一种铀钼共生矿露天工作帮坡角确定方法与流程

1.本发明属于帮坡角确定方法，具体涉及一种铀钼共生矿露天工作帮坡角确定方法。


背景技术：

2.沽源铀钼露天矿为铀钼共生矿床，分为单钼矿和铀钼矿。基于现有的水冶工艺处理技术，只能处理铀钼矿才有经济效益，因此为了满足水冶工艺供矿需求，若按照现有缓帮开采技术继续实施，需大范围扩帮，增加剥离量及征地面积、采剥严重失衡、经济效益极差，且存在采出的单钼矿临时堆存危及露天边坡安全等问题。因此为解决目前生产中存在的几大问题及推迟剥岩洪峰降低企业现有资金压力，将现有露天缓帮开采工艺调整为陡帮开采工艺，以便达到降低生产成本、提高经济效益的目的。
3.露天陡帮开采是相对缓帮开采而言，是属于露天开采中的一种特殊采剥技术，主要是通过增大“工作帮坡角”可实现推迟剥岩量，进而提高企业经济效益。由于铀钼共生资源分布情况复杂，形态多样，同时要根据水冶工艺的需求，达到对不同资源进行选采的目的，确定露天开采工作帮坡角时，要考虑共生矿体不同的赋存状态、矿山不同资源的产能、开采技术条件、装备水平、选采要求因素，同时还有考虑露天采剥费用经济合理，露天边坡安全稳定因素，这就说明确定一个最佳的工作帮坡角显得尤为重要。因此，需要创建一种铀钼共生矿露天工作帮坡角确定方法，从而为快速准确确定露天开采工作帮坡角。


