露天采矿课程设计计算说明书模板

武汉理工大学课程设计计算说明书课程名称：露天矿开采-1-1.总论1.1课程设计概述1.1.1课程设计题目1.1.2设计初始条件1.1.3要求完成的主要任务1.2设计依据和技术经济原则1.2.1设计依据1.2.2设计技术经济原则1.3设计方案和设计内容简述2.矿区概况2.1矿区地质简介2.1.1地层2.1.2构造2.1.2岩浆岩2.2矿床地质2.2.1矿体特征2.2.2矿石特征2.3矿床开采技术条件2.3.1矿岩物理力学性质2.3.2水文地质条件2.3.3工程地质条件3露天矿开采境界3.1露天矿开采境界的设计原则3.1.1经济合理剥采比3.1.1.1经济合理剥采比的概念3.1.1.2经济合理剥采比的确定方法3.1.2设计准则3.1.2.1传统设计准则及其评价武汉理工大学课程设计计算说明书课程名称：露天矿开采-2-3.1.2.2设计准则的适用条件3.1.2.3课程设计采用的设计准则3.1.3境界剥采比3.2露天矿开采境界要素3.2.1开采境界最终边坡角及边坡结构3.2.1.1最终边坡角3.2.1.2最终边坡结构3.2.2开采境界底部宽度及底部位置3.3开采境界深度3.3.1确定开采境界深度的原理3.3.2确定开采境界深度的方法(方案－分析法)3.3.2.1地质横断面图上初步拟定开采深度3.3.2.2地质横断面图上调整开采境界底部标高3.4露天矿开采境界的圈定3.4.1绘制露天矿底部周界3.4.2绘制露天矿开采境界平面图3.4.3绘制露天矿采掘终了平面图3.5绘制露天矿开采境界断面图3.5.1绘制露天矿开采境界横断面图3.5.2绘制露天矿开采境界纵断面图3.6露天矿开采境界技术参数4露天矿开拓运输系统4.1露天矿开拓的目的和重要性4.2开拓运输方案的提出与选择4.2.1露天矿开拓方式分类4.2.2影响露天矿开拓方式的因素4.2.3开拓运输方案的提出与选择4.3开拓运输系统武汉理工大学课程设计计算说明书课程名称：露天矿开采-3-4.3.1露天矿山道路分类4.3.2露天矿山道路技术等级4.3.3开拓运输系统4.3.3.1受矿点、出入沟位置及标高4.3.3.2坑线布置形式4.3.3.3运输干线路段参数5.小结武汉理工大学课程设计计算说明书课程名称：露天矿开采-4-1.总论1.1课程设计概述1.1.1课程设计题目露天矿开采境界设计1.1.2设计初始条件1.最终台阶高10m，最终台阶坡面角65°，露天矿采矿场最小底宽16m，最终边帮角45°，经济合理剥采比6m³/m³。2.开拓运输道路采用Ⅲ级矿山公路，道路路基宽度8m。1.1.3要求完成的主要任务1.设计任务：确定露天矿开采境界深度，底部位置及周界，确定露天采场最终边帮结构，并绘制开采境界平面图，露天矿开拓运输道路定线，绘制露天矿开采终了平面图，绘制露天矿开采境界横纵面图，编写课程设计计算说明书。2.设计成果：课程设计计算说明书一份，相似形开采境界设计横断面图（4#图纸3张），开采境界深度设计计算横断面图、纵断面图（4#图纸3张，3#图纸1张），露天矿开采境界平面图（3#图纸一张），露天矿开采终了平面图（3#图纸一张），露天矿开采境界断面图（4#图纸3张），露天矿开采境界纵断面图（3#图纸一张）1.2设计依据和技术经济原则1.2.1设计依据⑴课程设计任务书⑵矿床地质资料a.地质地形（平面）图1张（3#图纸）b.地质横断面图3张（4#图纸）1.2.2设计技术经济原则⑴露天矿开采境界按境界剥采比不大于经济合理剥采比的准则设计⑵露天矿采用公路运输开拓，开拓系统路线按Ⅲ级矿用运输公路设计1.3设计方案和设计内容简述武汉理工大学课程设计计算说明书课程名称：露天矿开采-5-设计方案：矿床拟用露天开采，绘定其1：1000的地址剖面图三张及相应矿区地形图一张，设台阶高度为10M，从+900往上、下划分，露天采场最小底宽16m，采用汽车运输，路基宽8m，最小转弯半径15m，连接平台40m，限制坡度10%，最终的台阶坡面角65°，稳定的最终帮坡角小于等于45°，经济合理剥采比6m³/m³设计内容：1.