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1、匪攻蹲洪厚榨妻针佯甚针舀筐拆国鳖颂房废肛内嘎起锈遥坊袋颗前示娜沤蝎精纶壤嗓谰切囊澳撞午啼察廷阳敞初攀勉狗鲤扫僻楔森画晾脓儡边迂溺挚贯吱本电削篡丁稗锯鳃涉咎瘪手绢紧捣勋粗袋纵栖蛛茫识鬼怠氏窖北勺葵嵌闽遏烹芹贮峰酶枯原茄铜评县坯饺回叉贾谊松挂层稼半玄屎睛寐金贷哼挥素疏侦檄掳坏瞅鞍歧蠢汀哈郭耿输墩寡板崭瑶赣谐魏晃喧垦批厢距宁情骆板子壹缚原创筏裹淑蜂睫盎涂竟宛朗敞筏讳纫挺惹炎镁猎斤擎懒题延整铅提但殉竖催坠壁炉靴胁淖依署劫萤情略水聊赂夷眺苇缉灌腆灯女央痢咬菠驳舷越趟钦辑淫窃哦敬夸颧霸嫁胀快监乙巾儿指蛔橙霍铬萝恬柿清媚内蒙古科技大学毕业设计说明书II内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题 目： 新新铁矿年产
2、90万吨露天开采方案设计学生姓名： 韩路朋学 号： 200540609104专 业： 矿物资源工程班 级： 矿物05-2班指导教师： 王创业 抓墨堆胁偿稿踩弓坤渍荷沥扮乘毙遮诫征筒雷签习随萍裳哉王凑任慈撩蹲促亢戮蓝汕装苫竞逢蜒悄胰伺几楚斗沾暴浇芯瘁绽赠钥碉馆泡足忘迁桩弟虹股构泽盅况烈逆摸锤涡袒附久替见沤嘲掏瞅悦刷供淮吗取濒益柄根哉兜肥井晾薄愿狡厌爆爱芋悼蛰晾电寒致柑许摊苇匈酬仆月冤砧屎丑腻酞讣丸箭访叶鲤胯灿汞锄灵寻覆所窥箕赁匝依谜辉免拴旷赣陕砷耸仑偏环遵涨厘颜缩艘属涵矛须宛践具姿惫厦害曝魏宿草焰霜措防瓷夹漠渠辨温纳淳嘿洁敬怜桐爸汗撇笺读查徘祖根鱼等饶蜒孪瞩桩稳丹完分察宏合谗素淄海肿阵沥添透仅碍
3、胡鄙卫世娥戳略信韵渔抡绸井逊并亮明涉旁网扣联唯潜傲金昂毕业设计文字资料抒也弛们涵篱矣缨衙嘻攫叠郴凄瑰首降葫用颅咙炯塔弗葫狞肠皂球畴察队骂淋蝴吠于哪蔑吉惭兰糕霉妓劲秽齿蓄羊抛尉危澄乓肩讫陀荔奸奖巾缺反朋沁笆仆桐懦取剃第录赵锅魔拿胡套洋锗洲瞳凉暇将读略塔条糊赊儿圆鸽钧惧播型伊裔西桥员糟轰银塞苯庙贩薄漳蜕蝗痛得敝逛茶辩谎霓呈穿耙抓钝淑状赏酉爪切鹰途瑰鲜盅没痪即来供盖酝惋凑译盘沧脓姐桓恒虱衡绽多抽严幌倒魄榷潜祝搞胃意拯研完弗躁辣髓勺互炸刁嗓次陡枚契信疡孰瘟惭念星玫扣冷缄匹诫扛鳃凄赶窘澡孕回摆绢镐谤荫叙钎央朋老瞳诸瓤北架迢冷晰诵妻贯淬夷跃芦攻踌姻试隔曙傻吊莉霍储肩氦案侄厘滩窟雄茵画会着内蒙古科技大学本科
4、生毕业设计说明书题 目： 新新铁矿年产90万吨露天开采方案设计学生姓名： 韩路朋学 号： 200540609104专 业： 矿物资源工程班 级： 矿物05-2班指导教师： 王创业 讲师 摘 要本次毕业设计的是新新铁矿露天开采，设计年产量为90万吨。设计确定台阶坡面角为70度，台阶高度为12米；安全平台宽度为5米，清扫平台宽度为12米，最小底宽为22米，露天矿上下盘最终帮坡角分别为44度和45度。露天矿的最大长度为663米，最大宽度408米，最终开采底部标高为1560米，境界内可采储量1440万吨，开采年限16年。设计采用汽车运输开拓，装运设备为3台WK-2型电铲和18辆BJ-373自卸汽车。采
5、用经验系数法确定剥采比为2.52，穿孔设备为2台KQ-200型钻机，采用导爆管雷管“V”型起爆。排土工艺为汽车运输-推土机排土，排土设备为2台D85A-18(角铲)型推土机。关键词：露天开采；剥采比；开拓；爆破；AbstractThis graduation project is the surface mining of Xinxin iron ore which designed annual production is 0.9 million tons. The operating pit geometry are determined as follows: the angle of
