【采矿课件】cha11露天开采境界
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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。
cha11露天开采境界详解
2018年10月12日
矿物资源工程专业主干课程
第 十 一 章
一、剥采比的概念
如图所示。
剥采比：每开采单位矿石量所需要剥离的岩石量。
经 济 合 理 剥 采 比 的 确 定
露 3 3 3 天 计量单位用m /m 或 m /t或t/t表示。 开 采 剥采比是一个重要的 境 界 技术经济指标，关系到采 出矿石量、岩土剥离量以 及矿山的生产规模、服务 年限、生产成本等。
KL、KD —— 分别为露天开采和地下开采时每吨原矿的金 属产出率； n —— 剥采比； b —— 露天开采的剥离成本。
矿物资源工程专业主干课程
2018年10月12日
满足这一条件的经济合理剥采比为： 第 十 一 章 露 天 开 采 境 界
n jh
KL
DD b KD
DL
根据矿山实际条件，有的只计算到精矿的金属成 本，有的计算到冶炼后的金属成本。这这时就相应考虑
经 济 合 理 剥 采 比 的 确 定
选矿回收率、贫化率及冶炼回收率等指标。
2018年10月12日
矿物资源工程专业主干课程
3、储量盈利比较法 以矿石的工业储量作为计算的基础，使露天开采出 第 来的矿石盈利等于地下开采出来的矿石盈利。 十 即： 1 一 U L nb U D 章
比较法
金属成本比较法
储量盈利比较法 产值法
（用于尚未确定矿 床开采方式）
经 济 合 理 剥 采 比 的 确 定
价格法
最低利润法 回收投资法
矿物资源工程专业主干课程
（用于己确定为露 天开采）
2018年10月12日
五、经济合理剥采比的比较法
第 十 一 章 1、原矿成本比较法 用原矿作为计算的基础，使露天开采出来的原矿成本 等于地下开采成本。 露天开采的原矿成本由纯采矿成本和剥离成本两部
《露天矿开采》课件
Nhomakorabea01
02
03
04
剥离作业
将覆盖在矿体上的表土和岩石 剥离，露出矿体。
采装作业
使用挖掘机等设备将矿石和岩 石采装到运输车辆中。
运输作业
将采装好的矿石和岩石运输到 指定地点。
排土作业
将剥离物排弃到指定地点，形 成排土场。
露天矿开采安全措施
安全生产责任制
建立健全各级管理人员和作业人员的 安全生产责任制，明确职责和工作要 求。
评价方法
采用定性和定量评价相结合的方法，综合分 析露天矿开采的环境影响。
评价内容
包括地形地貌、水资源、土壤资源、气候变 化等方面的评价。
评价结果应用
根据评价结果，制定相应的治理措施，减少 露天矿开采对环境的负面影响。
04
露天矿开采经济效益 与社会效益
露天矿开采经济效益分析
直接经济效益
露天矿开采能够直接获取矿物资源，从而创造经 济效益。
05
案例分析：某露天矿 开采项目
项目概况
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项目名称：某露天矿开采项目
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项目地点：某地区
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项目规模：大型露天矿
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开采方式：机械开采与爆破开采相结合
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开采资源：煤炭、铁矿石等
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项目背景：随着经济发展，对矿产资源的需求不断增加， 该项目旨在满足市场需求并促进地区经济发展。
提高资源利用率
露天开采能够充分利用资源，提高矿石采收率和 资源利用率，降低资源浪费。
ABCD
节约成本
露天开采相对于地下开采，建设周期短，投资少 ，运营成本低，经济效益显著。
02
03
04
剥离作业
将覆盖在矿体上的表土和岩石 剥离，露出矿体。
采装作业
使用挖掘机等设备将矿石和岩 石采装到运输车辆中。
运输作业
将采装好的矿石和岩石运输到 指定地点。
排土作业
将剥离物排弃到指定地点，形 成排土场。
露天矿开采安全措施
安全生产责任制
