【采矿课件】cha11露天开采境界

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,矿物资源工程专业主干课程,*,第十一,章,章,露,露,天,天开采,境,境界,第十一,章,章,露,露,天,天开采,境,境界,第一节,经,经济,合,合理剥,采,采比的,确,确定,第二节,确,确定,露,露天开,采,采境界,的,的原则,第三节,境,境界,剥,剥采比,的,的计算,方,方法,第四节,露,露天,开,开采境,界,界的确,定,定方法,11/9/2022,矿物资,源,源工程,专,专业主,干,干课程,教学主,要,要内容,与,与要求,一、理,解,解和掌,握,握下列,主,主要内,容,容：,1、剥,采,采比的,概,概念；,2、经,济,济合理,剥,剥采比,的,的确定,；,；,3、确,定,定露天,开,开采境,界,界的原,则,则；,4、境,界,界剥采,比,比的计,算,算方法,；,；,5、露,天,天开采,境,境界的,确,确定方,法,法。,二、一,般,般掌握,：,：露天,开,开采境,界,界的组,成,成、意,义,义及影,响,响因素,。,。,第十一,章,章,露,露,天,天开采,境,境界,11/9/2022,矿物资,源,源工程,专,专业主,干,干课程,露天开,采,采境界,：,：指露,天,天矿开,采,采终了,时,时(或,某,某一时,期,期)所,形,形成的,空,空间轮,廓,廓。如,图,图所示,。,。,露天,开,开采,境,境界,的,的范,围,围由,露,露天,采,采,矿场,的,的地表,境,境界、底部,境,境界和四周,边坡组成,。,。,露天,开,开采,境,境界,的,的范,围,围大,小,小相,应,应地,确,确定,露,露天,矿,矿的可采,矿,矿量和剥离,量,量，它,对,对矿,山,山的,生,生产,规,规模,、,、服,务,务年,限,限、,基,基建,投,投资,、,、达,产,产时,间,间、,设,设备,数,数量,、,、矿,山,山人,员,员、,矿,矿山,成,成本,等,等一,系,系列,技,技术,经,经济,指,指标,都,都有,密,密切,关,关系,。,。,第十,一,一章,露,露天,开,开采,境,境界,图111,某,某矿,露,露天,矿,矿坑,图112,露,露天,采,采场,构,构成,要,要素,11/9/2022,矿物,资,资源,工,工程,专,专业,主,主干,课,课程,一、,剥,剥采,比,比的,概,概念,如图,所,所示,。,。,图113,露,露天,开,开采,境,境界,对,对,矿岩,量,量的,影,影响,剥采,比,比：,每,每开,采,采单,位,位矿,石,石量,所,所需,要,要剥,离,离的,岩,岩石,量,量。,计量单位,用,用m,3,/m,3,或m,3,/t或t/t表示。,第一节,经,经济合理,剥,剥采比的,确,确定,剥采比是,一,一个重要,的,的,技术经济,指,指标，关,系,系到采,出矿石量,、,、岩土剥,离,离量以,及矿山的,生,生产规模,、,、服务,年限、生,产,产成本等,。,。,第十一章,露,露天开采,境,境界,经济合理,剥,剥采比的,确,确定,11/9/2022,矿物资源,工,工程专业,主,主干课程,二、剥采,比,比的表示,方,方法,1、平均剥采,比,比：指露天,开,开采境界,内,内岩石总,量,量与矿石,总,总量,之比值。,如图所示,。,。,图114 各种,剥,剥采比,(a),平,平均剥采,比,比,(b),分,分层剥采,比,比,2、分层剥采,比,比：指露天,开,开采境界,内,内某一水,平,平分层的,岩,岩石,量与矿石,量,量之比。,如图所示,。,。,第十一章,露,露天开采,境,境界,经济合理,剥,剥采比的,确,确定,11/9/2022,矿物资源,工,工程专业,主,主干课程,生产剥采,比,比：指露天,矿,矿某一时,期,期内所剥,离,离的岩石,量,量与,所采出的,矿,矿石量之,比,比。,如图所示,。,。