達茂東源鐵礦年產170萬噸初步說明書畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 量大，基建時間長；在日常生產中的線路移設和維修工作量大；開拓系統和工作組織復雜；新水平開拓延深工程緩慢。對于方案（3），公路—鐵路聯合開拓適用于走向長、寬度和垂深均較大的大中型露天礦。其淺部用鐵路運輸，深部用公路運輸；上部露天地形復雜，比高較大，中部露天采場較寬廣，地形容許布置準軌鐵路線，深部露天礦采場尺寸較窄小且高差大的露天礦。其上部及深部用公路運輸，中部用鐵路運輸；地表地形平緩、平面尺寸很大的大型深凹露天礦，如山坡部分比高在200m以內，可優先考慮用外部塹溝的公路鐵路聯合運輸；充分發揮公路運輸和鐵路運輸各自的優點，如汽車公路爬坡能力大，機動靈活，鐵路運量大等；除小型礦山直接轉載外，多數礦上一般均設置轉載站（或轉載礦倉）。達茂鐵礦的區內氣候為典型的大陸性特性，多風少雨，故在該礦山采用公路運輸開拓，受氣候條件影響小。由于礦區內采場尺寸小，鐵路運輸難以布線，采場開采深度小，采用公路—鐵路聯合開拓不能發揮其優越性，而且該開拓方式也不滿足基建投資少的原則，綜合考慮，確定該礦山采用公路運輸開拓方案。 汽車運輸開拓方式的選擇 汽車開拓方式方案比較汽車運輸開拓，坑線的主要布線形式有直進式，回返坑線和螺旋坑線。直進式和回返開拓坑線一般多布置在采礦場最終邊幫得底幫上，使采剝工作線能較快推進到塊體，以減少基建剝巖量和基建投資，縮短基建時間。坑線設置在頂幫時，必須剝離大量的上盤巖石才能達到礦體，使基建時間和基建投資增加。因此，只在特殊情況下，如底幫巖石不夠穩固，或為了減少開采礦巖接觸帶的礦石損失貧化時，才能將開拓坑線設在最終邊幫的頂幫。直進開拓坑線展線最短，建立的運輸線路條件好；回返開拓坑線因需設置回頭曲線，汽車通過該路段要降低運行速度，影響汽車運輸效率。設置回頭曲線需增加該區段平臺的寬度，致使設置開拓坑線一側的最終邊坡角減緩而增加露天礦的附加剝巖量。因此，只要條件允許，盡量采用直進坑線與回返坑線聯合布線，以減少線路的回頭曲線數目。螺旋坑線開拓是開拓坑線沿采礦場四周邊幫盤旋布置。汽車在坑線上直進行駛，不需要經常改變運行速度；螺旋坑線轉彎半徑大，司機通視條件好。螺旋坑線開拓適用于長寬相差不大，同時開采臺階數少的凹陷露天礦，坑線沿四周邊幫布置；通過以上三種布線形式的比較，由于該礦圈定的境界長寬相差不大，且開采深度為180米，因此選用螺旋坑線布置形式。為了縮短運距，減少基建剝巖量和新水平準備工作量，盡快達產，采用移動坑線開拓。（1）定義出入溝不是從設計的最終位置上掘進，而是在采場其他地點掘進。這時，掘完溝擴幫時，工作臺階上要保留出入溝，以保證上、下水平的運輸聯系，隨著臺階的推進，出入溝向前移動到設計位置，出入溝才固定下來。因為是汽車運輸，所以運輸比較靈活，只要給汽車留出足夠的運輸寬度，開采過程中需要并段的臺階，為了汽車出入，要推遲并段。（2）開拓程序，盡可能靠近礦體的位置掘進出入溝和開段溝，掘溝后，擴幫工程從中間向兩幫擠進。，臺階被出入溝分割成兩個傾斜分臺階稱“上、下三角掌”。為了保護出入溝內的運輸干線不被切斷，進行開采時，應先推進出入溝側幫，即開采“上三角掌子”，擴大出入溝的寬度。出入溝寬度達到一定程度，把運輸干線移過去后，再進行原來被運輸干線壓住的部分，即開采“下三角掌子”c移動坑線隨著臺階推移到設計的最終境界時，出入溝及運輸干線就固定在最終邊幫上，從而變成固定坑線。結合該露天礦的開采現狀以及所畫的終了平面圖，在+1650水平上選一段足夠長下+1640的地方，掘一個出入溝，無需再掘開段溝和擴幫，直接對+1640水平還未采剝的礦巖進行開采，+1630及+1620水平也是如此，由+1620下+1610水平及以后，礦山均采用螺旋坑線開拓。沿采場最終邊幫按所確定的出入溝的位置、方向和坡度從上水平向下水平掘進出入溝，自出入溝末端沿采礦場邊幫掘進開段溝，再從出入溝末端開始，以扇形推進方式擴幫形成采剝工作線。當工作線擴展推進到一定距離，滿足下部臺階掘溝進行新水平準備的條件時，在連接平臺的末端，再沿采礦場邊幫向新水平掘進出入溝、開段溝，隨后進行擴幫工作。 