第十五章矿山生产能力及生产剥采比(151)课件.ppt

1、观看观看歪头山铁矿歪头山铁矿影片思考一下问题：影片思考一下问题：n1、矿山的发展n2、矿山采矿工艺n3、矿山开拓运输系统n4、矿山主要设备n.教学动画与视频本钢歪头山铁矿.WMV思考题n1、歪头山铁矿的服务年限？ 5年？10年？20年？n2、歪头山铁矿的生产能力？ 服务年限、采矿技术条件n3、规模能否随时改变？第十五章第十五章 矿山生产矿山生产能力与生产剥采比能力与生产剥采比 第第15章章 主要内容及安排主要内容及安排序号序号主要内容主要内容学时学时1生产能力的确定生产能力的确定22生产剥采比生产剥采比23储备矿量储备矿量24采掘进度计划编制第一节第一节 生产能力的确定生产能力的确定教学目标：

2、教学目标：1、掌握按经济合理条件验证生产能力；、掌握按经济合理条件验证生产能力；2、掌握按采矿技术条件验算生产能力；、掌握按采矿技术条件验算生产能力；3、理解按设备合理配比验证生产能力。、理解按设备合理配比验证生产能力。重点：重点：按采矿技术条件验算生产能力；按采矿技术条件验算生产能力；难点：难点：按采矿技术条件验算生产能力；按采矿技术条件验算生产能力； 设备合理配比验证生产能力。设备合理配比验证生产能力。基本知识基本知识1 1、露天矿生产能力、露天矿生产能力：是矿山企业的主要工作指标之一，它标：是矿山企业的主要工作指标之一，它标志着一个矿山的生产规模。其大小通常用志着一个矿山的生产规模。其大

3、小通常用矿石年产量矿石年产量和和矿岩年矿岩年采剥总量采剥总量两个指标来表示。两个指标来表示。 2 2、露天矿的生产能力意义、露天矿的生产能力意义：设计和建设露天矿企业的主要依据；设计和建设露天矿企业的主要依据；是决定一系列重大技术经济问题的基础。是决定一系列重大技术经济问题的基础。3 3、影响露天矿生产能力的因素、影响露天矿生产能力的因素：经济合理性的因素；经济合理性的因素；开采技术条件的因素；开采技术条件的因素；生产工艺的配合。生产工艺的配合。n按经济合理性验证生产能力，目前主要是按露天按经济合理性验证生产能力，目前主要是按露天矿的矿的合理服务年限合理服务年限来验证；来验证；n按开采技术条件

4、确定生产能力，目前主要从两方按开采技术条件确定生产能力，目前主要从两方面验证：一是按可能布置的挖掘机工作面数；二面验证：一是按可能布置的挖掘机工作面数；二是按矿山工程延深速度；是按矿山工程延深速度；n设备合理配比验证生产能力：设备的最优选型配设备合理配比验证生产能力：设备的最优选型配套、各生产环节间设备数量比例、合理的生产组套、各生产环节间设备数量比例、合理的生产组织与调度。织与调度。分析影响因素验证生产能力根据储量估算服务年限根据储量估算服务年限泰勒公式泰勒公式 : :t=6.5R(1/4) t=6.5R(1/4) p pa a=R/t=R/t t:t:矿山服务年限（年）矿山服务年限（年）;

5、 ;R:R:矿床可采矿石储量（百万吨）矿床可采矿石储量（百万吨）; ;p pa a: :矿石年产量。矿石年产量。 一、按经济合理条件验证生产能力一、按经济合理条件验证生产能力 验证经济上合理的生产能力，主要根据露天矿的合验证经济上合理的生产能力，主要根据露天矿的合理服务年限来论证。理服务年限来论证。在露天矿境界内矿石工业储量一定的情况下，生产在露天矿境界内矿石工业储量一定的情况下，生产能力的大小决定了露天矿的服务年限，它们的关系能力的大小决定了露天矿的服务年限，它们的关系是：是： 1KAQTA AK K: :矿石生产能力，矿石生产能力，t/at/a；Q:Q:露天矿境界内矿石的工业储量，露天矿境

6、界内矿石的工业储量，t t；:矿石回收率，矿石回收率，% %；:废石混入率，废石混入率，% %；T:T:露天矿正常服务年限，露天矿正常服务年限，a a。 考虑露天矿正常服务年限的基本因素：考虑露天矿正常服务年限的基本因素：n合理服务年限应与其主要设备的磨损时间相适应。少于一合理服务年限应与其主要设备的磨损时间相适应。少于一定的年限，设备、建筑物等固定资产将提前废弃。定的年限，设备、建筑物等固定资产将提前废弃。n供矿的选矿厂、冶炼厂，如果不能及时供矿，也将提前废供矿的选矿厂、冶炼厂，如果不能及时供矿，也将提前废弃，是不合理的。弃，是不合理的。n国家急需的矿源，为了满足急需，允许缩短服务年限，加国

