1、.遼寧工程技術(shù)大學(xué)本科課程設(shè)計說明書學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：專業(yè)班級：采礦11-3班學(xué) 號：時 間：2014.12綜合成績：.摘要本文為露天課程設(shè)計說明書，某煤田礦位于內(nèi)蒙西部地區(qū)，煤層呈單斜賦存，煤層傾角40，平均水平厚度為47m。剝離物上部為沙土層平均厚度7m，頂板巖層由兩層構(gòu)成，上部為砂頁巖，下部為砂巖，底板巖層自上而下由泥頁巖和砂頁巖構(gòu)成。介紹了從煤田地質(zhì)概況，露天礦合理幫坡角確定，在認(rèn)識地形圖的基礎(chǔ)上試算并確定最終幫坡角，露天開采境界，開采工藝選擇及設(shè)備選型，確定開采參數(shù)和開采程序，用煤巖累計值畫出v=f（p）曲線；依據(jù)所繪曲線確定投、達產(chǎn)點并進行剝采比均衡，算出均衡后的剝采比以及均衡年

2、限，開拓運輸系統(tǒng)，確定主要設(shè)備數(shù)量，最后，繪制出達產(chǎn)后某一時期的工程位置平面圖。目的是讓我們學(xué)習(xí)露天設(shè)計的過程。設(shè)計成果：課程設(shè)計計算說明書一份，露天礦開采最終平面圖（A0圖紙一張），露天礦開采境界橫斷面圖（A0圖紙一張）。關(guān)鍵詞：露天開采；開采工藝；設(shè)備選型；開采參數(shù)；開采程序； v-p曲線繪制及生產(chǎn)剝采比均衡AbstractThis paperis designed toopencoursemanual,acoal mineis located in the western Inner Mongoliaarea,coal seams aremonoclinicoccurrence,coal

3、 seamdip angle is 30 ,the averagethickness of 47m.The overburdenabovethe average thickness ofsandlayer7m,roofis composed of two layers,the uppersandshale,sandstonerockbottomlower part,from top to bottombyshaleandsandshale.Introduced from thecoalfield geology,slope angleto determine reasonablehelpope

4、n pit mine,based onknowledge oftopographic mapontrialanddetermine the finalslope angle,pit,selection ofmining technology andequipment selection,the determination of miningparameters and miningprocess,coalrockaccumulated valuedraw v=f(P)curve;on the basis of thepaintingcurve to determine theinvestmen

5、t,productionandstripping balance,calculate thebalanceafter thestripping ratioand balancedlife,development and transportation system,determine the mainequipment quantity,finally,draw the engineeringlocation planaftera certain period of time.The purpose is to letuslearnthe opendesign.Results:the curri

6、culumdesign ofa manual design calculations,open-pit miningfinalplan(A0drawings a),open-pit mining realmcross-sectional diagram(A0drawings a).Keywords:strip mining;mining;miningequipment selection;parameter;extractionprocedure;V-P curve drawingand productionstripping ratioequilibrium.目錄摘要IAbstractII1

7、 總論11.1 課程設(shè)計概述11.1.1 課程設(shè)計題目11.1.2 設(shè)計初始條件11.1.3 要求完成的主要任務(wù)11.2 設(shè)計依據(jù)和技術(shù)經(jīng)濟原則11.2.1 設(shè)計依據(jù)11.2.2 設(shè)計技術(shù)經(jīng)濟原則21.3 設(shè)計方案和設(shè)計內(nèi)容簡述22 煤田地質(zhì)概況32.1 礦區(qū)地質(zhì)條件32.2 礦區(qū)地形條件32.3礦區(qū)工程地質(zhì)條件42.4 煤質(zhì)42.5 露天礦坑底境界42.6 設(shè)計生產(chǎn)能力53 露天礦合理幫坡角確定63.1 影響邊坡穩(wěn)定性的因素63.2 邊坡穩(wěn)定性分析63.3 幫坡角的確定74 露天開采境界104.1 露天礦底寬的確定104.2 合理開采深度的確定105 開采工藝選擇及設(shè)備選型125.1 開采工

8、藝選擇125.1.1 表土層125.1.2 巖石125.1.3 煤層125.2 開采工藝確定125.3 設(shè)備選型135.3.1電鏟的型號135.3.2自卸汽車146 確定開采參數(shù)和開采程序156.1 概述156.2 確定開采參數(shù)156.2.1臺階高度166.2.2臺階坡面角166.2.3采掘帶寬度176.2.4平盤寬度186.2.5工作線長度196.3 工作幫初始位置，推進方向，工作線發(fā)展方式196.4 礦山工程延伸程序206.5工作幫初始位置及推進方向206.5.1初始拉溝位置確定206.5.2 開段溝溝底寬207 v=f（p）曲線繪制及生產(chǎn)剝采比均衡227.1 繪制v=f（p）曲線227.