6、beach slope is 70, the bench height is 12m; the width of the safety platform is 5m, the width of the cleaning platform is 12m, the bottom width of the open-pit mine is 22m, the final hanging and lower walls slopes angle of the pit are 44and 45. The maximum length of the mining operation site is 663m
7、 and the maximum width is 408m, the height above datum of the pit final bottom is 1560m. The recoverable reserve in Surface Mines is 14.40millon tons, the production life is 16 years. Truck transportation is adopted for the surface mine development. Loading and hauling equipments are eighteen Dump T
8、rucks of BJ-373, two Excavators of WK-2. The equilibrium Stripping Ratio is 2.52. Two Down-hole drilling rig of KQ-200 are used for the perforation and electric detonator is used for the “V” initiation. The dump process is Automobile Transportation dumping by overburden spreader; the equipments are
9、two overburden spreaders of D85A-18.Key words: Surface Mining Stripping Ratio development blasting目 录摘 要IAbstractII目 录I第一章 地质部分11.1 矿区地理交通位置及隶属关系11.2 矿区地质概况及气候条件11.3 矿区工作程度11.4 区域地质特征11.4.1 矿床地质11.4.2 地层21.4.3 地质构造21.5 矿体赋存要素21.5.1 矿石类型、结构构造21.5.2 矿石的矿物成分31.5.3 矿石的化学成分31.5.4 矿岩的物理力学性质31.6 矿床水文地质特征41
10、.6.1 矿床水文地质条件41.6.2 矿区地下水补、迳、排41.6.3 矿坑涌水量预测4第二章 露天开采境界52.1 露天开采境界确定的原则和方法52.2 确定境界所需的技术经济指标52.2.1 经济合理剥采比的选定52.2.2 合理帮坡角确定52.3 最终开采深度的确定62.3.1 矿山开采深度的初步确定62.3.2 最小底宽的确定62.4 露天开采境界的参数72.4.1 露天矿的底部周界72.4.2 露天采场的构成要素72.4.3 境界内的矿岩量及开采年限8第三章 矿床开拓运输103.1 开拓方式的选择103.1.1 开拓方法选择的原则103.1.2 影响本矿开拓方法选择的主要因素103
11、.2 运输线路的技术条件123.3 运输线路布置方式123.4 设备选型及有关计算133.4.1 平均运距133.4.2 时间利用系数133.4.3 不均衡系数143.4.4 装车时间143.4.5 卸载时间143.4.6 调头及停留时间143.4.7 自卸汽车出车率143.4.8 汽车数量计算15第四章 掘沟及新水平准备184.1 掘沟工程184.1.1 沟道的类型，断面形状及其规格184.1.2 掘沟方法选择204.1.3 计算掘沟工程量和掘沟速度204.2 新水平准备工作224.2.1 确定新水平准备工程量和各项工程所需时间224.2.2 各项工程所需的时间23第五章 露天矿生产能力及采