7、家急需的矿源，为了满足急需，允许缩短服务年限，加大其生产能力大其生产能力. .n对于开采条件好的富矿、小矿、附近远景储量大的露天矿、对于开采条件好的富矿、小矿、附近远景储量大的露天矿、地下水大的露天矿，服务年限可以适当缩短地下水大的露天矿，服务年限可以适当缩短. .n对于矿区内有几个采场的露天矿，单个采场的服务年限可对于矿区内有几个采场的露天矿，单个采场的服务年限可以缩短。以缩短。露天矿的生产能力的意义：露天矿的生产能力的意义：影响基建投资和年经营费（矿石成本）。影响基建投资和年经营费（矿石成本）。单位产品的基建投资和生产成本随生产能力的提高而降低，单位产品的基建投资和生产成本随生产能力的提高

8、而降低，而总投资随生产能力的提高而加大。而总投资随生产能力的提高而加大。可能出现生产能力大、总投资较高而成本较低，以及生产可能出现生产能力大、总投资较高而成本较低，以及生产能力较小、总投资少而成本较高的两类互相矛盾的方案。能力较小、总投资少而成本较高的两类互相矛盾的方案。评价方案的优劣可以用基建投资返本年限这一指标来衡量。评价方案的优劣可以用基建投资返本年限这一指标来衡量。如果返本年限太长，说明资金周转太慢，方案不合理。如果返本年限太长，说明资金周转太慢，方案不合理。一般应使露天矿的服务年限不短于有关工厂设备和主要设一般应使露天矿的服务年限不短于有关工厂设备和主要设施的折旧年限。施的折旧年限。

9、 冶金露天矿山规模及服务年限的划分冶金露天矿山规模及服务年限的划分 二、按采矿技术条件验算生产能力二、按采矿技术条件验算生产能力1 1、按可能布置的挖掘机工作面数验证生产能力、按可能布置的挖掘机工作面数验证生产能力采装工作是露天矿生产的主要环节，现代化露天矿的主要采装工作是露天矿生产的主要环节，现代化露天矿的主要生产设备是挖掘机，同时进行采掘矿石的挖掘机生产能力生产设备是挖掘机，同时进行采掘矿石的挖掘机生产能力之和就是露天矿的矿石生产能力。因此，露天矿的生产能之和就是露天矿的矿石生产能力。因此，露天矿的生产能力取决于采矿挖掘机的平均生产能力、采矿台阶上可能布力取决于采矿挖掘机的平均生产能力、采

10、矿台阶上可能布置的挖掘机台数和同时采矿的台阶数目。置的挖掘机台数和同时采矿的台阶数目。 首先确定一个采矿台阶可能布置的挖掘机台数：首先确定一个采矿台阶可能布置的挖掘机台数：N NWKWK为一个采矿台阶可能布置的挖掘机数，台；为一个采矿台阶可能布置的挖掘机数，台；L LT T为台阶工作线长度，为台阶工作线长度，m m；L LC C为采区长度即一台挖掘机正常工作线长度，为采区长度即一台挖掘机正常工作线长度，m m。对于铁路运输要求对于铁路运输要求N NWKWK 3 3。CTWkLLN计算可能同时采矿的台阶数。计算可能同时采矿的台阶数。对于较厚的倾斜矿体，根据的几何关系计算：对于较厚的倾斜矿体，根据

11、的几何关系计算：N0 N0 采矿工作帮的水平投影，米；采矿工作帮的水平投影，米；M M 矿体水平厚度，米；矿体水平厚度，米； 矿体倾角，度；矿体倾角，度； 工作帮坡面角，度；工作帮坡面角，度；“士士” 采矿工程从下盘向上盘推进时取采矿工程从下盘向上盘推进时取“+ + ，反之取，反之取“一一”。 01tancotMN01tancotMN00tancotMNN当工作平盘宽度相同时，可能同时工作的采矿台阶数为当工作平盘宽度相同时，可能同时工作的采矿台阶数为 0cotNmBhB-B-工作平盘宽度，米；工作平盘宽度，米；h-h-台阶高度，米台阶高度，米-台阶坡面角，度。台阶坡面角，度。 1cotcotM

12、mtanBh 计算整个露天矿可能的生产能力：计算整个露天矿可能的生产能力：A AK K=N=NWKWK .m .Q .m .QWKWKN NWKWK为一个采矿台阶可能布置的挖掘机数，台；为一个采矿台阶可能布置的挖掘机数，台； Q Q WK WK为采矿挖掘机平均生产能力，为采矿挖掘机平均生产能力，t/at/a；m m 同时采矿的台阶数目。同时采矿的台阶数目。 n已知某露天矿山的矿体水平厚度已知某露天矿山的矿体水平厚度150m，矿体倾角，矿体倾角70，台阶坡面角台阶坡面角75，台阶高度，台阶高度12m，最小工作平盘宽度为，最小工作平盘宽度为40m，工作帮坡角，工作帮坡角15，由上盘向下盘推进；工作

13、线长度，由上盘向下盘推进；工作线长度为为1500m,采区长度为采区长度为250m,挖掘机台年效率为挖掘机台年效率为180万吨，万吨，试根据开采技术条件验证该矿山矿石年生产能力试根据开采技术条件验证该矿山矿石年生产能力4000万万吨是否可行。吨是否可行。n每个台阶可同时布置的挖掘机数为：nNs=LbLc=1500250=6(台)n可同时采矿的台阶数为：nm=M/（1-tancot）*（B+hcot） =150/(1-tan15cot70)*(40+12cot75) =3.846(个)n露天矿可能达到的生产能力为：nA=Nwkmq=63.846180=4153.68（万吨/a）4000万吨/an可

