钻石坡采石场开采方案.doc

麻麻江江 县县 谷谷硐硐镇镇谷谷硐硐村村 钻钻石石坡坡采采石石场场 开开采采方方案案设设计计 贵州凇源矿山开发技术咨询有限公司贵州凇源矿山开发技术咨询有限公司 二二一一三三年年五五月月 麻麻江江 县县 谷谷硐硐镇镇谷谷硐硐村村 钻钻石石坡坡采采石石场场 开开采采方方案案设设计计 （生产规模：0.5 万 m3/a） 设设 计：计： 审审 查：查： 项目负责：项目负责： 报告提交单位：麻江县谷硐镇谷硐村钻石坡采石场 报告编制单位：贵州凇源矿山开发技术咨询有限公司 报告编制时间：二 00 一三年五月 委 托 书 贵州凇源矿山开发技术咨询有限公司： 为规范矿山的安全生产管理工作，依照国家及贵州省 安全监督管理局关于“非煤矿山生产企业须获得安全 生产许可证方可从事生产”的相关规定，我单位现委 托贵公司编制本单位麻江县谷硐镇谷硐村钻石坡采石 场的开采方案设计，请贵公司接洽为荷！ 委托单位（公章）：麻江县谷硐镇谷硐村钻石坡采石 场 负 责 人： 二一三年 月 日 目目 录录 第一章第一章 概述概述 .1 1.1 矿区位置、企业性质和隶属关系1 1.2 矿区开采范围、矿产资源赋存、工程地质情况1 1.3 矿山现状、特点及存在的主要问题5 第二章第二章 编制依据编制依据 .7 2.1 编制依据的文件7 2.2 编制依据的地质资料7 2.3 编制依据的法规、规程、标准及技术规范7 第三章第三章 开采方案开采方案 .10 3.1 确定开采境界、保有储量、开采规模和服务年限10 3.2 开拓方案比较14 3.3 开采顺序和推进方式15 3.4 工作台阶划分15 3.5 开采工艺、主要设备选型和爆破方案15 3.6 露天采场最终边坡要素22 第四章第四章 主要设备、设施及布置主要设备、设施及布置 .23 4.1 矿山主要设备23 4.2 矿山主要设施布置23 第五章第五章 危害安全生产因素分析危害安全生产因素分析 .25 5.1 自然危害因素分析25 5.2 生产过程中的危害因素分析27 5.3 其它危害分析33 第六章第六章 安全技术措施安全技术措施 .35 6.1 自然危害安全对策措施.36 6.2 总平面布置安全措施38 6.3 保障露天边坡稳定及防止坍塌的措施38 6.4 防止高空坠落的措施.40 6.5 爆破安全措施41 6.6 防尘措施43 6.7 提升、运输和机械设备防护装置及安全运输保障措施43 6.8 供电、供排水系统及电器设备安全运行保障措施47 6.9 排土场可能发生危害的预防措施50 6.10 职业危害预防安全措施51 6.11 安全管理措施51 6.12 事故应急救援预案及措施52 6.13 预防其他危害的措施54 6.14 闭坑时综合治理及土地复垦55 6.15 安全投入55 第七章第七章 矿山安全机构、人员配备矿山安全机构、人员配备 .57 7.1 矿山安全机构及人员配备57 7.2 特种作业人员配备57 7.3 从业人数及安全教育培训工作58 7.4 建立健全安全生产管理制度及安全标准化建设59 第八章第八章 职业危害防治职业危害防治 .62 8.1 管理和监测62 8.2 健康监护64 附图：附图： 1、矿区地形地质图 2、采场工程布置平面图 3、露天开采最终境界平面图 4、采场及最终边坡剖面图 5 采矿方法示意图 6、供电系统及防尘管路示意图 附件：附件： 1、采矿许可证副本（证号：C5226352010017130055423） 2、 开采方案设计委托书。 第一章第一章 概述概述 1.1 矿区位置、企业性质和隶属关系矿区位置、企业性质和隶属关系 麻江县谷硐镇谷硐村钻石坡采石场位于麻江县西部平距约 10km 处谷硐镇谷硐村。谷硐景阳乡村公路从矿区西部月 100m 处穿过， 交通十分方便。（详见矿区交通位置图） 。 经济类型：私营企业。 隶属关系：行政区划属麻江县谷硐镇管辖。 1.2 矿区开采范围、矿产资源赋存、工程地质情况矿区开采范围、矿产资源赋存、工程地质情况 1.2.1 矿区范围矿区范围 根据麻江县国土资源局2013年4月颁发的麻江县谷硐镇谷硐村钻 石坡采石场采矿许可证 ，该矿山矿区范围由4个拐点圈定，矿区 范围拐点坐标、矿区面积及开采深度如下： 矿区范围拐点坐标 （54北京坐标系） 表1-1 拐点号 X Y 1 2932090 36445670 2 2921660 36445620 3 2921660 36445880 4 2921280 36445940 开采深度 +1130+1050m 矿区面积 0.0385km 2 麻江县谷硐镇谷硐村钻石坡采石场麻江县谷硐镇谷硐村钻石坡采石场 交通位置图交通位置图 钻 石 坡 采 石 场 1.2.2矿产资源赋存矿产资源赋存 本次开采设计方案的编制依据是贵州省地质矿产勘查开发局一 一地质大队2009年9月提交的贵州省麻江县谷硐镇谷硐村钻石坡 采石场建筑石料用白云岩矿地质技术报告；结合设计人员现场调 查、测量，具体地质资料如下： 1. 地层 矿区内出露地层为奥陶系桐梓组（O1t）及零星分布的第四系 （Q） 。 第四系（Q）：为黄色粘土、亚粘土、砂、砾石及碎块、腐殖土 组成，厚度 0-0.5m。 奥陶系桐梓组（O1t）：岩性主要为白云岩及灰岩，夹少许钙质 页岩。