建立健全各级管理人员和作业人员的 安全生产责任制，明确职责和工作要 求。
评价方法
采用定性和定量评价相结合的方法，综合分 析露天矿开采的环境影响。
评价内容
包括地形地貌、水资源、土壤资源、气候变 化等方面的评价。
评价结果应用
根据评价结果，制定相应的治理措施，减少 露天矿开采对环境的负面影响。
04
露天矿开采经济效益 与社会效益
露天矿开采经济效益分析
直接经济效益
露天矿开采能够直接获取矿物资源，从而创造经 济效益。
05
案例分析：某露天矿 开采项目
项目概况
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项目名称：某露天矿开采项目
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项目地点：某地区
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项目规模：大型露天矿
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开采方式：机械开采与爆破开采相结合
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开采资源：煤炭、铁矿石等
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项目背景：随着经济发展，对矿产资源的需求不断增加， 该项目旨在满足市场需求并促进地区经济发展。
提高资源利用率
露天开采能够充分利用资源，提高矿石采收率和 资源利用率，降低资源浪费。
ABCD
节约成本
露天开采相对于地下开采，建设周期短，投资少 ，运营成本低，经济效益显著。
露天开采境界PPT课件
• nP≤nJH原则可以与nJ≤nJH原则合用。对于某些覆 盖层很厚或不连续的矿体，按nJ≤nJH原则圈出开 采境界后，还要核算该境界内的平均剥采比，看 它是否满足nP≤nJH原则。此外，对于某些贵重或
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• （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。
n u • 于是可得经济合理' 剥采比：r JH b L 第15页/共55页
7.2.4 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' 量和质量均相
• 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。
第40页/共55页
第41页/共55页
• 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。
第43页/共55页
• （2）确定露天矿底部宽度和位置 • 露天矿的最小底宽，应满足采掘运输设备在底部正常运行与安全作业的要求，一般不应小于开段沟的底宽。 • 露天矿的底部位置沿水平方向移动时，开采境界内的矿岩量及平均剥采比也随之变化。因此，在无其他特
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• （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。
n u • 于是可得经济合理' 剥采比：r JH b L 第15页/共55页
7.2.4 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' 量和质量均相
• 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。
第40页/共55页
第41页/共55页
• 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。
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• （2）确定露天矿底部宽度和位置 • 露天矿的最小底宽，应满足采掘运输设备在底部正常运行与安全作业的要求，一般不应小于开段沟的底宽。 • 露天矿的底部位置沿水平方向移动时，开采境界内的矿岩量及平均剥采比也随之变化。因此，在无其他特
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。
《露天开采》课件
3
开采与处理
