采矿毕业设计论文33015.doc

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1、内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）摘要本次设计的是包头市达茂旗石宝铁矿西区露天开采：此矿的设计年产量是110万吨，开采年限17年。设计包括露天矿合理帮坡角确定，采用境界剥采比不大于经济剥采比（njh=5.0）圈定露天开采境界，选用公路汽车运输开拓，山坡部分线路采用树枝直进式方式，深凹部分采用固定螺旋坑线开拓系统。单斗电铲汽车工艺另外，对开采参数与程序，掘沟，生产能力，均衡剥采比，爆破工程，采装工艺，排土，矿山工程进度计划等都做了简洁而清晰的叙述。在本次设计中共完成图纸5张，设计说明书48页关键词：露天开采 剥采比 爆破 台阶 开拓 AbstractThis summary is desi

2、gned Damao Shibao1 Baotou Iron Western opencast mining : the design of this ore output is 110 million tons, Mining 17 years. Designed to help open pit slope angle reasonable identification, using realm stripping ratio is not greater than the economic stripping ratio (njh = 5.0) delineation of openca

3、st mining realm. Highway use motor transport development, hilly route used straight-branches, Deep part of the fixed-line spiral Hang system development. Shovel Bucket single-vehicle technology addition, the mining parameters and procedures, dug trenches, and productivity, balanced stripping ratio,

4、blasting works mining equipment technology and exclusive territories, mine engineering program have all done a concise and clear narrative. The design of the CPC completed five drawings, design brochures 58 Keywords : open mining stripping ratio blastingpioneering stage openning目录第一章 地质部分11.1 矿区的地理位

5、置和气候11.1.1 矿区的地理位置11.1.2 矿区的气候11.2 矿体地质11.2.1 矿体特征11.2.2 矿体与围岩的性质31.3 矿区的水文地质4第二章 露天开采境界52.1 影响露天开采境界的主要因素有：52.2 确定露天开采境界的原则和方法依据52.2.1 露天开采境界设计的考虑原则：52.2.2 确定露天矿境界的主要原则如下：62.2.3 露天矿境界确定的方法与依据72.3 确定境界所需的技术经济指标72.3.1 经济合理合理剥采比的选定72.3.2 露天矿的最小底宽72.3.3 采场最终边坡角82.3.4 台阶最终坡面角和台阶高度82.3.5 安全平台和清扫平台及运输平台82

6、.4 最终开采深度的确定92.4.1 境界剥采比的计算92.4.2 最终深度的标高的确定92.5 圈定露天矿开采境界的结果112.5.1 露天矿底部周界112.5.2 露天开采境界的参数112.5.3 境界内的矿岩量122.5.4 矿山的服务年限12第三章 矿床开拓运输133.1 开拓方式的选择133.1.1 影响本矿开拓方法选择的主要因素：133.1.2 开拓方法选择的原则:133.1.3 开拓方案的初选133.1.4 开拓方案确定153.2 运输线路的技术条件和布置线路153.2.1 布置线路153.2.2 运输设备选型和汽车台数计算153.2.3 双车道通过能力的计算18第四章 掘沟及新

7、水平准备204.1 掘沟工程204.1.1 概述204.2 掘沟方法选择和确定204.2.1 堑沟的主要参数204.3 计算掘沟工程量和掘沟速度224.3.1 掘沟工程量224.3.2 掘沟速度234.4 新水平准备工作234.4.1 确定新水平准备工程量和各项工程所需时间234.4.2 各项工程所需的时间244.4.3 计算最大可能的矿山工程延深速度24第五章 露天矿生产能力及采掘进度计划255.1 矿山生产能力的验算255.1.1 按可能有的采矿工作面数目验算生产能力255.1.2 露天矿可能的生产能力255.1.3 按合理的年服务年限验证生产能力255.1.4 按矿山工程延深速度验算生产

