露天开采设计 副本.docx

1、目录第 1 章 总 论1.1 课程设计的目的和任务1.2 课程设计要求1.3 课程设计内容1.4 矿山工作制度的确定第 2 章 矿床开拓运输2.1 矿山开拓运输要求2.2 矿床开拓运输方案的选择2.3 矿山设备数量的确定2.4 矿山运输线路参数设计2.4.1 道路设计2.4.2 道路通过能力第 3 章 采装工艺3.1 采装设备类型的选择3.2 采装设备的数量确定3.3 采掘工作面参数确定第 4 章 露天开采境界确定4.1 影响露天开采境界的主要因素4.2 确定露天开采的原则方法和依据4.3 确定露天开采境界4.3.1 最小底宽4.3.2 露天台阶要素及最终边坡角4.3.3 确定露天开采合理深度

2、4.3.4 绘制露天矿底部周界4.3.5 绘制露天矿开采终了平面图(见附图)4.3.6 储量计算及服务年限计算4.3.7 计算平均剥采比第 5 章 穿孔爆破5.1 穿孔设备选择5.2 穿孔设备数量选择5.3 爆破参数及装药量的确定5.4 爆破器材、炮孔装药图与网路设计5.5 爆破安全确定第 6 章课程设计总结参考文献第 1 章总论1.1 课程设计的目的和任务设计题目：石灰石矿床开采设计依据所给矿山地质资料、地质地形图及勘探线剖面图，确定露天矿开采的运输方式、设备型号和数量、台阶组成要素、最终边坡角大小，露天矿开采境界，并绘制露天开采终了平面图。1.2 课程设计要求1. 设计参数选取要求参照采矿

3、设计手册(建筑工业出版社)；2. 图幅要求 1#图纸：594mm841mm，手工用铅笔或上墨绘图笔绘制图纸；3. 根据圈定矿体计算圈定矿体储量，根据生产能力计算服务年限；4. 说明书交手写稿（学校印制的课程设计报告册）；5. 时间要求：2 周内完成(2013.11.5-11.19)。1.3 课程设计内容1.3.1 原始资料(地质资料及开采技术条件)某石灰石矿床矿区出露地层有奥陶系(O1d)、二叠系(P)、第四系(Q4)。奥陶系下统大乘寺组(O1d)：黄绿色、褐色，页岩、粉砂质页岩夹薄中厚层状泥灰岩、结晶灰岩。顶部为23m 厚的灰白色、深青灰色粉细粒石英砂岩。该层厚度大于 50m。二叠系下统阳新

4、灰岩(P1)：为含矿层。灰白深灰色中厚层状灰岩。与下伏奥陶系地层呈假整合接触。总 厚 372420m。二叠系上统峨眉山玄武岩(P2)：分布于矿区北部，为深灰色致密玄武岩， 风化后为绿黄色、黄褐色，斑状结构，杏仁状、气孔状构造，柱状节理发育。该层和阳新灰岩呈假整合接触。该层厚达 224420m。第四系全新统(Q4)：主要分布在矿区内 700m标高以上，总面积约 16.56 万 m2，厚 530m。总体积约 92.4 万 m3。矿区矿石自然类型单一，为含生物碎屑泥粉晶灰岩，中厚厚层致密块状构造。矿物组成主要为方解石(9099%)，含少量石英(粒度 0.10.025mm)和少量铁泥质及白云石。全矿区

5、保有资源储量32178.68 万吨（111b25168.04 万吨，122b1369.78 万吨，3313134.98 万吨，3322505.88 万吨）。1.3.2 设计范围最低开采标高 500 m，勘探线之间，njh=0.3:1m3/m3，控制生产能力 250 万 t，按矿体水平厚度设计底宽。1.3.3 设计后应提交的设计文件1. 设计说明书一份(包括目录和正文)，篇幅不少于 10 页，打印文稿；2. 附图：中深孔炮孔布置及装药结构图；3. 图纸：手工绘制露天开采终了平面图(1#图纸)，比例根据布图自定。1.4 矿山工作制度的确定根据设计手册【1】，因为该矿山的年生产能力为 250 万吨，

6、其大于 100 万，因此矿山规模为大型露天矿山。为了充分发挥设备的使用能力，一般特大型和大型、中型露天矿采用每周 7 天和每天 3班、没班 8 小时的连续工作制度。露天矿的年工作天数由下式确定：N = n1 - n2 - n3 - n4N设计年工作天数；n1年日历天数，365 天；n2年节假日天数，连续工作制时为 7 天，间断工作制时为 59 天；n3设备集中检修天数，一般为 15 天；n4气候影响天数；根据当地的气候条件来选择；露天矿主要设备的年工作天数，挖掘机一般按 300-310 天，潜孔钻机和牙轮钻机一般按310-320 天，根据以上情况我们最终选择矿山的年工作天数为 300 天，每天

7、 3 班，8 小时工作制度。第 2 章 矿床开拓运输2.1 矿山开拓运输要求（1） 露天矿物料的运距应尽可能最短。（2） 在开采期间力争所需移动设备重量最小。（3） 在一个露天矿最好应用较简单的运输方式和较少的运输设备类型，以简化管理和维修组织工作。（4） 运输设备的容积和强度应与采装和卸载设备的容积，以及矿岩运输性质相适应。（5） 所选用的运输方式应保证工作可靠，主要设备的停歇时间最少，移动过程尽可能的保证有较大的连续性。2.2 矿床开拓运输方案的选择由采矿手册1选择开拓方式为公路开拓，汽车运输，其主要理由有以下几条：（1） 该矿山地势起伏情况比较大，地形情况复杂。选择汽车具有较大的适应能力

