露天开采境界的确定原则
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。
露天采矿第07章__露天开采境界
露天开采境界设计就是要合理地确定这些 要素。
露天开采境界的大小决定了露天矿的可采储 量和剥离岩量。
开采境界的位置和演化与露天矿开拓、采剥 程序、生产能力以及基建工程量密切相关， 并直接影响矿床开采的总体经济效果。因此， 合理确定露天开采境界不仅是一个技术问题， 也是一个经济问题。
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
(r KL
b KD
DD
DL )
原矿的精矿产出率：
K
'
经过代入转换可得：
n D D '
r [0 (1 L ) "L ] L
JH b [0 (1 D ) "D ] D D
L
7.2.2 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
安全稳定条件是指根据边坡岩体的性质，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。
露天开采境界确定方法
露天开采境界确定方法
露天开采境界确定方法是一种采矿作业中的重要方法，用于指导
露天开采作业的进行。
目前，由于技术进步、露天采矿范围的扩大，
露天开采境界确定的规则日益复杂。
本文从三个方面重点阐述了露天
开采境界确定方法。
首先，在确定露天开采境界之前，必须弄清楚当前露天开采活动
正在开展的矿区的类型，以及经营范围大小，并划定出其区域范围。
通常情况下，按照矿石的自然更新率、采矿现有的技术能力等因素，
将整个矿区分割成一系列较小的矿区。
其次，通过现场测量、影像分析以及GPS定位等技术，确定每个
矿区的边界位置，并将其定义出来，以便在日后的管理和开采中使用。
最后，通过监测和分析，对矿山环境进行不断研究，形成一套针
对不同风险级别的管理措施，以确保露天开采作业的安全稳定。
总之，露天开采境界确定方法是露天开采作业中的重要方法，可
以有效地指导和管理露天开采作业，为实现安全、有效的露天采矿作
业提供强有力的保障。
境界优化思路与模版
4.4.2露天采场边坡参数的确定根据矿床开采技术条件，并参照类似矿山和本矿山的特点，初步确定露天采场边坡参数如下：终了阶段高度：10～20m；终了阶段坡面角上部黄土：45－50°、下部阶段坡面角（基岩）：60°；安全平台宽度：2.5m；清扫运输平台宽度：8m。
4.4.3露天开采境界的确定（1）露天开采境界圈定原则1）区间剥采比不大于经济合理剥采比3m3/m3（3.00t/t）；2）以矿床331+332+333级储量作为圈定露天开采境界的依据（333级储量按60％计）；3）选用的采场最终边坡参数构成的边坡在服务年限内稳定。
（2）境界优化初步设计是在可行性研究的基础上进行的，由于可研中采用剖面线段比法进行的境界圈定，方法比较简单，所以可研境界圈定中的矿岩量与实际采出的矿岩量有所出入。
为此在初步设计中采用计算机方法进行境界优化，重新确定终了境界、矿岩量，以求尽可能反映项目实际状况。
本次境界优化应用Minesight软件完成，使用的技术经济指标采用可研中的数据，并与矿方相结合。
开采境界优化技术经济指标详见表4-1。
表4-1 开采境界优化技术经济指标表根据确定的边坡角和技术经济参数，本次初设共圈定了10个境界进行优化分析计算，境界优化表见表4-2。
表4-2 张青岗石灰石矿境界优化表根据露天开采境界圈定原则，区间剥采比不大于经济合理剥采比3m3/m3（3.0t/t）；确定P06优化境界为本次初步设计的最终优化境界。
（3）露天开采境界的圈定根据最终确定的优化境界，以此为基础，用确定的边坡和台阶参数进行布线，圈定露天开采终了境界。
圈定的露天开采境界分为东采区和西采区两个小露天开采境界，中间用道路连接。
东采区露采境界底部标高230m，矿体平缓，开采境界底部沿矿体底板布置，坑底长180～300m，开采境界最高标高286m，开采深度56m，开采境界面积27.09×104m2。