14、行。2 2按矿山工程延深速度验证生产能力按矿山工程延深速度验证生产能力露天矿开采强度：露天矿开采强度：工作线水平推进速度工作线水平推进速度和和矿山工程延深速度矿山工程延深速度。前者是指工作线单位时间的水平推进量，后者是指露天矿开段前者是指工作线单位时间的水平推进量，后者是指露天矿开段沟沟底单位时间的下降量。沟沟底单位时间的下降量。概念概念：矿山工程延深速度是根据新水平的准备时间所完成的阶：矿山工程延深速度是根据新水平的准备时间所完成的阶段高度，折合成每年下降进尺，故又称年下降速度。段高度，折合成每年下降进尺，故又称年下降速度。 h h 新水平台阶高度，米；新水平台阶高度，米；T T 新水平准备

15、时间，年。新水平准备时间，年。 Thu 对于开采水平和近水平（倾角小于对于开采水平和近水平（倾角小于1010）矿体，除了基建）矿体，除了基建以外一般不存在降深问题，矿山工程发展速度只表现为工以外一般不存在降深问题，矿山工程发展速度只表现为工作线推进速度。作线推进速度。对于开采倾斜矿体，矿山工程发展速度主要表现为矿山工对于开采倾斜矿体，矿山工程发展速度主要表现为矿山工程延深速度。但此时工作线推进速度与延深速度保持一定程延深速度。但此时工作线推进速度与延深速度保持一定的制约关系，即矿山工程延深速度不但取决于下部新水平的制约关系，即矿山工程延深速度不但取决于下部新水平开拓准备时间，而且受开拓准备时间

16、，而且受上部水平工作线推进速度所限制上部水平工作线推进速度所限制。 ThuctgctgV采矿工程延深速度（uP ）与矿山工程延深速度（u ）的发展关系示意图 为使露天采场保持正常持续生产，需及时准备出新的工作为使露天采场保持正常持续生产，需及时准备出新的工作水平，新水平准备是露天矿基建和生产中的控制性工程，水平，新水平准备是露天矿基建和生产中的控制性工程，是露天矿延深和持续生产必须进行的开拓准备工作，包括是露天矿延深和持续生产必须进行的开拓准备工作，包括掘进新水平的出入沟、开段沟和为下一个新水平准备掘进掘进新水平的出入沟、开段沟和为下一个新水平准备掘进出入沟所需要的扩帮工程。出入沟所需要的扩帮

17、工程。新水平准备速度的快慢是限制露天矿生产能力的决定因素，新水平准备速度的快慢是限制露天矿生产能力的决定因素，在露天矿的设计和生产中，对新水平的准备必须予以高度在露天矿的设计和生产中，对新水平的准备必须予以高度的重视。的重视。 +154+166底帮顶帮+142坡度8%+154+166+142+154+166+142+130新水平准备工程平面示意图a）+142米水平准备状态图b）+142米水平准备完毕状态图c）+130水平准备状态图新水平准备程序如图示，随着采掘工作的进行，工作线不断新水平准备程序如图示，随着采掘工作的进行，工作线不断向前推进。向前推进。当当+154m+154m水平扩帮推进一定距

18、离后，即可挖掘下一水平水平扩帮推进一定距离后，即可挖掘下一水平+142m+142m水平的出入沟水平的出入沟, , 然后掘进开段沟；然后掘进开段沟；当整个段沟形成后，沿工作帮一侧或两侧的段沟向水平方向当整个段沟形成后，沿工作帮一侧或两侧的段沟向水平方向推进，以便为更下一个开采水平推进，以便为更下一个开采水平+130m+130m挖掘出入沟创造条件挖掘出入沟创造条件; ;当当+142m+142m水平扩帮推进一定距离后，即可挖掘下一水平水平扩帮推进一定距离后，即可挖掘下一水平+130m+130m水平的出入沟水平的出入沟, ,如此发展下去。如此发展下去。 新水平准备方法和矿山采用的开拓方式有关，各种开拓

19、方式新水平准备方法和矿山采用的开拓方式有关，各种开拓方式的新水平准备方法、工程量、周期各不相同，各有其特点。的新水平准备方法、工程量、周期各不相同，各有其特点。n三、按设备合理配比验证生产能力三、按设备合理配比验证生产能力n露天矿的生产能力：露天矿的生产能力：n技术上可能性技术上可能性n经济上合理性经济上合理性n相应的工艺装备保证相应的工艺装备保证-研究露天矿的工研究露天矿的工艺联系。艺联系。n工艺联系包括：工艺联系包括：n设备选型配套、设备配比、生产组织、工设备选型配套、设备配比、生产组织、工艺参数选择等。艺参数选择等。n1 1、生产工艺设备的最优选型配套：、生产工艺设备的最优选型配套：n一

