露天開采第五章 露天礦開采境界 (1)

1、n概述n剝采比n確定開采境界的原則n確定開采境界的方法和步驟露天開采境界：露天開采境界：露天礦場(chǎng)開采終了時(shí)形成的空間輪廓。開采境界三要素：開采境界三要素：底部周界、最終邊坡、開采深度。作用：作用：關(guān)系到露天礦的可采煤量、剝離巖量、生產(chǎn)能力、開采年限等主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，也影響到礦床開拓、運(yùn)輸?shù)沫h(huán)節(jié)，最終影響到經(jīng)濟(jì)效果。概述概述影響露天開采境界因素n自然因素n技術(shù)組織因素n經(jīng)濟(jì)因素概述概述n自然因素n礦床地質(zhì)與資源因素：礦床是露天開采的對(duì)象。礦體與上下盤圍巖的相對(duì)空間位置，是圈定開采境界最主要的依據(jù)。不同礦床或同一礦床的不同礦帶、不同礦石類型的工業(yè)利用價(jià)值取決于其礦物含量和工藝礦物學(xué)特性。不同性質(zhì)

2、的礦石，對(duì)選礦廠技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響極大。在決策開采境界時(shí)，不能將工業(yè)利用價(jià)值不同的礦帶等同對(duì)待，而應(yīng)將高價(jià)值的礦石盡力回采出來(lái)。 概述概述n邊坡穩(wěn)定與安全因素：露天礦邊坡穩(wěn)定是指整個(gè)開采期內(nèi)，整體邊坡基本穩(wěn)定，不出現(xiàn)意外的大的滑坡危害。這是礦山安全生產(chǎn)的前提，也是開采境界決策的前提條件。而邊坡局部地段13個(gè)小臺(tái)階的變形、滑落被視為是允許的。若在整個(gè)開采期整體邊坡有變形，但無(wú)破壞，開采終了時(shí)邊坡全部破壞滑落，則被視為最經(jīng)濟(jì)的邊坡。邊坡穩(wěn)定性研究就是準(zhǔn)確掌握邊坡巖體工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件，恰當(dāng)選取巖體力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)，使穩(wěn)定性計(jì)算符合實(shí)際。從而得到最高的效益，而風(fēng)險(xiǎn)卻最低。 概述概述n開采工藝因素：決

3、策開采境界要考慮在當(dāng)前技術(shù)條件下，開采工藝與裝備的可操作能滿足開采工藝要求，還要確定和尋求滿足最佳開采境界的配套工藝措施及相應(yīng)裝備。即選出的開采境界方案既不能脫離當(dāng)前工藝技術(shù)水平而使得在工藝上無(wú)法實(shí)施，又不能以傳統(tǒng)的觀念、工藝、裝備去限制技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上有重大突破的最佳方案。因此，應(yīng)當(dāng)從配套工藝的深化研究和改進(jìn)工藝中保證最佳開采境界，以便實(shí)施于生產(chǎn)。概述概述n開采工藝因素：決策開采境界要考慮在當(dāng)前技術(shù)條件下，開采工藝與裝備的可操作能滿足開采工藝要求，還要確定和尋求滿足最佳開采境界的配套工藝措施及相應(yīng)裝備。即選出的開采境界方案既不能脫離當(dāng)前工藝技術(shù)水平而使得在工藝上無(wú)法實(shí)施，又不能以傳統(tǒng)的觀念、工藝

4、、裝備去限制技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上有重大突破的最佳方案。因此，應(yīng)當(dāng)從配套工藝的深化研究和改進(jìn)工藝中保證最佳開采境界，以便實(shí)施于生產(chǎn)。概述概述n經(jīng)濟(jì)效益因素：決策開采境界方案，經(jīng)濟(jì)效益是研究的歸宿和落腳點(diǎn)，在基本滿足其他因素要求的前提下，經(jīng)濟(jì)效益最終決定方案的取舍。概述概述剝采比：開采單位煤量所須剝離的巖石量。 m3/t平均剝采比：露天開采境界內(nèi)，全部巖石量與采出煤量之比。境界剝采比:當(dāng)露天開采境界做少量變化(擴(kuò)大或減少h )所引起的巖土量與煤量變化之比值。生產(chǎn)剝采比:露天礦某一生產(chǎn)時(shí)期剝離的巖土量與采出煤量之比。經(jīng)濟(jì)合理剝采比：是指經(jīng)濟(jì)上允許的最大剝巖量與可采煤量之比。剝采比剝采比平均剝采比的含義平均剝