西采区露采境界底部标高230m，矿体平缓，开采境界底部沿矿体底板布置，坑底长300m，开采境界最高标高300m，开采深度70m，开采境界面积37.96×104m2。
露天开采基础常识
1、露天开采：用一定的采掘运输设备在敞露的空间里从地表开始进行开采作业。
地下开采：从地下矿床的矿块里采出矿石的过程。
山坡露天矿：露天开采境界封闭圈以上为山坡露天矿凹陷露天矿：封闭圈以下为凹陷露天矿封闭圈：露天开采上部境界在同一标高上形成的闭合曲线，称为封闭圈。
露天采场：露天开采所形成的采坑、台阶和露天沟道的总和，称为露天采场。
台阶：露天开采时，通常是把矿岩划分成一定厚度的水平分层，自上而下层开采，并保持一定的超前关系。
在开采过程中各工作水平空间上呈阶梯状，每个阶梯就是一个台阶。
台阶的命名：通常以开采该台阶的下部平盘的标高表示，故常把台阶叫作 xx 水平。
工作台阶：台阶是露天采场基本构成要素之一，进行采剥作业的台阶为工作台阶。
非工作台阶：暂不作业的台阶为非工作台阶。
爆破带：开采时，将工作台阶划分成若干个条带逐条顺次开采，称每一条带为爆破带。
采掘带：挖掘机一次挖掘的宽度为采掘带。
非工作帮：由结束开采工作的台阶平台、坡面和出入沟底组成的露天采场的四周表面称作非工作帮。
底帮：位于矿体下盘一侧的边帮叫做底帮。
顶帮：位于矿体上盘一侧的边帮叫做顶帮。
端帮：位于矿体两端的边帮叫做端帮。
最终边坡角：指露天矿非工作帮最上一个台阶坡顶与最下一个台阶坡底线所作的假想斜面与水平面的夹角，也称最终帮坡角或最终边帮角。
上部最终境界线：最终帮坡角与地面的交线为露天采场的上部最终境界线下部最终境界线：最终帮坡面与露天采场底平面的交线为下部最终境界线或称底部周界剥采比：剥离的岩石量与所采的矿石量之比，即每采一吨矿石所需剥离的岩石量叫做剥采比出人沟：是建立地面与工作水平之间以及各工作水平之间倾斜的运输通路。
开段沟：是在每个水平上为开辟开采工作线面掘进的近似水平的沟道。
3、露天开采所形成的采坑、台阶和露天沟道的总和，称为露天采场。
基本要素：非工作帮、工作帮、最终边坡角、工作帮坡角、上部最终境界线、下部最终境界线。
5、露天开采的基本内容是什么？露天开采通常包括：地面的场地准备、矿床的疏干和防排水、矿山基建及生产工作以及生产结束时地表的恢复利用等内容。
cha11露天开采境界详解
2018年10月12日
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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。
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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。
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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
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（用于己确定为露 天开采）
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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
3-2 露天开采设计 境界
1)确定最小底宽 矿体厚度 ＜ 最小底宽，最小底宽； 矿体厚度 ＞ 最小底宽，矿体厚度； 矿体厚度＞＞最小底宽； “多采矿、采好矿、少剥岩”
第2章 境界
2.4 境界圈定
2)确定最终边坡角
(1)边坡稳定考虑； 类比法，参照类似矿山的实际资料选取； 由研究部门通过系统的工程地质调查后，按照组成 边帮的矿岩物理性质、地质构造、水文地质等因素 用计算方法确定
3)确定原则
某种剥采比不大于经济合理剥采比的原则进行圈定；
第2章 境界
2.2 确定境界原则
3)确定原则 (1)境界剥采比不大于经济合理剥采比；
露天境界边界层矿石 的露采费用不高于地 采费用； 整体矿床开采的总体经济效益最佳的含义；