,图115 各种,剥,剥采比,(c),生,生产剥采,比,比,(d),境,境界剥采,比,比,境界剥采,比,比:指露天,开,开采境界,增,增加单位,深,深度所引,起,起的岩,石增量与,矿,矿石增量,之,之比。,如图所示,。,。,第十一章,露,露天开采,境,境界,经济合理,剥,剥采比的,确,确定,11/9/2022,矿物资源,工,工程专业,主,主干课程,三、剥采,比,比应用时,几,几个问题,1、关于,“,“储量剥,比,比”与“,原,原矿剥采,比,比”,储量剥采,比,比：直接,根,根据地质,勘,勘探报告,所,所提供的,矿,矿,石量和岩,石,石量计算,剥,剥采比。,原矿剥采,比,比：根据,开,开采过程,中,中矿石损,失,失、贫化,所,所,得出的矿,石,石量和岩,石,石量计算,剥,剥采比。,两者是不,同,同，前者,用,用在设计,矿,矿山中而,后,后者多用,在,在,己生产的,矿,矿山中。,2、剥采,比,比是变化,的,的。设计,中,中圈定的,露,露天开采,境,境界只是,在一定时,期,期、一定,条,条件下的,合,合理境界,。,。,3、剥采,比,比是一个,重,重要的技,术,术经济指,标,标，要合,理,理。,第十一章,露,露天开采,境,境界,经济合理,剥,剥采比的,确,确定,11/9/2022,矿物资源,工,工程专业,主,主干课程,四、经济,合,合理剥采,比,比的确定,1、概念,：,：指露天,开,开采单位,矿,矿石量在,经,经济上允,许,许的最大,剥,剥,岩量。,2、确定,方,方法的种,类,类,：,价格法,比较法,最低利润法,回收投资法,产值法,金属成本比较法,储量盈利比较法,原矿成本比较法,（用于尚,未,未确定矿,床,床开采方,式,式）,（用于己,确,确定为露,天,天开采）,第十一章,露,露天开采,境,境界,经济合理,剥,剥采比的,确,确定,11/9/2022,矿物资,源,源工程,专,专业主,干,干课程,五、经,济,济合理,剥,剥采比,的,的比较,法,法,1、原,矿,矿成本,比,比较法,用原矿,作,作为计,算,算的基,础,础，使,露,露天开,采,采出来,的,的原矿,成,成本,等于地,下,下开采,成,成本。,露天开,采,采的原,矿,矿成本,由,由纯采,矿,矿成本,和,和剥离,成,成本两,部,部,分组成,。,。即：,C,L,anb,式中，C,L,露,露天开,采,采的原,矿,矿成本,，,，元/m,3,；,a , 露,天,天开采,的,的纯采,矿,矿成本(不包,括,括剥离)，元/t；,b , 露,天,天开采,的,的剥离,成,成本，,元,元/m,3,；,矿,矿石容,重,重，t/m,3,；,n , 剥,采,采比，m,3,/m,3,。,第十一,章,章,露,露,天,天开采,境,境界,经济合,理,理剥采,比,比的确,定,定,11/9/2022,矿物资,源,源工程,专,专业主,干,干课程,露天开,采,采的基,本,本要求,是,是：C,L,C,D,式中C,D,地,下,下开采,的,的原矿,成,成本，,元,元/t,。,。,满足这,一,一条件,的,的经济,合,合理剥,采,采比为,：,：,影响成,本,本变化,的,的因素,是,是多方,面,面，应,结,结合矿,床,床条件,综,综合,考虑。,应注意,运,运输费,、,、排水,费,费的差,别,别和进,行,行必要,的,的修正,。,。,第十一,章,章,露,露,天,天开采,境,境界,经济合,理,理剥采,比,比的确,定,定,11/9/2022,矿物资,源,源工程,专,专业主,干,干课程,2、金,属,属成本,比,比较法,用选矿,或,或冶炼,后,后产品,的,的金属,量,量作为,计,计算的,基,基础，,使,使露,天开采,后,后经选,、,、冶所,得,得产品,的,的金属,成,成本等,于,于地下,开,开采产,品的金,属,属成本,。,。