县逸璟石料厂开采设计及安全专篇.doc

1 110 前前 言言 于都县逸璟石料厂属个人独资企业 于 2010 年 11 月由江西赣 州地质工程勘察院 于都县逸璟石料厂地质普查报告 2013 年 5 月于都县国土资源局给该矿颁发了 采矿许可证 开采矿种为石灰 岩 矿山为了规范开采 保障安全 合理利用矿产资源 保护环境 委托我公司进行 开采设计及安全专篇 的编制工作 于都县逸璟石料厂的委托 我公司自 2013 年 8 月起开始为该单 位从事矿山初步设计和安全专篇的编制工作 派出了相应技术人员 赴该矿进行实地踏勘 收集相关资料 依据国家安全生产监督管理 总局安监总管一字 2012 45 号文件精神 国家安全生产监督管理局 令第 39 号 小型露天采石场安全管理与监督检查规定 的要求 坚 持规范设计 体现行业政策和产业方针 合理利用资源 确定科学 的开采方式 提高机械化水平 保护环境的原则 结合该采石场的 实际情况 对该矿山开拓方案的选择 采矿方法和工艺 运输 排 水 环保进行了设计 认真分析了该矿山在各项施工及采剥中可能 出现的各种不安全因素 制定相应的防范措施 确保开采过程中安 全生产 在编写过程中 得到了当地安全生产监督管理局和矿方的大力 支持 设计中难免存在缺陷和不足 望各级领导及专家批评指正 2 110 第一部分第一部分 初步设计初步设计 第一章第一章 概论概论 第一节第一节 目的与任务目的与任务 为使矿山企业走上 依法办矿 科学采矿 安全生产 保护环 境 的轨道 杜绝乱采滥挖 充分利用当地的矿产资源 繁荣地方经 济 满足当地基础设施建设工业用料的需要 受于都县逸璟石料厂 的委托 我公司依据江西赣州地质工程勘察院 于都县逸璟石料厂 地质普查报告 以及矿方所提供的相关资料 派技术人员实地踏勘 后对该矿场进行开采设计及安全专篇的编制工作 第二节第二节 地理位置及交通地理位置及交通 一 交通位置一 交通位置 于都县兴旺石料厂位于江西省于都县城关镇桥儿沟村一带 属 于于都县城关镇管辖范围 矿区地理座标 东径110 12 55 110 13 09 北纬32 14 51 32 14 59 矿区面积0 04km2 矿区距305省道2km左右 距鲍竹路段1km左右 进入矿区有村级 公路约1公里 直抵矿体南缘 交通运输较为便利 见图1 矿区位置 3 110 矿区位置图矿区位置图 二 自然地理二 自然地理 矿区为中低山区 地形北高南低 变化较大 山体坡度为 30 45 釆场段呈陡坎状 海拨高程一般在 370 465m 之间 紧邻矿体 东侧有一近南北向常年性小溪流入桥儿沟后向东流入堵河 距釆石 场西平距约 220m 为桥儿沟水库坝顶 洪水期库水位 354m 库容为 12 万 m 重力坝海拨标高为 364m 距原釆石场北西平距约 295m 为于都县地震监测台站 距釆石场上空 77m 有地震监测电信网线通 过 本区属亚热带季风潮湿气候 气候温和 四季分明 雨量充沛 全年无霜期 237 天 年平均降雨量为 800mm 雨季为 5 6 9 10 月 年平均气温 16 元月平均气温 3 最低气温 12 七月平 均温度 28 最高 38 4 110 三 矿区开发现状三 矿区开发现状 矿区内经济以农业为主 农作物主要有玉米 小麦 薯类 豆 类 水稻 经济作物有油菜 油桐 核桃 黄姜 杜仲 鲜果等 矿区西北 220m 有桥儿沟水库座落 内有渔业养殖 矿山建有一个简易办公室 位于谷口处 屋后有一道通讯线路 办公室紧邻 209 国道 企业沿沟谷谷底修有一条宽约 6m 的运输公路 与 209 国道相接 采场沟谷口西北方向 300m 处建有公路管理维护站 矿区目前以西侧山体开采为主 山体表面已部分剥离 沿山坡 