20、般原则：一般原则：n大矿用大设备，小矿用小设备；大矿用大设备，小矿用小设备；n大铲配大车，小铲配小车。大铲配大车，小铲配小车。n若大矿用小设备，设备数量多，管理复杂，经济若大矿用小设备，设备数量多，管理复杂，经济效果差，甚至还可能满足不了产量要求；若小矿效果差，甚至还可能满足不了产量要求；若小矿用大设备，单机影响产量太大，不容易调节生产；用大设备，单机影响产量太大，不容易调节生产；若大铲配小车或小铲配大车都会影响其技术经济若大铲配小车或小铲配大车都会影响其技术经济效果。效果。 n2 2、各生产环节间设备数量的比例。、各生产环节间设备数量的比例。n保证并提高露天矿的生产能力、提高设备利用率、保证

21、并提高露天矿的生产能力、提高设备利用率、降低成本。降低成本。n露天矿各种工艺设备所具有的数量及其可能达到露天矿各种工艺设备所具有的数量及其可能达到的生产能力往往不同。的生产能力往往不同。n露天矿的生产能力受其中最薄弱一环的限制：露天矿的生产能力受其中最薄弱一环的限制：n A ACBCB、A AW W、A AY Y、A APXPX、A A分别为穿爆、采装、运输、分别为穿爆、采装、运输、排卸、矿岩生产能力。排卸、矿岩生产能力。 ACB=AW=AY=APX=A nACB=NCQCnAW =NWQWnAY =NYQYnAPX= NPXQPXn NC、NW、NY 、NPX分别为穿孔机、挖掘机、运输设备、

22、排卸线（或汽车排卸点）数；nQC、QW、QY 、QPX分别为穿孔机、挖掘机、运输设备、排卸线（或汽车排卸点）单位生产能力。 nN NC CQ QC C= N= NW WQ QW W = N = NY YQ QY Y= N= NPXPXQ QPXPXnN NC C /N /NW W =Q =QW W /Q /QC C，nN NY Y /N /NW W =Q =QW W /Q /QY Y，nN NY Y /N /NPXPX =Q =QPXPX /Q /QY Y，nN NC C /N /NW W 、N NY Y /N /NW W 、N NY Y /N /NPXPX分别称为钻铲比、车分别称为钻铲比、车

23、铲比、车线比。铲比、车线比。n设备数量之比与其单机生产能力成反比。设备数量之比与其单机生产能力成反比。 n要发挥设备的能力，其数量间要保持一定比例。要发挥设备的能力，其数量间要保持一定比例。 n四大工艺中，穿孔和采装之间通过爆破间接联系。四大工艺中，穿孔和采装之间通过爆破间接联系。n采装、运输、排卸三者直接联系。采装、运输、排卸三者直接联系。n穿爆应适当提前为挖掘机准备足够数量和合格爆穿爆应适当提前为挖掘机准备足够数量和合格爆堆而不影响采装。堆而不影响采装。n穿孔设备能力稍大于采装设备能力。穿孔设备能力稍大于采装设备能力。n装运排三个环节间的互相影响最大，其中装运环装运排三个环节间的互相影响最

24、大，其中装运环节设备比较贵重，资金占用多，对生产的经济效节设备比较贵重，资金占用多，对生产的经济效果影响明显，是工艺联系的重点。果影响明显，是工艺联系的重点。 n设备选型与数量配备为生产能力提供物质基础。设备选型与数量配备为生产能力提供物质基础。n还要有合理的生产组织与调度。还要有合理的生产组织与调度。n露天矿生产条件复杂，工作地点及对象多变，露天矿生产条件复杂，工作地点及对象多变，使得各项作业的时间、作业量等计算指标随时使得各项作业的时间、作业量等计算指标随时都在变动。都在变动。n生产中应采取积极措施，随时发现、消除薄弱生产中应采取积极措施，随时发现、消除薄弱环节，使矿山生产能力均衡稳定。环

25、节，使矿山生产能力均衡稳定。 作业已知某露天矿山的矿体水平厚度已知某露天矿山的矿体水平厚度130m，矿体倾角，矿体倾角60，台阶，台阶坡面角坡面角75，台阶高度，台阶高度12m，最小工作平盘宽度为，最小工作平盘宽度为35m，工作，工作帮坡角帮坡角15，由下盘向上盘推进；工作线长度为，由下盘向上盘推进；工作线长度为1400m,采区采区长度为长度为250m,挖掘机台年效率为挖掘机台年效率为180万吨，试根据开采技术条万吨，试根据开采技术条件验证该矿山矿石年生产能力件验证该矿山矿石年生产能力3500万吨是否可行。万吨是否可行。第二节第二节 生产剥采比生产剥采比概念：概念：指露天矿在一定的生产时期内剥

26、离岩石量与采出的矿指露天矿在一定的生产时期内剥离岩石量与采出的矿石量的比值。石量的比值。 米米3 3米米3 3，米，米3 3吨。吨。sssPVn 重要性重要性：（1 1）生产剥采比是露天矿开采的重要技术经济指标。无）生产剥采比是露天矿开采的重要技术经济指标。无论是露天矿工程发展程序，还是确定露天矿生产能力、圈论是露天矿工程发展程序，还是确定露天矿生产能力、圈定露天开采境界等，都与这一指标密切相关。定露天开采境界等，都与这一指标密切相关。（2 2）生产剥采比是编制采掘进度计划的重要指标，它决）生产剥采比是编制采掘进度计划的重要指标，它决定着露天矿剥采总量的大小。定着露天矿剥采总量的大小。露天矿的