第2章 境界
2.2 确定境界原则
3)确定原则 (1)境界剥采比不大于经济合理剥采比；
第2章 境界
2.3 经济合理剥采比
1)比较法 (3)储量盈利比较法；
A.单一有用成分矿床
第2章 境界
2.3 经济合理剥采比
1)比较法 (3)储量盈利比较法；
A.单一有用成分矿床
第2章 境界
2.3 经济合理剥采比
1)比较法 (3)储量盈利比较法； B.多种有用成分矿床
一种是每种成分逐个计算方法； 二种把所有成分折合成一种主要成分来计算；
第2章 境界
2.4 境界圈定
2)确定最终边坡角 (3)缓倾斜矿体的最终边坡角；
边坡角大于矿体倾角，最 终边坡角应按矿体倾角布 臵，充分采出下盘矿石。
第2章 境界
2.4 境界圈定
3)确定开采深度 (1)境界剥采比的计算方法；
V n J lim H 0 A
第2章 境界
某煤矿采区合理帮坡角及露天开采境界的确定
某煤矿采区合理帮坡角及露天开采境界的确定摘要：煤矿合理帮坡角及露天开采境界的确定：包括露天矿合理帮坡角的确定及滑坡的预防，圈定露天开采境界，确定采场内的有用矿石量和废石量，结合矿山发展和实际条件，确定最终开采深度，并进行清楚的叙述。
关键词：露天煤矿；边坡角；开除境界矿区位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗补连乡后补连村境内，东西宽约0.64公里，南北长约1.9公里，面积为1.22平方公里。
地理位置：东经：109°56′04″ ～110°09′18″北纬：39°13′18″ ～39°28′36″1 矿区工程地质特征该区大地构造位置处于鄂尔多斯台向斜东胜隆起区之东南边缘地带，处于祁、吕、贺”山”字型构造体系的直地部分。
区内基本构造形态为一向南西倾的单斜构造，岩层走向NW25°SE，倾角一般1～3°局部倾角增加到5～8°，其宽缓的波状起伏。
区内褶皱、断裂不发育，仅在乌兰木伦庙西北有一正断层，走向NE47°，倾向NW，倾角76°，断距6m左右。
本区主要含煤地层为中下侏罗统延安组（J1-2y）在忽鸡图沟及乌兰木伦河两岸有零星露头，煤系地层主要岩性为灰、灰白色及深灰色的中细砂岩、砂质泥岩和煤组成。
本组岩石根据其组合特征，可将地层分为上，中，下三个岩段。
1.1 下岩段（J11-2y）5号煤组顶板砂岩以下到延安组层界砂岩。
该段岩性主要为灰色，灰白色细砂岩，砂质泥岩，粉砂岩，泥岩及5，6号煤组组成。
1.2 中岩段（J21-2y）5号煤组顶板砂岩至3号煤组顶板砂岩底，岩性主要是由灰，深灰色粉岩，砂质泥岩3，4号煤组组成。
1.3 上岩段（J13-2y）3号煤组顶板砂岩至延安组顶界。
岩性主要是由灰，白色中细粒粉砂岩，粉砂岩，砂质泥岩，泥岩及2号煤组组成。
煤系地层上覆盖第三系和第四系松散层，露天区内松散层沙厚度一般为15m，最大为22m。
露天开采境界的确定方法
五、露天开采境界的确定方法（一）确定露天矿最小底宽露天矿最小底宽应满足采装运输设备的要求。
目前我国绝大多数矿山以自卸汽车运输为主，故只介绍汽车运输最小底宽的计算。
若采用折反式调车，则：Bmin＝Rcmin＋0.5bc＋2e＋0.5 lc （1－18）式中Rcmin——汽车最小转变半径；米；Bc——汽车宽度，米；e——汽车距边坡的安全距离，米；lc——汽车长度，米。
若采用回返式调车，则：Bmin＝2（Rcmin＋0.5bc＋e）（1－19）在确定开采境界时，若矿体厚度小于最小底宽，底平面按最小底宽绘制；若矿体厚度大于最小底宽不多，则以矿体厚度为最低水平底宽；若矿体宽度远大于最小底宽，露天矿底的位置主要以境界内可采矿量尽量大而剥岩量最小确定之。
（二）选取露天矿边坡角最终边坡角的选取，对剥岩量影响很大。
在保证边坡稳定的前提下，边坡角的选取一般按类似已进行开采矿山实用的边坡角选取。
类比法边坡角的选取应满足安全条件和技术条件的最小边坡角值。
（三）确定露天开采深度1、长露天矿开采深度的确定露天矿走向长度大时，首先在各地质横断面图上初定开采深度，然后再用纵断面图调整露天矿底部标高。
（1）在各地质横断面图上初步确定露天开采深度。
首先，在横剖面图上作出若干个深度的开采境界方案（图1－11）。