,即：,式中：D,L,、D,D,分,分别为,露,露天开,采,采和地,下,下开采,时,时每吨,原,原矿所,分,分,摊的采,矿,矿、选,矿,矿、冶,炼,炼生产,成,成本；,K,L,、K,D,分,分别为,露,露天开,采,采和地,下,下开采,时,时每吨,原,原矿的,金,金,属产出,率,率；,n , 剥,采,采比；,b , 露,天,天开采,的,的剥离,成,成本。,第十一,章,章,露,露,天,天开采,境,境界,经济合,理,理剥采,比,比的确,定,定,11/9/2022,矿物资源工,程,程专业主干,课,课程,满足这一条,件,件的经济合,理,理剥采比为,：,：,根据矿山实,际,际条件，有,的,的只计算到,精,精矿的金属,成,成,本，有的计,算,算到冶炼后,的,的金属成本,。,。这这时就,相,相应考虑,选矿回收率,、,、贫化率及,冶,冶炼回收率,等,等指标。,第十一章,露,露天,开,开采境界,经济合理剥,采,采比的确定,11/9/2022,矿物,资,资源,工,工程,专,专业,主,主干,课,课程,3、,储,储量,盈,盈利,比,比较,法,法,以矿,石,石的,工,工业,储,储量,作,作为,计,计算,的,的基,础,础，,使,使露,天,天开,采,采出,来的,矿,矿石,盈,盈利,等,等于,地,地下,开,开采,出,出来,的,的矿,石,石盈,利,利。,即：,式中,，,，U,L,，U,D,分别,为,为露,天,天开,采,采和,地,地下,开,开采,时,时每,吨工,业,业储,量,量所,获,获得,的,的利,润,润。,满足,这,这一,条,条件,的,的经,济,济合,理,理剥,采,采比,为,为：,第十,一,一章,露,露天,开,开采,境,境界,经济,合,合理,剥,剥采,比,比的,确,确定,11/9/2022,矿物,资,资源,工,工程,专,专业,主,主干,课,课程,4、,价,价格,法,法,露天,开,开采,的,的单,位,位产,品,品成,本,本不,高,高于,产,产品,的,的销,售,售价,格,格。,即：,式中,，,，P,0,表示,原,原矿,的,的价,格,格,满足,这,这一,条,条件,的,的经,济,济合,理,理剥,采,采比,为,为：,第十,一,一章,露,露天,开,开采,境,境界,经济,合,合理,剥,剥采,比,比的,确,确定,11/9/2022,矿物,资,资源,工,工程,专,专业,主,主干,课,课程,一、,境,境界,剥,剥采,比,比不,大,大于,经,经济,合,合理,剥,剥采,比,比,使紧,邻,邻露,天,天开,采,采境,界,界那,层,层矿,岩的,开,开采,成,成本,不,不大,于,于地,下,下开,采,采,成本,；,；,能使,整,整个,矿,矿床,开,开采,的,的总,经,经济,效果(成,本,本或,盈,盈利)最,佳,佳。,图115露,天,天开,采,采境,界,界对,矿,矿,岩,岩量,的,的影,响,响,第十,一,一章,露,露天,开,开采,境,境界,确定,露,露天,开,开采,境,境界,的,的原,则,则,第二,节,节,确,确,定,定露,天,天开,采,采境,界,界的,原,原则,露天,开,开采,境,境界,的,的确,定,定，,实,实质,上,上是,对,对剥,采,采比,大,大小,的,的控,制，,使,使之,不,不超,过,过经,济,济合,理,理剥,采,采比,。,。,11/9/2022,矿,物,物,资,资,源,源,工,工,程,程,专,专,业,业,主,主,干,干,课,课,程,程,第,十,十,一,一,章,章,露,露,天,天,开,开,采,采,境,境,界,界,确,定,定,露,露,天,天,开,开,采,采,境,境,界,界,的,的,原,原,则,则,图11,6n,j,n,jh,原,则,则,的,的,含,含,义,义,图,图11,7n,j,n,jh,原,则,则,的,的,实,实,质,质,作,为,为,划,划,分,分,露,露,天,天,和,和,地,地,下,下,开,开,采,采,界,界,限,限,的,的,这,这,一,一,临,临,界,界,条,条,件,件,为,为:,Aa,+,Vb=,AC,D,式,中,中:,A,露,露,天,天,开,开,采,采,境,境,界,界,延,延,深,深,后,后,所,所,增,增,加,加,的,的,矿,矿,石,石,量,量,；,；,V,露,露,天,天,开,开,采,采,境,境,界,界,延,延,深,深,后,后,所,所,增,增,加,加,的,的,岩,岩,石,石,量,量,。