石灰?guī)r礦每年45萬(wàn)噸露天開(kāi)采工程項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 斷層和破碎帶的性質(zhì)、產(chǎn)狀和規(guī)模進(jìn)行詳細(xì)控制，查清在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)邊部的礦體，進(jìn)一步查明開(kāi)采地段水文地質(zhì)條件，為保證礦山投產(chǎn)后能正常持續(xù)的生產(chǎn)而提供必要的地質(zhì)資料。基建勘探手段主要利用采礦布置的開(kāi)拓公路探礦，提高礦石資源量級(jí)別。 生產(chǎn)勘探生產(chǎn)勘探是礦山生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)開(kāi)采需要所進(jìn)行的探礦工作。目的是提高生產(chǎn)開(kāi)拓、采準(zhǔn)范圍內(nèi)礦床的控制程度和研究程度，滿足采礦儲(chǔ)備礦量對(duì)地質(zhì)資源量升級(jí)的要求，準(zhǔn)確控制礦體邊界及厚度變化，進(jìn)一步控制礦石質(zhì)量，為保證礦山正常持續(xù)生產(chǎn)和指導(dǎo)生產(chǎn)采準(zhǔn)、回采、采切工程的設(shè)計(jì)、施工而提供可靠的地質(zhì)資料。為使生產(chǎn)勘探滿足礦山開(kāi)采要求，必須結(jié)合開(kāi)采順序合理地超前于采礦工作。其探礦手段、布置原則及其網(wǎng)度同基建勘探。 開(kāi)采取樣 采場(chǎng)取樣主要是為了進(jìn)一步確定礦體邊界和掌握礦石質(zhì)量變化情況，以指導(dǎo)采掘工作進(jìn)行和有效地進(jìn)行開(kāi)采礦石的質(zhì)量和儲(chǔ)量管理。 根據(jù)不同的采礦方法，生產(chǎn)取樣可在采場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行刻槽取樣，取樣網(wǎng)度為（5～10）米（5～10）米，取樣長(zhǎng)度為2米，刻槽規(guī)格103厘米，對(duì)所有樣品均進(jìn)行基本分析，分析項(xiàng)目為氧化鈣（CaO）等。 質(zhì)量檢查樣為了掌握采下礦石質(zhì)量，滿足選礦對(duì)采下礦石質(zhì)量的要求，需在運(yùn)礦車(chē)上用三點(diǎn)法或五點(diǎn)法取采出礦石樣，每天2班，每班取1個(gè)樣，按年工作日300天計(jì)算，年取樣量600件。對(duì)所取礦樣僅做基本分析，分析項(xiàng)目同生產(chǎn)勘探。對(duì)于生產(chǎn)取樣，礦山可根據(jù)礦床的地質(zhì)條件、厚度、品位的變化情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。3 采礦 開(kāi)采方式的選擇由于該礦體埋藏淺，出露面積大，根據(jù)礦體的自然地質(zhì)地貌、礦體規(guī)模和賦存條件，采用露天開(kāi)采方式開(kāi)采資源回收率高，采出礦石質(zhì)量好，作業(yè)靈活性大，機(jī)械化程度高和勞動(dòng)生產(chǎn)率高，達(dá)產(chǎn)速度快，勞動(dòng)條件及安全條件好。因此該礦選擇露天開(kāi)采方式。 礦山規(guī)模及產(chǎn)品方案根據(jù)礦體規(guī)模和委托方要求，確定年產(chǎn)量為45萬(wàn)噸/年。最終產(chǎn)品為石灰?guī)r礦石。 礦山生產(chǎn)能力驗(yàn)算為確保生產(chǎn)任務(wù)的完成，下面按年下降速度法驗(yàn)證生產(chǎn)能力，其計(jì)算公式為：A=（VSRK1. K2E）/（1P） 式中： A ——生產(chǎn)能力，萬(wàn)噸/年；V——年下降速度，10米/年；S——開(kāi)采面積，15900平方米；R——礦石體重 ，；K1——地質(zhì)影響系數(shù) ，；K2——厚度修正系數(shù) ，；E——礦石回采率 ，90%；P——采礦貧化率 ，10%。A=（1015900 ）/（）=。 