采矿、矿石提取、选矿等一系列开采与处理工作。
露天开采的主要设备和技术
挖掘机
挖掘机是露天开采中最重要的 设备之一，能够迅速开采和运 输大量矿石。
装载机
装载机被广泛用于矿石的装载 和运输，提高开采效率。
卡车
用于矿石运输和物资补给，保 障开采作业的连续性和高效性。
露天开采的安全管理和环保措施
露天开采在世界经济中的地位 与作用
露天开采是全球经济中重要的支撑力量，为各行各业提供原材料，推动工业、 能源和基础设施建设，对全球经济稳定与发展起到关键作用。
3
现代化
现代化的露天开采技术和设备使得开采更加安全高效，为经济和社会发展提供了重要 支持。
露天开采的优缺点
1 优点
2 缺点
高产量、低成本、开采效率高、开发周期 短、资源利用率高。
环境破坏、生态系统破坏、地表覆盖、土 地资源浪费、露天开采
主要用于煤炭的采集，是全球最常见的露天 开采类型。
石油与天然气露天开采
用于石油和天然气的开采，常见于石油田和 天然气藏。
金属矿露天开采
用于金属矿的开采，包括铜、铁、铝等金属 矿的露天开采。
其他类型
还包括石灰石、矿铁精矿、铝土矿等不同类 型的露天开采。
露天开采的基本流程
1
勘探与规划
通过勘探确定资源储量，制定开采规划、设计矿山。
2
准备工作
清理地表覆盖物，建设开采设施和基础设施。
《露天开采》PPT课件
露天开采是一种在地表进行的采矿方式，本课件将介绍露天开采的定义、历 史、分类、流程以及其在经济、社会和环境方面的影响与挑战。
露天开采的历史和发展
1
起源
金属矿床露天开采 ppt课件
运输平台：用于工作台阶与出入沟之间的运输通道。设在与
出入沟同侧的最终边帮和端帮上，宽度由运输设备、运输方 式、线路数目决定。
清扫平台：用于阻截滑/滚落岩石并作为清扫设备通道，也
起安全平台作用。每隔2—3个台阶设一个清扫平台，宽度由 ppt课件 ppt课件 ppt课件 清扫设备决定。
7
一、基本概念
备，在敞露空间从事开采作业。
水力开采：用高压水射流冲采矿石并用水力运输。 露天矿场：露采所形成的采坑、台阶、露采沟道的总和。
ppt课件 ppt课件 ppt课件 4
一、基本概念
封闭圈：露天采坑最终境界与地表的交线构成的闭合圈。 山坡露天：封闭圈以上采矿区称山坡露天。
凹陷露天：封闭圈以下采矿区称凹陷露天。
地下开采 露天开采 海洋开采 溶浸开采
机 械 开 采
水 力 开 采
机 械 开 采
水 力 开 采
机械开采
ppt课件 ppt课件 ppt课件
化学开采
3
一、基本概念
露天开采：为采出矿石，需将矿体周围岩石及其覆
盖岩层剥离，并通过露天沟道或地下井巷把矿石和岩
石运出地表。矿石→→选矿厂，岩石→→废石场。
机械开采：用一定的采（穿孔、爆破）、装、运设
最终帮坡面与底平面的交线—下部最终境界线。 6
ppt课件 ppt课件 ppt课件
一、基本概念
最终深度：上部最终境界线所在水平与下部最终境界线所在
水平的垂直距离。 最终边帮/非工作帮上的平台，按其用途分为安全平台、运输 平台、清扫平台。
安全平台：用于缓冲和阻截滑/滚落岩石、减缓最终帮坡角
《露天开采》课件
发展
未来露天开采技术的发展将更加注重环境保护和可持续发展 ，采用先进的技术和设备，提高资源利用率和生产效率，降 低对环境的负面影响，实现矿产资源的可持续开发利用。
02
露天开采技术
穿孔爆破技术
穿孔爆破技术是露天开采的第一道工 序，其目的是为了将矿岩进行破碎， 为后续采装作业提供条件。
爆破参数的选择和优化是穿孔爆破技 术的关键，包括炮眼深度、间距、装 药量等，需根据实际情况进行调整。
矿权申请与审批
取得采矿权，完成相关审批手 续，确保合法开采。
征地与移民安置
根据矿区规划，征收土地，进 行移民安置工作。
矿区基础设施建设
建设矿区道路、供电、供水、 通讯等基础设施，满足开采需
要。
采装阶段
穿孔作业
使用穿孔机在矿体上钻 孔，为爆破作业做准备
。
爆破作业
对钻孔进行爆破，将矿 石炸松散以便装载。
01
制定安全规章制度
建立完善的安全规章制度，明确 各级管理人员和操作人员的安全
职责，确保安全生产。
03
强化员工安全培训
定期对员工进行安全培训，提高 员工的安全意识和操作技能，减
少事故发生。
02
定期进行安全检查
定期对露天开采现场进行安全检 查，及时发现和消除安全隐患，
确保生产安全。
04
配备安全设施
在露天开采现场配备必要的安全 设施，如安全网、防护栏、警示 标志等，保障员工的人身安全。
环境约束与绿色开采
环境保护法规与政策
01
遵守环境保护法规和政策，强化露天开采的环境监管和责任追