用横坡面面积比法计算各水平境界剥采比，绘成曲线，按nn的原则分别确定三个横剖面的合理开采深度；2.纵剖面上调整露天矿底平面标高；3.绘制露天矿底部周界。由于未给出各水平分层平面图，底部周界在Ⅰ线以西及Ⅲ线以东均按该水平矿体水平厚度的一半估计走向延续长度，以圈定两端的底部周界；4.按前述边坡角和段坡角的限制，设计边坡组成及最终平台宽度；5.初步圈定露天开采终了平面图；6.选择出入沟口位置并布置开拓运输系统，这里假定工业厂场位于平面图幅的左下方，标高+900米；7.绘制终了平面图，并将境界投影到三个横剖面图上；8.计算布置了开拓运输系统后的最终边坡角。顶底帮两端各一个；9.设计山坡部分的开拓运输系统。画出公路中心线、转点、圆曲线起终点、标注有关参数，计算并标注沿线各段坡度和设计高程；10.计算矿岩量。武汉理工大学课程设计计算说明书课程名称：露天矿开采-6-2.矿区概况本次课程设计的铁矿矿区属麻城市木子店镇管辖，大地构造位置位于秦岭褶皱系（Ⅰ级）桐柏－大别隆起带东段南翼罗田褶皱束西缘。铁矿体赋存于下元古界大别山（岩）群（Dbc）中。地质详查工作在矿区内圈定的磁铁矿矿体受地层层位控制，产状与地层产状基本一致，出露地表。矿体形态较复杂，呈似层状产出，分支复合，上厚下薄，直至尖灭。矿区属于亚热带大陆性潮湿气候，年平均气温16－17°，历年最高温度41.5℃,最低温度-15.3℃，年平均降雨量一般1156.1毫米，降雨集中在每年的4-7月，无霜期平均238天，结冰日平均46天。2.1矿区地质简介2.1.1地层矿区出露的地层为下元古界大别山（岩）群和新生界第四系全新统冲积层：矿区出露的地层主要产于白垩纪花岗岩中，出露不完整，主要岩性为墨云斜长片麻岩，黑云角闪斜长片麻岩，夹磁铁石英岩及磁铁角闪岩；区内第四系全新统主要分布于沟谷两侧低洼或山坡平缓地带，主要为冲积砾石、砂砾、砂土、亚砂土、亚粘土等，其厚度一般小于3-5米。2.1.2构造(1)韧性剪切带：位于矿区中东部，带内构造混杂，眼球状片麻岩，糜棱岩广泛发育，伸展运动，挤压流动现象明显，并可见大小不一的无根褶皱等。(2)断层：矿区西部有一较大的逆断层，走向西南，倾角75°，宽度约为40m，错位距离约15m，断层内可见棱状，透镜状花岗岩脉，长英质脉体穿插其中。2.1.2岩浆岩矿区内岩浆岩分布约占75％，主要为中生代白垩纪早世和中元古代侵入岩。2.2矿床地质矿区圈定的磁铁矿矿体赋存于下元古界大别山（岩）群（Dbc）中。武汉理工大学课程设计计算说明书课程名称：露天矿开采-7-2.2.1矿体特征矿体多呈似层状，总体走向312°，倾向西南，平均倾角81°。沿走向揭露长度约为m，累计平均厚度约~m。矿体赋存于中元古代侵入岩窑棚岗单元（Pt2Y）角闪岩与大别山（岩）群（Dbc）黑云角闪斜长片麻岩接触部位，呈分支复合长条状产出，Ⅰ线至Ⅲ线由3支矿脉合并为1支矿脉，单支矿脉内又可见1~3层夹石，厚约~m，岩性与围岩岩性一致。矿体出露地表最大高标953m，最低高标900m；矿体最高标高953m，最低标高819m；矿体最大埋深m。2.2.2矿石特征矿石主要为块状，系纹状磁铁角闪岩，局部有少量的磁铁黑云闪岩，矿石矿物均为磁铁矿，脉石矿物主要为角闪石、透闪石、石英以及少量的黑云母、石榴子石、绿泥石、磷灰石等。矿石主要有用组分是铁（TFe），铁矿石中TFe品位39.00~41.00%，TFe平均品位40.00%。有害组分磷含量在0.054%，硫0.42%，均低于允许含量。矿石工业类型为磁铁矿石。2.3矿床开采技术条件2.3.1水文地质条件矿区为山岭重丘地貌，地形起伏较大。矿区地势呈东高西低趋势，东北部山包高达975m，西南部山谷最低为888米，相对高差达87米。地形切割中等，沟谷较发育，自然坡度°~°。