服務(wù)年限根據(jù)計(jì)算，考慮礦石回采率和廢石混入率，則礦山的服務(wù)年限按下式計(jì)算：T=式中： T——礦山服務(wù)年限，年；Qs——設(shè)計(jì)利用礦產(chǎn)資源量，；α——礦石回采率，90%； A——生產(chǎn)規(guī)模，45萬(wàn)噸/年；β——廢石混入率，5%。T=247。[45（15%）]=≈25（年）。 工作制度礦山采用年工作天數(shù)300天，每天2班，每班8小時(shí)的工作制度，爆破工作均在白班進(jìn)行。根據(jù)露天參數(shù)條件，結(jié)合采場(chǎng)地形和工程地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)采用公路開(kāi)拓。 運(yùn)輸方式選用公路汽車(chē)運(yùn)輸，其優(yōu)點(diǎn)是：（一）機(jī)動(dòng)靈活，轉(zhuǎn)彎半徑小，爬坡能力大；（二）線路工程量小，基建時(shí)間短，基建投資少，便于采用分期、分區(qū)開(kāi)采；（三）有利于采用移動(dòng)坑線開(kāi)拓和分散運(yùn)輸；（四）比較鐵路運(yùn)輸掘溝方法簡(jiǎn)單，掘溝速度及延伸速度都較快。缺點(diǎn)是：（一）受氣候影響較大，在雨雪天氣會(huì)給運(yùn)輸增加困難；（二）燃油、輪胎消耗較大，公路養(yǎng)護(hù)工作量較大，運(yùn)輸成本較高；（三）汽車(chē)尾氣和噪聲會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成污染。（一）開(kāi)拓公路布置：礦區(qū)開(kāi)拓運(yùn)輸方案采用公路運(yùn)輸開(kāi)拓方式。礦區(qū)公路6米寬，道路最小半徑15米，最大坡度8％，每隔100米設(shè)寬度不小于8米的匯車(chē)道。路面結(jié)構(gòu)為碎石及土道路，性質(zhì)為簡(jiǎn)易路。按照小型露天采石場(chǎng)要求進(jìn)行開(kāi)采，采取自上而下分臺(tái)階開(kāi)采。工作線沿自然走向布置，首采工作面垂直走向推進(jìn)，但不得順向開(kāi)采。（二）礦山道路技術(shù)條件：根據(jù)《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 2287），結(jié)合礦山生產(chǎn)運(yùn)輸公路特點(diǎn)，確定生產(chǎn)運(yùn)輸公路主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表。礦山道路主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)項(xiàng)目單位參數(shù)1道路等級(jí)Ⅲ級(jí)2行車(chē)速度km/h153單向行車(chē)密度輛/h＜204最短停車(chē)視距m205最短會(huì)車(chē)視距m406道路最大縱坡%127道路最大合成坡度%98限制坡長(zhǎng)m≤1509最小曲線半徑m1510豎曲線最小半徑m20011緩和坡段坡度、坡長(zhǎng)%/m3/6012路面寬度m13路肩寬度m，（三）公路建設(shè)及設(shè)施路面結(jié)構(gòu)：主干線公路下鋪一層150～400毫米塊石，上鋪40～80毫米碎石，厚度不小于200毫米。整平、壓實(shí)，路面撒一層0～20毫米的養(yǎng)路砂石，支線公路下鋪一層20～80毫米碎石，上墊沙土，厚度不小于200毫米。（四）礦山公路養(yǎng)護(hù)由于礦山道路養(yǎng)護(hù)工作量不大，勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)較低，采用人工與機(jī)械相結(jié)合方式對(duì)公路進(jìn)行維護(hù)。 根據(jù)礦山開(kāi)采規(guī)模，配備必要的道路養(yǎng)護(hù)、維護(hù)設(shè)備。道路養(yǎng)護(hù)、維護(hù)設(shè)備可由礦山設(shè)備利用停車(chē)間歇階段完成。目前，礦山連通外部的主要運(yùn)輸公路已基本完善，采場(chǎng)內(nèi)部原礦由移動(dòng)式挖掘機(jī)進(jìn)行裝載；礦石運(yùn)輸直接利用自卸運(yùn)輸汽車(chē)將礦石運(yùn)至礦石固定堆存地點(diǎn)或銷(xiāo)售地點(diǎn)。