究。
生态恢复与治理
02
加强生态恢复和治理工作，减少露天开采对生态环境的影响，
未来露天开采技术的发展将更加注重环境保护和可持续发展 ，采用先进的技术和设备，提高资源利用率和生产效率，降 低对环境的负面影响，实现矿产资源的可持续开发利用。
02
露天开采技术
穿孔爆破技术
穿孔爆破技术是露天开采的第一道工 序，其目的是为了将矿岩进行破碎， 为后续采装作业提供条件。
爆破参数的选择和优化是穿孔爆破技 术的关键，包括炮眼深度、间距、装 药量等，需根据实际情况进行调整。
矿权申请与审批
取得采矿权，完成相关审批手 续，确保合法开采。
征地与移民安置
根据矿区规划，征收土地，进 行移民安置工作。
矿区基础设施建设
建设矿区道路、供电、供水、 通讯等基础设施，满足开采需
要。
采装阶段
穿孔作业
使用穿孔机在矿体上钻 孔，为爆破作业做准备
。
爆破作业
对钻孔进行爆破，将矿 石炸松散以便装载。
01
制定安全规章制度
建立完善的安全规章制度，明确 各级管理人员和操作人员的安全
职责，确保安全生产。
03
强化员工安全培训
定期对员工进行安全培训，提高 员工的安全意识和操作技能，减
少事故发生。
02
定期进行安全检查
定期对露天开采现场进行安全检 查，及时发现和消除安全隐患，
确保生产安全。
04
配备安全设施
在露天开采现场配备必要的安全 设施，如安全网、防护栏、警示 标志等，保障员工的人身安全。
环境约束与绿色开采
环境保护法规与政策
01
遵守环境保护法规和政策，强化露天开采的环境监管和责任追
究。
生态恢复与治理
02
加强生态恢复和治理工作，减少露天开采对生态环境的影响，
露天矿山采石场ppt课件
*
⑥大块矿岩应当采用机械方式进行破碎。 ⑦雷电高发地区应当选用非电起爆系统。 2）委托有资质的爆破公司根据矿山地质条件进行爆破设计并严格按设计进行爆破作业。
*
3）爆破作业要由具有相应资格的爆破作业人员进行，设置爆破警戒范围，实行定时爆破制度。爆破前采场所有人员撤离到爆破警界线外，设备撤离到安全地点并采取防护措施。在通往爆破地点的路口设置警示牌。
*
分台阶开采特点： 1、自上而下分台阶顺序开采，必须有上山公路的修筑，公路要开拓到运输平台，采装设备在运输台阶上进行铲装，适合上规模的露天矿山开采、采掘设备要求比较高，分多个工作面开采时，相互之间必须错开一定的距离。 2、实施中深孔爆破时，高度最多不得超过挖掘机举高的1.5倍（根据岩层硬度系数定）。台阶高度与岩体稳定性和采掘设备能力密切相关。 3、运输平台宽度，根据设备定，终了平台一般为3m,清扫平台一般为6m.
*
二、露天采矿场的构成要素
AB:露天采场上部最终境界线。 GH:露天采场下部最终境界线。 AC、BF：露天矿最终边帮。
*
二、采石场主要危害与防治措施
依据采石场穿孔、爆破、铲装、运输、破碎工艺流程，我们分析其各生产环节可能出现的危害，并提出有效的安全管理要求和措施。 主要危害有：坍塌（塌方）和滑坡、爆破危害 、机械伤害、车辆伤害、物体打击和高处坠落。
*
1、坍塌（塌方）和滑坡 露天矿边坡的危害主要是边坡的塌方和滑坡，其次是边坡表面上孤石的崩落以及边坡滚石。滑坡、崩落、滚石为边坡的主要危害。 造成的原因有以下几个方面： 1)地质构造因素：断层、裂隙及层理、岩溶的发育破坏了岩体的完整性，对未来露采边坡构成不利的影响
*
5）严格控制靠帮爆破，实施可靠的爆破工艺，控制生产作业爆破段的最大一段装药量，尽量减少爆破震动对边坡的影响；边坡上浮石要及时清理，避免造成滚石伤人； 6）矿山进入初中期开采后，应对边坡的稳定性进行专项研究，选择安全合理的边坡角，留设合理的安全平台和清扫平台；
⑥大块矿岩应当采用机械方式进行破碎。 ⑦雷电高发地区应当选用非电起爆系统。 2）委托有资质的爆破公司根据矿山地质条件进行爆破设计并严格按设计进行爆破作业。
*
3）爆破作业要由具有相应资格的爆破作业人员进行，设置爆破警戒范围，实行定时爆破制度。爆破前采场所有人员撤离到爆破警界线外，设备撤离到安全地点并采取防护措施。在通往爆破地点的路口设置警示牌。
*
分台阶开采特点： 1、自上而下分台阶顺序开采，必须有上山公路的修筑，公路要开拓到运输平台，采装设备在运输台阶上进行铲装，适合上规模的露天矿山开采、采掘设备要求比较高，分多个工作面开采时，相互之间必须错开一定的距离。 2、实施中深孔爆破时，高度最多不得超过挖掘机举高的1.5倍（根据岩层硬度系数定）。台阶高度与岩体稳定性和采掘设备能力密切相关。 3、运输平台宽度，根据设备定，终了平台一般为3m,清扫平台一般为6m.