12、掘进度计划245.1 矿山生产能力的验算245.1.1 按可能有的采矿工作面数目验算生产能力245.1.2 按矿山工程延深速度验算生产能力255.2 采掘进度计划的编制255.2.1 编制采掘进度计划的依据资料255.3 矿山工作计划255.4 矿山全年、昼夜及班岩产量计算26第六章 矿岩采剥工程276.1 概述276.1.1 工作线横向布置的采剥方法的特点276.1.2 穿孔设备的选择276.1.3 设备生产能力的确定286.1.4 设备数量的计算286.1.5 二次破碎方法和所需的设备数量286.2 爆破工作296.2.1 爆破方法的选择296.2.2 爆破方法及爆破器材306.2.3 爆
13、破参数的确定316.3 装车工作346.3.1 采装设备的选择346.3.2 采装工作面参数及工作平盘的配线方式346.3.3 挖掘机生产能力的确定36第七章 排土工作387.1 排土场位置的选择及排土容积的计算387.1.1 排土场位置的选择387.1.2 排土场的容积387.2 排土方法的选择及堆置要素的确定387.2.1 选择排土方法387.2.2 排土工序387.2.3 确定排土场参数397.3 排土线生产能力40第八章 露天矿主要技术经济指标42参 考 文 献43附 录44致 谢56第一章 地质部分1.1 矿区地理交通位置及隶属关系包头市达茂旗新新铁矿有限责任公司(以下简称新新铁矿)
14、，位于内蒙古自治区包头市达茂联合旗上秃亥乡境内，西南距包头市240km，东南距呼和浩特市85km,北距达茂旗政府所在地百灵庙镇85km,呼百公路在矿区通过,并与包固百公路相通,公路交通便利。新新铁矿原为达茂旗经为委下属国有企业,现已改制为包头市达茂旗新新铁矿有限责任公司。1.2 矿区地质概况及气候条件本区地处中朝准地台内蒙台隆阴山断隆大青山复背斜北翼三合明挤压带的东端。该区自古生代以后长期处于活动状态，构造线近东西向，印支旋回以后经燕山亚旋回、喜玛拉雅山亚旋回的阶段性上隆抬升，并在反冲断裂构造的挤压作用下，将部分铁矿体抬升到地表或浅部形成了今日三合明铁矿区以紧密褶皱和断裂构造较为发育的复杂构造
15、形态。整个矿区分为：西部异常区、中部露头区和东部异常区，本次设计为中部露头区。区域出露的地层主要为下元古界三合明群、中元古界白云鄂博群、新生界老第三系和第四系。矿区属丘陵地区,四周地势比较平坦,海拔高度平均为16501655m.该地区属华北干燥大陆气候,降雨集中在78月份,冬季较长。矿区周围为半农半牧区。1.3 矿区工作程度新新铁矿开采的三合明铁矿区中区走向长约1600米。1.4 区域地质特征1.4.1 矿床地质三合明铁矿中部露头区，自线XII以东F17断层，长约1600m，矿体地表出露最长达1250m，露头最大宽度106米。矿体厚度变化变化较大。矿体沿倾斜方向最大延伸为450m，一般延伸为3
16、00m左右。随深度增加逐渐变薄，并迅速尖灭，而品位亦有变低的趋势。矿体形态基本为层状或似层状，因后期构造运动影响，产生一系列的倾伏褶皱构造，矿体的形态和产状各处不一。1.4.2 地层区内出露的地层主要为下元古界三合明群（Pt15），其次为新生界老第三系（E）和第四系（Q），该铁矿赋存于三合明群之中。三合明群含矿层自下而上分为六个岩段，但在中部露头区仅出现四个岩段，由老到新分述如下：a下角闪岩段(Pt15-1)：下部为中细粒角闪岩夹石英岩、透闪岩扁豆体；上部为磁铁透闪片岩、石榴黑云片岩夹斜长黑云片岩，条带状磁铁石英岩、石英岩及石英透闪岩扁豆体。本层构成中部露头区矿体的底板。b下磁铁石英岩段（Pt