依据前面选定的最小底宽和边坡角，绘制开采境界图。
其次，针对各开采深度方案，用面积比法或线段比法计算其境界剥采比。
最后将各方案的境界剥采比与开采深度绘成关系曲线，与经济合理剥采比的水平线的交点深度，就是所要求的开采深度。
图1－11 长露天矿开采深度的确定图1－12 厚矿体的无剥离开采H1－最初确定的开采深度；H2－无剥离开采的深度H3－最终的露天开采深度至此，完成了一个地质横断面图上露天开采理论深度的确定。
按同样的方法，可将露天矿床范围内所有横断面图上的理论深度都确定下来。
应当指出，在确定厚矿体的开采深度时，鉴于露天矿底的位置不易确定，有时按矿体厚度而不是最小底宽作图（图1－12 ），然后继续向下无剥岩采矿，直至最小底宽为止。
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。
露天开采
1露天开采1.1境界的确定1.1.1确定露天开采境界的确定应下列原则：1 应以“基础储量”为基础，并应充分利用资源。
2 露天采矿场的最终边坡应满足边坡稳定的要求。
3 露天境界底平台尺寸应满足铲装和运输设备要求。
4 中型以上露天矿境界宜采用计算机软件圈定。
1.1.2露天矿分期开采境界的确定应符合下列规定：1 采用分期开采的矿山，一期开采年限不宜小于10年。
2 分期开采过渡期间不宜使矿山减产或出现剥离洪峰。
一期宜为二期扩帮提供技术条件。
3 临时边帮上的安全平台宽度不应小于15m；采用陡帮扩帮作业时，在临时边帮上，每隔60~90m高度应布置一个宽度不小于20m的接滚石平台。
1.1.3露天采矿场最终边坡构成要素应符合下列规定：1 露天矿最终边坡应由台阶高度、台阶坡面角和安全平台、清扫平台、运输平台等要素所构成。
2 平台上设置排水沟时，其宽度应满足排水沟的设置要求。
3 最终台阶宜施行并段，并段台阶数不宜超过3个。
4 安全平台宽度不宜小于5m。
5 清扫平台宽度应满足清扫设备作业要求。
1.2采掘要素1.2.1台阶高度的确定应符合下列规定：1 需穿爆的矿（岩），台阶高度不应超过挖掘机最大挖掘高度的1.5倍。
2 不需穿爆的矿（岩），台阶高度不应超过挖掘机的最大挖掘高度。
1.2.2工作台阶坡面角可根据岩体结构面产状、岩体力学性质及水文地质特征通过计算确定，也可按围岩强度指标和围岩完整性特征通过类比法选取。
1.2.3最小工作平台宽度应按爆堆宽度、装载和运输设备所需宽度、动力管线布置方式，以及采剥作业的安全宽度等计算确定，也可按表7.2.3选取。
表7.2.3 最小工作平台宽度注：1 表中数值采用铁路运输时取上限，采用汽车环形运输时取下限；2 表内数值加上铁路中心线间距为双线运输时最小工作平台宽度。
1.2.4挖掘机最小工作线长度应满足挖掘机的正常作业和运输设备调车要求。
挖掘机最小工作线长度宜按表7.2.4选取。
表7.2.4 挖掘机最小工作线长度1.2.5段沟、出入沟及运输堑沟的沟底宽度应根据运输方式、掘进设备型号、岩石性质确定。
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。
露天开采境界确定的手工方法
露天开采境界确定的手工方法目前，在我国的露天开采设计中，广泛采用n j≤n jh原则确定境界。
现将确定露天开采境界的步骤和作法分述于下。
一）、确定露天矿最小底宽露天矿最小底宽应满足采装运输设备的要求，保证矿山工程正常发展。
采用铁路运输时，露天矿的最小底宽为Bmin=2Rwh+T+3e-h L cotα (8-18)式中 Bmin一一露天矿最小底宽，m；Rwh——挖掘机机体回转半径，m；T一一铁道线路宽度，m；h L一一挖掘机机体底盘高度，m；e一一挖掘机机体、边披及车辆三者间的安全距离，e=1.0～1.5m；α一一露天矿最下一个台阶的坡面角，（°）。
当采用汽车运输时，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+0.5b c+e) (8-19)若采用折返式调车，则Bmin=Rcmin十0.5b c十2e+0.5l e (8-20)式中Rmin——汽车最小转弯半径，m；b c——汽车宽度，m；e——汽车距边坡的安全距离，m；l c--汽车长度，m。
