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1、李建忠太原理工大学矿业工程学院,露天开采,第六章 露天矿生产能力,露天矿生产能力 采掘进度计划,露天矿生产总能力：每年采出的煤量和剥离的岩石量之和。A=Ap+Av= Ap+nsAp =Ap(1+ns)其中：Ap年采煤量，t(m3)/a；Av年剥岩量，m3(t)/a；ns 生产剥采比， m3(t)/ m3(t)。 它直接影响到矿山设备的选型、设备数量、劳动力及材料等。,1 露天矿生产能力,影响露天矿生产能力的主要因素：1）矿体自然条件，2）开采技术条件，3）市场4）经济效益,1 露天矿生产能力,一、按技术条件确定生产能力 技术条件主要是可能布置的挖掘机工作面数目，矿 山工程延深速度，运输线路的通
2、过能力等。 1按可能布置挖掘机的工作面数目确定生产能力,1 露天矿生产能力,式中 AP可能达到的采煤生产能力，ta；NW一个采煤台阶可能布置的挖掘机台数；nw可能同时采煤的台阶数；Qw每台采煤挖掘机的生产能力，m3a；煤密度，tm3,1 露天矿生产能力,轮斗挖掘机：式中 Q轮斗挖掘机实际能力，m3h；Km满斗率；Ks铲斗中物料松散系数； E铲斗容积，m3；n轮斗每分钟卸斗次数 斗minKg工作面时间利用系数；,1 露天矿生产能力,单斗挖掘机：式中 Q单斗挖掘机实际能力，m3h；Km满斗率；Ks铲斗中物料松散系数； V铲斗容积，m3；n单斗每分钟挖掘次数 斗min工作面时间利用系数；,1 露天矿
3、生产能力,2按矿山工程延深速度确定生产能力 工程的向下延深需要相应的台阶水平推进速度来保证。当采用矿体下盘移动坑线时，延深速度与水平推进速度V1的关系：V1 水平推进速度；（m/a）； u 1 分别为上下盘工作帮坡角， 露天矿台阶推进速度V1, 和延深速度VH 又与挖掘机数量及挖掘机的台班工作效率有关。,1 露天矿生产能力,一个台阶可以布置的挖掘机数量为Ns：Lb 一个台阶的工作线长度； LC 一台挖掘机作业的工作线长度。,LC,1 露天矿生产能力,同时工作的台阶数量Nb：B 矿体水平厚度 W 工作平盘宽度 H 台阶高度 工作帮坡角 r 矿体倾角 台阶坡面角,W,1 露天矿生产能力,3按运输线
4、路的通过能力验证生产能力技术上可能的生产能力还受到运输能力的限制，新建矿井的运输能力必须与生产能力相适应。 二、按经济条件确定生产能力 三、按需求量确定生产能力,1 露天矿生产能力,如图306所示，露天矿开采境界为ORQ，如沿CD即煤层底板延深，一侧推进时，从建矿至开采终了，要经历：基建期；投产、达产期；剥离高峰期；减产结束期。在这几个时期里，当工作帮坡角不变时，台阶数目由少变多，达地表最远处(R处)时，台阶数目最多，而后减少。如煤层厚度不变，则剥采比的变化规律也是：由小到大，达地表最远处时达到最大值(又称剥离高峰)，而后再变小。,2 剥采比的变化及调整,剥采比的这种变化规律，给按照设计煤炭生
5、产能力计划生产带来了困难。故必须对其进行调整，使其在相当长时间内能按一个剥采比进行生产，这就是均衡剥采比。一个露天矿根据其产量和服务年限，可以划分2-3个时期，每一时期按一个均衡剥采比组织生产，其目的是保持在一个时期内设备数量、人员的相对稳定。,2 剥采比的变化及调整,剥采比的这种变化规律，给按照设计煤炭生产能力计划生产带来了困难。故必须对其进行调整，使其在相当长时间内能按一个剥采比进行生产，这就是均衡剥采比。一个露天矿根据其产量和服务年限，可以划分2-3个时期，每一时期按一个均衡剥采比组织生产，其目的是保持在一个时期内设备数量、人员的相对稳定。,2 剥采比的变化及调整,求得每一期均衡剥采比，
