露天开采设计(1)

于是可得：
则经济合理剥采比即为上式的最大 值，即
n' JH
r b
(CD
a)
（2）精矿成本比较法
该方法是以精矿（或矿产品）作为计算基础，使露天矿的精矿成本不大 于地采精矿成本。即
DL
n'b
DD
KL rKL KD
于是可得精矿经济合理剥采比：
nJ' H
(r KL
b KD
DD
DL )
原矿的精矿产出率： 经过代入转换可得：
实践经验表明，较窄的安全平台和清扫平台在邻近边 坡爆破时常遭破坏，以致不能发挥应有的作用。因此，近 年来国内外不少矿山采用预裂爆破并段，即把2～3个台阶 的坡面有控制地连成一体，然后设置一个宽度达8～12m 的清扫平台，以便能有效地发挥拦截和清扫落石的作用。 如果边坡稳定性较差，要求的边坡角较缓，则不宜并段。
上式表明，此时可以通过比较精矿成本来反映储量盈利情况，即 精矿成本比较法与储量盈利比较法在这种情况下等价。
• 显然，当矿床仅适用露天开采而不宜
用地下开采时，意味u着D 0 ，此时 储量盈利比较法就简化为盈亏平衡法，
即
r b
(uL
D' L'
uD )
r b
uL
7.2.5 其他计算方法
7.3 境界剥采比的计算方法
开采境界、设备配比、采掘进度计划编制等。
开采 境界
生产 能力
总图 布置
外部 运输
开拓
设备 选型
进度 计划
程序（步骤）
采剥设备 工艺参数
设计的基础资料
地质勘察报告及附图（保有资源量） 地形测绘资料 工程地质资料 水源资料 气象资料 矿区经济地理资料 建筑材料资料 设备资料 矿区现状
补充
资源总量：可开发的资源总量，包括二级边界品位； 保有储量：可开发的工业品位的总量； 基础储量：可开发的工业品位和一级边界品位； 资源量： 包括矿区外围附近的边界品位。 设计储量：是矿产储量分类中，探明程度较高、可作为大中型矿山企业
设计和建设投资依据的储量。小型矿山初步设计要求332级储量占到
。 总的保有储量的30%
几个相关问题
矿山建设外部条件 “三通一平” 总图运输 总出入沟位置的选择 矿山设备选型 配比问题 技术经济
财务现金流量表
12章 境界圈定
概述
露天开采境界的组成及其影响因素
由于矿床埋藏条件不同，在确定矿床开采方式时可能遇到下列三 种情况： ➢ 矿床全部宜用地下开采； ➢ 矿床上部宜用露天开采而下部用地下开采； ➢ 矿床全部宜用露天开采，或上部用露天开采而剩余部分暂不宜开采。
• 确定露天开采境界的影响因素 自然因素 经济因素 技术组织因素 露天开采境界不是一成不变的 露天开采境界可分为分期境界和最终境界
剥采比
在露天开采境界的某一特定区域内，剥离岩石量与采出矿石量的 比值称为剥采比。
在露天开采设计中，常用不同含义的剥采比反映不同的开采空间 或开采时间的剥采关系及其限度。
• （3）生产剥采比不大于经济合理剥采比原则
• 生产剥采比可以反映露天矿生产的实际剥采比。因 此按nS≤nJH原则确定开采境界，可以使露天矿任何 生产时期的经济效果都不劣于地下开采。该原则中 的生产剥采比，可以是均衡生产剥采比，也可以是 未均衡的生产剥采比即时间剥采比。
• 按该原则圈定的露天开采境界比按nP≤nJH原则圈定 的小，而较按nJ≤nJH原则圈定的大。因此，随之而 来的初始剥离量和基建投资也较大。另外，由于生 产剥采比的概念不易明确界定，加之它与采深的关 系较为复杂而不易把握，因而该原则相应的设计方 法的可操作性较差。鉴于上述原因，这个原则很少 采用。
• （1）境界剥采比不大于经济合理剥采比原 则
• （2）平均剥采比不大于经济合理剥采比原 则
• （3）生产剥采比不大于经济合理剥采比原 则
• （1）境界剥采比不大于经济合理剥采比原则 • 该原则的实质是，露天开采境界向下延深时，露
采的边际经济效益不劣于地采经济效益。该原则 的技术经济目标是使整个矿床的开采盈利最大。
原则
注重经济效益，尽量采用先进技术； 重视资源综合利用； 节约能源； 重视安全生产；（选取本质安全型设备；“三同时”。） 重视环境保护。
方法
类比法 类似条件的生产矿山，行之有效的。 台阶高度、爆破参数
选取。 方案法
根据开采技术条件，拟定几个技术可行的方案进行比较分析 最终得出最优。开拓方案、设备选型、厂址选择等重大技术决策。 优化方法
• 首先绘出深度H的露天开采境界abcd，它交 地表于a、d两点，交分支矿体于e、f、g、h 点；
• 再确定境界底部的延深方向，即将本水平一 侧下部境界点c与上水平同侧下部境界点c0相 连，得投影方向线cc0；