運(yùn)輸線路中間不設(shè)礦石轉(zhuǎn)載點(diǎn)。 露天開(kāi)采境界確定根據(jù)《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》（GB164232006）和《小型露天采石場(chǎng)安全管理與監(jiān)督檢查規(guī)定》（國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局令第39號(hào)），結(jié)合該采場(chǎng)礦體賦存條件、開(kāi)采工藝和《采礦許可證》中6個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定的范圍以及邊坡穩(wěn)定的要求,設(shè)計(jì)采用臺(tái)階式開(kāi)采、中深孔微差爆破、機(jī)械鏟裝，來(lái)確定采場(chǎng)構(gòu)成要素。（一）開(kāi)采水平的劃分：采場(chǎng)自上而下分為1320米、1310米、1300米、1290米、1280米、1270米、1260米、1250米、和1240米水平共8個(gè)臺(tái)階進(jìn)行開(kāi)采。1330米水平為安全鑿巖平臺(tái)，監(jiān)于小型礦山最大開(kāi)采高度的有關(guān)規(guī)以及剝采比的合理性等問(wèn)題，設(shè)計(jì)確定1240米為終了水平。生產(chǎn)臺(tái)階垂高均為10米。（二）安全平臺(tái)的預(yù)留：每一個(gè)開(kāi)采水平結(jié)束時(shí)，其邊坡位置下面必須預(yù)留4米寬的安全平臺(tái)，每隔兩個(gè)安全平臺(tái)設(shè)一個(gè)5米寬的清掃平臺(tái)。工作面生產(chǎn)作業(yè)臺(tái)階的長(zhǎng)、寬不小于3020米。（三）臺(tái)階坡面角的選定設(shè)計(jì)采用中深斜孔微差爆破，炮孔傾向與工作面坡面平行。工作面坡面角的大小，關(guān)系到邊坡的穩(wěn)定、炮孔的長(zhǎng)短等因素。如果工作面坡面角減小，則炮孔斜長(zhǎng)增大，穿孔工作量及邊坡的穩(wěn)固系數(shù)也相應(yīng)增大。根據(jù)采場(chǎng)礦巖的硬度、礦層傾向及穩(wěn)固性條件等，參照《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的有關(guān)條款，為確保邊坡的穩(wěn)定性能及爆破安全等，設(shè)計(jì)中選定工作面臺(tái)階坡面角為70度。（四）最終邊坡角的確定露天采場(chǎng)最終邊坡角的選取，通常從安全條件和技術(shù)條件兩方面考慮，既要考慮邊坡穩(wěn)定又要考慮運(yùn)輸安全。最終邊坡角β通常與臺(tái)階坡面角度γ、安全平臺(tái)、清掃平臺(tái)的寬度和臺(tái)階最大開(kāi)采垂高H有密切關(guān)系。β角一般根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算： H1H2依照ΣL = tgγ式中：ΣL—開(kāi)采邊坡水平距離總和，米；H1—邊坡最高點(diǎn)高程，本采場(chǎng)為+1334米；H2—終了邊坡最低高程，本采場(chǎng)為+1240米；γ—臺(tái)階坡面角為70度；代入上式計(jì)算ΣL=。則最終邊坡角β為： H1H2β= arctg ΣL+ΣS式中：ΣS—臺(tái)階寬度總和為43米；經(jīng)計(jì)算最終邊坡角β=。確定最終邊坡角為54度。采場(chǎng)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)表參 數(shù) 名 稱(chēng)單 位數(shù) 值臺(tái)階坡面角度70最終邊坡角度54臺(tái)階高度m10安全平臺(tái)寬度m4清掃平臺(tái)寬度m5設(shè)計(jì)根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及該礦的實(shí)際情況，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察，研究了礦體的物理機(jī)械性質(zhì)，確定按以下原則圈定露天采場(chǎng)境界：在法定開(kāi)采空間內(nèi)進(jìn)行采掘剝離工作。