白云岩为浅灰深灰色，上部含泥质，顶部灰岩夹石英砂岩。 厚度100m，为本区石料开采层位。 2. 构造 矿区构造简单，断裂构造不发育，矿体呈单斜岩层产出，地层 倾向北西，倾角15。 3. 矿体特征及矿石质量 区内石白云岩及灰岩为沉积矿产，呈层状产出，矿体产状与地 层产状一致。经现场实地调查，其矿体沿走向倾向已延伸出矿区范 围外，全区白云岩及灰岩都可开发利用。 矿石结构： 区内矿石主要为块状结构，岩石坚硬，矿物组成 主要由浅灰深灰色中厚层白云岩及灰岩组成。 矿石构造：主要为中厚层块状构造。 矿物成分：矿石的矿物成分主要为白云岩和方解石，其 CaMg（CO3）2含量达 89%以上，FeO、SiO 含量较低，为优质石白 云岩和方解石。 综上所述，矿区内石白云岩和方解石性质良好而稳定，满足民 用建筑用砂石原料的要求。 1.2.3水文地质条件水文地质条件 矿区属长江流域沅江水系，区内地表水不发育。矿区开采标高 为+1130+1050 米，位置高于当地最低侵蚀基准面，便于自然排水。 矿区范围内地表水不发育。地下水主要含水岩组为奥陶系桐梓 组白云岩及灰岩，地下水补给来源为大气降水，矿区内未见泉水出 露，含水性弱。 综上所述，矿区水文地质条件简单。 1.2.4 工程地质条件工程地质条件 矿区出露及开采的奥陶系桐梓组白云岩及灰岩岩性以浅灰深 灰色中厚层状白云岩为主，为坚硬岩组，抗压强度高，稳定性好； 岩层厚度稳定、完整，工程地质条件较好。 1.2.5 矿矿区区环环境境地地质质条条件件 本区无地震活动记录，根据中华人民共和国地震动峰值加速 度区划图 （2002） ，该区地震基本烈度为度，对矿区建设危害性 不大，可以不设防。由于矿区含水岩组富水性强，矿石物质组分主 要为碳酸盐，化学成分稳定，不易分解出有害组分，矿区附近又无 污染源。因此开采矿床对地下水、地表水的污染影响不大。 矿区属山地岩溶地貌，区内大部分基岩裸露地表，浮土层薄 （00. 5 米） ；现状条件下采区及附近未发生边坡滑移、崩塌、 泥石流等地质灾害现象，环境地质条件较好。 1.3 矿山现状、特点及存在的主要问题矿山现状、特点及存在的主要问题 1.3.1矿山现状及规划矿山现状及规划 麻江县谷硐镇谷硐村钻石坡采石场2009年建矿，为延续矿山， 前期主要在矿区南西部进行了局部开采，目前在矿区南西部已形成 高约10m、长约75m、坡度约65的陡坡。矿山持有2013年4月麻江县 国土资源局颁发的采矿许可证，采矿许可证号为： C5226352010017130055423。核定生产规模为0.5万m3/a；该矿属于 延续小型矿山，经济类型为私营企业。 目前矿区公路已通至采区和矿山工业场地。矿区内除白云岩、 灰岩开采外没有其它矿产资源可供开发；矿山供水、供电系统已基 本形成。目前矿山生产生活用水水源来自矿区外谷硐镇自来水系统， 已用水管靠自然压力（静压）引至矿区工业场地的水池，能够满足 矿山生产生活用水。矿山电源引自矿区南部的 10KV 农网线路。 矿区范围周边 300m 环境情况：谷硐景阳乡村公路从矿区西 部月 100m 处穿过，矿区外西部约 70m 处存在一条 10kv 高压线路， 此外不存在民房等重要设施。 设计开采工艺为潜孔钻机凿岩、中深孔爆破，装二号岩石炸药， 用导爆管起爆，采场爆下的矿石采用挖掘机装车、载重汽车转运矿 石至破碎加工料场。 矿山已配备的主要生产设备：挖掘机 1 台、装载机 1 台、空压 机 1 台、B850 型破碎机 1 台，74C 型打砂机 1 套，振动给料机和振 动筛各 1 台，SKD100 型潜孔钻机 1 台。挖掘机配备有破碎头，可 对大块进行机械破碎。矿山生产设备能够满足矿山生产规模要求， 配套的工业场地、辅助设施也基本满足生产要求。 1.3.2 矿山开采特点矿山开采特点 经过本公司现场勘测，矿山取样化验证实，矿石质量稳定，矿 床出露地表，开采工艺简单矿山采用台阶开采方式开采；根据机械 开采要求，矿山采用中深孔爆破，爆下的矿石（毛石）用挖掘机装 车、载重汽车转运矿石至破碎加工料场。矿山生产用爆破器材由专 业爆破公司统一配送。 1.3.3 存在的问题及建议存在的问题及建议 1、矿山为小型露天矿山，矿山应按照开采设计方案的要求，坚 持自上而下分层规范开采，同时应加强工人的安全教育和培训，保 证矿山安全生产。 2、根据设计人员现场观察，遗留采场坡面存在浮石、危石，如 遇爆破震动易引起滚石，安全隐患较大；为保证矿山生产安全，开 采前必须对采场上部危石进行处理。 3、矿山在开采过程中一定要加强开采边坡的监测工作，在爆破 及开采过程中发现有掉块、崩塌的征兆，应立及停止生产进行处理。 4、采矿许可证上拐点坐标虽注明为 1980 西安坐标系，但 依据地质报告，其数据实际为 54 北京坐标，建议业主申请调整。 5、依据有关安全生产法律法规及国家安全生产监督管理局公告 （2010 年第 9 号）企业安全生产标准化规范的规定和要求，矿山应 充分认识加强标准化建设的重要意义，加强矿山安全标准化的建设。 第二章第二章 编制依据编制依据 2.1 编制依据的文件编制依据的文件 2013 年 4 月麻江县国土资源局颁发的麻江县谷硐镇谷硐村钻 石坡采石场采矿许可证（证号为：C5226352010017130055423） 。 麻江县谷硐镇谷硐村钻石坡采石场与本公司签订的开采方 案设计编制委托书。 