9、1.1 按臺階劃分畫出工程延深每個水平的工程位置227.1.2計算礦山工程延深到一定位置的礦石量和剝離量227.1.3繪制v=f（p）曲線217.2 均衡生產(chǎn)剝采比217.2.1均衡生產(chǎn)剝采比的原則217.2.2均衡生產(chǎn)剝采比的目的227.2.3均衡生產(chǎn)剝采比方法和步驟228開拓運輸系統(tǒng)238.1 開拓運輸系統(tǒng)概述238.2 外部溝與內(nèi)部溝的選取238.3 固定坑線與移動坑線的選取238.4開拓溝道尺寸248.5開拓溝道定線258.5.1定線原則258.5.2定線方法259 主要設(shè)備數(shù)量計算319.1 挖掘機生產(chǎn)能力319.1.1單斗挖掘機臺班能力319.1.2單斗挖掘機臺年能力319.2 挖

10、掘機數(shù)量329.2.1剝離用挖掘機數(shù)量329.2.2采煤用挖掘機數(shù)量329.3自卸卡車運輸能力329.3.1 卡車臺班生產(chǎn)能力329.3.2 卡車臺年生產(chǎn)能力299.4卡車數(shù)量349.5牙輪鉆機的臺班生產(chǎn)能力349.6鉆機的臺年綜合效率319.7牙輪鉆機設(shè)備需求數(shù)量的確定31致謝33參考文獻.34.1 總論1.1 課程設(shè)計概述1.1.1 課程設(shè)計題目露天礦開采設(shè)計1.1.2 設(shè)計初始條件頂幫最終邊坡角31；底幫沿煤層底板降深，幫坡角為27；端幫幫坡角為29臺階高9m；沙土臺階坡面角50，煤巖臺階坡面角55；露天礦采礦場最小底寬18m；經(jīng)濟合理剝采比6m/ m。1.1.3 要求完成的主要任務(wù)(1

11、). 設(shè)計任務(wù)：確定合理幫坡角；在所給定的剖面圖上運用圖解法計算開采境界，并在地質(zhì)地形圖上圈定開采境界；選擇開采工藝；進行設(shè)備選型；確定開采參數(shù)；確定剝采程序，包括臺階劃分、采區(qū)劃分和開采順序、拉溝方案及工作線布置方式；采剝工程量計算，繪制V-P曲線并均衡生產(chǎn)剝采比，確定達產(chǎn)、投產(chǎn)位置；計算基建工程量、過渡期等；露天礦開拓運輸?shù)缆范ň€，繪制露天礦開采最終平面圖；確定露天礦各工藝環(huán)節(jié)設(shè)備能力及數(shù)量，進行生產(chǎn)能力驗證；編寫課程設(shè)計計算說明書。(2). 設(shè)計成果：課程設(shè)計計算說明書一份，露天礦開采最終平面圖（A0圖紙一張），露天礦開采境界橫斷面圖（A0圖紙一張）。1.2 設(shè)計依據(jù)和技術(shù)經(jīng)濟原則1.2

12、.1 設(shè)計依據(jù) 課程設(shè)計任務(wù)書 礦床地質(zhì)資料a. 地質(zhì)地形（平面）圖1張b. 地質(zhì)橫斷面圖2張c.煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計規(guī)范d.中國采礦設(shè)備手冊e.露天采礦手冊1.2.2 設(shè)計技術(shù)經(jīng)濟原則露天礦開采境界按境界剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比的準(zhǔn)則設(shè)計。1.3 設(shè)計方案和設(shè)計內(nèi)容簡述我的方案選用電鏟-單斗汽車工藝，底板露礦拉溝，剝離最上層泥土層傾斜劃分，下部巖礦采用水平分層，出入溝采用內(nèi)部溝，先直進式到達端幫后回返。2 煤田地質(zhì)概況2.1 礦區(qū)地質(zhì)條件某煤田礦位于內(nèi)蒙西部地區(qū)，煤層呈單斜賦存，煤層傾角40，平均水平厚度為47m。剝離物上部為沙土層平均厚度7m，頂板巖層由兩層構(gòu)成，上部為砂頁巖，下部為砂巖，

13、底板巖層自上而下由泥頁巖和砂頁巖構(gòu)成。2.2 礦區(qū)地形條件礦區(qū)內(nèi)地表地形為北高南低的鞍形山坡。地形圖如附圖I所示，比例為1：2000。圖2-1 地形圖Figure 2-1topographic map礦區(qū)內(nèi)有6條勘探線，其橫剖面圖I-I，-，-，-，-，-，比例為1：1000。圖2-2 橫剖面圖Figure 2-2cross section2.3礦區(qū)工程地質(zhì)條件礦區(qū)內(nèi)無大的斷層，地質(zhì)構(gòu)造簡單。表2-3 巖層力學(xué)指標(biāo)Table 2-3rockmechanics parameters 巖性容重（t/m3）內(nèi)摩擦角（）凝聚力C （Kpa）煤層1.4530.5151.37沙土1.9529.5045.1

