露天矿设计原理思考题(第四次修改)_设计原理思考题

2020-02-28 其他范文下载本文

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露天矿设计原理思考题

15章：露天矿开采程序

1．开采程序研究的内容包括哪些？（1）台阶划分（2）首采位置选择（3）工作帮的推进（4）采区长度的确定（5）剥采工程的延深程序

2．增加工作帮坡角的途径有几种？1）增加台阶高度，设计时用足采掘设备最大采高；2）减小平盘宽度：a.组合台阶开采；b.宽条带雁形开采

3．在露天矿开采过程中，工作帮的高度有什么样的变化？初期低，中期高（工作台阶数和设备数量逐渐增加），后期低（工作台阶数和设备数量逐渐减少）

4．工作线、延深方向、延深角。工作线：工作帮各台阶长度内，具备正常开采条件的部分称工作线。延深方向：相邻两台阶开段沟同侧坡底线的连线方向。延深角：延伸方向与工作线推进方向的夹角，用θ表示。

5．工作帮的构成。工作帮：由进行开采的台阶组成的边帮。工作帮由一些开采台阶的坡面和平盘构成。

6．何为纵向工作线（或纵采）、横向工作线（或横采）？工作线延走向布置亦即延露天矿纵向布置，b称为纵向工作线，简称纵采。工作线延横向布置亦即垂直于露天矿走向布置，称为横向工作线，简称横采。

7、影响露天矿开采程序的因素：1，矿体埋藏条件2，露天矿矿场的空间几何形态3，露天矿开采工艺4，露天矿开拓运输系统5，露天矿的生产能力和建设速度的要求6，矿石质量