8、能力265.1.5 按合理的年服务年限验证生产能力265.2 均衡生产剥采比的确定265.2.1 均衡生产剥采比的原则265.2.2 均衡剥采比的确定275.3 采掘进度计划的编制275.3.1 编制采掘进度计划的依据资料275.3.2 采掘进度计划275.4 矿山工作计划275.5 矿山全年、昼夜及班岩产量计算28第六章 矿岩采剥工程296.1 概述296.2 穿孔工作296.2.1 穿孔设备的选择296.2.2 设备生产能力的确定296.2.3 设备数量的计算296.2.4 二次破碎方法和所需的设备数量316.3 爆破工作326.3.1 爆破方法的选择326.3.2 爆破方法及爆破器材32

9、6.3.3 爆破参数的确定326.4 装车工作356.4.1 采装设备的选择356.4.2 采装工作面参数及工作平盘的配线方式356.4.3 挖掘机生产能力的确定36第七章 排土工作387.1 排土场位置的选择及排土容积的计算387.1.1 排土场位置的选择387.1.2 排土场的容积387.2 排土方法的选择及堆置要素的确定387.2.1 选择排土场方法387.2.2 排土工序387.2.3 确定排土场参数397.2.3.1排土段高397.3 排土线生产能力40第八章 露天矿主要技术经济指标41参 考 文 献42致谢4347第一章 地质部分1.1 矿区的地理位置和气候1.1.1 矿区的地理位

10、置矿区位于内蒙古自治区包头市达茂联合旗石宝乡境内，西南距包头市198km，北距达茂旗政府所在地百灵庙镇65km，呼百公路在矿区通过，并与包固百公路相同，公路交通便利。1.1.2 矿区的气候矿区属丘陵地区，四周地势比较平坦，海拔高度平均为1650-1655m.该地区属华北干燥大陆气候，降雨集中 在7-8月份，冬季较长.矿区周围为半农半牧区。1.2 矿体地质矿区地处中朝准地内蒙台隆阴山断大青山复背斜北翼三和命挤压带的东.整个矿区分为西部异常区，本次设计为中部露头区.区域出露的地层主要为下元古界三和明群，中元古界白云鄂博群，新生界老第三系和第四系。三和明铁矿中部露头区，自线以东至断层，长约1600m

11、，矿体地表出露最长达1250m，平均厚度39.20m，矿体厚度变化变化较大。矿体沿倾斜方向最大延伸为450m，一般延伸为300m左右。随深度增加逐渐变薄，并迅速尖灭，而品位亦有变低的趋势。矿体形态基本为层状或似层状，因后期构造运道影响产生一系列的倾伏褶皱构造，矿体的形态和产状各处不一。1.2.1 矿体特征1.2.1.1矿石类型、结构构造矿石结构主要有：自行一半自行粒壮变晶结构。纤维状、束状、放射状变晶结构，包含变晶结构，交代溶蚀结构。矿石构造主要为条带状、皱纹状和细脉浸染状构造。矿石的自然类型可分为石英型磁铁矿、石英闪石型磁铁矿、和闪石型磁铁矿。中区西段与中段（线以西），以石英闪石型磁铁矿矿石

12、为主，其次为闪石型磁铁矿矿石，石英型磁铁矿矿石呈透镜状零星分布在石英闪石型磁铁矿矿石之中。中区东段（F14断层以东）则以闪石型磁铁矿矿石为主，并见少量石英闪石型磁铁矿矿石。矿石工业类型属于S、P含量低，且不含氟的磁铁矿贫矿矿石。矿石结构主要为：自形一半自形粒状变晶结构，纤维状、束状、放射状变晶结构，包含变晶结构，交代溶蚀结构。矿石构造主要为条带状、皱纹状和细脉侵染状构造。1.2.1.2矿石的矿物成分有用矿物主要有磁铁矿，次为赤铁矿和褐铁矿。脉石矿物以铁闪石、镁铁闪石和石英为主。此外尚有黑云母、方解石和黄铁矿等。1.2.1.3矿石的化学成分矿石中的化学成分比较简单，主要有益组分是铁，未发现可供利

13、用的其他有益组分。本次矿石是以SFe圈定。TFe最高含量为51.37%，平均含量为34.51%，SFe最高含量为44.59%，平均含量为27.52%。而SFe的含量主要集中于25-32%之间。露天采场的矿石平均品位TFe34.34%，SFe26.86%。矿石中有害组分主要是S和P，含量均较低，见表1.1和表1.2。表1.1组分最高含量最低含量平均含量S1.2720.0030.219P0.2190.0340.105表1.2组分SiO2Al2 O3MgOCaoK2ONa2O最高含量56.9610.584.8411.200.681.60最低含量28.500.350.270.56痕迹痕迹平均含量41.

