日产1000KT露天采矿毕业设计下篇Word文档下载推荐.docx

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Cu

165-155

6951

1550-145

26953.43

145-135

91571.2

135-125

163077.5

255731

125-115

255731.8

359581

115-105

359581.5

532985

105-95

17927

532985.9

580912

23.82909

0.346823

758913.4

0.3468

391254

95-85

116276

536222

652498

24.6877

0.355953

249094

1250767

1499861

21.28879

405362

85-75

194841

680348

875189

23.5838

0.378609

348828

1633609

1982437

20.84751

321880

1770340

2092220

75-65

389682

1845112

2234794

21.23639

0.293184

1918554

2267382

0.272495

65-55

458241

1599525

2057766

0.28092

329044

2683422

3012466

24.03

0.36

987604

6636698

7624303

21.80045

0.3436365

1128949

6085035

7213984

21.971

0.3009

6.3DIMINE三维矿业软件在采剥计划中的应用

本设计主要利用3Dmine矿业软件编制矿山采剥计划。

具体步骤如下：

1、打开Dimine软件；

2、调入建立好的块体模型文件，点击“露天采矿——中长期计划”，在弹出的对话框中按要求进行选择文件设置。

计算主元素选择Fe。

彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。

图6-1用迪迈软件编制中长期计划

3、然后点击确定等待软件运行，运行成功后便得到中长期排产图，如图6-2：

图6-2中长期排产图

4、点击打开优化结果dmt文件，便可看到各个时期采剥矿岩量、采出主元素Fe平均品位、生产剥采比，由此构成了年度采剥计划表。

謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。

图6-3采剥计划图

结合三维软件的使用，可以明显的得到各个时期的采坑现状图，有利于我们分析各个时期的进度表，提高工作效率。

厦礴恳蹒骈時盡继價骚。

7穿孔爆破

本设计中，因矿岩的硬度不能直接挖掘，因此必须采用露天深孔爆破对矿岩松动。

7.1穿孔设备的选择及需要量的计算

穿孔设备主要根据矿岩物理学性质、矿岩生产能力，选择不同型号的潜孔钻机或牙轮钻机。

7.1.1钻机选型

设计矿山规模为100万t/a,属中型矿山，宜用深孔钻机，岩石为矽卡岩、片岩，中等稳固，f=1~7，矿岩断层,裂隙发育，虽然潜孔钻机单位钻孔成本较高，但潜孔钻机能量损失少（冲击器活塞直接撞击在钻头上），噪声小（冲击潜入孔内工作），节省动力（冲击器排出的废气可用来排渣），钻杆使用寿命长，与牙轮钻机相比，潜孔穿孔轴压小，钻孔不易倾斜；

工作气压高，回转扭矩大，凿岩效率高，性能可靠：

钻机轻，设备购置费用低；

钻孔方位广，调节灵活，定位准确。

另外参考类似矿山昆阳磷矿的应用经验，故初步设计采用的主要钻孔设备为江西萍乡市安源矿山设备厂直径200mm的KQ-200型潜孔钻机。

茕桢广鳓鯡选块网羈泪。

穿孔设备需要量主要根据钻孔的生产能力和矿岩生产能力计算。

7.1.2钻机需求量计算

（1）钻机的台班生产能力Vb

Vb=0.6VTb

＝0.6×

30×

8×

0.6

=86.4m∕（台·

班）（5—1）

（2）钻机的需求数量N

露天矿所需钻机数量取决于矿山设计年采剥总量、所选钻机年穿孔效率与每米炮孔的爆破量。

N=An∕[L·

q（1－e）]=8190000/[44550×

100×

（1-3%）]

=1.89取N=2台（5—2）

式中：

符号

符号意义

单位

取值

备注

Vb

台班生产能力

m/（台·

班）

100.8

V

钻机机械钻进速度

cm∕min

30

查钻机相关参数得18m/h

Tb

班工作时间

h

8

班工作时间利用系数

0.7

一般为0.7~0.8

N

所需钻机数量

台

2

An

矿山设计年采剥量

万t/a

819

（1+5.53×

1.3）

L

每台潜孔钻年穿孔效率

m∕a

44550

L=75×

3×

330×

0.6

q

每米炮孔爆破量

t∕m

100

参考《露天采矿学》类比国内矿山

e

废孔率

%

3

一般小于5%

7.1.3钻机相关指标

钻机型号

KQ-200型潜孔钻机。

孔径

200mm

86.4m∕（台·

废孔率

3%

班工作时间利用系数

钻机穿孔效率系数

钻机需要量

2台

7.2爆破工作

7.2.1钻孔形式与布孔方式

钻孔形式有垂直孔和斜孔两种，从爆破效果看，斜孔优于垂直孔（斜孔的抵抗线均一），但钻凿斜孔的技术操作较复杂，孔的长度比相应的垂直孔长，且装药过程中斜孔易发生堵孔，在大中型露天矿山广泛采用垂直孔，所以综合考虑后决定选用垂直孔。

鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。

布孔方式为梅花形多排孔布置，梅花形布孔，能量分布较为均匀。

7.2.2爆破参数的确定

（1）孔径d

露天中深孔爆破的孔径主要取决于钻机类型、台阶高度和岩石性质。

本设计选用KQ-200型潜孔钻机，其孔径为210mm，故d取值210mm。

籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。

（2）孔深h和超深hc

孔深由台阶高度和超深确定。

超深根据经验公式确定：

hc=（10~15）d

由于该矿床岩石松软，层理发育故取较小值，hc=10d=2.1m。

本设计采用垂直孔，孔深h=H+hc=12.1m（5—3）

（3）底盘抵抗线

根据爆破实践经验，底盘抵抗线

与台阶高度H之间有如下关系：

=（30～50）d=6.3～10.5m

根据钻机安全作业要求：

≥Hcotat+B（5—4）

式中：

H——台阶高度，10m；

at——台阶坡面角，at=65；

B——从深孔中心到坡顶线安全距离，B≥2.5～3m，取B=3m。

代入得：

≥10×

cot65°

+2.5=7.16m

综合考虑并取整后,

取7.5m。

（4）孔距a和排距b

孔距a是指同一排中相邻两孔中心线的距离，：

a=

=1.1×

7.5=8.25m取整为8m。

（5—5）預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。

炮孔密集系数

取1~1.4，随着多排毫秒爆破技术和合理的深孔起爆顺序的应用，出现了增大孔距，缩小排距，从而增大炮孔密集系数的现象，有时

达到3~8也得到好的爆破效果。

实践证明，适当加大

有利于改善爆破块度。

设计中取为1.2。

渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。

排距b指多排孔爆破时，相邻两排钻孔间的距离。

后排孔爆破时的岩石夹制效应，排距可按经验（0.8~0.9）

取。

该矿床矿岩较破碎，且用微差起爆方式，可取b=0.8W底=6m。

铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。

（5）堵塞长度Lz

堵塞长度关系到堵塞工作量的大小、炸药能量利用率和空气冲击波的危害程度。

合理的堵塞长度应能防止爆炸气体产物过早地冲出孔外，是破碎更加充分。

常用的经验式为：

Lz=Z

=5.25m（5—6）擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。

Z——填塞系数，垂直孔取0.7。

（6）单孔装药量Qk

前排：

Qk=qaHW底

后排：

Qk=qabHk

q——单位炸药消耗量，取0.4kg/m³

a——炮孔间距，为8m；

b——炮孔排距，为6m；

W底——最小抵抗线，7.5m;

