《采矿工程专业露天矿课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《采矿工程专业露天矿课程设计（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、露天矿课程设计 班 级： 2021级 采矿工程 设 计 人： 学 号： 指导老师： 设计日期： 2021年10月13日目录一 矿区概况3地理位置3交通情况3地形地貌、地质、水文条件3二 圈定境界32.1 确定边坡角3确定境界3 12号煤层32.2.2 8号煤层32.3 绘制露天矿开采终了平面图3三 开采程序33.1 台阶结构3台阶形式33.1.2 台阶高度3坡面角3首采区的选择开段沟33.2.1 拉沟位置3出入沟位置33.3 工作平台与平安平台3四 开采方法3开采方法分类及特征3全境界开采3分期开采34.2 工作线布置形式34.3 工作帮结构34.3.1 工作帮构成3工作帮推进34.4 工作面
2、形式3五、开拓运输系统35.1 开拓方法选择的主要原那么352影响本矿开拓方法选择的主要因素3开拓方案的选择35.4 汽车的参数及数量确实定3TL3400汽车的参数参数见表3-3-2。3_Toc305850457六、掘沟工程36.1 掘沟参数36.2 掘沟工程量计算36.3 挖掘机选型及计算3 ZX 670L液压反铲数量确实定3一 矿区概况地理位置新桥煤矿位于陈旗煤田新路矿区东部详查区的东北部 4-16勘探线间，行政区划隶属内蒙古自治区呼伦贝尔市新区谢尔塔拉镇。地理坐标为:东经: 11952131195358北纬: 492427492527 圈定的矿区范围由9个拐点组成。矿区东西走向长1.69
3、km,南北倾向宽1.73km,面积2，储量1646万吨，工业储量万吨，可采储量万吨，效劳年限年。交通情况新桥矿区至陈镇有水泥公路相通，本区至李镇有草原土路相通，301国道在本区以南约l5km处通过，滨洲铁路在本区以南约20km处通过，滨州煤矿铁路专用线在本区西南约8km处通过。交通较为便捷。地形地貌、地质、水文条件新桥矿区的地貌，其宏观显示为略有起伏的高平原北部及东北部与低山丘陵相接。南有南河谷，西北有西北河谷，地势北东高而南西低，海拔标高最高，最低。本区内地形呈缓波状，起伏不大，西北高，东南低，海拔标高在 630-660m之间。地层及岩石的工程地质特征： 1第四系松散岩组:本区位于镇东部详查
4、区东北部，属高平原地带，第四系松散岩组厚度，平均，其变化规律由东向西、由北向南逐渐增厚。第四系底板起伏较大，与下伏含煤地层为不整合接触。2白垩系大磨拐河组碎屑岩岩组该组地层由砂砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、炭质泥岩和煤层组成3煤岩岩组本区煤具有光泽暗淡，含丝炭，木质结构，性脆的特征。由于煤的节埋和层理发育，煤芯多呈短柱状、碎块状或片状。可钻性也较强，效率时，煤芯完整程度较差，中等级仅占20.2%，其他都为碎一很碎。煤的比重为，容重，含水率46.0-51.3%，孔隙率28.7-53.65%。煤的硬度较大，一般刀刻不动或刀刻有痕迹，软煤刀进，抗压强度一般为。4各煤层顶底板岩石工程地质特征2号煤层:由于
5、该层位于中部，岩石强度逐渐增高，顶板泥岩的值一般为14-39kg/cm2，顶板砂砾岩的值一般在5-20kg/cm2，个别胶结好的部位可达 60kg/cm2以上。但厚度很薄。底板泥岩、粉砂岩的值为28-61kg/cm2。 3号煤层:顶板以粉砂岩、砂砾岩、泥岩为主，大局部胶结较好，值10-43kg/cm2，底板泥岩、粉细砂岩的值一般为17-53kg/cm2。本区井田内可采煤层自上而下为2、3号煤层，2号煤层全区发育，煤层由南向北，由东向西呈变薄趋势。煤层最厚17米，最薄米，平均米，煤层结构简单，内含厚度在米之间的夹矸1到2层,埋深在米到米之间,平均埋深米；3号煤层最厚米，最薄米，平均米，埋深在米，
6、平均米。二 圈定境界目前，在我国的露天开采设计中，广泛采用njnjh原那么确定境界。现将确定露天开采境界的步骤和作法分述于下。2.1 确定边坡角在设计中用类比法选取的边坡角，应满足矿山生产技术上的要求。为了保证矿山正常生产，露天矿边坡通常由平安平台、清扫平台、运输平台及相应的坡面组成,如图8-2-9所示。 图8-2-9 露天矿的边坡组成运输平台是指露天矿非工作帮上通过运输设备的平台。它设在与出入沟通侧的非工作帮和端帮上，其位置以开拓系统地的运输线路而定，宽度所采用的运输方式和线路数目决定。我国金属矿山采用单线铁路运输时，运输平台最小宽度一般为68m，采用单线汽车运输时，载重154t汽车运输平台
