11三月2024【采礦課件】cha11露天開(kāi)采境界

教學(xué)主要內(nèi)容與要求一、理解和掌握下列主要內(nèi)容：1、剝采比的概念；2、經(jīng)濟(jì)合理剝采比的確定；3、確定露天開(kāi)采境界的原則；4、境界剝采比的計(jì)算方法；5、露天開(kāi)采境界的確定方法。二、一般掌握：露天開(kāi)采境界的組成、意義及影響因素。第十一章露天開(kāi)采境界3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程

◆露天開(kāi)采境界：指露天礦開(kāi)采終了時(shí)(或某一時(shí)期)所形成的空間輪廓。如圖所示。露天開(kāi)采境界的范圍由露天采礦場(chǎng)的地表境界、底部境界和四周邊坡組成。露天開(kāi)采境界的范圍大小相應(yīng)地確定露天礦的可采礦量和剝離量，它對(duì)礦山的生產(chǎn)規(guī)模、服務(wù)年限、基建投資、達(dá)產(chǎn)時(shí)間、設(shè)備數(shù)量、礦山人員、礦山成本等一系列技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都有密切關(guān)系。第十一章露天開(kāi)采境界圖11－1某礦露天礦坑圖11－2露天采場(chǎng)構(gòu)成要素3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程一、剝采比的概念如圖所示。圖11—3露天開(kāi)采境界對(duì)礦巖量的影響剝采比：每開(kāi)采單位礦石量所需要?jiǎng)冸x的巖石量。計(jì)量單位用m3/m3或m3/t或t/t表示。第一節(jié)經(jīng)濟(jì)合理剝采比的確定剝采比是一個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，關(guān)系到采出礦石量、巖土剝離量以及礦山的生產(chǎn)規(guī)模、服務(wù)年限、生產(chǎn)成本等。第十一章露天開(kāi)采境界

經(jīng)濟(jì)合理剝采比的確定3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程二、剝采比的表示方法1、平均剝采比：指露天開(kāi)采境界內(nèi)巖石總量與礦石總量之比值。如圖所示。圖11—4各種剝采比(a)—平均剝采比(b)—分層剝采比

2、分層剝采比：指露天開(kāi)采境界內(nèi)某一水平分層的巖石量與礦石量之比。如圖所示。第十一章露天開(kāi)采境界

經(jīng)濟(jì)合理剝采比的確定3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程⒊生產(chǎn)剝采比：指露天礦某一時(shí)期內(nèi)所剝離的巖石量與所采出的礦石量之比。如圖所示。圖11—5各種剝采比(c)—生產(chǎn)剝采比(d)—境界剝采比⒋境界剝采比:指露天開(kāi)采境界增加單位深度所引起的巖石增量與礦石增量之比。如圖所示。第十一章露天開(kāi)采境界

經(jīng)濟(jì)合理剝采比的確定3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程三、剝采比應(yīng)用時(shí)幾個(gè)問(wèn)題1、關(guān)于“儲(chǔ)量剝比”與“原礦剝采比”★儲(chǔ)量剝采比：直接根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告所提供的礦石量和巖石量計(jì)算剝采比?！镌V剝采比：根據(jù)開(kāi)采過(guò)程中礦石損失、貧化所得出的礦石量和巖石量計(jì)算剝采比。兩者是不同，前者用在設(shè)計(jì)礦山中而后者多用在己生產(chǎn)的礦山中。2、剝采比是變化的。設(shè)計(jì)中圈定的露天開(kāi)采境界只是在一定時(shí)期、一定條件下的合理境界。3、剝采比是一個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，要合理。第十一章露天開(kāi)采境界

經(jīng)濟(jì)合理剝采比的確定3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程四、經(jīng)濟(jì)合理剝采比的確定1、概念：指露天開(kāi)采單位礦石量在經(jīng)濟(jì)上允許的最大剝巖量。