14、3泥頁巖2.4027.0166.51砂頁巖2.3728.0190.65砂巖2.2232.0175.102.4 煤質(zhì)煤的容重為1.45t/m3，回采率為95%，廢石混入率4%，設(shè)計中采用的經(jīng)濟合理剝采比6m3/m3；2.5 露天礦坑底境界露天礦在走向方向上西部坑底境界以I-I勘探線西100m為界，東部坑底境界以-勘探線東100m為界；2.6 設(shè)計生產(chǎn)能力根據(jù)煤炭地質(zhì)儲量和露天礦范圍，以及煤炭市場需求，確定該礦設(shè)計生產(chǎn)能力為60萬噸原煤。3 露天礦合理幫坡角確定3.1 影響邊坡穩(wěn)定性的因素（1） 巖性的影響包括巖石的礦物組成、物理化學(xué)性質(zhì)及巖石的結(jié)構(gòu)等，這些因素的不同導(dǎo)致巖體承受地應(yīng)力的能力有所差

15、異，直接影響著邊坡的穩(wěn)定性。（2） 巖體結(jié)構(gòu)面、結(jié)構(gòu)體、巖體結(jié)構(gòu)的影響巖體中存在的弱層、斷層以及一些節(jié)理、裂隙使得巖體的強度與巖石的強度比減弱。（3） 構(gòu)造應(yīng)力的影響隨著露天采場的開發(fā)，使邊坡巖體初始應(yīng)力重新分布，以水平方向為特征的構(gòu)造應(yīng)力的不均勻釋放會引起巖體向采空區(qū)回彈和膨脹，使原有的裂隙進一步擴大，或者造成新的卸荷裂隙，從而降低了巖體強度，邊坡穩(wěn)定性下降；構(gòu)造應(yīng)力容易在坡角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，降低了邊坡穩(wěn)定性。（4） 水的影響水對邊坡的不利影響主要表現(xiàn)在：軟化巖石，降低其強度，以及對邊坡的靜水壓力與動水壓力作用。（5） 爆破作業(yè)、震動的影響露天礦爆破作業(yè)對邊坡穩(wěn)定性的影響，一是爆破震動力增加

16、了邊坡的滑動力，二是爆破作用破壞邊坡巖體，降低了巖體的強度，使雨水、地下水易于沿爆破裂隙滲透，加速巖體風(fēng)化。也可能在爆破震動力和巖體破壞、強度降低的共同影響下使邊坡穩(wěn)定性降低。3.2 邊坡穩(wěn)定性分析表3-1 穩(wěn)定系數(shù)KTable 3-1stability coefficient K3.3 幫坡角的確定應(yīng)用軟件按不同邊坡角試算穩(wěn)定系數(shù)，使最終假設(shè)的幫坡角滿足安全儲備系數(shù)的要求(1)北幫（工作幫）幫坡角確定首先假設(shè)工作幫坡角為28，然后將非工作幫的各點坐標(biāo)輸入到軟件當(dāng)中，并將整個巖層的位置與力學(xué)性質(zhì)輸入到軟件中，進行建模與分析，得出當(dāng)幫坡角為28時，安全系數(shù)為1.198，不符合要求，將幫坡角修改為

17、31，重新建模與分析，安全系數(shù)為1.390，滿足安全系數(shù)要求。圖3-2 北幫幫坡角穩(wěn)定性驗算模擬圖Figure 3-2northslopestability checkingsimulation graph（2）南幫幫坡角確定首先假設(shè)非工作幫坡角為30，然后將非工作幫的各點坐標(biāo)輸入到軟件當(dāng)中，并將各巖層的位置與力學(xué)性質(zhì)輸入到軟件中，進行建模與分析，得出當(dāng)幫坡角為28時，安全系數(shù)為1.277，滿足安全系數(shù)要求。圖3-3南幫幫坡角穩(wěn)定性驗算模擬圖Figure 3-3the southslopestability checkingsimulation graph（3）端幫幫坡角確定首先假設(shè)端幫幫坡角

18、為31，然后將端幫的各點坐標(biāo)輸入到軟件當(dāng)中，并將各巖層的位置與力學(xué)性質(zhì)輸入到軟件中，進行建模與分析，得出當(dāng)幫坡角為29時，安全系數(shù)為1.37，滿足安全系數(shù)要求。4 露天開采境界露天開采境界是技術(shù)上可能，經(jīng)濟上合理的露天開采范圍界限。露天開采境界的要素：露天礦底周界、地表境界、合理開采深度、最終幫坡角。合理的露天礦開采境界極為重要。露天開采境界大小影響礦場內(nèi)的礦巖量，露天礦的規(guī)模及服務(wù)年限，基建工程量，建設(shè)年限及達產(chǎn)年限，設(shè)備選型配套，勞動定員和效率,產(chǎn)品成本和贏利，基建投資及合理利用，投資經(jīng)濟效益等。影響露天礦開采境界的因素：（1）社會主義建設(shè)的方針政策。如勞動保護，經(jīng)濟政策，綜合利用及環(huán)境保

