露天开采境界(露天采矿学-设计原理)
露天开采境界(露天采矿学-设计原理)
露天采矿学----设计原理第十六章露天开采境界16.1 概述1课程的名称及内容；2学习方法；3露天矿设计应遵循的原则；4各种剥采比的概念。
1课程的名称及内容：（1）名称-露天采矿学发展情况：50年代：露天采矿工艺矿山工程（剥离及掘沟）设计原理60年代：露天采矿工艺开拓开采设计原理现代：工艺及工艺系统剥采程序设计原理（2）内容：工艺----研究个别工艺环节的特点、工艺方法、适用条件及能力计算。
工艺系统----研究各环节之间的配合，及构成可行的生产系统。
剥离程序----研究剥离和采矿时间和空间上关系设计原理----除了研究剥离和采矿在时间和空间上的关系外，还要研究它们之间的数值的制约关系。
并把矿山与经济效益结合起来。
以求得最佳设计，初步设计的方法步骤以及资料的处理。
2学习方法：预习；听讲；复习；习题。
（工作前的预演，设计前的准备）3露天矿设计应延续的原则：（1）具体情况具体分析解决。
（多种情况）（2）经济效果为主，劳动生产力的效率为辅。
（劳动力便宜的情况下）4各种剥采比的概念 (1) 平均剥采比： p vn p=（3/m T ） 从露天境界内，采出的岩量与以采出的矿量之比。
设：n ηl ----原矿采出系数；η----有用矿物采出系数； ρ----岩石的混入率； n ηl =η（1+ρ）(2)境界剥采比： kk kv n p =露天矿保持最终帮坡角延伸单位深度时增加的采出岩量与矿量之比。
(1)k k l k k lv p n p ηηηη++=境界剥采比随工程的延伸不断的变化并且一般是在增大。
(3)边邦境界剥采比：露天矿保持最终帮坡角不变延伸单位深度时，从其一邦增加采出的岩量与其矿量之比。
kA kA kA v n p =kB kB kBv n p =(4) 生产剥采比：TT Tv n p =露天矿以其最大帮坡角生产时，延伸单位深度时增加的采出的岩量与其矿量之比（最大帮坡角=＞最小平盘宽度）。
(5)最大生产时期的剥采比： 2max 2T v n p = 最大生产时期的平均剥采比(6)初始剥采比： 00123v n p p p =++ 由其基建时期支付的剥离量与其境界内采出的矿量之比。
确定露天开采境界的原理及原则
没有考虑整个矿床开采的总经济效果，只顾及矿床上部的露天开采而 不管剩余部分的开采；确定的境界往往比按np<=nJH原则圈定的小，但比按 nj<=nJH原则圈定的大，因而初始剥采比和基建投资也大；由于生产剥采比 变动较大，因而其设计方法也繁琐费事。 鉴于上述缺点，该原则在实际中很少采用。
根据对矿石的需要量和 勘探程度确定境界
14.2.4 最终开采境界设计的原则
境界剥采比不大于经济合理剥采比 平均剥采比不大于经济合理剥采比 生产剥采比不大于经济合理剥采比 根据对矿石的需要量和勘探程度确定境界
1
境界剥采比不大于经济合理剥采比
实质：要求邻近露天开采境界的那层矿岩露天开采成本不超过地下开采
成本。它是使整个矿床开采的总经济效果（成本或盈利）最佳。
缺陷：该原则是一种“算术平均”的概念。它既未涉及整个矿床开采的总经济效果，
更没有考虑露天开采过程中剥采比的变化。是一个比较粗略、笼统的原则。
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生产剥采比不大于经济合理剥采比
对于露天开采来说，生产剥采比真实地反映了矿山生产的采剥关系 所以，有人提出用生产剥采比不大于经济合理剥采比的原则圈定境界，使 露天矿任一生产时期的经济效果都不劣于地下开采。
应用：国内外普遍运用这一原则来圈定露天矿境界。 缺陷：只是概略的研究整个矿床的开采效果，并未细致分析露天开采各
过程的经济状态。
对于某些不连续的矿床，这个原则有时不适用。在这种情况下， 境界剥采比符合要求，但它的初期剥岩量及平均剥采比都很大， 在经济上明显不合理。
平均剥采比不大于经济合理剥采比
实质：这一原则是针对露天开采境界的全部矿岩量而言，它要求用露天开采的平
露天开采设计原理教案
课程名称：露天开采设计原理学时：28教材：《露天采矿学》教师姓名第一章露天开采境界§1.1 概述主要内容：1课程的名称及内容；2学习方法；3露天矿设计应遵循的原则；4各种剥采比的概念。
1课程的名称及内容：（1）名称-露天开采设计原理——露天采矿学（下）发展情况：50年代：露天采矿工艺矿山工程（剥离及掘沟）设计原理60年代：露天采矿工艺开拓开采设计原理现代：工艺及工艺系统剥采程序设计原理（2）内容：工艺—研究个别工艺环节的特点、工艺方法、适用条件及能力计算。
工艺系统—研究各环节之间的配合，及构成可行的生产系统。
剥离程序—研究剥离和采矿时间和空间上关系设计原理—除了研究剥离和采矿在时间和空间上的关系外，还要研究它们之间的数值的制约关系，并把矿山与经济效益结合起来，以求得最佳设计，初步设计的方法步骤以及资料的处理。
2学习方法：预习；听讲；复习；习题。
（工作前的预演，设计前的准备）3露天矿设计应延续的原则：(1)具体情况具体分析解决。
（多种情况）(2)经济效果为主，劳动生产力的效率为辅。
（劳动力便宜的情况下） 4各种剥采比的概念(1)平均剥采比：PVn p =，(3/m T ) 从露天境界内，采出的岩量与采出的矿量之比。
设：ηηl —原矿采出系数；η—有用矿物采出系数； ρ—岩石的混入率； ηηl =η(1+ρ)(2)境界剥采比：kkk P V n =露天矿保持最终帮坡角延伸单位深度时增加的采出岩量与矿量之比。
(1)k k l k k lv p n p ηηηη++=境界剥采比随工程的延伸不断的变化并且一般是在增大。
(3)边帮境界剥采比：露天矿保持最终帮坡角不变延伸单位深度时，从其一帮增加采出的岩量与其矿量之比。
kA kA kA v n p =kB kB kBv n p =(4)生产剥采比：TT Tv n p =露天矿以其最大帮坡角生产时，延伸单位深度时增加的采出的岩量与其矿量之比（最大帮坡角=＞最小平盘宽度）。
露天开采境界 资料
露天矿开采境界设计露天矿开采境界设计 (surface mining limits design)由露天矿采场底部平面、四周边帮和地表平面限定的可采空间的露天采矿工程设计。
它直接影响矿山生产能力、服务年限、开拓运输方式和矿山经济效益。
设计主要内容包括：剥采比计算、露天矿开采境界深度确定、采场边坡稳定性分析、采场边帮构成要素确定和露天矿开采境界圈定等。
剥采比计算剥采比是露天开采需剥离的废石量与采出的矿石量之比。
单位为t／t 或m3／m3。
按其作用不同，分为经济合理剥采比、境界剥采比、平均剥采比、分层剥采比和生产剥采比。
经济合理剥采比分摊到单位矿石的经济上允许的剥离量。
是确定露天开采境界设计深度的主要技术经济指标。