5、采比的含義P地表VD CABpVnP平均剝采比的含義境界境界(瞬間瞬間)剝采比含義剝采比含義kkkVnPHkVC45o地表礦體D D CHAABBt境界剝采比的含義kP生產(chǎn)剝采比的含義生產(chǎn)剝采比的含義sssVnPsV地表D CAB生產(chǎn)剝采比的含義sP生產(chǎn)剝采比的含義生產(chǎn)剝采比的含義djCanb經(jīng)濟(jì)合理剝采比的含義1）露天、地下開采單位煤量成本相等2）露天開采法采出的煤的成本與售價(jià)相等LjCanbn境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比 nk=njn平均剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比 np=njn生產(chǎn)剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比 ns=nj確定開采境界的原則確定開采境界的原則境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比境界

6、剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：要求鄰近露天開采境界的那層礦巖露天開采成本不超過(guò)地下開采成本。它是使整個(gè)礦床開采的總經(jīng)濟(jì)效果（成本或盈利）最佳。應(yīng)用：應(yīng)用：可以劃定露天與地下開采的分界線，國(guó)內(nèi)外普遍運(yùn)用這一原則來(lái)圈定露天礦境界。條件：條件：按這一原則確定境界，礦床產(chǎn)狀應(yīng)保持連續(xù)，而且厚薄均勻，否則礦床上薄下厚或者不連續(xù)，將會(huì)使初期剝采比超過(guò)允許值。對(duì)這種情況，除了使用本原則外，要用其他原則進(jìn)行補(bǔ)充。平均剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比平均剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：用露天方法開采境界內(nèi)全部?jī)?chǔ)量的總費(fèi)用，應(yīng)等于或小于用地下方法開采該部分儲(chǔ)量的總費(fèi)用。應(yīng)用：應(yīng)用：作為nk=nj原則的補(bǔ)充

7、。即對(duì)于某些覆蓋層很厚或不連續(xù)的礦體，當(dāng)用nk=nj確定出境界后，還要核算該境界內(nèi)的平均剝采比，看它是否滿足np=nj原則。缺陷：缺陷：該原則是一種“算術(shù)平均”的概念。它既未涉及整個(gè)礦床開采的總經(jīng)濟(jì)效果，更沒(méi)有考慮露天開采過(guò)程中剝采比的變化。是一個(gè)比較粗略、籠統(tǒng)的原則。生產(chǎn)剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比生產(chǎn)剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：露天礦任意生產(chǎn)時(shí)期按正常工作幫坡角進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，其生產(chǎn)成本不超過(guò)地下開采成本或允許成本。缺陷：缺陷：沒(méi)有考慮整個(gè)礦床開采的總經(jīng)濟(jì)效果，只顧及礦床上部的露天開采而不管剩余部分的開采；初始剝采比和基建投資也大；由于生產(chǎn)剝采比變動(dòng)較大，因而其設(shè)計(jì)方法也繁瑣費(fèi)事。應(yīng)用

8、：應(yīng)用：只對(duì)不規(guī)則、沿走向厚度變化大及上部覆蓋層厚的礦體，按nk=nj原則確定境界后，利用該原則進(jìn)行校驗(yàn)。 境界確定中廣泛采用的原則境界確定中廣泛采用的原則()kdLkkVCaCanPbb或nk=nj CLPiPiVi 合理開采深度的確定原則合理開采深度的確定原則0VV1V2V3Vihih3h2h1iLiVCaPbn每延深一個(gè)深度所采出的煤量，市場(chǎng)上銷售所得金額應(yīng)大于或等于采煤費(fèi)用和為采煤而必須剝離巖土的費(fèi)用之和。n合理開采深度的確定主要取決于經(jīng)濟(jì)因素和受賦存條件決定的煤量與巖量的比值。 合理開采深度的確定原則合理開采深度的確定原則1）確定有關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) CL、的確定 計(jì)算CL-/值2）在斷面圖上計(jì)算不同標(biāo)高和位置時(shí)的煤巖量比值V/P 確定露天礦場(chǎng)底寬 確定最終幫坡角 計(jì)算任何深度V P值確定開采境界的步驟確定開采境界的步驟3）V/P=CL-/的深度 4）各斷面合理深度進(jìn)行調(diào)整5）繪出處最終開采位置平面圖 確定開采境界的步驟確定開采境界的步驟已知某礦區(qū)地下開采單位煤