修有一条宽约 4m 的简易上山公路 现场作业面未修建作业平台 沟 谷底部堆埋有大块石料 形成了一个简易的工作场地 矿区范围及周边不属于地质遗迹 风景区 国道 军事 电力 水利 电信等设施保护区 第三节第三节 设计依据及内容设计依据及内容 一 设计依据一 设计依据 一 建设项目依据的批准文件和相关的合法证明 1 采矿许可证 副本 证号 2 企业营业执照 副本 证号 二 国家有关安全生产的法律 法规 规章 1 中华人民共和国矿产资源法 1997 1 2 中华人民共和国安全生产法 2002 11 1 5 110 3 中华人民共和国劳动法 1994 7 5 4 中华人民共和国职业病防治法 2002 5 1 5 中华人民共和国消防法 2009 5 1 6 中华人民共和国工会法 2001 10 27 7 国家安全生产监督管理局令 小型露天采石场安全管理与监 督检查规定 第 39 号 2011 7 1 8 非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法 国家安全生产监督管理总局令第 18 号 2009 7 1 9 矿山安全生产基本条件规定 2003年 煤矿安全监察局第 5号 10 建设项目 工程 劳动安全卫生预评价管理办法 劳动 部令第 10 号 1998 11 安全生产许可证条例 国务院令第 397 号 2004 1 13 12 非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法 国家安监局 煤矿安监局令第 9 号 2004 年 5 月 17 日 三 主要技术标准 规范 规程 1 GB16423 2006 金属非金属矿山安全规程 2 GB50187 93 工业企业总平面设计规范 3 GB6722 2003 爆破安全规程 4 GB8196 87 机械设备防护罩安全要求 5 GB6067 1985 起重机械安全规程 6 GB T16856 1997 机械安全风险评价的原则 7 GB18218 2005 重大危险源辩识 6 110 8 AQ2005 2005 金属非金属矿山排土场安全生产规则 9 DL5073 2000 水工建筑物抗震设计规范 10 SL274 2001 碾压式土石坝设计规范 11 GB7231 2003 一般工业固体废物贮存 处置场污染控制标 准 12 GB T50266 1999 工程岩体试验方法标准 13 GB12265 90 机械防护安全规程 14 GB50070 94 矿山电力设计规范 15 GB50059 92 35 110KV 变电所设计技术规程 16 GB5003 94 10KV 及以下变电所设计规范 17 GB5002 92 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 18 GB50052 1995 供配电系统设计规范 19 GB50055 1993 通用用电设备设计规范 20 GB13955 1992 漏电保护器安装和运行 21 GB12158 1990 防止静电事故通用导则 22 GB T13869 1992 用电安全导则 23 GB4064 83 电气设备安全设计导则 24 GB50052 1995 供配电系统设计规范 25 GB50058 1992 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 26 GBL52 83 工业与民用供电系统设计规范 27 DL T621 1997 交流电气装置的接地 28 GB3836 2000 爆炸性环境用电设备 29 GB 50034 2004 建筑照明设计标准 7 