19、護法等。（2）自然因素。包括礦床埋藏條件，礦石及圍巖性質(zhì)，地形，河流，沖溝等。 （3）技術(shù)經(jīng)濟因素。包括開采工藝及設(shè)備，礦巖質(zhì)量，設(shè)備供應(yīng)情況及國民經(jīng)濟發(fā)展水平等。（4）其他因素。包括：地面主要建筑物，城市，鐵路等。其中促進露天開采的有：礦體易發(fā)火的高硫礦床，含泥多的或礦巖和圍巖松軟的礦床，應(yīng)用地下開采在安全和技術(shù)上有較大的困難，這時盡可能擴大露天礦開采境界。4.1 露天礦底寬的確定露天礦的底寬與運輸設(shè)備和調(diào)車方式有關(guān)，由于選用單斗電鏟汽車運輸工藝，并采用折返式調(diào)車，因此Bmin=Rmin+0.5(B+L)+2eRmin汽車道路的最小回轉(zhuǎn)半徑，取汽車最小曲線半徑的1.2倍，m；B汽車寬度，3m

20、；L汽車長度，7.4m；e安全距離，一般0.51.0m； Bmin=1.28.5+0.5(3+7.4)+21=18m由于Bmin47m(煤層厚度)，為了保證經(jīng)濟合理，露天礦底寬，按露采、井工開采盈利相得求底寬： M(dd-cd)=Bt(dc-a)dd井工采煤售價，元/t；cd井工開采成本，元/t；dc露天采煤售價，元/t；a露天純采煤成本，元/t； 露天礦底寬B=maxBt，Bmin因此，該礦露天礦底寬B=18m。圖4-1折返式調(diào)車示意圖Figure 4-1 turn-back tuning car diagram4.2 合理開采深度的確定確定合理開采深度的方法有三種，分析計算法、方案分析法、

21、圖解法。我們采用圖解法來確定開采深度（1）在頂幫（或底幫）地表取若干個地表境界位置，（2）按最終幫坡角過，做頂幫（或底幫）最終邊坡線，與礦體頂（底）板礦巖接觸線交于，(3)延長，至，使=（4）連接各點，與礦體底（頂）板礦巖接觸線交于O點（5）由O點向上返至O，O到地表的距離即為合理開采深度。I斷面和斷面確定合理開采深度的步驟已手工完成。由斷面確定的底面標(biāo)高為19.46m，由斷面確定的底面標(biāo)高為14.47m。最后圈定境界圖如下：圖4-2 初步境界圖Figure 4-2initialstatediagram5 開采工藝選擇及設(shè)備選型5.1 開采工藝選擇開采工藝選擇原則：（1） 充分考慮各種工藝；（

22、2） 設(shè)計應(yīng)遵循市場經(jīng)濟原則，力求投資少、成本低、效益好；（3） 應(yīng)結(jié)合本礦的井田范圍、資源量、煤層賦存條件、生產(chǎn)規(guī)模等選擇開采工藝；（4） 開采工藝應(yīng)適應(yīng)礦區(qū)氣候條件。5.1.1 表土層表土層為松軟的砂土層，所以選擇使用單斗挖掘機汽車開采工藝。5.1.2 巖石頂板巖層由兩層構(gòu)成，上部為砂頁巖，下部為砂巖，底板巖層自上而下由泥頁巖和砂頁巖構(gòu)成，所以選擇使用單斗挖掘機汽車工藝。單斗挖掘機汽車工藝具有：對巖性的適應(yīng)性強；剝采作業(yè)靈活，可以實現(xiàn)橫采和之字形行走；對礦床賦存條件適應(yīng)性強，選采效果好；爬坡能力強，一般可達8%10%，轉(zhuǎn)彎半徑小，機動靈活，建設(shè)速度快，開采強度大，礦山基建工程量小，投資小，

23、基建時間短等優(yōu)點。5.1.3 煤層選單斗挖掘機汽車工藝，結(jié)合本礦煤層硬度、傾角的特定條件，煤層開采推薦采用機動靈活的單斗挖掘機汽車工藝。5.2 開采工藝確定綜合本礦上述對土、巖、煤的開采工藝分析，單斗電鏟-汽車工藝對礦床地質(zhì)條件適應(yīng)性強，適用于地形復(fù)雜、長度短、礦體產(chǎn)狀復(fù)雜的露天礦。本設(shè)計使用機械式單斗挖掘機汽車開采工藝，具體方案如下：a 表層土、巖采用單斗挖掘機汽車開采工藝；b 煤頂板以上巖層采用單斗挖掘機汽車開采工藝；c 煤層采用單斗挖掘機汽車開采工藝。5.3 設(shè)備選型本礦設(shè)計產(chǎn)量為0.6Mt/a，為小型露天礦，機械式挖掘機宜采用斗容為14m，一般一車應(yīng)裝46斗，由目前小型露天礦采用的主要