根據(jù)最終境界剝采比(njj)及平均剝采比不得超過(guò)經(jīng)濟(jì)合理剝采比(njh)的原則確定露天坑底標(biāo)高。經(jīng)濟(jì)合理剝采比按下列公式計(jì)算:經(jīng)濟(jì)合理剝采比按下列公式計(jì)算:njh =(cd－clk)/cly 式中： njh—經(jīng)濟(jì)合理剝采比，噸 /噸；cd—地下采礦成本，40元/噸；clk—露天采礦成本，15元/噸；cly—露天剝巖成本，10元/噸；則：njh =(cd—clk)/cly =（40—15）/10=（噸/噸）。露天開(kāi)采效益剝采比露天開(kāi)采效益剝采比是指，露天開(kāi)采每噸礦石成本和所需剝巖成本之和不大于每噸礦石的銷(xiāo)售收入；露天開(kāi)采效益剝采比計(jì)算公式：N效＝（G—Clk）/ ClyN效—平均采一噸礦石需剝離的巖石量之比（噸/噸）G—露天開(kāi)采礦石每噸銷(xiāo)售價(jià)格（35元/噸）計(jì)算 N效＝（35—15）/10＝（噸/噸）設(shè)計(jì)剝采比確定根據(jù)上式（1）和（2）計(jì)算。 露天開(kāi)采上口境界確定要求采場(chǎng)最終開(kāi)采境界位于采礦證批準(zhǔn)的礦界內(nèi)，采坑上口由4個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)組成，其坐標(biāo)為：點(diǎn) 號(hào)XYZ備 注①1322②1322③1328④1328 ；、。 露天開(kāi)采最小底寬要求露天開(kāi)采最小底寬要求1）使界內(nèi)的可采礦量最大而剝巖量最小；2）根據(jù)礦石品位分布，使采出的礦石質(zhì)量最高；3）根據(jù)礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)，使邊坡穩(wěn)固且穿爆方便；4）必須滿足裝載、運(yùn)輸調(diào)車(chē)、轉(zhuǎn)向的要求。最小底寬確定根據(jù)設(shè)計(jì)選取裝載、運(yùn)輸設(shè)備要求，確定最小底寬28米即可滿足開(kāi)采要求。 平均剝采比計(jì)算最終境界圈定是利用CAD技術(shù)用計(jì)算機(jī)完成的。按開(kāi)采工藝要求，用CAD技術(shù)，把境界修改為滿足生產(chǎn)工藝要求的一次境界；按照確定的開(kāi)拓運(yùn)輸方式及運(yùn)輸線路系統(tǒng)，用CAD技術(shù)在一次境界上布置開(kāi)拓運(yùn)輸設(shè)施及運(yùn)輸?shù)缆罚纬陕短扉_(kāi)采最終境界。境界剝采比公式：n境=⊿V /⊿Q式中：n境——境界剝采比，噸/噸；⊿V——露天礦開(kāi)采境界作少量擴(kuò)大時(shí)增加的廢石量，噸；⊿Q——露天礦開(kāi)采境界作少量擴(kuò)大時(shí)增加的工業(yè)礦量，噸。經(jīng)計(jì)算：:1。根據(jù)采礦證批準(zhǔn)開(kāi)采范圍、礦體賦存條件以及小型礦山的有關(guān)規(guī)定等，最終確定： 采場(chǎng)終了標(biāo)高：1240m水平；采場(chǎng)最大幫坡角55度；底盤(pán)最小寬度為：54m；根據(jù)上述相關(guān)要求計(jì)算露天開(kāi)采最終境界相關(guān)參數(shù)見(jiàn)下表：采場(chǎng)終了相關(guān)參數(shù)表序號(hào)項(xiàng) 目單位數(shù)值備注1最高標(biāo)高m13302最低標(biāo)高m12403最高邊坡m50坑采部份4最終邊坡角度545可采資源量萬(wàn)t6廢石量萬(wàn)t表土、巖石合計(jì)7礦巖合計(jì)萬(wàn)t8平均剝采比t/t 基建、生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃 基建工程進(jìn)度計(jì)劃該礦山建設(shè)主要是公路開(kāi)拓工程和礦體表土層剝巖工程。輔助設(shè)施建設(shè)有工業(yè)場(chǎng)地建設(shè)、工作面準(zhǔn)備、管纜線路鋪設(shè)等。