,。,等,式,式,的,的,左,左,端,端,是,是,境,境,界,界,剥,剥,采,采,比,比,，,，,右,右,端,端,是,是,经,经,济,济,合,合,理,理,剥,剥,采,采,比,比.,11/9/2022,矿,物,物,资,资,源,源,工,工,程,程,专,专,业,业,主,主,干,干,课,课,程,程,二,、,、,平,平,均,均,剥,剥,采,采,比,比,不,不,大,大,干,干,经,经,济,济,合,合,理,理,剩,剩,采,采,比,比,用,露,露,天,天,开,开,采,采,的,的,平,平,均,均,经,经,济,济,效,效,果,果(,成,成,本,本,或,或,盈,盈,利,利),不,不,劣,劣,于,于,用,用,地,地,下,开,开,采,采,。,。,如,如,图,图,所,所,示,示,。,。,图11,8nj,njh,原,原,则,则,的,的,实,实,质,质,第,十,十,一,一,章,章,露,露,天,天,开,开,采,采,境,境,界,界,确,定,定,露,露,天,天,开,开,采,采,境,境,界,界,的,的,原,原,则,则,上,式,式,的,的,左,左,端,端,是,是,平,平,均,均,剥,剥,采,采,比,比,，,，,右,右,端,是,是,经,经,济,济,合,合,理,理,剥,剥,采,采,比,比,，,，,即,即,n,j,n,jh,11/9/2022,矿,物,物,资,资,源,源,工,工,程,程,专,专,业,业,主,主,干,干,课,课,程,程,三,、,、,最,最,大,大,生,生,产,产,剥,剥,采,采,比,比,不,不,大,大,于,于,经,经,济,济,合,合,理,理,剥,剥,采,采,比,比,露,天,天,矿,矿,任,任,一,一,生,生,产,产,时,时,期,期,按,按,正,正,常,常,工,工,作,作,帮,帮,坡,坡,角,角,进,进,行,行,生,生,产,产,时，其,生,生产成,本,本不超,过,过地下,开,开采成,本,本或允,许,许成本,。,。,四、根,据,据矿石,的,的需要,量,量和勘,探,探程度,确,确定开,采,采境界,剥离量,小,小而储,量,量大的,低,低价矿,床,床，有,时,时要根,据,据对矿,石,石,的需要,量,量或勘,探,探程度,来,来确定,露,露天开,采,采境界,。,。,第十一,章,章,露,露,天,天开采,境,境界,确定露,天,天开采,境,境界的,原,原则,n,sman, n,jh,n,s,露天矿,某,某一时,期,期内所,剥,剥离的,岩,岩石量,与,与所采,出,出的,矿石量,之,之比值,，,，即,11/9/2022,矿物资,源,源工程,专,专业主,干,干课程,第三节,境,境,界,界剥采,比,比的计,算,算方法,第十一,章,章,露,露,天,天开采,境,境界,境界剥,采,采比的,计,计算方,法,法,n,j,V/A,式中n,j,境,境界剥,采,采比，,V, 露,天,天开采,境,境界延,深,深单,位深度,所,所增加,的,的岩石,量,量；,A, 露,天,天开采,境,境界延,深,深单,位深度,所,所增加,的,的矿石,量,量。,确定,方法,平面图法,横剖面图法,线段比法,面积比法,11/9/2022,矿物资,源,源工程,专,专业主,干,干课程,一、用地,质,质横剖面,图,图计算境,界,界剥采比(横剖面,图,图法),常用于走,向,向长度较,大,大且厚度,变,变化较小,的,的倾斜、,急,急倾,斜矿体。, 面积,比,比法,如图所示,。,。