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open-pit limit
简介
由露天矿的底平面和坡面限定的可采空间的边界。它由露天采矿场的地表境界、底部境界和四周边坡组成。露天矿采用分期开采时，有分期境界，开采结束时形成最终境界。露天开采境界的大小，对矿山的生产和经济效益有重大影响。合理地确定露天开采境界，是露天矿设计的一项重要工作。影响露天开采境界的主要因素有：(1)自然因素 包括矿体埋藏条件，矿岩性质，矿石品位，地形及工程水文地质条件。(2)经济因素 如基本建设投资、基建和达产时间、矿石成本、矿石损失与贫化及国民经济发展水平等。(3)技术组织因素 主要指矿山附近的河流、铁路、重要建筑物和构筑物对露天开采境界的限制等。(4)开采技术与装备水平以及操作、维修能力等。上述因素对不同条件的矿床，有不同程度影响，确定开采境界时，应综合考虑。
确定露天开采境界的原则 1913年德国采矿工作者对开采水平煤层和铁矿层提出了最大允许开采厚度的计算方法。1927年苏联斯捷申科(А.Л.Степенко)提出境界剥采比和平均剥采比都不大于经济合理剥采比来确定急倾斜矿床露天开采深度的理论。这一理论经发展和完善已为世界各国广泛采用。中国确定露天开采境界主要有境界剥采比、平均剥采比和生产剥采比分别不大于经济合理剥采比三个原则。
境界剥采比不大于经济合理剥采比 即njj≤nj。这个原则的理论依据是在开采境界的边界层矿石的露天开采费用低于或等于地下开采费用，使全矿床开采的总费用最低或总盈利最大。如图所示，abcd是露天开采境界，为采出紧邻境界那层矿石△A，而剥离岩石△V。当这一层的开采成本小于地下开采成本时，境界可继续向下延深扩大，两者成本相等时，露天开采境界以此为界。中国大多数冶金、煤炭、化工等露天矿设计按此原则确定境界。这个原则主要缺点是只反映矿床开采的总的经济效果最佳，而不能保证开采过程中任何时候的经济效益都最大。对于某些不连续的矿体，这个原则有时不适用。
按njj≤nj原则确定露天开采境界
△A—矿石; △V—岩石;abcd—露天开采境界
平均剥采比不大于经济合理剥采比，即np≤ni。这个原则的理论依据是用露天开采境界内全部储量的总费用等于或小于地下开采该部分储量的总费用。该原则未涉及整个矿床开采的总经济效果和露天开采过程中剥采比的变化，是一个比较粗略笼统的原则，它常作为njj≤nj原则的补充。对于某些覆盖层很厚或不连续的矿床，当用np≤nj原则确定境界后，还要核算该境界内的平均剥采比是否满足njj≤nj原则。对于某些贵重的有色、稀有金属矿床或中小型矿山，为了尽量采用露天开采以减少矿石损失贫化，设计中有时应用这一原则确定境界。
生产剥采比不大于经济合理剥采比 即ns≤nj。这一原则表示露天矿任一生产时期的矿石成本不超过地下开采成本或矿石的允许成本。它结合实际生产过程研究境界的确定，由于该原则没有考虑整个矿床开采的总经济效果，且同一矿床由于开拓方式和开采程序不同，生产剥采比的变化规律也不同，给开采境界的确定在技术上带来一定困难，可作为辅助原则。
圈定露天开采境界的方法 有手工法和计算机方法(见露天开采境界圈定的计算机方法)。
手工法 以地质横剖面图和水平剖面图为依据，其圈定步骤有确定露天矿底部最小宽度、选取最终边坡角、确定开采深度和绘制露天矿开采终了平面图等四个过程。(1)确定露天矿底部最小宽度应满足采装运输设备正常作业。在圈定底部境界时，若矿体厚度小于最小底宽，则底平面按最小底宽绘制;若矿体厚度比最小底宽大得多，常按最小底宽作图，其位置通常在矿体的中间。(2)选取露天矿最终边坡角应从安全和经济两方面因素考虑，选取方法参见最终边坡角。(3)确定露天矿开采深度：对于走向很长的露天矿确定开采深度步骤是，先按已确定的底宽和边坡角在各横剖面图上作出若干个深度的开采境界方案，再计算各深度方案的境界剥采比，并找出等于经济合理剥采比的相对应深度。由于各断面的矿体厚度和地形不同，所得出的开采深度也不一，将各剖面上的深度投影到纵剖面图上，连接各点得出一条不规律的折线。根据布置线路要求和矿体走向的长度，露天矿的底平面可调成同一标高或阶梯状。对于走向短的露天矿确定开采深度步骤是，先选定几个可能的深度方案H1、H2、H3……等，对每一个深度方案，在相应的分层平面上按选定的最小底宽并参照矿体形状，绘出该水平的底部周界，并按选定的边坡角确定地表周界;再按平面图法计算各深度方案的境界剥采比，找出等于nj的深度，这一深度就是露天开采深度。(4)绘制露天矿底部周界和露天矿开采终了平面图。无论是长露天矿还是短露天矿，调整后的开采深度往往不再是最初方案的深度，因而需要在已确定的开采深度上，按采装运输设备作业要求，重新绘制底部周界。露天矿开采终了平面图的绘制方法是：将绘制的露天矿底部周界覆于地形图上，按照边坡组成要素，从底部周界开始由里向外依次绘出各台阶的坡底线，然后按选定的开拓运输方式和出入沟口位置布置开拓运输线路。布线完成后，在从底部周界开始，由里向外依次绘制出各台阶的坡面和平台，至此露天矿开采终了平面图绘制结束。