技术实现要素：

4.本发明的内容是针对现有技术的缺陷，提供一种铀钼共生矿露天工作帮坡角确定方法。
5.本发明是这样实现的：一种铀钼共生矿露天工作帮坡角确定方法，包括下述步骤：
6.步骤一：基础数据收集；
7.步骤二：数据分析与参数确定；
8.步骤三：工作帮坡角公式计算。
9.如上所述的一种铀钼共生矿露天工作帮坡角确定方法，其中，所述的步骤一收集的数据包括露天矿床共生矿体不同的赋存状态、矿山不同资源的产能、开采技术条件、装备水平。
10.如上所述的一种铀钼共生矿露天工作帮坡角确定方法，其中，所述的步骤二分析的对象包括，矿体赋存特征、采掘设备参数、设备能力、矿岩物理性质、爆破参数、回采率。
11.如上所述的一种铀钼共生矿露天工作帮坡角确定方法，其中，所述的步骤二需要确定的参数包括：台阶高度(h)、工作台阶坡面角(α)、安全平台宽度(ar)、台阶组合个数(n)、采剥带宽度(ac)。
12.如上所述的一种铀钼共生矿露天工作帮坡角确定方法，其中，所述的步骤三的计算公式为
[0013][0014]
式中：
[0015]
h—台阶高度，m；
[0016]
α—工作台阶坡面角，度；
[0017]ar
—安全平台宽度，m；
[0018]
n—台阶组合个数，个；
[0019]ac
—采剥带宽度，m；
[0020]
θ—工作帮坡角，度。
[0021]
如上所述的一种铀钼共生矿露天工作帮坡角确定方法，其中，h值选取方法
[0022]
挖掘机铲装时，台阶高度为不大于挖掘机最大挖掘高度的1.5倍，爆堆高度为台阶高度的0.9倍。因此得出台阶高度、爆堆高度与挖掘机最大挖掘高度的计算公式：
[0023]
h≤hw
×
1.5
×
0.9
[0024]
式中：hw—挖掘机的最大挖掘高度，m；
[0025]
计算结果四舍五入取整后取最大值。
[0026]
如上所述的一种铀钼共生矿露天工作帮坡角确定方法，其中，α值选取方法
[0027]
考虑矿岩的物理特性，当矿岩硬度系数为15～20时选取α为75
°
～85
°
；当矿岩硬度系数为8～14时选取α为70
°
～75
°
；当矿岩硬度系数为3～7时选取α为60
°
～65
°
；当矿岩硬度系数为1～2时选取α为45
°
～60
°
。
[0028]
如上所述的一种铀钼共生矿露天工作帮坡角确定方法，其中，ar值计算方法
[0029]
选取ar值为5m。
[0030]
如上所述的一种铀钼共生矿露天工作帮坡角确定方法，其中，n值计算方法
[0031]
选取n值为2。
[0032]
如上所述的一种铀钼共生矿露天工作帮坡角确定方法，其中，ac值计算方法
[0033]
结合挖掘机斗容大小选取ac值；当挖掘机斗容不大于2m3时，选取ac值为45m；当挖掘机斗容大于2m3时，选取ac值为50m。
[0034]
本发明的显著效果是：本发明具有创新性，并且具有简单可靠、适用性强、结果准确等特点，推导出最佳工作帮坡角计算公式方便设计及对露天开采工作帮坡角计算和校核。
[0035]
具体如下：
[0036]
1)填补了铀钼共生矿露天工作帮坡角计算的空白。
[0037]
提供了一个铀钼共生矿露天工作帮坡角计算公式，填补了铀钼共生矿露天工作帮坡角计算的空白，为矿山设计和同类多金属共生矿露天工作帮坡角的确定和调整提供了可靠的依据。
[0038]
2)简洁。
[0039]
本公式组成内容较为简单，公式中各变量容易确定。
[0040]
3)准确性高。
[0041]
本公式根据铀钼共生矿露天开采各参数几何关系推导得到，与实际生产联系紧密，计算结果与露天生产实际进行反复验证，结果准确性高。
[0042]
4)适用性强。
[0043]
本公式适用于各种类型的多金属共生矿露天开采矿山，不受其他条件限制。
附图说明
[0044]
图1为一种铀钼共生矿露天工作帮坡角确定方法的流程示意图。
具体实施方式
[0045]
一种铀钼共生矿露天工作帮坡角确定方法，包括下述步骤：
[0046]
步骤1：收集整理分析露天矿床共生矿体不同的赋存状态、矿山不同资源的产能、开采技术条件、装备水平，得到该共生露天矿的基础数据。
[0047]
步骤2：根据矿体赋存特征、采掘设备参数、设备能力、矿岩物理性质、爆破参数、回采率，结合露天矿现场实际生产数据，确定五个参数：台阶高度(h)、工作台阶坡面角(α)、安全平台宽度(ar)、台阶组合个数(n)、采剥带宽度(ac)。
[0048]
步骤3：根据露天开采各参数的几何关系，确定工作帮坡角(θ)。
[0049]
1.计算公式
[0050][0051]
式中：
[0052]
h—台阶高度，m；
[0053]
α—工作台阶坡面角，度；
[0054]ar
—安全平台宽度，m；
[0055]
n—台阶组合个数，个；
[0056]ac
—采剥带宽度，m；
[0057]
θ—工作帮坡角，度。
[0058]
2.h值选取方法
[0059]
挖掘机铲装时，台阶高度为不大于挖掘机最大挖掘高度的1.5倍，爆堆高度为台阶高度的0.9倍。因此得出台阶高度、爆堆高度与挖掘机最大挖掘高度的计算公式：
[0060]
h≤hw
×
1.5
×
0.9
[0061]
式中：hw—挖掘机的最大挖掘高度，m；
[0062]
计算结果四舍五入取整后取最大值。
[0063]
3.α值选取方法
[0064]
考虑矿岩的物理特性，当矿岩硬度系数为15～20时选取α为75
°
～85
°
；当矿岩硬度系数为8～14时选取α为70
°
～75
°
；当矿岩硬度系数为3～7时选取α为60
°
～65
°
；当矿岩硬度系数为1～2时选取α为45
°
～60
°
。
[0065]
4.ar值计算方法
[0066]
根据工程实践经验总结，选取ar值为5m。
[0067]
5.n值计算方法
[0068]
根据工程实践经验总结，选取n值为2。
[0069]
6.ac值计算方法
[0070]
结合挖掘机斗容大小选取ac值。当挖掘机斗容不大于2m3时，选取ac值为45m；当挖掘机斗容大于2m3时，选取ac值为50m。
[0071]
①
基础数据收集
②
数据分析与参数确定
③
工作帮坡角公式计算
[0072]
说明：
[0073]
1.收集基础数据资料，整理得到相关数据参数；
[0074]
2.根据露天矿的地质、采剥等参数，分析台阶高度、爆堆高度与挖掘机的最大挖掘高度的关系，结合目前生产使用的采掘设备的实际参数，得到台阶高度值，一般台阶高度取值为10m或12m；
[0075]
3.结合露天矿现场的实际生产数据，根据矿岩的物理特性、爆破参数、爆破效果等，得到台阶坡面角，台阶坡面角一般为70
°
；
[0076]
4.结合露天矿现场穿孔、爆破作业工艺参数，根据爆破下抛量、爆破旁冲距离计算安全平台宽度，安全平台宽度一般为4m～6m；
[0077]
5.结合露天矿现场的实际生产数据，根据采掘设备的型号参数和设备能力及矿岩物理性质参数，计算台阶组合个数，组合台阶个数一般为2个～3个；
[0078]
6.结合露天矿现场的实际生产数据，根据露天矿年下降速度、最小工作平台宽度、露天坑底备采矿量保有期、扩帮时间、矿体倾角、安全平台宽度等因素计算采剥带宽度，采剥带宽度一般为45m～60m，通常取50m；
[0079]
7.根据露天开采六个参数的几何关系构建工作帮坡角计算公式；
[0080]
8.将相序号2～序号6的数值代入工作帮坡角计算公式；
[0081]
9.计算出满足采剥经济合理、边坡安全稳定的最佳工作帮坡角。