关门山铁矿年产150吨工艺及开采设计毕业设计说明书.doc

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1、 内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书 题 目： 关门山铁矿年产150吨 工艺及开采设计 学生姓名： 学 号： 1072101224 专 业： 采矿工程 班 级： 采矿10-2班 指导教师： 摘 要本设计是关门山露天铁矿设计，年产200万吨。主要设计露天矿的最终境界、上部开拓系统、露天采矿工艺以及进度计划等内容。该矿山在2015年开始基建，2019年达产，总服务年限为40年。露天矿的最底部标高为110m，最高标高为+180m。采场上盘最终边坡角45，采场下盘最终边坡角35，台阶高度10m，台阶坡面角65，出入沟宽度13m。每布置三个安全平台就布置一个清扫平台，安全平台宽度4m，清扫平台宽度10m

2、。上部开拓采用斜坡汽车运输开拓山坡露天矿，封闭圈以下采用斜坡汽车固定坑线开拓。在采矿工艺方面，采用KY-250型牙轮钻机钻孔，选用SH-380A型载重32吨汽车运输，配套选用WK-4型4m3电铲采装。在排土场，采用汽车运输，选择黄河T-180型推土机排土。关键词：露天采矿最终境界、上部开拓系统、采矿工艺、采掘进度计划。 AbstractThis is the design of Guanmenshan open-air iron ore, The annual capacity of production is 200,0000 tons. It mainly involves the ult

3、imate realm of open pit, the upper part of the system, the open pit mining process as well as the contents of the progress of projects. The mine prepares the construction of infrastructure in 2015, and will reach production capacity in 2019, the total length of service in the mine will last 78 years

4、.The end of the elevation in the Open-pit mine is 110m, the highest elevation is +180m, The final slope anglein the top is 45, and the other side is 35，The height of the step is 10m, the angle of height slope is 65 , the width of the out of groove is 13m. Each of the three security platform arranged

5、 on a cleaning platform, the width of security platform is 4m, that of the cleaning platform is 10m.The upper part of pioneering uses the hillside slopes to open up the motor transport open-pit mine,and the closed loop using the following line slope pit open up car fixed.In the mining process, the u

6、se of KY-250 Down-hole drilling rig. SH-380A selected load 32 tons of automobile-based transport, supporting selection of type WK-4 Excavator backhoe loaded 4m3. In the dump, we uses motor to transport, selecting T-180 Dump bulldozers.Key words：The ultimate realm of open pit mining, The upper part o

7、f the system, Mining technology, Mining schedule。 II目录摘 要IAbstractII第一章 地质部分11.1 区域及矿区地质概况11.1.1 矿石地质特征11.1.2 水文地质概况1第二章 露天开采境界22.1 露天开采境界确定的原则和方法22.2 确定境界所需的技术经济指标22.2.1 经济合理合理剥采比的选定22.2.2 最终边坡角22.3 最终开采深度的确定32.3.1 矿山开采深度的初步确定32.4 露天开采境界的参数62.4.1 露天矿的底部周界62.4.2 露天采场的构成要素62.4.3 境界内的矿岩量及开采年限7第三章 矿床开拓

8、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103.2 运输线路的技术条件133.3 运输线路布置方式133.4 设备选型及有关计算133.4.1 平均运距143.4.2 时间利用系数143.4.3 不均衡系数143.4.4 装车时间143.4.5 卸载时间153.4.6 调头及停留时间153.4.7 自卸汽车出车率153.4.8 汽车数量计算16第四章 掘沟及新水平准备194.1 掘沟工程194.1.1 沟道的类型，断面形状及其规格194.2 掘沟工程量及扩帮工程量214.2.1 计算掘沟工程量和掘沟速度224.3 新水平准备

9、工作264.3.1 确定新水平准备工程量和各项工程所需时间264.3.2 各项工程所需的时间274.3.3 计算最大可能的矿山工程延深速度27第五章 露天矿生产能力及采掘进度计划285.1 矿山生产能力的验算285.1.1 按可能有的采矿工作面数目验算生产能力285.1.2 按矿山工程延深速度验算生产能力295.1.3 根据年服务年限论证生产能力的经济合理性295.2 采掘进度计划的编制295.2.1 编制采掘进度计划的依据资料305.2.2 采掘进度计划305.3 矿山工作计划315.4 矿山全年、昼夜及班岩产量计算31第六章 矿岩采剥工程326.1 概述326.1.1 工作线纵向布置的采剥