14、451.2472.3912.6530.210.121.2.2 矿体与围岩的性质1.2.2.1矿岩的物理力学性质根据各种岩矿石的物理力学机械性质实验结果表明：磁铁矿及角闪岩的抗压抗剪强度较大，岩矿石的稳定性较好，而片岩及沙岩的抗压抗剪强度较小，岩石的稳定性差。风化带、断层破碎带及褶皱构造带的轴部，风化及构造裂隙较发育，岩石的稳定性不好，特别是片岩沙岩及断层破碎带等因抗压抗剪强度低稳定性差，为露天采场边破的不稳定地段，开采是必须注意安全。1.2.2.2矿岩的物理力学性质见表1.3表1.3矿石的硬度系数f=8-16岩石的硬度系数f=6-10矿石体重3.30t/ m3岩石体重2.80t/ m3含矿石体

15、重3.09t/m3虚方体重2.10t/ m3岩石松散系数1.45t/ m3矿石松散系数1.60t/ m3底板围岩为角闪岩，顶板为片岩，呈整合接触，界线明显。矿石硬度系数f=8-16，岩石f=6-8。矿石和角闪岩抗压、抗剪强度大，稳定性好；片岩及砂岩抗压、抗剪强度小，稳定性差。1.3 矿区的水文地质矿区含水层可为第四系孔系潜水、第三系潜水及承压、基岩风化裂缝和构造裂缝水。（1）四系孔隙潜水含水层该隙地层主要由冲洪积、坡积物组成，在矿区的确南部广泛分布，其厚度变化较大，一般厚约6到8米，局部较厚，特别是距矿区较近的单双河厚度可达60米，含水层曾多层结构。上部为中细砂石层，下部为砂卵石，水位埋深2.

16、72到4.35米，地下水埋深为南西深、北东浅。在距矿区南部约300米处以下降水的形式涌出地表，其流量为20002500m3/d。（2）三系潜水及承压水该系地层在矿区的西部、北部、东部均有分布。主要由跃岩、泥质砂岩及粘土组成，厚度54.55到156.46米，水位埋深2.39米。西部异常区121孔抽水实验结果表明，涌水量0.038L/S，水质为HCO3Ca.mg型，矿化度PH值7.9。（3）岩风化裂隙和构造裂隙水本区基岩风化裂隙发育，含水层平均厚度11.95到14.19米，水位埋深4.81到39.19米，涌水量0.79到0.5L/S，参透系数0.045到1.09，水文为矿化度。PH值为7.4到7.

17、9。下水分布受地质岩性、地貌、构造等控制，各层地下水均受大气降水直接或间接补给。地下水流向在中部露头区西、北、东面由北向南，排泄于单双河。排泄方式主要以人工排泄、蒸发及下降水的确形式和通过地下径流排泄到区外。第二章 露天开采境界2.1 影响露天开采境界的主要因素有：（1）自然因素：包括矿床赋存条件，如矿体形态、大小、厚度、倾角等，矿石种类及品位，矿石和围岩性质、地形、矿区附近的河流、工程和水文地质等。（2）技术组织因素：包括露天开采技术水平、装备水平、矿山附近的铁路、主要建筑物和构筑物。（3）经济因素：包括基建投资、基建时间和达产时间、矿石的开采成本和销售价格，开采过程矿石的贫化和损失，以及国