27、采剥总量、生产剥采比、矿石生产能力关系露天矿的采剥总量、生产剥采比、矿石生产能力关系A A：露天矿矿岩生产能力，米：露天矿矿岩生产能力，米3 3年；年；A Ak k: :露天矿矿石生产能力，吨年露天矿矿石生产能力，吨年, ,n ns s: :生产剥采比，米生产剥采比，米3 3吨；吨；p p: :矿石容重，吨米矿石容重，吨米3 3。或：或：A =AA =Ak k ( 1 + n ( 1 + ns s ) ) ，米，米3 3年年. .kspkAnAA(3)生产剥采比是影响露天矿生产剥采比是影响露天矿基建投资和生产成本基建投资和生产成本的重要因素的重要因素在一定的矿石生产能力下，露天矿的采剥总量取决

28、于生产剥在一定的矿石生产能力下，露天矿的采剥总量取决于生产剥采比的大小。而露天矿的设备数量、人员数量和地面设施的采比的大小。而露天矿的设备数量、人员数量和地面设施的规模等等又主要是由矿岩生产能力所决定的。因此，。规模等等又主要是由矿岩生产能力所决定的。因此，。一、生产剥采比的变化规律一、生产剥采比的变化规律1 1、工作帮及工作帮坡角、工作帮及工作帮坡角露天矿工作帮露天矿工作帮：露天矿生产通常由数个台阶进行开采，由：露天矿生产通常由数个台阶进行开采，由这些进行开采的台阶组成的边帮称露天矿工作帮。这些进行开采的台阶组成的边帮称露天矿工作帮。工作帮坡面工作帮坡面：通过工作帮最上一个台阶和最下一个台阶

29、的：通过工作帮最上一个台阶和最下一个台阶的坡底线所构成的假想平面。坡底线所构成的假想平面。工作帮坡角工作帮坡角：工作帮坡面与水平面的夹角。：工作帮坡面与水平面的夹角。露天矿工作帮露天矿工作帮323232BBbbhhtgkiikiikiiBctghhtg222Bhctghtg 若工作帮上各台阶高度、台阶坡面角和工作平盘宽度均相等若工作帮上各台阶高度、台阶坡面角和工作平盘宽度均相等一般情况下：一般情况下：工作帮坡角的大小取决于三要素：工作帮坡角的大小取决于三要素：台阶高度、台阶坡面角和工作平盘宽度。台阶高度、台阶坡面角和工作平盘宽度。工作帮分类：缓帮开采：工作帮分类：缓帮开采： 陡帮开采：陡帮开采

30、：h h 、 定值，定值，B B最小，最小，当单台阶逐层开采时，当单台阶逐层开采时， 。工作帮坡角随着工作帮坡角随着B B而变化，其变化范围介于而变化，其变化范围介于 之间。之间。1583516max0minminmax和2 2 陡帮开采陡帮开采(1)(1) 概念概念：在工作帮上，部分台阶作业，部分台阶暂不作：在工作帮上，部分台阶作业，部分台阶暂不作业，使工作帮坡角加陡，以推迟部分岩石的剥离。业，使工作帮坡角加陡，以推迟部分岩石的剥离。它与缓帮开采的区别是，它不是每一个台阶都处于作业状它与缓帮开采的区别是，它不是每一个台阶都处于作业状态，只有一部分台阶进行作业，其余台阶暂不作业。作业态，只有一

31、部分台阶进行作业，其余台阶暂不作业。作业台阶与暂不作业台阶轮换交流，故称台阶轮流开采法。台阶与暂不作业台阶轮换交流，故称台阶轮流开采法。(2) (2) 陡帮开采作业方式分类陡帮开采作业方式分类：组合台阶开采、倾斜条带式开采。组合台阶开采、倾斜条带式开采。(3) (3) 组合台阶开采：组合台阶开采： 是把台阶分为若干组，每组由一个作业台阶和若干暂不是把台阶分为若干组，每组由一个作业台阶和若干暂不作业的台阶组成。作业的台阶组成。 每组台阶的最上一个台阶保留工作平盘宽度，其它台阶每组台阶的最上一个台阶保留工作平盘宽度，其它台阶均保留安全平台宽度，一般由均保留安全平台宽度，一般由3 39 9个台阶组成

32、一组每个台阶组成一组每组台阶由上而下逐个台阶轮流开采。每组台阶一般只配组台阶由上而下逐个台阶轮流开采。每组台阶一般只配一台挖掘机作业。循环周期一般为一台挖掘机作业。循环周期一般为3 35a5a。 工作平台宽度工作平台宽度B Bp p是扩帮宽度和安全平台之和，该值不能是扩帮宽度和安全平台之和，该值不能小于最小工作平盘宽度。小于最小工作平盘宽度。Bp BBp Bminmin ； B Bp p=40=4060m60m。h台阶高度，B组合台阶一次推进宽度，b台阶安全平台宽度，Bp组合台阶作业平台宽，、两组组合台阶高度，nh，n组合台阶中台阶数，台阶坡面角组合台阶构成H1H2123123BbBpBpbh