10、方法的特点326.2 穿孔工作326.2.1 穿孔设备的选择326.2.2 设备生产能力的确定346.2.3 设备数量的计算356.2.4 二次破碎方法和所需的设备数量356.3 爆破工作366.3.1 爆破方法的选择366.3.2 爆破方法及爆破器材366.3.3 爆破参数的确定376.4 装车工作396.4.1 采装设备的选择396.4.2 采装工作面参数及工作平盘的配线方式40第七章 排土工作427.1 排土场位置的选择及排土容积的计算427.1.1 排土场位置的选择427.1.2 排土场的容积427.2 排土方法的选择及堆置要素的确定427.2.1 选择排土场方法427.2.2 排土工

11、序427.2.3 确定排土场参数437.3 排土线生产能力44第八章 露天矿主要技术经济指标45参 考 文 献47附录48致谢55第一章 地质部分1.1 区域及矿区地质概况矿层出露的地层以鞍山为主，地质构造较为简单，属单斜构造。鞍山群按岩性分为千枚岩、夹含铁石英岩。矿体为厚层状，铁矿床产于千枚岩和混合岩之间，沿走向和倾向，产状和矿石品位变化不大。1.1.1 矿石地质特征矿体走向270300，倾向北东，倾角7085。该矿属沉积变质矿床，矿床由多条矿体组成，即、 号矿出露于地表, 号矿体控制线长度有9线到24线,全长3080米，地表出露长度约1400米左右，矿层平均厚度约109米，延深超过800米

12、；号矿体分布在号矿体东北部的11线到12线几其附近。F4F5号断层之间长度约为400米，水平厚度约为60米左右，延深超过500米，由于受断层影响，矿厚度由两端逐渐减小至尖灭。 矿床矿石平均品位29.76%，矿石普氏硬度系数f=1216，上盘混合岩普氏硬度系数f=1012，下盘千枚岩普氏硬度系数f=810。矿石容重为3.3t/m3，岩石容重为2.72t/m3，矿岩松散系数为1.5。1.1.2 水文地质概况矿体本身是含水层，大气降水是矿体充水的主要因素。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关门山铁矿地质构造较为简单，属于单斜构造。安山群按岩性分为千枚岩、

13、夹含铁石英岩。矿体为厚层状，铁矿床产于千枚岩和混合岩之间，沿走向和倾向，产状和矿石品位变化不大。此矿开采设计的主要原则如下：（1）境界剥采比不大于经济合理剥采比（2）要充分利用资源，尽可能把较多的矿石圈定在露天开采境界内；（3）所圈定的露天开采矿场的帮坡应等于露天边坡所允许的角度。（4）下列情况可缩小露天矿境界：开采境界边缘附近有重要建筑物、构筑物、河流等需要保护。本矿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 经济合理合理剥采比的选定本矿设计的年产量为200万吨，属于中小型矿山，根据冶金矿山设计参考资料上册，经济

14、合理剥采比初步确定为njh=2.8m3/m3。2.2.2 最终边坡角关门山矿区地质构造比较简单，分三层，矿石普氏硬度系数f=1216，上盘为混合岩，普氏硬度系数f=1012，下盘为千枚岩，普氏硬度系数f=810。由于矿体本身是含水层，矿区年降水量较大，大气降水是矿体充水的主要原因，加上冬季气温较低，可能有一定厚度的冻土，矿区西侧有一季节性河流，若在基建期将河流圈入境界，河流要大范围的改道或开挖涵洞，初期投资太大，所以预计开采深度为200米左右。根据矿区的地质条件、矿区的工程地质和水文地质，矿岩的物理性质，选取上盘最终边坡角为45，下盘最终边坡角为45，端帮最终边坡角为45。2.3 最终开采深度