18、民经济发展需要等。2.2 确定露天开采境界的原则和方法依据2.2.1 露天开采境界设计的考虑原则：圈定的露天开采境界要保证露天采场内采出的矿石有盈利，即采用的境界剥采比不大于经济合理剥采比；要充分利用资源，尽可能把较多的矿石圈定在露天开采境界内，发挥露天开采的优越性；所圈定的露天采矿场的帮坡应等于露天边坡稳定所允许的角度，以保证露天采矿场的安全生产；用经济合理剥采比圈定的露天开采范围很大，服务年限太长时，应按矿山一般服务年限确定初期露天开采的深度；下列情况，可适当扩大露天开采境界：按境界剥采比不大于经济合理剥采比圈定露天开采境界后，境界外余下的工业矿量不多，经济上不宜再用地下开采；矿石和围岩稳

19、固性差，水文地质条件复杂，水量大，矿石和围岩有自燃危险等，在安全上和技术上不适于用地下开采；下列情况可适当缩小露天开采境界：开采境界边缘附近有重要建筑物，构筑物，河流和铁路干线等需要保护，或难于迁移至露天采场影响范围以外；排弃场占用大量农田，征地困难；由于地形条件（如采场最终边帮上有较高的山头），造成基建剥离量大和初期生产剥采比大；为了避开严重影响边坡稳定的不稳定岩层。当矿体极不规则，沿向厚度变化大，矿体上部覆盖层较厚或地形复杂（如境界内有孤立山头等）时，用境界剥采比不大于经济合理剥采比初步确定境界后，再用平均剥采比进行校核；如果基建剥离量大，初期生产剥采比大，则需进行综合技术经济比较，以确定

20、用露天或地下开采。2.2.2 确定露天矿境界的主要原则如下：境界剥采比不大于经济合理剥采比这一原则是njnjh，其实质是：紧邻露天矿境界的那层矿岩，露天开采成本不大于地下开采成本；不能保证矿床的整个过程中都使总的经济最佳，但它有更深刻的含义：使整个矿床开采的总经济效果最佳。平均剥采比不大于经济合理剥采比这一原则是npnjh，基实质是：使露天开采境界内的全部储量的开采总费用不大于地下开采成本；这一原则一般只是用作njnjh补充。生产剥采比不大于经济合理剥采比这一原则是nsnjh，其实质是：露天矿在任一时期按正常的作业帮坡角进行生产，其生产剥采比不大于经济合理剥采比，这一原则能较好的反映露天矿的优

21、越性，但往往都是在确定开拓方式和开采程序之后才能确定。根据对矿石的需量和勘探程度来确定露天开采境界这一原则一般适用于石灰石，白云石等剥离小而储量大的非金属的矿床。注：确定露天开采境界的原则，都是以经济合理剥采比为依据的，而经济合理剥采比与国民经济和科学技术密切有关，其值是变化的。2.2.3 露天矿境界确定的方法与依据 方法是用境界剥采比不大于经济合理剥采比，由于此方法较简单，容易，现在大部份的矿山都是用这一原则来确定。作为初步开始设计的我也选用这一原则。而且指导老师也指出用这一原则。2.3 确定境界所需的技术经济指标2.3.1 经济合理合理剥采比的选定本矿设计的年产量为110万吨，属于中小型矿

22、山，根据冶金矿山设计参考资料上册，经济合理剥采比选择njh=4.56 m3/m3，参考本矿原露天矿经济设计指标，故初步选经济合理剥采比确定为njh=5.0m3/m3。2.3.2 露天矿的最小底宽露天采场底部最小宽度不应小于开段沟宽度。底部最小宽度按采装和运输设备规格确定，因为本矿场采用的是公路汽车开拓和运输，且为回返式调车故可根据以下汽车回返式调车最小底宽计算公式计算：Bmin=2（Rmin+0.5T+E）式中：Rmin汽车最小回转半径 ，9.1 m；T 汽车的宽度 ，3.55 m；E 安全距离，0.5 m。Bmin=2（Rmin+0.5T+E）=2（9.1+0.53.55+0.5）=22.7

