露天开采境界 资料
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。
露天开采 露天矿开采境界
nj
Cd a b
2）露天开采法采出的煤的成本与售价相等
nj
CL a b
3 确定开采境界的原则
境界剥采比不大于经济合理剥采比
nk<=nj
平均剥采比不大于经济合理剥采比
np<=nj
生产剥采比不大于经济合理剥采比
ns<=nj
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
2 剥采比
剥采比：开采单位煤量所须剥离的岩石量。 m3/t 平均剥采比：露天开采境界内，全部岩石量与采出
煤量之比。 境界剥采比:当露天开采境界做少量变化(扩大或减
少△h )所引起的岩土量与煤量变化之比值。 生产剥采比:露天矿某一生产时期剥离的岩土量与采
出煤量之比。 经济合理剥采比：是指经济上允许的最大剥岩量与
比值V/P 确定露天矿场底宽 确定最终帮坡角 计算任何深度V P值
5 确定开采境界的步骤
3）V/P=CL-ａ/ｂ的深度 4）各断面合理深度进行调整 5）绘出处最终开采位置平面图
练习
已知某矿区地下开采单位煤量成本为A，露天开采 时纯采煤单位成本与剥离单位成本比为1：2，总单 位成本为地下开采时的75%，目前煤的售价为露天 开采单位总成本的2倍，试计算： 1）根据露天地下开采单位煤量成本相等，确定允 许的经济剥采比。 2）根据露天开采法采出煤的成本与售价相等，确 定允许的经济剥采比。
可采煤量之比。
平均剥平采均比剥的采含比义的含义
V
地表
C
DLeabharlann PAVB
np P
境界(瞬境间界)剥剥采采比比的含含义义
C'
C
地表
Vk
D D'
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
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
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。
露天开采科技名词
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。
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 =31.78。
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=-++arctg nH n W W nH tg s ()/2α4H Ws Wc W Ws Ws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。
矿山露天开采(1)
开采方法
△山坡露天矿, 当矿体倾向与山坡方向一 致时, 一般采用在矿场表层逐层开掘单壁沟, 自上而下, 由里而外的采掘顺序进行开采；
△凹陷露天矿, 由上而下进行掘沟、剥 离和采矿工作。
矿山露天开采(1)
露天开采工艺
采剥工程的工艺概括为: 穿孔——爆破——采装——运输
矿山露天开采(1)
矿山露天开采(1)
人工开采工作阶段坡面角
矿岩性质 松软的岩石 较稳固的岩石 坚硬稳固的岩石
工作阶段坡面角 不大于矿岩的自然安息角
不大于50° 不大于80°
矿山露天开采(1)
2.最终边坡角
影响边坡稳定的主要因素有岩石性质、 地质构造、水文地质条件、开采深度、边 坡存在期限。中小矿山的边坡角可参考下 列数值:
矿山露天开采(1)
第二讲 露天开采境界
露天开采境界确定的主要内容有: 确定 合理的开采深度，确定露天矿场底部平面 周界，确定露天边坡角。
影响露天开采境界的因素有: ⑴自然因素 ⑵经济因素 ⑶限制因素
矿山露天开采(1)
一、台阶高度的确定
确定台阶高度时应考虑下列影响因素: 1.矿岩的埋藏条件和岩性 2.穿孔工作的要求 3.采掘工作的要求
二、穿孔作业及安全要求
1.穿孔作业设备 露天矿穿孔设备按其穿孔深度分为浅孔凿岩 设备和深孔凿岩设备。 ★浅孔凿岩设备主要有凿岩机和凿岩台车。 ★深孔凿岩设备主要有牙轮钻机、潜孔钻机、 钢绳冲击式钻机。 2.穿孔作业安全技术
（见P122-123）
矿山露天开采(1)
三、爆破工作及安全要求
露天矿山的爆破方法有: 浅孔爆破法、 深孔爆破法、硐室爆破法、药壶爆破法、 裸露爆破法及其其他爆破方法。
矿山露天开采(1)
露天开采考点总结
一、名词解释：露天开采：采煤与剥离两部分的总称。
边帮：由采场四周坡面及平台组合而成的表面总体。
工作帮：由工作台阶所组成，正在进行开采的边邦或者一部分。
非工作帮：由非工作台阶所组成的边邦。
台阶；在开采过程中，为了满足采运作业的需要，往往把露天采场划分为具有一定高度的水平（或倾斜）分层，每一个分层称为一个台阶。
出入沟；（煤层露头或露头埋藏最浅处，开始挖煤时建立第一个台阶时开挖的沟。
）建立采场与地表运输通道的露天沟道。
开段沟；开掘某标高采掘工作面的沟道。
开采程序：露天开采范围内采煤、剥岩的顺序。
即采剥工程在时间和空间上发展变化的方式。