8、。（2） 该矿山依据现有所给的最低开采标高为 500 米，最高开采标高为 900 米，其中山坡露天矿比高大概范围为 100 多米到 300 多米，凹陷露天矿从西到东比高为几十米到 200 米左右，其中部最宽处为 500 米左右，长度大约为 1200 米左右，因此不大适宜布置铁路， 铁路转弯半径过大，且该矿体形状变化较大，选择公路运输。（3） 铁路适用于储量大运距长，采场面积大和年运量在 1000 万吨以上的大型露天矿山，对本矿来说年运量为 250*1.3=325 万吨，故不满足条件。（4） 另外考虑现在公路运输应用比较广泛，且运输能力也能满足要求，且方便进行管理，能较灵活的布置。（5） 对于其

9、他几种运输方式由设计手册【1】上来看，对本矿都不适用，在这里就不一一比较了2.3 矿山设备数量的确定因为矿山年设计生产能力为 250 万吨，njh=0.3:1m3/m3，所以矿岩年运总量为 325 万吨， 由设计手册【1】【2】中工程类比确定为选择矿用自卸汽车，载重为 45 吨，挖掘机斗容为 4m3 自卸汽车运输周期 ：t =t1+t2+t3+t4式中：t自卸汽车运输周期，min；t1挖掘机装满一车所需的时间,min;t2自卸汽车往返运行时间，min,设该矿运距为 3 公里。t3自卸汽车卸载时间，min；t4自卸汽车掉头和停留时间，min；综上 t=0.6+12+1+6=19.6min,取 2

10、0min 作为计算时间自卸汽车台班生产能力：A = 60qK1T/tA自卸汽车运输能力，t/台班；q自卸汽车的载重量，t；K1自卸汽车的在中系数；三班制 0.8；T班工作时间，h；自卸汽车工作时间利用系数，一般 0.9;t自卸汽车运输周期，min；综上A=60450.880.9/20=777.6 吨汽车数量计算：N=QK1/(An1n2 K2)=3251. 110000/(777.633000.8)=6.39 台,取整，选择 7 台。型号为 YTG50 刚性矿用车,其技术参数如下所示：整车外形尺寸（长 X 宽 X 高）885245234556mm额定载重量45（50）t（US ton）发动机功

11、率准392kW；排放达到国及以上标驱动轮滚动半径950mm低挡最大牵引力285kN百公里燃油消耗量189L接近角27.9 离去角53.8 最小离地间隙598mm最高车速55.8 km/h制动距离（V=30 km/h）18.75m最大爬坡能力35.9 %最小转弯直径18m最小通过直径20 m车厢举升角度50 车厢举升时间12s车厢降落时间13s2.4 矿山运输线路参数设计2.4.1 道路设计露天矿外部路线设计为级公路，路面为中级路面,而终了境界的出入沟则为级公路。公路平面要素：1 平曲线半径 25 米，汽车最小转弯半径;2 超高横坡 2%;3 停车视距与会车视距分别为 30 米和 60 米;4

12、道路宽度为 B，由下式计算：B=2b1+x+2y=24.6+1.13+21=12.396m,取道路宽度为 13m;若有设计手册来选择的话，其将不能满足要求。因此还是选择为 13m。式中 b1汽车两后轮外援距离，m；由汽车型号确定为 4.6m;x两车间的安全间隙，m；x=0.17+0.016(v1+v2)=0.17+0.016(30+30)=1.13m, v1, v2 为两车车速。y汽车后轮边缘到路面边缘的距离，m；取 0.5m；5 路面加宽取 2m.线路纵断面要素：1 最大允许纵坡 8%;2 限制坡长为 250 米;3 竖曲线凹形 200 米，凸形 500 米;4 纵坡折减 3%;2.4.2

13、道路通过能力道路通过能力与路面状况、行车线数量、汽车运行速度以及安全行车间距等有关，用下式计算：1000 V K1 K 2N=ST式中N道路通过能力，辆/hV汽车运行速度，km/h;K1与挖掘机有关的运行不均衡系数,取 K1=0.75K2-考虑会车、交叉口及制动等的安全因素，一般 K2=0.34-0.38,取 0.35. ST停车视距，m；1000 30 0.75 0.35带入数据N=26.25 辆/h,根据手册2其汽车每小时通过量大于了3025 量，因此其公路等级应该设计为二级公路。第 3 章采装工艺3.1 采装设备类型的选择我们由采矿手册【1】【2】中确定与 45 吨汽车配套的挖掘机斗容为

14、 4m3 ,比较现有市场来看最终选择采装设备类型为 WK-4C 单斗挖掘机.3.2 采装设备的数量确定一、挖掘机斗容为 4m3,其型号选择为 WK-4C 单斗挖掘机,其主要参数为主要性能参数标准斗容4-5m3主电机功率250kW提升速度0.855m/s最大挖掘半径14.3m推压速度0.53m/s最大挖掘高度10.1m行走速度0.43km/h最大卸载半径12.65m最大提升力480kN最大卸载高度6.3m最大推压力230kN挖掘深度3.2m最大爬坡角度12 度工作重量202t平均比压243kPa理论生产率572m3/h挖掘机数量确定:单斗挖掘机的台班生产能力3cQ = 3600VKH Th（3-16）tKP式中QC年矿废石总量，t；V挖掘机铲斗容积，m3；t挖掘机铲斗循环时间，24s；KH挖掘机铲斗满斗系数，0.8；KP矿岩在铲斗中的松散系数，1.4；T挖掘机班工作时间，8h；班工作时间利用系数，0.75。3600 4 0.8 8 0.75经计算 Qc=1542.9 m3；24 1.4年生产率=1542.93300=1388610 吨需要挖掘机台数 n=3250000/1388