16章：露天矿开拓

1．露天矿开拓运输系统指的是什么？露天矿从采场内运送矿石和岩石的干线沟道系统的总称。

2．露天矿开拓运输系统研究哪些基本内容？确定原则是什么？

基本内容：

1、出口位置方向及数量的选择：受排土场，地面生产系统等因素影响；

2、深部运输系统的选择：受工艺系统、开采程序等因素影响。确定原则：运距短、联系方便；开拓工程量小；生产剥采比变化小

3．铁路开拓运输系统按平面布置形状分有几种？直进、折返、回返和螺旋等形式。

4．铁路开拓运输系统的固定坑线与移动坑线的优缺点有哪些？适用条件？优缺点

移动坑线适用条件：1）对矿石选采条件要求高时；2）矿体底板稳定性差或考虑内排；3）深露天矿的底部设置铁路环线有困难时，可在深部若干水平设置移动坑线。

5、凹陷露天矿的公路开拓系统的特点：坑线位置灵活；坑线数目较多；坑线方式灵活；移动坑线的优越性更加明显。

17章：掘沟工程

1．露天矿沟道的种类及特点。

种类：出入沟、开段沟；单壁沟、双壁沟

出入沟：为建立地表与台阶或台阶与台阶之间的通道；开段沟：为建立新水平初始工作线的沟道

单壁沟：山坡露天矿；双壁沟：凹陷露天矿

2．露天矿沟道的基本参数有哪些？

沟底宽、沟道深度、纵向坡度、长度及坡面角。

3．汽车运输条件下沟底宽度如何确定？

回返式调车折返式调车壁槽式调车

18章：设计程序和基础资料

1．矿山设计程序包括哪些？

1、长远规划；

2、可行性研究；

3、设计任务书；

4、初步设计；

5、施工图设计

2．初步设计的目的是什么？需要哪些资料？编制内容？

目的1、逐项落实设计任务书提出的原则，并通过详细的方案比选具体确定露天矿的建设方案，作为施工设计的依据，预计露天矿建设的经济效果。

2、具体落实露天矿建设的外部条件，并与有关部门达成书面协议。

3、提出露天矿投资总额，作为国家安排年度计划的依据。

4、提出露天矿设备清册，作为订货的依据。

基础资料

1、文件：1）已经批准的设计任务书；2）设计规程、规范；3）上级有关指示文件；4）与有关单位达成的协议。

2、地质资料：1）地质地形范围要广； 2）矿床的露头要严密控制；3）研究围岩性质；4）水文地质资料符合规范要求；5)查明开采范围内围岩中伴生矿物的品味和储量。

3、设计人员收集的资料：1）地形；2）环境情况；3）气象资料；4）交通运输资料。

编制内容；初步设计说明书；图件；总概算书；设备及器材清册

19章：生产剥采比

1．通过平面图、断面图及表格表示出单斗铲-汽车工艺条件下，采用移动坑线开拓，全区开采（全台阶开端沟长），自然生产剥采比的确定过程及V=f（p）曲线的绘制过程。

绘制剥采工程按B=Bmin发展，延深到各水平时或工作帮推进到不同位置时的露天矿场平面图；将上述各平面图上的工作线位置画到断面图上或分层平面图上；计算矿山工程每下降一个水平或退出一定位置采出的矿石量，剥岩量和生产剥采比，列成表格；以采出的矿石累积量为横坐标，剥离岩石累积量和生产剥采比为纵坐标，做出V=f（p）和n=f（p）曲线图。表格及图见课本

2．利用V=f（p）曲线均衡生产剥采比时，为何要紧贴B=Bmin（φ=φmax）曲线进行？均衡时应考虑哪些原则？

均衡后的剥采曲线不得在V=f(p)曲线之下，要尽量靠近V=f(p)曲线以减小不必要的超前剥离量。原则：1.尽量减少初期生产剥采比以减少初期生产成本2.生产剥采比的变化逐步增加然后逐步减小3.最大发展时期的Nmax不宜过短4.各期n的维持时间在5~10年左右。5.均衡后的剥采曲线不得在V=f(p)曲线之下，要尽量靠近V=f(p)曲线以减小不必要的超前剥离量。

3．生产剥采比的作用？

1）是决定露天矿剥采总量的重要因素——确定排土场建设和发展的主要因素2）是决定露天矿矿岩总量生产规模的重要因素——确定设备、人员数量及地面设施等的重要因素3）是评价设计方案的一项重要指标：n越小越好4）是衡量生产露天矿某一生产时期难易程度的重要指标

4．生产剥采比的变化规律？

无论哪类矿床，矿山工程按一定的开采程序和开采参数发展时，露天矿生产剥采比变化的共同规律为：生产剥采比经历一个由小到大，然后逐渐减小的变化过程。

5．调整生产剥采比的途径有几点？

改变台阶见相互位置，亦即改变工作平盘宽度；改变开段沟长度；改变开段沟位置和工作线推进方向；分区或分期开采。

6．减少初期生产剥采比和基建工程量的意义和措施有哪些？

意义：减小露天矿初期生产剥采比和矿山基建工程量，对减少露天矿基建投资、提高经济效益和加速露天矿建设有十分重大的意义

措施：1）开段沟的位置接近矿体和设于矿体较厚、覆盖层较薄处，并以此决定露天矿的工作线推进方向；

2）开采境界由小到大分期扩大，当矿体延续较深、厚度较大、走向较长、储量丰富和开采年限较长等条件下，露天矿的开采境界往往很大；

3）在开采工艺条件允许的情况下，开始采取较短的开段沟，在生产过程中，逐步延长和增加工作线长度。

20章：生产能力

1．何谓剥采工程延深速度、采矿工程延深速度？他们的关系？

(1)剥采工程延深速度指工作帮的降深速度；采矿工程延深速度指矿体某一质点的降深速度。

（2）剥采工程沿底板延深时，剥采工程延深速度等于采矿工程延深速度；剥采工程沿底帮延深时，剥采工程延深速度小于采矿工程延深速度；剥采工程沿山坡延深时，剥采工程延深速度与采矿工程延深速度随工作帮坡角与矿体倾角的不同而呈现不同关系。

3．何谓“二量”？如何确定？标准是多少？

(1)开拓媒量指在全露天矿或露天矿内某一采区，已完成了运输通路，并在开采时不需要再进行剥离工作的煤量；回采煤量指在开拓煤量中减去规定的最小平盘宽度（不包括采宽）及规定的段高范围内的煤量后剩余的煤量的，这些煤量开采时不违反采掘规格，而且具备必要的采掘条件。