110 30 JGJ46 86 施工现场临时用电安全技术规范 31 GB12801 91 生产过程安全卫生要求总则 32 GB5083 1999 生产设备安全卫生设计总则 33 GBZ1 2002 工业企业设计卫生标准 34 LD80 1995 噪声作业分级 35 GB5817 86 生产性粉尘作业危害程度分级 36 GBZ2 2002 作业场所有害因素职业接触限值 37 GB50016 2006 建筑设计防火规范 38 GB50057 94 建筑物防雷设计规范 2001 年修订版 39 GB50011 2001 建筑抗震设计规范 40 GB50191 1993 构筑物抗震设计规范 41 GB13495 92 消防安全标志 42 GB15630 95 消防安全标志设置要求 43 GB6441 1986 企业职工伤亡事故分类 44 GB2894 96 安全标志 45 GB 2893 2001 安全色 46 GB 18599 2001 工业管道的基本识别色 识别符号和安全 标识 四 其他设计依据 1 于都县逸璟石料厂辉绿岩矿地质普查报告 由襄樊三六零 矿山技术服务有限公司编制 2 于都县逸璟石料厂地质勘查简报 评审意见书 3 于都县逸璟石料厂矿产资源开发利用方案 评审意见书 8 110 4 于都县逸璟石料厂矿区矿山地质环境影响评估说明书 湖 北省鄂西地质工程勘察院 2012 1 5 于都县逸璟石料厂地质环境影响评价报告 评审意见书 6 于都县逸璟石料厂矿山地质环境恢复治理方案 评审意见 7 于都县逸璟石料厂安全预评价报告 江西安安全评价有限 公司编制 8 于都县安全生产监督管理局关于同意 于都县逸璟石料厂建 设项目安全预评价报告 备案的通知 丹安监函 2012 22 号 二 设计内容二 设计内容 依据设计规范 设计主要内容包括采矿工程开拓方案的选择 采矿方法的确定 运输 排水 爆破方法 矿山安全 环保措施及 排土场安全等方面 三 设计原则三 设计原则 矿山开采设计力求适合该矿山特点 进行规范设计 1 体现国家的行业政策和产业方针 最大限度地回收矿区范围 内的资源 2 充分利用已有的设备 设施和相关的固定资产 并发挥其效 率 3 在矿方提供各项技术资料的基础上分析该矿区范围内的资源 条件 水文地质条件 确定合理的开拓方式 采场布置和采矿方法 4 配备切实可行的采区装备 提高机械化水平 9 110 5 生产系统和其它生产设施 力求灵活方便 以少投入早见效 为目的 6 对矿石开采过程中的安全生产 工业卫生 环境保护给予充 分重视 并符合国家有关规定 第四节第四节 设计规模及主要建设方案设计规模及主要建设方案 一 设计规模一 设计规模 根据矿山储量和采矿许可证规定 设计矿山生产规模为5 万 m3 a 二 设计服务年限二 设计服务年限 根据矿山储量 设计服务年限 4 5 年 三 产品方案三 产品方案 根据该矿的 地质简报 进行开采设计矿种为建筑用辉绿岩矿 破碎加工后销售 四 设计范围四 设计范围 根据县国土资源部门核定的矿区范围 由以下 4 个拐点圈定 矿区范围拐点坐标矿区范围拐点坐标 19801980 坐标系坐标系 点号点号 X XY Y 1285239438648444 2285239438648924 10 110 3285264438648924 4285264438649074 5285234438649074 6285234438648644 7285183438648644 8285183438648444 矿区面积 0 04km2 设计开采深度 418m 368m 五 开采方案五 开采方案 1 采场划分 根据该矿区内的地形 交通和生产条件 选择一条生产线进行 设计布置 