23、5m。取23米。2.3.3 采场最终边坡角根据矿体的底板围岩为角闪岩，顶板为片岩，呈整合接触，界线明显。岩石的硬度系数为f=68。根据采矿手册（2）P28表1-1-14，初选上盘的最终边坡角为450，由于下盘的岩石较弱，选边坡角相对小，选为430。2.3.4 台阶最终坡面角和台阶高度表2.1岩石的坚固系数15208143712台阶坡面角750850700750650700600650由于岩石普氏硬度系数f=68，根据上表确定：工作帮最终坡面角为：70，非工作帮最终坡面角：70。 依据本露天矿年生产能力110万吨/年，及露天矿的性质，此露天矿属于中型露天矿，台阶高度可取值范围在：1012 m。根

24、据本露天矿情况，以及根据确定的4立方米挖掘机的最大挖掘高度，最终确定台阶最终高度为：12 m。2.3.5 安全平台和清扫平台及运输平台（1）安全平台:根据采矿手册所诉，一般不小于4米，所以根据本矿山的岩石坚固系数，可选择为4米。（2）清扫平台:从上部的境界到底部周界的深为H=168m.台阶高度为h=12m，坡面角为a=70，边坡角:下盘为r上=45.上盘为r下=43。 先求上盘的： n=H/h=168/12=14 L=H/tgr下=168/tg45=168m l=h*ctga=12*ctg70=4.4m bp=(L-N*l)/(n-1)=(168-14*4.4)/13=6.57m由上盘两个安全

25、平台设置一个清扫平台得：b2=3bp-2a=3*6.57-2*5=9.7m，取10m.同理，求得下盘的清扫平台为10m。（3）运输平台，由于是采用公路双线运输，根据所选择的汽车宽度确定，其最小的运输平台为14.5m。2.4 最终开采深度的确定2.4.1 境界剥采比的计算由于这是个短露天矿采用平面图法来计算境界剥采比，平面图法如下：把每一条勘探线上剖面图都找出矿体与岩石向下的投影点。然后在通过每一条的勘探线的点，绘制出平面图。然后计算里面岩矿量比，就是这一分层平面的境界剥采比：nj=。2.4.2 最终深度的标高的确定每一的分层的境界剥采比见表2.2表2.2每一的分层的境界剥采比分层水平（m）岩石

26、面积（m）矿石面积（m）境界剥采比（m3/m3）152480504194564.13151290281202664.55150094517187914.991488100425172565.791476113763175026.31图2.1根据以上的PV曲线，得到初步的开采深度为1504米。2.5 圈定露天矿开采境界的结果2.5.1 露天矿底部周界露天矿底部周原则：(1)根据以上对深度的调整，把底部设计在同一标高上，或设计成阶梯状；(2)底平面边界尽可能保持平直，弯曲出满足运输设备对曲线半径的要求；(3)底平面长度应满足运输要求；(4)底平面最小宽度已经由上面确定了。2.5.2 露天开采境界的

27、参数 表2.3 露天采场构成要素表采场最大长度617米采场最大宽度450米采场上盘最终边坡角43采场下盘最终边坡角42最高开采标高1700米底部标高1504米采场封闭圈标高1672米台阶高度1672水平以上10米1672水平以下12米台阶最终坡面角70安全平台宽度4米清扫平台宽度10米运输平台宽度14.5米台阶标高（m）矿石量（m3）岩石量（m3）矿岩总量（m3）170016923737524513488251001692168240241510501651446580168216724146591387226178888516721660432678171958721152651660164

28、8417678146299818686761648163640562513169151719540163616243952461170854155610016241612372612913066128567816121600399485832857123234216001588368624649484101810815881552104830010098382058138155215285103641667726771361528150429151531587323102合计585195312162697179146502.5.3 境界内的矿岩量2.5.4 矿山的服务年限由于矿石的容重为3.3

29、吨/米3，所以境界内的总矿石量为：Q=5851953米33.3吨/米3=1898104吨因此，由矿山的服务年限计算公式：T=式中： P露天矿境界内矿石的可采矿量，1898万吨；A 露天矿矿石年生产能力，110万吨/年；矿石回收率，97%；R矿石混入率，3%；经计算T=1898/（1101.0）16.6年，取17年 。 第三章 矿床开拓运输3.1 开拓方式的选择3.1.1 影响本矿开拓方法选择的主要因素：（1）生产技术条件：即矿山的规模、矿区的开采程序、露天采场的尺寸、高差、生产工艺流程、选用设备类型以及技术装备等；（2）自然地质条件：即本矿的地质、水文地质、地形、工程地质及气候条件等；（3）经