33、hhb b B hhh组合台阶作业的工作帮坡角安全平台宽度安全平台宽度b b以能截留大部分爆破滚碴为原则，一般为以能截留大部分爆破滚碴为原则，一般为101020m20m。工作帮坡面角可按下式确定。工作帮坡面角可按下式确定。(4) (4) 倾斜条带式开采：倾斜条带式开采：剥岩帮划分为若干倾斜条带，由里向外扩帮，各台阶从上而剥岩帮划分为若干倾斜条带，由里向外扩帮，各台阶从上而下尾随式开采。下尾随式开采。尾随的工作平台长度一般为尾随的工作平台长度一般为150150250m250m。根据运输方式和工。根据运输方式和工作面运输线路布置确定。作面运输线路布置确定。每个台阶一般设一台挖掘机，双侧进车时，可设

34、置每个台阶一般设一台挖掘机，双侧进车时，可设置2 2台。台。当每个台阶均推进到预定宽度后，即完成一个循环。当每个台阶均推进到预定宽度后，即完成一个循环。每个周期一般为每个周期一般为1 13a3a。1234边帮分倾斜条带外扩示意图 横向工作帮、台阶独立作业的平面示意图特点特点：各台阶除正在作业的地段有较宽的工作平台外，其：各台阶除正在作业的地段有较宽的工作平台外，其余地段仅留安全平台即可。余地段仅留安全平台即可。优点优点：用规模较小的采运设备完成陡帮开采工作。推迟剥：用规模较小的采运设备完成陡帮开采工作。推迟剥岩量。岩量。缺点缺点：上下台阶互相尾随，各工艺环节互相干扰，采装效：上下台阶互相尾随，

35、各工艺环节互相干扰，采装效率较低。率较低。(5) (5) 陡帮开采评价：陡帮开采评价： 优点：优点： 基建剥离量小、投产早、达产快。基建剥离量小、投产早、达产快。 可缓剥大量岩石，降低露天矿初期生产剥采比，如南芬可缓剥大量岩石，降低露天矿初期生产剥采比，如南芬露天矿露天矿n ns s由原来的由原来的2.7t/t2.7t/t降低为降低为2.44t/t2.44t/t。4 4年共推迟剥岩年共推迟剥岩量量832832万吨。万吨。 推迟了最终边帮岩体的暴露，减少了边帮的稳定与维护推迟了最终边帮岩体的暴露，减少了边帮的稳定与维护工作量和费用，可增加最终边坡角，减少剥岩量。工作量和费用，可增加最终边坡角，减

36、少剥岩量。 缺点：缺点： 采掘设备上下调动频繁，影响生产能力；采掘设备上下调动频繁，影响生产能力； 运输道路工程量大，调动频繁，线路的修筑、维护工程量运输道路工程量大，调动频繁，线路的修筑、维护工程量大、费用高。大、费用高。 采场辅助工程量大，如采场内的供电线路，供风，供水管采场辅助工程量大，如采场内的供电线路，供风，供水管线移设次数增加。线移设次数增加。管理工作严格，上下台阶之间的配合要协调。管理工作严格，上下台阶之间的配合要协调。适用条件：适用条件：倾角大的矿体，减少前期剥采比；倾角大的矿体，减少前期剥采比；覆盖厚度大的矿体；覆盖厚度大的矿体；形状上小下大的矿体。形状上小下大的矿体。开采剥

37、离洪峰期和洪峰期到达以前的矿山；开采剥离洪峰期和洪峰期到达以前的矿山；采运设备规格大，有利于实现依次轮流开采或分组轮流采运设备规格大，有利于实现依次轮流开采或分组轮流开采。开采。3 3、生产剥采比变化规律、生产剥采比变化规律工作帮坡角不变时剥采工程发展程序及剥离量的变化工作帮坡角不变时剥采工程发展程序及剥离量的变化工作帮坡角不变时生产剥采比变化规律工作帮坡角不变时生产剥采比变化规律：n生产剥采比随矿山工程的延深而变化。生产剥采比随矿山工程的延深而变化。n开始需要大量剥离而不采矿。开始需要大量剥离而不采矿。n之后生产剥采比随矿山工程的延深而不断增大。之后生产剥采比随矿山工程的延深而不断增大。n达

38、到一个最大值后便逐渐减小。这个最大值期间叫做剥离达到一个最大值后便逐渐减小。这个最大值期间叫做剥离洪峰期或高峰期。发生在凹陷露天矿工作帮上部接近地表洪峰期或高峰期。发生在凹陷露天矿工作帮上部接近地表境界部位。境界部位。n这是一般倾斜矿体具有的普遍规律。这是一般倾斜矿体具有的普遍规律。工作帮坡角不变时，生产剥采比变化的共同规律是：工作帮坡角不变时，生产剥采比变化的共同规律是：生产剥采比随开采深度而变化，并且经历一个由小到生产剥采比随开采深度而变化，并且经历一个由小到大，达到高峰后再逐渐减小的过程。大，达到高峰后再逐渐减小的过程。 工作帮坡角变化，生产剥采比的变化规律：工作帮坡角变化，生产剥采比的