24、挖掘設(shè)備斗容及滿斗系數(shù)（本礦Km0.95），依據(jù)表1-1,結(jié)合海州露天礦的生產(chǎn)實際，可大致確定本礦均采用WK-2型單斗挖掘機剝離和采煤。配備BZKD20式（載重20t）自卸式卡車剝離和運煤。5.3.1電鏟的型號根據(jù)中國采礦設(shè)備手冊，如下圖：圖5-1 常見電鏟參數(shù)Figure 5-1commonshovelparameters選擇機械式單斗挖掘機： WK2表5-2 WK-2主要性能參數(shù)The main performanceparametersof 5-2WK-2最大采掘高度9.5m最大卸載半徑10.1m最大挖掘半徑11.6m最大挖掘深度2.2m最大卸載高度6.0m標(biāo)準(zhǔn)斗容2m最大爬坡角度15理

25、論生產(chǎn)率300m/h回轉(zhuǎn)90工作時間24s行走速度1.22Km/h5.3.2自卸汽車表5-3汽車：BZKD20型自卸汽車主要性能參數(shù)表Table5-3:the main performance parametersof BZKD20 dump truckscale設(shè)備型號BZKD20載重 t20自重 t 16車廂容積 m平裝10.7堆裝13.9最大爬坡能力 29最小轉(zhuǎn)彎半徑 m8.5最高時速 km/h38（普通檔）50（超速檔）外形尺寸mmmmmm736529093110從上表可知，KW-2電鏟最大卸載高度符合運輸車高的要求。6 確定開采參數(shù)和開采程序6.1 概述露天礦的開采程序是指在開采境界

26、內(nèi)，采剝工程在時間和空間上的發(fā)展變化方式，即采剝工程的初始位置、在水平方向的擴展方式、在垂直方向的降深方式，以及工作幫的構(gòu)成特征等。在一般情況下，開采程序所需研究的主要內(nèi)容有：（1）開采臺階的劃分（2）采剝工程初始位置的確定（3）采剝工程在水平方向的擴展方式（4）采剝工程在垂直方向的降深方式（5）工作幫的構(gòu)成及工作幫坡角。開采程序和生產(chǎn)工藝系統(tǒng)以及開拓運輸方式有密切聯(lián)系。它往往會影響生產(chǎn)工藝系統(tǒng)和開拓運輸方式的的選擇與確定。6.2 確定開采參數(shù)開采參數(shù)包括：臺階高度、采掘帶寬度、工作平盤要素、最小工作平盤寬度、工作線長度等。 臺階劃分主要考慮臺階形式，如水平臺階，傾斜臺階，或者二者兼有，另外需

27、確定臺階高度，本設(shè)計已根據(jù)所選電鏟最大挖掘高度為9.6m，確定臺階高度為9m，隨著開采過程中的實際劃分煤層臺階做相應(yīng)調(diào)整。臺階劃分原則：1、 確保安全，充分發(fā)揮設(shè)備效率；2、 同一臺階內(nèi)巖性盡量保持一致；3、 有利于選采，確保礦石質(zhì)量；4、 臺階標(biāo)高盡量為整數(shù)，以方便管理；臺階劃分主要可分為水平分層和傾斜分層。臺階以水平分層有利于采掘和運輸設(shè)備作業(yè)，臺階工作平盤一般為水平的，有時為了排水的要求也可稍帶坡度。傾斜分層一般在礦體傾角較緩（8 時考慮采用，其設(shè)備作業(yè)條件較水平分層相對困難，設(shè)備作業(yè)效率低，但有利于煤巖交界處的采選，減少煤巖混雜的情況。由于本礦煤層呈單斜賦存，煤層傾角40 ，平均厚度約

28、47m，煤層中斜單一厚煤層，為提高設(shè)備作業(yè)效率，減小輔助工程量，本設(shè)計采用剝離最上層泥土層傾斜劃分，下部巖礦采用水平分層。6.2.1臺階高度確定臺階高度主要因素有：礦巖的埋藏條件、礦巖性質(zhì)、采掘設(shè)備類型規(guī)格及作業(yè)方式、穿孔爆破工作、運輸線路的布置、開采強度、延伸速度、臺階穩(wěn)定性等。根據(jù)本礦表土和煤巖普式系數(shù)，本礦砂土層不爆破，煤巖采用雙排孔爆破。則根據(jù)挖掘機的技術(shù)參數(shù)確定臺階高度。無需爆破：式中：挖掘機推壓軸高度； 挖掘機最大挖掘高度； H 臺階高度，m。確定剝離和采煤臺階標(biāo)準(zhǔn)高度均為9m。6.2.2臺階坡面角 表6-1不同巖石的硬度的工作臺階坡面角和穩(wěn)定坡面角Table 6-1differe

29、nt workingbench slope angleand the stability ofslope angle巖石硬度工作臺階坡面角臺階穩(wěn)定坡面角土巖45554050=2555605055=5660655560=6865706065=8以上65756070根據(jù)煤、剝離物的力學(xué)性質(zhì)及材料給的參數(shù)，可以確定砂土層不需要爆破，臺階坡面角取50，煤巖需要爆破，臺階坡面角取55。6.2.3采掘帶寬度采掘帶寬度影響因素：1）穿孔爆破參數(shù)(行距、排數(shù)、邊眼距等)；2）挖掘機采掘方法影響(橫采垂直工作線、“之”字型走行開采等)；3）工作幫工作平盤寬度限制及工作幫坡角的要求；4）開采經(jīng)濟效益根據(jù)挖掘機的工

