毕业设计说明书铁矿露天开采的工艺与开拓设计.doc

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1、摘 要本设计是达茂铁矿露天开采的工艺与开拓设计，年产量200万吨。采用境界剥采比不大于经济合理剥采比的原则圈定露天开采境界。并进行可采储量及平均剥采比的计算。用矿山延深速度验证生产能力。编制露天矿采掘进度计划时，平均剥采比乘系数的方法初定生产剥采比，电铲的效率根据类似矿山选取。本矿采用汽车螺旋坑线开拓。工艺部分包括穿孔设备选型及其数量的计算、电铲设备的选型及其数量的计算、汽车数量的计算及选型、推土机选型及数量计算、辅助设备的选型及数量的计算等。爆破方法是选择及药量计算，运输调车方式是选择，排土方法的选择及排土计算。关键词：露天开采 开拓 工艺 采掘进度计划AbstractThis open-p

2、it exploitation and development design is applied to Damao Iron Mine, with an annual output of approximately 2 million tons. Open-pit boundary is contoured with the application of the rule of boundary stripping ratio less than or equal to economic stripping ratio. And make a calculation of proved re

3、serves and average stripping ratio. Throughput is verified by extension rate of the mine. When working out the open-pit excavation progress schedule, production stripping ratio is initially decided by the approach of average stripping ratio multiplied by coefficient while efficiency of electric shov

4、el selected on the basis of similar mines. The mine is exploited by vehicles along the slope of the spiral pit-line.Techniques include the selection and calculation of drilling equipments, electric shovels, vehicles, bulldozer as well as assistant auxiliary equipments. Blasting method is the selecti

5、on of dosage and calculation; shunting method is the selection as well as the selection of dumping and dumping calculation.Keywords: open-pit mining; development; technology; excavation progress schedule目录摘 要IAbstractII第一章 矿区概况11.1 矿区地理交通位置11.2 矿区水文、地文1第二章 矿床地质特征22.1 区域地质特征22.1.1 地层22.1.2 构造22.1.3 火

6、成岩22.2 矿体赋存条件22.2.1 矿体规模、形态、产状22.2.2 矿石结构构造32.3 矿石类型、品位及有用成分32.4 矿岩物理力学性质32.5 矿床水文地质条件3第三章 露天矿合理帮坡角确定53.1 矿区工程地质特征53.2 矿岩物理力学性质53.3 合理帮坡角确定5第四章 露天开采境界64.1 确定露天矿最小底宽64.2 确定露天矿开采深度64.2.1 在各地质横剖面图上初步确定露天开采深度64.2.2 露天矿底部标高的调整74.3 露天开采境界的参数84.3.1 采场的最终要素84.3.2 境界内的矿岩量及开采年限8第五章 矿田开拓105.1 开拓系统方案比较与确定105.1.

7、1 开拓方法选择的原则105.1.2 技术方案比较105.2 开拓坑道定线115.3 确定开拓坑道及开段沟的规格、计算掘进速度115.3.1 各沟道的规格115.3.2 新水平准备时间12第六章 开采参数与开采程序156.1 选择开采方法、确定开采参数156.1.1 阶段高度及工作阶段坡面角156.1.2 最小工作平台宽度156.1.3 挖掘机工作线长度156.2 矿山开采发展程序16第七章 露天矿生产能力177.1 露天矿工作制度及主要机械设备的工作制度177.2 矿山工程延深速度177.3 验证露天矿生产能力17第八章 穿孔爆破188.1 概述188.2 穿孔工作188.2.1 穿孔设备的

8、选择188.2.2 设备生产能力的确定188.2.3 设备数量的计算198.3 二次破碎方法和所需的设备数量198.4 爆破工作208.4.1 爆破方法及爆破器材208.4.3 炮孔的各项参数22第九章 采装工作249.1 采装设备的选型249.2 电铲的生产能力及数量的计算249.2.1 电铲的生产能力249.2.2 电铲的台数259.3 采装工作面参数及工作平盘的配线方式25第十章 露天矿运输27第十一章 排土工作3211.1 选择排土场的基本要求3211.2 排土场位置的选择及排土容积的计算3211.2.1 排土场位置的选择3211.2.2 排土场的容积3211.2 排土方法的选择及堆置