15、的确定2.3.1 矿山开采深度的初步确定2.3.1.1以矿体厚度初步确定的开采深度关门山铁矿的走向长度大，倾角为7085由于矿体厚度与最小底宽相比大很多，在确定开采深度时露天矿底的位置不易确定，可先按矿体厚度作图确定境界剥采比，然后继续向下无剥离采矿，直至最小底宽为止。首先在各地质横剖面图上根据经济合理剥采比确定开采深度，然后在纵投影图上根据具体情况调整露天矿底部标高。在各地质横剖面图上绘出开采深度与境界剥采比nj的关系曲线。（1） 剖面图开采深度与境界剥采的比关系见图2.1。Hj=59.3图2.1 剖面图开采深度与境界剥采比关系图 （2）+100剖面图开采深度与境界剥的采比关系见图2.2。

16、Hj=151.5m图2.2 +100剖面图上开采深度与境界剥采比关系图（3）剖面图上开采深度与境界剥采比关系见图2.3。 Hj=113.8米图2.3 剖面图上开采深度与境界剥采比关系图（4）剖面图开采深度与境界的剥采比关系见下图2.4。Hj=184.8m图2.4 剖面图上开采深度与境界剥采比关系图（5）V剖面图上开采深度与境界剥采比关系见图2.5。Hj=57.6m图2.5 V剖面图上开采深度与境界剥采比关系图 2.3.1.2 露天矿底部标高的调整由于各地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

17、。将各剖面图上确定的开采深度投影到地质纵投影图上，连接各点，可得到一条不规则的折线。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。图2.6 露天开采深度确定经调整后，关门山露天矿的最低标高-110。可以满足地形条件的限制，季节河流的影响。我们要尽可能的避免开岩凿洞，使季节河流改道。所以最终将露天矿的底部标高定为-110。 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

18、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下表：表2-1采场上盘最终边坡角45度采场下盘最终边坡角35度最高开采标高180米底部标高-110米采场封闭圈标高 70米 台阶高度10米台阶最终坡面角65安全平台宽度4米清扫平台宽度10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下。表2-2勘探线号1/2两勘探线间的距离（m）控制的矿石面积（m2）控制的总石面积（m2）XI-XIII+10248.824

19、974.6 6250.1XIII+10-XIV51.0530836.461047XIV-XV98.3318862.752864.6XV-XVIII296.05 19194.360185.4XVIII-XIX75.4312386.122730.1 矿石总体积（万m3）2543.6 岩石总体积（万m3）3499.6 由上表知：境界内的矿石量为2543.63.3=8393.88万吨 境界内的岩石量为3499.62.72=9518.9万吨平均生产剥采比np=9518.98393.88=1.16吨/吨=1.41 m3/ m3均衡生产剥采比ns=np=1.51 m3/ m3 =1.83 吨/吨 取1.3本

20、矿山的开采年限为：T= 式中： P露天矿境界内矿石的可采矿量，8393.88万吨；Ak露天矿矿石年生产能力，200万吨/年；k1富裕系数，取1.1。经计算T39.15年,取整后为40年。根据矿石的生产能力可知矿岩生产能力为：A=Ak（1+ns）式中：A矿岩年生产能力，； Ak矿石年生产能力，60.6，200万吨/年；ns均衡生产剥采比，1.83m3/ m3；经计算得A=171.5。续表8-2 勘探线号1/2两勘探线间的距离（m）控制的矿石面积（m2）控制的总石面积（m2）XI-XIII+10248.824974.6 6250.1XIII+10-XIV51.0530836.461047XIV-X

21、V98.3318862.752864.6XV-XVIII296.05 19194.360185.4XVIII-XIX75.4312386.122730.1 矿石总体积（万m3）2543.6 岩石总体积（万m3）3499.6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

22、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）要求矿山基建时间短，保证早投产，早达产；（2）要求生产工艺简单,可靠，技术上先进;（3）基建工程量少，施工方便；（4）基建投资少，尤其是初期投资少；（5）不占良田，少占耕地，并有利于改地造田；（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；

23、（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。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

24、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

25、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，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：

27、（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。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8%，回头曲线半径为16米，辅助曲线半径为28米，个别曲线半径为40米，这是为了满足坡度的要求。路面宽度根据线路等级和汽车宽