2.2 编制依据的地质资料编制依据的地质资料 本次开采设计方案的编制依据是贵州省地质矿产勘查开发局一 一地质大队2009年9月提交的贵州省麻江县谷硐镇谷硐村钻石坡 采石场建筑石料用白云岩矿地质技术报告及设计人员现场勘察、 收集的相关资料。 2.3 编制依据的法规、规程、标准及技术规范编制依据的法规、规程、标准及技术规范 1、 中华人民共和国矿山安全法 ； 2、 中华人民共和国安全生产法 ； 3、 中华人民共和国矿产资源法 （修正） ； 4、 中华人民共和国劳动合同法 ； 5、 中华人民共和国职业病防治法 ； 6、 中华人民共和国环境保护法 。 7、 安全生产许可证条例 ； 8、 中华人民共和国矿山安全法实施条例 ； 9、 民用爆炸物品安全管理条例 ； 10、 非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法 （国家安全生 产监督管理总局令第 20 号） ； 11、 非煤矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法 （国家安监局令第 18 号） ； 12、 小型露天石厂安全管理与监督检查规定 （国宝安全生产 监督管理总局第 39 号令） ； 13、贵州省安全生产委员会办公室文件“关于进一步加强非煤 矿山安全生产专项整治的通知”及其附件 1小型露天矿山开采方 案编写大纲 （黔安办200570 号） ； 14、 金属非金属矿山安全规程 （GB l64232006） ； 15、 爆破安全规程 （GB 67222011） ； 16、 矿山电力设计规范 （GB 500702009） ； 17、 建筑物防雷设计规范 （GB 500572010） ； 18、 建筑设计防火规范 （GB 500162006） ； 19、 工业企业设计卫生标准 （GBZ1-2010） 。 20、 机械安全防护装置固定式和活动式防护装置设计与制造一 般要求 （GB/T81962003） ； 21、 金属非金属矿山排土场安全生产规则 （AQ 20052005） ； 22、 金属非金属矿山安全标准化规范 （AQ 20072006） 。 23、 关于加强金属非金属矿山安全基础管理的指导意见 （安 监总管一2007214 号） 。 24、 劳动防护用品监督管理规定(国家安全生产监督管理总 局 1 号令） 。 25、 矿山安全标志 （GB14161-2008） 。 26、 工作场所职业卫生监督管理规定 （国家安全生产监督管 理总局令第 47 号，2012 年 6 月 1 日施行） 。 27、 职业健康监护技术规范(GBZ188-2007) ，2007-10-01 实施 。 28、 生产安全事故应急救援预案管理办法 （国家安全生产监 督管理总局令第 17 号，2009 年 5 月 1 日施行） 29、 建设项目安全设施“三同时”监督管理暂行办法 （国家 安全生产监督管理总局令第 36 号，2011 年 2 月 1 日施行） 30、 采矿设计手册露天开采篇。 31、国家安全监管总局关于进一步加强非煤矿山安全生产标 准化建设工作的通知安监总管一2011104 号； 32、 关于印发金属非金属矿山安全生产标准化评分办法的通知 （安监总厅管一2011177 号） 。 第三章第三章 开采方案开采方案 3.1 确定开采境界、保有储量、开采规模和服务年限确定开采境界、保有储量、开采规模和服务年限 3.1.1 露天开采境界确定露天开采境界确定 圈定露天开采境界原则是：保证露天开采出来的矿石有盈利， 而境界剥采比不大于经济合理剥采比；要充分利用矿产资源，发挥 露天开采的优越性；露天开采的最终边坡应等于或小于边坡稳定所 允许的角度，以保证采场安全生产；还要考虑其他特殊因素的影响。 该矿采矿许可证核定开采深度：11301050米标高。根据 矿山资源赋存现状，为方便矿山生产及采面布置（不形成凹陷采坑） ， 考虑矿山合理的服务年限，设计开采深度为11301070米标高。 根据国土部门批准采矿许可证范围内的实际地形地质条件 及小型露天石厂安全管理与监督检查规定 （国宝安全生产监督管 理总局第39号令）文件的规定，结合该矿圈定矿体的实际情况，本 方案设计的矿山露天开采上部境界是根据采矿许可证认定的矿区边 界、开采深度上限为限；下部境界以台阶边坡角70，考虑安全平 台和清扫平台的宽度，作最终边坡线和设计最低开采标高平面相交， 求作下部境界。采场终了时主要在矿区北部形成边坡角56左右最 终边坡，最终边坡垂直高度560米（见露天开采最终境界平面图、 采场及最终边坡剖面图） 。 3.1.2矿山保有储量矿山保有储量 根据贵州省地质矿产勘查开发局一一地质大队2009年9月提交 的贵州省麻江县谷硐镇谷硐村钻石坡采石场建筑石料用白云岩矿 地质技术报告，结合设计人员现场调查、测量，扣除开采深度调 整损失资源量，在法定的采矿权范围内估算保有资源量（333）14.9 万m3，合38.8万t（矿石体重2.6吨/ m3，已扣除永久边坡损失矿量） 。 3.1.3 矿山开采规模及服务年限矿山开采规模及服务年限 1. 矿山开采规模的确定 确定矿山开采规模的主要条件有三个方面：一是产品有无市场， 二是保有的资源量是否满足，三是生产技术条件能否适应。 （1）市场条件： 目前，市场需求量较大，采矿许可证核定矿山生产规模为 0.5 万 m3/a；根据矿山周边市场需求实际情况，本次设计规模为 0.5 万 m3/ a，目前市场条件完全可以满足要求。 （2）资源条件： 设计开采范围内保有资源量（333）38.8 万 t，则： 设计利用资源量（333）138.8（万 t） 根据设计采用的采矿方法（露天开采）以及目前的开采技术及 装备条件，参考邻近类似矿山采矿回采率指标，设计采矿回采率取 95。 可采储量设计利用储量采矿回采率 38.89536.9（万 t） 可采资源量为36.9万t，如每年产量0.5万m3（1.3万吨） ，可以生 产28年以上。矿山资源条件完全满足0.5万m3/a生产能力所需。 （3）生产技术条件： 矿体基本直接出露于地表，表土覆盖很少，露采条件较好，采 用中深孔爆破落矿，分层回采作业，以一个工作面作业，可以满足 0.5 万 m3/a 生产能力所需。 （4）运输能力： 采场运输，根据地形条件，采场采用挖掘机装车、载重汽车转 运至破碎场，可满足 0.5 万 m3/a 的运输能力。 外部运输，矿区己有公路相通，采用装载机装矿、汽车运输， 可以满足 0.5 万 m3/a 的运输能力。 （5）生产设备能力： 矿山配备的主要生产设备：挖掘机 1 台、装载机 1 台、空压机 1 台、B850 型破碎机 1 台，74C 型打砂机 1 套，SKD100 型潜孔钻 机 1 台。生产设备能力可以达到 0.5 万 m3/a。 综上所述，根据矿山保有储量和目前市场需求的实际情况，麻 江县谷硐镇谷硐村钻石坡采石场的矿石生产能力确定为 0.5 万 m3/a，矿山有效服务年限在 28 年以上。 2. 生产能力验算 露天矿生产能力包括两个指标，即矿石生产能力和矿岩总生产 能力。两者通过剥采比联系起来。 AaA（1n） 式中：Aa年矿岩总生产能力； n生产剥采比； A年矿石生产能力。 因表土覆盖很少，估算剥采比为 0.02 年剥采总量为：Aa1.3(10.02)1.33（万 t） 按可布置的挖掘工作面数目确定可能达到的生产能力 ANnQq A115030015000（t/a）1.5（万 t/a） 。 式中: A露天矿矿石年产量（t/a） ； N采矿点数目； n工作班次； Q采矿点生产能力（t/班） ； q有效年工作日。 经测算，以一个开采工作面回采可以满足年采剥总量 1.33 万 t 的要求。 3. 矿山服务年限 矿山生产规模为 0.5 万 m3/a（1.3 万吨） 。矿山可采储量 36.9 万 t，矿山服务年限为： 矿山服务年限 TQkA36.91.3=28.4（年） 式中：Qk可采资源储量，万 t； A矿山设计规模，万 t/a； TQkA 矿山按 0.5 万 m3/a（1.3 万吨/a）的生产能力开采，矿山服务年 限为 28.4 年。 3.1.4 投资分析投资分析 根据业主介绍，目前当地砂石销售价格在 60 元/m3左右。随着 国民经济建设和发展速度的加快，砂石价格在一定时期内将稳中有 升，开发矿山资源是有经济效益而且非常可观。该矿山项目设计规 模为 0.5 万 m3/a，服务年限按 28a 计，其项目估算总投资 120 万元 。砂石按每 60 元/m3的销售价计，其年销售收入为 30 万元。扣除生 产全成本 30 元/m3，每 m3矿可获利润 30 元，即年毛利润为 30 万元 ，扣除税收 2.3 万元，年纯利润为 27.7 万元，4.3 年即可收回投资。 同时矿山的建设可解决当地部分剩余劳动力的就业问题，并促进当 地经济的发展。 序号项目名称投资（元）比例 1人工工资1.806.00% 2土地征用费3.6012.00% 3矿产品资源费4.8016.00% 4税 费1.505.00% 5采掘费用6.0020.00% 6运输费用2.107.00% 7水电费2.408.00% 8其他费用3.0010.00% 9环保费用2.709.00% 10材料费1.204.00% 11折旧费0.903.00% 12合 计30.00100.00% 成本估算表（每m3） 投资回报率： 返本期按 5 年计，盈利期为 23 年，平均按纯利润 27.7 万元计， 共可实现盈利 637 万元。 投资回报率为 27.712010023.1。 矿山的开采具有较高的社会效益和经济效益。 3.2 开拓方案开拓方案 露天矿开拓运输方法有多种，其影响开拓方法选择的因素甚多， 主要的有自然地质条件、生产技术条件、经济条件因素等。 选择开拓方法的主要原则有以下几点： 1、要求矿山基建的时间短、早投产、早达产； 2、要求生产工艺简单、可靠、技术上先进； 3、基建工程量少，施工方便； 4、基建投资少、尤其是初期投资要少。 根据以上原则和自然地形、开采高度等实际情况，可以选择简 易公路溜槽联合开拓和公路开拓方案。 方案比较表 表 31 方案名称 可比项目 公路开拓简易公路溜槽开拓 优点 运输能力大，机动灵活，管理简单。 充分利用现有的自然条件，上山公 路维护简单，建设期短，能尽快投 产 。 缺点 占用土地面积大，投资较大，环境 影响大，基建期长。运输安全状况 较差。 溜矿上卸下装必须分时段，上下不 能同时作业，增加转运环节，二次 铲装费较高，上下溜矿需要协调。 