（2）开拓煤量的上面境界以剥离露出的煤面为界（煤面上允许的残留厚度小于1m的岩石），但必须留出最小平盘宽度；煤层顶板侧各段境界以计划或设计所规定的台阶高度和最小工作平盘宽度（不包括采宽）为界；底板侧各段境界一般应以煤层底板的自然倾斜为界，但为了维持底板边坡的安全而留有煤柱时，则以煤柱为界；下面境界计算到允许掘开段沟的水平。回采煤量的境界为开拓煤量的境界减去规定的最小平盘宽度及规定的段高范围。划分标准：开拓煤量的可采期一般为4~6个月以上；回采煤量的可采期一般为2~3个月以上。

21章露天矿山工程进度计划

1.编制矿山工程进度计划的意义和目的是什么？

矿山在整个开采期间，工作线不断推进，自然资源赋存条件，矿石品位，围岩性质随空间变化而异，为使生产具有预见性，就需要编制矿山工程进度计划。

确定投产时间和达产时间。确定矿山基建工程量。确定各时期的生产剥采比和采剥总量。确定设备数量和投入时间，同时也是编制投资概算，计算成本和评价经济效益的重要基础。

2.编制设计矿山的矿山工程进度计划时采用矿岩关系量法，设备能力按在籍能力。编制生产矿山的矿山工程进度计划时采用试凑法，设备能力按动用能力。

3.何谓投产、达产？如何确定基建工程量？

投产：地面生产性建设工程全部竣工，形成完整的生产系统，使矿山能够正常生产所需的内外部运输、供电、破碎站等均应建成。矿山生产能力符合规定。

煤矿：特大型（>300万t）达40%设计产量，大型（60~300）50%，中型（

黑色冶金：大型（>100）25%~30%，中型（30~60）30%~50%，小型（

达产：矿山生产能力达到设计产量确定基建工程量：通过分层品面图及横剖面计算达产前的矿岩总量。

22章设备数量的计算

1.设备数量计算有几种方法？各种方法的优缺点及适用条件。

类比法：快速，简捷，有一定可靠性。很难有与设计矿山条件完全相近的生产矿山供类比，可行性研究阶段，间断式生产工艺。

分析计算法：需正确确定年工作小时数和年工作班数，特殊情况应在计算结果中修正。设计和生产中广泛应用，单一作业设备和连续生产工艺中计算结果较可靠。

概率计算法：考虑各环节间相互配合关系，考虑设备出动率。实际计算时取值不易，不能反映各环节和设备间的互相影响和联系。

计算机模拟：更详细的研究工艺系统，用来分析采运设备选型，选择运输系统，计算设备能力和利用率，确定设备数量。在分析计算法和概率计算法基础上进行。

23章：露天开采境界

2．露天开采境界的组成要素。露天矿深度；底的周界：底的水平宽度、长度；最终边坡角等。

3．确定露天开采境界的原则有几点，它们的关系是什么？

原则：1）按境界剥采比小于或等于经济合理剥采比确定境界的原则：（1）按露天、地下开采原矿成本相等确定境界；（2）露天、地下开采单位工业储量盈利相等确定境界；3）按露天开采总盈利最大确定露天开采境界；（4）按露天矿床开采盈利净现值最大确定露天开采境界。

2）按平均剥采比等于经济合理剥采比确定境界原则。

3）按自然生产剥采比（时间剥采比）或均衡生产剥采比等于经济合理剥采比确定境界的原则。

关系：其中按境界剥采比小于或等于经济合理剥采比确定境界的原则为主要原则，其他未辅助原则。

3．圈定露天开采境界的步骤包括哪几点？

露天开采境界分为倾斜及急倾斜矿床长露天矿境界圈定、倾斜矿体短露天矿境界圈定和近水平矿床境界圈定

(1)倾斜及急倾斜矿床长露天矿境界圈定。1）露天矿的底宽及位置的圈定；2）确定露天矿最终边坡角及平台宽度；3）确定露天矿开采深度；4）端帮位置确定；5）绘制露天矿底部周界；6）绘制露天矿开采终了平面图

