露天矿开采设计

《露天矿开拓开采设计原理》专项设计说明书

学生姓名：刘洋

专业班级：采矿12-2班

学号： 1201020212

时间： 2016.1.10

成绩：

目录

前言 (1)

1开采工艺及设备类型的确定 (2)

2.露天开采境界 (2)

2.1底宽的确定 (3)

2.2开采深度的确定 (3)

3.开采参数 (7)

3.1台阶高度 (7)

3.2采掘带宽度 (8)

3.3最小工作平盘宽度 (9)

4.最终境界平面图 (10)

前言

1、某煤田矿位于内蒙西部地区，煤层呈单斜赋存，煤层倾角45°，平均水平厚度为53m。剥离物上部为沙土层平均厚度7m，顶板岩层由两层构成，上部为砂页岩，下部为砂岩，底板岩层自上而下由泥页岩和砂页岩构成；

2、矿区内地表地形为北高南低的鞍形山坡。地形图如附图I所示，比例为1：2000。矿区内有6条勘探线，其横剖面图I-I，Ⅱ-Ⅱ，Ⅲ-Ⅲ，Ⅳ-Ⅳ，Ⅴ-Ⅴ，Ⅵ-Ⅵ，比例为1：1000；

3、煤的容重为1.45t/m3，回采率为95%，废石混入率4%，设计中采用的经济合理剥采比6m3/m3；

4、露天矿在走向方向上西部坑底境界以I-I勘探线西100m为界，东部坑底境界以Ⅵ-Ⅵ勘探线东100m为界；

5、露天矿各边帮最终帮坡角设计为：底帮为30°，顶帮为35°，两端帮30°～35°；

6、根据煤炭地质储量和露天矿范围，以及煤炭市场需求，确定该矿设计生产能力为50万吨原煤；

7、采用单斗电铲—汽车工艺开采，选用WK-2型2m³单斗电铲。

1开采工艺及设备类型的确定

采用单斗电铲—汽车工艺开采，选用WK-2型2m³单斗电铲，主要性能参数如表1，汽车选用BZKD-20型，性能参数如表2；

表1 WK—2型主要性能参数

最大采掘高度9.5m

最大卸载半径10.1m

站立水平半径8.5m

最大采掘半径11.6m

最大挖掘深度 2.2m

最大卸载高度6m

标准斗容2m³

最大爬坡角度15°

机尾回转半径 4.6m

理论生产率300m³/h

回转90°工作时间24s

行走速度 1.22Km/h

表2 BZKD-20型汽车主要性能参数

最大载重量20t

最小转弯半径8.5m

汽车长度7365mm

汽车高度3110mm

汽车宽度2909mm

最高速度50Km/h

最大爬坡能力29%

前轮2382mm

轮距

后轮2070mm

汽车容积岩8.7m³，煤13.8 m³

2露天开采境界

露天开采境界是技术上可能，经济上合理的露天开采范围或空间轮廓。

露天开采境界的要素：露天矿底周界、地表境界、合理开采深度、最终帮坡角。

合理的露天矿开采境界极为重要。露天开采境界大小影响矿场内的矿岩量，露天矿的规模及服务年限，基建工程量，建设年限及达产年限，设备选型配套，劳动定员和效率,产品成本和赢利，基建投资及合理利用，投资经济效益等。

影响露天矿开采境界的因素：

（1）社会主义建设的方针政策。如劳动保护，经济政策，综合利用及环境保护法等。

（2）自然因素。包括矿床埋藏条件，矿石及围岩性质，地形，河流，冲沟等。

（3）技术经济因素。包括开采工艺及设备，矿岩质量，设备供应情况及国民经济发展水平等。

（4）其他因素。包括：地面主要建筑物，城市，铁路等。其中促进露天开采的有：矿体易发火的高硫矿床，含泥多的或矿岩和围岩松软的矿床，应用地下开采在安全和技术上有较大的困难，这时尽可能扩大露天矿开采境界。

2.1底宽的确定

原则：(1)保证人员设备的安全 (2)保证矿山工程要求 (3)经济合理底宽的确定方法

露天矿的最小底宽不应小于最小的开段沟宽度 采用单斗电铲—汽车工艺开采 沟底宽度B 可计算如下： B=D+De ，m

D ─沟道坡底线至线路中心线距离，m

De ─挖掘机一侧的沟道坡底线至线路中心的距离，m

掘沟作业条件要求的沟底宽度，包括采掘和运输设备作业要求的最小沟度宽度。

（1）挖掘机在沟内作业时回转的要求

k k k e h R b 2cot 22min +-=α，m

─挖掘机尾部回转半径，m ；

─挖掘机尾部距站立水平的净空高度，m ； ─台阶坡面角，取60º；

─挖掘机尾部与坡底的安全距离，m ；取1米

)(4.8255cot 226.422cot 22min m e h R b k k k =+︒⨯⨯-⨯=+-=α

(2)汽车运输时按调车要求的沟底宽度 采用折返式调车

,m；

─汽车道路最小回转半径，取汽车最小半径的1.2倍，m；

─汽车车体宽度，m；

─汽车车体长度，m；

─汽车距沟底线安全距离，取0.8m，一般取0.5∼1，m；

所以采用回返式调车方式，取最大底宽为17m

对于长露天矿，若矿体水平厚度小于最小底宽时，则底平面按最小宽度绘制；若矿体水平厚度比最小底宽稍大，底平面可取矿体水平厚度。

煤层平均水平厚度为47m

最终确定该露天矿的底宽为17m

β

=

︒

+

︒

+

h=

（γ

）

（

=）

35

30

.5

3794

m

cot

cot

cot

cot

17

/

B/