2 开采方式 根据矿体的赋存状况 选择露天开采 3 开拓方式 设计选择公路运输开拓方式 5 采矿方法 采用水平台阶采矿方法 自上而下逐个台阶开采 选用挖掘机 装车 载重汽车运输 潜孔钻打眼 爆破落矿方法采矿 11 110 第二章第二章 矿山地质矿山地质 第一节第一节 地质概况地质概况 矿区区域位置为南秦岭印支褶皱带北大巴山复向斜竹溪一官渡 褶皱束东段 青峰断裂从矿区南缘通过 该区经历了多期次的构造 变形 区域构造线总体呈北西西向 区域上出露地层主要为元古界 武当群 震旦系耀岭河组群 陡山沱组 灯影组 寒武系 志留系 上古生界地层主要分在北部的北大巴山复向斜中 侵入岩主要为辉 绿岩 辉长辉绿岩 另外沿现代河床及地表低洼地段零星有第四系 的松散堆积物 矿区位于竹溪 官渡褶皱束东段 矿区仅出露上元古界武当 群上部变沉积岩组 第二节第二节 矿区地质矿区地质 一 地层一 地层 矿区地层为中元古界武当群的上部变沉积岩组 Pt2 3c 由变酸 性火山岩碎屑岩开始 向上渐为变酸性熔岩 熔凝灰岩 变石英角 斑岩 至间歇期沉凝灰岩 变凝灰质粘土岩 变粘土质粉砂岩夹大 理岩透镜体厚 331m 第一层 Pt2 3c1 为浅灰至灰色厚层状变岩屑晶屑凝灰岩夹 钠长浅料岩 绢云钠长变粒岩 深灰色绢云钠长片岩 条带状黑云 片岩 12 110 第二层 Pt2 3c2 为深灰色至灰色块状变石英角斑岩 薄层 至中层变凝灰熔岩及薄层至厚层状绢云钠长石英片岩 第三层 Pt2 3c3 为灰至浅灰色含榴绢云石英片岩 石英绢 云片岩 二云英钠长片岩 绢云钠长片岩夹中层状绢云钠长变粒岩 及少量含炭质磷灰石硅质岩或条事状二云钠长变粒岩 不少地点见 灰色薄层透镜状石英岩及大理石 上述各岩性层间均为正常沉积接触 在本亚组中部夹层含磷灰石英绢云钠长变粒岩的磷灰石透镜体 中 所取锆石样品 铅模式年龄为 1307 百万年 锆石 Pb Pb 年龄平 均值为 1180 百万年 取样地点为茅塔寺西北 4 5km 杨树沟 岩石化学分析表明 变沉积岩组的 SiO2含量均大于 69 说明 其属于变酸性火山岩类 该组岩石的岩石化学组份与其下部变火山 组比有明显差异 变火山岩组的 Al3O3 CaO MgO 相对富 明显富钠 贫钾 富高价铁而贫低价铁 而变沉积岩组则相反 Al3O3 CaO MgO 相对贫 明显富钾 而使 K2O 与 Na2O 相等 富低价 铁而贫高价铁 副矿物特征 副矿物比较简单 主要是磁铁矿 岭灰石 锆石 榍石 钛铁矿及黄铁矿 其次是重晶石 方铅矿 石榴子石 金红 石等 属于磁铁一磷灰石一锆石副矿物组合 同时还伴生出现黑耀 石等火山玻璃 其主要副矿物磁铁矿含量为 140 1173 克 吨 并具 有火山碎屑岩组含量高 正常沉积岩组含量低特点 磷灰石含量表 现在火山碎屑岩组中含量高 其中细碎屑岩含量又高于业碎屑岩 于正常沉积岩 还表现上段高于下段的特点 其锆石表现为由下段 13 110 往上段逐渐减少 还表现在粗碎屑岩中含量高 细碎屑岩中含量低 的特点 二 构造二 构造 矿区在区域构造上 位于南秦岭印支褶皱带北大巴山复向斜竹 溪一官渡褶皱束东段 矿区构造较为简单 在褶皱构造上 属于一 向北东倾斜 向南西倒转的同斜倒转褶皱的南翼 在矿区 0 线南端 石英片岩中见明显的地层倒转现象 石英片岩片理和劈理的倾向相 同 地层产状 20 85 劈理产状 20 42 地层倾角大于劈理 倾角 显示地层倒转 晚期 F2 断层为平移断层 断层规模较小 错距为 30m 左右 且位于首釆储量东侧 对矿体总的影响不大 第三节第三节 矿床地质矿床地质 一 矿体特征一 矿体特征 桥儿沟建筑石料矿为顺层贯入的脉状基性岩侵入体 岩体出露 长约 0 3km 左右 