30、济技术条件：即矿山的建设投资，矿石生产成本及劳动生产率等。3.1.2 开拓方法选择的原则:（1）矿山建设速度必须满足国家的要求，保证投产早，达产快；（2）生产工艺简单可靠，设备选择应因地制宜，中小型矿山尽量采用本地区能制造的设备；（3）工程量少，施工方便；（4）不占良田，少占耕地，并有利于改地造田；（5）基建投资少，特别是初期投资少；（6）生产经营费用低。3.1.3 开拓方案的初选根据石宝铁矿西区的实际条件，矿体赋存条件很复杂，因此对于露天矿山坡部分初步选取的开拓方式有:汽车公路运输开拓系统；铁路运输开拓系统；汽车铁路的联合开拓系统各方案的比较见表3.1表3.1开拓方式适用条件优点缺点汽车公路

31、运输开拓系统汽车公路开拓系统适用各种地形条件的山坡露天矿和矿坑呈各种不规则形状、尺寸的凹陷露天矿采矿场可设置多出入沟口进行分散运输，分散排岩；便于多品级矿石选别开采；便于改变工作线推进方向，新水平准备速度快，能达到较高的开采强度。易受气候条件的影响；燃油、轮胎的消耗大。养护的工作量大；汽车的废气和噪声污染大铁路运输开拓系统地形相对不复杂，较规整的矿山。纵剖面要求大铁路开拓的运营费用低，铁路运输吨一公里费用约为汽车运输的1/41/3；运输能力大；运输设备坚固耐用；运输工作可靠，受气候条件影响较小。但开拓坑线受铁路的平面曲线半径大和纵向坡度小的影响开拓坑线展线长度大，使露天采矿场的附加剥岩量增加，

32、基建工程量大，基建时间长；在日常生产中的线路移设和维修工作量大；开拓系统和工作组织复杂；新水平开拓延深工程缓慢。汽车铁路的联合开拓系统铁路开拓部分，矿体的形态能满足线路的要求，纵剖面的要求，不分采分运；公路的运输开拓的部份，尺寸相对小，不适合铁路运输。可充分的发挥铁路与公路运输的优越性，提高运营效果。需设转载点，增加了最终边坡的扩帮量3.1.4 开拓方案确定根据石宝铁矿西区的实际情况，露天矿的深凹部分采场尺寸较小，布置铁路线路时，工程量大，需设较多的车站；采场开采深度较小，运距不大，所以公路运输开拓较于其他两个方案有明显的优越性，所以采取汽车公路运输开拓。3.2 运输线路的技术条件和布置线路3

33、.2.1 布置线路（1）上部开拓线路：根据所选的汽车SH-380型汽车，双线布置，路面宽度根据线路等级和汽车宽度确定，路基宽度等于路面宽度与路肩宽度之和，为10.5米，转弯半径：应大于最小平曲线半径25米，所以在开拓图上的27米是满足要求的，由于上部只需去+1682和+1692两个水平，所以采用树枝直进式方式布置一个坡度为8%公路一直达到最上一水平，另一条去+1982水平，线路情况可以看上部开拓图。（2）下部的线路：由于露天矿相对较短，又是椭圆形状，采用逆时针螺旋式固定坑线开拓，采用扇形推进，还有露天矿的尺寸不长，一般的都有转弯，考虑到这一情况，路面的坡度不应太大，折合坡度在6%左右，所以一水