水量随季节变化，自然排水通畅，自东向西顺坡流入沟谷，入注矿区西部溪流中。矿区水文地质条件简单。地下水为风化型裂隙水，水量很小；矿体充水源为大气降水，尤其是暴雨时期降水量大。因此，矿山开采时，应一方面做好境界线外的地表水疏排水通道，另一方面采用机械排水排除露天矿坑内的积水，以免影响矿山安全生产。2.3.2工程地质条件矿区岩土体工程地质条件简单，根据区内岩性特征、岩石组合关系及岩石力学性质共划分为三个工程地质岩组。即松软土体工程地质岩组、坚硬半坚硬变质岩工程地质岩组和坚硬块状侵入岩工程地质岩组。武汉理工大学课程设计计算说明书课程名称：露天矿开采-8-矿区内断裂及构造破碎带规模小，未见深大断裂，区内岩块体较为完整，稳定性较好。从地表探槽和自然露头可以看到，矿区岩层较为稳定，未见明显的滑坡现象。矿区构造较简单，结构面主要为节理裂隙、片理、片麻理等，没有明显的软弱层。工程地质条件属中等类型。武汉理工大学课程设计计算说明书课程名称：露天矿开采-9-3露天矿开采境界3.1露天矿开采境界的设计原则1.境界剥采比不大于经济剥采比，即Nj≤Njh，在开采境界内边界层矿石的露天开采费用低于或等于地下开采的费用，使全矿床开采的总费用最低或总盈利最大。2.平均剥采比不大于经济剥采比，即Np≤Njh。用露天开采境界内全部储存量的总费用等于或小于用地下开采该部分储量的总费用。3.生产生产剥采比不大于经济剥采比，即Ns≤Nj。3.1.1经济合理剥采比3.1.1.1经济合理剥采比的概念是指经济上允许的最大剥采比。经济合理剥采比是露天开采境界设计的主要依据，其计算方法和运用方法都因矿床开采的技术经济目标不同而异。3.1.1.2经济合理剥采比的确定方法我国关于经济合理剥采比的计算方法，归纳起来主要有以下几种：1.产品成本比较法（1）原矿成本比较法，以露天开采和地下开采单位矿石的成本相等为计算基础。露天开采的原矿成本CL（元/t）包括采矿成本a（元/t）和所分摊的剥离成本两部分，即：式中：b—露天开采的剥离成本，元/m3；r—矿石的体重，t/m3；n—原矿剥采比，m3/m3。原矿成本比较法的原理是将原矿的地采成本CD（元/t）作为露采成本CL（元/t）的上限，并以此作为依据来确定经济合理剥采比。即：bnrarCLbrnaCLDLCCDCbrna武汉理工大学课程设计计算说明书课程名称：露天矿开采-10-则：或：将上述不等式右边算式的值计为nJH，即：（2）精矿成本比较法这种方法的成本计算对象是精矿（或矿产品），基本要求是露采的精矿单位成本不得大于地采，即：式中：DL、DD—分别是露采和地采每吨原矿所分摊的采矿、选矿费用，元/t；上式移项可得：类似于原矿成本比较法，可得经济合理剥采比：原矿的精矿产出率：式中：—选矿回收率，%；—精矿品位，%。原矿品位：将换算式：代入下式得到精矿成本比较法的计算公式：)(aCbrnD)(1aCbrnDJHDDLLLKDKbnKD)(LDDLDDKKbrn)(2LDDLJHDDKKbrn/])1([/0KK)1(0)(2LDDLJHDDKKbrnLDDDDLLLJHDDbrn)1()1(002武汉理工大学课程设计计算说明书课程名称：露天矿开采-11-2.盈利比较法该方法是将单位工业储量的地下开采盈利uD(元/t)作为露天开采盈利uL(元/t)的下限，即：类似于产品成本比较法，其经济合理剥采比为：3.价格法盈亏平衡法适用于矿床单一露采的情形。该方法要求露采的矿产品成本不得超过其销售价格，或者不允许单位工业储量的露采最终盈利小于零，以保证矿山不亏损。即由此可得经济合理剥采比：3.1.1.3经济合理剥采比成本指标的选取计算经济剥采比采用的成本指标，一般以邻近地区类似矿山的成本指标为基础。但影响成本变化的因素是多方面的，主要有：（1）矿岩性质，水文地质条件；（2）开采深度和矿岩运输距离；（3）矿山规模，采用的开采工艺和设