露天采矿课程设计.doc

露天矿开采露天矿开采课程设计课程设计 目目 录录 一一. .设计目的设计目的1 1 二二. .设计任务设计任务2 2 三三. 绪绪 论论.2 (一). 位置、交通及自然地理和经济条件概况.2 (二). 以往地质工作评述.7 四四 区域地质区域地质.7 (一).区域地质概况 .8 (二). 区域矿产.8 五矿区地质五矿区地质.10 (一). 地 层 .10 (二) . 构 造 .10 (三) . 岩浆岩.11 (四). 矿床特征.11 (五).矿床成因 .12 六矿区开采技术条件概况六矿区开采技术条件概况.12 (一). 水文地质条件.12 (二). 工程地质条件.13 七七 工作质量评述工作质量评述.13 八储量概算八储量概算.13 (一）. 工业指标的确定.13 (二 ).资源储量计算方法.13 (三 ).资源储量计算参数的确定.14 (四 ).矿体圈定原则.15 (五) . 资源量的分类.15 六) .资源/储量估算结果.16 九九矿床经济技术评价矿床经济技术评价.16 十十 结束语结束语.19 一一. .设计目的 为了使我们对露天采矿技术这门课程中所学的基本知 识、基本理论及基本方法有个全面系统的掌握，并进行井 巷设计和施工设计。通过本设计，我们将对露天采矿技 术课程有个深入的全面的了解，并学会利用各种工具书 及参考文献资料，我们以团队协作的方式来解决设计中相 关的问题。提高学生独立思考、认真处事、相互交流、合 理解决设计中出现的问题的能力，使我们对露天采矿技 术这门课程有了一个全面的认识，对该门课程所学到的 知识、技能初步达到一个学以致用的目的。 通过采区设计达到下列目的： 1 系统灵活运用和巩固所学的理论知识，并结合实际条件加 以运用。丰富学生的安全生产实际知识，并进一步培养和 锻炼学生热爱劳动、善于理论联系实际、尊重科学和实践 的良好思想作风； 2 掌握采区方案设计的步骤和方法，为后续的毕业设计打下 基础； 3 巩固和发展学生的文字编写、运算和绘图的工程技能，培 养和提高大学生分析和解决问题的能力。 二.设计任务 江城县曲水免烧机制砖厂石门坎泥灰岩矿地质普查 三.绪论 (一)位置、交通及自然地理和经济条件概况 江城县曲水免烧机制砖厂石门坎泥灰岩矿位于江城县 城南东方向，直距约34km处，行政区划属江城县曲水镇所 辖，中心地理坐标：东经1021232，北纬222926 。江城县曲水免烧机制砖厂石门坎泥灰岩矿地质普查面 积为0.0317km2(采矿权申办区)。 矿区拐点坐标为： 6度带坐标3度带坐标 拐点编号 XYXY 矿1 2490878.8018212624.702488214.0034521420.00 矿2 2490979.9018212749.602488317.5434521542.74 矿3 2490855.1018212840.502488194.6634521636.00 矿4 2490721.8018212798.402488060.6634521596.70 矿5 2490751.0018212708.702488088.0034521506.52 设计开采深度 700540m 设计矿区面积 0.0317Km2 普查区周围橡胶树较多，乡村简易公路四通八达，主 要公路有普查区西侧的江城曲水 中越边境的国防公路，矿区西边简易的乡村公路与之相连 ，矿区至免烧砖厂运距约500米,至曲水运距约1.5千米，至 江城运距约50千米，交通方便（见图1）。 