設(shè)計(jì)原理解說(shuō)

1、一、 V-P曲線確定過(guò)程V=f(p)曲線:礦山工程按最小工作平盤寬度開(kāi)采,每延深一個(gè)臺(tái)階采出的巖石量與礦石量的累計(jì)關(guān)系曲線。確定過(guò)程：（1）露天采場(chǎng)按照最小工作平盤寬度向前開(kāi)采，計(jì)算出每延深一個(gè)臺(tái)階采出的巖石總量和礦石總量。（2）將每延深一個(gè)臺(tái)階采出的巖石總量和礦石總量記錄在表格中，計(jì)算出累計(jì)的巖石采出量和累計(jì)礦石量。如下表所示：水平礦 石(萬(wàn)t)土(萬(wàn)m3)巖(萬(wàn)m3)土巖合計(jì)(萬(wàn)m3)累 計(jì)土巖(萬(wàn)m3)礦 石(萬(wàn)t)156.256.256.22176.8176.8233.03102.5303.014.5317.5550.5102.54158.0367.9248.4616.31166.82

2、60.55156.5415.3624.91040.22207.0417.06155.0121.6941.11062.73269.7572.07154.0812.4812.44082.1726.08152.0662.2662.24744.3878.09150.5496.0496.05240.31028.510149.5408.0408.05648.31178.011148.0237.9237.95886.21326.012146.5178.4178.46064.61472.513145.028.028.06092.61617.5合計(jì)1617.54651.86092.6（3）將上面得到的礦巖累計(jì)量

3、通過(guò)曲線形式表現(xiàn)出來(lái)即得到V-P曲線。如下圖所示：圖中：橫坐標(biāo)表示降深至某一水平的累計(jì)礦石量；縱坐標(biāo)表示降深至某一水平的累計(jì)巖石量。二、 移動(dòng)坑線三角掌子如圖所示，把坑線布置在工作幫上，隨著工作面向前推進(jìn)，坑線系統(tǒng)也在向前移動(dòng)，這就是移動(dòng)坑線。在布置移動(dòng)坑線時(shí)需要形成斜坡道，這就產(chǎn)生了一個(gè)三角掌子,。這個(gè)三角掌子就稱之為移動(dòng)坑線三角掌子。隨著采場(chǎng)向前推進(jìn)，三角掌子也隨之向前發(fā)展。三、 露天開(kāi)采程序相鄰臺(tái)階開(kāi)采程序：說(shuō)明：用動(dòng)畫(huà)表示出來(lái)，從14多次循環(huán)。1、 挖出入溝(傾斜溝) 滿足限坡、臺(tái)階高度及設(shè)備作業(yè)要求;2挖開(kāi)段溝(水平溝) 滿足采區(qū)長(zhǎng)度要求3、擴(kuò)幫實(shí)現(xiàn)臺(tái)階的正常采掘;4開(kāi)挖下水平的出入

4、溝和開(kāi)段溝非工作幫一側(cè)與上水平坡底線之間保持平臺(tái)寬度要求或運(yùn)輸?shù)缆穼挾纫?；工作幫一?cè)與上水平坡底線之間保持最小工作平盤寬度要求。依此循環(huán)重復(fù)工作線布置及推進(jìn)方向說(shuō)明：動(dòng)態(tài)表示出來(lái)每一種布置，且8種布置要保持在同一個(gè)范圍內(nèi)（即最外面的矩形框大小一樣）走向布置:全區(qū)縱向工作線（全區(qū)縱采）。工作線長(zhǎng)度大,不便內(nèi)排。一般單斗鐵道工藝、輪斗連續(xù)工藝采用。平面圖和剖面圖配合表示演化過(guò)程。AA平面圖剖面圖傾向布置:全區(qū)橫向工作線（全區(qū)橫采）。急傾斜礦體,汽車運(yùn)輸。剝采比變化小，便于內(nèi)排。但礦巖混雜嚴(yán)重，礦石貧化損失大。走向分區(qū)縱采（分區(qū)縱采） ：條區(qū)開(kāi)采,分區(qū)境界。適合長(zhǎng)大露天礦?？蓽p少運(yùn)距，減少基建工程

5、量。大型近水平露天煤礦應(yīng)用較多。（兩個(gè)十字是分區(qū)線，一個(gè)十字的是境界線，不可搞錯(cuò)）傾向分區(qū)橫采（分區(qū)橫采）：條區(qū)開(kāi)采,分區(qū)境界。適于露天礦開(kāi)采境界分期擴(kuò)大的技術(shù)要求（遠(yuǎn)期境界不清或不可靠條件）。 初期可以在較淺的境界范圍內(nèi)開(kāi)采，與大境界相比，可以降低初期生產(chǎn)剝采比和基建工程量； · 在水平和近水下礦體條件下，可利用鄰近分區(qū)的采空區(qū)就近排土。 缺點(diǎn)礦巖混雜大，應(yīng)用不多。傾向分期布置：分期境界開(kāi)采。適合深大露天礦傾斜,急傾斜?？蓽p少基建工程量，降低初期投資。大型金屬露天礦應(yīng)用較多。（剖面圖、平面圖同時(shí)動(dòng)態(tài)展示）（剖面圖）（平面圖）轉(zhuǎn)向布置（先縱后橫。扇形轉(zhuǎn)向、直角轉(zhuǎn)向）：適合內(nèi)排,汽車工