*
二、露天采矿场的构成要素
AB:露天采场上部最终境界线。 GH:露天采场下部最终境界线。 AC、BF：露天矿最终边帮。
*
二、采石场主要危害与防治措施
依据采石场穿孔、爆破、铲装、运输、破碎工艺流程，我们分析其各生产环节可能出现的危害，并提出有效的安全管理要求和措施。 主要危害有：坍塌（塌方）和滑坡、爆破危害 、机械伤害、车辆伤害、物体打击和高处坠落。
*
1、坍塌（塌方）和滑坡 露天矿边坡的危害主要是边坡的塌方和滑坡，其次是边坡表面上孤石的崩落以及边坡滚石。滑坡、崩落、滚石为边坡的主要危害。 造成的原因有以下几个方面： 1)地质构造因素：断层、裂隙及层理、岩溶的发育破坏了岩体的完整性，对未来露采边坡构成不利的影响
*
5）严格控制靠帮爆破，实施可靠的爆破工艺，控制生产作业爆破段的最大一段装药量，尽量减少爆破震动对边坡的影响；边坡上浮石要及时清理，避免造成滚石伤人； 6）矿山进入初中期开采后，应对边坡的稳定性进行专项研究，选择安全合理的边坡角，留设合理的安全平台和清扫平台；
第一章 露天开采境界的确定ppt课件
成立。
ppt精选版
10
（二）地质横剖面线段比法确定长矿体的合理开采深度
第一步：根据矿岩稳固程度与设备技术要求确 定最终开 采境界的最小底宽Bmin及上 下盘最终边坡角α、β。
第二步：在每一个地质横剖面图上确定出若干 深度方案。
第三步：对于某一剖面上的深度方案Hi , 如图14-7，在Hi 水平处选定最小底宽确定出该开采深度的境界底线位置 ab，分别从a，b 两点以上下盘境界帮坡角 α、β做出 上下盘边坡线，得出Hi水平的开采境界线cbad。
比）Rb相等，则此时的境 界剥采比即为最终境界剥采
比。
Rb
g0 r gp
q
(Cm
Cw
Cp)
ppt精选版
19
g0 — 矿体的地质品位; gp — 精矿品位；
q — 销售价格；
Cw — 单位剥岩成本； Cm — 单位采矿成本； Cp — 单位选矿成本；
r — 采选综合回收率。
通常，经济合理剥采比Rb可通过公式求出。
第二步：量取左边帮线岩石长度L w，和矿石段 长度L o， L o包括境界底线的一半，同样，量取右边帮线的岩石 长度L w，和矿石段长度L o， L o包括境界底线的一 半用。公式计算瞬时境界剥采比Ri 。
Ri
lw rw l0 r0
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23
第三步：量取境界左帮线与底线左半段穿越的各矿石块的线段长 度；再量取境界右帮线与底线右半段穿越的各矿石块的线段长 度。用公式分别计算左右帮的瞬时剥采比。
1
第一节 概述 第二节 最终境界设计 第三节 价值模型 第四节 最终境界设计的计算机优化
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2
ppt精选版
3
第一节 概述 开采储量mining deposit ：一个矿体的一部分 地质储量的开采是技术上可行和经济上合理的，这 一部分储量称为开采储量。 最终开采境界 ultimate pit：圈定开采储量的 三维几何体称为最终开采境界 。如图14-1。 最终边坡角 final slope：为满足边坡稳定性要 求，边坡坡面与水平面的夹角（一般为35~550）如 图14-2。 最终开采境界的设计方法分三阶段： 手工设计阶段、 计算机辅助设计阶段和 优化设计阶段
金属矿采矿学露天开采课件
1.3.4 牙轮钻机的生产能力
牙轮钻机的台班生产能力 钻机的台年综合效率
1.3.4.1 牙轮钻机的台班生产能力
Vb = 0.6 V Tb 式中： Vb 牙轮钻机台班生产能力，m/台班；
V 牙轮钻机机械钻进速度，cm/min； Tb 班工作时间，h； 班工作时间利用系数，一般情况下＝0.4~0.5。