计算方法有原矿成本比较法、精矿成本比较法、盈利比较法和价格法。
世界各国采用的方法不尽相同。
美国露天矿开采境界设计采用价格法，计算时考虑了盈利指标。
前苏联采用露天开采与地下开采的精矿成本比较法。
选取矿石采选成本时，考虑了基建投资因素。
中国冶金露天矿开采境界设计常采用盈利比较法，即以露天开采和地下开采相同矿石储量获得的盈利相等为计算基础：N j = (Al- Ad) / bA l = Pl- alA d = Pd- ad式中Nj 为经济合理剥采比，t／t；Al，Ad分别为露天开采和地下开采单位矿石加工成精矿获得的盈利，元／t；b为剥离成本，元／t；Pl Pd分别为露天开采和地下开采的精矿价格，元／t；al为露天开采的精矿成本(不含剥离成本)，元／t；ad为地下开采的精矿成本，元／t。
中国冶金露天矿设计采用的经济合理剥采比数值，按矿岩体积计算，铁矿、锰矿、有色金属矿为5～10，冶金辅助原料矿为1～1．5，铝土矿、粘土矿为13～16。
境界剥采比 又称增量剥采比。
当露天开采境界延深深度为h 时，其周界增加的废石量△V 与增加的矿石量△Q 之比(图1a)。
用境界剥采比N k 在地质横剖面图上计算开采境界深度。
第11讲 露天开采境界
1.内容提要本节将介绍露天开采境界的组成及影响因素，几种常用剥采比的定义，确定经济合理剥采比的方法，境界剥采比的计算方法，确定露天开采境界的常用原则，工程中确定露天开采境界的基本方法和步骤。
2.概述——露天开采境界的组成及其影响因素㈠露天开采境界的组成及其影响因素露天开采境界是指露天矿开采终了（或某一时期）所形成的采场空间边界。
它由露天采场的地表境界（可以理解为“边界”）、底部境界和周围边坡组成。
露天开采境界设计就是要合理地确定露天矿的底部周界、最终边坡和开采深度。
由于矿床埋藏条件不同，在确定矿床开发方式时可能遇到下列三种情况：①矿床全部宜用地下开采；②矿床上部宜用露天开采而下部宜用地下开采。
矿体延伸较深或覆盖层厚度变化较大，只能用露天开采方法开采其部分储量，仍有相当大部分储量需用地下开采。
③用露天开采的矿床。
属这类矿床的有：上部覆盖岩层厚度不大，埋藏浅的水平或缓倾斜矿床；在圈定的境界外尚有少部分储量，不值得再用地下开采时，可扩大开采境界，将这部分储量用露天法采出；在圈定的境界外尚有相当大部分储量暂不宜用地下开采。
对于后两种情况，需要确定露天开采的合理界限，即露天开采境界。
限定露天开采境界的几何要素有：露天矿底平面的位置和形状、最终边坡角及开采深度。
合理确定露天开采境界极为重要。
露天开采境界的大小，将决定了露天矿的可开采工业储量和剥离岩石量，并将影响露天矿场内的矿岩量、露天矿的生产规模及服务年限、基建工程量、设备选型、劳动定员、成本等主要技术经济指标。
因此，合理确定露天开采境界，是露天矿设计的一项重要工作，这不仅是一个技术问题，也是一个经济问题。
影响露天开采境界的因素很多，归纳起来有以下几个方面：⑴自然因素包括矿体埋藏条件（如，矿体的产状，地质构造，矿石质量及其变化情况等）、矿床勘探程度及储量等级、矿石和围岩的物理力学性质、工程地质条件与水文地质条件、矿区地形及地物分布情况（如，河流、地面建筑物及厂房）等。
露天采矿学第07章露天开采境界武汉理工大学叶海旺
n'b
D' uD
于是可得经济合理剥采比为：
nJ' H
r b
(uL
D'
' L
uD )
7.2.3 盈亏平衡法
盈亏平衡法合用于矿床单一露采旳情形。该措施要 求露采旳矿产品成本不得超出其销售价格，或者不
允许单位工业储量旳露采最终盈利不大于零，以确 保矿山不亏损。即
L' uL
L'
r
n'b
0
于是可得经济合理剥采比：
（3）生产剥采比不不小于经济合理剥采比原则
生产剥采比能够反应露天矿生产旳实际剥采比。所 以按nS≤nJH原则拟定开采境界，能够使露天矿任何 生产时期旳经济效果都不劣于地下开采。该原则中 旳生产剥采比，能够是均衡生产剥采比，也能够是 未均衡旳生产剥采比即时间剥采比。
按该原则圈定旳露天开采境界比按nP≤nJH原则圈定 旳小，而较按nJ≤nJH原则圈定旳大。所以，随之而 来旳初始剥离量和基建投资也较大。另外，因为生 产剥采比旳概念不易明确界定，加之它与采深旳关 系较为复杂而不易把握，因而该原则相应旳设计措 施旳可操作性较差。鉴于上述原因，这个原则极少 采用。
a
n' r
b
CD
于是可得：
n'
r b
(CD
a)
则经济合理剥采比即为 上式旳最大值，即
n' JH
r b
(CD
a)
（2）精矿成本比较法
该措施是以精矿（或矿产品）作为计算基础，使露 天矿旳精矿成本不不小于地采精矿成本。即
DL
n'b
DD
K L rK L
KD
于是可得精矿经济合理剥采比：
露天矿开采境界的确定方法和步骤
露天矿开采境界的确定方法和步骤露天开采境界设计广泛采用h j j n n •≤原则进行确定，其方法和步骤为： (1)确定露天开采深度1)长露天矿开采深度的确定：走向长度大的露天矿，应先在各地质横剖面图上初步确定开采深度，然后再用纵剖面图调整露天矿底部标高。
从各个地质横剖图上初步确定的露天开采深度，由于各横剖面上矿体厚度和地形条件不同，所得的深度也高低不一，投影到地质纵剖面图上，连接各有关点，得出将是一条不规则的折线。
为方便开采和布置运输线路，须将露天采场的底部调整为同一标高，在长度允许下，也可将底平面调整成阶梯状。
这种调整的原则是，使少采出的矿石量与多采出的矿石量基本平衡，并使剥采比尽可能小。
2)短露天矿开采深度的确定：走向很短、深度和宽度相对较大的露天矿，必须考虑端帮扩帮的影响。
在剖面图上不能把开采深度直接确定下来，需用平面图法计算出境界剥采比再确定露天开采深度。
具体步骤是，把预计几个可能深度的境界剥采比分别算出后，选取境界剥采比等于经济合理剥采比的阶段做为露天采场的底，则其深度即为露天矿开采深度。
(2)确定露天矿底平面周界1) 露天矿底的宽度。
露天矿底宽可能大于或小于矿体的水平厚度，但必须满足最小宽度的要求。
确定原则是，保证在全部露天开采范围内，矿石的回来率最高，而剥离的岩石量最少。
露大矿底平面最小宽度应保证生产安全和采掘运输设备的正常工作。
从矿山采剥工程要求来看，它相当于开段沟的掘进宽度，取决于掘进方法及设备类型和规格，按工作安全条件要求，一般不小于20～30m 。
2) 绘制露天矿底平面周界。
露天矿底平面标高及端部位置确定后，即可绘制出底平面的理论周界，绘制的方法是，以地质纵断面图上已调整的露天矿底部标高为准，在各地质横断面图上绘出露天采场的境界，将各地质横断面图上露天矿底平面的两端边界投影到该标高的分层平面图上，连接各点，即可得出底平面的理论周界。
为了便于采掘运输，露天采矿场底平面应尽可能保持平直。
8.开采境界
短露天矿开采深度的确定 (a)平面图；(b)第Ⅳ勘探线剖面图；(c)1-1’辅助剖面图