礦山初期建設(shè)工程由礦山自己的施工隊(duì)承擔(dān)，參考當(dāng)?shù)仄渌V山相同工程建設(shè)速度，并結(jié)合本礦山施工隊(duì)伍素質(zhì)及機(jī)械水平。輔助設(shè)施施工進(jìn)度按主開(kāi)拓工程進(jìn)度適當(dāng)調(diào)整，并保證基建工程結(jié)束期限基本保持一致，避免時(shí)間間隔過(guò)大造成施工不均勻情況。設(shè)計(jì)選定礦山基建施工進(jìn)度定額如下：公路建設(shè)：400米/月；初期建設(shè)時(shí)剝采能力：400立方米/天。具體基建工期表和工期進(jìn)度安排表見(jiàn)下表：基建工程進(jìn)度表序號(hào)工程名稱(chēng)工程量建設(shè)工期安排（月份）89101112121公路建設(shè)400 m2初期剝離5338m33蓄水池200m34平整場(chǎng)地5管纜鋪設(shè)6工作面準(zhǔn)備合 計(jì) 礦山投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)（一）礦山投產(chǎn)礦山投產(chǎn)的條件1）建成正常生產(chǎn)所需要的外部運(yùn)輸、供電及供水等系統(tǒng)工程及環(huán)保、安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)施；2）壓氣、機(jī)修等設(shè)施及必要的行政、生產(chǎn)福利設(shè)施均應(yīng)全部或部分建成滿足生產(chǎn)要求的規(guī)模；3）礦山內(nèi)部以形成完整的礦石、廢石運(yùn)輸系統(tǒng)；4）投產(chǎn)時(shí)必須保證礦石產(chǎn)量指標(biāo)達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，并在經(jīng)濟(jì)上有所積累，企業(yè)投產(chǎn)后要有一定的盈利；5）投產(chǎn)后產(chǎn)量有增長(zhǎng)的可能，投產(chǎn)時(shí)應(yīng)保有與當(dāng)時(shí)規(guī)模相適應(yīng)的儲(chǔ)備礦量，且必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。2）投產(chǎn)時(shí)間及保有的二級(jí)礦量（）。 采礦方法 礦床開(kāi)采技術(shù)條件礦區(qū)位于丘陵區(qū)，屬區(qū)域水文地質(zhì)單元的補(bǔ)給區(qū)。礦區(qū)地形起伏不大，地面標(biāo)高1336～1320米，地形有利排水。大部礦體位于地下水面之上。露采礦的充水來(lái)源主要是大氣降水，由于地形地貌條件有利，稍作規(guī)劃和建設(shè)，即可順暢排洪，故雨季洪水對(duì)礦坑影響可以人為控制。石灰?guī)r氧化帶深度一般小于10米，中等風(fēng)化，屬硬質(zhì)巖石，露采人工邊坡類(lèi)型應(yīng)屬硬質(zhì)邊坡類(lèi)型，相對(duì)具一定穩(wěn)定性。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，建議開(kāi)采最終邊坡角選擇在50～60度。巖石風(fēng)化程度低，屬工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦床。礦體出露地表，地表覆蓋層及植被少很，礦體的物質(zhì)成分沿走向及傾向均較穩(wěn)定，裂隙不發(fā)育，巖石較堅(jiān)固，為中等堅(jiān)固性巖石，巖石風(fēng)化程度低，屬工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦床，適宜露天開(kāi)采。 開(kāi)采范圍根據(jù)采場(chǎng)礦體的賦存情況、小型礦山最大開(kāi)采高度的有關(guān)規(guī)以及剝采比的合理性等問(wèn)題，為了保證坑采終了水平的運(yùn)輸條件及邊坡的穩(wěn)定等需要，設(shè)計(jì)開(kāi)采該礦采礦許可證劃定范圍內(nèi)1240米水平以上的礦體。 礦床開(kāi)采方法根據(jù)礦體所處的位置，結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦翁卣?