9、要素的确定3311.2.1 选择排土方法3311.2.2 确定排土场参数3311.3 推土机的能力、数量和选型3411.3.1 推土机选型3411.3.2 推土机生产能力的计算3411.3.3 推土机数量35第十二章 露天矿主要技术经济指标36参 考 文 献37附录38Abstract38Article Outline381. Introduction382. Open pit mine39致谢42第一章 矿区概况1.1 矿区地理交通位置内蒙古达茂旗东源铁矿位于包头市达茂旗希拉穆仁镇境内，地理坐标：110003011103；北纬412000412200。矿区内有呼百线公路穿过，距达茂旗政府所在

10、地百灵庙镇700Km，交通电力条件十分便利。1.2 矿区水文、地文矿区属低山丘陵区，矿区最高海拔高程为1673m，区内水系不发育，多为干谷，第四系覆盖广泛，基岩露头较差。区内气候为典型的大陆性特性，多风少雨，年最低温度为-34.5，最高气温3335，从9月份到次年4月份为霜冻期，年降水量233.7mm，年蒸发量达2642.2mm。雨季集中于7、8月份，冬春季多5、6级风，冻土深度达2.32.7m。第二章 矿床地质特征2.1 区域地质特征内蒙古达茂旗东源铁矿位于内蒙古背斜北缘，区域内出露的主要地层为太古界五台群一套古地槽相沉积中浅区域变质岩和第三系、第四系地层；区域内构造活动较为发育；岩浆岩大多

11、呈脉状产出，规模很小，多侵入于五台群地层中。2.1.1 地层内蒙古达茂旗东源铁矿区出露的地层除新生界第三系和第四系外，其余皆为太古界五台群。由老到新具体为：五台群（自下而上有下角闪岩段、下磁铁石英段、片岩段、中角闪岩段）新生界（第三系、第四系）。2.1.2 构造内蒙古达茂旗东源铁矿区位于内蒙古背斜北缘，区内地层由于受基地褶皱及构造运动的影响，褶皱和断裂活动较为发育。东源矿区断裂活动比较剧烈，较大的断层有二条，分布于东源矿区之南北两侧，断层均具逆掩性质。此外，还有矿区西侧的断层和两条规模较小的层间逆断层等。2.1.3 火成岩矿区内火成岩主要有闪长岩、闪长玢岩、辉长岩，云斜煌斑岩。闪斜煌斑岩、正长

12、斑岩等。这些火成岩都侵入五台群地层中，呈脉状产出，规模很小，对矿体一般影响不大。2.2 矿体赋存条件2.2.1 矿体规模、形态、产状内蒙古达茂旗东源铁矿产于五台群下列三个岩层中：下角闪岩段上部（磁铁透闪片岩，透闪片岩及黑云透闪片岩）；下磁铁石英岩段（磁铁透闪片岩及石英岩）；片岩段第一、二、三岩层（石榴透闪片岩及磁铁透闪片岩）。矿体地表平均水平厚度122米，矿体延深20200米之间有膨大缩小现象，200米以下矿体有膨大现象。矿体走向北东20,向南东倾斜，倾角7680,局部有直角和倒立现象。矿体呈似层状产出。2.2.2 矿石结构构造矿石呈花岗变晶结构，条带状构造及星散状构造。2.3 矿石类型、品位

13、及有用成分矿石类型主要是石英型磁铁矿石和闪石型磁铁矿石。有用矿物主要有磁铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿。脉石矿物主要有石英、透闪石、黑云母。矿石中的有用组分除铁以外，还尚未发现可供综合利用的其他有用矿物元素。矿石的品味（TFe）含量一般在25.0930.03之间，最高达38.07%，磁性铁（MFe）含量一般在616%之间，最高达24.47%，平均为9.07%，含铁矿物主要为磁铁矿，其次为少量的假象赤铁矿、褐铁矿。全铁和磁铁的差值很大；一般在16.08%以上，最高达23.69%。2.4 矿岩物理力学性质根据地质资料：矿区工程地质条件与达茂旗三合明铁矿区相类似，具体特征参照三合明铁矿区工程地质特