• 然后，依次从a、e、f、g、h、d作cc0 的平行 线，交水平线bc于a1、e1、f1、g1、h1、d1。
• 常用的剥采比：
平均剥采比
n Vp p Ap
分层剥采比
生产剥采比
n Vs
s
As
境界剥采比
nJ
lim
H 0
V A
经济合理剥采比 储量剥采比
nJH
原矿剥采比
n ' V ' A'
几个概念术语
• 实际贫化率 • 实际回收率
0 ' 0 "
• 视在回收率
' A'
A0 1
确定经济合理剥采比的方法
• 深度H的境界剥采比为：
nJ'
• 于是可得储量境界剥采比和原矿境界剥采比分别为：
nJ
(cot
cot )H
m
nJ'
(cot
cot )H m '
m
1
7.4 确定露天开采境界得原则
• 露天开采境界的大小决定了露天矿采矿量 和剥离量的多少。随着露天开采境界的延 深和扩展，在采矿量增加的同时剥离量也 大幅度增加，从而导致剥采比不断增大。 因此，露天开采境界的确定，实质上是对 剥采比的大小加以控制，使之不超过经济 合理剥采比。然而，究竟要控制哪一种剥 采比，存在许多不同观点，其中形成较早 又具有代表性的观点可以归纳成下面讨论 的三种原则。
1、露天矿最终边坡角的选取 露天矿最终边坡角对露天矿的生产安全与经济效果都
有很大影响。过小的边坡角，将增加剥岩量，使剥采比增 大，从经济效果来考虑，希望边坡角尽可能大些。然而， 过大的边坡角，将导致边坡失稳，严重影响矿山正常生产。
因此，露天矿的最终边坡角，要同时满足安全稳定条 件和开采技术条件的要求。
Ara Vb ArCD
V A
r b
(CD
a)
• 上式的左端是平均剥采比，右端是经济合理剥采 比。 可以证明，平均剥采比不大于经济合理剥
采比原则的技术经济目标是：在满足露采的平均 经济效果不劣于地采的条件下，使划归露天开采 境界的矿石储量最大。由于这一原则是采用算术 平均的方法，因此难免会使露天开采某些时期的 经济效果劣于地下开采。
L' uL
L'
r
n'b
0
于是可得经济合理剥采比：
nJ' H
r b
uL
各种方法得相互关系和适用条件
储量盈利比较法系列的基本思想是要求单位工业储量的露采最终盈利不 小于地采盈利。
该系列的基本方法是储量盈利比较法，系列中的其他方法都是该方法的 特殊形式。
假设露采和地采单位工业储量所获原矿的数量边坡岩体的性质，通过稳定性分析 计算，确定能保证边坡稳定的边坡倾角。在境界设计阶段，一 般是参照类似矿山实践资料选取稳定的边坡角，并用已有资料 对其稳定性进行初步分析和简要计算。
关于开采技术条件，是指按边坡的构成要素确定最终边坡 角。露天矿最终边坡由最终台阶，即非工作台阶组成（下图所 示），其水平部分，即最终平台，按作用不同分为安全平台、 清扫平台和运输平台。
方法实质：将露采与地采的经济效果做比较来确定经济合理剥采比。 应用较广泛的是储量盈利比较法系列： 产品成本比较法 储量盈利比较法 盈亏平衡法
产品成本比较法
矿山企业的最终产品可以是原矿、精矿或其他产品。 （1）原矿成本比较法
原矿成本：
CL
a
n' r
b
原矿成本比较法的原理是将原矿的地采成本作为露采成本的上 限，从而确定经济合理剥采比。即：
第三篇 露天开采设计
第一阶段
勘探与建设立项
初步勘探 详细勘探
项目建议书
初
步 设
可行性研究报告
计
准
设计任务书
备
第二阶段
建设准备
初步设计 程 技术设计
度
施工设计 （矿山设计内容）
第三阶段
建设
施工 试车 投产 设计总结
11章 露天矿山设计方法
设计内容：
生产规模 开采境界 总图布置 外部运输 开拓系统 开采工艺过程 设备选型（钻、装、运电气、给排水、通讯等）
最终台阶坡面角a，安全平台、清扫平台、运输平台和出人 沟的宽度a、b、c和d，以及相应平台数n1、n2、n3和n4，台 阶高度h等参数确定之后，符合开采技术条件的最终边坡角β 可用下式计算：
K
'
储量盈利比较法
该方法是将单位工业储量的地下开采盈利作为露天矿开采盈利的下限， 即
L' uL
L'
r
n'b
D' uD
于是可得经济合理剥采比为：
nJ' H
r b
(uL
D' L'
uD )
盈亏平衡法
盈亏平衡法适用于矿床单一露采的情形。该方法要求露采的矿产品成本 不得超过其销售价格，或者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