露天开采 露天矿开采境界.pptx

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1、第五章第五章 露天矿开采境界露天矿开采境界概述剥采比确定开采境界的原则确定开采境界的方法和步骤第1页/共22页露天开采境界：露天开采境界：露天矿场开采终了时形成的空间轮廓。开采境界三要素：开采境界三要素：底部周界、最终边坡、开采深度。作用：作用：关系到露天矿的可采煤量、剥离岩量、生产能力、开采年限等主要技术经济指标，也影响到矿床开拓、运输的环节，最终影响到经济效果。1 1概述概述第2页/共22页1 1概述概述影响露天开采境界因素自然因素：自然因素：包括矿床埋藏条件（如矿体形态、大包括矿床埋藏条件（如矿体形态、大小、厚度、倾角等）、矿石及围岩性质、地形，小、厚度、倾角等）、矿石及围岩性质、地形，

2、矿山附近的河流、湖泊、工程地质、矿石品位等。矿山附近的河流、湖泊、工程地质、矿石品位等。技术组织因素：技术组织因素：包括露天和地下开采的技术水平、包括露天和地下开采的技术水平、装备水平，矿山附近的铁路、主要建筑物等对开装备水平，矿山附近的铁路、主要建筑物等对开采境界的影响。采境界的影响。经济因素：经济因素：包括基建投资、基建时间和达产时间、包括基建投资、基建时间和达产时间、开采成本和销售价格，开采过程中矿石的贫化和开采成本和销售价格，开采过程中矿石的贫化和损失，以及国民经济的发展等。损失，以及国民经济的发展等。1 1概述概述第3页/共22页1 1概述概述边边坡坡稳稳定定与与安安全全因因素素：露

3、露天天矿矿边边坡坡稳稳定定是是指指整整个个开开采采期期内内，整整体体边边坡坡基基本本稳稳定定，不不出出现现意意外外的的大大的的滑滑坡坡危危害害。这这是是矿矿山山安安全全生生产产的的前前提提，也也是是开开采采境境界界决决策策的的前前提提条条件件。而而边边坡坡局局部部地地段段1-31-3个个小小台台阶阶的的变变形形、滑滑落落被被视视为为是是允允许许的的。若若在在整整个个开开采采期期整整体体边边坡坡有有变变形形，但但无无破破坏坏，开开采采终终了了时时边边坡坡全全部部破破坏坏滑滑落落，则则被被视视为为最最经经济济的的边边坡坡。边边坡坡稳稳定定性性研研究究就就是是准准确确掌掌握握边边坡坡岩岩体体工工程程

4、地地质质与与水水文文地地质质条条件件，恰恰当当选选取取岩岩体体力力学学强强度度指指标标，使使稳稳定定性性计计算算符符合合实实际际。从从而而得得到到最最高高的的效效益益，而而风险却最低。风险却最低。1 1概述概述第4页/共22页1 1概述概述开采工艺因素：开采工艺因素：决策开采境界要考虑在当前技决策开采境界要考虑在当前技术条件下，开采工艺与装备的可操作能满足开术条件下，开采工艺与装备的可操作能满足开采工艺要求，还要确定和寻求满足最佳开采境采工艺要求，还要确定和寻求满足最佳开采境界的配套工艺措施及相应装备。即选出的开采界的配套工艺措施及相应装备。即选出的开采境界方案既不能脱离当前工艺技术水平而使得

5、境界方案既不能脱离当前工艺技术水平而使得在工艺上无法实施，又不能以传统的观念、工在工艺上无法实施，又不能以传统的观念、工艺、装备去限制技术、经济上有重大突破的最艺、装备去限制技术、经济上有重大突破的最佳方案。因此，应当从配套工艺的深化研究和佳方案。因此，应当从配套工艺的深化研究和改进工艺中保证最佳开采境界，以便实施于生改进工艺中保证最佳开采境界，以便实施于生产。产。1 1概述概述第5页/共22页1 1概述概述经济效益因素：经济效益因素：决策开采境界方案，经济效益决策开采境界方案，经济效益是研究的归宿和落脚点，在基本满足其他因素是研究的归宿和落脚点，在基本满足其他因素要求的前提下，经济效益最终决

6、定方案的取舍。要求的前提下，经济效益最终决定方案的取舍。露天开采境界的相对性和变化露天开采境界的相对性和变化 采用分期开采时，境界由小到大，逐渐扩大采用分期开采时，境界由小到大，逐渐扩大到最终境界。对于一次按全境界开采的露天矿，到最终境界。对于一次按全境界开采的露天矿，以经济合理剥采比作为主要依据，与国民经济以经济合理剥采比作为主要依据，与国民经济发展和科学技术水平密切相关。发展和科学技术水平密切相关。1 1概述概述第6页/共22页剥采比：剥采比：开采单位煤量所须剥离的岩石量。开采单位煤量所须剥离的岩石量。m m3 3/t/t平均剥采比：平均剥采比：露天开采境界内，全部岩石量与采露天开采境界内