第6节 露天开采境界确定的方法步骤
必须具备地质勘探资料，确定经济合理剥采 比nJ。设备工艺选型，确定开拓运输系统，采剥 工程发展程序。
第6节 露天开采境界确定的方法步骤
• 确定露天开采境界的传统方法是：
第2节 台阶高度的确定
台阶高度的确定对生产能力、开拓方法、 基建工程量都有重要影响。 一、矿岩埋藏条件及性质 稳定性、矿岩接触线，减少损失贫化。 二、开采强度 台阶高度影响工作线推进速度、掘沟速度。 生产初期可采用稍低台阶。 三、穿爆工作要求 台阶高度增加，能提高爆破效率。
第2节 台阶高度的确定
第4节 确定露天开采境界的原则
一、使矿床开采总费用最小 二、矿床开采总盈利最高 三、露天开采节约额最高 用以上原则得出结论都与境界剥采比nk = 经济合理剥采比nJ公式一致。
在采用nK = nJ公式确定露天开采境界时， 应注意以下几种情况：
1）矿体不连续， nK 不连续；（p148，图6-5） 2）当出现多个nK = nJ，用矿床开采总费用最小； 3）矿体上小下大，nP> nJ，露天开采不合理； 4）用nK = nJ公式后，所剩无几，或不适合地下 开采者，可适当扩大露天开采境界。
工作 的
最坚硬致密的石英 岩、玄武岩及其他 极硬岩石，特别硬 的花岗岩、石英斑 岩、砂质页岩、各 种石英岩，极硬的 砂岩和石灰岩 密质的花岗岩、特 硬砂岩及石英岩脉， 特硬铁矿、石灰岩、 不坚硬的花岗岩、 硬砂岩、硬大理岩、 白云岩、铁矿石 普通砂岩、铁矿、 砂质页岩、片状砂 岩、坚硬粘土质页 岩、非坚硬砂岩、 石灰岩、软岩、各 种页岩、密质泥灰 岩 侏罗纪粘土、软质 石灰纪粘土、油性 粘土、含有小碎石 和砾石的重砂质粘 土、漂砾石、片状 粘土、块度达90mm 砾石 软油性粘土、轻重 砂质粘土、湿的松 散黄土、种植土泥 炭、腐植土、砂腐 植土、含小碎石的 砂质垆姆
露天开采第五章 露天矿开采境界
太原理工大学矿业工程学院
第五章 露天矿开采境界
概述 剥采比 确定开采境界的原则 确定开采境界的方法和步骤
1
廓。
概述
露天开采境界：露天矿场开采终了时形成的空间轮
开采境界三要素：底部周界、最终边坡、开采深度。 作用：关系到露天矿的可采煤量、剥离岩量、生产
能力、开采年限等主要技术经济指标，也影响到矿 床开拓、运输的环节，最终影响到经济效果。
生产剥采比不大于经济合理剥采比
实质：露天矿任意生产时期按正常工作帮坡角进行生
产时，其生产成本不超过地下开采成本或允许成本。 缺陷：没有考虑整个矿床开采的总经济效果，只顾及 矿床上部的露天开采而不管剩余部分的开采；初始 剥采比和基建投资也大；由于生产剥采比变动较大， 因而其设计方法也繁琐费事。 应用：只对不规则、沿走向厚度变化大及上部覆盖层 厚的矿体，按nk<=nj原则确定境界后，利用该原则 进行校验。
1 1 概述 概述
开采工艺因素：决策开采境界要考虑在当前技 术条件下，开采工艺与装备的可操作能满足开 采工艺要求，还要确定和寻求满足最佳开采境 界的配套工艺措施及相应装备。即选出的开采 境界方案既不能脱离当前工艺技术水平而使得 在工艺上无法实施，又不能以传统的观念、工 艺、装备去限制技术、经济上有重大突破的最 佳方案。因此，应当从配套工艺的深化研究和 改进工艺中保证最佳开采境界，以便实施于生 产。
实质：要求邻近露天开采境界的那层矿岩露天开采成
本不超过地下开采成本。它是使整个矿床开采的总 经济效果（成本或盈利）最佳。 应用：可以划定露天与地下开采的分界线，国内外普 遍运用这一原则来圈定露天矿境界。 条件：按这一原则确定境界，矿床产状应保持连续， 而且厚薄均匀，否则矿床上薄下厚或者不连续，将 会使初期剥采比超过允许值。对这种情况，除了使 用本原则外，要用其他原则进行补充。
露天开采境界确定方法
露天开采境界确定方法露天开采工程是采矿工程中重要的组成部分，它涉及到资源部署、矿山赋能、开拓形状和尺度、矿山操作、矿产资源的长期收益与否等多个环节，它的安全性和经济性关系到矿山的整体质量和稳定性。
因此，进行有效的露天开采境界确定，具有重要的现实意义。
首先，必须对开采境界的基本概念进行界定，以便明确露天采矿可能涉及的范围和规模。
露天开采境界定义为：露天开采境界是指为了确保露天采矿安全运行和有效操作而进行的系统范围定义。
也就是说，露天开采境界确定基于现行的露天开采工艺，对用于开采的组合和设备、工艺设计、安全管理等等进行系统定义。
其次，应该明确露天开采境界确定的原则，以便建立一套完善的管理机制。
一般而言，露天开采境界确定的原则是以矿山安全、实用及节约为基础的，不仅要考虑到资源的收益性，还要考虑矿山安全、采矿规模及可行性等。
此外，在进行露天开采境界确定的过程中，还要遵循“节约利用、精细管理”的原则，以保证矿山开采的可行性。
再者，实施露天开采境界确定必须包括以下基本步骤：（1）现场勘探，了解和评估矿山状况及其开采条件；（2）对露天开采的设备、工艺设计以及安全管理的可行性进行评估；（3）确定有效的采矿范围和规模，并结合实践经验定期进行评估；（4）编制采矿历史记录，保持材料完整性。
最后，要建立完善的采矿境界管理体制。
基本上，管理体系应该包括四个层面：（1）原则层：确定采矿境界确定的基本原则和指导思想；（2）方针层：确定实施采矿境界确定的政策与措施；（3）管理层：制定具体的管理办法，具体的监督措施以及开采境界的定期监督；（4）审计层：对实施采矿境界确定的结果进行审计，确保采矿境界的安全。
总之，要进行有效的露天开采境界确定，必须从理论层面和实践层面考虑到各种因素，以确保采矿安全和可持续发展，特别是要建立起一套完善的露天开采境界确定机制，使其适应不断变化的环境状况。
采用有效的管理机制可以提高采矿效率，并有助于环境保护、资源挖掘和安全操作等方面的可持续发展。
露天矿设计原理05
P……扣除税金后金属销售价格
n jH
b
[( L K L P L D L ) ( D K D P D D D )]
' ' ' '
b
[ P ( L K L D K D ) ( D D D L D L )]
' ' ' '
储量盈利比较法比金属成本比较法又前进 一步，全面考虑了露采和地采两者在损失 和贫化上的差异，从理论上讲这是最合理 的方法。
n jH
(
KL
b KD
DL )
如果地采和露采所产精矿品位相同，则可 计算精矿的成本。 ' 此时： K L L L
KD D
' D
前述：
'
0 0
' "
0 0
"
'
0 (1 )
"
所以
确定方法很多，但大体可合并为两类： 比较法和价格法。 对于那些选用何种开采方式尚不明确的 矿床，或上部用露天，下部用地下，需要用 露天开采和地下开采的经济效果作比较来计 算经济合理剥采比作为确定露天境界的控制 指标。对于只适合露天开采的矿床，常用价 格法确定njh。其中，比较法分：成本和储量 盈利比较两种。
