【采礦】cha11露天開(kāi)采境界ppt課件

1、第十一章 露天開(kāi)采境界第十一章 露天開(kāi)采境界第一節(jié)經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定第二節(jié)確定露天開(kāi)采境界的原那么第三節(jié)境界剝采比的計(jì)算方法第四節(jié)露天開(kāi)采境界確實(shí)定方法.教學(xué)主要內(nèi)容與要求一、了解和掌握以下主要內(nèi)容： 1、剝采比的概念； 2、經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定； 3、確定露天開(kāi)采境界的原那么； 4、境界剝采比的計(jì)算方法； 5、露天開(kāi)采境界確實(shí)定方法。二、普通掌握：露天開(kāi)采境界的組成、意義及影響要素。第十一章 露天開(kāi)采境界.露天開(kāi)采境界：指露天礦開(kāi)采終了時(shí)(或某一時(shí)期)所構(gòu)成的空間輪廓。如下圖。露天開(kāi)采境界的范圍由露天采礦場(chǎng)的地表境界、底部境界和周?chē)吰陆M成。露天開(kāi)采境界的范圍大小相應(yīng)地確定露天礦的可采礦量

2、和剝離量，它對(duì)礦山的消費(fèi)規(guī)模、效力年限、基建投資、達(dá)產(chǎn)時(shí)間、設(shè)備數(shù)量、礦山人員、礦山本錢(qián)等一系列技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的都有親密關(guān)系。第十一章 露天開(kāi)采境界圖111某礦露天礦坑圖112露天采場(chǎng)構(gòu)成要素.一、剝采比的概念如下圖。圖113露天開(kāi)采境界對(duì)礦巖量的影響剝采比：每開(kāi)采單位礦石量所需求剝離的巖石量。計(jì)量單位用m3/m3或 m3/t或t/t表示。第一節(jié)經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定剝采比是一個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的，關(guān)系到采出礦石量、巖土剝離量以及礦山的消費(fèi)規(guī)模、效力年限、消費(fèi)本錢(qián)等。第十一章 露天開(kāi)采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定.二、剝采比的表示方法1、平均剝采比：指露天開(kāi)采境界內(nèi)巖石總量與礦石總量之比值。如下圖。圖1

3、14 各種剝采比(a)平均剝采比(b)分層剝采比 2、分層剝采比：指露天開(kāi)采境界內(nèi)某一程度分層的巖石量與礦石量之比。如下圖。第十一章 露天開(kāi)采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定. 消費(fèi)剝采比：指露天礦某一時(shí)期內(nèi)所剝離的巖石量與所采出的礦石量之比。如下圖。圖115 各種剝采比(c)消費(fèi)剝采比(d)境界剝采比 境界剝采比:指露天開(kāi)采境界添加單位深度所引起的巖石增量與礦石增量之比。如下圖。第十一章 露天開(kāi)采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定.三、剝采比運(yùn)用時(shí)幾個(gè)問(wèn)題1、關(guān)于“儲(chǔ)量剝比與“原礦剝采比儲(chǔ)量剝采比：直接根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告所提供的礦石量和巖石量計(jì)算剝采比。原礦剝采比：根據(jù)開(kāi)采過(guò)程中礦石損失、貧化所得出的礦石量和巖

4、石量計(jì)算剝采比。兩者是不同，前者用在設(shè)計(jì)礦山中而后者多用在己消費(fèi)的礦山中。2、剝采比是變化的。設(shè)計(jì)中圈定的露天開(kāi)采境界只是在一定時(shí)期、一定條件下的合理境界。3、剝采比是一個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的，要合理。第十一章 露天開(kāi)采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定.四、經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定1、概念：指露天開(kāi)采單位礦石量在經(jīng)濟(jì)上允許的最大剝巖量。 2、確定方法的種類(lèi)：價(jià)錢(qián)法比較法最低利潤(rùn)法回收投資法產(chǎn)值法金屬本錢(qián)比較法儲(chǔ)量盈利比較法原礦本錢(qián)比較法用于尚未確定礦床開(kāi)采方式用于己確定為露天開(kāi)采第十一章 露天開(kāi)采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定.五、經(jīng)濟(jì)合理剝采比的比較法1、原礦本錢(qián)比較法 用原礦作為計(jì)算的根底，使露天開(kāi)采出來(lái)的原