2、確定方法的種類(lèi)：價(jià)格法比較法最低利潤(rùn)法回收投資法產(chǎn)值法金屬成本比較法儲(chǔ)量盈利比較法原礦成本比較法（用于尚未確定礦床開(kāi)采方式）（用于己確定為露天開(kāi)采）第十一章露天開(kāi)采境界

經(jīng)濟(jì)合理剝采比的確定3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程五、經(jīng)濟(jì)合理剝采比的比較法1、原礦成本比較法用原礦作為計(jì)算的基礎(chǔ)，使露天開(kāi)采出來(lái)的原礦成本等于地下開(kāi)采成本。露天開(kāi)采的原礦成本由純采礦成本和剝離成本兩部分組成。即：CL＝γa＋nb式中，CL——露天開(kāi)采的原礦成本，元/m3；a——露天開(kāi)采的純采礦成本(不包括剝離)，元/t；b——露天開(kāi)采的剝離成本，元/m3；

γ——礦石容重，t/m3；n——?jiǎng)儾杀?，m3/m3。第十一章露天開(kāi)采境界

經(jīng)濟(jì)合理剝采比的確定3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程露天開(kāi)采的基本要求是：CL≤CD式中CD——地下開(kāi)采的原礦成本，元/t。滿(mǎn)足這一條件的經(jīng)濟(jì)合理剝采比為：※影響成本變化的因素是多方面，應(yīng)結(jié)合礦床條件綜合考慮?！鶓?yīng)注意運(yùn)輸費(fèi)、排水費(fèi)的差別和進(jìn)行必要的修正。

第十一章露天開(kāi)采境界

經(jīng)濟(jì)合理剝采比的確定3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程2、金屬成本比較法用選礦或冶煉后產(chǎn)品的金屬量作為計(jì)算的基礎(chǔ)，使露天開(kāi)采后經(jīng)選、冶所得產(chǎn)品的金屬成本等于地下開(kāi)采產(chǎn)品的金屬成本。即：式中：DL、DD——分別為露天開(kāi)采和地下開(kāi)采時(shí)每噸原礦所分?jǐn)偟牟傻V、選礦、冶煉生產(chǎn)成本；KL、KD——分別為露天開(kāi)采和地下開(kāi)采時(shí)每噸原礦的金屬產(chǎn)出率；n——?jiǎng)儾杀?；b——露天開(kāi)采的剝離成本。第十一章露天開(kāi)采境界

經(jīng)濟(jì)合理剝采比的確定3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程滿(mǎn)足這一條件的經(jīng)濟(jì)合理剝采比為：根據(jù)礦山實(shí)際條件，有的只計(jì)算到精礦的金屬成本，有的計(jì)算到冶煉后的金屬成本。這這時(shí)就相應(yīng)考慮選礦回收率、貧化率及冶煉回收率等指標(biāo)。第十一章露天開(kāi)采境界

經(jīng)濟(jì)合理剝采比的確定3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程3、儲(chǔ)量盈利比較法以礦石的工業(yè)儲(chǔ)量作為計(jì)算的基礎(chǔ)，使露天開(kāi)采出來(lái)的礦石盈利等于地下開(kāi)采出來(lái)的礦石盈利。即：式中，UL，UD分別為露天開(kāi)采和地下開(kāi)采時(shí)每噸工業(yè)儲(chǔ)量所獲得的利潤(rùn)。滿(mǎn)足這一條件的經(jīng)濟(jì)合理剝采比為：第十一章露天開(kāi)采境界

經(jīng)濟(jì)合理剝采比的確定3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程4、價(jià)格法露天開(kāi)采的單位產(chǎn)品成本不高于產(chǎn)品的銷(xiāo)售價(jià)格。即：式中，P0表示原礦的價(jià)格滿(mǎn)足這一條件的經(jīng)濟(jì)合理剝采比為：第十一章露天開(kāi)采境界