6、实质上是调整各期的剥岩量。从图中可知，期剥岩量最大，设法将期的岩量一部分调到期提前剥离(称超前剥离)，一部分留到期剥离(称滞后剥离)。超前和滞后剥离可以用调整台阶平盘宽度来实现。如不按原工作平盘宽度，在剥离台阶上加大平盘宽度，至，位置则将原来属于后一期的剥离量提前进行剥离，从而达到剥离量的调整；滞后亦同理。当然超前剥离量不宜多，否则会影响经济效果。,2 剥采比的变化及调整,采掘进度计划：用图和表来表示露天矿工程发展的具体的时间、空间与数量关系的矿山建设与生产计划。它表示了露天矿逐年或逐月的采矿量，剥离岩石量，掘沟量，生产剥采比以及各项工程的空间位置等。 一、露天矿采掘进度计划的编制目标与分类目
7、标：确定一个技术上可行的、能够使矿床开采的总体经济效益达到最大的，贯穿于整个矿山开采寿命期的矿岩采剥顺序。,3 露天开采进度计划,二、采掘计划要满足的条件 （1）在每一个计划期内提供较为稳定的煤量。 （2）每一计划期内的煤岩采剥量应与利用的设备的生产能力相适应。 （3）各台阶水平的推进必须满足正常生产要求的时空发展关系，即最小平盘宽度、安全平台宽度、工作台阶的超前关系、采场延深与台阶水平推进的速度关系。,3 露天开采进度计划,三、采掘进度计划分为长期计划、短期计划和日常计划长期计划：每一计划期一般为一年，计划总时间跨度为矿山整个寿命期。它确定了矿山的整个生产目标与开采顺序，并为短期计划提供指导
8、。短期计划：每一计划期一般为一个季度（几个月），计划时间跨度为一年。它是长期计划的具体实现。日常计划：一般指月、周、日采掘计划。它是短期计划的具体实现，为矿山的日常生产提供具体作业指令。,3 露天开采进度计划,四、国内编制露天矿长期采掘进度计划的一般方法基础资料包括： （1）地表地形图（1：1000-2000）：在图纸上绘制有矿区地形等高线和主要地貌特征。 （2）台阶分层平面图。在图纸上绘有每一个台阶水平的地质界线（包括矿岩界线）和最终境界线。 （3）分层煤岩量表。表中列出每一台阶水平在最终境界线内的煤量和岩石量。 （4）开采要素。包括台阶高度、采掘带宽度、采区长度和最小平盘宽度、运输道路要素
9、（宽度和坡度）等。 （5）台阶推进方式、采场延深方式、掘沟几何要素及新水平准备时间。 （6）挖掘机数量及其生产能力,3 露天开采进度计划,编制采掘进度计划从第一年开始，逐年进行。主要工作是确定各水平在各年末的工作线位置、各年的煤岩采剥量和相应的挖掘机配置。一般步骤：第一步：在分层平面图上逐层确定年末工作线位置。第二步：确定新水平投入生产的时间。 第三步：编制采掘进度计划表。如表16-7第四步：绘制露天矿采场年末综合平面图。如图16-8。采掘进度计划表和采场年末综合平面图组成露天矿采掘进度计划。,3 露天开采进度计划,某矿-10m水平分层平面图年末线,-10m水平分层境界,-10m,-20m,习题：,某露天煤矿采用连续回采工艺，3个台阶同时生产，每个台阶布置4台轮斗挖掘机，挖掘机铲斗容积25m3，满斗率为0.85，松散系数1.3，每10分钟卸斗一次，工作面时间利用系数为0.75，煤容重为1.4tm3, 2008-2009年产原煤9.8Mt，剥离岩石24.7Mt，采出系数为0.8，所产原煤售价为220元/t ，采煤成本40元/t，剥离成本50元/m3，日工作18小时，年工作日按300 天计算。 请计算: 1）生产剥采比 经济合理剥采比 2）此露天矿的生产能力,
