1、西南科技大學采礦工程課程設(shè)計說明書課程名稱： 露天開采課程設(shè)計學生姓名： 學生班級：學生學號： 指導(dǎo)老師： 目錄第一章 ：設(shè)計任務(wù)與要求 第二章 ：露天開采境界的確定 2.1露天開采境界的主要參數(shù)的確定 2.2開采深度的確定 2.3最小底寬 2.4露天礦臺階要素 2.5繪制露天礦底部周界 2.6繪制露天礦開采終了平面第三章 ：露天礦主要開采工藝設(shè)計 3.1穿孔工作 3.2穿孔設(shè)備的選擇 3.3穿孔設(shè)備數(shù)量計算 3.4爆破工作 3.5爆破方法的選擇 3.6鉆孔形式和布孔方式 3.7爆破參數(shù)的確定 3.8裝藥、填塞、起爆方法 3.9爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 3.10一次爆破量的計算 第四章：采裝工作 4.1

2、挖掘機及運輸設(shè)備的選擇 4.2挖掘機數(shù)量的確定第五章：儲量計算 第一章：設(shè)計任務(wù)與要求一、設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容設(shè)計題目：江油國大集團烏龍洞石灰石礦開采初步設(shè)計依據(jù)所給礦山地質(zhì)資料、地質(zhì)地形圖及勘探線剖面圖，確定露天礦開采的運輸方式、設(shè)備型號和數(shù)量、臺階組成要素、最終邊坡角大小，露天礦開采境界，并繪制露天開采終了平面圖。二、已知條件1、礦床地質(zhì)勘探線剖面圖4、8、2、6、0、1、3勘探線；2、礦床設(shè)計最低開采深度為 670m；3、設(shè)計范圍為2、0、1、3勘探線；4、礦山生產(chǎn)能力為 200萬噸；5、njh=0.2：1 m3/m3；6、物料（礦石、廢石）平均運距為3.5km。三、設(shè)計后應(yīng)提交的設(shè)計文件1、

3、設(shè)計說明書：有目錄和正文，要求12頁以上。并附中深孔炮孔布置平面圖及裝藥結(jié)構(gòu)圖；2、圖紙：手工繪制露天開采終了平面圖（1#圖紙）。四、要求與注意事項1. 設(shè)計參數(shù)選取要求參照采礦設(shè)計手冊；2. 圖幅要求1#圖紙，手工用鉛筆或上墨繪圖筆繪制圖紙；3. 根據(jù)圈定礦體計算圈定礦體儲量，根據(jù)生產(chǎn)能力計算服務(wù)年限；4. 說明書交A4紙打印稿；5. 時間要求：3周內(nèi)完成(2013.9.1610.11)。第二章：露天開采境界的確定露天開采境界主要參數(shù)的確定開采深度的確定設(shè)計任務(wù)中已經(jīng)給出最低開采深度為670m設(shè)計開采范圍是2,0,1,3號勘探線最小底寬露天礦最小底寬：采用回返式調(diào)車時，最小底寬為式中： 汽車

4、最小轉(zhuǎn)彎半徑，m；汽車寬度，m；汽車距邊坡的安全距離，m。代入數(shù)據(jù)，得：露天礦臺階要素臺階高度設(shè)計為15m，清掃平臺寬度為10m，安全平臺寬為5m，連接平臺60m，選擇的汽車是佩爾利尼T20，車寬2.9m，查表8-24（現(xiàn)代采礦手冊）采礦場內(nèi)運輸平臺寬度表，選取雙線運輸平臺寬為15m；出入溝坡度為8%，選取臺階坡面角取為70°，最終邊坡角定為60°。繪制露天礦底部周界依據(jù)任務(wù)書的要求，地質(zhì)勘探線2,0,1,3勘探線的剖面圖為基礎(chǔ)確定底部周界和上部境界的范圍。將調(diào)整后各地質(zhì)斷面圖上露天礦底部寬度投影到平面圖上，連接所有點成閉合曲線，并按滿足采掘運輸條件進行修整，即為露天礦底部