39、变化规律：假设其它条件相同，分别以假设其它条件相同，分别以15150 0和和30300 0的工作帮坡的工作帮坡角生产，两者生产剥采比变化如下角生产，两者生产剥采比变化如下 ：n工作帮坡角由工作帮坡角由15150 0加大到加大到30300 0，生产剥采比的变化仍然是由，生产剥采比的变化仍然是由小到大，再由大变小。小到大，再由大变小。n工作帮坡角较陡时剥离洪峰发生在生产较晚时期。工作帮坡角较陡时剥离洪峰发生在生产较晚时期。n15150 0剥离洪峰发生在剥离洪峰发生在H2H2，30300 0剥离洪峰发生在剥离洪峰发生在H4H4。n工作帮坡角较小时，曲线接近于分层剥采比的曲线。剥采工作帮坡角较小时，曲

40、线接近于分层剥采比的曲线。剥采比初期上升较快，剥离洪峰发生较早。比初期上升较快，剥离洪峰发生较早。n工作帮坡角较大时，曲线接近于境界剥采比曲线，剥采比工作帮坡角较大时，曲线接近于境界剥采比曲线，剥采比上升较慢，时间较长。剥离洪峰发生较晚。上升较慢，时间较长。剥离洪峰发生较晚。 n不同开拓方式下生产剥采比的变化规律不同开拓方式下生产剥采比的变化规律n开拓方案、掘沟位置、工作线推进方向是影响生开拓方案、掘沟位置、工作线推进方向是影响生产剥采比的重要因素。产剥采比的重要因素。n方案方案、:n接近矿体掘沟，见矿块、基建工程量少、生产剥接近矿体掘沟，见矿块、基建工程量少、生产剥采比较大；采比较大； n方

41、案方案I I 、:n在顶底帮固定坑线位置掘沟，远离矿体，见矿慢、在顶底帮固定坑线位置掘沟，远离矿体，见矿慢、基建工程量大，生产剥采比较小。基建工程量大，生产剥采比较小。I I方案基建工程方案基建工程量最大，生产剥采比最小，达到量最大，生产剥采比最小，达到“高峰高峰”时才投时才投产，投资最大产，投资最大. . 影响生产剥采比变化的因素影响生产剥采比变化的因素：1 1）自然因素：）自然因素：地质构造、地形、矿体的埋藏深度、厚度、倾角、形状等。地质构造、地形、矿体的埋藏深度、厚度、倾角、形状等。不可以改变。不可以改变。2 2）技术因素：）技术因素：开拓方法、开拓沟道的位置、工作线推进方向、矿山工程延

42、深开拓方法、开拓沟道的位置、工作线推进方向、矿山工程延深方向以及开段沟长度、工作帮坡角等。可以改变。方向以及开段沟长度、工作帮坡角等。可以改变。工作帮坡角影响较大：工作帮坡角影响较大：较小时，剥采比初期上升较快，剥离高峰发生较早，逐渐下降。较小时，剥采比初期上升较快，剥离高峰发生较早，逐渐下降。较大时，剥采比上升较慢，时间较长，发生在生产的较晚时期，较大时，剥采比上升较慢，时间较长，发生在生产的较晚时期，高峰之后剥采比急骤下降。高峰之后剥采比急骤下降。 生产剥采比变化的不利影响：生产剥采比变化的不利影响：n生产剥采比变化，矿岩总产量变化，短期内改变生产使用生产剥采比变化，矿岩总产量变化，短期内

43、改变生产使用的采掘、运输设备的数量；的采掘、运输设备的数量；n高峰期，更集中大量的设备和相应的辅助设施，配备足够高峰期，更集中大量的设备和相应的辅助设施，配备足够的人员；的人员；n高峰过后要削减，降低设备的利用率，基建费用增大，生高峰过后要削减，降低设备的利用率，基建费用增大，生产成本增高，并且使露天矿的生产组织工作复杂化。产成本增高，并且使露天矿的生产组织工作复杂化。n必须对生产剥采比进行调整，使之在一定时期内相对稳定，必须对生产剥采比进行调整，使之在一定时期内相对稳定，经济合理地开采矿床。经济合理地开采矿床。 n二、生产剥采比的调整与均衡图15-7图15-8每延深一个台阶所采出的矿石量、岩

44、石量和生产剥采比每延深一个台阶所采出的矿石量、岩石量和生产剥采比生产剥采比表示方法：生产剥采比表示方法：生产剥采比与开采深度之间关系曲线生产剥采比与开采深度之间关系曲线生产剥采比与开采时间关系曲线生产剥采比与开采时间关系曲线矿岩量变化曲线矿岩量变化曲线影响生产剥采比变化的因素影响生产剥采比变化的因素：1 1）自然因素：）自然因素：地质构造、地形、矿体的埋藏深度、厚度、倾角、形状等。地质构造、地形、矿体的埋藏深度、厚度、倾角、形状等。不可以改变。不可以改变。2 2）技术因素：）技术因素：开拓方法、开拓沟道的位置、工作线推进方向、矿山工程延深开拓方法、开拓沟道的位置、工作线推进方向、矿山工程延深方