2、金属成本比较法
这种方法是以选 矿或冶炼后产品的金属 量作为计算基础，使露天采后经选冶所得产 品的金属成本等于地下开采产品的金属成本。
露天开采每吨金属成本
DL 1 KL 1
b
1 KL
其关系式
露天开采设计
第一章矿体赋存条件 (2)1.1矿床地形 (2)第二章露天开采境界 (2)2.1 影响露天开采境界的主要因素 (2)2.2 确定露天开采境界的原则和方法依据 (3)2.2.1露天开采境界设计的考虑原则 (3)2.2.2确定露天矿境界的主要原则如下 (3)2.2.3露天矿境界确定的方法与原则 (4)2.3 确定境界所需的技术经济指标 (4)2.3.1经济合理剥采比的选定 (4)2.3.2露天矿的最小底宽 (4)2.3.3采场最终边坡角 (5)2.3.4台阶最终坡面角和台阶高度 (5)2.3.5安全平台和清扫平台及运输平台 (5)2.4 最终开采深度的确定 (6)2.4.1境界剥采比的计算 (6)2.4.2最终深度标高的确定 (7)2.4.3露天矿底部周界 (9)第三章露天矿爆破设计 (10)3.1 穿孔设备的选择 (10)3.2 爆破方法的选择 (11)3.3 爆破方法及爆破器材 (12)3.4 爆破参数的确定 (13)3.4.1孔距a和排距b (13)3.4.2填塞长度L2 (13)3.4.3 单孔装药量 (13)3.4.4 装药量验算 (13)第一章矿体赋存条件1.1矿床地形矿体多呈似层状，总体走向312°，倾向西南，平均倾角81°。
矿体赋存于角闪岩与黑云角闪斜长片麻岩接触部位，呈分支复合长条状产出；矿体出露地表最大标高953m，最低高标900m；矿体最高标高953m，最低标高819m；矿石主要有用组分是铁。
矿体赋存情况见下图所示。
图1-1 矿床地形图第二章露天开采境界2.1 影响露天开采境界的主要因素影响露天开采境界的因素有很多，归纳起来有以下三方面：1）自然因素。
包括矿体埋藏条件和矿体勘探程度及储量等级，矿石和围岩的物理力学性质及工程地质条件，矿区地形，水文地质条件。
2）经济因素。
包括矿石的质量和价值。
原矿和精矿的成本及价格。
基建投资和基建期限，国家及地区经济发展的方针及政策。
3-2 露天开采设计 境界
某一水平的或 几个相邻水平 的开采条件。
第2章 境界
2.1 剥采比
3）境界剥采比
开采境界内增大单位深度(▲H),引起的岩石增量(▲V ), 与矿石增量(▲A )之比;
随深度增 加而增加
第2章 境界
2.1 剥采比
4）生产剥采比
生产过程中某一时期的剥离岩量VS与采出矿量AS之比
使用广泛， 按年、季、 月来计算
第2章 境界
2.4 境界圈定
4)确定底部周界 长露天矿走向长，空间上完全控制住境界，必须在各个地质横剖 面图分别求理论开采深度，在纵断面上进行整体调整，确定底部 合理周界；
(1)确定各横断面的理论开采深度，横断面标定开采深度；
第2章 境界
2.4 境界圈定
4)确定底部周界 (2)确定最终开采深度；
第2章 境界
2.1 剥采比
5）经济合理剥采比
经济上允许的最大剥岩量与采矿量之比，确定露天开采 境界的主要依据，不表示露天开采境界内某一具体空间、 时间的岩石量与矿石量之比。
第2章 境界
2
1 2
剥采比 确定境界原则 √
4 5
3 4
经济合理剥采比 境界圈定
7
第2章 境界
2.2 确定境界原则
1)影响因素 (1)自然因素：矿床埋藏条件； (2)技术因素：露天和地下开采技术水平、装备水平、铁路、 建筑、构筑物；
不同含义的 剥采比，反 映不同开采 空间与时间 的剥采关系 以及在经济 上的合理性；
第2章 境界
2.1 剥采比
1）平均剥采比
开采境界内总的岩石量VP与总的矿石量AP 之比
总的矿岩比例 总的经济效益 参照指标
第2章 境界
2.1 剥采比
第6章_露天开采境界(采矿学)(下)
的常用原则、以及工程中确定露天开采境界的基
本方法和步骤、最终境界设计的计算机优化方法。
2
§6.1
概述
一、 露天开采境界的组成、意义及影响因素 （1） 组成：指露天矿开采终了时(或某—时期)所形成的空 间边界。它由露天采场的地表境界、底部境界和周围边坡组
成。
（2） 意义：当露天矿最终境界一经确定，就相应地确定了 露天矿的可采矿量和剥岩量。对矿山的生产规模和服务年限 有重大影响，而且境界的大小还往往与矿山的基建投资、投 产与达产时间、设备数量、矿山人员编制和采矿成本等一系 列技术经济指标有密切关系。因此，合理地确定露天开采境 界，是露天矿设计的一项重要工作。
23
四、盈亏平衡法
盈亏平衡法适用于矿床采用单一露天开采的情况。这时， 要求露采的矿产品成本不得超过其销售价格，或者说，不允 许单位工业储量的露采最终盈利小于零，以保证矿山不亏损， 即：
L L U LnJH U L b
与储量盈利比较法一样，单位工业储量的盈利可以计算 到原矿，也可以计算到精矿。
16
原矿成本比较法适用条件：
原矿成本比较法确定经济合理剥采比通常适用于露天和
地下开采的矿石损失和废石混入率相差不大、矿石不贵重且
地下开采有盈利的情况。
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二、精矿成本比较法
以精矿（或矿产品）作为计算基础，使露采的精矿成本不 大于地采精矿成本，确定经济合理剥采比。该方法考虑了露天 与地下开采在贫化率上的差别，即（以吨精矿的成本考虑）
一步，它全面地考虑了露天开采和地下开采两者在损失和 贫化的差异。 精矿成本比较法适用于露天开采与地下开采两者回收 率差别不大而贫化率差别较大的情况。
通常情况下，三种比较法的计算结果中，储量盈利比
露天开采
露天开采境界：露天开采终了时形成的空间轮廓。
包括：地面境界AB 、边帮(AC,BD)、底部境界CD （地面境界是一封闭曲线）。
开采境界三要素：底部周界、最终边坡、开采深度作用：关系到露天矿的可采煤量、剥离岩量、生产能力、开采年限等主要技术经济指标，也影响到矿床开拓、运输的环节，最终影响到经济效果。
自然因素：包括矿床埋藏条件（如矿体形态、大小、厚度、倾角等）、矿石及围岩性质、地形，矿山附近的河流、湖泊、工程地质、矿石品位等。
技术组织因素：包括露天和地下开采的技术水平、装备水平，矿山附近的铁路、主要建筑物等对开采境界的影响。
经济因素：包括基建投资、基建时间和达产时间、开采成本和销售价格，开采过程中矿石的贫化和损失，以及国民经济的发展等。
边帮：由采场四周坡面及平台组合而成的表面总体。
工作帮GE 工作帮是由工作台阶组成的边帮，并随台阶的推进而向最终边帮 （非工作帮AG,BF）靠近。
组合单元内的工作帮坡角一般定义为单元内最上一个台阶的坡顶线与最下一个台阶的坡底线连成的斜面与水平面之间的夹角，计算公式为：θg式中，n 为组合单元中台阶的数目；Ws 为安全平台的宽度；W 为工作平盘宽度。