28、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9米，运输平台宽度为13米。3.3 运输线路布置方式关门山露天铁矿山坡部分运输线路采用直进式布线，从封闭圈70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%，由于公路等级为II级公路，当线路长度超过400m时，在拐弯处设缓坡段，由于地形条件较困难，所以缓坡段长度不小于80m。（据设计手册表1-3-15和表1-3-16）。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8，并在每个出入沟底部

29、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200万吨属中型矿，决定选用车型SH-380A型汽车，载重32吨，为便于维修，采用同一型号、同一生产厂家的汽车。SH-380A型汽车的参数如表3-2。表3-2 SH-380A型汽车技术参数表驱动形式载重(t)自重(t)发动机功率(Kw)423222294轴距（m)轮距前(m)轮距后(m)后悬(m)3.82.852.451.89最小离地高度(m)最小

30、转弯半径(m)货箱最大倾斜角()最大爬坡能力(%)0.379.15036最大速度(km/h)外形尺寸(mm)车厢举升离地最小高度（m）46.17.953.553.4750.6车厢举升离地最大高度（m）6.83.4.1 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，查采矿设计手册矿床开采上篇表1-3-38，每天三班工作制，故取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。因为生产规模为200万吨，规模较大，取1.1。3.4.4 装车时间电铲装卸汽车的时间主

31、要与电铲作业循环时间及装载斗数有关，按下式计算：= 式中：-挖掘机装车时间 ， min； n-装载斗数 ，矿石n取4岩石n取4； -汽车入换时间，一般取30s； -挖掘机作业循环时间，按 =20+1.2E计算； -矿石容重3.3 ；岩石容重2.72 ； E-铲斗标准容，4；经计算矿石时，=41s；岩石时，=37.8s；故矿石的=3.23min，岩石为=3min。3.4.5 卸载时间 主要取决于卸载物料的性质，主要取决于卸载物料的性质，参考采矿设计手册2，矿石取41s，岩石取38s，一般取1.0min。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

32、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，查表1-3-41得二者总时间为4.8min.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修理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) 式中： 自卸汽车出车率 ， %； 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

33、70%。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： 式中： A自卸汽车台班运输能力， t； G自卸汽车额定重量，32t； 汽车载重利用系数，矿石取0.93，岩石取0.77；查表1-3-33 汽车时间利用系数，0.75； T自卸汽车周转一次所需时间，min； 式中： tz挖掘机装满一辆汽车的时间；矿石为3.23min，岩石为3min； ty自卸汽车往返时间，ty =120L/v，矿石为21.2min；岩石为20.9min； 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，3km；

34、 tt-自卸汽车调头和停留时间，取 4.8min； 计算得 运矿石时T=29.7min；运岩石时T=29.1min。 经计算汽车的台班运输能力中，若运矿石则A为360.7t，若运岩石则A为304.8t。2）自卸汽车所需数量计算：可按下式计算：N= 式中： N自卸汽车需要台数；台 露天矿年运输量，矿石为200万吨，岩石为302万吨； 运输不均衡系数，1.1； C每日工作班数，3班； H年工作日数，310天； 自卸汽车出车率，70%。 经计算，运输矿石 运输岩石，共计27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

35、通过能力按下式计算：N= 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； 与挖掘机数量有关的运行不均衡系数 取 0.67 ； 考虑会车，交叉口及制动等因素的安全系数，取0.37 同一方向上汽车之间安全行车间距，mST=L1+L2+L0 式中： 司机观察反应时间内所行驶的距离，=vt/3.6=8.3m； t司机观察反应时间， 1.7s； 汽车开始制动到完全停住所行驶的距离，L2= K制动使用系数，取1.4 计算粘着系数，0.4 滚动阻力系数，取0.035 i道路纵坡，8% 经计算米； L0停车安全距离

