露天开采境界的确定原则

露天开采境界的确定原则

露天开采境界的确定，实质上是对剥采比大小的控制，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，各有不同的看法。归纳起来，主要有控制境界剥采比、平均剥采比和生产剥采比三种观点。现介绍如下:

一）、境界剥采比不大于经济合理剥采比(n j ≤n jh )

1.实质

提出这一原则的最初含义，是使紧邻露天开采境界那层矿岩的开采成本不大于地下开采成本；经进一步分析表明，它还有一层更深的含义，即能使整个矿床开采的总经济效果〈成本或盈利〉最佳。如图8-2-7所示，假如abcd 是露天开采境界,为了采出邻近境界那层矿石ΔA ，就要剥离岩石ΔV 。当这一层矿岩的露天开采成本小于地下开采成本时，境界可以继续向下延深和扩大；一旦两者成本相等，露天开采境界就以此为限，剩余部分改用地下开采。作为划分露天和地下开采界限的这一临界条件为

γγD AC Vb Aa ∆=∆+∆ b

a C A V D )(-=∆∆γ （8-15） 式中 ΔA ——露天开采境界延深后所增加的矿石量，m 3；

ΔV ——露天开采境界延深后所增加的岩石量，m 3。

等式的左端是境界剥采比n j ，右端是经济合理剥采比n jh ，亦即

jh j n n = （8-16）

2.评价

由于这一原则具有使整个矿床开采的总经济效果最佳这个含意，获得了广泛的赞同，再加之运用起来简单方便，因而国内外都普遍运用这一原则来圈定露天矿境界。尽管在确定露天开采境界方面还有其他一些原则，而且有不少人对n j ≤n jh 原则提出过种种异议，但是由于它具有深刻的经济内容，故始终被广泛用于矿山设计中。

n j ≤n jh 原则也存在一些缺陷，主要是:

〈1〉它只是概略地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境界，只能使矿床开采的总经济效果最佳，而不能直接控制露天矿的基建投资和生产成本〈生产剥采比〉，不能保证开采过程中任何时候的经济性最好。

〈2〉不适用于某些不连续的矿床。

为了防止出现虚假结论，特别在矿体不规则、沿走向厚度变化较大、上部覆盖层较厚等条件下，按n j ≤n jh 原则确定境界时，往往用n p ≤n jh 原则进行校验，必要时还需要进行综合技术经济比较。

二）、平均剥采比不大于经济合理剥采比(n p ≤n jh )

1.实质

这一原则是针对露天开采境界内的全部矿岩量而言,它要求用露天开采的平均经济效果(成本或盈利)不劣于用地下开采。如图8-2-8，假设abcd 是露天开采境界,境界内的矿石量为A ，需要剥离的岩石量为V 。那么，根据原矿成本比较法

A C bV Aa D γγ=+

b a C A V D )(-=γ （8-17） 上式的左端是平均剥采比，右端是经济合理剥采比，即

n p ≤n jh

图8-2-7 n j ≤n jh 原则的含意 图8-2-8 n p ≤n jh 原则的含意

2.评价

n p ≤n jh 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，更没有考虑开开采过程中剥采比的变化。因此，它是一个比较粗略、笼统的原则。

由于这一原则是采用算术平均的方法，露天开采某个时期的经济效果可以劣于地下开采，只要前者还有优于后者的时候，优劣搭配，使平均起来的露天开采效果等于地下开采就可以。因此，这样确定出来的境界,往往比n j ≤n jh 原则所固定的境界要大，可能造成基建剥离量大、投资多、基建时间长，甚至使露天开采过程中生产剥采比超过允许值，使企业长期处于亏损状态。对于某些贵重的有色、稀有金属矿床或中小型矿山，为了尽量采用露天开采以减少矿石的损失和贫化，设计中有时可以运用这个原则来确定境界，借此扩大露天开采矿量。

此外，这一原则使露天开采的平均经济效果不劣于地下开采，这也正是露天开采的起码要求。因此，n p ≤n jh 原则常作为n j ≤n jh 原则的补充。就是说，对于某些覆盖层很厚或不连续的矿体，当采用n j ≤n jh 原则确定出境界后，还要核算该境界内的平均剥采比，看它是否满足n p ≤n jh 原则。

三）、最大生产剥采比不大于经济合理剥采比（n s.max ≤n jh ）

1.实质

该原则的理论依据是,露天矿任一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。

2.评价

n s.max ≤n jh 原则反映了露天开采的生产剥采比的变化规律，保证露天开采过程中各个开采时期的生产剥采比不超过允许值。用该原则确定的露天开采境界，一般比第一种原则确定的要大，较第二种原则确定的要小，能较好地反映露天开采的优越性。该原则的缺点是，没有考虑整个矿床开采的总经济效果，特别是生产剥采比通常只能在圈定了露天开采境界并相应地确定了开拓方式和开采程序之后才能确定。因此，最大生产剥采比出现的时间、地点、数值及其变化规律，都有很大的不确定性，给开采境界的确定带来困难。

四）、根据矿石的需要量和勘探程度确定开采境界

象石灰石、白云石等剥离量小而储量大的低价矿床，有时要根据对矿石的需要量或勘探程度来确定露天开采境界。

小型露天矿山一般采用境界剥采比等于经济合理剥采比（尤为以价格法确定经济合理剥采比）或根据矿石的需求量和勘探程度的原则确定露天开采境界。