单层单排双侧作用药包c双层单排单侧作用药包单层多排主药包双向作用辅药包单向作用药包的布置形式与抵抗线药包的布置形式与抵抗线硐室爆破药包布置分类表硐室爆破药包布置分类表爆破作用方向药包布置形式适用条件单侧作用单层单排布置单层双排布置双层单排布置缓坡地形高差小同上要求爆破后形成宽平台陡坡地形高差大双侧作用单排布置多排布置主药包双侧作用辅助药包单侧作用并列单侧作用单排布置一侧松动作用另一侧抛掷并列不等量药包单侧作用山脊地形坡度平缓的山包顶部较宽的山脊或山包两侧地形坡度不同的山脊或山包两侧地形坡度不同的山脊或山包多向作用单一药包单一主药包多向作用辅助药包群多向作用孤立山头多面临空地形坡度孤立山头多面临空地形坡度较缓爆破山头高差较大多重作用复合布置一切复杂的地形地质条件2233药包的间距硐室爆破的药包间距通常根据最小抵抗线和爆破作用指数来定
508~ 762
380~ 445
38~ 42 150
65~ 80
90~ 100
用途
含石英高的极硬岩石
浅孔凿岩和二次破碎 等辅助作业
小型矿山的主要穿孔 作业或大型矿山辅助
作业 大中型露天矿山各种
硬度的岩石 主要用于中小型矿山
中硬以上的岩石 软至中硬矿岩
大中型矿山中硬至坚 硬的岩石
钻孔方法
热力破碎 冲击式机械破碎 冲击式机械破碎 冲击式机械破碎 冲击式机械破碎 切削式机械破碎 滚压式机械破碎
采矿课件cha11露天开采境界.ppt
—3 露天开采境界对
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：
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：
露天矿山开采工艺简介 ppt课件
（1）固定公路：采矿场出入沟及地表永久性公路，服务 年限在三年以上；
（2）半固定公路：通往采矿场工作面和排土场作业线的 公路，服务年限为1～3年；
（3）临时性公路：采掘工作面和排土场的道路。它随采 掘工作线和排土线的推进而不断移动。这种线路，一般不修筑 路面，只需适当平整、压实即可。
30
运输作业安全要求
8
1.2.2 露天采矿场
露天采矿场构成要素如图5。 露天矿坑四周揭露的由台阶组成的表面称露天矿边帮（BC、AF）。 矿体下盘边帮叫底帮，上盘边帮叫顶帮，端部边帮叫端帮。 非工作帮——顶帮、底帮和端帮。 非工作帮平台——安全平台、清扫平台和运输平台。
图5 露天采矿场结构图 1－安全平台；2－清扫平台；3－运输平台；4－工作平台
12
Hale Waihona Puke 最终边坡角----过非工作帮最上台阶的坡顶线和最下台 阶的坡底线所作的假想斜面A0、BG与水平面的夹角β、γ 叫最终边坡角。
13
1.3 露天矿场构成的安全要求
台阶高度的确定 台阶高度对露天开采作业安全意义重大。
1、矿岩的岩性和埋藏条件 稳固矿岩，台阶高度可以大一些；节理裂隙较发育、不 稳固矿岩，台阶高度应低一些。 2、穿孔爆破工作的要求 保证生产人员和设备的安全。 3、铲装作业安全要求 爆堆高度不大于铲装设备最大挖掘高度的1.5倍。
凹陷露天矿
地表封闭圈
图2 山坡露天矿和凹陷露天矿示意图
A——山坡露天矿，B——凹陷露天矿，1——地表封闭圈标高 6
1.2 露天采矿场构成要素
1.2.1 台阶
按一定高度将 矿岩划成水平分 层，保持一定超 前距离，自上而 下逐层开采。台 阶是露天开采的 基本要素，结构 要素如图3。
图3 台阶结构图
（2）半固定公路：通往采矿场工作面和排土场作业线的 公路，服务年限为1～3年；
（3）临时性公路：采掘工作面和排土场的道路。它随采 掘工作线和排土线的推进而不断移动。这种线路，一般不修筑 路面，只需适当平整、压实即可。
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运输作业安全要求
8
1.2.2 露天采矿场