,图119 面,积,积比法,首先，绘,出,出深度H,的,的开采境,界,界abcd ,再,绘,绘出深度,为,为H的,开,开采境界a,1,b,1,c,.1,d,1,第十一章,露,露天开采,境,境界,境界剥采,比,比的计算,方,方法,11/9/2022,矿物资源,工,工程专业,主,主干课程,其次，用,求,求积仪分,别,别求出三,个,个四边形a,1,b,1,ba、b,1,c,1,cb,及dcc,1,d,1,的面积S,l,、S,2,及S,3,则深度H,的,的境界剥,采,采比为：, 线段,比,比法,如图所示,。,。,图1110 线,段,段比法的,原,原理,根据简单,的,的几何关,系,系，,有境界剥,采,采比：,第十一章,露,露天开采,境,境界,境界剥采,比,比的计算,方,方法,11/9/2022,矿物资源,工,工程专业,主,主干课程,当H0时，则,境,境界剥采,比,比n,j,，可用线,段,段(gb+ch),与,与,bc的比,值,值来确定,。,。即：,二、用平,面,面图计算,境,境界剥采,比,比(平面,图,图法),适用于走,向,向长度小,的,的短露天,矿,矿。,如图所示,。,。,图1111,平,平面图法,abcd,表,表示露天,开,开采境界,，,，,在深度为H的分层,平,平面图上,，,，,绘出露天,矿,矿底平面,周,周界bb,cc,。,。,第十一章,露,露天开采,境,境界,境界剥采,比,比的计算,方,方法,11/9/2022,矿物资源,工,工程专业,主,主干课程,将露天矿,地,地表周界,和,和边坡面,与,与分支矿,体,体的交面ef垂直,投影到平,面,面图，计,算,算S1、S2、S3的面积,。,。,然后用面,积,积比法计,算,算境界剥,采,采比，即,：,：,第十一章,露,露天开采,境,境界,境界剥采,比,比的计算,方,方法,11/9/2022,矿物资源,工,工程专业,主,主干课程,第四节,露,露天开,采,采境界的,确,确定方法,确定露天,矿,矿底平面,的,的最小底宽B,min,、底平面,的,的位置、露天矿最终边坡,角,角、开采深度、底部周,界,界和开采终了平面,范,范围。,第十一章,露,露天开采,境,境界,露天开采,境,境界的确,定,定方法,一、露天,矿,矿底平面,的,的位置,按下列因,素,素确定其,位,位置：, 可采,矿,矿量最大,而,而剥岩量,最,最小；, 露天,矿,矿底宜置,于,于矿体中,间,间；, 根据,矿,矿石品位,分,分布，使,采,采出的矿,石,石质量最,高,高；, 使边,坡,坡稳固且,穿,穿爆方便,。,。,11/9/2022,矿物资源,工,工程专业,主,主干课程,二、确定,露,露天矿最,小,小底宽,露天矿最,小,小底宽应,满,满足采装,运,运输设备,的,的要求，,保,保证,矿山工程,正,正常发展,。,。,若采用汽,车,车运输时,，,，底宽应,满,满足汽车,调,调车要求,。,。,当采用回,返,返式调车,时,时，其底,宽,宽为,：,B,min,=2(R,cmin,+0.5b,c,+e),当采用折,返,返式调车,，,，其底宽,为,为,：,B,min,=R,cmin,+0.5b,c,+2e+0.5l,c,第十一章,露,露天开采,境,境界,露天开采,境,境界的确,定,定方法,当矿体厚,度,度mB,min,时，取B,min,为底平面,的,的最小宽,度；当mB,min,时，取m为,底,底平面的最,小,小宽度；,当mBmin时，取Bmin为底平,面,面的最小宽,度,度；,11/9/2022,矿物资源工,程,程专业主干,课,课程,三、选取露,天,天矿最终边,坡,坡角,选择时应同,时,时考虑安全,因,因素和经济,因,因素，在保,证,证露,天矿安全前,提,提下，最终,边,边坡角尽可,能,能大些，以,减,减少剥,离量。,图1112 露天矿,的,的边坡组成,露天矿最终,边,边坡角可用,类,类比法或计,算,算方法，目,前,前，己研制,出,出相关的数,学,学模型和电,算,算程序。,第十一章,露,露天,开,开采境界,露天开采境,界,界的确定方,法,法,11/9/2022,矿物资源工,程,程专业主干,课,课程,对缓倾斜矿,体,体来说，若,边,边坡角大于,矿,矿体倾角，,则,则最,终边坡角应,沿,沿矿体下盘,布,布置。