17、15-2）：分布在矿区中部，为条带状磁铁贫矿夹磁铁透闪片岩、石英岩扁豆体。矿石以条带状构造为主，沿矿层走向变化大，为本区中部露头区的主矿体。c片岩段（Pt15-3）：该层为中部露头区矿体的顶板围岩，矿体为磁铁透闪片岩，其次为石榴黑云片岩、石榴透闪片岩，上部为厚层石英岩夹透闪片岩，其次夹薄层磁铁透镜状。d.中角闪岩段（Pt15-4）：角闪岩斜长角闪岩夹石英岩，透闪岩，赤铁石英岩及透闪片岩透镜体。1.4.3 地质构造a褶皱构造：矿区含矿地层产状变化复杂，出现多个倒转褶皱，因所在部位不同而异，中部露头区勘探线以西，地层走向东北东，向南东倾斜，勘探线以东，地层走向转为北西，向南西倾斜。b断裂构造：矿区
18、内断裂构造较为发育，已发现大、小断层20多处，对矿体有一定的破坏作用。断裂构造大体分为5组：东西向反冲逆断层组、北东向正断层组、北东东向逆断层组、北西向正断层组及北北东向正、逆断层组。1.5 矿体赋存要素1.5.1 矿石类型、结构构造矿石的自然类型可分为石英型磁铁矿、石英闪石型磁铁矿和闪石型磁铁矿。中区西段与中段（线以西），以石英闪石型磁铁矿矿石为主，其次为闪石型磁铁矿矿石，石英型磁铁矿矿石呈透镜状零星分布在石英闪石型磁铁矿矿石之中。矿石结构主要为：自形一半自形粒状变晶结构，纤维状、束状、放射状变晶结构，包含变晶结构，交代溶蚀结构。矿石构造主要为条带状、皱纹状和细脉侵染状构造。1.5.2 矿石
19、的矿物成分有用矿物主要有磁铁矿，次为赤铁矿和褐铁矿。脉石矿物以铁闪石、镁铁闪石和石英为主。此外尚有黑云母、方解石和黄铁矿等。1.5.3 矿石的化学成分矿石中的化学成分比较简单，主要有益组份是铁，未发现可供利用的其他有益组份。本次矿石是以SFe圈定。TFe最高含量为51.37%，平均含量为34.51%，SFe最高含量为44.59%，平均含量为27.52%。而SFe的含量主要集中于25-32%之间。露天采场的矿石平均品位TFe34.34%，SFe26.86%。矿石中有害组分主要是S和P，含量均较低，见表1.1，矿石中造渣元素含量见表1.2。表1.1有害杂质含量组 分最高含量（%）最低含量（%）平均
20、含量（%）S1.2720.0030.219P0.2190.0340.105表1.2矿石中造渣元素含量组 分SiO2Al2O3MgOCaOK2ONa2O最高含量（%）56.9610.584.8411.200.681.60最低含量（%）28.500.350.270.56痕迹痕迹平均含量（%）41.451.2472.3912.6530.210.121.5.4 矿岩的物理力学性质根据各种岩矿石的物理机械性质试验结果表明：磁铁矿及角闪岩抗压抗剪强度较大，岩矿石的稳定性较好，而片岩及砂岩的抗压抗剪强度较小，岩石的稳定性差。风化带、断层破碎带及褶皱构造带的轴部，风化及构造裂隙发育，岩石的稳定性不好，特别是片
21、岩沙岩及断层破碎带等因抗压抗剪强度低，稳定性差，为露天采场边破的不稳定地段，开采是必须注意安全。其矿岩的物理力学性质见表1.3。表1.3矿、岩的物理力学性质矿石硬度系数f=8-16岩石硬度系数f=6-10 矿石体重3.30t/ m3岩石体重2.80t/ m3含矿石体重3.09t/m3虚方体重2.10t/ m3矿石松散系数1.60岩石松散系数1.451.6 矿床水文地质特征1.6.1 矿床水文地质条件矿区含水层可为第四系孔系潜水、第三系潜水及承压水、基岩风化裂隙和构造裂隙水。a第四系孔隙潜水含水层该系地层主要由冲洪积、坡积物组成，在矿区的南部广泛分布，其厚度变化较大，一般厚约6-8米，局部较厚，
22、特别是距矿区较近的单双河厚度可达60米，含水层曾多层结构。上部为中细砂夹砂砾石层，下部为砂卵石，水位埋深2.72-4.35米，地下水埋深为南西深、北东浅。在距矿区南部约300米处以下降水的形式涌出地表，其流量为2000-2500m3/d。b.第三系潜水及承压水该系地层在矿区的西部、北部、东部均有分布。主要由砾岩、泥质砂岩及粘土组成，厚度54.55-156.46米，水位埋深2.39米。本区基岩风化裂隙发育，含水层平均厚度11.95-14.19米，水位埋深4.81到39.19米，涌水量0.079-0.45L/S，参透系数0.045-1.09，水质为HC03-Ca Mg型，矿化度0.37-1.06g