露天采矿场构成要素如图5。 露天矿坑四周揭露的由台阶组成的表面称露天矿边帮（BC、AF）。 矿体下盘边帮叫底帮，上盘边帮叫顶帮，端部边帮叫端帮。 非工作帮——顶帮、底帮和端帮。 非工作帮平台——安全平台、清扫平台和运输平台。
图5 露天采矿场结构图 1－安全平台；2－清扫平台；3－运输平台；4－工作平台
12
Hale Waihona Puke 最终边坡角----过非工作帮最上台阶的坡顶线和最下台 阶的坡底线所作的假想斜面A0、BG与水平面的夹角β、γ 叫最终边坡角。
13
1.3 露天矿场构成的安全要求
台阶高度的确定 台阶高度对露天开采作业安全意义重大。
1、矿岩的岩性和埋藏条件 稳固矿岩，台阶高度可以大一些；节理裂隙较发育、不 稳固矿岩，台阶高度应低一些。 2、穿孔爆破工作的要求 保证生产人员和设备的安全。 3、铲装作业安全要求 爆堆高度不大于铲装设备最大挖掘高度的1.5倍。
凹陷露天矿
地表封闭圈
图2 山坡露天矿和凹陷露天矿示意图
A——山坡露天矿，B——凹陷露天矿，1——地表封闭圈标高 6
1.2 露天采矿场构成要素
1.2.1 台阶
按一定高度将 矿岩划成水平分 层，保持一定超 前距离，自上而 下逐层开采。台 阶是露天开采的 基本要素，结构 要素如图3。
图3 台阶结构图
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经开
济 合 理 剥
采 剥采比是一个重要的 境 界 技术经济指标，关系到采
采
比 出矿石量、岩土剥离量以
的
确 及矿山的生产规模、服务
定
年限、生产成本等。
图11—3 露天开采境界对
矿岩量的影响
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。
定
第 十 一 章
露
天
经开
济 合 理 剥
采 境 界
采
比
的
确
定
露天开采的基本要求是： CL≤ CD 式中 CD——地下开采的原矿成本，元/t。
满足这一条件的经济合理剥采比为：
njh
CDa
b
※ 影响成本变化的因素是多方面，应结合矿床条件综合 考虑。 ※ 应注意运输费、排水费的差别和进行必要的修正。
2、金属成本比较法
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。
如图所示。
图11—4 各种剥采比 (a)—平均剥采比 (b)—分层剥采比
⒊ 生产剥采比：指露天矿某一时期内所剥离的岩石量与
所采出的矿石量之比。
第 如图所示。 十 一 ⒋ 境界剥采比:指露天开采境界增加单位深度所引起的岩 章 石增量与矿石增量之比。
开
确 采 ※使紧邻露天开采境界那层矿
定 露 天
境 界
岩的开采成本不大于地下开采
开 采
成本；
境
界 ※能使整个矿床开采的总经济
的
原 则
效果(成本或盈利)最佳。
图11—5露天开采境界对
矿岩量的影响
第 十 一 章
露
天
确开
定 露 天 开
采 境 界
采
境
界
的
原
则
作为划分露天和地下开采界限的这一临界条件为:
△Aa γ+ △Vb= △A CD γ
得出的矿石量和岩石量计算剥采比。 两者是不同，前者用在设计矿山中而后者多用在
己生产的矿山中。 2、剥采比是变化的。设计中圈定的露天开采境界只是 在一定时期、一定条件下的合理境界。 3、剥采比是一个重要的技术经济指标，要合理。
四、经济合理剥采比的确定
第 十 一 章
露
天
经开
济 合 理 剥
采 境 界
采
比
露
天
经开
济 合 理 剥
采 境 界
采
比
的
确
定
如图所示。
图11—5 各种剥采比 (c)—生产剥采比 (d)—境界剥采比
第 十 一 章
露
天
经开
济 合 理 剥
采 境 界
采
比
的
确
定
三、剥采比应用时几个问题
1、关于“储量剥比”与“原矿剥采比” ★储量剥采比：直接根据地质勘探报告所提供的矿
石量和岩石量计算剥采比。 ★原矿剥采比：根据开采过程中矿石损失、贫化所
一 等于地下开采成本。
章