矿区为横断山纵谷南段，无量山南延尾梢，地势北 高南低，由北向南呈梯状下降，平均海拔620米，最高海 拔743米（矿区东南的无名小山包），最低海拔530米(矿 区北西边佳羊河)，相对高差213米，属中山中低切割区 。 矿区地处北回归线以南，具有热带季风气候类型特征 ，由于地貌高差大，立体气候明显，坝区及河谷两侧为热 带雨林气候类型，较高山地为亚热带季风气候类型，气候 温暖湿润，夏热多雨无酷暑， 冬暖有雾，四季不分明。年平均气温21，年平均降水量 1530mm，有明显的干季和雨季之分，降水集中在雨季（5 10月），占全年降水量的81.6，干季（11月至次年4月 ）早晨常有大雾，是地质工作的黄金季节。 区内水系较发育，属李仙江水系，主要有佳羊河向西 汇入整康河后注入李仙江。 区内居民以汉族、傣族为主，杂居少量布朗族、哈伲 族，乡镇住地及坝区人口相对集中，大部份山区无居民点 或居民点分散稀少。居民主营农业，种植水稻、玉米、旱 谷为生，兼营经济作物茶叶，近年来橡胶经济有所发展。 矿区附近居民主要为傣族，多从事农业生产，海拔标高小 于900米以下山地多数种植橡胶，大于900米以上坡地种植 玉米、甘蔗等作物，凹处种植水稻。发展矿业对发展当地 经济有较好的促进作用。 .编制依据 （1）编制矿产资源开发利用方案委托书； （2）国土资源主管部门颁发的矿区范围批复文件（新 建、扩建、变更矿区范围项目），或者采矿许可证（ 延续登记项目）； （3）矿区地质勘查报告或矿产资源/储量核实报告 或矿产资源/储量分割报告； （4）矿区地质勘查报告，或矿产资源/储量核实报 告，或矿产资源/储量分割报告的评审意见书； （5）国土资源主管部门对矿区地质勘查报告或矿产 资源/储量核实报告或矿产资源/储量分割报告的评 审意见书的备案（登记）证明； （6）省级以上煤炭行业主管部门对新建和改扩建矿井的批 准文件； （7）有关技术规范、规程、标准等。 . 设计原则 （1）遵循合理布局、充分开发和利用资源的原则； （2）发挥资源优势、设备优势、人力优势的原则； （3）利用先进技术和设备，达到高效、节约的原则； （4）坚持依法开采、安全环保的原则； （5）坚持社会效益和经济效益相统一的原则 (二)以往地质工作评述 19601962年云南省地质局区测队在江城全区范围内 进行了1：100万区域地质测量；19701971年云南省地质 局第二区域地质测量大队八分队在全区进行过1：20万区域 地质和区域矿产测量。 曲水希望小学在建学校时曾在工作区内采过石（见附 图1）。 总之，通过以上的区调工作，建立了区域地层层序，确 定了区域构造格架，指出了区域主要矿产和成矿远景区， 基本反映了地球物理和地球化学特征，提高了基础地质工 作的研究程度，为后来地质工作奠定了良好的基础。 四 区域地质 (一)区域地质概况 本区位于唐古拉昌都兰坪 思茅褶皱系（），兰坪思茅褶皱带（）之云龙 江城褶皱束（），本工作区位于该褶皱束东翼，地层从 西到东呈由新到老的关系。区内地层从古生界到中生界均 有出露，出露的地层由新到老为: 白垩系下统乌沙河组(K1w)，侏罗系上统景星组（J3j）、中 统小红桥组(J2x)，三叠系上统一碗水组 (T3y)，二叠系上统龙潭组(P2l)、下统茅口组(P1m)、西霞 组(P1s)。其中以二叠系地层占优，与泥灰岩矿有关的地层 主要为二叠系上统龙潭组(P2l) (见图2)。 (二 ). 区域矿产 由于地处云龙 江城褶皱束，其矿产主要是以沉积作用有关的矿产，经多 年的找矿勘查，区内发现的矿体、矿点不多，主要是矿山 以采石场为主。 由于地处云龙 江城褶皱束，其矿产主要是以沉积作用有关的矿产，经多 年的找矿勘查，区内发现的矿体、矿点不多，主要是矿山 以采石场为主。 