14、征。鉴于地质资料储量计算（体重）已经采用三合明铁矿西部异常区工程地质资料，所以本次方案设计在本区没有工程地质资料的情况下采用三合明西部区工程地质资料，具体为：矿石硬度系数：f=817岩石硬度系数：f=410矿石体重：3.33 t/ m3岩石体重：2.6 t/ m3矿石松散系数：1.6岩石松散系数：1.552.5 矿床水文地质条件东源矿区含水层主要为第四系潜水含水层，第三系砂岩潜水含水层及基岩风化裂隙潜水含水层等。第四系潜水含水层：含水层呈多层结构，下部为砂砾石层，是主要含水带。中部为中细砂夹砂质粘土，并构成局部粘土透镜体。顶部主要是细砂岩。含水带厚度2.7635.05米，水位埋深2.037.0

15、4米。自北西至南东水位由深变浅，涌水量0.0080.038L/S。第三系砂砾岩潜水含水层：含水层主要由砾岩泥质砂岩及粘土岩组成。厚度54.55156.43米。水位埋深2.39米，涌水量0.038L/S。基岩风化裂隙潜水含水层：本区基岩风化裂隙发育，经地下水作用，裂隙面褐铁矿化较强，局部裂隙充填有碳酸盐及泥类物质。含水层平均厚度11.9514.19米。水位埋深4.8139.19米，涌水量0.0790.45L/S。第三章 露天矿合理帮坡角确定3.1 矿区工程地质特征内蒙古达茂旗东源铁矿产于五台群下列三个岩层中：下角闪岩段上部（磁铁透闪片岩、透闪片岩及黑云透闪片岩）；下磁铁石英岩段（磁铁透闪片岩及石

16、英岩）；片岩段第一、二、三岩层（石榴透闪片岩及磁铁透闪片岩）。3.2 矿岩物理力学性质根据地质资料：矿区工程地质条件与达茂旗三合明铁矿区相类似，具体特征参照三合明铁矿区工程地质特征。鉴于地质资料储量计算（体重）已经采用三合明铁矿西部异常区工程地质资料，所以本次方案设计在本区没有工程地质资料的情况下采用三合明西部区工程地质资料，具体为：矿石硬度系数：f=817岩石硬度系数：f=410矿石体重：3.33 t/m3岩石体重：2.6 t/m3矿石松散系数：1.6岩石松散系数：1.553.3 合理帮坡角确定随着采场开采深度的增加和边坡角的减缓，剥岩量将急剧增加，从经济效果看，边坡角应尽可能加大。然而，陡

17、边坡虽然可以带来较好的经济效益，但往往会导致严重的滑坡事故，乃至破坏生产。从安全角度来考虑，应尽可能减缓边坡角。因此，综合考虑经济与安全因素，是合理选取边坡角的基本原则。选择最终边坡角时，应该充分考虑组成边坡的岩石物理力学性质、地质构造和水文地质等因素。用类比法来选取露天采场的最终边坡角，查采矿手册3表12-3，确定上盘总体边坡角为40，下盘总体边坡角为42，端帮边坡角为42。第四章 露天开采境界4.1 确定露天矿最小底宽露天矿最小底宽应满足采装运输设备的要求，保证矿山工程正常发展。根据地形条件，达茂铁矿明显适宜于公路汽车开拓运输。设计达茂铁矿年生产能力为200万吨，参考设计设计资料露天矿设备

18、选型配套计算，查表4-1-1选自卸汽车型号为SH-380，载重32吨。采用单折返式调车，最小底宽为：Bmin=Rcmin+0.5bc+2e+0.5le式中 Rcmin-汽车最小转弯半径，9.1m; Bc-汽车宽度，3.55m;e-汽车距边坡的安全距离,0.5m;lc-汽车长度，7.41m;将该型号汽车的各项性能参数代入该公式计算得最小底宽Bmin=15.58m结合矿体赋存的实际情况，暂定最小底宽为40m。按下列因素确定露天矿底的位置：（1）使境界内的可采矿量最大而剥岩量最小；（2）使可采矿量最可靠，通常露天矿底宜置于矿体中间，以避免地质作图误差所造成的影响。（3）根据矿石品位分布，使采出的矿石

19、质量最高；（4）根据岩石的物理力学性质调整露天矿底部位置，使边坡稳固且穿爆方便。4.2 确定露天矿开采深度4.2.1 在各地质横剖面图上初步确定露天开采深度根据境界剥采比不小于经济合理剥采比的原则以及各种地质限制条件确定开采深度。2号勘探线处矿体厚度太小，确定的深度不具参考性；3号勘探线，确定开采深度为140米，如图4-1图4-1 3号勘探线 4号勘探线，确定开采深度为124米，如图4-2 图4-2 4号勘探线 5号勘探线及6号勘探线，该处矿体厚度较大，其理论深度可达200多米，但由于受上部境界的限制，本矿的开采深度主要根据3号和4号勘探线为依据来确定。4.2.2 露天矿底部标高的调整由于各地