34、平到上一水平的路面长在200米左右，又于露天矿的深部的一两个台阶，相对的矿石较小，可以相对的坡度大一些，路面差一些我设计在160米左右，考虑到重车上坡，空车下坡，发动机发热量大，并在每个出入沟底部设坡度为0%的连接平台，长度大于40米。 3.2.2 运输设备选型和汽车台数计算为了充分发挥汽车运输的经济效益，并考虑到实际年产量110万吨，为便于维修，采用同一型号、同一生产厂家的汽车，决定选用车型SH-380型汽车，载重32吨。SH-380汽车技术参数见表3.1。3.2.2.1平均运距根据采场终了平面图，初定平均运距在2.1km。3.2.2.2时间利用系数时间利用系数与电铲，汽车的良好状况及工种制

35、度有关，由于采用的是三班制，所以采取0.75。3.2.2.3不均衡系数根据矿山具体的情况确定，一般取1.051.15，因为生产规模中等，取1.1。表3.2 SH-380型汽车技术参数表驱动形式载重(t)自重(t)发动机功率(Kw)423222294轴距（m)轮距前(m)轮距后(m)后悬(m)3.82.852.451.89最小离地高度(m)最小转弯半径(m)货箱最大倾斜角()最大爬坡能力(%)0.379.15036最大速度(km/h)外形尺寸(mm)车厢举升离地最小高度（m）46.17.413.553.4750.6车厢举升离地最大高度（m）6.83.2.2.4装车时间挖掘机装卸汽车的时间主要与电

36、铲作业循环时间及装载斗数有关，按下式计算：tz=式中：tz 挖掘机装车时间 ，min；n装载斗数 ，n取4；tr汽车入换时间，一般取2025s，取20s；tx挖掘机作业循环时间，按tx=20+1.2E计算，矿石tx41.1，岩石tx37.8；r矿石体重 ，3.3t/m3；E-铲斗标准容，4 m3；故矿石的tz=3.1min，岩石为tz=min。3.2.2.5卸载时间主要取决于卸载物料的性质，正常情况下取1.0min。3.2.2.6调头及停留时间调头时间主要与汽车和电铲的相对位置及装卸车平台的布置形式，场地大小有关，一般取1.0min，停留时间包括待装待卸及运行中的耽搁时间，它随汽车类型和运距而

37、变化，查采矿设计手册矿床开采上篇表1-3-41得二者时间和为4 min。3.2.2.7自卸汽车出车率它指平均每班开动的汽车台数与在籍汽车台数之比。而开动与在籍汽车台数又和汽车大修理程与大修周期中汽车保修里程时间有关。自卸汽车出车率取70%。3.2.2.8汽车数量计算（1）汽车班运输能力自卸汽车台班运输能力按下式计算：A=式中：A自卸汽车台班运输能力， t；G自卸汽车额定重量，32t；K1汽车载重利用系数，矿石取0.93，岩石取0.77；K2汽车时间利用系数，0.75；T自卸汽车周转一次所需时间，min；T=tz+tr+tq+tttz挖掘机装满一辆汽车的时间；矿石为3.1min，岩石为2.9mi

38、n；tr自卸汽车往返时间，tx=120l/v=17.7min；v自卸汽车平均运行速度，20.0km/h；tq自卸汽车卸载时间 ，1.0min；L自卸汽车平均运距，2.1km；tt自卸汽车调头和停留时间，取 4 min。运输矿石时T=25.1.0min，运输岩石时T=24.9min。经计算汽车的台班运输能力中，矿石为426t，岩石为356t。（2）自卸汽车所需数量计算：可按下式计算：N=式中：N自卸汽车需要台数；台Q露天矿年运输量，矿石为110万吨，岩石为254.8万吨；K3运输不均衡系数，1.1；C每日工作班数，3班；H年工作日数，330天；K4自卸汽车出车率，70%。经计算，运输矿石N台；运

39、输岩石N，需要15.3台，共计16台。计算限制区间通过能力3.2.3 双车道通过能力的计算露天矿山道路通过能力是指在安全条件，道路允许通过的最大汽车数量或运输量。双车道通过能力按下式计算：N=1000K1K2/ ST式中：N双车道每小时通过的能力，辆；汽车平均运行速度，20.0km/h；K1与挖掘机数量有关的运行不均衡系数 查采矿设计手册矿床开采上篇表1-3-21取0.67；K2考虑会车，交叉口及制动等因素的安全系数，取0.36；ST 同一方向上汽车之间安全行车间距，m；ST=L1+L2+L0L1司机观察反应时间内所行驶的距离，L1=vt/3.6=8.5m；t司机观察反应时间， 1.8s；L2