五矿区地质 (一 ).地 层 矿区范围及外围出露地层主要为二叠系上统龙潭组(P2l )。二叠系上统龙潭组(P2l)为泥灰岩矿的含矿层位（见附图 1）。 从老到新简述如下： 二叠系上统龙潭组(P2l)：主要分布于矿区内及矿区外 围，岩性为灰绿、灰黑色泥质页岩、凝灰岩、钙质页岩、 泥灰岩夹煤线、玄武岩、安山岩、英安斑岩。含：Leplodu s nobilin？Neospirifer mvvsakhailenois等化石。厚569m。为本区泥灰岩含矿层位 。 矿区范围内全为泥灰岩，其岩性描述如下：灰绿色、 青灰色，泥灰质结构，薄层状构造。矿物成分：方解石、 泥质、含少量白云石、铁质等。岩石坚硬、稳固，裂隙不 发育。产状：21564。 (二) . 构 造 矿区范围内构造以褶皱构造为主，断裂构造不甚发育 。褶皱构造为云龙 江城褶皱束，在工作区内现为一向斜构造，该向斜规模较 大，矿区所在位置为该向斜构造的东部，轴向为北西南东 向，轴部地层主要为白垩系下统地层乌沙河组(K1w)。两翼 依次分别是侏罗系地层景星组（J3j）、小红桥组(J2x)及二 叠系地层龙潭组(P2l)、下统茅口组(P1m)、西霞组(P1s)。 (三). 岩浆岩 普查区地处沉积坳陷盆地中，岩浆岩不发育。 (四)矿床特征 1、矿体特征 矿体为产于二叠系上统龙潭组(P2l) 灰绿色、青灰色薄层状泥灰岩中，矿体层倾向南西，矿体 岩层厚度薄但稳定，泥灰岩坚硬、岩层稳固，裂隙不发育 。产状21564，矿区范围内矿层厚大于100米，矿区 范围内矿体产状及矿体厚度均较稳定。对矿山开采非常有 利。 2、矿石特征 、矿石结构、构造 矿区内的矿石类型简单，岩性主要为灰绿色、青灰色 泥灰岩，矿石结构为泥灰质结构，构造主要为中- 厚层状构造。 、矿石化学组份及矿物成分 矿物成分主要为方解石、泥质、含少量白云石、铁质等， 化学成主 要为CaCO3。矿石的抗压抗剪能力强，是较理想的免烧砖 原材料和工程建筑材料。 、矿体围岩及夹石 矿体为薄层状泥灰岩，顶底板围岩主要为灰绿色、青灰 色泥灰岩，岩石中偶见煤线。 (五).矿床成因 二叠系上统龙潭组(P2l)为一套陆相地层沉积，在平面 上多呈条带状，矿体产于该地层中，为灰绿色、青灰色泥 灰岩。 六矿区开采技术条件概况 (一).水文地质条件 矿区矿层位于山坡上，地形坡度较陡，拟开采矿体海 拔标高均在540m以上，高于当地最低基准浸蚀面530m，采 区内无地面径流，矿层及顶、底板岩石为泥灰岩，为隔水 层，地下水补给靠大气降水，矿区范围内汇水面积当量小 ，但矿体层矿石封闭性较好，不太有利于地表水自然排泄 及下渗，但只要开采方法得当，采场不会积水，矿区水文 地质条件属简单类型。 (二).工程地质条件 矿层围岩为薄层状泥灰岩，岩石坚硬、稳固，裂隙不 发育，矿体岩层厚度薄。矿体地表盖层较溥，有利于露天 开采，基本上只需砍除地表植物就可采用挖掘机挖掘或简 易爆破即可开采，工程地质条件属简单类型。由矿区内最 大采矿高差小，在剥采过程中最终边坡安息角应控制在60 左右，确保采场安全。 七工作质量评述 本次工作采用GPS定位，皮尺、罗盘校测的方法开展矿 区1/1万地质草测、1/2千矿区地质测量及1/1千勘探线剖面 测量。 八储量概算 (一). 工业指标的确定 1.1.工业指标的确定工业指标的确定 目前暂无免烧砖采石场开采的工业指标，只能依据业 主的需求来定。 (二).资源储量计算方法 江城县曲水免烧机制砖厂石门坎泥灰岩矿，矿体产状变 化极小、稳定，倾向215、倾角64，矿体厚度稳定。因 此决定采用剖面断面法估算资源量。 