30、作方式： A=（1.01.7） 式中： A 采掘帶寬度； 挖掘機站立水平挖掘半徑8.5m；采掘帶寬度取914m；根據(jù)爆破參數(shù)： 式中： A采掘帶寬度；H臺階高度，臺階高度取12m；b炮孔排距；Wp底盤抵抗線，按鉆孔作業(yè)安全條件確定，根據(jù)臺階高度確定，按炮孔孔徑倍數(shù)確定，綜合以上因素Wp最終確定為5.4m；n炮孔排數(shù)，取2排；C邊眼距，取3m；圖6-2 采掘帶要素Figure 6-2miningbeltelementsA采掘帶寬度；H臺階高度 b炮孔排距；Wp底盤抵抗線h炮孔超深 A=9*cot55+4.32+3=13.614考慮以上因素，采掘帶取14m6.2.4平盤寬度表土不需要爆破時 式中：

31、Bmin工作平盤寬度； A采掘帶寬度； C內(nèi)側(cè)運輸中心線路距臺階坡底線的安全距離； D運輸?shù)缆穼挾龋?車道數(shù)汽車后輪距；2.07兩車車廂間距，0.71.7m；車后輪外緣距路面的距離，取0.41.0m；雙車道道路寬度D=7.64m e外側(cè)運輸中心線距下一臺階穩(wěn)定坡面線的距離3m； F實際坡面線與穩(wěn)定坡面線的距離； 代入數(shù)值計算得F=1.25m Bmin=A+C+D+e+F=14+3+7.64+3+1.25=28.830m表土一下巖石需要爆破，Bmin=A+C+D+e+F+G參數(shù)同上，G為爆堆伸出距離，取6m具體平盤寬度要素如下圖：本礦工作平盤寬度為36m，具體平盤寬度要素如下圖：圖6-3 平盤寬

32、度要素Figure 6-3Berm Widthfactor6.2.5工作線長度 根據(jù)單斗卡車工藝及開采強度，采掘工作線長度不小于300m。本礦走向長度1200m，工作線長度取1200m。6.3 工作幫初始位置，推進方向，工作線發(fā)展方式1.拉溝位置選擇的原則：(1)保證露天礦的生產(chǎn)能力；(2)盡量減少初期建設(shè)工程量,減少基建費用；(3)選采條件好，提高礦石質(zhì)量；(4)盡量縮短煤和剝離的運距； 2.初始拉溝位置選擇的原則、煤層埋藏深淺、露煤速度快慢等因素，決定沿礦體走向在境界內(nèi)全長拉溝。我的方案是頂板拉溝，向兩側(cè)推進，縱采。這樣有利于礦石選采，煤質(zhì)相對較好，同時見煤相對較快，方案可行。6.4 礦山

33、工程延伸程序為了建立新開采水平而進行的推幫，掘溝工程在時間空間上的作業(yè)順序叫做礦山工程延伸程序。我的方案的是沿煤層頂板降深。6.5工作幫初始位置及推進方向1.拉溝位置選擇的原則：(1)保證露天礦的生產(chǎn)能力;(2)盡量減少初期建設(shè)工程量,減少基建費用;(3)煤質(zhì)相對較好;(4)盡量縮短煤和剝離的運距;我的方案底幫拉溝，由底幫向頂幫推進。因為剝采工程初期位置接近于礦體，基建剝離量比較少，投產(chǎn)和達產(chǎn)快，可以布置多個采掘工作線，對擴大生產(chǎn)有利。6.5.1初始拉溝位置確定 考慮露天礦初始拉溝位置選擇的原則、煤層埋藏深淺、露煤速度快慢等因素，決定沿體走向在境界內(nèi)全長拉溝。 6.5.2 開段溝溝底寬折返調(diào)車

34、：回返調(diào)車：Rmin汽車道路最小回轉(zhuǎn)半徑，取汽車最小曲線半徑的1.2倍e安全距離，一般0.51.0米；B汽車寬度；Lc汽車長度；該礦選用折返式車，因此開段溝的寬度為18m。7 v=f（p）曲線繪制及生產(chǎn)剝采比均衡7.1 繪制v=f（p）曲線7.1.1 按臺階劃分畫出工程延深每個水平的工程位置圖7-1一斷面工程位置圖Figure 7-1 onesection projectlocation map圖7-2 三斷面工程位置圖Figure 7-2 threesection projectlocation map 7.1.2計算礦山工程延深到一定位置的礦石量和剝離量考慮到有回采率廢石混入率容重；回采率