在确定露天开采境界时，若矿体厚度小于最小底宽，底平面按最小底宽绘制；若矿体厚度比最小底宽大得不多，底平面可以矿体厚度为界；若矿体厚度远大于最小底宽，通常按最小底宽作图，并按下列因素确定露天矿底的位置:(1)使境界内的可采矿量最大而剥岩量最小；(2)使可采矿量最可靠，通常露天矿底宜置于矿体中间，以避免地质作图误差所造成的影响；(3)根据矿石品位分布，使采出的矿石质量最高；(4)根据岩石的物理力学性质调整露天矿底位置，使边坡稳固且穿爆方便。
二）、选取露天矿最终边坡角露天矿的最终边坡角，对剥采比有很大的影响。
随着开采深度增加和边坡角的减小，所需的剥岩量会急剧增加，因此从经济效果考虑，希望边坡角尽可能大；然而，有不少矿山由于盲目追求陡边坡而造成滑坡事故，严重影响生产。
因此，选择时应同时考虑安全因素和经济因素，在保证露天矿安全前提下，最终边坡角尽可能大些，以减少剥离量。
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。
第一章露天开采境界确定
c
d
第三步：将个地质勘探线剖面图上的地面界线点 投影到带有底部周界的平面图上，再一 次连接 各地面境界点，即确定出矿体上 下盘两侧的开 采境界线。如图14-8。
第四步：为了确定矿体端部的开采境界线需要切割出若干 个端部辅助剖面图。在各端部助剖面图上，依据端部境 界帮坡角确定出地表开采境界点,如图14-8。将该点投 影到水平剖面图上。连接各辅助剖面的地表境界点。即 形成端部开采境界。
lw rw Ri l0 r0
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。
ga
l
oi
g oi
l0
第四步：计算左右边帮平均品位，依据品位-剥采比关系图，读 取左右帮的经济合理剥采比； 第五步：如果计算的左右边帮的境界剥采比大于经济合理剥采比， 则重新确定境界位置，直到左右帮上的境界剥采比足够接近左 右帮的经济合理剥采比。 注意矿石段的品位为线段的平均品位。 3、最终境界底与一个边帮位于矿体 如图14-17。 这种最终境界的设计方法与最终境界底位于矿石中类似。
高度 I' 地表地形线
I
水平距离
第五步：在水平平面图上，根据确定出的地表境界内所 包含的矿石面积与岩石面积，运用面积比法计算出境 界剥采比Ri 。如图14-8
L SO SO2 1 Ri SO SO2 1
第六步：若Ri ≈ Rb ,则水平极为该地质剖面图上最佳的 开采深度；否则，重复第三步到第五步， 试算其他深 度方案，直到Ri ≈ Rb 成立。
第七步：若Ri ≈ Rb ,则Hi 水平极为该地质剖面图上最 佳的开采深度；否则，重复第三步到第六步， 试算其 他深度方案，直 到Ri ≈ Rb 成立。
平泉金矿露天开采境界确定
平泉金矿露天开采境界确定【摘要】本文用数据论证的方法，论述平泉露天矿露天最终开采境界的确定理由。
【关键词】露天矿；最终开采境界；确定一、提出问题露天开采最终境界的确定，是每个露天开采的矿山首先要论证的问题，只有通过细致的计算比较才能确定最终开采境界。
平泉矿也是这样。
二、数据论证最终露天开采境界的确定需要用以下几个方法计算对比：1．用经济合理剥采比验证。
（1）露天开采经济合理剥采比的计算验证。
第一，经济合理剥采比的计算。
以原矿成本法计算经济合理剥采比nj，nj=■=■=5.4t/t。
式中：c为地下开采每吨矿石成本：45元/t，a为露天开采每吨矿石采矿费用：7元/t，b为露天开采每吨废石费用：7元/t。
第二，经济合理剥采比的应用。
除其计算原则为应用原则外，还有生产期间的生产剥采比不应大于经济合理剥采比，否则就坑内开采。
一般规律是境界内平均剥采比的1.2倍，即为正常年份的生产剥采比。
据此限定境界内平均剥采比为5.4÷12=4.5t/t。
（2）露天采场边坡参数的确定。
i号矿带（或称矿化蚀变带）：金矿化主要产于蚀变花岗班岩体中上部，呈浸染状-细脉状分布，矿化带受f0、f2、f4构造破碎控制，矿化带宽度大于50m～300m，长度大于800m～100m，深度大于500m。