確定開拓坑道及開段溝的規格、計算掘進速度 各溝道的規格溝底寬度它取決于掘溝的運輸方式,溝內線路數目,巖石物理力學性質和采掘設備的規格等因素。（1）出入溝溝底最小底寬汽車運輸掘溝時,為了減少新水平的準備時間，采用單折返式調車，經計算得該礦出入溝溝底最小寬度為25米。（2）開段溝溝底寬度它與掘溝方式,采掘運輸設備規格,線路數目和布置及擴幫爆破的爆堆寬度有關,其最小底寬為同出入溝一樣為25米。溝深度凹陷露天礦的出入溝和開段溝均為雙壁塹溝，出入溝的深度值為零至臺階全高度，即0—10m；開段溝深度等于臺階全高度，即10m。溝幫坡面角它取決于巖石的物理力學性質和溝幫坡面角保留時間長度，采用移動坑線開拓時，溝幫兩側坡面角均為75176。溝的縱向坡度根據掘溝的運輸設備類型、塹溝的用途確定，該露天礦汽車運輸礦巖為重車上坡，空車下坡，出入溝主要為運輸礦巖的通道，出入溝的縱向坡度為8%。開段溝一般為水平的，但為了流水需要而采用3‰左右的縱向坡度。溝的長度出入溝聯系上、下水平的通路，其長度取決于臺階高度和出入溝的縱向坡度，即L=H/i。式中：L—出入溝的長度，米；H—臺階高度，10米i —出入溝的縱向坡度，米。經計算露天礦出入溝的長度為125米，實際開拓中保證其長度在125米到150米之間。開段溝長度與采用的采掘工藝開拓方法有關，應根據具體礦山條件確定。該設計根據挖掘機最小工作線長度及臺數，確定開段溝長度為300米。出入溝和開段溝均為雙壁溝，. 雙壁溝橫斷面圖 新水平準備時間掘溝工程量（1）出入溝和開段溝為雙壁溝，出入溝的工程量:V1=式中 :V1——出入溝工程量，m3；h——延深一個新水平的深度，10米；i——出入溝平均坡度，8%；b1——出入溝溝底寬度，25米；α——溝幫坡面角 取75176。經計算V1=10178。/[25/2+10/(3tg65176。)]+10178。/ tg65176。[25/2+210/(3tg65176。)]＝17124 m179。開段溝截面積：S2=（b2+hctgα）h式中：S2——開段溝截面積量，m2；b2——開段溝溝底寬度，25米；h——延深一個新水平的深度，10米；α——溝幫坡面角 取75176。；經計算S2=（25+10ctg65）10＝277 ㎡。掘溝速度一臺電鏟的效率為36萬m3/a，即每月3萬m3，在出入溝工作時的效率下降15%，開段溝時效率下降10%。以1610水平為例，出入溝工程量17124立方米，開段溝的橫截面積為277平方米，掘完出入溝需要17124/（10000）=，開斷溝的掘溝速度為：v2＝v/s＝10000/277＝98米/月。新水平準備工作新水平準備包括掘出入溝、開斷溝及新水平的準備所需的擴幫，首先計算擴幫工程量，它主要取決于擴幫寬度和采剝程序，擴幫寬度應保證下一水平正常掘進出入溝、開斷溝的擴幫。取1610水平為例，擴幫工程量為：式中：——擴幫工程量，m3；——所需擴幫長度 300m；——擴幫寬度，40m；h——臺階高度，10m；經計算V3＝4030010=120000m3各項工程所需的時間出入溝掘溝時間＝，開段溝掘溝時間=300/98=，擴幫所需時間＝120000/（310000）= 4月。故新水平準備所需總時間為：Ta＝++4=。延深速度表示露天礦每一年可能延深的垂直高度，用hy表示，hy＝12h/T （64）式中 ：h——臺階高度，10 m； T——新水平準備時間， 經計算：hy =1210/=所以 hy＝。 第六章 開采參數與開采程序 選擇開采方法、確定開采參數堅硬礦巖一般用鑿巖、裝藥爆破的方法進行松散，然后用挖掘機進行鏟裝，將礦巖分別裝車。達茂鐵礦符合這種開采方法，故采用單斗挖掘機采剝法。， m179。 階段高度及工作階段坡面角階段高度階段高度的高低主要受挖掘機工作參數、礦巖性質和運輸條件所限制。采裝選取平裝車方式，對于需要爆破的礦巖，~，考慮達茂鐵礦的開采現狀，確定階段高度為10米。工作階段坡面角查資料《采礦設計手冊2》表143，選取坡面角為75度。 最小工作平臺寬度采用緩工作幫，最小工作平臺寬度由爆堆寬度、運輸設備規格、動力管線配置方式以及采剝作業的安全寬度組成。F=B+C+D+T+E+G式中 F最小工作平臺寬度,m；B爆堆寬度，B＝2h＝24m。（h為鉆孔深度，12m）C爆堆坡底線至汽車邊緣的距離，一般C=3m。