20、质勘探线上矿体的形态、厚度不均，导致确定的理论开采深度不一致，因而有必要对深度进行调整，使底部平面处于同一水平面上，这样有利生产活动的正常开展。为了便于开采和布置运输线路，露天矿底平面宜调整至同一标高，调整的原则是使调整后少采出的矿石量与多采出的矿石量基本平衡，并保证剥采比尽可能小。 经调整后，达茂露天矿的理论最低标高为+1510米，最终开采深度为140米。4.3 露天开采境界的参数4.3.1 采场的最终要素表4-1 采场最终要素指标名称单位指标备注开采最高台阶标高m1650封闭圈标高m1640露天底标高m1510地表最大尺寸（长宽）m660370底部最大尺寸（长宽）m34520最终边帮角上盘

21、度40.8下盘度38.2北端帮度41.7南端帮度40.9符合规定的与设计角相差12度的要求。4.3.2 境界内的矿岩量及开采年限由于本矿中有多个小矿体，对矿体的储量计算有很大影响，但是在地质剖面图上很多小矿体均为表现出来，所以本矿直接先作出露天矿终了平面图，然后在各水平分层图上计算出矿岩量境界内的矿岩量如表4-2。表4-2 境界内矿岩量标高矿石量(m3)岩石量(m3)矿岩总量(m3)剥采比（m3/ m3）地表-1630171300142665015979508.321630-1620424860108337015082302.551620-1610460000100408014640802.1

22、61610-160045482077944012342601.711600-159043931064295010822601.461590-15804262605160209422801.211580-15703579003976107555101.111570-15602856303475506331801.221560-15502220102995405215501.351550-15401180202393203573402.031540-1530774201829502603702.361530-1510463101247701710802.691520-151015200666008

23、18004.38总和34950407176610105616502.02由上表可知：境界内的矿石量349.53.33=1163.8万吨 境界内的岩石量717.72.60=1866万吨开采年限的计算：平均生产剥采比np=吨/吨=2.02 m3/ m3均衡生产剥采比ns=np=2.42 m3/ m3 =2.02 吨/吨 取1.3 则岩石生产能力为2001.90=410万吨/年（146万m3）；T=式中：P露天矿境界内矿石的可采矿量，1163.8万吨；A 露天矿矿石年生产能力，200万吨/年； 富裕系数，取1.1经计算T=年，取整后为6年。 第五章 矿田开拓5.1 开拓系统方案比较与确定5.1.1

24、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。影响开拓方法选择的因素很多，主要的有：自然地质条件，即地形、矿床地质、水文地质、工程地质及气候条件等；生产技术条件，即矿山规模、矿区开采程序、露天采场尺寸、高差等；经济因素，即矿山建设投资、矿石成本及劳动生产率等；内蒙古达茂旗东源铁矿地表地形较平坦，根据地形条件，初步选取的的开拓方式有：（1）公路运输开拓（2）铁

25、路运输开拓（3）带式输送机运输开拓5.1.2 技术方案比较对于方案（1），公路运输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；汽车激动灵活，转弯半径小，爬坡能力大；线路工程量小，基建时间短，基建投资少；便于采用分期、分区开采；有利于采用移动坑线开拓和分散的排土场掘沟方法较铁路运输掘沟方法简单，掘沟速度及延深速度快。对于方案（2），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

26、，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。对于方案（3），该开拓方式爬坡能力大，运输距离短，基建工程量小；运输能力大；运输成本低；操作简便，自动化程度高；设备容易维修；但带式输送机发生故障时，将影响全矿生产；一次投资多；胶带磨损大。达茂铁矿的区内气候为典型的大陆性特性，多风少雨，故在该矿山采用公路运输开拓，受气候条件影响小。由于矿区内采场尺寸小，铁路运输难以布线，采场开采深度小，采用带式输送机运输开拓不能发挥其优越性，而且该开拓方式也不满足基建投资少的原则，综合考虑，确定该矿山采用公路运输开拓方案。5.2 开拓坑道定线结合