露天开采的原矿成本由纯采矿成本和剥离成本两部
露
天 分组成。即：
开
经采
济 合 理
境 界
剥
采
CL＝ γ a＋nb
式中，CL —— 露天开采的原矿成本，元/m3； a —— 露天开采的纯采矿成本(不包括剥离)，元/t； b —— 露天开采的剥离成本，元/m3；
比 的 确
γ—— 矿石容重，t/m3； n —— 剥采比，m3/m3。
的
确
定
1、概念：指露天开采单位矿石量在经济上允许的最大剥 岩量。
2、确定方法的种类： 原矿成本比较法
比较法
金属成本比较法
（用于尚未确定矿 床开采方式）
储量盈利比较法
价格法
产值法 最低利润法 回收投资法
（用于己确定为露 天开采）
五、经济合理剥采比的比较法
第 十
1、原矿成本比较法 用原矿作为计算的基础，使露天开采出来的原矿成本
第
第一节 经济合理剥采比的确定
十
一
第二节 确定露天开采境界的原则
章
第三节 境界剥采比的计算方法
第四节 露天开采境界的确定方法
露 天 开 采 境 界
教学主要内容与要求
一、理解和掌握下列主要内容：
第 十
1、剥采比的概念；
一 章
2、经济合理剥采比的确定；
露
3、确定露天开采境界的原则；
天 开
4、境界剥采比的计算方法；
式中: △A —— 露天开采境界延深后所增加的矿石量； △V —— 露天开采境界延深后所增加的岩石量。
V (CDa)
A
b
等式的左端是境界剥采比，右端是经济合理剥采比.
3、储量盈利比较法
以矿石的工业储量作为计算的基础，使露天开采出
第 来的矿石盈利等于地下开采出来的矿石盈利。
十 一 章
即：
UL
nb1
UD
露 天
式中，UL， UD分别为露天开采和地下开采时每
开 经采
吨工业储量所获得的利润。
济 合 理
境 界
剥
采
比
的
满足这一条件的经济合理剥采比为：
njhbULUD
确
定
4、价格法
属产出率； n —— 剥采比； b —— 露天开采的剥离成本。
第 十 一 章
露
天
开
经采
济 合 理
境 界
剥
采
比
的
确
定
满足这一条件的经济合理剥采比为：
njh b K KD L DDDL
根据矿山实际条件，有的只计算到精矿的金属成 本，有的计算到冶炼后的金属成本。这这时就相应考虑 选矿回收率、贫化率及冶炼回收率等指标。
采 境
5、露天开采境界的确定方法。
界
二、一般掌握：露天开采境界的组成、意义及影响
因素。
◆露天开采境界：指露天矿开采终了时(或某一时期)所形成的空 间轮廓。如图所示。
露天开采境界的范周 十
一 章
边坡组成。
露天开采境界的范围大小相应
露 天
地确定露天矿的可采矿量和剥离
第 十 一 章
露
天
经开
济 合 理 剥
采 境 界
采
比
的
确
定
露天开采的单位产品成本不高于产品的销售价格。
即： anjhbP0
式中，P0表示原矿的价格 满足这一条件的经济合理剥采比为：
njh bP0 a
第
十 一
露天开采境界的确定，实质上是对剥采比大小的控
章 制，使之不超过经济合理剥采比。
露
天 一、境界剥采比不大于经济合理剥采比
用选矿或冶炼后产品的金属量作为计算的基础，使露
第 天开采后经选、冶所得产品的金属成本等于地下开采产
十 一
品的金属成本。
章
即：
露
天
开
经采
济 合 理
境 界
剥
采
比
的
确
定
DLK 1Ln b K 1L DDK 1D
式中：DL、DD —— 分别为露天开采和地下开采时每吨原矿所分 摊的采矿、选矿、冶炼生产成本； KL、KD —— 分别为露天开采和地下开采时每吨原矿的金
开
量，它对矿山的生产规模、服务
采 境
年限、基建投资、达产时间、设
界
备数量、矿山人员、矿山成本等
一系列技术经济指标都有密切关
系。
图11－1 某矿露天矿坑 图11－2 露天采场构成要素
第 十
一、剥采比的概念
一
如图所示。
章
剥采比：每开采单位矿石量所需要剥离的岩石量。
露 天 计量单位用m3/m3或 m3/t或t/t表示。