D線路外側至動力電桿的間距，汽車運輸取D=3m。E動力至階段穩定邊界線的距離，一般取E=3~4m，此礦山取E=3m。 G安全寬度,G取3m。T汽車運輸時，取T=4m；H階段高度，10m。代入數據計算得F=40m。汽車運輸時最小工作平盤寬度， 挖掘機工作線長度查資料《采礦設計手冊2》表1412，選取挖掘機工作線長度為300m。 礦山開采發展程序沿采礦場最終邊幫按所確定的出入溝位置、方向和坡度從上水平向下水平掘進出入溝，自出入溝末端沿采礦場邊幫掘進開段溝，再從出入溝末端開始，以扇形推進方式擴幫形成采剝工作線。當工作線擴展推進到一定距離，滿足下部臺階掘溝進行新水平準備的條件時，在連接平臺的末端，再沿采礦場邊幫向新水平掘進出入溝、開段溝，隨后進行擴幫工作。第七章 露天礦生產能力 露天礦工作制度及主要機械設備的工作制度露天礦年工作日數為215天，每天3班，每班8小時。主要作業設備的工作制度。電鏟工作天數為215天，牙輪鉆為215天，每天3班，每班8小時。 礦山工程延深速度延深速度表示露天礦每一年可能延深的垂直高度，用hy表示，hy＝式中 ：h――臺階高度 ，10 m； T――所以 hy＝1210/= m/年。 驗證露天礦生產能力該設計礦體為急傾斜礦體，根據設計要求按礦山工程延深速度驗算生產能力。由于采用下盤移動坑線開拓時Vy＝Vk，礦山工程延深程度，Vy＝，按下式計算可能達到的生產能力：Ak＝式中 ：P—水平分層礦量 ，以1600水平為例155萬噸；η—礦石回收率，97％；ρ—廢石混入率，3％；h——臺階高度，10米；所以 Ak=155＝240萬噸170萬噸/年，完全滿足要求 均衡生產剝采比的原則（1）開采年限較長的大中型露天礦按一期均衡，在開采技術上有困難時，可分期均衡。（2）露天礦發展時期，每期生產剝采比的差值不宜過大，一般不增加或不減少主要采裝設備。（3）均衡生產剝采比，在礦山發展時期，一般初期小些，以后各期逐漸增大，中間不宜降低。（4）盡量縮短礦山投產到達產的時間。 均衡生產剝采比的確定采用按經驗系數法初步確定均衡剝采比。整個境界內的 礦石量為505萬立方米，巖石量為1284萬立方米，。 采掘進度計劃的編制編制進度計劃的資料包括：礦石年產量為170萬噸，電鏟正常的生產能力為36萬m3/ 年，礦石回采率97%，廢石混入率3%。該設計是在原礦山生產現狀的基礎上進行改造，因此，在實際采掘過程中要考慮礦山現狀。在編制采掘進度計劃時要綜合考慮礦石和巖石生產能力，確保均衡剝采比變化不大。采掘進度計劃編制結果見圖表，： 礦巖量逐年發展曲線 礦山工作計劃 （1）礦山年產量是170萬噸，考慮法定假日，天氣及設備檢修等因素，把礦山年工作天數定為215天，剝離工作天數為215天，采礦215天，日工作班數為3班，每班8小時。2）主要作業設備的工作制度。采礦電鏟工作天數為215天，剝巖電鏟工作天數為215天，牙輪鉆為215天，每天3班，每班8小時。第八章 穿孔爆破 概述采剝方法是露天礦開采全部生產過程中的中心環節,主要研究露天開采過程中采準、剝離及采礦工程的開采順序以及它們之間的時空關系問題，經分析比較，礦山采用移動式螺旋坑線開拓。它決定著露天礦的開采方式、技術裝備、礦床的開采強度和經濟效果。堅硬礦巖一般用鑿巖、裝藥爆破的方法進行松散，然后用挖掘機進行鏟裝，將礦巖分別裝車。 穿孔工作 穿孔設備的選擇考慮本礦年生產能力較大，礦巖硬度較大，選用牙輪鉆機完成主要的穿孔任務。它具有鉆孔效率高，作業成本低，機械化程度高，適應各種硬度的礦巖鉆孔等優點。根據礦山的規模選用KY—250型牙輪鉆機，具體參數見表81。表81 KY—250型牙輪鉆機技術參數表鉆孔直徑（mm）鉆孔深度（mm）鉆孔方向（176。）最大軸壓（KN）220～2501790420鉆具推進行程（m）鉆具推進速度（m/min）鉆具回轉速度（r/min）鉆具提升速度（m/min）～0～11510鉆具回轉扭矩（）回轉傳動方式主空壓機能（m3/min）排渣方式直流電機30風水混合行走方式爬坡能力（%）鉆桿直徑（mm）鉆桿根數（根）履帶12159，2032 設備生產能力的確定牙輪鉆機的臺班生產能力可按下式計算：Vb=式中：Vb―――牙輪鉆機臺班生產能力，m