采选概论作业

发布 2022-09-11 04:48:28 阅读 1241

1、如何确定金属矿山矿井的服务年限?

矿山服务年限:指一个矿山从投产开始到开采完毕的全部时间。不同矿种的不同规模的矿山企业具有不同的合理矿山服务年限,在实际工作中,常用规定的或者经验推导的合理矿山服务年限来检验矿山生产规模的合理性。

指按照最佳经济效益原则确定的矿山生产规模和保有的可采储量,经计算或者类比求得的矿山企业的矿山服务年限,以年(a)表示。矿山寿命(t)与矿山年产量(a)和工业储量(q)一般存在如下关系:t=q·km / a(1-kf)。

式中:k为开采矿床时矿石的回采率;m为开采矿床时的贫化率。由上式可以看出,当矿床的工业储量一定时,年产量过大或过小就会使矿山寿命过短或过长,都会影响到矿山企业的经济效益。

因此,根据市场需求、矿床规模和企业的经济效益,正确处理矿山寿命与矿山年产量之间的关系,是矿山设计中的一个重要问题。

原理:计算方法:矿井服务年限按照如下公式计算。

t = q / a × k 其中:t—矿井服务年限(年) a—矿井设计生产能力(万吨/年)q—可采储量(万吨) k—储量备用系数。

2、如何确定主要开拓巷道的位置?

1)合理的总体布局。主要开拓巷道是矿山生产系统的重要环节,在确定其位置时,必须统筹考虑它的全矿生产、运输、生活等各系统之间的相互联系,全面规划,合理布局。但更为重要的是要使主要开拓巷道的出口靠近用户(破碎站、选矿厂),并具有合理的运输流向。

井扣的标高要与受矿仓的标高相适应。要考虑与外部运输的联系,力求减少铁路(或公路)专用线的工程量和费用。井口与其他辅助车间、行政办公室和工人居住区的联系要安全方便,不宜过远。

2)足够的工业场地。主要开拓巷道的出口周围要布置井架、卷扬机房、矿仓、调车线路等一些列建筑物和构筑物,必须具备必要的工业场地。因而,对于地形复杂、山岭峻峭、沟谷纵横的矿山,工业场地的选择往往可能是确定井口位置的关键因素。

当用技术分析法难以判断其优劣时,应进行多方案的技术经济比较。此外,在确定井口位置时,要尽量不占或少占农田。

3)安全的井口位置。井巷出口及其他地面设施应该避开可能发生的山坡滚石、滑坡、泥石流、岩崩等自然灾害的影响。井、巷出口标高必须高于当地历史最高洪水位1~3m,以免为洪水淹没。

4)工程地质条件。主要开拓巷道应该布置在易于掘进和支护的岩层中,尽量避开大的构造带、岩溶发育带、承压水层、流沙层、松软岩层等不良工程地质地段,并应有工程地质钻孔的验证;同时还要考虑到附属于主要开拓巷道的有关工程(如井下装载硐室、井底车场等)也应位于较为稳固的岩层中。

5)最小运输功。当矿体的形态及储量一定时,沿矿体走向的运输功因主井位置的不同而变化。如果地面条件和工程地质条件允许,应该将主要开拓巷道布置在最小运输功点附近。

这样不仅可以使井下运输总费用最低,而且诶可以降低巷道维护、通风等费用。当矿体形状规则及储量分布均匀时,最小运输功点位于沿矿体走向的矿量等分线附近;当矿体形状不规则,储量分布不均匀、不连续时,或有多个矿体用一个井田开采或用溜井分区放矿时,可以用分析法或**法求得最小运输功点的位置。若矿体走向较短,厂址位于矿体的一侧,主要井巷布置在矿体的一侧也是合理的。

此外,如果地面运输费用因主井位置的变动而有较大变化时,在确定最小运输功点时还要考虑到地面运输影响。

6)勘探程度。当井田的范围较大,或井田内有多个矿体时,选择主要开拓巷道位置时要优先考虑勘探程度高、矿体与岩层情况较为清楚的地段。

7)地下开拓工程总量与总费用最小,必要时应该进行多方案的技术经济比较以选出其中的最优方案。

3、哪些主要因素影响采矿方法的选择?

采矿方法的选择是否合理对矿石企业来说非常重要。采矿方法决定着回采工艺效率,材料设备需要量,掘进工程量,劳动生产率,矿山回采率及采出矿石质量等。正确合理采矿方法必须满足:

生产环节和生产环境的安全、生产效率高,采矿成本低,损失贫化小、采矿的方法的使用灵活,适应性、能最大限度减少对环境的破坏等要求。

影响采矿方法选择的主要因素有:(1)矿床地质条件:对于采矿方法选择有直接影响,起控制性作用,因此必须具备充分可靠的地质资料,才能进行采矿方法选择。

包括矿岩的物理力学性能、矿体产状及埋藏要素等。(2)开采的技术经济条件:矿石的价值及储量,市场需求状况,矿石开采及加工的工艺技术水平,技术装备水平及材料**以及资金状况等。

(3)地表环境条件:地表是否允许陷落;有无重要的建筑物、构筑物、水体、森林等需要保护;地表是否允许排废,有无废石场等。

4、如何确定露天矿开采境界?

又称露天矿开采界线。按技术上的可能性与经济上的合理性,对露天采矿场所确定的最终可能达到的采矿范围,即由上部和下部边界线所限定的范围。它主要决定于矿体的埋藏条件、开采技术条件和设备等。

露天开采境界的确定方法。

一、确定露天矿最小底宽:露天矿最小底宽应满足采装运输设备的要求,保证矿山工程正常发展。

采用铁路运输时,露天矿的最小底宽为。

式中:bmin-露天矿最小底宽,m; rwh-挖掘机机体回转半径m; t-铁道线路宽度,mhl-挖掘机机体底盘高度,m;e-挖掘机机体、边坡及车辆三者间的安全距离, e=1.0~1.