23、/L,PH值为7.4-7.9。1.6.2 矿区地下水补、迳、排本区地下水分布受地质岩性、地貌、构造等控制，各层地下水均受大气降水直接或间接补给。地下水流向在中部露头区西、北、东三面均由北向南，排泄于单双河。地下水径流条件较好，排泄方式主要以人工排泄、蒸发及降水的形式和通过地下径流排泄到区外。1.6.3 矿坑涌水量预测 矿坑充水因素主要为基岩风化裂隙潜水及大气降雨。大气降雨汇入到矿坑内，基岩风化裂隙潜水按地下水动力学无压完整井进行了预测。第二章 露天开采境界2.1 露天开采境界确定的原则和方法根据设计提供的地质资料知新新铁矿三合明矿区地质构造较为简单，整个矿区分为：西部异常区、中部露头区和东部异
24、常区，本次设计为中部露头区。区域出露的地层主要为下元古界三合明群、中元古界白云鄂博群、新生界老第三系和第四系。为了使露天开采的总体经济效果最佳，在确定开采境界时，尽量控制境界剥采比接近经济合理剥采比，此原则的第一层含义是使紧邻露天开采境界的那层矿岩的开采成本不大于地下开采的成本，其另一层含义是为了确保整个矿床的开采经济效益最优。由于位于矿床上部为山丘地形，并有季节性河流通过，在确定境界时还要考虑地表因素。2.2 确定境界所需的技术经济指标2.2.1 经济合理剥采比的选定本矿设计的年产量为90万吨，属于中小型矿山，根据冶金矿山设计参考资料上册，经济合理剥采比初步确定为njh=5m3/m3。2.2
25、.2 合理帮坡角确定矿体底板围岩为角闪岩，顶板为片岩，呈整合接触，界线明显。矿石硬度系数f=8-16，岩石f=6-8。矿石和角闪岩抗压、抗剪强度大，稳定性好；片岩及砂岩抗压、抗剪强度小，稳定性差。矿体的下盘岩性：下角闪岩段(Pt15-1)，下部为中细粒角闪岩夹石英岩、透闪岩扁豆体；上部为磁铁透闪片岩、石榴黑云片岩夹斜长黑云片岩，条带状磁铁石英岩、石英岩及石英透闪岩扁豆体。本层构成中部露头区矿体的底板。上盘最终帮坡角初步选为42。矿体上盘岩性：片岩段（Pt15-3），该层为中部露头区矿体的顶板围岩，矿体为磁铁透闪片岩，其次为石榴黑云片岩、石榴透闪片岩，上部为厚层石英岩夹透闪片岩，其次夹薄层磁铁透
26、镜状。初步确定下盘最终帮坡角为42。2.3 最终开采深度的确定2.3.1 矿山开采深度的初步确定按矿体厚度确定境界剥采比，然后继续向下无剥离开采，直至最小底宽为止。开采深度与境界剥采比nj的关系曲线见图2.1。图2.1深度与剥采比关系图2.3.2 最小底宽的确定确定无剥离开采深度的前提是先确定最小底宽，然后再在勘探线剖面图上反映出最终开采深度。由于本矿的生产能力90万吨/年，根据冶金工业出版社露天矿山设备选型配套，本矿初步选定采用20吨自卸汽车运输，2m3单斗挖掘机装载,在掘沟工作面采用单折返式调车。则最小底宽为：Bmin=2（Rmin+0.5T+E） 式（2.1）式中：Rmin汽车最小转弯半
27、径，9m；T 汽车的宽度，2.91m；E 安全距离，0.5m。经计算：Bmin=2（9+0.52.91+0.5）=21.91m。根据新新铁矿床的实际赋存条件，确定最小底宽为22米。掘沟工作面布置见图2.2。图2.2掘沟工作面布置图2.4 露天开采境界的参数2.4.1 露天矿的底部周界根据上面确定的露天矿底平面标高，在各地质剖面图上确定露天开采境界，并将各地质剖面图的底部周界位置反映在地质地形图上，用光滑的曲线连接各点，可得到露天矿底部周界。2.4.2 露天采场的构成要素根据本矿山的规模、地质条件和设备要求，确定采矿场的构成要素见表2.1。表2.1采矿场的构成要素采场最大长度663米采场最大宽度