由于矿区内地形坡度较陡，开拓公路布置困难，工程量大，维 护工作复杂，安全性差；而矿区地形坡度较大，且临近工业场地一 侧存在采空区开采边坡可以利用的现状条件适宜溜槽布置，因此本 方案选择采用简易公路溜槽开拓方案。 简易公路从目前矿山开采平台附近起布置在矿区中部山坡，挖 机行走简易公路应满足挖掘机(最大允许爬坡度:58%,30)行走。各 分段采下的矿石采用挖掘机直接通过溜槽转运，溜槽下部直接采用 装载机转运矿石至破碎加工料场。 溜槽布置及安全要求： （1）溜槽上部设档车梁，下部设档石墙，保证放矿安全。档车 梁高度不小于车轮直径的 1/3；档石墙规格及结构：厚度下部 1.8m、上部 1.0m，长度 15m，高度 2m，块石混凝土堆砌结构。 （2） 从安全和放矿条件考虑，溜槽坡度以 4560为宜，应不超过 65；深度约 1.2 米，宽度 1.6-2.0 米。 （3）放矿时溜槽上部一定要 有专人负责监督警戒，防止飞石伤人。（4）应合理选择溜槽的结构 和位置。溜槽底部接矿平台周围应有明显警示标志，溜矿时人员不 应靠近，以防滚石伤人。 3.3 开采顺序和推进方式开采顺序和推进方式 3.3.1 开采顺序开采顺序：开采顺序为自上而下台阶开采。 3.3.2 推进方向：推进方向：工作线推进方向基本为由南东向北西推进，工作面 推进方向基本由南西向北东方向推进。 3.4 工作台阶划分工作台阶划分 根据中深孔开采台阶高度布置规范，结合矿山整体开采深度， 设计首先将矿区内的所采矿体从高到低每隔 15m 垂直高度划分为 4 个工作阶段。 然后，沿着 1115m 水平从南西向北东（工作面推进方向）开挖 第一个水平台阶。台阶高度 15m，台阶边坡角 70。 其次，在第一个水平台阶下方，即 1100m 水平标高开挖第二个 水平台阶（开采推进方向同上） 。 以此类推，从上向下进行台阶开采至 1070m 水平设计最低开采 台阶；保留上部台阶底盘 5m 作为安全平台；每隔 2-3 个台阶设 1 个 清扫平台，清扫平台宽度 6m。本矿开采区最终边坡分 4 层台阶，设 计在 1100m 水平设一清扫平台。 3.5 开采工艺、主要设备选型和爆破方案开采工艺、主要设备选型和爆破方案 3.5.1 开采工艺开采工艺 1 1、工艺流程工艺流程 生产工艺：穿爆设计（炮孔布置）穿孔、爆破铲运（剥离 废土综合利用或运至临时废土场）装载机转运矿石破碎、筛分 加工砂石装车外运。 穿爆设计 破碎 筛分 外运 穿孔爆破铲运 综合利用或 废土堆放点 剥离废土 装载机转运矿石 工艺流程图 2、钻孔设备 矿山开采设计采用 SKD100 型潜孔钻机进行中深孔穿孔爆破。 3、采场运输 采场运输采用挖掘机转运至溜槽，溜槽下部装载机直接转运至 破碎场。 4、采场布置 采场布置尽量简便合理，安全方面应符合露天矿山的安全规 程要求。 3.5.2 矿山主要生产设备矿山主要生产设备 1. 打孔设备 因矿岩坚硬，采用 SKD100 型潜孔钻机,配一字型钻头，空心六 棱钢钎，铅头直径 100mm。 （新增） 2. 供风设备 选用 SKD100 型潜孔钻机，矿山目前配备的 1 台 V/F-3.8/7 型电 动空压机能够满足凿岩供风需求。 （原有） 3. 装矿设备 矿山目前配备有挖掘机 1 台，装载机 1 台，为减少工人劳动强 度，提高生产效率，设计采用挖掘机、装载机装矿。 （原有） 4. 采场运输设备 采场运输采用挖掘机转运至溜槽，溜槽下部装载机直接转运至 破碎场。 3.5.3 爆破方案爆破方案 本矿爆破工程类别属露天深孔爆破，爆破工程分级为 B 级；矿 山爆破工程的设计单位及施工单位均应具备 B 级爆破工程的设计和 施工资质。本方案中的爆破工程设计仅供企业参考。 1 1、钻孔深度、钻孔深度 钻孔深度根据分层高度、工作坡面角确定： LH/sin+h15m/Sin70+1m17m， 式中：H分层高度：15 米 工作坡面角； h钻孔超深，取 h=1 m。 2 2、炮眼直径（、炮眼直径（D D） 炮眼直径（D）由选用钻头直径确定，取 D=100mm 3 3、最小抵抗线、最小抵抗线 Wp= D(7.85L)/qmH Wp底盘抵抗线，m D 炮孔直径 ，采用不隅合装药，取 1.15 dm H层高度，取 15 m m炮孔邻近系数，取 1.2 q单位炸药消耗量， 矿石硬度系数 f=810，取 0.34 kg/m3 L炮孔全长，取 17m 装药密度，根据干孔、水孔和炸药类型变化，这里平 均取 0.831g/cm3 装药系数，取 0.874 经计算 Wp=3.9。 4 4、孔距：、孔距：在在施工中根据岩石的节理发育状况灵活调节。一般 计算公式为：a=mW=（1.0-1.2）3.9=（3.9-4.68）m ，设计 取 4.5m。 5 5、排距、排距：b=（0.81）a=3.6-4.5m，取 4.0m。 6 6、堵塞长度、堵塞长度 确定合理的堵塞长度和保证堵塞质量，对改善爆破效果和提高炸 药能力利用率具有重要作用。 合理的堵塞长度应能降低爆炸气体能量损失和尽可能增加钻孔装 药量。堵塞长度过长将会降低延米爆破量，增加钻孔费用，并造成 台阶上部岩石破碎不佳；堵塞长度过短，则炸药能量损失大，将产 生较强的空气冲击波、噪声和个别飞石的危害，并影响钻孔下部破 碎效果。