7、最小宽度一般为18m，32t汽车为10m。清扫平台是指露天矿最终边坡上用于阻截滑落的岩石并用清扫设备进行清理作业的平台，通常是每隔23个台阶设一个清扫平台，其宽度决定所使用的清扫设备。当平台上设置排水沟时，还得考虑排水沟的技术要求。中国的大型露天矿清扫平台宽度一般为710m。表8-4 汽车运输平台最小宽度m车宽分类一二三四五六车身计算宽度(m)载重量(t)7203068100154运输平台宽(m)单线双线89131012151826当各种平台确定之后，露天矿最终边坡角可按下式计算 8-21式中 最终边坡角，；n台阶数目,取7;h台阶高度，取10m； 台阶坡面角,取65；a平安平台的宽度，取19
8、m；b清扫平台的宽度，取19m；c水平运输平台的宽度，19m；d倾斜运输平台的宽度，m。n1、n2、n3、n4分别为平安平台、清扫平台、水平运输平台和倾斜运输平台数目。 = =0.487 即=26说明：露天矿境界内北部煤层底板深度为50米，只需划分五个台阶；露天矿境界内南部煤层底板深度为70米，需划分七个台阶。确定境界 12号煤层根据矿区12线局部剖面图，拟定4条设想边坡线，见图。拟定经济合理剥采比为4：1。各边坡线深度：n1 H1=574mn2 H2=580mn3 H3=585mn4 H4=589m计算剥采比：n1n2=(88.n3n4由图可知最终合理剥采比点深度为580。 矿区12线境界剥
9、采比与深度的关系曲线在图标出境界线，经测量地表境界距85-78钻孔北207m，底部境界距85-78钻孔北336m。.2 8号煤层根据8号煤层局部剖面图，拟定8条设想边坡线，确定3条边界，见图。拟定经济合理剥采比为4：1。n1=(85.8+17.9)/(27.8+6.1)=3.05n2n3n4各边坡线深度：n1 H1=559m n2 H2=565mn3 H3=570m n4 H4=574m 矿区8线境界剥采比与深度的关系曲线在图3.3标出境界线，经测量地表境界距85-67钻孔北196m，底部境界距85-67钻孔北322m。2.3 绘制露天矿开采终了平面图露天矿开采终了平面图的绘制方法是:(1)将
10、上述露天矿底部周界绘在透明纸上。(2)检查和修改上述露天开采境界。由于在绘图过程中，原定的露天开采境界常受开拓运输线路影响而有变动，因而需要重新计算其境界剥采比和平均剥采比，检查它们是否合理。假设差异太大，就要重新确定境界。此外，上述境界还要根据具体条件进行修改。例如，当境界内有高山峻岭时，为了大幅度减小剥采比，就需要避开高山部位；又如，当境界外所剩矿量不多，假设全部采出所增加的剥采比又不大，那么宜扩大境界，全部用露天开采。露天地表境界拐点坐标点号X坐标Y坐标D1D2D340492175.605476D440492111.20547D540495475D640495475D740495475D
11、840495475D940495470D10D11D12 煤层底板境界拐点坐标表点号X坐标Y坐标1234567891011三 开采程序3.1 台阶结构台阶形式台阶可按水平面和倾斜面划分，分别称水平分层和倾斜分层。水平分层有利于采掘、运输设备作业，多采用此方式；在某些缓倾斜层状矿床条件下，为了便于选采，减少顶底板岩石的混入和矿石损失，提高矿石质量，可采用倾斜分层开采。在本设计中采用水平台阶形式。3.1.2 台阶高度台阶高度是露天开采中最重要的几何参数之一。影响台阶高度的因素有生产规模、采装设备的作业技术规格以及对开采的选别性要求等。1、台阶高度确定的原那么：1） 矿岩的埋藏条件，尽力使矿岩分采；
12、2） 岩性尽量相同；3） 满足采装要求满斗；4） 穿孔爆破的要求较好的爆破效果；5） 生产能力：台阶的高度直接影响着水平推进速度和延深速度，最终决定生产能力；6） 开拓坑线长度的要求；7） 主要决定于矿岩性质和挖掘机高度的倍台阶高度应不小于挖掘机推压高度的2/3，2、分类小型矿山300万吨:810米 大型矿山：1012米 最大15米 结合本矿情况台阶高度选择10米。坡面角最终台阶坡面角与岩石性质，岩层的倾角、倾向、构造、节理，以及穿爆方法等因素有关。例如，当岩层倾角大于30，并且岩层层理较发育时，假设选取的台阶坡面角大于岩层倾角，岩石容易滑落。这时应取台阶坡面角等于岩层倾角。露天矿设计一般采用
13、的最终台阶坡面角资料见表8-5。表8-5 台阶坡面角参考资料岩石巩固性系数f15208143712台阶坡面角7585707560654560结合本矿情况坡面角选择65度。首采区的选择开段沟3.2.1 拉沟位置第一个台阶的开段沟位置为初始拉沟位置，一般选在覆盖物薄、矿体厚度大、工程地质水文地质条件简单的矿体露头处，可设在矿体底板，也可设在矿体顶板。沟道可以平行矿体走向，也可以平行矿体倾向，如图4-1中的a和b。沟道亦可呈圈形布置，如图33-3中的c和d。图4-1根据本矿煤层赋存条件，首采区位置及原采空区治理的露天坑实际情况，采用由东向西，由北向南方向，以点2，、D3，、D4，以及点，为基点拉首采区开段沟，优点是得用原露天坑，基建量小、外排运距短、设备效率利用率高能够保证尽快完成基建期。出入沟位置 根据矿床地质条件及地面配套设施、排土场位置，确定出入沟形式为内外结合固定式沟道。根据矿区具体条件，本工程设二条出入沟：矿坑南侧设一出入沟，为修筑道路和运煤专用；矿坑东北角设一条