5、礦本錢(qián)等于地下開(kāi)采本錢(qián)。露天開(kāi)采的原礦本錢(qián)由純采礦本錢(qián)和剝離本錢(qián)兩部分組成。即：CL anb式中，CL 露天開(kāi)采的原礦本錢(qián)，元/m3； a 露天開(kāi)采的純采礦本錢(qián)(不包括剝離)，元/t； b 露天開(kāi)采的剝離本錢(qián)，元/m3； 礦石容重，t/m3； n 剝采比，m3/m3。第十一章 露天開(kāi)采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定.露天開(kāi)采的根本要求是： CL CD式中 CD地下開(kāi)采的原礦本錢(qián)，元/t。滿(mǎn)足這一條件的經(jīng)濟(jì)合理剝采比為： 影響本錢(qián)變化的要素是多方面，應(yīng)結(jié)合礦床條件綜合思索。 應(yīng)留意運(yùn)輸費(fèi)、排水費(fèi)的差別和進(jìn)展必要的修正。 第十一章 露天開(kāi)采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定.2、金屬本錢(qián)比較法 用選礦或冶煉后產(chǎn)品

6、的金屬量作為計(jì)算的根底，使露天開(kāi)采后經(jīng)選、冶所得產(chǎn)品的金屬本錢(qián)等于地下開(kāi)采產(chǎn)品的金屬本錢(qián)。即：式中：DL、DD 分別為露天開(kāi)采和地下開(kāi)采時(shí)每噸原礦所分?jǐn)偟牟傻V、選礦、冶煉消費(fèi)本錢(qián)；KL、KD 分別為露天開(kāi)采和地下開(kāi)采時(shí)每噸原礦的金屬產(chǎn)出率；n 剝采比； b 露天開(kāi)采的剝離本錢(qián)。第十一章 露天開(kāi)采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定.滿(mǎn)足這一條件的經(jīng)濟(jì)合理剝采比為：根據(jù)礦山實(shí)踐條件，有的只計(jì)算到精礦的金屬成本，有的計(jì)算到冶煉后的金屬本錢(qián)。這這時(shí)就相應(yīng)思索選礦回收率、貧化率及冶煉回收率等目的。第十一章 露天開(kāi)采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定.3、儲(chǔ)量盈利比較法 以礦石的工業(yè)儲(chǔ)量作為計(jì)算的根底，使露天開(kāi)采出來(lái)的礦石盈

7、利等于地下開(kāi)采出來(lái)的礦石盈利。即：式中，UL， UD分別為露天開(kāi)采和地下開(kāi)采時(shí)每噸工業(yè)儲(chǔ)量所獲得的利潤(rùn)。滿(mǎn)足這一條件的經(jīng)濟(jì)合理剝采比為：第十一章 露天開(kāi)采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定.4、價(jià)錢(qián)法 露天開(kāi)采的單位產(chǎn)品本錢(qián)不高于產(chǎn)品的銷(xiāo)售價(jià)錢(qián)。即：式中，P0表示原礦的價(jià)錢(qián)滿(mǎn)足這一條件的經(jīng)濟(jì)合理剝采比為：第十一章 露天開(kāi)采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定.一、境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比 使緊鄰露天開(kāi)采境界那層礦巖的開(kāi)采本錢(qián)不大于地下開(kāi)采本錢(qián)； 能使整個(gè)礦床開(kāi)采的總經(jīng)濟(jì)效果(本錢(qián)或盈利)最正確。圖115露天開(kāi)采境界對(duì)礦巖量的影響第十一章 露天開(kāi)采境界確定露天開(kāi)采境界的原那么第二節(jié) 確定露天開(kāi)采境界的原那么露天

