采礦工程(露天)課程設(shè)計(jì)說明書

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1、目錄1煤田地質(zhì)概況11.1礦區(qū)地質(zhì)條件11.2礦區(qū)地形條件11.3煤質(zhì)11.4設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力12露天礦合理幫坡角確定22.1影響邊坡穩(wěn)定性的因素22.2露天礦工程地質(zhì)條件22.3邊坡穩(wěn)定性分析33露天開采境界53.1露天礦底寬的確定53.2合理開采深度的確定63.3露天礦境界84開采工藝選擇及設(shè)備選型94.1開采工藝選擇94.1.1表土層94.1.2巖石94.1.3煤層94.2開采工藝確定94.3采運(yùn)設(shè)備規(guī)格匹配104.3.1從高度上匹配104.3.2從車體承載能力上考慮104.4設(shè)備選型104.4.1電鏟的型號(hào)114.4.2汽車的型號(hào)115開采參數(shù)和開采

2、程序確定125.1概述125.2確定開采參數(shù)125.2.1臺(tái)階高度125.2.2開段溝溝底寬135.2.3采掘帶寬度135.2.4工作平盤寬度145.3礦山工程發(fā)展程序156v=f（p）曲線繪制及生產(chǎn)剝采比均衡186.1繪制v=f（p）曲線186.1.1確定最小工作平盤寬度Bmin，露天礦底寬b186.1.2按臺(tái)階劃分畫出工程延深每個(gè)水平的工程位置186.1.3根據(jù)最終平面圖繪制縱剖面圖196.1.4計(jì)算礦山工程延深到一定位置的礦石量和剝離量196.1.5繪制v=f（p）曲線196.2均衡生產(chǎn)剝采比177開拓運(yùn)輸系統(tǒng)207.1概述207.2外部溝與內(nèi)部溝

3、的選取207.3固定坑線與移動(dòng)坑線的選取208主要設(shè)備數(shù)量計(jì)算228.1挖掘機(jī)生產(chǎn)能力228.1.1單斗挖掘機(jī)臺(tái)班能力228.1.2單斗挖掘機(jī)臺(tái)年能力228.2挖掘機(jī)數(shù)量計(jì)算228.2.1剝離用挖掘機(jī)228.2.2采煤用挖掘機(jī)238.3汽車運(yùn)輸能力238.3.1汽車臺(tái)班運(yùn)輸能力238.3.2汽車年運(yùn)輸能力278.4汽車數(shù)量確定278.4.1運(yùn)巖汽車數(shù)278.4.2運(yùn)煤汽車數(shù)278.5鉆機(jī)數(shù)量的確定288.5.1鉆機(jī)型號(hào)的確定288.5.2爆破參數(shù)的確定288.5.3鉆機(jī)數(shù)量的確定29致謝27參考文獻(xiàn)281煤田地質(zhì)概況1.1礦區(qū)地質(zhì)條件某煤田礦位于內(nèi)蒙西部

4、地區(qū)，煤層呈單斜賦存，煤層傾角40°，平均水平厚度為47m，剝物上部為沙土層平均厚度7m，頂板巖層由兩層構(gòu)成，上部為砂頁巖，下部為砂巖，底板巖層自上而下由泥頁巖和砂頁巖構(gòu)成。1.2礦區(qū)地形條件礦區(qū)內(nèi)地表地形為北高南低的鞍形山坡。地形圖如附圖I所示，比例為1：2000。礦區(qū)內(nèi)有6條勘探線，其橫剖面圖I-I，Ⅱ-Ⅱ，Ⅲ-Ⅲ，Ⅳ-Ⅳ，Ⅴ-Ⅴ，Ⅵ-Ⅵ，比例為1：1000；1.3煤質(zhì)煤的容重為1.45t/m3，回采率為95%，廢石混入率4%，設(shè)計(jì)中采用的經(jīng)濟(jì)合理剝采比6m3/m3。1.4設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力根據(jù)礦區(qū)煤炭地質(zhì)儲(chǔ)量和本露天礦范圍，以及當(dāng)今煤炭市場(chǎng)需求，確定該礦

5、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為60萬t原煤。292露天礦合理幫坡角確定2.1影響邊坡穩(wěn)定性的因素（1）巖性的影響包括巖石的礦物組成、物理化學(xué)性質(zhì)及巖石的結(jié)構(gòu)等，這些因素的不同導(dǎo)致巖體承受地應(yīng)力的能力有所差異，直接影響著邊坡的穩(wěn)定性。（2）巖體結(jié)構(gòu)面、結(jié)構(gòu)體、巖體結(jié)構(gòu)的影響巖體中存在的弱層、斷層以及一些節(jié)理、裂隙等使得巖體的強(qiáng)度與巖石的強(qiáng)度比大為減弱。（3）構(gòu)造應(yīng)力的影響隨著露天采場(chǎng)的開發(fā)，使邊坡巖體初始應(yīng)力重新分布，以水平方向?yàn)樘卣鞯臉?gòu)造應(yīng)力的不均勻釋放會(huì)引起巖體向采空區(qū)回彈和膨脹，使原有的裂隙進(jìn)一步擴(kuò)大，或者造成新的卸荷裂隙，從而降低了巖體強(qiáng)度，邊坡穩(wěn)定性下降；構(gòu)造應(yīng)

6、力容易在坡角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，降低了邊坡穩(wěn)定性。（4）水的影響水對(duì)邊坡的不利影響主要表現(xiàn)在：軟化巖石，降低其強(qiáng)度，以及對(duì)邊坡的靜水壓力與動(dòng)水壓力作用。（5）爆破作業(yè)、震動(dòng)的影響露天礦爆破作業(yè)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響，一是爆破震動(dòng)力增加了邊坡的滑動(dòng)力，二是爆破作用破壞邊坡巖體，降低了巖體的強(qiáng)度。2.2露天礦工程地質(zhì)條件露天礦區(qū)主要巖層物理力學(xué)指標(biāo)如表1-1。表1-1各巖層力學(xué)指標(biāo)巖性容重（t/m3）內(nèi)摩擦角φ（°）凝聚力C（Kpa）煤層1.4530.5151.37沙土1.9529.5045.13泥頁巖2.4027.0166.51砂頁巖2.3728.0190.65砂

7、巖2.2232.0175.10292.3邊坡穩(wěn)定性分析（1）估算境界內(nèi)的儲(chǔ)量根據(jù)已知的煤層賦存條件，煤層厚度為47m，煤層傾角40°，煤層走向長(zhǎng)度1200m，煤層容重為1.45t/m3，假設(shè)開采深度為90m。所以估算的境界內(nèi)儲(chǔ)量Q為：Q=47×1200×1.45×90÷10000=736萬t（2）計(jì)算境界內(nèi)的服務(wù)年限已知該礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為60萬t，境界內(nèi)儲(chǔ)量為736萬t，所以服務(wù)年限A為：A=695÷60=13年（3）安全儲(chǔ)備系數(shù)Fs確定根據(jù)估算的服務(wù)年限和邊坡的性質(zhì)，對(duì)照煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計(jì)規(guī)范確定邊坡安全儲(chǔ)備系數(shù)，F(xiàn)s應(yīng)選擇在1.2~1.3。（4）應(yīng)用

8、軟件按不同邊坡角試算穩(wěn)定系數(shù)，使最終假設(shè)的幫坡角滿足安全儲(chǔ)備系數(shù)的要求。根據(jù)已知