假设n=4，H=12m ，Ws=10m ，W=40m ，α=70。
，则求得g =。
=-++arctg nH n W W nH tg s ()/2αg 4HWs Wc WWs Ws工作帮坡角一般定义为最上一个工作台阶的坡顶线与最下一个工作台阶的坡底线联成的假想斜面与水平面的夹角。
边帮角：工作边帮角φ最终边帮角γ，β台阶—为了满足采掘需要而划分的具有一定高度的分层。
台阶通常以其下部平台的标高，命名为XX水平。
上部平盘1—台阶的上部水平面；下部平盘2—台阶的下部水平面；台阶坡面3—朝向采空区的台阶斜面；坡面角a—台阶坡面与下部水平面的夹角；坡顶线4—台阶坡面与上部水平面的交线；坡底线5—台阶坡面与下部平盘的交线；台阶高度h—上部平盘与下部平盘的垂直距离。
露天矿设计原理
1、露天开采工艺：过程：穿孔—爆破—采装—运输—排卸工艺形式分为：间断式工艺，连续化工艺，半连续化工艺。
2、采掘进度计划的基本内容：露天矿采掘进度计划通常是以图表的形式来表示的。
它反映了矿山工程发展的时间、空间和采剥量三者应遵守的关系。
时间：露天矿建设起始时间，投产、达产时间，新水平投入生产的时间。
数量：基建工程量，逐年采掘的矿石量，剥离量，掘沟量，生产剥采比。
空间：各项工程的空间位置，各水平推进的超前关系，扩帮与延伸的关系。
3、采掘进度计划包括：①采掘进度计划表；②采掘水平分层平面图；③采矿场年末开采综合平面图；④产量逐年发展图表。
4、为什么要用境界剥采比不大于经济合理剥采比确定剥采关系？①基本含义是使紧邻露天开采境界那层矿岩的露天开采成本不大于地采成本或盈利不小于地采；②更深的含义是它使整个矿床开采的总经济效果最佳，而且使用起来方便，故普遍应用。
5、什么时候用比较法或价格法？①金属成本比较法：贫化率相差较大，而损失率接近,且精矿成本低于市场售价；②储量盈利比较法：回收率与贫化率有显著差别，稀有资源和矿产品价值很高地矿床；③价格法：只能用露天开采的矿床就不能用地下开采与之对比；④原矿成本比较法：露天开采和地下开采的矿石损失和贫化率相差不大，矿石不贵重，且地下开采有盈利等条件。
6、露天矿开采集境界组成三要素：采场底平面；露天矿边坡：开采深度。
7、平硐开拓法进行全面评价：特点：①借助开掘溜井和平硐来建立采场与地面的运输联系，只运送矿石，矿石靠自重运输；②只能作为运输的中间环节，不能独立完成露天矿的运输任务，需要有其他运输。
适用条件：适用于地形复杂，高差较大，坡度较慢，矿体在地面标高以上的露天矿。
优点：①缩短了运距，加速运输设备周期，可用少量运输设备完成大产量；②可以用地形高差，自重放矿，运营费用低；③减少了运输线路工程，基建投资少，基建时间短。
缺点：容易出现堵塞跄矿，井壁磨损，井底放矿粉尘严重，对要求一定块度而易粉碎的矿石，一般不宜采用。
毕业设计--3 露天开采境界
tm ba C n D j /,3-=3 露天开采境界3.1经济合理剥采比3.1.1圈定境界的原则根据矿床的自身特点，开采境界的确定原则如下： （1）根据境界剥采比小于或等于经济合理剥采比确定境界，即j k n n ≤的原则；（2）东部境界与海新河的距离不小于200m 。
西部境界保证矿区铁路东岗站距采场边界安全距离不小于200m ；（3）露天矿正常开采时期的生产的成本一般不应超过地下开采生产成本或允许成本；（4）在经济因素的影响下，应尽可能多地圈定煤炭储量，以达到最大收益和最大程度地利用资源；（5）保证生产安全。
3.1.2经济合理剥采比露天开采境界的确定，实质上时剥采比大小的控制。
随着露天开采境界的延深和扩大，可采储量增加了，但剥离岩量也相应地增大。
合理的露天开采境界，就是指所控制点剥采比不超过经济上的合理的剥采比。
经济合理剥采比是露天矿最终境界的重要技术经济依据。
确定经济合理剥采比的方法有两类：一是比较法，即以露天开采和地下开采的经济效果作比较来计算；二是价格法，用露天开采成本和矿石价格作比较来计算。
抚顺煤田倾角30°～40°，属于倾斜煤田，上部煤层埋藏相对较浅，适宜露天开采，但随着开采深度的增加，剥离岩石量也不断增大，可利用地下开采。
因此，本设计选用露天开采和地下开采比较法来确定露天矿经济合理剥采比j n 。
（公式3.1） 式中：D C ——矿石地下开采成本，元/t ； a ——露天矿纯采矿成本，元/t ； b ——露天矿剥离成本，元/m 3；从抚顺东露天矿获得资料显示，矿石地下开采成本：305元/t ，露天矿纯采矿成本：30元/t ，露天矿剥离成本：40元/m 3。
计算可得：3.2境界的圈定tm n j /86.63=t m m CD m m m CD n yL yL H k /,3.1'/,'3330ηη*==→∆3.2.1确定合理的开采深度本设计中露天矿合理开采深度的确定选用方案分析法在地质图上确定，方法如下：（1）在地质剖面图上确定若干个境界深度方案，通过各深度绘出个方案底所在水平线，由于抚顺煤田埋藏条件较简单，故方案可少取一些。
露天开采科技名词
露天采场（open pit）——曾称“露天矿场”、“露天掘场”。
具有完整的生产系统，进行露天开采的场所。
山坡露天矿（mountain surface mine）——在地表封闭圈以上进行露天开采的场所。
凹陷露天矿（pit mine）——在地表封闭圈以下进行露天开采的场所。
露天开采境界（pit limit）——露天采场开采结束时的空间轮廓。
【露天采场】边帮（pit slope）——又称“边坡”。
露天采场由台阶的坡面、倾斜坑线和平盘限定的表面总体及邻近岩体。
最终边帮（final pit slope）——露天采场开采结束时的边帮。
工作帮（working slope）——由正在开采的台阶部分组成的边帮。
非工作帮（non-working slope）——由已结束开采的台阶部分组成的边帮。
工作边帮面（working slope face）——通过工作帮最上台阶坡底线与最下台阶坡底线形成的假想平面。
非工作边帮面（non-working slope face）——通过非工作帮最上台阶坡底线与最下台阶坡底线形成的假想平面。
边帮角（slope angle）——又称“边坡角”。
边帮面与水平面的夹角。
【露天开采】底面（pit bottom）——露天采场的底部表面。
地表境界线（surface boundary line）——曾称“上部境界”。
露天开采最终边帮与地表的交线。
底部境界线（floor boundary line）——曾称“下部境界”。
露天开采最终边帮与底面的交线。
封闭圈（closed level）——地表境界线最低标高处的闭合形台阶坡底线。
底帮（foot slope）——位于露天采场矿体底板侧的边帮。
顶帮（top slope）——位于露天采场矿体顶板侧的边帮。