开采程序包括内容：台阶划分、掘沟、采剥初始位置确定、水平推进、垂直延伸方式、工作帮构成等工作帮坡角；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。
最终边帮角：露天采场终了时，最上台阶坡顶线和最下台阶坡底线组合成的假想平面与水平面的夹角。
上部平盘—台阶的上部水平面；下部平盘—台阶的下部水平面；台阶坡面—朝向采空区的台阶斜面；坡面角：台阶坡面与水平面的夹角。
坡顶线：台阶上部平盘与坡面的交线。
坡底线：台阶下部平盘与坡面的交线。
排土场：露天开采为了采煤而必须剥离的土岩，经运输设备运至一定地点排弃，这个排弃的场所称为排土场。
坑道系统：通过开掘的坑道，把矿场内台阶与台阶、各台阶与地面设施联系起来的坑道。
开拓运输系统：坑道内铺设运输线路时称开拓运输系统。
露天矿床开拓：建立地面与露天矿场内各工作水平以及各工作水平之间的煤岩运输通道，以保证露天矿场的生产运输，并及时准备出新工作水平。
露天开采境界：露天矿场开采终了时形成的空间轮廓。
剥采比：开采单位煤量所须剥离的岩石量。
m3/t平均剥采比：露天开采境界内，全部岩石量与采出煤量之比。
境界剥采比:当露天开采境界做少量变化(扩大或减少△h )所引起的岩土量与煤量变化之比值。
生产剥采比:露天矿某一生产时期剥离的岩土量与采出煤量之比。
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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 = (A
l
- A
d
) / b
A l = P
l
- a
l
A d = P
d
- a
d
式中N
j 为经济合理剥采比，t／t；A
l
，A
d
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；P
l P
d
分别为露天开采
和地下开采的精矿价格，元／t；a
l
为露天开采的精矿成本(不含剥离成本)，元
／t；a
d
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。
N k = △V / △Q
平均剥采比 露天开采境界内全部废石量V 和全部工业储量Q 之比(图1b)。
N p = V / Q
分层剥采比露天开采境界内某一分层的废石量V F 与矿石量Q F 之比(图1c)。
N F = V F / Q F
生产剥采比 又称时间剥采比。
露天矿某一生产时期剥离的废石量V s 与采出矿石量Q s 之比(图1d)。
编制年度生产计划时，取生产剥采比A s 大于平均剥采比。
露天矿开采境界深度确定露天采场最终开采深度，按境界剥采比不大于经济合理剥采比的原则，在地质横剖面图上确定。
其方法有方案分析法和图解法两种。
设计常用图解法。
当矿石储量大，根据所确定的设计规模，开采年限长时，通常考虑分期开采，圈定分期临时开采境界。
采场边坡稳定性分析见露天矿边坡设计。
采场边帮构成要素确定在露天矿边坡稳定性分析基础上确定采场最终边帮构成要素。
包括采场最终边坡角β、台阶高度h、台阶坡面角α、安全平台a、清扫平台b和运输平台c。
一般每隔两个安全平台设一个清扫平台。
安全平台宽度一般不小于3m。
运输平台根据运输方式和运输线路布置确定(图2)。
露天矿开采境界圈定有电子计算机法和人工法两种。
电子计算机法又分为浮动圆锥法、网络流法、平面投影法和动态规划法。
浮动圆锥法应用广泛。
其原理是用有限个相互重叠交错的可采倒圆锥来模拟露天采场。
取圆锥母线与水平线的夹角等于采场最终边坡角。
由于露天采场边帮的岩层、节理、裂隙等性质不同，边坡角亦随之变化。
设计计算时，将地质和地形测量资料输入电子计算机进行数据处理，建立矿床三维矿块模型，计算各矿块有用矿物品位，并划分岩性。
然后将采矿损失率、废石混入率、选矿回收率、精矿品位、产品成本和价格等技术经济指标输入电子计算机，建立矿块经济模型。
计算机按采场各区段不同边坡角和经济参数等约束条件，计算各块段的净值(正值为盈利)。
以露天底某一净值为正的块段的中心为圆锥小头中心，按岩性的边坡角建立第一个圆锥体。
计算圆锥体内各块段的净值并进行累加，若圆锥体内各
块段净值之和为正(有盈利)，则该圆锥可采，否则不可采。
然后依次向邻近净值为正的块段移动圆锥小头中心，形成新的圆锥体。
每移动一次所计算的净值增量称为移动增量。
当所有移动增量累计的净值最大时，所有可采圆锥的集合构成的露天开采境界为最优。
人工法采用下列步骤圈定。
(1)确定露天开采深度和底部平面。
在地质横剖面图上，根据境界剥采比不大于经济合理剥采比的原则计算开采深度。
按采装、运输设备的技术规格和操作要求，确定采场底部宽度，并按选取的最终边坡角初步绘出开采境界。
各剖面图上的开采深度标高不相同时，应调整为同一标高或设计成阶梯状。
将各剖面图上的底部宽度投到地质平面图上，绘出采场底部平面周界。
周界尽可能平直，弯曲处应满足运输线路曲线半径要求。
(2)绘制开采终了平面图。
根据确定的采场底部平面、边帮构成要素和运输线路布置，从底部平面周界开始，由内向外依次绘制采场开采终了平面图。
(3)根据开采终了平面图，修改各地质剖面图的采场境界线。