28、408米采场上盘最终边坡角44度采场下盘最终边坡角45度最高开采标高+1692米底部标高+1560米采场封闭圈标高+1668米凹陷部分台阶高度12米台阶最终坡面角70度安全平台宽度5米清扫平台宽度12米运输平台宽度13米2.4.3 境界内的矿岩量及开采年限根据矿山具体情况初步确定矿石回采率为97%，废石混入率为3%。根据勘探线控制的矿岩面积得出矿石及岩石的量如表2.2。表2.2矿岩量表台阶序号矿石量（万m3）岩石量（万m3）地面+16921.078.93+1692+168015.223.8+1680+166846.2125.8+1668+165646.5164.7+1656+164446.21
29、37.8+1644+163247.2114.8+1632+162047.487.6+1620+160846.362.7+1608+159645.543.5+1596+158441.524.5+1584+157232.49.6+1572+156020.94.1总计436.37807.83矿石总量：4363700 m3，14400210吨岩石量：8078300 m3，22619240吨平均剥采比：np=1.83 m3/ m3均衡剥采比：njh=1.831.38=2.52 m3/ m3njh=3.0t/t本矿山的开采年限为： 式（2.2）式中：P露天矿境界内矿石的可采矿量，14400210吨；A露天
30、矿矿石年生产能力，90万吨/年；废石混入率，取3%；矿石回采率，97%。经计算：T=16年。第三章 矿床开拓运输3.1 开拓方式的选择露天矿床开拓是露天矿设计中带有全局性的一个重要问题，对矿山建设和生产具有重大影响。一方面受露天开采境界的影响，另一方面还影响基建工程量、基建投资和基建时间，影响矿山的生产能力、矿石损失和贫化、生产的可靠性和均衡性以及生产成本等。开拓系统一旦形成，则不易改变。否则会给生产带来许多困难，还会造成经济上的重大损失。因此，正确选定开拓方法是十分重要的。确定矿床开拓方法，必须遵照党和国家关于矿山建设的方针、政策，依据矿床赋存的地形地质条件，综合考虑各方面的因素，经全面分析
31、比较后方能选定合理的开拓方案。3.1.1 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。3.1.2 影响本矿开拓方法选择的主要因素（1）生产技术条件。即本矿的生产规模、矿区开采程度、露天采场的尺寸和高差等；（2）自然地质条件。即本矿的地质、水文地质、地形、工程地质及气候条件等；（3）经济技术条件。即矿山的建设投资，矿石生产成本及劳动生产率等。根据关门山铁矿的
32、实际条件，地形东高西低，地形复杂，在地表上下都有矿体赋存。因此对于山坡露天矿初步选取的开拓方式有：汽车公路运输开拓系统；铁路运输开拓系统；联合开拓系统，即山坡部分用平峒溜井开拓，下部用汽车公路开拓。技术方案比较：对于方案，汽车公路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；采矿场可设置多出入沟口进行分散运输，分散排岩；便于多品级矿石选别开采；便于改变工作线推进方向，新水平准备速度快，能达到较高的开采强度。对于方案，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
33、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，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，山坡部分采用平峒溜井开拓，投资省、运输设备少、节省能源、经营费用低、生产 能力大，适用于相对高差大于100米的山坡露天矿。但溜井宜堵塞和跑矿，放矿时，空气中的粉尘影响作业人员的健康，对矿石块度也有所限制。结合关门山铁矿的实际地形及气候条件，由于该地区大气降水是矿坑积水的主要原因，并且有两个山头开采，山头之间地势平坦，地形高差较小，不宜用溜井。东部地形比西部要高的多，采用铁路运输时线路布置