矿体的上下盘均为花岗班岩。
根据矿岩、物理机械性质，水文地质及矿山实例，比照确定以下参数：台阶坡面角70？；台阶高度10m；安全崖道宽3m；清扫平台宽度10m，每三个安全崖道留一个清扫平台；运输道宽度8m；运输道回头曲线半径20m；运输道纵坡10%，每一个台阶留一个长30m坡度为0%的缓坡段。
（3）境界圈定。
第一，约束条件。
除境界内平均剥采比不得大于4.5t/t外，还有沟内公路及沟内水系不能破坏，境界内的矿量应保证十年左右生产期限，基建剥离量尽量减少，露天采矿场底宽不应小于30m。
第二，圈定方法。
应用平面圈定法。
第三，露天采矿场深度（底）的确定。
露天矿山境界剥采比的计算方法ppt
四、境界剥采比的计算方法
图 1－8 确定nj的线段比法
以上是以简单理想矿体为计算基础，若矿体复杂些如图1 －8，境界剥采比的计
算步骤如下：
首要确定露天矿底的延深方向，也就是将本水平露天矿底的坡底线与上水平的下
盘坡底线相连，得CC0。以此为基准线，依次从a、e、f、g、h、d作CC0的平行线，
交bc的延长线于a1、e1、f1、g1、h1、d1。这时，深度H的境界剥采比：
深，当两者成本相等时作为露采极限。此时：
∆A.aγ＋∆V.b＝∆A.CDγ
V
γ
A ＝ b （CD－ a） （1－12）
式中 ∆V——露天开采境延深后所增加岩石量，m3；
∆A——露天开采境延深后所增加矿石量，m3；
三、确定露天开采境界原则
其余符号意义同前。等式的左端为境界剥采比，右端
为经济合理剥采比，即：
露天矿山境界剥采比的计算方法
一、剥采比
二、经济合理剥采比的确定
三、确定露天开采境界原则
四、境界剥采比的计算方法
一、剥采比
1、平均剥采比（图1-1a）是指露天开采境界内总的岩石
量与总矿石量之比，即：
=
式中
np——平均剥采比，m3／m3或吨/吨
m3／吨；
Vp——境界内总岩石量，m3或吨；
Ap——境界总矿石量，m3或吨。
（1－1）
一、剥采比
2、分层剥采比（图1-1b）是指境界内某一水平分层的岩
石量与矿石量之比，即：
Vf
nf
Af
式中
（1－2）
nf——分层剥采比；
Vf——水平分层岩石量，m3或吨；
Af——境界内水平分层的矿石量，m3或吨。
露天开采境界设计规范
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
露天开采境界设计规范
1 最终边坡要素的确定，应符合下列规定：（1）台阶高度的确定应符合下表1 的规定；表1 台阶高度矿岩性质采掘作业方式台阶高度m 松软的岩土机械铲装不爆破不大于机械的最大挖掘高度坚硬稳固的矿岩爆破不大于机械的最大挖掘高度的1.5 倍砂状的矿岩人工开采不大于1.8 松软的矿岩不大于3.0 坚硬稳固的矿岩不大于6.0 注：挖掘机或装载机铲装时，爆堆高度不应大于机械最大挖掘高度的1.5 倍。
（2）台阶坡面角宜按表
2 的规
定选取；表2 台阶坡面角普氏系数f 14～8 7～3 2～1 台阶坡面角（°）75～70 65～60 60～45 注：表中取值可根据节理、裂隙和层理等发育条件及逆边坡方向或顺边坡方向进行调整。
（3）安全平台宽度不应小于3m；最终台阶并
段时，可不设安全平台；（4）每隔2 个～3 个安全平台应设一个清扫平台。
人工清扫时，清扫平台宽度不应小于6m；机械清扫时，清扫平台宽度应按设备
要求确定，但不应小于8m；（5）露天矿最终边坡采用多台阶并段时，并段数不应大于3 个。
2 经济合理剥采比的确定方法，应符合下列规定：（1）经济合理剥采比宜采用盈利比较法计算；（2）当矿石价值不高，地下开采有盈利时，可采用成本比较法计算；（3）只适宜露天开采的矿床，可采用价格法计
算经济剥采比。
3 露天开采境界的圈定，应符合下列规定：（1）境界剥采比。
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。
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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。