一般堵塞长度不小于底盘抵抗线的 0.75 倍，或取 20-40 倍 孔径，最好不小于 20 倍孔径。堵塞试验表明，随着堵塞长度的减少 则炸药能量损失增大。不堵塞时爆轰产物将以每秒几千米的速度从 炮孔口喷出，造成有害效应，因此安全规程中禁止无堵塞爆破。 根据上述计算结合矿山生产经验，孔径 100mm 深孔的堵塞长度一 般取 3.0-3.5m。堵塞物料多为就地取材，以黄泥、粘土或选矿厂的 尾砂做堵塞物料。 7 7、单孔装药量、单孔装药量(q)(q) Q1=qaWpH=0.344.53.915=89.5kg 式中：q单位炸药消耗量：取 0.34kg/m3。 8、达到设计年产量所需炮孔数（n） 年工作日按 300 天计算，采剥总量为 1.33 万吨，则每天产量为 13300300=45 吨。 单孔崩矿量：4.54.0152.6702（t） 所需炮孔数：N45/7020.07（个） 经计算，每天需打 0.07 个炮孔能够满足矿山生产需求。 因本矿山采用中深孔爆破，爆破时所需炸材量大，根据矿山具 体情况，不易天天爆破。因此，设计矿山每 28 天爆破一次，每次炮 孔数为 2 个。 9、每次爆破所需炸药量（每次爆破所需炸药量（M） 每个炮孔平均装药量按 90kg 计算，则每次爆破所需炸药量为： MQn=902180（kg） 10、起爆网络、起爆网络 每次爆破均为单排炮孔，每次爆破 2 个炮孔，总共分 2 段爆破， 每段 1 个炮孔，单段爆破最大装药量为 90kg；每个炮孔均采用双导 爆管起爆，各炮孔引出的导爆管和导爆索紧密相连，导爆索一端和 起爆雷管（费电雷管）连接，起爆雷管在和起爆器相连，形成完整 的起爆网络。 1111、爆破的安全距离、爆破的安全距离: : 爆破振动安全允许距离爆破振动安全允许距离 公式，R=（K/V）1/a3Q（m） 式中，R爆破振动安全允许距离，m； Q微差爆破最大一段总药量，本采石场单段控制药 量为 90kg； V爆破地震安全速度，一般砖结构房屋取 2.5cm/s； K、a为爆破介质相关系数和衰减指数，K 取 200，a 取 1.7。 即：R=（K/V）1/a3Q=54.5m 本矿山工业场地主要建筑设施距离设计开采区最近点在 60m 以 上，爆破震动对工业场地内建（构）筑物影响不大。 爆破飞石的安全距离爆破飞石的安全距离 露天爆破时，个别飞石的飞散距离受地形、风向和风力、堵塞 质量，爆破参数等影响,个别飞石对人员安全距离为： Rf（40/2.54）D（40/2.54）10157.5（m） 式中：Rf爆破个别飞散物的安全距离，m。 D炮孔直径， cm。 根据金属非金属矿山安全规程 （GB164232006）和爆破 安全规程 （GB6722-2011）相关松动爆破安全警戒距离规定，矿山 爆破安全警戒距离以爆破点为中心，半径取 200m,顺坡方向安全警 戒距离增加 50%。 12、炮眼布置 采用单排炮眼爆破，炮眼深度 17m，炮眼倾角 70。爆破方向 考虑以下因素： A、利用两个自由面增加爆破效果； B、减少爆破个别飞散物对工业场地影响，尽量向无人区方向， 必要时采用柔性网罩覆盖爆破。 13、爆破注意事项 采用中深孔爆破，必须委托有资质的单位编制爆破专项设计， 并报有关部门批准后，才可实施该爆破，爆破时，必须加强安全警 戒，并在爆破警戒范围内做好标示，要相关人员把守，禁止车辆及 人员通行。为防止飞石和其它事故发生，必要时采用柔性网罩覆盖 爆破，爆破时间尽量安排在可见度好的白天。 根据爆破安全规程 （GB 67222011）第 4.13.1 条规定，爆 破后进入爆破作业点的检查时间：如无盲炮，从最后一响算起，露 天矿山 5min 后才准进入爆破地点检查，若不能确认有无盲炮，应经 15min 后才能允许进入爆破区检查。 1414、爆破作业应考虑以下因素、爆破作业应考虑以下因素 岩层层面及节理裂隙面倾角倾向。 利用两个自由面增加爆破效果。 减少爆破飞石对工业场地、路过车辆、行人以及输电线的影 响。 因此，爆破时一定要控制好爆破装药最小抵抗线方向，应实施 松动爆破或采用柔性 3 层以上网罩覆盖爆破，不得出现飞散石。 3.6 露天采场最终边坡要素露天采场最终边坡要素 3.6.1 阶段高度阶段高度 阶段高度主要取决于矿岩性质和装载设备规格，根据本矿矿岩 性质、落矿开采方式、装载设备规格的情况和矿山安全规程的相关 要求，本方案设计中的阶段高度取 15m。 3.6.2 阶段坡面角阶段坡面角 根据矿山开采设计手册，当岩石摩氏硬度为 67 时，取阶段 6070。因本矿的矿岩稳固性好，岩石摩氏硬度：79，所以 阶段坡面角取 70。 3.6.3 安全平台及清扫平台安全平台及清扫平台 安全平台宽度为：5.0m 清扫平台宽度为：6.0m。 3.6.4 最终帮坡角最终帮坡角 露天采场最终帮坡角是采场最下一个阶段的坡底线和最上一个 阶段的坡顶线构成的假想平面与水平面的夹角。 最终帮坡角应该根据边帮的岩石性质、地质构造和水文地质条 件，并考虑安全稳定因素及布置运输系统的要求来确定。在保证生 产需要和安全的前提下，最终边帮角尽可能大些。本矿采场终了时 主要在矿区北部形成边坡角 56左右最终边坡，最终边坡垂直高度 560 米。 