岩石为钠黝帘石化角闪辉绿岩 岩体产状与围岩地 层基本一致 在矿区范围内 矿体出露宽 40 80m 不等 矿体中段 0 线 走向呈近东西向 倾角 50 65 平均 55 矿体在矿区东 西两侧随围岩地层弯曲 而分别向南东及南西弯曲 因此 其产状 总体为一向北突出的弧形脉体 本次初步评价已控制矿体长达 240m 平均厚度 48 8m 二 矿石特征二 矿石特征 14 110 矿石为钠黝帘石化角闪辉绿岩 灰绿 浅绿一深绿色 块状构 造 含长结构和似斑状结构 岩石的斑晶主要由普通角闪石构成 约占岩石的 50 为深绿一暗绿色 呈长柱状 粒状或短棒集合体 柱状解理特别发育 沿解理有不同程度的角闪石化 其斑晶大小随 岩体的不同部位而异 一般边缘相较细 约 1 5mm 向岩体中部逐 渐增大 中心相最大斑晶可达 2 4cm 基质呈线绿一灰绿色 主要 为钠长石 约 30 绿帘石一钠黝帘石 约 10 构成 次要矿物 成份有黑云母 榍石 方解石 绿泥石 白钛矿化钛铁及次生矿物 角闪石等 此外 还有微量石英和极微量锆石 三 矿体围岩及夹石三 矿体围岩及夹石 前已叙述 矿区地层为倒转地层 因此 目前矿层的下盘即为 顶板 矿层的上盘即为底板 分述如下 顶板 Pt2 3c3 为浅灰 灰白色中厚层状黑云钠长石英片岩 层理清晰 单层厚一般 0 5 1m 夹少量薄层砂 泥质板岩 黑云钠 长石英片岩的主要矿物成分为钠长石 约 60 和石英 约 30 次要矿物为黑云母 其次有少量的方解石 绿泥石 绿帘 石和榍石等 岩石具片状构造和分结条带结构 长石和石英粒径大 体相似 0 1mm 就其中长石特征推断 该类岩石可能属酸性火 山岩或凝灰岩变质而成 厚度大于 100m 直接底板 Pt2 3c2 为浅灰 深灰色 灰绿色薄一中层状变余 斑状角闪岩 主要矿物成分为透闪石 含量约占 95 左右 次要成 分有方解石 榍石 白钛矿化钛铁矿等 岩石具有平行构造 纤状 变晶结构和丝绢光泽 手触具滑感 酷似滑石片等 但镜下观测 15 110 岩石几乎全由纤状透闪石组成 但其中仍残留有角闪石残佘 在不 同地段的薄片中角闪石残佘含量稍有差异 该类岩石就其结构 构 造特征认识 可能均属岩体与围岩接触带上的产物 厚 10 25m 间接底板 Pt2 3c1 浅灰一深灰及黄绿色 中厚层状变酸性火 山凝灰质钠长石英片岩 岩石的矿物成分与顶板的钠长石英片岩几 乎完全相似 仅部分地段含铁质稍高 岩石成黄灰色 个别还含石 榴石 镜下鉴定岩石变佘火山凝灰岩结构十分典型 而片状构造则 不十分明显 本层厚度大于 100m 钠黝帘石化角闪辉绿岩由于遭受长期风化剥蚀 在地表常形成 强风化带 据实地观察 风化带深度一般在 1 2m 左右 风化带以 下即是可釆的石料矿石 第四节第四节 矿区水文地质条件 开采技术条件矿区水文地质条件 开采技术条件 一 矿区水文地质条件简述一 矿区水文地质条件简述 矿区位于小桥儿沟 465 368m 标高地段 矿区最低侵蚀基准 面标高为 320m 矿区地表水 地下水补给主要为大气降水 切割强 烈的地形有利于地表水的自然排泄 矿区无大的构造破碎带 岩石 裂隙不发育 近地表为风化裂隙含水层 新鲜岩石可视为隔水层 矿床富水性较弱 因此矿区水文地质条件较为简单 二 矿区工程地质条件概况二 矿区工程地质条件概况 矿区构造为单斜构造 无大的断裂构造 风化作用仅限于地表 按岩石组构特征可分为变细碧岩和绿片岩 绿泥钠长绢云片岩 绿 16 110 泥钠长片岩 两个工程地质岩组 总体上属于节理裂隙发育较差 质地较硬 岩体质量中等的 II 类岩石 矿体及其顶底板岩石的稳定 性较高 矿床工程地质复杂程度可划分为简单型 矿区处在本区地壳活动相对稳定的区域 位于鄂西北 