經(jīng)濟(jì)合理剝采比的確定3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程

一、境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比※使緊鄰露天開(kāi)采境界那層礦巖的開(kāi)采成本不大于地下開(kāi)采成本；※能使整個(gè)礦床開(kāi)采的總經(jīng)濟(jì)效果(成本或盈利)最佳。圖11—5露天開(kāi)采境界對(duì)礦巖量的影響第十一章露天開(kāi)采境界

確定露天開(kāi)采境界的原則第二節(jié)確定露天開(kāi)采境界的原則露天開(kāi)采境界的確定，實(shí)質(zhì)上是對(duì)剝采比大小的控制，使之不超過(guò)經(jīng)濟(jì)合理剝采比。3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程第十一章露天開(kāi)采境界

確定露天開(kāi)采境界的原則

圖11—6nj≤njh原則的含義圖11—7nj≤njh原則的實(shí)質(zhì)作為劃分露天和地下開(kāi)采界限的這一臨界條件為:△Aaγ+△Vb=△ACDγ式中:△A——露天開(kāi)采境界延深后所增加的礦石量；△V——露天開(kāi)采境界延深后所增加的巖石量。等式的左端是境界剝采比，右端是經(jīng)濟(jì)合理剝采比.3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程二、平均剝采比不大干經(jīng)濟(jì)合理剩采比

用露天開(kāi)采的平均經(jīng)濟(jì)效果(成本或盈利)不劣于用地下開(kāi)采。如圖所示。圖11—8nj≤njh原則的實(shí)質(zhì)第十一章露天開(kāi)采境界

確定露天開(kāi)采境界的原則上式的左端是平均剝采比，右端是經(jīng)濟(jì)合理剝采比，即nj≤njh3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程三、最大生產(chǎn)剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比

露天礦任一生產(chǎn)時(shí)期按正常工作幫坡角進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，其生產(chǎn)成本不超過(guò)地下開(kāi)采成本或允許成本。

四、根據(jù)礦石的需要量和勘探程度確定開(kāi)采境界剝離量小而儲(chǔ)量大的低價(jià)礦床，有時(shí)要根據(jù)對(duì)礦石的需要量或勘探程度來(lái)確定露天開(kāi)采境界。第十一章露天開(kāi)采境界

確定露天開(kāi)采境界的原則nsman≤njhns＝露天礦某一時(shí)期內(nèi)所剝離的巖石量與所采出的礦石量之比值，即

3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程第三節(jié)境界剝采比的計(jì)算方法第十一章露天開(kāi)采境界

境界剝采比的計(jì)算方法

nj＝△V/△A式中nj——境界剝采比，△V——露天開(kāi)采境界延深單位深度所增加的巖石量；△A——露天開(kāi)采境界延深單位深度所增加的礦石量。確定方法平面圖法橫剖面圖法線(xiàn)段比法面積比法3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程一、用地質(zhì)橫剖面圖計(jì)算境界剝采比(橫剖面圖法)常用于走向長(zhǎng)度較大且厚度變化較小的傾斜、急傾斜礦體。⒈面積比法如圖所示。

圖11—9面積比法首先，繪出深度H的開(kāi)采境界abcd,再繪出深度為⊿H的開(kāi)采境界a1b1c.1d1第十一章露天開(kāi)采境界

境界剝采比的計(jì)算方法3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程其次，用求積儀分別求出三個(gè)四邊形a1b1ba、b1c1cb及dcc1d1的面積Sl、S2及S3則深度H的境界剝采比為：⒉線(xiàn)段比法

如圖所示。圖11—10線(xiàn)段比法的原理根據(jù)簡(jiǎn)單的幾何關(guān)系，有境界剝采比：

第十一章露天開(kāi)采境界

境界剝采比的計(jì)算方法3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程當(dāng)△H→0時(shí)，則境界剝采比nj，可用線(xiàn)段(gb+ch)與bc的比值來(lái)確定。即：二、用平面圖計(jì)算境界剝采比(平面圖法)適用于走向長(zhǎng)度小的短露天礦。