27、该露天矿的开采现状以及所画的终了平面图，在+1650水平上选一段足够长下+1640的地方，掘一个出入沟，无需再掘开段沟和扩帮，直接对+1640水平还未采剥的矿岩进行开采，+1630及+1620水平也是如此，由+1620下+1610水平及以后，矿山均采用螺旋坑线开拓。沿采场最终边帮按所确定的出入沟的位置、方向和坡度从上水平向下水平掘进出入沟，自出入沟末端沿采矿场边帮掘进开段沟，再从出入沟末端开始，以扇形推进方式扩帮形成采剥工作线。当工作线扩展推进到一定距离，满足下部台阶掘沟进行新水平准备的条件时，在连接平台的末端，再沿采矿场边帮向新水平掘进出入沟、开段沟，随后进行扩帮工作。 5.3 确定开拓坑道

28、及开段沟的规格、计算掘进速度5.3.1 各沟道的规格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,为了减少新水平的准备时间，采用单折返式调车，经计算得该矿出入沟沟底最小宽度为16米。（2）开段沟沟底宽度它与掘沟方式,采掘运输设备规格,线路数目和布置及扩帮爆破的爆堆宽度有关,其最小底宽为同出入沟一样为16米。2、沟深度凹陷露天矿的出入沟和开段沟均为双壁堑沟，出入沟的深度值为零至台阶全高度，即010m；开段沟深度等于台阶全高度，即10m。3、沟帮坡面角它取决于岩石的物理力学性质和沟帮坡面角保留时间长度，采用移动坑线

29、开拓时，沟帮两侧坡面角均为70。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，该露天矿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，出入沟的纵向坡度为8%。开段沟一般为水平的，但为了流水需要而采用3左右的纵向坡度。5、沟的长度出入沟联系上、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，10米i 出入沟的纵向坡度，米。经计算露天矿出入沟的长度为125米，实际开拓中保证其长度在125米到150米之间。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。5.3.2 新水平准备时间1、掘沟工程量（1）达茂

30、铁矿，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，10米；i出入沟平均坡度，8%；b1出入沟沟底宽度，16米；沟帮坡面角 取70。经计算V1=11889立方米。开段沟截面积：S2=（b2+hctg）h式中：S2开段沟截面积量，m2；b2开段沟沟底宽度，16米；h延深一个新水平的深度，10米；沟帮坡面角 取70；经计算S2=（16+10ctg70）10196.4平方米。2、掘沟速度经计算4m3正常条件下的电铲效率为56万m3/a，即每月4.67万m3，在出入沟工作时的效率下降15%为每月3.97万m3，开段沟时效率下降10%为每月4.20

31、万m3。以1610水平为例，出入沟工程量10584立方米，开段沟的横截面积为186.5平方米，掘完出入沟需要11889/3.97/10000=0.30月，开断沟的掘沟速度为：v2v/s4.2*10000/196.4213.8米/月。3、新水平准备工作新水平准备包括掘出入沟、开断沟及新水平的准备所需的扩帮，首先计算扩帮工程量，它主要取决于扩帮宽度和采剥程序，扩帮宽度应保证下一水平正常掘进出入沟、开断沟的扩帮。取1610水平为例，扩帮工程量为：式中：扩帮工程量，m3；所需扩帮长度 300m；扩帮宽度，40m；h台阶高度，10m；经计算V34030010=120000m34、各项工程所需的时间出入沟

32、掘沟时间0.30月，开段沟掘沟时间=300/213.8=1.40月，扩帮所需时间120000/4.67/10000= 2.57月。故所需总时间为：Ta0.30+1.40+2.57=4.27月。第六章 开采参数与开采程序6.1 选择开采方法、确定开采参数坚硬矿岩一般用凿岩、装药爆破的方法进行松散，然后用挖掘机进行铲装，将矿岩分别装车。达茂铁矿符合这种开采方法，故采用单斗挖掘机采剥法。所选挖掘机型号WK-4，铲斗容积4立方米，最大挖掘高度10.1米。6.1.1 阶段高度及工作阶段坡面角1、阶段高度阶段高度的高低主要受挖掘机工作参数、矿岩性质和运输条件所限制。采装选取平装车方式，对于需要爆破的矿岩，