5 组 6 度 地震危险区内 矿区开釆处山体稳定 不具备发生山洪和泥石 流等地质灾害的条件 流经矿区边缘堵河水质未受到污染 综合这 些因素 其环境地质类型可达到 I 类 根据矿床水 工 环诸方面地质特征 结合矿体埋藏情况 本 矿区属开釆技术条件较好的一类 主要表现在所圏定的石料矿体均 位于矿区最低侵蚀基准面以上 山体边坡稳定 矿体暴露于地表 矿体剥釆比很小 故本矿床适应露天开釆 三 环境地质条件三 环境地质条件 一 地震 根据国家地震局 1990 年出版的 1 400 万 中国地震烈度区划图 和湖北省建设厅鄂建 92 283 号文 关于确定我省地震基本烈度六度 及以上县 市的通知 本区地震烈度为 度 本区历史上未发生规 模较大的破坏性地震 二 崩塌 矿区地貌类型属构造剥蚀中低山区 山体较缓 岩层相对较单 一 风化程度轻微 无大的危险结构面 山体较稳定 无滑坡现象 局部斜坡陡峻地段有少量崩塌发生 坡脚见滚石 崩塌主要产生于陡峻斜坡地段 各种结构面将岩石切割成容易 分离的块体 如这种结构面处于易滑塌的不利位置时 就可能会发 17 110 生崩塌 未来矿山开采破坏斜坡的自然稳定 加之放炮震动 雨水冲刷 等因素都可能会造成崩塌发生 因此矿山开采时应做好崩塌监测工 作 矿山开采方式可采用纵向采剥法分级开采 以避免边坡过高过 陡 在半坡设置落石平台或挡石墙 做好地面排水工作 及时清理 危悬石 三 排碴 露天采矿的废碴主要为地表覆盖的残坡积土 剥离比较小 废 碴就地堆积在矿坑不进行处理 就易被暴雨冲刷携带至沟谷 造成 地面土石污染与堵塞河水的畅通 破坏植被和山体自然景观 废碴 不宜堆积在较陡的斜坡地段 否则暴雨时会形成泥石流 建议将废 碴外运 堆积在矿区外不影响生产的平缓沟部 下游构筑挡碴坝 具体见设计图 四 地质灾害四 地质灾害 根据现场勘察 矿区岩石坚硬 结构致密 风化深度较弱 造 成岩体滑坡地质灾害的可能性不大 诱发矿区以外的山体移动陷落 及地质灾害的可能性不大 采矿活动可能造成岩体滑落现象 爆破 必须严格检查岩层松动情况 及时排除隐患 确保安全生产 第五节第五节 开发利用矿产资源量开发利用矿产资源量 于都县逸璟石料厂建筑用辉绿岩矿开采条件较好 矿体赋存稳 定 地质报告提交矿区范围内 桥儿沟石料矿矿区控制程度低 储 18 110 量级别不高 主要为 333 类资源量 计算求得保有资源量为 9 074 万 m3 标高 368m 以上的部分计算资源量 矿石容重 2 4t m3 作 为本次设计依据 第六节第六节 地质勘探程度及存在的问题地质勘探程度及存在的问题 经普查评价桥儿沟石料矿为中元古界武当山佘脉群上部变沉积 岩组顺层贯入的脉状基性岩侵入体 目前拟开釆利用的钠黝帘石化 角闪辉绿岩用于公路护坡浆砌石 水利基坝基石和民用建筑 钠黝 帘石化角闪辉绿岩就是矿体 新鲜未风化的钠黝帘石化角闪辉绿岩 就是石料矿石 普查工程的总体部署原则是采用剖面测量的基本形式 在地表 开展了 1 2000 地质填图和 1 500 勘查剖面测量以及矿样的釆集与 测试工作 通过这些工作大致查明了矿区的地质构造特征和石料矿 体的空间展布 矿石的质量及其开釆技术条件 地质报告 333 类资 源依据充分 结论可靠 勘查工作部署 工作手段 工作方法合理 其工作程度基本达到了普查阶段要求 19 110 第三章第三章 矿山开采矿山开采 第一节第一节 矿山开采范围及采矿方法矿山开采范围及采矿方法 一 矿区境界及储量一 矿区境界及储量 根据于都县国土资源局核实的采矿许可证范围 于都县逸璟石 料厂采矿许可证开采范围由以下 4 个拐点坐标圈定 矿区范围拐点坐标矿区范围拐点坐标 19801980 坐标系坐标系 点号点号 X XY