如圖所示。圖11—11平面圖法abcd表示露天開(kāi)采境界，在深度為H的分層平面圖上，繪出露天礦底平面周界bb’cc’。第十一章露天開(kāi)采境界

境界剝采比的計(jì)算方法3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程將露天礦地表周界和邊坡面與分支礦體的交面ef垂直投影到平面圖，計(jì)算S1、S2、S3的面積。然后用面積比法計(jì)算境界剝采比，即：第十一章露天開(kāi)采境界

境界剝采比的計(jì)算方法3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程第四節(jié)露天開(kāi)采境界的確定方法確定露天礦底平面的最小底寬Bmin、底平面的位置、露天礦最終邊坡角、開(kāi)采深度、底部周界和開(kāi)采終了平面范圍。

第十一章露天開(kāi)采境界

露天開(kāi)采境界的確定方法一、露天礦底平面的位置按下列因素確定其位置：⑴可采礦量最大而剝巖量最??；⑵露天礦底宜置于礦體中間；⑶根據(jù)礦石品位分布，使采出的礦石質(zhì)量最高；⑷使邊坡穩(wěn)固且穿爆方便。3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程二、確定露天礦最小底寬

露天礦最小底寬應(yīng)滿(mǎn)足采裝運(yùn)輸設(shè)備的要求，保證礦山工程正常發(fā)展。

若采用汽車(chē)運(yùn)輸時(shí)，底寬應(yīng)滿(mǎn)足汽車(chē)調(diào)車(chē)要求?！?dāng)采用回返式調(diào)車(chē)時(shí)，其底寬為：

Bmin=2(Rcmin+0.5bc+e)

※當(dāng)采用折返式調(diào)車(chē)，其底寬為：

Bmin=Rcmin+0.5bc+2e+0.5lc

第十一章露天開(kāi)采境界

露天開(kāi)采境界的確定方法當(dāng)?shù)V體厚度m＜Bmin時(shí)，取Bmin為底平面的最小寬度；當(dāng)m＞Bmin時(shí)，取m為底平面的最小寬度；當(dāng)m＞＞Bmin時(shí)，取Bmin為底平面的最小寬度；3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程三、選取露天礦最終邊坡角

選擇時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮安全因素和經(jīng)濟(jì)因素，在保證露天礦安全前提下，最終邊坡角盡可能大些，以減少剝離量。圖11—12露天礦的邊坡組成露天礦最終邊坡角可用類(lèi)比法或計(jì)算方法，目前，己研制出相關(guān)的數(shù)學(xué)模型和電算程序。第十一章露天開(kāi)采境界

露天開(kāi)采境界的確定方法3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程對(duì)緩傾斜礦體來(lái)說(shuō)，若邊坡角大于礦體傾角，則最終邊坡角應(yīng)沿礦體下盤(pán)布置。

圖11—13緩傾斜礦體下盤(pán)的邊坡角四、確定露天礦開(kāi)采深度⒈長(zhǎng)露天礦開(kāi)采深度的確定首先是在各地質(zhì)橫剖面圖上初步確定開(kāi)采深度。如圖所示。第十一章露天開(kāi)采境界

露天開(kāi)采境界的確定方法3/11/2024礦物資源工程專(zhuān)業(yè)主干課程首先，在各橫剖面圖上作出若干個(gè)深度的開(kāi)采境界方案。圖11—14長(zhǎng)露天礦開(kāi)采深度的確定圖11—15境界剝采比與深度的關(guān)系曲線(xiàn)

其次，用面積比法或線(xiàn)段比法計(jì)算其境界剝采比。

最后，將各方案的境界剝采比與開(kāi)采深度繪成關(guān)系曲線(xiàn)。如圖所示。再畫(huà)出代表經(jīng)濟(jì)合理剝采比的水平線(xiàn)，兩線(xiàn)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)Hj，就是所要求的開(kāi)采深度。

第十一章露天開(kāi)采境界

露天開(kāi)采境