露天采矿习题集附答案 联系客服

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设备及线路结构坚实,工作可靠,易于维修,作业受气候条件的影响较小,并且它能与国营铁路直接接轨,简化装卸工作,对于满足埋藏较深、平面尺寸较大的大中型露天矿生产甚为相宜。

铁路运输的主要缺点是:由于线路坡度小,曲率半径大,基建工程量大,基建投资高,建设时间较长,新水平开拓延伸工程缓慢,年下降速度比其他运输方式低,随着开采深度下降,运行周期长、运输效率明显下降。当采用移动坑线开拓时,线路质量难以保证,线路移动和维修工作量增加,运行管理复杂,影响挖掘机的效率。

(3)带式输送机运输的特点:铁路运输开拓受其使用条件限制,合理开采深度较小,

汽车运输虽具有一系列优点,但受合理运距的限制,开采深度也不能很大,并且铁路运输和汽车运输所设置的开拓坑道都是缓沟,其坡度只能在6°以下,因此线路展线都很长,掘沟工程量和边坡补充扩帮量增加,从而影响矿山基建和生产的经济效果。斜坡胶带运输开拓其线路坡度一般大于16°,不随露天矿延伸而降低生产能力,且运输能力大,运距短,运输成本低,便于实现自动化控制,劳动成产率和挖掘机效率提高,有利于增加年下降深度。

但胶带运输开拓对矿岩块度要求较严格,矿岩必须预先破碎,在采场内设破碎站基建费高,移设困难,因此胶带运输开拓一般应用于露天矿开采深度大的矿山,开采深度小的矿山一般不用。

5 排岩工作

1. 选择废石场应该遵循哪些原则?

答:选择排土场应做到:

(1) 尽可能采用内部排土,通过二次转排技术经济论证,积极采用临时排土场。 (2) 不占良田,少占耕地,尽量利用山坡、山谷的荒地,避免村庄的迁移。 (3) 在不影响矿山发展的情况下,尽可能靠近采场布置排土场,以便减少运距。 (4) 场地应在居民区、工业场地的下风侧或最小风侧及生活水源的下游,以免造成

环境污染。

(5) 场地不应截断山洪和河流,避免设在水文地质复杂的地段,以保证排土场的稳

定。

(6) 排土场中有可能再利用的部分要考虑回收时装运的方便,以便二次利用。 (7) 排土场地可分散布置,以利于多出口运输,疏散通过能力,缓和排弃高峰。 (8) 场地的选择有利于整用土地的复垦。 排土场还应满足:

(9) 排土场总容积与露天矿设计的总的剥岩量相适应。 (10) 排土场的接受能力应保证露天矿年度采掘计划的要求。 (11) 排土场要保持良好的工程状况,保证排土作业的安全进行。 2. 简述目前露天矿常用的排岩工艺与各自的特点。

(1)人工排土成本低,需设备少,堆置高度高,但排土能力不大,且须有足够的工业

场地,只能运用于土岩量不大,采用窄轨运输的中小型露天矿。作业内容包括:卸车、清底、回车、清场及处理个别掉道事故等。

(2)电铲排土具有排土能力大,移道工作量少等特点,但初期投资大,适用于以铁路

运输的大型露天矿,尤其是南方多雨地区及岩石松软的矿山。电铲排土段分为上下两个分台阶,电铲在下部分台阶的平盘上。车辆位于上部分台阶的线路上,将

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土翻入受土坑,由电铲挖掘并堆垒,在堆垒过程中,挖掘机沿排土工作线移动。其工序可概括为:列车翻卸土岩、挖掘机堆垒、移设铁路。

(3)汽车推土机排土具有工序简单、堆置高度高,能充分利用排土场容积、排弃设备

机动性较高、基建设资和经营费少等特点。

汽车推土机排土作业工序有气车翻卸土岩、推土机推土、平整工业场地、整修排土场公路。具体为:汽车进入排土场后,沿排土场公路到达卸土段,进行调车,使汽车后退停于卸土带背向排土台阶坡面进行翻卸。汽车翻卸后,由推土机进行推土平整。