端帮（end slope）——位于露天采场矿体端部的边帮。
剥离（stripping）——在露天采场内采出剥离物的作业。
剥离物（overburden，spoil，waste）——曾称“废石”。
露天开采境界的原则和方法研究
露天开采境界的原则和方法研究摘要：露天开采是用一定的采掘运输设备在敞露的空间从事矿石开采作业。
露天矿最终边坡角、开采境界底部宽度及底部位置、开采境界深度对露天矿的生产安全与经济效果都有很大影响。
本文在总结露天开采特点的基础上，对露天开采境界的原则和方法进行了详细研究论述，分析了影响露天开采境界的几个要素及其确定方法。
最后对确定露天开采境界的步骤进行了研究。
文章为露天开采境界的确定和优化提供了理论依据。
关键词：露天开采；开采境界；开采方法；境界优化1 露天开采的特点露天开采是用一定的采掘运输设备在敞露的空间从事矿石开采作业。
露天开采的特点是：采出矿石需将矿体周围的岩石及覆盖岩层剥掉，通过露天运输通道或地下井巷把矿石或岩石运至地表。
这种开采方法广泛用于开采金属矿、冶金辅助原料、建筑材料、化工原料及煤等矿床。
基于露天开采是在敞露的空间从事矿床开采作业，与地下开采比较，它有如下特点：（1）相对讲，开采空间受限较小，有利于采用大型机械化设备。
机械化、自动化水平较高，可提高矿山开采强度和矿石产量。
（2）劳动生产率高。
（3）开采成本低，使大规模开采低品位矿石成为可能（4）矿石损失贫化小，有利于地下矿产资源的回收。
（5）基建时间短，年产吨矿石的基建投资比地下开采低。
（6）对于高温易燃矿体的开采，露天开采也较地下开采较为安全。
（7）劳动条件较好，工作也较安全。
（8）露天开采过程中可产生较大粉尘，自卸汽车运行中可排放废气，爆破后的岩石因含有害成分对与之接触的大气、水和土壤有一定程度的污染。
（9）把大量剥离岩、土排弃到排土场，排土场占地面较大占用山地和农田且局部恶化生态环境。
（10）遇冰雪、暴雨等天气，对露天开采有一定影响。
开采境界的圈定是露天矿山开采设计的基础，也是矿床经济、安全、高效开发的前提。
长期以来，各国矿业领域专家学者对开采境界优化问题做了持续的研究和探索，获得了众多研究成果。
然而，由于露采矿山面对的是复杂多变的地质岩体、无序的品位分布以及多变的经济参数等一系列非线性动态问题，最优境界的确定显得尤其困难。
采矿课件cha11露天开采境界.ppt
矿岩量的影响
2024年9月30日
矿物资源工程专业主干课程
第 十 一 章
经露
济 合 理 剥
天 开 采
采境
比界
的
确
定
二、剥采比的表示方法
1、平均剥采比：指露天开采境界内岩石总量与矿石总量 之比值。
如图所示。 2、分层剥采比：指露天开采境界内某一水平分层的岩石 量与矿石量之比。
章 如图所示。
露
天
露开
天 开 采 境
采 境 界
界
的
确
定
方
法
再画出代表
经济合理剥采
比的水平线，
两线交点的横
坐标Hj，就是 所要求的开采 深度。
采 境 界
界
的
确
定
方
法
矿山工程正常发展。 若采用汽车运输时，底宽应满足汽车调车要求。
※ 当采用回返式调车时，其底宽为 ：
Bmin=2(Rcmin+0.5bc+e) ※ 当采用折返式调车，其底宽为 ：
Bmin=Rcmin+0.5bc+2e+0.5lc 当矿体厚度m＜Bmin时，取Bmin为底平面的最小宽 度；当m＞Bmin时，取m为底平面的最小宽度； 当m＞＞Bmin时，取Bmin为底平面的最小宽度；
abcd表示露天开采境界， 在深度为H的分层平面图上， 绘出露天矿底平面周界bb’cc’。
图11—11 平面图法
2024年9月30日
矿物资源工程专业主干课程
将露天矿地表周界和边坡面与分支矿体的交面ef垂直
第 十
投影到平面图，计算S1、S2、S3的面积。
一
章 然后用面积比法计算境界剥采比，即：
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露天采矿学----设计原理第十六章露天开采境界16.1 概述1课程的名称及内容；2学习方法；3露天矿设计应遵循的原则；4各种剥采比的概念。
1课程的名称及内容：（1）名称-露天采矿学发展情况：50年代：露天采矿工艺矿山工程（剥离及掘沟）设计原理60年代：露天采矿工艺开拓开采设计原理现代：工艺及工艺系统剥采程序设计原理（2）内容：工艺----研究个别工艺环节的特点、工艺方法、适用条件及能力计算。
工艺系统----研究各环节之间的配合，及构成可行的生产系统。
剥离程序----研究剥离和采矿时间和空间上关系设计原理----除了研究剥离和采矿在时间和空间上的关系外，还要研究它们之间的数值的制约关系。
并把矿山与经济效益结合起来。
以求得最佳设计，初步设计的方法步骤以及资料的处理。
2学习方法：预习；听讲；复习；习题。
（工作前的预演，设计前的准备）3露天矿设计应延续的原则：（1）具体情况具体分析解决。
（多种情况）（2）经济效果为主，劳动生产力的效率为辅。
（劳动力便宜的情况下）4各种剥采比的概念 (1) 平均剥采比： p vn p=（3/m T ） 从露天境界内，采出的岩量与以采出的矿量之比。
设：n ηl ----原矿采出系数；η----有用矿物采出系数； ρ----岩石的混入率； n ηl =η（1+ρ）(2)境界剥采比： kk kv n p =露天矿保持最终帮坡角延伸单位深度时增加的采出岩量与矿量之比。
(1)k k l k k lv p n p ηηηη++=境界剥采比随工程的延伸不断的变化并且一般是在增大。
(3)边邦境界剥采比：露天矿保持最终帮坡角不变延伸单位深度时，从其一邦增加采出的岩量与其矿量之比。
kA kA kA v n p =kB kB kBvn p =(4) 生产剥采比：TT Tv n p =露天矿以其最大帮坡角生产时，延伸单位深度时增加的采出的岩量与其矿量之比（最大帮坡角=＞最小平盘宽度）。
(5)最大生产时期的剥采比： 2max 2T v n p = 最大生产时期的平均剥采比(6)初始剥采比： 00123v n p p p =++ 由其基建时期支付的剥离量与其境界内采出的矿量之比。
(7)经济剥采比：由经济因素确定的最大合理剥采比。
它以国家的方针政策、经级状况而不能，至少限制露天成本等于井工成本 c l ----露天成本； c D ----井工成本； l D c c ≤ a----露天纯采矿成本；b----露天纯剥离成本； 0l j c a n b c =+⇒D j c an b-=当露天开采矿石成本等于地下成本时，得到的最大剥采比称为露天开采经济合理剥采比。
1-2露天开采境界及其煤田的划分1露天开采境界及其确定境界的重要性（意义、目的）。