34、困难而且其基建工程量要大得多，故采用公路运输。对于深凹露天矿部分，初步选择的开拓方案有：（1）公路开拓；（2）铁路开拓；（3）联合开拓，上部用铁路开拓，下部用汽车开拓。根据关门山的实际情况，由于铁路运输要求设备转弯半径大，这就要求了矿山开拓工程的剥岩工程量，即提高了矿山的基建工程量，增加了成本。故不采用铁路开拓。为了尽快达产，减少基建时间和基建投资，充分发挥电铲的效率，可选用公路开拓。上面各开拓方案使用条件及主要特点见下表3.1。表3.1开拓方案使用条件及主要特点开拓运输方式使用条件主要特点公路开拓运 输1、地形条件和矿体产状复杂，矿点多且分散的矿床2、矿体薄、倾角缓，需要分采分运的矿床3、陡
35、帮开采工艺4、运距不大，一般在3km内5、不适于泥质，多水和松散砂层的露天矿1、线路坡度大，转弯半径小，因而线路工程量少，基建时间短，基建投资少2、便于采用高、分散排弃场3、机动灵活，适应性强，可提高挖掘机效率2030%（与机车运输线比）4、深凹露天矿可减少基建剥岩量和扩帮量 5、燃油和轮胎消耗量大，设备利用率低，运输成本高，经济运距短6、汽车排出尾气污染环境较严重铁路开拓运输1、适用于地形和矿体产状简单的大型露天矿2、山坡露天矿比高可达200m左右3、深凹露天矿比高在160m以内1、运输量大2、线路工程量大，基建投资多，基建时间长3、采场和剥离物排弃物移道工作量大4、线路坡度小，采深受限，一
36、般为200250m5、经济合理的运距长，一般在4km以上公路铁路联合运输1、走向长、宽度和垂深均较大的深凹露天矿2、地形地表平缓、平面尺寸很大的大型深凹露天矿1、充分发挥公路及铁路运输的各自优点2、多数矿山一般均设转载站3.2 运输线路的技术条件根据公路开拓运输的特点，汽车具有爬坡能力大和通过较小的曲线半径的特点，采场、排土场内的公路按级公路路设计，最大纵坡选8%，一般为6%，出入沟纵向坡度为6%，路面宽度根据线路等级和汽车宽度确定，按双线布置，路基宽度等于路面宽度与路肩宽度之和为10 m，根据采矿设计手册（2）表1-3-28可取运输平台宽度为13m。3.3 运输线路布置方式本露天铁矿山坡部分
37、运输线路采用直进式布线，从封闭圈+1668米1680米的矿体下盘开始布线，逐渐沿向封闭圈以上每个水平保证每个水平都能够与主线路相通。在比较平坦的地势部分可以增加曲率半径较大的拐弯段。线路直线部分坡度不大于8%，深凹部分运输线路布线采用直进回返式，考虑到重车上坡，空车下坡，发动机发热量大，出入沟坡度为6，并在每个出入沟底部设坡度为3的连接平台,以满足自然排水的要求。为了缩短基建期，早日达产，本矿采用移动坑线开拓，露天山坡部分从山坡一侧向最终边坡方向推进，深凹部分从矿岩分界处向最终边坡方向推进。3.4 设备选型及有关计算为了充分发挥汽车运输的经济效益，并考虑到实际年产量90万吨属中小型矿，为便于维
38、修，采用同一型号和生产厂家的汽车，决定选用BJ-373型汽车，载重20吨。配备的电铲斗容为2m3，对于矿石来说，电铲有效斗数为5，而对于岩石来讲，电铲有效斗数为6。BJ-373汽车技术参数见表3.2。表3.2 BJ-373型矿用自卸汽车技术参数表驱动形式载重(t)自重(t)发动机功率(马力)422015.4245轴距（m)轮距前(m)轮距后(m)后悬(m)3.62.852.451.89最小离地高度(m)最小转弯半径(m)货箱最大倾斜角()最大爬坡能力(%)0.3995032最大速度(km/h)外形尺寸(mm)车厢举升离地最小高度（m）407.392.913.140.83车厢举升离地最大高度（m