5、周界；繪制露天礦開采終了平面圖根據(jù)設(shè)計所確定的出入溝方位(依據(jù)圖紙情況指定)、參數(shù)(包括聯(lián)絡(luò)平臺參數(shù))、運輸設(shè)備規(guī)格，進行開拓坑道定線。底部標高為670m，最高一個臺階標高為834m。從底部周界開始，開采深度164m，按設(shè)計的邊坡組成要素，在圖紙上繪制具有各水平臺階坡底線的開采終了平面圖。第三章：露天礦主要開采工藝設(shè)計1穿孔工作穿孔設(shè)備選擇本礦山屬石灰石礦山，年產(chǎn)量200萬噸，屬于小型露天礦，查教材采掘機械69頁，礦山采用KQ-150型露天潛孔鉆機，沖擊器為J-150B，該潛孔鉆機的特征參數(shù)如下 KQ-150潛孔鉆機技術(shù)特征參數(shù)鉆孔直徑150-170mm機重8t鉆具速度21.7，29.2，42

6、.9r/min孔向60°，75°，90°最大扭矩2883N.m爬坡能力14°孔深17.5m功率7.5，8.5，13kW鉆桿直徑133mm適用巖種f=618穿孔設(shè)備數(shù)量計算 (1).該鉆機的臺班生產(chǎn)能力按以下公式計算： v= = 鉆機鉆進速度，；鉆機班時間， 鉆臺班時間利用系數(shù)，取0.9；沖擊功，；取E=150沖擊頻率，；取nz=900沖擊能利用系數(shù)，取0.60.8；取k=0.8鉆孔直徑，15cm；礦巖的鑿碎比功，;取a=409.8-修正系數(shù)37.5，取7 f-巖石堅固性系數(shù)，石灰石礦取7-11,取9m 鉆機工作臺數(shù) 式中Q-設(shè)計的礦山規(guī)模，t/a P-鉆

7、機臺年穿孔效率,m/a, p=A*200*3=16962m/aq-每米炮孔的爆破量,t/m , q=abhr/L=2.69*7.2*6.5*15/12=39.03t/me-廢孔率% 取0.05代入數(shù)據(jù)，得：臺鉆機臺數(shù)式中：N鉆機工作臺數(shù)K3鉆機作業(yè)率，潛孔鉆機為0.450.65，取0.5代入數(shù)據(jù)，得：臺2爆破工作爆破材料炸藥：采用乳化炸藥，其抗水性能強，爆炸威力高。起爆器材：采用導(dǎo)爆管雷管。鉆孔形式和布孔方式鉆孔形式：選用垂直孔。 布孔方式：多排孔矩形布置。爆破參數(shù)的確定(1) 炮孔直徑D根據(jù)鉆孔設(shè)備取D=160mm；(2).垂直孔抵抗線W按炮孔直徑計算：W=（20-50）D式中：W底盤抵抗線

8、，m；D炮孔直徑，m=7.2 m(2). 孔距、排距和臨近系數(shù)m孔距： 式中：炮孔鄰近系數(shù)，根據(jù)教材24頁，在0.51.4之間，取=1排距：b=由于后排孔夾制作用大，b適當減小，取6.5m(3).鉆孔超深：=(0.130.35)Wm(4).充填長度m(5). 炸藥單位消耗量和每孔裝藥量根據(jù)此類型礦山的爆破參數(shù)，選取炸藥的單耗k=0.36 kg/m每孔裝藥量的確定：前排孔： 后排孔： 式中：后排孔藥量增加系數(shù)，=1.11.3。3一次爆破量根據(jù)載重汽車、臺階高度和礦山的年產(chǎn)量，年生產(chǎn)能力200萬t，剝采比為0.2:1為保證挖掘設(shè)備能夠正常連續(xù)工作，要求工作面每次爆破的礦巖量，至少保證挖掘設(shè)備510