6、藝;基坑布置(分橫向基坑和縱向基坑):適合汽車運(yùn)輸，快速降深。如建礦初期，實(shí)現(xiàn)快速創(chuàng)建臺(tái)階，布置設(shè)備;扇形布置:輪斗連續(xù)工藝或采區(qū)過(guò)度;四、 露天礦開(kāi)拓運(yùn)輸系統(tǒng)五、 生產(chǎn)剝采比生產(chǎn)剝采比：露天礦在一定時(shí)期內(nèi)的剝離量和采出礦石量的比值六、 露天礦進(jìn)度計(jì)劃意義和目的：1、確定投產(chǎn)時(shí)間和達(dá)產(chǎn)時(shí)間；2、確定礦山基建工程量；3、確定各時(shí)期的生產(chǎn)剝采比和采剝總量；4、確定設(shè)備數(shù)量和投入時(shí)間，同時(shí)也是編制投資概算,計(jì)算成本和評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)效益的重要基礎(chǔ)。編制礦山工程進(jìn)度計(jì)劃所需的資料：1、地質(zhì)地形圖用以確定地表水平礦山工程發(fā)展過(guò)程中的工程位置；2、分層平面圖或地質(zhì)橫斷面圖(要求有開(kāi)采境界、出入溝、開(kāi)段溝的位置)用

7、以確定深部水平礦山工程發(fā)展過(guò)程中的工程位置。3、礦巖量表(畫(huà)V=f(P)曲線時(shí)用過(guò)的礦巖量表,表19-2形式掌握上下水平間完成一定工程位置的先后關(guān)系。4、開(kāi)采終了圖檢查礦山工程發(fā)展關(guān)系；5、有用礦物開(kāi)采的損失率、煤層含煤率計(jì)算礦量；6、露天礦的延深程序（掌握工程發(fā)展方向）、新水平開(kāi)拓和準(zhǔn)備時(shí)間（掌握掘溝和擴(kuò)幫的平行作業(yè)關(guān)系）、溝道幾何要素（確定溝道位置和掘溝量及時(shí)間）；7、采裝設(shè)備的能力及數(shù)量。繪制程序： 在首采區(qū)或整個(gè)采區(qū)作若干剖面（要求精度越高，剖面越多） 在剖面上將掘溝位置表示出來(lái)，并分層按照最小平盤寬度向前推進(jìn)根據(jù)已知條件：在煤層底板等高線上沿底板每一水平先繪制30m的開(kāi)段溝，然后繪制

8、70º的坡面，在上一水平繪制Bmin=70m寬的最小工作平盤寬度。最后形成：各開(kāi)采水平編號(hào)：如圖所示，1120-1120表示開(kāi)采第1120水平時(shí)采出礦巖量；1110-1110表示開(kāi)采第1110水平時(shí)在第1110水平采出礦巖量；1110-1120表示為采出第1110水平，在第1120水平保持最小平盤寬度時(shí)為新水平準(zhǔn)備采出的礦巖量；其他編號(hào)同理。 塊段編號(hào)與體積計(jì)算在斷面上計(jì)算每一個(gè)小塊段的體積，具體計(jì)算方法為：塊段在剖面上的面積乘以影響距離，影響距離為兩個(gè)剖面間距的一半加上相應(yīng)塊段到端幫對(duì)應(yīng)位置的距離。在斷面圖上計(jì)算礦巖量時(shí)：Pi=j=1nFijk×lj××

9、; t(3-1)其中：Pi剝采工程按B=Bmin發(fā)展時(shí)，每下降一個(gè)水平（第i水平）采出的礦石量，t；Fijk剝采工程按B=Bmin發(fā)展時(shí)，每下降一個(gè)水平（第i水平），在第j斷面上采出的礦石面積，m2；第j斷面的影響距離，m；礦石密度，t/m3（本次設(shè)計(jì)中為t/m3）；回采率（本次設(shè)計(jì)為95%）。完成體積計(jì)算后，形成礦巖量表。再形成V-P曲線，均衡剝采比： 電鏟臺(tái)數(shù)確定露天礦設(shè)備總臺(tái)數(shù)N的確定按照露天礦最大發(fā)展時(shí)期進(jìn)行選取。通過(guò)上文的礦鹽量計(jì)算和剝采比均衡我們?nèi)菀字缆短斓V的第一期即為最大發(fā)展時(shí)期。所以露天礦設(shè)備總臺(tái)數(shù)可按以下公式計(jì)算：N=Ap1.3+AP×N1Q式中 Ap露天礦年生產(chǎn)