35、；r廢石混入率；表7-3 礦巖工程量表Table 7-3rockengineeringscale7.1.3繪制v=f（p）曲線圖7-4 v-p曲線圖Figure 7-4V-P curves7.2 均衡生產(chǎn)剝采比7.2.1均衡生產(chǎn)剝采比的原則1） 均衡后的生產(chǎn)剝采比必須介于按max，min繪制的V-f（p）曲線之間，2） 均衡后的生產(chǎn)剝采比變化幅度不宜過大，剝離量最好取挖掘設(shè)備年生產(chǎn)能力的整數(shù)倍；3）均衡期數(shù)不宜過多，盡量少；4）每一期均衡時間一般不少于5年；5）盡量減少第一期的生產(chǎn)剝采比；6）均衡后的生產(chǎn)剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比。7.2.2均衡生產(chǎn)剝采比的目的露天礦自然生產(chǎn)剝采比的變化規(guī)律為

36、從小到大再到小，如果不均衡生產(chǎn)剝采比，礦山投入的設(shè)備，人員，地面生產(chǎn)設(shè)施都需要按剝離高峰期確定，造成投資的浪費，經(jīng)濟效果差，均衡生產(chǎn)剝采比可使露天礦山在某一時期內(nèi)，以恒定的剝采比生產(chǎn)，有利于改善投資經(jīng)濟效果。7.2.3均衡生產(chǎn)剝采比方法和步驟1） 確定投產(chǎn)點采礦工作面已經(jīng)形成；開拓運輸系統(tǒng)已經(jīng)形成；投產(chǎn)當(dāng)年可達計劃生產(chǎn)能力的1/3,1/2；投產(chǎn)后礦石生產(chǎn)能力可逐年增加；投產(chǎn)年末留有當(dāng)年產(chǎn)量的1/61/4可采礦量。2） 確定達產(chǎn)點已經(jīng)達到設(shè)計生產(chǎn)能力，且nsnj 達產(chǎn)年末留有當(dāng)年產(chǎn)量的1/61/4的可采礦量根據(jù)v=f(p)曲線可知，投產(chǎn)點即為達產(chǎn)點，均衡第一期生產(chǎn)剝采比為3.8m/m，均衡第一期

37、時間為5.7年。時期煤量 (m)巖量 (m)均衡剝采比(m3/ m3)對應(yīng)f(p)曲線均衡年限(a)均衡第一期3428536131012083.8紅線5.7表7-5 均衡第一期參數(shù)Table 7-5equilibriumfirstperiod parameters8開拓運輸系統(tǒng)8.1 開拓運輸系統(tǒng)概述開拓系統(tǒng)：開辟地表至工作水平，以及工作線之間的運輸聯(lián)系的通道系統(tǒng)。開拓運輸線路系統(tǒng)：開拓系統(tǒng)加上工作平盤的運輸聯(lián)系。8.2 外部溝與內(nèi)部溝的選取外部溝：開拓溝道境界之外。內(nèi)部溝：開拓溝道境界之內(nèi)。區(qū)別：外部溝：溝道平直，對運輸有利，溝道不受境界形狀影響，外部溝比內(nèi)部溝在運距上縮短。但外部溝工程量大

38、。內(nèi)部溝：形狀不如外部溝平直，溝道受境界影響?？紤]到該露天礦的自然地質(zhì)條件，技術(shù)因素、經(jīng)濟因素等多方面的考慮，該礦選用內(nèi)部溝。8.3 固定坑線與移動坑線的選取1.固定坑線：開拓溝道布置在非工作幫，溝道位置不隨工作幫的推進而改變。優(yōu)缺點：（1）坑線質(zhì)量好，對運輸有利；（2）不因移設(shè)開拓干線影響生產(chǎn)；（3）在整臺階上作業(yè)，對穿、爆、采有利；（4）工作幫坡角大；（5）緩傾斜礦床，實現(xiàn)內(nèi)排困難；（6）境界運距大；（7）新水平準(zhǔn)備時間長，端幫擴幫量大，建立運輸環(huán)線； （8）受工程地質(zhì)，水文地質(zhì)影響大；2.移動坑線：開拓溝道布置在工作幫，溝道位置隨工作幫的推進而改變。（1）坑線質(zhì)量差，對運輸不利；（2）移

39、動開拓干線影響產(chǎn)量；（3）存在三角幫子，對穿、爆、采、運不利；（4）工作幫坡角??；（5）對緩傾斜礦床，可實現(xiàn)內(nèi)排；（6）新水平準(zhǔn)備時間短，無需建立工作幫與排土幫的環(huán)線聯(lián)系；（7）受工程地質(zhì)，水文地質(zhì)影響小。公路開拓大致分為固定坑線，半固定坑線和移動坑線，由于移動坑線縮短外運距離的經(jīng)濟效果顯著，汽車移動坑線的設(shè)置和新水平準(zhǔn)備比較簡單，且為了利用采空區(qū)內(nèi)排的需要，都應(yīng)該采用移動坑線。所以本設(shè)計使用移動式坑線。 考慮到該露天礦的自然地質(zhì)條件，技術(shù)因素、經(jīng)濟因素等多方面的考慮，該礦選用移動坑線。 8.4開拓溝道尺寸溝道參數(shù)包括縱面坡度、溝道長度、溝道坡面角、溝道深度及溝底寬。其具體參數(shù)分述如下：（1）