5m;-露天矿最下一个台阶的坡面角,(°

当采用汽车运输时,采用回返式调车时,其底宽为:

bmin=2(rcmin+0.5bc+e)

若采用折返式调车,则bmin=rcmin+0.5bc+2e+0.5lc

式中:rcmin-汽车最小转弯半径,m; bc-汽车宽度,m;

e-汽车距边坡的安全距离,m; lc-汽车长度,m。

在确定露天开采境界时:

若矿体厚度小于最小底宽,底平面按最小底宽绘制;若矿体厚度比最小底宽大得不多,底平面可以矿体厚度为界;若矿体厚度远大于最小底宽,通常按最小底宽作图,并按下列因素确定露天矿底的位置:

1)使境界内的可采矿量最大而剥岩量最小;

2)使可采矿量最可靠,通常露天矿底宜置于矿体中间,以避免地质作图误差所造成的影响;

3)根据矿石品位分布,使采出的矿石质量最高;

4)根据岩石的物理力学性质调整露天矿底位置,使边坡稳固且穿爆方便。

二、选取露天矿最终边坡角。

露天矿的最终边坡角,对剥采比有很大的影响。

随着开采深度增加和边坡角的减小,所需的剥岩量会急剧增加,因此从经济效果考虑。希望边坡角尽可能大;

然而,也不能盲目追求陡边坡而造成滑坡事故隐患。

因此,选择时应同时考虑安全因素和经济因素,在保证露天矿安全前提下,最终边坡角尽可能大些,以减少剥离量。矿山设计选取边坡角时,多采用类比法,即参照类似矿山的实际资料选取。工程地质条件复杂的矿山,在进行设计的同时,由研究部门通过系统的工程地质调查后,用计算方法确定。

所谓类比法,即设计部门根据工程实践,按照组成边坡岩体的地质条件、水文地质条件,边坡高度及其形状、存在年限等因素,由大量的统计资料和经验数表并结合设计者的经验选取边坡角的方法。

在设计中用类比法选取的边坡角,应满足矿山生产技术上的要求。为了保证矿山正常生产,露天矿边坡通常由安全平台、清扫平台、运输平台及相应的坡面组成。

最终台阶坡面角与岩石性质,岩层的倾角、倾向、构造、节理,以及穿爆方法等因素有关。例如,当岩层倾角大于30°,并且岩层层理较发育时,若选取的台阶坡面角大于岩层倾角,岩石容易滑落。这时应取台阶坡面角等于岩层倾角。

三、确定露天矿开采深度。

露天矿走向长度大时。

第一步是在各地质横剖面图上初步确定开采深度,计算各开采深度的境界剥采比,将各方案的境界剥采比与开采深度绘成关系曲线,再画出代表经济合理剥采比的水平线,两线交点的横坐标hj,就是所要求的开采深度。

至此,完成了一个地质横剖面图上露天开采理论深度的确定。按同样的方法,可将露天矿范围内所有横剖面图上的理论深度都确定下来。

应当指出,在确定厚矿体的开采深度时,鉴于露天矿底的位置不易确定,有时先按矿体厚度而不是最小底宽作图,然后继续向下无剥离采矿,直至最小底宽为止。这时,作为露天开采的最终深度,显然是最初确定的深度与无剥离开采深度之和。

若某矿有3个剖面s2 ,s4 ,s6 。s2的理论开采深度h2=124m,s6的理论开采深度h6=116m。为此有:h2=124m, h4=107m, h6=116m。

第二步在地质纵剖面图上调整露天矿底部标高。

在各个地质横剖面图上初步确定了露天开采的理论深度后,由于各剖面的矿体厚度和地形变化不等,所得开采深度也不一。将各剖面图上的深度投影到地质纵剖面图上,连接各点,得出一条不规则的折线。

为了便于开采和布置运输线路,露天矿的底平面宜调整至同一标高。当矿体埋藏深度沿走向变比较大,而且长度又允许时,其底平面可调整成阶梯状。调整的原则是,使少采出的矿石量与多采出的矿石量基本均衡,并让剥采比尽可能小。

四、绘制露天矿底部周界。

调整后的开采深度往往不再是最初方案的深度,因此需要重新绘制底部周界,其步骤为:

按调整后的露天开采深度,绘制该水平的地质分层平面图;

在各横剖面、纵剖面、辅助割面图上,按所确定的露天开采深度绘出境界;

将各剖面图上露天矿底部周界投影到分层平面图上,连接各点,得出理论上的底部周界;

为了便于采掘运输,修整初步得出的理论周界。

修整底部周界的原则:

1) 底部周界要尽量平直,弯曲部分要满足运输设备对曲率半径的要求;

2) 露天矿底的长度应满足运输线路的要求,特别是采用铁路运输的矿山,其长度要保证列车正常出入工作面。

五、绘制露天矿开采终了平面图。

露天矿开采终了平面图的绘制方法是:

将上述露天矿底部周界绘在透明纸上。

将透明纸覆于地形图上,然后按边坡组成要素,从底部周界开始,由里向外依次绘出各个台阶的坡底线。很明显,露天矿深部各台阶的坡底线在平面图上是闭合的。而处在地表以上的则不能闭合,但要使其末端与相同标高的地形等高线密接。

在图上布置开拓运输线路。

在底部周界开始,由里向外依次绘出各个台阶的坡面和平台。

检查和修改上述露天开采境界。

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