k———后排装药量增加系数，一般1.1~1.3，取1.2。

计算得，前排Qk=240kg，后排Qk=230.4kg。

（7）爆破参数表

设备类型

KQ-200型液压潜孔钻机

孔径d

mm

210

孔深h

m

12.1

超深hc

2.1

底盘抵抗线

7.5

孔距a

排距b

6

堵塞长度lz

5.25

单位炸药消耗量q

kg/m3

0.4

单孔装药Qk

第一排

kg

240

后排

230.4

﹪

7.2.3装药、填塞、起爆方法

1）装药

采用空气间隔装药，空气间隔装药爆破可以降低大块率，改善爆破质量。

2）填塞

采用人工填塞，填塞物是炮泥。

3）起爆方法

采用逐排起爆爆破。

孔外排间用25ms导爆管雷管，孔内用110ms导爆管雷管，并且孔内用两发导爆管雷管起爆，深孔中间和孔底各一发。

外部利用电雷管起爆导爆管传爆。

贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。

7.2.4起爆及网路连接方法

爆区采用一爆两采的方法确定爆堆宽度，此时

m；

式中f—挖掘机规格系数，f≤0.9；

c—线路中心线到爆堆的距离，一般为2—3m；

可以的爆堆的宽度为29m。

爆区宽度选择为26m合理。

根据爆破一次能够满足挖掘机铲装10—15个昼夜的量计算爆区的长度。

矿山1年剥采总为22870800m³

，故每年采剥总量为2287080m³

。

每天（每年工作250天）每台（共4台）挖掘机需要承担的量为2287m³

挖掘机10昼夜的铲装量为22870m³

炮孔数目为22870/（6×

10）=6547.6,初步取48个孔。

最终布孔数量为50个，如下图所示。

坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。

起爆网络图

实际炸药单耗计算：

实际爆破炸药量240×

13+230.4×

37=11644.8kg

实际炸药单耗：

=0.509kg/m3

7.2.5起爆安全措施

穿孔爆破根据爆破安全规程（GB6722-2003）规定：

露天土岩爆破个别飞石对人员的最小安全距离不得小于200m，建、构筑物的爆破地震安全性应满足安全震动速度的要求，具体措施如下：

蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。

1）.爆破采用定时爆破，让职工及附近村民有规律地避炮，加强职工、附近村民安全教育，让职工、村民事先知道警戒范围、警戒标志、声响信号的意义；

買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。

2）.在爆破警戒线外设置明显标志，爆破前同时发出音响和视觉信号，使危险区内的人员能清楚地听到和看到；

3）.爆破时派专人负责警戒，严禁任何人员进入爆破警戒线范围以内，待爆破工作结束并确认安全方可进入采区；

綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。

4）.采用KQ-200潜孔钻机钻机穿孔，实行多钻孔，少装药的逐孔爆破，扩帮时采用预裂爆破，以减小爆破地震波对边坡的影响；

驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。

（1）、震动安全距离

V-不同条件下最大允许震动速度；

cm/s

K、a-查爆破教材326表13-1；

Q-一次爆破最大炸药量；

计算得：

（2）、爆破飞石安全距离

式中:

k-安全系数，一般1.0-1.5；

n-爆破作用指数；

W-最小抵抗线，m

所以，最终爆破安全警戒距离选取255米。

总之，严格按照《爆破安全规程》规定及以上措施实施爆破作业完全能保证该露天矿爆破安全。

8采装及工作面运输

8.1采装设备的选择

可供选择的铲装设备有电铲、液压铲和前装机。

电铲耐用、故障少，维修简单，设备价格和运行费用相对低一些，但灵活性不足，适应性相对较差；

液压铲灵活性好，适应性较强，但设备价格和运行费用相对高一些，维修保养相对复杂一些；

前装机虽然比较灵活，但挖掘力相对较小，适用于铲装物料比较松软的条件。

猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。

矿区岩石为大理岩、矽卡岩、片岩，中等稳固，f=6~8，矿体倾角10°

~15°

，年产矿量100万吨，再参考矿山现有采装设备，选用灵活性好，适应性较强的液压铲作为矿岩铲装设备。

自卸汽车为32t级的，初步决定选用小松PC700LC-8液压挖掘机。

锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。

其性能参数表如表8-1（数据来源：

小松官网）

表8-1小松PC700LC-8液压挖掘机基本性能参数構氽頑黉碩饨荠龈话骛。

项目

PC700LC-8

工作重量

67300

额定功率

PS（kW）

435（320）

标准斗容

m3

4

性能

最大行走速度

高速

km/h

4.6

低速

2.8

铲斗挖掘力（最大）

Kgf

36900

斗杆挖掘力（最大）

29900

尺寸

全长

11990

全宽

4290

全高

4670

工作范围

最大挖掘高度

11350

最大卸载高度

7360

最大挖掘深度

6910

最大垂直挖掘深度

5470

最大挖掘半径

11585

在地平面的最大挖掘半径

11295

发动机

名称

-

SAA6D140E-5

额定转速

rpm

1800

排量

ltr

15.24

1）挖掘机技术生产能力，可用下式计算：

Qj=

=

=306.6m3/h

2）挖掘机实际班生产能力

Qw=Qj·

Tb·

=306.6×

0.6=1471.68m3/台班

3）挖掘机数量的计算

矿山所需挖掘机台数应根据编制采剥进度计划确定，粗略确定时可按下式计算：

N＝A*k/（

Qw

w）=3.36台取4台

以上式式中：

Qj

挖掘机生产能力

m3/h

E

勺斗容积

3.5

t

挖掘机完成一勺采装的技术周期时间

s

24

课本fe172表7-6查询

kf

电铲移动、处理大块、选采等因素形成的辅助操作系数

取值0.5-0.9

kw

挖掘系数

0.73

kw=km/ks=1.1/1.5查表得

Qw

挖掘机实际班生产能力

m3/台班

挖掘机班工作时间

汽车运输时取0.6~0.7

A

每年挖掘矿岩量

万m3/年

2287080

总挖掘量22870800/10年

k

工作不均衡系数

1.3

年工作天数

天

250

天工作班数

班

w

挖掘机年出动率

0.8

一般取值≥0.8

8.2工作面运输方式

工作面运输采用32吨小松HD325-6自卸汽车运输。

8.3最小工作平盘宽度：

汽车运输时最小工作平盘度：

Bmin＝b＋c＋d＋e＋f＋g=15+2+3.66+4+4+3=31.66m取32m輒峄陽檉簖疖網儂號泶。

b——爆堆宽度，b=1.5H=15米；

c——爆堆坡底线至线路内侧边缘的距离，一般为2~3米，取2米；

d——车辆运行宽度，T=2+

+2=7.66米；

--汽车宽度，3.66米

e——线路外侧至动力电杆的距离，e取4米；

f=3~4米，取4米；

g——安全宽度，3米；

g=h（tgr-tga）（r－台阶稳定坡面角。

a—台阶坡面角）。

8.4挖掘机工作线长度

挖掘机工作线长度应满足下列条件：

1.保证挖掘机有5~10天以上的采装爆破量；

L=（5~10）A/（NraH）

=（5~10）×

653×

104/（330×

2.67×

12×

10）=318.73~637.46m

L——挖掘机工作线长度,m；

A——年采剥量，653万吨/年；

N——年工作天数，330天；

r——岩石容重，2.67t/m3

a——采掘带宽度，合理的采掘带宽度取最大挖掘半径11.55m，取整12m；

H——台阶高度，10m。

最终选取挖掘机工作线长度为350m。

2.满足运输要求；

汽车运输时一般150~300米以上；

选取350m依然能够满足汽车运输要求。

每个工作面的挖掘机工作台数，按采场工作线长度确定后。

还应根据该水平采用的运输方式，线路布置条件等因素进行修正。

根据运输条件确定的工作面挖掘机台数，由于整个矿山配备4台挖掘机，同时工作的台阶数为4，故每个台阶上安排一个采矿工作面，每个工作面配备3-5台汽车运输。

尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。

9排土工作

9.1排土场选择原则

1）就地就近；

2）应选在居民点的下风向地段。

防止污染居民区空气，危害身体健康；

3）不占或少占农田；

4）避免泥石流，滚石等危害下游地区；

5）对有害物质应采取有效措施，妥善处理，避免环境污染；

6）注意复土造田，保持生态平衡。

7）有条件的矿山，可选择内部排土场，节约排土费用。

8）近期和远期相结合，注意经济效果。

9.2废石量和排土场容积的计算

岩土量按终了境界各水平分层计算，然后累加求出总的待排实方体积为20091114m3。

排土场需要的有效容量的计算：

（1）有效容积计算：

=25113892

（7-1）

Vr——废石场的设计有效容积，

Vs——剥离岩土的实方数，

Ks——岩土的松散系数，取1.5；

Kc——岩土的下沉率，取20%。

（2）废石场的设计总容积：

V＝K1Vy＝25113892×

1.02＝25616169.84

（7-2）识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。

V——废石场的设计总容积，

K1——容积的富余系数，一般取1.02～1.05，取1.02；

Vy——废石场有效容积，

9.3排土场基本参数

1）阶段高度

排土场阶段高度及总堆置高度应考虑地质、水文、气候条件土岩物理学性质，运输及堆放机械方式，地形及地势等因素。

凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。

通过查询《GB50421-2007有色金属矿山排土场设计规范》，确定此次设计的排土场台阶堆置高度为15-30米，基底高度为10-25米。

恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。

2）安全平台

通过查询《GB50421-2007有色金属矿山排土场设计规范》，确定此次设计的排土场的安全平台为20-30米（当地面坡度大于24度时，需加防滚设施，并加警示标志）。

鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。

3）安全距离

通过查询《GB50421-2007有色金属矿山排土场设计规范》，确定此次设计的排土场的安全距离应满足以下条件：

硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。

地面坡度小于24度

（H为最终堆高）

①外部公路＞0.75H

②终了境界≥30米

③选厂≥2H

4）排土场容量

通过查询《GB50421-2007有色金属矿山排土场设计规范》，确定此次设计的排土场的排土容量应满足以下条件：

阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。

单个排土场

一级V≥1000X104m3

H≥150m

二级500m3≤V≤1000m3

100m≤H≤150m

三级100m3≤V≤500m3

50m≤H≤100m

5）排土场最终边坡角

通过查询《GB50421-2007有色金属矿山排土场设计规范》，确定此次设计的排土场的最终边坡角应小于岩石的自然安息角。

氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。

9.4排土场的建造及排土方式

结合矿区的地质地形图、矿山设备、逐年废石量，在遵循排土场的设计原则下设计排土场，运用Dimine矿业软件，汇出排土场效果图见附图，排土方式采用汽车——推土机排放。

釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。

9.4.1阶段高度

1号排土场，最低标高85m，最高标高205米，采用多台阶排土，排土场基底17m，台阶高度依次为17米、30米、30米、13米、30米；

分为5个台阶；

怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。

2号排土场，最低标高78m，最高标高205米，采用多台阶排土，排土场基底15m，台阶高度依次为15米、30米、30米、22米