第四章第四章 工业场地布置工业场地布置 4.1 矿山主要设备矿山主要设备 矿山主要设备表 表 41 名 称型号及技术参数单 位数 量备 注 变压器Sj250/10台1 装载机 ZL-30 型（50m3/h） 台1龙工 挖掘机 210 型（70m3/h） 台1神钢 空压机 V/F-3.8/7 型 台1 凿岩机SKD100 型（2.2m/h）台1潜孔钻 破碎机B850（2227m3/h）台 1 打砂机 74C 型（2632m3/h）台 1 4.2 矿山主要设施布置矿山主要设施布置 4.2.1 工业场地布置的一般原则：工业场地布置的一般原则： 1. 无地质隐患（无滑坡、垮塌、陷落、洪水、泥石流等地质灾 害） 。 2. 能允分开发利用矿区范围内的有限矿产资源（工业场地和设 施尽可能不占矿、压矿） 。 3. 能充分利用地形地貌，使所建工程费用最省。 4. 主导风流风向因素 生活、办公区应布置在当地全年主导风向的上风侧，生产区应 布置在当地全年主导风向的下风侧 50m，使生活区环境不受生产区 的粉尘、毒气、噪声等危害。 5. 生产安全因素 生活、办公区和重要设施要与生产场所保持一定的安全距离。 6. 场地内和重要建筑物内有必要的消防设施。 7. 矿山内电气设备可能被人触及的裸露部分，必须设置保护罩 或遮拦及安全警示标志。 8. 易燃易爆物品贮存库与工业场地安全距离要符合安全规程要 振动筛 12003200 台1 给料机GL65台1 水泵 DA1502（扬程 79.5m） 台2原有、备用 喷雾器武全4 型个4 求。 9. 各种设备的传动部分应有防护罩或防护栏杆。 10. 高度超过 2m 的工作平台应设置防护栏杆。 4.2.2 矿山主要设施布置矿山主要设施布置 根据以上原则、矿区现状、地形条件及公路位置，办公室、职 工生活区、值班室、材料库位于矿区外西部、乡村公路附近，距离 开采区边界约 115m；变压器设在矿区外西北部山坡地带，距离开采 区边界 120m 以上；空压机房布置在矿区南部边界附近，配电房、 石料储存破碎加工场地位于矿区外西部边界附近，距离开采区边界 约 20-40m（直线距离） ；采场及工业场地生产、除尘水池布置在矿 区中北部 1145m 标高的山坡上；由于矿山剥离（土）很少，废土主 要用于修垫矿区公路，因而不专设排土场，只在矿区南南中部边界 附近平缓沟谷地带设废土堆放点，以备采区复垦，详见工程设施布 置平面图。 矿山不设炸药库，矿山生产用爆破器材由当地爆破公司统一配 送。 第五章第五章 危害安全生产因素分析危害安全生产因素分析 5.1 自然危害因素分析自然危害因素分析 矿区内无地表水体分布，矿体自然耸立地表，位于地下潜水面 之上，不易受洪涝水灾之影响。区内无破坏性地震记录，矿山因是 露天开采，即使发生小型地震，对矿山生产影响不大。 5.1.1 地质构造和主要岩石结构面地质构造和主要岩石结构面 地质构造方面的危害主要有：裂隙、断层、等主要软弱结构面 引起的地质灾害。 1. 裂隙 岩石中如裂隙发育，对岩石的稳定性不利。如水平裂隙、垂直 裂隙和剪切裂隙相互交错，形成滑动体。当开采矿石时，暴露出临 空面，就容易形成岩石滑动，造成岩石自然垮塌，可能使作业人员 被滑动体掩埋，造成人员伤亡。 岩石中裂隙发育，开采放炮时容易造成爆破漏气，达不到爆破 效果，造成物料损失，工作效率下降，还容易导致意外事故的发生。 岩石中裂隙发育，易形成地下水积聚，造成作业困难。同时， 岩石中有水加剧了岩石滑动的可能，容易导致人员的意外伤害和财 产损失。 岩石中裂隙发育，受自然灾害的影响较大。一旦发生地震，易 沿裂隙垮塌，造成人员作伤亡和财产的损失。 本矿区内地质构造简单，岩土工程地质性条件简单，人类工程 活动的影响中等；目前尚未发现滑坡、滑塌、地面塌陷、地裂隙、 泥石流等地质灾害现象的发生，区内地质环境复杂程度属简单类型。 2. 断层 断层是指岩层或岩体受力断裂后，断裂面两侧的岩体发生了明 显的位移。断层产生会形成断层破碎带，断层一般具有与裂隙同样 的危害。断层与裂隙相互作用，增加了滑动面，更增加了岩体滑动 的可能性。一旦发生滑动，可能造成巨大的财产损失和人员伤亡。 3. 主要软弱结构面 由于岩体的地质成因及后期的地壳运动，多数岩体有一个或多 个主要结构面。相对岩体其他结构面，主要结构面内磨擦力更小， 且结构面内填充物更多，岩体破坏首先从主要结构面开始。所以开 采方向要尽量避免与主要结构面方向一致，以避免因采动引起主要 结构面滑动而导致的人为地质灾害。 本矿区内地质构造简单，岩石结构面总体较好，但区内局部近 地表岩体中等风化、节理较发育，在开采过程中要注意其对爆破效 果、飞石控制的影响；防治措施主要是调整钻孔角度、对炮孔进行 灌浆（水泥、树脂）处理，并加强对爆破岩体的覆盖。根据矿山原 采场揭露表土以下岩体的地质条件，岩体稳定性较好，发生滑坡的 可能性较小，但需根据各矿段揭露的具体情况，加强观察，发现隐 患及时采取切方降低坡角、台阶高度、锚喷加固(最终边坡时)等措 施进行处理。 5.1.2 对开采不利的工程地质和岩石力学条件对开采不利的工程地质和岩石力学条件 矿区内出露地层为奥陶系桐梓组白云岩、灰岩，属硬质岩类工 程地质岩组，力学强度较高，抗风化能力强，稳定性好。在矿区内 无断层发育，但局部节理较发育，对矿山开采爆破效果、飞石控制 存在一定的影响。 