40、溝道縱坡1）出入溝時，取運輸設(shè)備的限制坡度i=8%，2）開段溝一般無縱面坡度。（2）溝道長度1）出入溝：L=h/i，m 式中：h臺階高度，m 溝道縱坡，8%。計算得L取113m。圖8-1 溝道參數(shù)Figure 8-1channelparameters8.5開拓溝道定線8.5.1定線原則(1) 實現(xiàn)已定的開拓運輸系統(tǒng)，滿足開采工藝以及開采程序要求，并與總平面布置協(xié)調(diào)一致；(2)采用已定技術(shù)參數(shù)；(3)盡量縮短礦、巖運距，避免反向運輸；(4)填挖土、石方工程量小以及線路短；(5)綜合經(jīng)濟效果好8.5.2定線方法(1)按照已圈定的境界，畫出底周界；(2)根據(jù)臺階坡底線之間的距離，由下至上繪制臺階坡頂

41、線，處理好與地形等高線的尖滅關(guān)系和運輸設(shè)備的最小轉(zhuǎn)彎半徑(3)初步定線，按照確定的坑線出口位置自上而下確定坑線的大致位置，(4)詳細(xì)定線，根據(jù)初步定線結(jié)果，按從下至上順序依次繪制各開拓溝道及臺階坡頂線。結(jié)果如圖：圖8-2 最終平面圖Figure 8-2the finalplan9 主要設(shè)備數(shù)量計算9.1 挖掘機生產(chǎn)能力9.1.1單斗挖掘機臺班能力E勺斗的容積，2立方米；tj挖掘機完成一勺采裝的技術(shù)周期時間，25s；kf電鏟移動，處理大塊、選采等輔助操作系數(shù)，0.50.9Kw挖掘系數(shù)，0.75，Kw=Km/Ks，Km滿斗系數(shù)，Ks松散系數(shù)；T挖掘機班工作時間，8h；班工作時間利用系數(shù)，鐵路運輸0

42、.40.5，汽車運輸0.60.7，膠帶或倒堆作業(yè)0.90.95；=(3600x2/25)x0.75x0.8x8x0.6=829.44m/h9.1.2單斗挖掘機臺年能力m挖掘機年日歷工作班數(shù)，990班 w挖掘機出動率，80%；Qwn= Qwmw=829.44x990x0.8=656916.48m/a.臺9.2 挖掘機數(shù)量9.2.1剝離用挖掘機數(shù)量n挖掘機數(shù)量；V剝離量；均衡生產(chǎn)剝采比后，均衡第一期剝采比為4.44 m/m，均衡第一期年剝離量為V=9572.7*1000/5.2=1840903.8 mn=VQwn=1840903.8/656916.483臺9.2.2采煤用挖掘機數(shù)量 =2153.9

43、6*1.45*1000/5.2/656916.480.95=1臺綜上，總共需要挖掘機數(shù)量為4臺。9.3自卸卡車運輸能力9.3.1 卡車臺班生產(chǎn)能力 t/臺班 汽車容(載重)量，t； 汽車載重利用系數(shù)，取0.95； 汽車工時利用系數(shù)，其值由班日歷時間乘以作業(yè)率求得。通常一班作業(yè)率0.9，二班作業(yè)率為0.8，三班作業(yè)時間為0.75；汽車周轉(zhuǎn)時間，式中： ， ， 裝載斗數(shù) ，取5斗汽車入換時間，取20s挖掘機作業(yè)循環(huán)時間，取25s卸車時間，取1min調(diào)車時間，取1min停留時間，取1min 礦巖平均運輸距離，1545m 汽車平均運行速度按表中數(shù)據(jù)取值為18km/h表9-1 汽車平均速度和運距Tabl

44、e 9-1vehicleaverage speedand distance運距/km0.51.01.52.02.53.03.5卡車平均速度/kmh-114161820222425最終確定 9.3.2 卡車臺年生產(chǎn)能力 式中：年工作日數(shù)，330天 日工作班數(shù)，3班9.4卡車數(shù)量運巖需汽車數(shù)量為 n汽車數(shù)量； V剝離量；巖石容重均衡生產(chǎn)剝采比后，均衡第一期剝采比為3.8 m/m，均衡第一期年剝離量為V=9572.7*1000/5.2=1840903.8n=1840903.8*2.37/517574.5=9臺運礦需汽車數(shù)量為 n=2153.96*1.45*1000/5.2/517574.5=2臺9.5牙輪鉆機的臺班生產(chǎn)能力牙輪鉆機的臺班生產(chǎn)能力即是每臺牙輪鉆機每一班工時內(nèi)鉆進的米 數(shù)，臺班生產(chǎn)能力可按下式計算：式中： Vb 牙輪鉆機臺班生產(chǎn)能力，m/臺班；V 牙輪鉆機機械鉆進速度，cm/min；Tb 班工作時間，h；h 班工作時間利用系數(shù)，一般情況下h0.40.5。牙輪鉆機的機械鉆進速度是牙輪鉆機的重要技術(shù)性能指標(biāo)，它與鉆機的性能、鉆頭的形