36、，取汽车全长 ，取7.95米； ST= 19.48米， 辆。第四章 掘沟及新水平准备4.1 掘沟工程4.1.1 沟道的类型，断面形状及其规格在露天开采中，为保持持续正常生产，需及时准备出新的工作水平，而新水平的准备工作包括掘进出入沟，开段沟和为下水平新水平准备掘沟进行的扩帮工作。不同掘进方法的选择,取决于它所采用的运输和装载方式。采用汽车运输掘沟，掘进梯形横断面的双壁沟。沟道类型有出入沟和开断沟两种，沟的主要要素包括沟底宽、沟深度、沟帮坡面角，沟的纵向坡度和沟的长度。4.1.1.1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

37、运输掘沟时,为了提高挖掘机的效率，采用回返式调车，露天矿山坡部分出入沟沟底最小宽度为23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23米。4.1.1.2沟深度山坡露天矿的出入沟和开段沟均为单壁堑沟，凹陷露天矿的出入沟和开段沟均为双壁堑沟，出入沟深度值为零至台阶高度，即山坡露天矿出入沟深度010米，开段沟深度等于台阶全高度10米；凹陷露天矿出入沟深度010米，开段沟深度等于台阶全高度10米。4.1.1.3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，采用移动坑线开拓时，沟帮两侧坡面角均为65。4.1.

38、1.4沟的纵向坡度根据掘沟的运输设备类型、堑沟的用途确定，露天矿山坡部分汽车运输矿岩为重车下坡，空车上坡，出入沟一般只有穿孔设备行走，出入沟的纵向坡度为8%，露天矿凹陷部分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。4.1.1.5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 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8%米。经计算出入沟为125米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。综合以上五节关于出入沟和开段

39、沟的构成要素及其类型形状，现给出单壁沟和双壁沟的横断面图，如图4.1和图4.2：图4.1单壁沟横断面图图4.2双壁沟横断面图4.2 掘沟工程量及扩帮工程量 按掘沟时采用的运输方式不同，掘沟方法常分为： 铁路运输掘沟（trenching with railroad haulage） 汽车运输掘沟（trenching with truck haulage） 汽车-铁路联合运输掘沟（trenching with truck-railroad conbined haulage） 无运输掘沟（trenching without haulage）由实际需要，考虑到沟道的类型及采用的运输设备类型和电铲类型及

40、掘沟速度的要求，决定采用汽车运输掘沟。汽车掘沟比铁路运输掘沟速度高，掘沟工程量小，新水平准备时间短,工作机动灵活，没有移设线路和爆破埋道问题，入换时间短，供车比较及时，实际资料表明，汽车掘沟电铲效率比铁路运输平装车高2732%掘沟速度可达150180米/月。4.2.1 计算掘沟工程量和掘沟速度4.2.1.1掘沟工程量对于露天矿的深凹部分，出入沟和开段沟为双壁沟， 出入沟的工程量按下式计算 V1= 式中： V1出入沟工程量,m3； h延深一个新水平的深度，10m； i出入沟平均坡度，8%； 出入沟沟底宽度，23m； 沟帮坡面角 取65； 经计算V116999.2m3 开段沟截面积： 式中： -开

41、段沟截面积； -开段沟沟底宽度，23米； h-延深一个新水平的深度，10米； -沟帮坡面角 取65； 经计算S2=277m2。对于露天矿的山坡部分，其开段沟和出入沟都为单壁沟。出入沟的工程量按下式计算 V3=式中： V3出入沟工程量； =0.5； 地形坡度，15 ； 出入沟沟底宽度，23m； i出入沟平均坡度，8%； 沟帮坡面角 取65； 经计算V1=10428.7m3。开段沟截面积S4= 式中： 开段沟截面积，平方米； -开段沟沟底宽度，23米； 经计算S4=132平方米4.2.1.2掘沟速度根据黑色冶金矿山采矿设计若干原则规定（试行）我国设备配套大致如下：特大型： 表4-1矿山规模穿孔（牙轮钻）采装（电铲）运输矿1000万吨/年矿岩3000万吨/年硬岩310380软岩25031010米3及以上100T以上汽车150T机车、100T矿车胶带运输机 大型：矿山规模穿孔采装运输矿2001000万吨/年矿岩10003000万吨/年250310牙轮150200潜孔410米3电铲50100 T汽车100150T机车60100T矿车胶带运输机中型：矿山规模穿孔采装运输矿60200万吨/年矿岩3001