45、向以及开段沟长度、工作帮坡角等。可以改变。方向以及开段沟长度、工作帮坡角等。可以改变。工作帮坡角影响较大：工作帮坡角影响较大：较小时，剥采比初期上升较快，剥离高峰发生较早，逐渐下降。较小时，剥采比初期上升较快，剥离高峰发生较早，逐渐下降。较大时，剥采比上升较慢，时间较长，发生在生产的较晚时期，较大时，剥采比上升较慢，时间较长，发生在生产的较晚时期，高峰之后剥采比急骤下降。高峰之后剥采比急骤下降。 生产剥采比变化的不利影响：生产剥采比变化的不利影响：n生产剥采比变化，矿岩总产量变化，短期内改变生产使用生产剥采比变化，矿岩总产量变化，短期内改变生产使用的采掘、运输设备的数量；的采掘、运输设备的数量

46、；n高峰期，更集中大量的设备和相应的辅助设施，配备足够高峰期，更集中大量的设备和相应的辅助设施，配备足够的人员；的人员；n高峰过后要削减，降低设备的利用率，基建费用增大，生高峰过后要削减，降低设备的利用率，基建费用增大，生产成本增高，并且使露天矿的生产组织工作复杂化。产成本增高，并且使露天矿的生产组织工作复杂化。n必须对生产剥采比进行调整，使之在一定时期内相对稳定，必须对生产剥采比进行调整，使之在一定时期内相对稳定，经济合理地开采矿床。经济合理地开采矿床。 二、生产剥采比的调整二、生产剥采比的调整设法降低高峰期的生产剥采比，使露天矿能在较长时期内设法降低高峰期的生产剥采比，使露天矿能在较长时期

47、内以较稳定的生产剥采比进行开采。以较稳定的生产剥采比进行开采。1 1 改变台阶间的相互位置调整生产剥采比改变台阶间的相互位置调整生产剥采比 即改变工作平盘宽度，可以将生产剥采比高峰期间的一部即改变工作平盘宽度，可以将生产剥采比高峰期间的一部分岩石提前或移后剥离，减小高峰期生产剥采比的数值。分岩石提前或移后剥离，减小高峰期生产剥采比的数值。 改变平盘宽度降低剥离高峰示意图改变平盘宽度降低剥离高峰示意图在剥离高峰期被提前完成的剥离量为在剥离高峰期被提前完成的剥离量为V V1 1移后完成的剥离量为移后完成的剥离量为V V2 2 P Pn n： 剥离高峰期采出的矿石量，吨。剥离高峰期采出的矿石量，吨。

48、 则减小的生产剥则减小的生产剥采比采比n n 为为 米米3 吨吨 减小后的工作平盘宽度，不小于最小工作平盘宽度；减小后的工作平盘宽度，不小于最小工作平盘宽度；加大后的工作平盘宽度，应保持足够的工作台阶数目。加大后的工作平盘宽度，应保持足够的工作台阶数目。nPVVn212 2 改变开段沟长度调整生产剥采比改变开段沟长度调整生产剥采比新水平开拓最期初形成小于采场走向长度的开段沟，然后新水平开拓最期初形成小于采场走向长度的开段沟，然后边扩帮，边继续掘开段沟，可使剥采比高峰削减并推迟。边扩帮，边继续掘开段沟，可使剥采比高峰削减并推迟。每延深一个台阶所采出的矿岩量、岩石每延深一个台阶所采出的矿岩量、岩石

49、量和生产剥采比量和生产剥采比最初开段沟长度等于走向长度的最初开段沟长度等于走向长度的1/3时的时的P,V,n变化图变化图特点特点： 1 1 ）生产剥采比变化相对比较平缓，高峰值下降。）生产剥采比变化相对比较平缓，高峰值下降。 2 2 ）出矿前的剥岩量减少，有利于减少基建工程量。）出矿前的剥岩量减少，有利于减少基建工程量。3 改变矿山工程延深方向调整生产剥采比改变矿山工程延深方向调整生产剥采比n延深方向延深方向AB AB ，BC BC 方向，减少初期剥，早见矿。方向，减少初期剥，早见矿。n最低水平到达最低水平到达C C之前，应完成之前，应完成BCED BCED 或或BCEBCE D D 扩帮工程

50、量。扩帮工程量。n扩帮由外向内进行，完成扩帮由外向内进行，完成BCED BCED 工程量，矿山工程应由工程量，矿山工程应由B B 沿山坡沿山坡BD BD 延深到延深到D D ，再沿露天矿开采境界延深到，再沿露天矿开采境界延深到E E 。n由内向外扩帮，完成由内向外扩帮，完成BCED BCED 工程量，自上而下沿工程量，自上而下沿BC BC 方向方向往外扩帮。往外扩帮。n顶帮也可以同时采取压缩上部工作平盘宽度的措施，相顶帮也可以同时采取压缩上部工作平盘宽度的措施，相当于设立临时顶帮开采境界当于设立临时顶帮开采境界FGH FGH 。此时，。此时，FHJK FHJK 的扩帮工的扩帮工程量应在工作帮达