3. 露天矿为什么要对土地进行复垦?土地复垦的基本步骤和要求是什么? 答:建设一个露天矿必然要占用一部分土地,土地复垦的目的就是一方面对资源进行二

次开发和利用,另一方面保护环境、维护排土场的稳定,防止雨水的冲刷。土地是不可再生的资源,是人类赖以生存的基础,土地复垦是一项迫切而光荣的任务。 土地复垦的基本步骤和要求有:

(1) 表土的采集、储存和复用:首先将露天矿开采范围内表土剥离,堆放在一定的

地方储存,供复土使用,或在排土场、工业场地等有土壤资源的地方采集,供复土时使用。

(2) 按合理的顺序进行排弃、回填,复土时要按岩石的种类、性能和快度的大小分

层堆置。

(3) 场地准备:场地整备后有良好的稳定性,控制地表水源,以免水土流失。 (4) 场地铺垫表土。

6 露天开采境界

1. 什么叫露天开采境界?影响露天开采境界的因素有哪些?

答:露天开采境界是指露天矿开采终了时所形成的空间轮廓。 影响露天开采境界的因素有:(1)自然因素:包括矿床埋藏条件(矿体的分布情况、倾角、厚度等)、矿石及围岩的物理机械性质、矿区地地形及水文地质情况等。(2)经济因素:包括基本建设投资、开采成本、矿石质量、开采时的矿石损失和贫化、矿山基建期限及达到设计产量的期限、机械设备供应情况等等。(3)组织技术因素:包括的范围很广,其中限制露天开采的因素有地面的重要建筑物、厂房、铁路、河流以及设置排土场的可能性等。促进露天开采的因素有:矿石和围岩软松极不稳定、矿物易燃或含泥量很多的矿床,而使之不能采用地下开采方法。

上述这些因素,对于不同的矿床,在不同时间、地点和条件下,对露天开采境界的影响程度是不同的。例如地表厂房和建筑无的限制,在一般矿山是次要因素,但在某些地区和矿山却起着决定性的作用。因此,在确定露天开采境界时,必须综合考虑各种因素的影响,分清哪些是影响设计的主要因素,起限制作用的因素,哪些是次要因素。但是,对于组织技术上限制的一些因素,也不是绝对的。例如河流对露天开采境界的影响,一方面河流改道很困难,费用高,但另一方面这种改道又不是不可能的,应结合具体条件,在设计中加以研究比较才能确定。

2.露天开采境界由露天采矿场的地表境界、底部境界和四周边坡组成。 3.什么是剥采比?常用的剥采比有哪些形式?

答:剥采比就是指露天矿开采过程中,为开采有用的矿物,剥离的废石量和采出的有用 矿石量之比,即单位矿石所需剥离得岩石量。开采境界变化,剥采比也随着变化,因此,

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露天开采境界与剥采比联系在一起。在确定境界时常用的几种剥采比为: (1)平均剥采比np,是指露天开采境界内岩石总量与矿石总量之比。 (2)分层剥采比nf,是指在同一分层内剥离岩石量与采出矿石量之比。

(3)境界剥采比nj,是以最终边坡角划定的境界,由某一水平延伸至另一水平时,所增加的剥离岩石量与采出矿石量之比。

(4)生产剥采比(也称时间剥采比)ns,是指露天矿某一生产时期剥离的废石量与所采出的矿石量之比。

(5)经济合理剥采比nh.j,是指经济上允许的最大剥岩量与可采矿量之比。以该剥采比从事露天开采时,露天开采成本不大于地下开采成本。 4.如何用产品成本比较法确定经济合理剥采比?