5.2 生产过程中的危害因素分析生产过程中的危害因素分析 5.2.1 开采台阶及边坡布置不规范造成的危害因素分析开采台阶及边坡布置不规范造成的危害因素分析 露天采场开采常常是进行高挖作业。为保证作业安全，边坡坡 度、分层高度的确定，尤为重要。若在开采过程中，边坡坡度过陡， 超过岩石的自然稳定角，就容易发生垮塌。若台阶高度过大，容易 造成作业人员的恐慌感，增加心理负担，导致人员操作失误。台阶 高度过大，容易造成滚石伤人事故。若台阶宽度过窄，作业人员行 动不方便，容易造成操作失误和人员踏空，造成坠落伤人。 边坡安全管理是露天矿山安全的重中之重，边坡事故占露天矿 山事故比例很大，边坡事故类型有坍塌、岩体滑落和悬石下落伤人 三种，其中落石伤人事故较多。此外，一旦发生坍塌和岩体滑落事 故，就可能造成重大人员伤亡。产生边坡失稳的主要原因有： 1. 采矿方法不正确，如底部掏采，爆破时炸药量过大。 2. 边坡的组成要素不合理，如阶段高度、阶段坡面角、最终边 坡角与有关规程和设计要求不符。 3. 地质构造未查明，如节理、裂隙、层理、断层和破碎带以及 不稳定的软岩夹层和遇水膨胀的软岩面等形成的弱层分布范 围、延伸长度、交叉程度。 4. 水源影响如山洪地表水直冲边坡而造成垮塌。 5. 边坡岩层受构造影响，层理节理较发育，因边坡角度过大或 受水的影响均可造成滑坡事故。 6. 岩石的物理力学性质未调查清楚。 5.2.2 钻孔作业易发生的危害因素分析钻孔作业易发生的危害因素分析 1、凿岩作业人员在钻孔过程中会受到机械的振动作用，若人员 站立不稳或支架不牢固，容易导致人员机械伤害事故。若钻孔时钻 杆发生偏斜过大，使设计爆破漏斗参数发生变化，容易造成爆破达 不到设计效果，甚至会发生大量的飞石，造成伤人毁物事故。 2、在高于 2m 以上、坡度 30以上的开采面进行钻孔、装药、 点炮等作业时不按操作规程作业，设施破坏、人员操作失误，未按 规定佩戴防护用品或粗心大意，易发生坠落伤人事故。 5.2.3 爆破作业易发生的危害因素分析爆破作业易发生的危害因素分析 爆破事故是指爆破作业中发生的伤亡事故。爆破在矿山生产中 占有很重要的地位。炸药和起爆器材以及由它们组装成的爆炸装置 都是易燃、易爆的危险物。因此，在爆破材料的加工、炸药的使用、 运输、以及爆破作业（施工准备、炮位验收、起爆体加工、装药、 堵塞、起爆、检查等）任何一个环节中，稍有不慎就有可能发生爆 炸事故。 1. 起爆器材有损伤，仍然使用；装药量不当或炮孔堵塞不符合 要求；盲炮处理不当。 2. 如在边坡底部放大炮，也会危及边坡安全。爆破作业中，如 未严格按照“爆破安全规程（GB67222011） ”要求操作，容 易发生爆炸事故。 3. 放炮时安全警戒距离不够或警戒人员疏忽。 4. 炸药保管造成的事故 炸药如不妥善保管，有可能发生炸药燃烧和爆炸的危险。 5. 盲炮处理不当造成事故 在爆破工作中，由于各种原因造成起爆药包（雷管或导爆索） 瞎火，部分或全部未爆的现象叫盲炮。爆破中发生盲炮，如未及时 发现或处理不当，潜在危险极大。往往因误触盲炮，打残眼或摩擦 震动等引起盲炮爆炸，造成重大事故。 6. 爆破后过早进入现场引起的事故 过早进入现场，可能遇到雷管延迟起爆的严重事故。 7. 爆破时警戒不严、安全距离不够造成的事故 爆破时警戒不严或爆破信号标志不明确，以及安全距离不够， 也会引起爆炸事故。 8. 早爆事故 在爆破工作中，因操作不当或因受某些外来特殊能源作用造成 雷管或炸药的早爆。 爆破作业的危险性极大，各个环节都有极大的危险。在进行雷 管连接时，若用力过猛，雷管自身容易发生爆炸；雷管接线很容易 拔出，从而发生雷管爆炸事故，造成人员伤害。装药后筑药用力过 猛或用铁质工具进行筑药，安插雷管时用力过大，都容易发生爆炸。 封堵时若封堵长度不够，容易形成冲天炮，造成飞石伤人。雷管接 线错误，容易形成起爆顺序失控，达不到爆破效果。 爆破时安全警戒尤为重要。若警戒不严或爆破时未设警戒，爆 破场所未设安全警示标志，矿山职工和外来人员疏忽大意，容易造 成人员伤亡。 5.2.4 粉尘危害粉尘危害 露天矿山开采在穿孔、爆破、采装、运输及矿岩破碎、筛分、 传送运输等一系列的生产工艺中都会产生粉尘。如果不在产尘地点 采取综合防尘措施（如喷雾洒水、湿式作业、个人戴防尘器具等） ， 则必然对环境和个人产生危害。 接触粉尘作业人员应戴防尘口罩，按规定进行定期职业健康检 查，对职业病患者，应及时治疗和调离原岗位。 5.2.5 机械伤害机械伤害 根据矿山生产工艺，可能造成机械伤害的有装载机、钻机、空 压机、破碎机等。 造成机械伤害事故常见的原因有： 1、机械设备安全防护装置缺乏或防护装置失效。 2、指挥人员违章指挥，操作人员违章操作。 3、机械设备运转的时候进行检修、维护。 4、机械设备带病运转。 5、意外因素影响：在检修和正常工作时，机器突然被别人随意 启动，导致事故发生。 6、设备操作人员无证上岗。 7、其它安全管理上存在的不足等。 8、挖掘机上山简易公路坡度超出其最大允许坡度，行驶操作 不规范。 可能发生机械伤害事故的作业有：装载运输作业、剥离作业、 凿岩作业、设备检修等。事故引起的主要后果是人员的伤亡，其次 是机械设备的损坏。 5.2.6车辆伤害车辆伤害 车辆伤害是指企业车辆在行驶中引起的人体坠落和物体倒塌、 下落、挤压伤亡事故，引起