7、，全部岩石量与采出煤量之比。出煤量之比。境界剥采比境界剥采比:当露天开采境界做少量变化当露天开采境界做少量变化(扩大或扩大或减少减少h)h)所引起的岩土量与煤量变化之比值。所引起的岩土量与煤量变化之比值。生产剥采比生产剥采比:露天矿某一生产时期剥离的岩土量与露天矿某一生产时期剥离的岩土量与采出煤量之比。采出煤量之比。经济合理剥采比：经济合理剥采比：是指经济上允许的最大剥岩量是指经济上允许的最大剥岩量与可采煤量之比。与可采煤量之比。2 2剥采比剥采比第7页/共22页平均剥采比的含义P地表VD CAB平均剥采比的含义第8页/共22页境界(瞬间)剥采比含义C45o地表矿体D D CHAABBt境界剥

8、采比的含义第9页/共22页生产剥采比的含义地表D CAB生产剥采比的含义第10页/共22页生产剥采比的含义经济合理剥采比的含义1）露天、地下开采单位煤量成本相等2）露天开采法采出的煤的成本与售价相等第11页/共22页境界剥采比不大于经济合理剥采比 nk=nj平均剥采比不大于经济合理剥采比 np=nj生产剥采比不大于经济合理剥采比 ns=nj3 3确定开采境界的原则确定开采境界的原则第12页/共22页境界剥采比不大于经济合理剥采比实质：实质：要求邻近露天开采境界的那层矿岩露天开采成本不超过地下开采成本。它是使整个矿床开采的总经济效果（成本或盈利）最佳。应用：应用：可以划定露天与地下开采的分界线，

9、国内外普遍运用这一原则来圈定露天矿境界。条件：条件：按这一原则确定境界，矿床产状应保持连续，而且厚薄均匀，否则矿床上薄下厚或者不连续，将会使初期剥采比超过允许值。对这种情况，除了使用本原则外，要用其他原则进行补充。第13页/共22页平均剥采比不大于经济合理剥采比实质：实质：用露天方法开采境界内全部储量的总费用，应等于或小于用地下方法开采该部分储量的总费用。应用：应用：作为nk=nj原则的补充。即对于某些覆盖层很厚或不连续的矿体，当用nk=nj确定出境界后，还要核算该境界内的平均剥采比，看它是否满足np=nj原则。缺陷：缺陷：该原则是一种“算术平均”的概念。它既未涉及整个矿床开采的总经济效果，更

10、没有考虑露天开采过程中剥采比的变化。是一个比较粗略、笼统的原则。第14页/共22页生产剥采比不大于经济合理剥采比实质：实质：露天矿任意生产时期按正常工作帮坡角进行生产时，其生产成本不超过地下开采成本或允许成本。缺陷：缺陷：没有考虑整个矿床开采的总经济效果，只顾及矿床上部的露天开采而不管剩余部分的开采；初始剥采比和基建投资也大；由于生产剥采比变动较大，因而其设计方法也繁琐费事。应用：应用：只对不规则、沿走向厚度变化大及上部覆盖层厚的矿体，按nk=nj原则确定境界后，利用该原则进行校验。第15页/共22页境界确定中广泛采用的原则nk=nj第16页/共22页 CLPiPiVi 4 4合理开采深度的确

11、定原则合理开采深度的确定原则第17页/共22页每延深一个深度所采出的煤量，市场上销售所得金额应大于或等于采煤费用和为采煤而必须剥离岩土的费用之和。合理开采深度的确定主要取决于经济因素和受赋存条件决定的煤量与岩量的比值。4 4合理开采深度的确定原则合理开采深度的确定原则第18页/共22页1）确定有关经济指标 CL、的确定 计算CL-/值2）在断面图上计算不同标高和位置时的煤岩量比值V/P 确定露天矿场底宽 确定最终帮坡角 计算任何深度V P值5 5确定开采境界的步骤确定开采境界的步骤第19页/共22页3）V/P=CL-/的深度 4）各断面合理深度进行调整5）绘出处最终开采位置平面图 5 5确定开采境界的步骤确定开采境界的步骤第20页/共22页练习练习已知某矿区地下开采单位煤量成本为A，露天开采时纯采煤单位成本与剥离单位成本比为1：2，总单位成本为地下开采时的75%，目前煤的售价为露天开采单位总成本的2倍，试计算：1）根据露天地下开采单位煤量成本相等，确定允许的经济剥采比。2）根据露天开采法采出煤的成本与售价相等，确定允许的经济剥采比。第21页/共22页感谢您的观看！第22页/共22页