40、汽车开始制动到完全停住所行驶的距离；L2= K制动使用系数，取1.35；b计算粘着系数，0.3；滚动阻力系数，取0.04；i道路纵坡，8%；L0停车安全距离，取汽车全长 ，取7.4米。经计算：L2=1.52米；ST= 8.5+1.52+7.417.42米，N=1000200.670.36/17.42256辆。第四章 掘沟及新水平准备4.1 掘沟工程4.1.1 概述在露天开采中，为保持持续正常生产，需及时准备出新的工作水平，而新水平的准备工作包括掘进出入沟，开段沟和为掘沟而上一水平所进行的扩帮工作。4.2 掘沟方法选择和确定考虑到沟道的类型及采用的运输设备类型和电铲类型及掘沟速度的要求，决定采用

41、汽车运输掘沟。根据它所采用的运输和装载方式。本露天矿采用汽车运输，电铲和汽车在一个水平上的平装车，采场又分为山坡部分和深凹部分，因此沟道类型有单壁沟和双壁沟。考虑本矿的实际因素，掘沟方式为：首先掘出入沟，然后掘开段沟，当开段沟掘完后开始扩帮。沟的主要要素包括沟底宽度、沟深度、沟帮坡面角、沟的纵向坡度和沟的长度。4.2.1 堑沟的主要参数4.2.1.1沟底宽度它取决于掘沟的运输方式，沟内线路数目，岩石物理力学性质和采掘设备的规格等因素。（1）出入沟沟底最小底宽汽车运输掘沟时，为了提高挖掘机的效率，采用回返式调车，沟底最小宽度为23米。（2）开段沟沟底宽度它与掘沟方式，采掘运输设备规格，线路数目和

42、布置及扩帮爆破的爆堆宽度有关，其沟底宽度同出入沟一样为23米。4.2.1.2沟深度山坡露天矿的出入沟和开段沟均为单壁堑沟，凹陷露天矿的出入沟和开段沟均为双壁堑沟，出入沟深度值为零至台阶高度，即012米，开段沟深度等于台阶全高度，山坡部分上为10米，凹陷部分为12米。4.2.1.3沟帮坡面角 取决于岩石的物理性质和沟帮的保留时间的长短，由于采用固定坑线开拓时，沟帮的一侧是露天开采境界的最终边帮的组成部分，应满足最终边帮稳定的要求，取700。另一侧则根据工作帮坡角，取700。4.2.1.4沟的纵向坡度根据掘沟的运输设备类型、堑沟的用途确定，露天矿山坡部分汽车运输矿岩为重车下坡，空车上坡，出入沟一般

43、只有穿孔设备行走，出入沟的纵向坡度为8%，露天矿凹陷部分汽车运输矿岩为重车上坡，空车下坡，出入沟主要为运输矿岩的通道，出入沟的折合纵向坡度为6%。在深部的一两个台阶由于矿石运输量较小，沟的坡度在8%左右；开段沟一般为水平的，但为了排水需要而采用3左右的纵向坡度。4.2.1.5沟的长度出入沟是联系上、下水平的通路，其长度取决于台阶高度和出入沟的纵向坡度，即：L=H/i式中：L出入沟的长度 ，米；H台阶高度，米；i出入沟的纵向坡度，%。经计算露天矿山坡部分的出入沟为125米，深凹部分的出入沟一般为200米左右。开段沟长度与采用的采掘工艺开拓方法有关，应根据具体矿山条件确定。本矿选用段高12米，底宽23米，断面积为300平方米左右，山坡部分的开段沟为单壁沟。 4.3 计算掘沟工程量和掘沟速度4.3.1 掘沟工程量（1）对于露天矿的深凹部分，出入沟和开段沟为双壁沟，出入沟的工程量:V1=式中 :V1出入沟工程量，m3；h延深一个新水平的深度，12米；i出入沟平均坡度，6%；