33、阶段高度为挖掘机的最大挖掘机高度的1.01.25倍，考虑达茂铁矿的开采现状，确定阶段高度为10米。2、工作阶段坡面角查资料采矿设计手册2表1-4-3，选取坡面角为70度。6.1.2 最小工作平台宽度采用缓工作帮，最小工作平台宽度由爆堆宽度、运输设备规格、动力管线配置方式以及采剥作业的安全宽度组成。F=B+C+D+T+E+G式中 F-最小工作平台宽度,m；B-爆堆宽度，B2h24m;（h为钻孔深度，12m）C-爆堆与公路中心线间距，一般C=3m;D-公路中心线与动力电杆的间距，汽车运输取D=3m;E-动力至阶段稳定边界线的距离，一般取E=34m，此矿山取E=3m; G-安全宽度,G取3m;T-汽

34、车运输时，取T=4m；H-阶段高度，10m。代入数据计算得F=40m。6.1.3 挖掘机工作线长度查资料采矿设计手册2表1-4-12，选取挖掘机工作线长度为300m。6.2 矿山开采发展程序沿采矿场最终边帮按所确定的出入沟位置、方向和坡度从上水平向下水平掘进出入沟，自出入沟末端沿采矿场边帮-掘进开段沟，再从出入沟末端开始，以扇形推进方式扩帮形成采剥工作线。当工作线扩展推进到一定距离，满足下部台阶掘沟进行新水平准备的条件时，在连接平台的末端，再沿采矿场边帮向新水平掘进出入沟、开段沟，随后进行扩帮工作。第七章 露天矿生产能力7.1 露天矿工作制度及主要机械设备的工作制度露天矿年工作日数为310天，

35、每天3班，每班8小时。主要作业设备的工作制度。电铲工作天数为310天，牙轮钻为310天，每天3班，每班8小时。7.2 矿山工程延深速度延深速度表示露天矿每一年可能延深的垂直高度，用hy表示，hy/T式中 ：h台阶高度 ，10 m； T新水平准备时间4.27月所以 hy28.1m/年。7.3 验证露天矿生产能力按矿山工程延深速度验算生产能力Ak式中 ：P水平分层矿量 ，以1610水平为例153万吨；矿石回收率，97；废石混入率，3；所以 Ak476.9万吨200万吨/年，完全满足要求第八章 穿孔爆破8.1 概述采剥方法是露天矿开采全部生产过程中的中心环节。它决定着露天矿的开采方式、技术装备、矿床

36、的开采强度和经济效果。坚硬矿岩一般用凿岩、装药爆破的方法进行松散，然后用挖掘机进行铲装，将矿岩分别装车。8.2 穿孔工作8.2.1 穿孔设备的选择考虑本矿年生产能力较大，矿岩硬度较大，选用牙轮钻机完成主要的穿孔任务。它具有钻孔效率高，作业成本低，机械化程度高，适应各种硬度的矿岩钻孔等优点。根据矿山的规模选用KY250型牙轮钻机，具体参数见表8-1。表8-1 KY250型牙轮钻机技术参数表钻孔直径（mm）钻孔深度（mm）钻孔方向（）最大轴压（KN）2202501790420钻具推进行程（m）钻具推进速度（m/min）钻具回转速度（r/min）钻具提升速度（m/min）9.20.080.80115

37、10钻具回转扭矩（KN.m）回转传动方式主空压机能（m3/min）排渣方式6.00直流电机30风水混合行走方式爬坡能力（%）钻杆直径（mm）钻杆根数（根）履带12159，20328.2.2 设备生产能力的确定牙轮钻机的台班生产能力可按下式计算：Vb=0.6vTK式中：Vb牙轮钻机台班生产能力，mv牙轮1钻机的机械钻进速度，cm/minv=，计算得v=15 cm/min T班工作时间，T8hK工作时间利用系数，取0.45计算得Vb=32.4m /台班根据本矿山的矿岩性质，钻机年工作天数，参考临近矿山的实际情况。初步确定钻机的台年效率为25000米 。8.2.3 设备数量的计算露天矿所需牙轮钻机数

38、量按下式计算确定。N=式中：N所需设备数量，台；Q设计矿山的年采剥总量，610万t(采掘进度计划以后的均衡生产剥采比)；Q1牙轮钻机的穿孔效率，25000m/年t；e废孔率，6%；q每米炮孔的爆破量，110t/m；经计算N=2.36，取3台。8.3 二次破碎方法和所需的设备数量在生产爆破过程中，可能产生一定量的较大尺寸的岩石和矿石，不能满足挖掘机和汽车的装运工作，需要破碎成小的尺寸，这样的矿岩称为大块。大块尺寸的确定：（1） 按挖掘机铲斗容积E确定允许块度 B=1.19m（2） 按汽车斗容V确定允许块度 V=7.413.553.475=91.4m3 B=2.25m根据以上计算结果，将块度最大尺

