露天采矿课程设计计算说明书

1. 总论

1.1 课程设计概述

1.1.1 课程设计题目

露天矿开采境界设计

1.1.2 设计初始条件

1. 最终台阶高10m，最终台阶坡面角65°，露天矿采矿场最小底宽16m，最终边帮角51°，经济合理剥采比6m³/ m³。

2. 开拓运输道路采用Ⅲ级矿山公路，道路路基宽度8m。

1.1.3 要求完成的主要任务

1. 设计任务：确定露天矿开采境界深度，底部位置及周界，确定露天采场最终边帮结构，并绘制开采境界平面图，露天矿开拓运输道路定线，绘制露天矿开采终了平面图，绘制露天矿开采境界横纵面图，编写课程设计计算说明书。

2. 设计成果：课程设计计算说明书一份，相似形开采境界设计横断面图（4#图纸3张），开采境界深度设计计算横断面图、纵断面图（4#图纸3张，3#图纸1张），露天矿开采境界平面图（3#图纸一张），露天矿开采终了平面图（3#图纸一张），露天矿开采境界断面图（4#图纸3张），露天矿开采境界纵断面图（3#图纸一张）

1.2 设计依据和技术经济原则

1.2.1 设计依据

⑴课程设计任务书

⑵矿床地质资料

a. 地质地形（平面）图1张（3#图纸）

b. 地质横断面图3张（4#图纸）

1.2.2 设计技术经济原则

⑴露天矿开采境界按境界剥采比不大于经济合理剥采比的准则设计

⑵露天矿采用公路运输开拓，开拓系统路线按Ⅲ级矿用运输公路设计

1.3 设计方案和设计内容简述

设计方案：矿床拟用露天开采，绘定其1：1000的地址剖面图三张及相应矿区地形图一张，设台阶高度为10m，从+900往上、下划分，露天采场最小底宽16m，采用汽车运输，路基宽8m，最小转弯半径15m，连接平台40m，限制坡度10%，最终的台阶坡面角65°，稳定的最终帮坡角小于等于51°，经济合理剥采比6m³/ m³

设计内容：

1. 用横坡面面积比法计算各水平境界剥采比，绘成曲线，按n

2. 纵剖面上调整露天矿底平面标高；

3. 绘制露天矿底部周界。由于未给出各水平分层平面图，底部周界在Ⅰ线以西及Ⅲ线以东均按该水平矿体水平厚度的一半估计走向延续长度，以圈定两端的底部周界；

4. 按前述边坡角和段坡角的限制，设计边坡组成及最终平台宽度；

5. 初步圈定露天开采终了平面图；

6. 选择出入沟口位置并布置开拓运输系统，这里假定工业厂场位于平面图幅的左下方，标高+900米；

7. 绘制终了平面图，并将境界投影到三个横剖面图上；

8. 计算布置了开拓运输系统后的最终边坡角。顶底帮两端各一个；

9. 设计山坡部分的开拓运输系统。画出公路中心线、转点、圆曲线起终点、标注有关参数，计算并标注沿线各段坡度和设计高程；

10.计算矿岩量。

2. 矿区概况

本次课程设计的铁矿矿区属麻城市木子店镇管辖，大地构造位置位于秦岭褶皱系（Ⅰ级）桐柏－大别隆起带东段南翼罗田褶皱束西缘。铁矿体赋存于下元古界大别山（岩）群（Dbc）中。地质详查工作在矿区内圈定的磁铁矿矿体受地层层位控制，产状与地层产状基本一致，出露地表。矿体形态较复杂，呈似层状产出，分支复合，上厚下薄，直至尖灭。

矿区属于亚热带大陆性潮湿气候，年平均气温16－17°，历年最高温度41.5℃,最低温度-15.3℃，年平均降雨量一般1156.1毫米，降雨集中在每年的4-7月，无霜期平均238天，结冰日平均46天。

2.1 矿区地质简介

2.1.1地层

矿区出露的地层为下元古界大别山（岩）群和新生界第四系全新统冲积层：矿区出露的地层主要产于白垩纪花岗岩中，出露不完整，主要岩性为墨云斜长片麻岩，黑云角闪斜长片麻岩，夹磁铁石英岩及磁铁角闪岩；区内第四系全新统主要分布于沟谷两侧低洼或山坡平缓地带，主要为冲积砾石、砂砾、砂土、亚砂土、亚粘土等，其厚度一般小于3-5米。

2.1.2 构造

(1) 韧性剪切带：位于矿区中东部，带内构造混杂，眼球状片麻岩，糜棱岩广泛发育，伸展运动，挤压流动现象明显，并可见大小不一的无根褶皱等。

(2) 断层：矿区西部有一较大的逆断层，走向西南，倾角75°，宽度约为40m，错位距离约15m，断层内可见棱状，透镜状花岗岩脉，长英质脉体穿插其中。

2.1.2岩浆岩

矿区内岩浆岩分布约占75％，主要为中生代白垩纪早世和中元古代侵入岩。

2.2 矿床地质

矿区圈定的磁铁矿矿体赋存于下元古界大别山（岩）群（Dbc）中。

2.2.1 矿体特征

矿体多呈似层状，总体走向312°，倾向西南，平均倾角81°。沿走向揭露长度约为m，累计平均厚度约~ m。矿体赋存于中元古代侵入岩窑棚岗单元（Pt2Y）角闪岩与大别山（岩）群（Dbc）黑云角闪斜长片麻岩接触部位，呈分支复合长条状产出，Ⅰ线至Ⅲ线由3支矿脉合并为1支矿脉，单支矿脉内又可见1~3层夹石，厚约~ m，岩性与围岩岩性一致。矿体出露地表最大高标953m，最低高标900m；矿体最高标高953m，最低标高819m；矿体最大埋深m。

2.2.2 矿石特征

矿石主要为块状，系纹状磁铁角闪岩，局部有少量的磁铁黑云闪岩，矿石矿物均为磁铁矿，脉石矿物主要为角闪石、透闪石、石英以及少量的黑云母、石榴子石、绿泥石、磷灰石等。

矿石主要有用组分是铁（TFe），铁矿石中TFe品位39.00 ~ 41.00%，TFe平均品位40.00%。有害组分磷含量在0.054%，硫0.42%，均低于允许含量。

矿石工业类型为磁铁矿石。

2.3 矿床开采技术条件

2.3.1水文地质条件

矿区为山岭重丘地貌，地形起伏较大。矿区地势呈东高西低趋势，东北部山包高达975m，西南部山谷最低为888米，相对高差达87米。地形切割中等，沟谷较发育，自然坡度°~ °。水量随季节变化，自然排水通畅，自东向西顺坡流入沟谷，入注矿区西部溪流中。

矿区水文地质条件简单。地下水为风化型裂隙水，水量很小；矿体充水源为大气降水，尤其是暴雨时期降水量大。因此，矿山开采时，应一方面做好开采境界线以外的地表水疏排水通道，另一方面采用机械排水排除露天矿坑内的积水，以免影响矿山安全生产。

2.3.2工程地质条件

矿区岩土体工程地质条件简单，根据区内岩性特征、岩石组合关系及岩石力学性质共划分为三个工程地质岩组。即松软土体工程地质岩组、坚硬半坚硬变质岩工程地质岩组和坚硬块状侵入岩工程地质岩组。