2煤田的划分：（影响煤田划分的因素）1露天开采境界及其确定境界的重要性（1） 露天开采境界：（1）露天矿底周界；（2）地表境界；（3）合理开采深度；（4）最终帮坡角。
（它们的约束因素） 反映露天矿的几何形状、轮廓。
底周界地表境界（2） 确定境界的重要性① 直接影响着露天矿的规模、露天矿的基建工程量、基建投资。
② 影响露天矿的服务年限（包括投产、达产），影响着露天矿的成本、赢利劳动生产率、有用矿物的合理利用、设备的选型及其配套等。
境界的确定是在煤田划分的基础上确定的。
2影响煤田划分的因素：（1）无限煤田——范围广、储量大的煤田。
（例：阜新煤田、义马煤田、抚顺煤田）（2）影响煤田划分的因素：①自然条件、地形、地物（河流山川、草原、牧场、农田、城市、居民、断层等）。
霍林河煤田划分情况:霍林河煤田分区情况十七煤层南区中区北区松软中硬陇海铁路南露天北露天义马露天矿②地质剥采比影响煤田的划分：土煤砂煤每个钻孔都有一个地质剥采比地质剥采比等直线图——把各个钻孔（有相同的地质剥采比）连接起来而绘成的图形。
划分煤田后，境界剥采比不能太大，应满足经济效果的要求。
③勘探程度影响煤田的划分：勘探程度对矿床地质了解的清楚程度，为了达到清楚准确，分为三级：A级 B级 C级（红色）（蓝色）（黄色）最清楚次之最次、设计时，煤层露天部分至少是A级，如不是A级称露头控制不足，需要重新勘探。
对于露天开采设计这一点是很重要的，必须弄清楚④矿床赋存情况及矿岩物理力学性质影响煤田的划分煤层底板等高线的影响ΠΙ坚硬缓倾坚硬松软ΙΠ矿岩物理力学性质的影响Ι#适合轮斗—胶带,Π#适合单斗—铁道⑤生产能力影响煤田的划分划分验算能否满足生产能力的要求，如果不满足需进行调整ⅢΙΠ⑥总平面布置（反映着采场、排土场、工业广场、地面设施的相互位置及其关系）影响煤田的划分。
影响煤田划分的因素很多，在划分时不要划分的太零碎，要考虑生产能力，资源的利用等。
16-3 确定露天开采境界的原则及理论基础露天矿不同的境界有不同的投资经济效果，确定境界应以投资的经济效果最优为原则。
衡量露天矿的经济指标：成本，盈利，劳动成产率，投资回收期等。
综合上述指标确定境界较复杂，一般以其一目标为确定原则。
以某一境界露天矿开采的合理性为辅助原则。
1 n k =n j 的原则及其理论基础； 2 n p =n j 的原则及其理论基础； 3 n T =n j 的原则及其理论基础； 4 n T +n o =n j 的原则及其理论基础。
以下推导n νl ，n ν0=11 n k =n j 的原则及其理论基础；理论基础：露天开采边界层的成本或盈利等于井工边界层的成本或盈利。
b---露天剥离成本 元/m 3 a---露天纯采矿成本 元/m 3 Cp---井工开矿成本 元/m 3 ；k k k D v b p a p c += k D k v c ap b-=k j n n =但本原则保证不了露天开采成本一定小于或等于井工开采的平均成本。
所以引出n p =n j 原则。
2 n p =n j 的原则及理论基础：理论基础——露天开采的平均成本或盈利等于井工开采的平均成本或盈利。
D vb pa c p +=D c a v p b-= p j n n =3 n T =n j 的原则及理论基础:理论基础——露天开采的生产成本和盈利，等于井工开采的成本或盈利。
本原则在考虑基建投资是不完善的，所以引出以下原则。
T T T D v b p a p c +=T D T v c a p b-= T j n n =4 n T +n o =n j 的原则及理论基础：理论基础——把基础工程量的投资摊到生产成本中去。
0T p n b n b a C ++= 0D T C a n n b-+= 0T j n n n += 在常规设计时，一般以n p =n j 为原则圈定露天开采境界，而用其它原则进行检验，因为n k =n j 的原则能满足成本最低、盈利最大。
条件假设：地形平坦、规则倾斜矿体，露天、井工联合开采。
联合开采成本最低，盈利最大设H η---露天、井工开采总成本()H f H η=2001()()()2H D D mx b H ctg ctg b m H x H H mC ηβγ=+++-+-()D H ctg ctg b ma mC ηβγ'=++-()0ctg ctg b ηβγ''=+> 存在极小值 令0η'= ()0D H ctg ctg b ma mC βγ++-= ()D C aH ctg ctg M b βγ-+=k j n n =得证设H S 为露天井工开采的总赢利 ()H S f H =c d ---露天采矿售价 元/m 3D d ---井工采矿售价 元/m 32001()()()()()2H l D D D S mx b H ctg ctg b m H x d a m H H d C βγ=--++--+-- ()()()H l D D S H ctg ctg b m d a m d C βγ'=-++---()0H S ctg ctg b βγ''=-+< 0H S '=()()()0l D D H ctg ctg b m d a m d C βγ-++---=()l D Dd a d C H ctg ctg m b βγ--++=k j n n =得证露天开采按k j n n =2001()()()()2Hl l S f H mx b H ctg ctg b m H x d a βγ==--++--()()Hl l S ctg ctg b m d a βγ'=-++-()0Hl S ctg ctg b βγ''=-+<()()0Hl l S ctg ctg b m d a βγ'=-++-=()ld aH ctg ctg m b βγ-+=k j n n =得证第四节 经济合理剥采比的确定1与井工相比较法2按露天采煤售价法3有附带矿场产品时j n 的确定4按投资经济效果折旧成本分析确定j n1与井工相比较法确定j nD j C a n b-= l j C a n b =+ l D C C = D C ---井工开采成本(元/m 3)→与露天矿 矿床地质赋予存条件相似的井工开采的成本a---纯采煤成本(元/m 3)b---纯剥离成本适应条件:矿石不贵重,且贫化损失不大时矿石贵重,且贫化损失较大时D j C a n b-=(m 3/m 3) ()()L D D j d a d C n b ---= (m 3/m 3) 2按露天采煤售价法,确定经济合理剥采比L j d a n b-= (m 3/m 3) 3有附带矿场产品时j n 的确定L j SL SL D C a n b k d C =+-=开采多种矿石时,确定经济合理剥采比是以一种矿石为主,其它矿石作为顺便采出,露天开采费用中可扣除顺便采出矿石的收益.SL k ---顺便采出的矿石与主要矿物之比SL d ---附带矿石的售价 