8、開(kāi)采境界確實(shí)定，本質(zhì)上是對(duì)剝采比大小的控制，使之不超越經(jīng)濟(jì)合理剝采比。.第十一章 露天開(kāi)采境界確定露天開(kāi)采境界的原那么圖116 nj njh原那么的含義 圖117 nj njh 原那么的本質(zhì)作為劃分露天和地下開(kāi)采界限的這一臨界條件為: Aa + Vb= A CD 式中: A 露天開(kāi)采境界延深后所添加的礦石量； V 露天開(kāi)采境界延深后所添加的巖石量。等式的左端是境界剝采比，右端是經(jīng)濟(jì)合理剝采比.二、平均剝采比不大干經(jīng)濟(jì)合理剩采比 用露天開(kāi)采的平均經(jīng)濟(jì)效果(本錢(qián)或盈利)不劣于用地下開(kāi)采。如下圖。圖118 nj njh 原那么的本質(zhì)第十一章 露天開(kāi)采境界確定露天開(kāi)采境界的原那么 上式的左端是平均剝采

9、比，右端是經(jīng)濟(jì)合理剝采比，即nj njh.三、最大消費(fèi)剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比 露天礦任一消費(fèi)時(shí)期按正常任務(wù)幫坡角進(jìn)展消費(fèi)時(shí)，其消費(fèi)本錢(qián)不超越地下開(kāi)采本錢(qián)或允許本錢(qián)。 四、根據(jù)礦石的需求量和勘探程度確定開(kāi)采境界 剝離量小而儲(chǔ)量大的低價(jià)礦床，有時(shí)要根據(jù)對(duì)礦石的需求量或勘探程度來(lái)確定露天開(kāi)采境界。第十一章 露天開(kāi)采境界確定露天開(kāi)采境界的原那么nsman njhns露天礦某一時(shí)期內(nèi)所剝離的巖石量與所采出的礦石量之比值，即 .第三節(jié) 境界剝采比的計(jì)算方法第十一章 露天開(kāi)采境界境界剝采比的計(jì)算方法nj V /A式中 nj 境界剝采比，V 露天開(kāi)采境界延深單位深度所添加的巖石量；A 露天開(kāi)采境界延深單位

10、深度所添加的礦石量。確定方法平面圖法橫剖面圖法線段比法面積比法.一、用地質(zhì)橫剖面圖計(jì)算境界剝采比(橫剖面圖法) 常用于走向長(zhǎng)度較大且厚度變化較小的傾斜、急傾斜礦體。 面積比法 如下圖。 圖119 面積比法 首先，繪出深度H的開(kāi)采境界abcd ,再繪出深度為H的開(kāi)采境界a1b1c.1d1第十一章 露天開(kāi)采境界境界剝采比的計(jì)算方法.其次，用求積儀分別求出三個(gè)四邊形a1b1ba、b1c1cb及dcc1d1的面積Sl、S2及S3那么深度H的境界剝采比為： 線段比法 如下圖。圖1110 線段比法的原理 根據(jù)簡(jiǎn)單的幾何關(guān)系，有境界剝采比： 第十一章 露天開(kāi)采境界境界剝采比的計(jì)算方法.當(dāng)H0時(shí)，那么境界剝采

11、比nj，可用線段(gb+ch)與bc的比值來(lái)確定。即：二、用平面圖計(jì)算境界剝采比(平面圖法) 適用于走向長(zhǎng)度小的短露天礦。 如下圖。圖1111 平面圖法abcd表示露天開(kāi)采境界，在深度為H的分層平面圖上，繪出露天礦底平面周界bbcc。第十一章 露天開(kāi)采境界境界剝采比的計(jì)算方法.將露天礦地表周界和邊坡面與分支礦體的交面ef垂直投影到平面圖，計(jì)算S1、S2、S3的面積。然后用面積比法計(jì)算境界剝采比，即：第十一章 露天開(kāi)采境界境界剝采比的計(jì)算方法.第四節(jié) 露天開(kāi)采境界確實(shí)定方法確定露天礦底平面的最小底寬Bmin、底平面的位置、露天礦最終邊坡角 、開(kāi)采深度、底部周界和開(kāi)采終了平面范圍。 第十一章 露天