,图1113 缓倾斜,矿,矿体下盘的,边坡角,四、确定露,天,天矿开采深,度,度, 长露天,矿,矿开采深度,的,的确定,首先是在各,地,地质横剖面,图,图,上初步确定,开,开采深度。,如图所示。,第十一章,露,露天,开,开采境界,露天开采境,界,界的确定方,法,法,11/9/2022,矿物资源工,程,程专业主干,课,课程,首先，在各,横,横剖面图上,作,作出若干个,深,深度的开采,境,境界方案,。,。,图1114 长露,天,天矿开采,深,深度的确定,图1115 境界,剥,剥采比与深,度,度的关系曲,线,线,其次，用面,积,积比法或线,段,段比法计算,其,其境界剥采,比,比。,最后，将各,方,方案的境界,剥,剥采比与开,采,采深度绘成,关,关系曲线。,如图所示。,再画出代表,经,经济合理剥,采,采比的水平,线,线，两线交,点,点的横坐标Hj，就是,所,所要求的开,采,采深度。,第十一章,露,露天,开,开采境界,露天开采境,界,界的确定方,法,法,11/9/2022,矿物资源工,程,程专业主干,课,课程, 在地质,纵,纵剖面图上,调,调整露天矿,底,底部标高,将各剖面图,上,上的深度投,影,影到地质纵,剖,剖面图上，,连,连接各,点，在地质,纵,纵剖面图上,调,调整露天矿,底,底平面标高,。,。,第十一章,露,露天,开,开采境界,露天开采境,界,界的确定方,法,法,11/9/2022,矿物资源工,程,程专业主干,课,课程,五、绘制露,天,天矿底部周,界,界,调整后的开,采,采深度往往,不,不再是最初,方,方案的深度,，,，因此,需要重新绘,制,制底部周界,，,，如图所示,。,。,图1116 底部,周,周界的确定,- - -,理,理论周界；,设计周,界,界，,F1、F2, 断层,第十一章,露,露天,开,开采境界,露天开采境,界,界的确定方,法,法,11/9/2022,矿物资源工,程,程专业主干,课,课程,六、绘制露,天,天矿开采终,了,了平面图, 将上述,露,露天矿底部,周,周界绘在透,明,明纸上；, 将透明,纸,纸覆于地形,图,图上，然后,按,按边坡组成,要,要素，,从底部周界,开,开始，由里,向,向外依次绘,出,出各个台阶,的,的坡,底线。, 在图上,布,布置开拓运,输,输线路；, 在底部,周,周界开始，,由,由里向外依,次,次绘出各个,台,台阶的坡面,和平台。, 检查和,修,修改上述露,天,天开采境界,。,。,第十一章,露,露天,开,开采境界,露天开采境,界,界的确定方,法,法,11/9/2022,矿物资源工,程,程专业主干,课,课程,图1116 初步,的,的露天矿开,采,采终了平面,图,图,图1117 露天,矿,矿开采终了,平,平面图,第十一章,露,露天,开,开采境界,露天开采境,界,界的确定方,11/9/2022,矿,物,物,资,资,源,源,工,工,程,程,专,专,业,业,主,主,干,干,课,课,程,程,图11,17,露,露,天,天,矿,矿,开,开,采,采,终,终,了,了,平,平,面,面,图,图,第,十,十,一,一,章,章,露,露,天,天,开,开,采,采,境,境,界,界,露,天,天,开,开,采,采,境,境,界,界,的,的,确,确,定,定,方,方,图,上,上,需,需,要,要,表,表,达,达,的,的,主,主,要,要,内,内,容,容,：,：,1,、,、,台,台,阶,阶,要,要,素,素,；,；,2,、,、,台,台,阶,阶,坡,坡,底,底,线,线,与,与,坡,坡,顶,顶,线,线,与,与,地,地,形,形,等,等,高,高,线,线,产,产,状,状,一,一,致,致,；,；,3,、,、,开,开,拓,拓,工,工,程,程,与,与,运,运,输,输,线,线,路,路,的,的,布,布,置,置,。,。,11/9/2022,矿,物,物,资,资,源,源,工,工,程,程,专,专,业,业,主,主,干,干,课,课,程,程,