答:(1)按原矿成本比价计算。原矿成本比较计算的方法,是用原矿作为计算的基础,使露天开采出来的原矿成本等于地下开采成本。 露天开采矿石成本为:

CL=γPa+nb, 元/m3

式中 CL--------露天开采的原矿成本,元/m3;

a--------露天开采每吨岩石的纯采矿成本,元/m3; b-------露天开采剥离单位体积岩石的成本,元/m3; γP-------矿石容重,t/m3; n-------剥采比,m3/m3。

设以地下开采那部分矿体的原矿成本为CD(元/t),按露天开采的基本要求,以保证露天开采的原矿成本不超过地下开采成本,其关系式为:

?pa?nb??pCD

满足上式的最大剥采比,就是经济合理剥采比,即

nj.h??p(CD?a)b,m3/m3。

式中 n j .h---------------经济合理剥采比,m3/m3; CD---------------地下开采原矿成本,元/t。

原矿成本比较法要求基本数据简单,数据来源方便,是矿山设计中常用经济合理剥采比的办法,但该法没有涉及矿石损失率和回收率,即没有考虑露天开采和地下开采两者在损失、贫化方面的差别,从而未能反映出露天开采的优越性。

(2)按最终产品成本比较。此方法是按露天开采经采、选、冶所得产品总成本等于地下开采产品成本进行计算的。根据这一原则,当只计算到相同品位的精矿成本时,其关系式为:

(a?bn?p?SL)TL?(CD?SD)TD

式中 SL 、SD---------------分别是露天开采和地下开采时每吨原矿的选矿成本,元/t; TL、TD--------------- 分别是露天开采和地下开采时生产一吨精矿所需原矿吨数,t/t.

类似于原矿成本比较法,可得经济合理剥采比 n j .h

nj.h??pTDbTL[(CD?SD)?(a?SL)] , m3/m3 (1)

根据贫化率的定义,实际贫化率为:

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??原矿品位:

ao?a'

ao?a''a'?ao(1??)?a''?

式中 a'-------------原矿品位; Ao-------------------矿石的工业品位; a''-------------实际贫化率。

TL?所以

?[ao(1??L)?a''?L]?LTD??[ao(1??D)?a''?D]?D

式中 ?L、?D--------------分别为露天开采和地下开采的实际贫化率;

?L、?D --------------分别为露天开采和地下开采选矿回收率;

?-----------------精矿品位。

将上述二公式带入公式(1)中,则经济合理剥采比为:

nj.h??p[ao(1??L)?a''?L]?L{}(CD?SD)?(a?SL)} b[ao(1??D)?a''?D]?D

如果最终产品不是精矿而是金属矿时,其计算方法基本相同。可得:

nj.h??P[ao(1??L)?a''?L]?L?L{?(CD?SD?YD)?(a?SL?YL)}b[ao(1??D)?a''?D]?D?D

最终产品比较法中包含有贫化率?L、?D,考虑到露天开采和地下开采在贫化率上的差别,但该法要求的基础数据多,计算繁琐,计算时未考虑在开采回收数量上的差异。 5.确定经济合理剥采比有哪些方法?使用的条件是什么?

答:经济合理剥采比是指露天开采境界设计的重要指标,也是衡量露天矿开采经济合理性的主要依据,其含义是指允许分摊到有用矿物上的最大剥离量。目前确定经济合理剥采比的方法大致可分两类:

(1)比较法。是以露天开采和地下开采的经济效果作比较来计算,确定用露天开采和地下开采的界限;又分为产品成本比较法和储量盈利比较法。 (2)盈利法(也叫价格法)。适用于一些只宜用于露天开采的矿床,如砂矿、含硫高易自燃的矿床等,由于不能用地下开采与之相对照,故不用上述比较法,而用矿石的销售价格确定经济合理的剥采比,以保证露天开采的原矿成本不超过其价格,以保证矿山不亏损。

6.答:长露天矿是指矿体厚度与长度之比1:4以上的矿体。长露天矿可不考虑端帮 量。

7.答:短露天矿是指矿体厚度与长度之比1:4以下的矿题,一般采用平面图确定境界剥采比。段露天矿需要考虑端帮原矿岩量,一般不用横断面图确定境界剥采比。

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