资源/储量按下列公式概算： Qn = SnL/2 Sn= S1+S2 + 式中：Qn块段矿石量（t） Sn 剖面矿体断面平均面积（米2） h矿体长度（米） S1剖面矿体断面面积（米2） （三）资源储量计算参数的确定 1 1、面积、面积 、剖面断面面积 在剖面图上确定矿体的开采边界线（用采矿时的安 息角来确定）和开采标高，用计算机制图软件（MAPGIS） 直接对圈定的范围进行面积测定，采用科学计数法取整数 。 、矿体剖面矿体断面面积 矿体内所有剖面断面面积之算术平均值为矿体剖面矿体 断面面积。 2 2、安息角、安息角 矿层围岩为薄层状泥灰岩，岩石坚硬稳固，有利于露 天开采，工程地质条件属简单类型。矿体开采时安息角确 定为60。 3 3、矿石长度的确定、矿石长度的确定 由于矿区内泥灰岩矿矿层规模较大、形态稳定、产状 变化极小和出于开采时安息角的考虑，矿体的长度定为100 米。 4 4、矿石体重的确定、矿石体重的确定 矿区内矿石均为泥灰岩矿，矿区没有专门做过小体重 样，只在现场做过野外粗略小重体测试，同时类比同一地 区其它同类型矿山，矿石体重为：2.70吨/m3。 (四). 矿体圈定原则 剖面上矿体的圈定依据开采标高、开采安息角来进行圈 定。 (五). 资源量的分类 矿层规模较大，且形状简单规则，呈层产出，矿体产状 、矿石质量稳定，地质构造简单，属第勘探类型。勘查 工程间距为100米100米。 (六). 资源/储量估算结果 本次资源量估算，因矿体形状简单规则、产状稳定， 故以单个矿体整体计算，其资源级别定为333类。矿区333 类泥灰岩矿矿石量为81.0万米3，即218.7万吨。估算结果见 表2。 表表2 2 石门坎泥灰岩矿资源量估算结果表石门坎泥灰岩矿资源量估算结果表 矿石量 矿体 号 块段 号 矿体 长度 （m） 剖面矿 体可采 断面平 均面积 （m2） 体重 （吨/ 米3） 万米3万吨 类 别 110081022.7081.0218.7 合计 2.7081.0218.7 333 九矿床经济技术评价 (一).产品市场形势分析 随着社会经济的不断发展，工民建及公路建设等基础 工程建设的大量增加，特别是曲水镇现在正在加紧镇里的 建设及曲水镇附近河道（整康河）的改道工程的开工，加 速地方经济发展，对水泥、石料、免烧砖等需求大量增加 ，所以加大免烧砖开发具有较强的市场优势，免烧砖市场 销路较好，能取得较好的经济效益。 (二).矿区资源评价 经估算，矿区的砂岩矿矿石资源量，有控制的内蕴经 济资源量333类81.0万米3，即218.7万吨。 可采资源量按下式计算 可采资源量=地质资源量可采系数 因矿层形状简单规整，产状稳定，且采石场的要求也 相应较低，其可采系数取0.9。 经计算，矿区砂岩矿333可采资源量为72.9万米3，即19 6.8万吨。 (三) 矿山生产规模、服务年限及产品方案. 矿山设计生产规模为年开采砂岩矿石4万米3/年(即10.8 万吨/年)， 根据矿区计算出的可采资源量72.9万米3，即196.8万吨 ，服务年限为18年，矿山的最终产品为免烧砖。 (四). 矿山经济价值评估 该矿区控制的内蕴经济资源量333类砂岩矿石量72.9万米 3，即196.8万吨。矿床价值可用潜在价值法和总利润法 进行评估。 1 1、矿山的潜在价值矿山的潜在价值 矿山的最终产品为免烧砖及部分泥灰岩矿毛料。 矿山潜在价值用公式计算； Q=FSX 式中Q：矿山的潜在值 F：服务年限18年 S：年生产能力10.8万吨,选矿回收率90%。 X：销售价：0.20元/块(免烧砖),每块免烧砖重2kg, 即:100元/吨 (免烧砖) 计算结果：Q=18