39、寸大于1200mm的矿岩作为大块，根据矿岩性质和采用的爆破方法，取大块的发生率为4%。每天需要处理的大块量为21775000.04/310=281m3，二次破碎设备采用YT25型气腿式凿岩机，查表知，班工作能力为30m/班，炮孔装2号岩石炸药， 工作的凿岩机台数为：N=，式中：N工作的凿岩机台数，台；Q平均每天二次爆破的矿岩量，281m3；q爆破一立方米大块所需的炮孔长度，4t/m；Vb二次破碎凿岩机的班工作能力，30m/班；经计算 N=2.3台由于二次破碎只在白天作业，凿岩机的备用量为50%，故实际所需的凿岩机台数为1.5N=2.31.53.5台 ，取4台。8.4 爆破工作8.4.1 爆破方

40、法及爆破器材采用导爆管雷管起爆系。爆破器材有导爆索，火雷管，导爆管雷管。起爆采用“V”起爆，爆破网络见图6-1；爆破联线图见图6-2：图6-1爆破网络图图6-2爆破联线图8.4.2 底盘抵抗线W1底盘抵抗线的大小与炮孔直径、装药直径、炸药威力、装药密度、岩石可爆性、要求破碎程度及阶段高度等因素有关。（1） W1与H的关系为：W1=（0.60.9）H式中：H台阶高度，10m。W1=69米；（2） W1与d的关系为：W1=kd式中：d炮孔直径，0.25m，k取36。则W1=360.259米；（3） 根据钻孔装药条件计算W1如下：W1=式中：q单位炸药消耗量，0.6kg/m3；q1每米炮孔装药量，4

41、7kg/m；e堵塞系数，0.8；p超钻系数，0.25；m钻孔邻近系数，1.4；H台阶高度，10m。经计算W1=7.5m。按以上三种因素计算结果，最小抵抗线取7.5m，并按平台安全作业条件检验。W1Hctg+C式中：C炮孔中心至平台坡顶线的安全距离,2.5 m; 台阶坡面角,70。经计算W110ctg70+2.56.3m，满足要求。8.4.3 炮孔的各项参数1、孔距a和排距b为了改善爆破质量，采用大孔距小排距（小抵抗线）的爆破方法。第一排孔孔距a1=m1W1，后排孔a2=m2b，式中：m1、m2分别为前后排炮孔邻近系数。m1=0.8，m2=1.4，可得第一排孔a1=6米，炮孔采用三角形布置，孔距

42、b=5m，a2=7m。2、孔径d和孔深h孔径由所选择的穿孔设备确定，因此孔径d为250mm。钻孔深度h的确定:h=H+L1式中 ：L1超深，2.0米；经计算h=10.0+2.012.0米。3、填塞长度L2L2=ZW1式中：Z填塞系数，0.75。经计算L2=0.757.55.6米，因此要采用分层装药，上部装1/3，下部装2/3。4、单孔装药量前排孔：Q1=qaW1H kg后排孔：Q1=qabHt kg式中：t后排装药量增加系数 ，1.1。 其余符号意义同前前排孔装药量为270kg,后排孔装药量为231kg。装药量验算：式中: 装药量验算值，kg； 装药密度，kg/dm3；取0.92。L1装药长度

43、，m。经装药量验算，后排孔可装药289kg，满足装药要求。第九章 采装工作9.1 采装设备的选型根据矿山的年生产能力，选用WK-4型电铲，SH-380型汽车来完成采装任务。WK-4型电铲技术参数见表6-2。表6-2 WK-4型电铲技术参数表铲斗容积（m3）理论生产能力（m3/h）最大挖掘半径（m）最大挖掘高度（m）457214.410.1最大挖掘深度（m）最大卸载半径（m）最大卸载高度（m）最大提升力（KN）3.412.656.3530动臂长度（m）接地比压（Mpa）最大爬坡能力（）行走速度（km/h）10.50.243120.45机器工作总量（t）名义提升速度（m/S）最大推压力（KN）推压速度（m/S）1900.88