10、能力，Mt/a； Q電鏟作業(yè)能力，Mm3/a；N1露天礦均衡后最大發(fā)展時(shí)期剝采比m3/t；其中，已知露天礦生產(chǎn)能力AP=8Mt/a，電鏟作業(yè)能力Q=2.8Mm3/a，露天礦均衡后最大發(fā)展時(shí)期剝采比N1=1.120m³/t，則： N=81.3+8×1.1202.8=5.40臺(tái) 取整得：N=6臺(tái)，即需要6臺(tái)電鏟。調(diào)整電鏟能力M，很據(jù)上述公式可得：Q=AP1.3+AP×N1N=81.3+8×1.1206Mm3/a=2.52Mm3/a 繪制進(jìn)度計(jì)劃表七、 露天礦掘溝工程露天礦掘溝工程是新水平開(kāi)拓準(zhǔn)備工作中的重要組成部分，露天礦的溝道有出入溝和開(kāi)段溝。為建立地表與

11、臺(tái)階或臺(tái)階與臺(tái)階之間的通道而挖掘的溝道叫出入溝；為建立新水平初始工作線的溝道叫做開(kāi)段溝。掘溝方法包括：有運(yùn)輸掘溝和無(wú)運(yùn)輸掘溝 有運(yùn)輸掘溝 1、單斗+汽車間斷生產(chǎn)工藝（包括:單斗+汽車+破碎站半連續(xù)生產(chǎn)工藝）： 掘溝工藝： 普通鏟+汽車，全斷面平裝車一次掘溝2、輪斗+帶式輸送機(jī)連續(xù)生產(chǎn)工藝： 掘溝工藝： a：輪斗+帶式輸送機(jī)掘溝 b：普通鏟+汽車，平裝車輔助掘溝3、單斗+鐵道間斷生產(chǎn)工藝： 掘溝工藝： a：長(zhǎng)臂鏟+鐵道，全斷面上裝車一次掘溝 b：普通鏟+鐵道，分層上裝車掘溝 無(wú)運(yùn)輸掘溝機(jī)械法倒堆掘溝（機(jī)械鏟倒堆掘溝、拉斗鏟倒堆掘溝、懸臂輪斗鏟掘溝）、拋擲爆破法掘溝。八、 露天礦總平面布置設(shè)計(jì)除采

12、場(chǎng)以外,為露天礦生產(chǎn)和生活服務(wù)的所有地面建筑和工程都是地面設(shè)施,給他們找到各自的合理位置就是總圖設(shè)計(jì)。露天礦總平面布置的任務(wù)露天礦總平面布置的任務(wù)括地面設(shè)施類和管線系統(tǒng)類。為露天礦生產(chǎn)和生活服務(wù)的所有建筑都叫地面設(shè)施。地面設(shè)施類包括生產(chǎn)類：外排土場(chǎng)、選礦廠、機(jī)修廠、機(jī)車車輛廠、汽車修配廠大型設(shè)備組裝廠、材料庫(kù)、木材廠、預(yù)制廠、采石場(chǎng)、變電所、火藥庫(kù)、儲(chǔ)礦場(chǎng)、油庫(kù)及露天礦行政系統(tǒng)（辦公樓、各段、場(chǎng)等）。生活類：居民居住區(qū)、商店、醫(yī)院、學(xué)校、郵局、銀行、俱樂(lè)部、浴池、單身職工宿舍等。將露天礦采場(chǎng)與露天礦所有地面設(shè)施聯(lián)系起來(lái)的管道和線路(包括道路和供電線路)系統(tǒng)叫管線系統(tǒng)。包括礦石運(yùn)輸系統(tǒng)：卸礦站、外運(yùn)裝車站及專用線剝離運(yùn)輸系統(tǒng)：剝離站及去排土場(chǎng)的干線和站線雜作業(yè)系統(tǒng)：輔助設(shè)備的通行作業(yè)系統(tǒng)。交流供電系統(tǒng):電源的引進(jìn)及露天礦內(nèi)部供電系統(tǒng),主要是采場(chǎng)和排土場(chǎng)用電(6KV) 牽引電網(wǎng)系統(tǒng)：電氣化鐵路用，一般是直流電。通訊照明系統(tǒng)：包括露天礦的各個(gè)生產(chǎn)和生活部位。供熱系統(tǒng)：取暖、煤氣等。供水系統(tǒng)：上水系統(tǒng)(水源、管路)。防排水及疏干系統(tǒng)：采場(chǎng)、排土場(chǎng)周圍及采場(chǎng)內(nèi)的排水系統(tǒng)和疏干系統(tǒng)。道路系統(tǒng)：露天礦各個(gè)環(huán)節(jié)的道路聯(lián)系系統(tǒng)?？?/p>