元/m 3SL SL D j k b C a n b b -=+ (m 3/m 3)1i i n SL SL D j i k b C a n b b =-=+∑ (m 3/m 3) 4按投资经济效果折旧成本分析确定j n投资:K 元 T 年 f 利息 年产量A P21(1)()[1(1)(1)(1)]T T P L L K f A d C f f f -+=-+++++++(1)()(1)1TP L L T fK f A d C f +=-+- ()11(1)P L L TKf A d C f =--+ 1[1](1)L L P TKfd C A f =--+ [1](1)L L P TKfC d A f =--+ 1[1](1)j L P T Kf a n b d A f ∴+=--+1[1](1)L j P Td a Kf n b bA f -=--+ 经济合理剥采比随着国家经济状况发生变化第五节 境界剥采比n k 的确定四种方法: 1面积比法2投影线段比法 1 2 3是长露天矿境界剥采比的确定(4:1)≥ 3边邦线段比法4矿体投影面积比法 4是短露天境界剥采比的确定(4:1)< 1面积比法:在断面图上,确定H 以下深度的k n ,k n 等于保持最终邦坡角不变,矿山工程由H H延深致H深度时,增加采出的岩矿量面积之比露天矿底宽不等于矿床的底宽时露天矿底宽等于矿床底宽时露天矿底板作底邦时2按形成线段比法:断面图上确定H 深度狭的k n ,k n 等于岩 矿沿着投影基线(延深方向)在水平面上的投影线段之比.2211()()()()22v S H ctg ctg H H ctg ctg H ctg ctg H H ctg ctg γαγαβαβα=---+++ 21()()2HH ctg ctg H ctg ctg βγβγ=+-+ p S m H =()v k p S H ctg ctg n S mβγ+== 0H →()k H ctg ctg n mβγ+= 3边邦线段比法在断面图上H 深度狭的k n ,k n 等于边邦上岩石线段与其边邦上矿石线段之比,根据线段比法: k AB n BC= ~ABD BEC k AB BD n BC BE ==4矿体投影面积比法(1)首先要求算某深度的k n(2)在纵横断面图上找矿岩和其边邦的交点(地表)(3)以其各交点向+1000水平作投影,将各相应的投影点连接起来,则得到岩矿投影面积令其S 为其岩矿矿体投影影响面积p S 为其矿的投影影响面积则:1k pS n S =- 1.6确定露天开采境界步骤及方法一倾斜 急倾斜矿床长露天矿开采境界确定步骤及方法(一)底宽 (二)最终帮坡角 (三)合理开采深度 (四)端邦的处理(五)底周界的圈定 (六)开采境界的确定及方法在确定境界前要首先定工艺类型、运轨类型、开拓、剥采程序等.然后分步进行(一) 底宽 以(1)保证人员设备的安全 (2)保证矿山工程要求 (3)经济合理的原则合理确定底宽1单斗电铲、铁道运轨平装车min 23k k B R e T h ctg α=++-k R ---电铲运转半径 m,e---电铲车辆边邦之间安全距离 m,T---车辆宽度 m,kh---电铲卸载高度 m, α台阶坡面角°.2铁道运轨上装车min 222k kB R e h ctgα=+-3汽车运轨时(1)迴返时min 22cB R e b=++ (2)折返时min 220.50.5c c B R e b l =+++保证经济上合理① 当min m B >时,按露天、地下盈利相等求底宽1()()D D l m d C B d a -=-()D D l m d C B d a -=-取:1min max{,}B B B =② 当min m B =时,取B=m③ 当min m B <时,取min B B =(二)最终帮坡角β、α的确定程序:①根据相似露天矿确定②然后校核修正③保证矿山工程的要求取:稳定边坡角与矿山工程要求的边坡角中小者为最终帮坡角.1111111n i i n nnn n i i i i i i i i i i h tg h ctg a b c d βα-=======++++∑∑∑∑∑∑ (三)合理开采深度的确定必须在底宽最终帮坡角确定后进行,在横断面图上确定露天开采深度的方法: 1分析法 2方案分析法 3图解法1分析法:由:()D C a H ctg ctg m bβγ-+= ()()D m C a H ctg ctg bβγ-∴=+ 2方案比较分析法:① 根据底宽、β、γ确定不同深度的边邦② 计算不同深度的k n③ 建立k n 与深度的关系.()k n f H =,画出曲线.④ ()k n f H =与()j n f H =相交,过其交点作垂线,则横轴上截距为该断面的合理深度H.3图解法:即直接在横断面图上,依据经济合理剥采比,确定露天开采的合理深度.一邦进行剥离其本质上是以原则:k j n n =i ij i iA B n B O =二邦进行剥离1分别在矿床顶底板地表线取i iji ii ij i iAC n C O B C n B D ==11i i A A B B 各点.2过11i iA AB B 分别作边邦最终帮坡角与其底板的交点分别为1C ,iD .3使:i ij i i AC n C O = i i j i iB C n B D = 步骤:(1)在顶、底板分别取A i 、B i 各点(2)通过A i 、B i 各点分别制作边邦交于顶底板C i 、D i 各点(3)分别延长A i C i 、B i D i 至O i 、O i ′,使之i ij i i AC n C O = i i j i iB C n B D = (4)连O i 及O i ′各点,相交于O 点,由点向上截取底宽作出边坡,则H 为所求合理采深.在地质纵断面图上确定露天矿坑底平面标高保证了断面图上的合理采深,不能保证整个露天矿的合理采深在地质纵断面图上确定露天矿坑底平面标高,保证了断面图上的合理采深,不能保证整个露天矿的合理采深.所以需将各断面进行调整.F F F F H H H H H H F HH 7654321地表51232436475合1max0.50.522()che c c chn H h eb R l b e b R e b =--=+++=++53412min F F F F F ++--=(四)端邦的处理:原则:k j n n = 方法:方案分析法L kL3L 21Lspvs=f(L)kVk pS n S在纵断面图上:取位置1、2、3……,然后分别沿走向在垂直面投影,求出k n ,选出了若干端邦位置方案.各方案作出()k n f L =与()j n f L =的交点对应的L,即为合理的端邦位置.j k n n = (2)露天矿底周界的确定凋整原则:① 弯曲度应满足运输曲线半径的要求。