12、開(kāi)采境界露天開(kāi)采境界確實(shí)定方法一、露天礦底平面的位置按以下要素確定其位置： 可采礦量最大而剝巖量最??； 露天礦底宜置于礦體中間； 根據(jù)礦石檔次分布，使采出的礦石質(zhì)量最高； 使邊坡穩(wěn)定且穿爆方便。.二、確定露天礦最小底寬 露天礦最小底寬應(yīng)滿(mǎn)足采裝運(yùn)輸設(shè)備的要求，保證礦山工程正常開(kāi)展。 假設(shè)采用汽車(chē)運(yùn)輸時(shí)，底寬應(yīng)滿(mǎn)足汽車(chē)調(diào)車(chē)要求。 當(dāng)采用回返式調(diào)車(chē)時(shí)，其底寬為 ：Bmin=2(Rcmin+0.5bc+e) 當(dāng)采用折返式調(diào)車(chē)，其底寬為 ： Bmin=Rcmin+0.5bc+2e+0.5lc第十一章 露天開(kāi)采境界露天開(kāi)采境界確實(shí)定方法當(dāng)?shù)V體厚度mBmin時(shí)，取Bmin為底平面的最小寬度；當(dāng)mBmin時(shí)

13、，取m為底平面的最小寬度；當(dāng)mBmin時(shí)，取Bmin為底平面的最小寬度；.三、選取露天礦最終邊坡角 選擇時(shí)應(yīng)同時(shí)思索平安要素和經(jīng)濟(jì)要素，在保證露天礦平安前提下，最終邊坡角盡能夠大些，以減少剝離量。 圖1112 露天礦的邊坡組成露天礦最終邊坡角可用類(lèi)比法或計(jì)算方法，目前，己研制出相關(guān)的數(shù)學(xué)模型和電算程序。第十一章 露天開(kāi)采境界露天開(kāi)采境界確實(shí)定方法.對(duì)緩傾斜礦體來(lái)說(shuō)，假設(shè)邊坡角大于礦體傾角，那么最終邊坡角應(yīng)沿礦體下盤(pán)布置。 圖1113 緩傾斜礦體下盤(pán)的邊坡角四、確定露天礦開(kāi)采深度 長(zhǎng)露天礦開(kāi)采深度確實(shí)定 首先是在各地質(zhì)橫剖面圖上初步確定開(kāi)采深度。 如下圖。第十一章 露天開(kāi)采境界露天開(kāi)采境界確實(shí)定

14、方法.首先，在各橫剖面圖上作出假設(shè)干個(gè)深度的開(kāi)采境界方案 。圖1114 長(zhǎng)露天礦開(kāi)采 深度確實(shí)定圖1115 境界剝采比與深度的關(guān)系曲線 其次，用面積比法或線段比法計(jì)算其境界剝采比。 最后，將各方案的境界剝采比與開(kāi)采深度繪成關(guān)系曲線。如下圖。再畫(huà)出代表經(jīng)濟(jì)合理剝采比的程度線，兩線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)Hj，就是所要求的開(kāi)采深度。 第十一章 露天開(kāi)采境界露天開(kāi)采境界確實(shí)定方法. 在地質(zhì)縱剖面圖上調(diào)整露天礦底部標(biāo)高 將各剖面圖上的深度投影到地質(zhì)縱剖面圖上，銜接各點(diǎn)，在地質(zhì)縱剖面圖上調(diào)整露天礦底平面標(biāo)高。第十一章 露天開(kāi)采境界露天開(kāi)采境界確實(shí)定方法.五、繪制露天礦底部周界 調(diào)整后的開(kāi)采深度往往不再是最初方案的深度，因此需求重新繪制底部周界，如下圖。圖1116 底部周界確實(shí)定- - -實(shí)際周界；設(shè)計(jì)周界， F1、F2 斷層 第十一章 露天開(kāi)采境界露天開(kāi)采境界確實(shí)定方法.六、繪制露天礦開(kāi)采終了平面圖 將上述露天礦底部周界繪在透明紙上； 將透明紙覆于地形圖上，然后按邊坡組成要素，從底部周界開(kāi)場(chǎng)，由里向外依次繪出各個(gè)臺(tái)階的坡底線。