(完整版)露天采矿概论

生产剥采比均衡的目的是使露天矿在一定生产时期 内的设备、人员保持相对稳定。
2、剥采比变化产生的影响 年剥离量AB及年采剥总量A大幅度变化；设备数量
和职工人数也要变化；露天矿的组织管理复杂；设备、 资金和劳动力也得不到合理利用；甚至造成企业亏损。
3、均衡生产剥采比及目的 在确定开采境界以后，就要在露天矿开采范围内划
分为数个生产发展阶段(例如若干个台阶为一个阶段)， 按照各阶段的平均生产剥采比进行生产。分阶段确定的 平均生产剥采比称为均衡生产剥采比。
露天开采与地下开采的重要区别，就是除了采出矿石外， 还要剥离大量的岩石，且剥离量往往多于矿石量。我们把这两 者的比值，称作剥采比(n)，其单位可为 m3/m3、m3/t 或 t/t 。
在露天矿的生产及设计中，从不同的角度反映剥采之间的 数量关系，有不同的剥采比。
（1）生产剥采比ns 它是相邻台阶在开拓准备过程中，一个延深周期内各
从经济上分析，露天开采的范围(深度)必然有一经济上的限
度，即： CoPi≥aPi+bVi
或 Co a Vi
b
Pi
一个采完的露天矿
场呈一个大凹坑。露天
开采的境界或范围是由
深度、底的周界(长度l和
宽度b)、最终边帮角(底
帮α、顶帮γ、端帮β)三
个要素组成。
二、露天开采合理深度确定的原则
1、剥采比
(4)在断面图上计算出不同深度的nKi=Vi/Pi值。
3、确定断面图上nKi=nj的合理开采深度； 4、确定露天矿各个地质断面图上的合理开采深度；
5、将各断面图上的合理开采深度的标ห้องสมุดไป่ตู้加以调整，并 使露天矿的底平面长度及宽度能满足开拓坑线布置的要 求(这与拟定采用的运输方式有关)。至此，可得到初定 开采境界；
A = AP + AB = (1+ns)AP，t/a 或 m3/a
这项指标，对露天矿所需设备、人员、投资影响巨大，也 决定着矿石(煤)的开采成本及工效。
一、剥采比的变化及生产剥采比的均衡
1、剥采比的变化规律 一个露天矿从开始建矿到开采终了要经历几个阶段，当工作
帮坡角φ不变时，由始至终台阶数目的变化规律是：由少变多， 再减少，如果煤层厚度不变，则剥采比变化的规律也是：由小变 大，再变小。这个规律是一般倾斜矿床共有的，对于水平矿床， 若矿层厚度和地形变化不大时，剥采比的变化幅度则很小。
6、在露天矿初定境界的边帮上设置选定的开拓坑线(这 往往使倾斜、急倾斜或近水平矿层的最终边帮角减缓， 引起补充扩帮量)，所形成的露天矿最终开采空间范围， 称为最终开采境界。
四、露天矿分区开采与分期开采
当圈定的露天开采范围很大时，为了减少初期投资和降低初 期开采的矿石成本，可以在最终境界范围内再择优划出近期开 采的较小范围(或称小境界)，供先期建设与开采，然后再扩采 剩下的部分，这种措施称为分区或分期开采。
第五章 露天开采规模及矿石质量
第一节 露天开采境界
一、概述
一个矿床，在探明其赋存条件、矿石数量和质量等情况后， 首先遇到的问题是采用露天还是地下方法开采。一般说来，影响 开采方法选择的主要因素是矿床的赋存条件。对露天开采有利的 矿床赋存条件是覆盖层薄、矿层倾角小和厚度大；其他如矿层赋 存不稳定、矿石易自燃、历史上已被地下方法开采过的矿床等均 不利于采用地下开采法。反之，矿床位于高产农业区和其上有河 流及重要设施时，则可能限制了采用露天开采法。总之，应进行 分析、比较，以取得矿床开采最好的经济效果。
(3)
确定： nj
Co a b
2、在断面图上确定Vi及Pi值。为此必须确定以下参数：
(1)选取露天矿底宽一般它与所采用的工艺方式有关， 其最小值等于开段沟宽度；
(2)选取露天矿最终边坡角； (3)根据露天矿底宽、最终边坡角及台阶高度确定断面上 的Vi值，Pi值与矿体厚度及台阶高度有关。Pi值还应考虑露 天开采的原矿采出率；
第二节 生产能力
露天矿采出一定数量矿石的同时要求剥离相应数量的岩石。 露天矿的生产能力一般系指单位时间(如年、月、日、班)内采 出的矿石(煤)量，一般均按年产量Ap(吨/年或m3/年)计算。相应 的年剥离量AB(吨/年或m3/年)决定于生产剥采比值。因此，露 天矿的开采规模（矿岩生产能力或称年采剥总量）为：
对采用露天开采的矿床，还要确定其开采的合理范围。如图，
假定煤层厚度不变．则在一定台阶高度h下，每一水平的采出煤 量为Pi，采出P1所需的剥离量为V1，采出P2所需的剥离量为 V2，……直至第i水平为Pi与Vi。从直观即可看出，在m、h不变 时，各水平采煤量Pi值变化不大，Vi值则随着深度H的增加和边 帮角γ的减小而增加。
1、确定经济合理剥采比的有关费用参数：
(1) 确定Co值要用地下开采成本或售价。
(2) a、b值与工艺方式、开采程序及开拓运输系统等有密 切关系。实际上，a、b值还与开采深度有关。若剥离物内有 顺便采出的有益矿物，还要考虑它的价值可以抵消一部分剥
离费用而将nj公式表现形式加以改变。a、b值还应考虑技术进 步与设备更新的因素。
CL C0
nj
C0 a b
,
元/m3（元/t） m3 /m3（ m3 /t）
确定露天开采深度，实质上就是对剥采比的大小加以控制， 使其不超过经济合理界限nj值。 ①ns≤nj；②np≤nj；③nk≤nj。目前广泛应用的是nk≤nj的原则
三、确定露天开采境界的方法步骤
按照境界剥采比不超过经济合理剥采比的原则圈定露天 开采合理深度的方法步骤如下：
个台阶向外推帮采出的矿、岩量的比值。
（2）平均剥采比np 在露天开采境界范围内矿、岩总量的比值。
（3）境界剥采比nK
它是露天开采深度增加△h和和 后所引起的剥离量增
加值与矿石量增加值之比。
2、经济合理剥采比nj
是指在现有的开采技术和费用指标条件下，经济上有利 的剥离量与采出矿量的允许最大比值。
CLanb,
面积大的近水平或缓倾斜矿床，一般要进行分区开采 ，首采 区的范围应该考虑能满足国家对矿石产量与质量的要求；有一 定的服务年限；有利于采用合理的工艺方式、开采程序及相应 的开拓运输系统；减少外部排土量并利于向续采区段过渡。
对于允许开采深度大的倾斜与急倾斜矿床，为使初期投资小 及开采成本低，一般采用沿深度分期开采