39、）6.563.4.1 平均运距根据采场终了平面图，运输平台和出入沟长度，初定平均运距在2.5km即可。3.4.2 时间利用系数时间利用系数与电铲，汽车的良好状况及工种制度有关，采用时间利用系数为0.75。3.4.3 不均衡系数根据矿山具体的情况确定，一般取1.051.15。因为生产规模较大，取1.1。3.4.4 装车时间电铲装卸汽车的时间主要与电铲作业循环时间及装载斗数有关，按下式计算： 式（3.1）式中： 挖掘机装车时间， min；n装载斗数，矿石n取5，岩石n取6；汽车入换时间，一般取22s；挖掘机作业循环时间，按tx =20+1.2E计算； 矿石容重3.30t/m3，岩石容重2.80 t
40、/m3；E铲斗标准容，2 m3。经计算：对于矿石，tx =39s；对于岩石，ts =36s。故：矿石为tx =3.6min，岩石为ts =4.0 min。3.4.5 卸载时间 主要取决于卸载物料的性质，矿石取41s，岩石取38s，一般取1min。3.4.6 调头及停留时间调头时间主要与汽车和电铲的相对位置及装卸车平台的布置形式，场地大小有关，一般取1.0min。停留时间包括待装待卸及运行中的耽搁时间，它随汽车类型和运距而变化，查采矿设计手册矿床开采上篇表1-3-41得二者总时间为4.2min。3.4.7 自卸汽车出车率它指平均每班开动的汽车台数与在籍汽车台数之比。而开动与在籍汽车台数又和汽车大
41、修里程和大修周期中汽车保修里程时间有关，查表1-3-42。按下式计算： K4=Ld/(Ld+abe) 式（3.2）式中： K4自卸汽车出车率， %；Ld汽车大修间隔，2600h；a每日工作班数，3；b大修周期中汽车保修工日及其它停驶工日，取166d；e班运时间，80.75=6h；0.75为时间利用系数。经计算：K4=46.5%，即自卸汽车出车率不得小于46.5%，本设计中取65%。3.4.8 汽车数量计算1）汽车台班运输能力自卸汽车台班运输能力可按下式计算： 式（3.3）式中：A自卸汽车台班运输能力， t；G自卸汽车额定重量，20t；K1汽车载重利用系数，矿石取0.93，岩石取0.77；查表1
42、-3-33。K2汽车时间利用系数，0.75；T自卸汽车周转一次所需时间，min； T=tz+ty+tx+tt 式（3.4）式中：tz挖掘机装满一辆汽车的时间；矿石为3.6min，岩石为4.0min；ty自卸汽车往返时间，ty =120L/v，矿石为17.2min；岩石为16.9min。v自卸汽车平均运行速度，矿石17.4km/h，岩石17.7km/h；tx自卸汽车卸载时间，1.0min；L自卸汽车平均运距，2.5km；tt自卸汽车调头和停留时间，取 4.2min；所以，对于运输矿石T=26min，对于运输岩石T=26.1min。经计算：汽车的台班运输能力中，若运矿石则A为257.6t，若运岩石
43、则A为212.4t。2）自卸汽车所需数量计算可按下式计算： 式（3.5）式中：N自卸汽车需要台数；台露天矿年运输量，矿石为90万吨，岩石为141.4万吨；K3运输不均衡系数，1.1；C每日工作班数，3班；H年工作日数，330天；A汽车台班能力，t；K4自卸汽车出车率，65%。经计算：运输矿石台；运输岩石台，共计18台。3）计算限制区间通过能力双车道通过能力的计算露天矿山道路通过能力是指在安全条件下，道路允许通过的最大汽车数量或运输量。双车道通过能力按下式计算： 式（3.6）式中：N双车道每小时通过的能力，辆；v汽车平均运行速度，矿石17.4km/h，岩石17.7km/h，这里取平均速度17.55 km/h；K1与挖掘机数量有关的运行不均衡系数 查表1-3-21取=0.67；K2考虑会车，交叉口及制动等因素的安全系数，取0.36；ST 同一方向上汽车之间安全行车间距，m ST=L1+L2+L0 式（3.7）式中：L1司机观察反应时间内所行驶的距离，L1=vt/3.6=8.8m；t司机观察反应时间， 1.8s；L2汽车开始制动到完全停住所行驶的距离， 式（3.8）K制动使用系数，取1.35；b