(2)倾斜矿体短露天矿境界圈定。。1）确定经济合理剥采比；2）确定底宽位置及矿底周界；3）确定若干深度的境界剥采比；4）确定合理开采深度；5）绘制开采境界平面图

(3)近水平矿床境界圈定：。。1.确定经济合理剥采比2.确定不同边帮位置的境界剥采比3.确定合理开采位置4.绘制开采境界平面图

5．露天开采境界研究的内容包括哪些？地表境界：地表开采范围；开采深度及底部周边：底的水平宽度、长度；周周边形态及位置：最终边坡角及构成。

6．什么是长大露天矿？长大露天矿横剖面确定境界剥采比时有几种方法？用图表示。

露天矿端帮量矿岩总量的比值不大于0.15~0.20时为长露天矿，在设计中，可简化为长宽比等于或大于4:1为长露天矿。

面积法、投影线段法、边帮线段法。（具体见P210

7．短露天露天矿境界的确定有几种方法？体积法、水平面投影面积法（具体见P214）

1．总图设计主要解决的问题是什么？

根据矿山具体的地形和地质条件，结合露天矿的生产规模及用户对产品的要求，按照设计的开采工艺、开采程序和开拓系统，总体地确定整个露天矿所有地面设施的布局，使它们在平面上“各得其所”，在竖向上各就其位，从而达到节省投资和经营费用，有利生产，方便生活的总目的。

2地面设施类包括哪些？管线系统类包括哪些？

地面设施类通常包括外排土场、机修厂、机车车辆厂、汽车修配厂、大型设备组装厂、材料库、木材厂、预制厂、采石场、变电所、牵引变电所、火药库、储矿场、选矿厂或筛分厂、水厂、压风机站、汽油库、油脂库、中心实验室，在有井下巷道时还有绞车房和扇风机场等等生产性设施；以及矿部（包括行政管理和生产指挥机构）和居住区（包括商业网点及医院、学校、邮局、银行、俱乐部等福利设施）。居住区较大时，需要单独规划，必要时可分散建设。管线系统类通常包括以下几个大的系统：1）矿石运输系统2）剥离运输系统3）杂作业系统4）交流供电线系统5）牵引电网系统6）通讯照明系统7）供热系统8）供水系统9）防排水及疏干系统10）道路网

3总平面布置的原则

1以剥离系统中的排土场和采矿系统中的卸矿站为中心；2减少运距和相互间的交叉，3充分利用地形条件，以减少建设投资和时间4；贯彻分区原则；5实现土地复用，注意生态平衡；6积极防止环境污染；7必须符合安全的要求；8露天矿远景规划；9因地制宜，25章：环境保护

1．露天矿对环境的污染主要有哪些？如何防治？

答：露天矿对环境的污染有：大气污染、水污染、土壤污染、噪声及振动污染、景观破坏等。

大气污染的防治措施：1）控制污染源的有害物质产生；2）防止有害物质对环境的影响。

水污染的防治措施：废水处理。

土壤污染的防治措施：尽量减少剥离物外部排弃的数量，尽早复原和利用土地，并对剥离物和灰渣的性质进行监测和对有害物质进行适当处理。

噪声及振动的防治：将噪声源布置在矿区边缘的下风向；在污染源附近建壁障或绿化带；将居住区及办公室等要求安静的建筑远离噪声源布置；同时注意采用消音器，减少人员稠密地区的噪声源。

景观破坏的防治：开采过程中注意保留优美的自然环境，在开采方法、开采范围、地面系统等各方面采取措施，避免采矿队景观的破坏。

26章：矿山工程可行性研究及设计方案

1．影响矿山设计方案的因素有哪些？

答：1.资源的地质条件。2.矿产品的市场环境。3.矿山投资环境。4.矿山设计的重要技术决定的合理性、先进性。5.设备供应的可靠性、先进性及其价格和国外供应的情况。6.设计施工环境。7.当地各级政府及有关部门的支援和配合。8.施工区的自然和地理环境。