9、個晝夜的采裝要求。 式中：A年采年采剝量2400000t/a；t每年工作天數(shù)，200天；k采裝晝夜數(shù)，取7晝夜 ，即一周一爆； 所以一次爆破方量為。第四章：采裝工作1 挖掘機及運輸設(shè)備類型的選擇根據(jù)載重汽車、臺階高度和礦山的年產(chǎn)量，年生產(chǎn)能力90萬t，剝采比為0.2:1，所以年運輸總量為240萬t。選取R942國產(chǎn)液壓單斗挖掘機，R942的性能參數(shù)如下。根據(jù)中國的斗容與廂容的配比為1：31：5,選用型號為黃河JN150型自卸汽車與其配套。黃河JN150載重8t，最小轉(zhuǎn)彎半徑為8.25m，汽車長為7600mm，寬為2400mm，高為2600mm，最高車速71km/h，最大爬坡度40%，設(shè)該礦運距

10、為3.5km。表3-2 R942的性能參數(shù)鏟斗容積（m3）理論生產(chǎn)能力（m3/h）最大挖掘半徑（m）最大挖掘高度（m）231010-11.58.7最大挖掘深度（m）行走速度（km/h）最大卸載高度（m）最大爬坡能力%6-82.66.3802挖掘機數(shù)量確定（1）單斗挖掘機的臺班生產(chǎn)能力 Qc= QC年礦廢石總量，t；V挖掘機鏟斗容積，m3；t挖掘機鏟斗循環(huán)時間，18-20s； KH挖掘機鏟斗滿斗系數(shù)，0.8； KP礦巖在鏟斗中的松散系數(shù)，1.4； T挖掘機班工作時間，8h； 班工作時間利用系數(shù)，0.5。經(jīng)計算Qc=822.86 m3；（2）單斗挖掘機的臺年生產(chǎn)能力 Qa=Qc×N

11、15;n 式中： Qa挖掘機的臺年生產(chǎn)能力，m3； N 挖掘機年工作日數(shù)，200天； n 日工作班數(shù)，3班。經(jīng)計算Qa=822.86×200×3493716m3，根據(jù)采剝年礦巖總量，確定挖掘機的年生產(chǎn)能力為49萬m3。(3)單斗挖掘機的臺數(shù)根據(jù)礦山所需挖掘機臺數(shù)公式： 式中：A年采剝量，104m3/a； N挖掘機臺數(shù)，臺； 挖掘機臺年效率， 104m3/a。代入數(shù)據(jù)得:臺，取2臺。（4）.挖機工作臺數(shù)式中：N鉆機工作臺數(shù)K鉆機作業(yè)率，挖機為0.450.65，取0.5。臺第五章：儲量計算1儲量計算1計算公式資源儲量計算公式式中 Q 資源儲量，萬t； 礦石容重，t/m3。2體積采用垂直斷面法本礦床呈單斜層狀產(chǎn)生，傾角815°，較穩(wěn)定，發(fā)育F1F4四條斷層，其中F1和F4對礦體連續(xù)性有一定影響，但礦床總體穩(wěn)定性較好，礦石質(zhì)量較好且穩(wěn)定、變化幅度較小。該礦床勘探方法主要為垂直礦床走向勘探，只有C、F、G勘探線為沿走向布置，由于本設(shè)計服務(wù)年限較小，故在圈定開采境界時G線基本未使用，F(xiàn)線使用一部分。根據(jù)上述條件，本設(shè)計采用垂直斷面法計算儲量。(1) 當兩相鄰對應(yīng)斷面面積之差與大面積之比小于40%時，即時，采用梯形公式計算體積：(2)當兩相鄰對應(yīng)斷面面積之差與大面積之比大于40%時，即時，采用截錐體積：(3) 當一個斷面向一