Y 1285239438648444 2285239438648924 3285264438648924 4285264438649074 5285234438649074 6285234438648644 7285183438648644 8285183438648444 矿区面积 0 0207km2 设计开采深度 175m 125m 根据矿区 地质简报 推断的内蕴经济资源量 333 类保有资源 量为 9 074 万 m3 可信度系数取 0 8 可利用储量 7 259 万 m3 矿 石容重 2 4t m3 二 矿山设计年生产能力及服务年限二 矿山设计年生产能力及服务年限 1 工作制度 矿山设计年工作日 240 天 采取间断工作制 根据天气实际情 况适当调整 每天 1 班生产 每天净生产时间为 8 小时 矿山设计 年生产能力为 5 万 m3 日生产能力 333 3t 日 生产不均衡系数为 20 110 1 15 日最大产量为 383 29t 2 矿山服务年限 1 4 年 5 259 7 59 0 k A Q T 式中 T 矿山服务年限 年 Q 可利用储量 7 259 万 m3 设计矿石回采率 95 A 生产能力 5 万 m3 基建期 0 5 年 闭坑复垦期 1 年 总服务年限 4 1 年 三 开采方式三 开采方式 根据矿区地形地貌及矿体赋存特征 选择露天开采方式 四 开采境界的确定四 开采境界的确定 1 开采境界确定的原则 根据矿层赋存条件 产状及构造特征 边坡稳定程度 尽量利 用有益矿产资源 减少废石等项原则圈定开采境界 2 确定依据 金属非金属矿山安全规程 GB16423 2006 3 采场构成要素 a 台段终了坡面角 根据 GB16423 2006 规程的要求 坚硬稳 固的矿岩工作坡面角不大于 80 较稳定矿岩台段工作坡面角不大于 50 结合本矿岩稳定情况 鉴于本矿区矿体为坚硬岩组 稳定性好 设计选取工作台阶坡面角取 70 开采终了边帮角为 57 b 台阶高度 本矿采用机械化作业 KQD80 型潜孔钻穿孔 由上而下 每 10m 为一个工作台阶 开采终了 鉴于矿区矿体为坚 21 110 硬岩组 稳定性好 沿最终边坡每台段留 4m 宽的安全平台 清扫 平台宽 6m 以增加终了边坡的稳定性和安全性 如遇有裂隙地段 加宽至稳固岩层 c 最低开采标高 根据采矿许可证标定的高程 采矿场四周地 形特点 矿体赋存特征 水文地质条件 最低开采标高定为 125m 最高开采标高 175m d 最小工作线长度为 40m e 最小工作平台宽度为 30m f 各工作水平 175m 165m 155m 145m 135m 125m 共 5 个水平 g 表土层剥离工作面应超前于开采工作面 4m 以上 根据上述境界计算 采区内矿石总量 333 类保有资源量为 9 074 万 m3 可信度系数取 0 8 可利用储量 7 259 万 m3 服务年限为 1 4 年 五 开拓运输五 开拓运输 一 采场开拓方式 本采石场为坡型露天矿 采用公路开拓方式 建立地面与露天 采场各工作水平之间的通道 直进式运输通道 开拓运输公路总长 770m 宽 6m 弯道半径 15m 坡度 8 10 开拓公路至 165m 标 高 二 采场运输方式 矿山采用东风风神载重自卸汽车运输 挖掘机装车 将各开采 水平所采矿石运至采场北西部破碎加工场 22 110 六 采矿方法六 采矿方法 一 采矿工艺 矿山为露天开采 从上到下水平台阶开采 分层高度 10m 主 要采矿工艺 钻孔 爆破 采装 运输 边坡处理 二 矿山基建 采准工程量 1 生产线公路运输开拓至山顶和各个采矿水平 公路工程总量 770m 废石用于公路砌坎及铺平 2 采准工作 矿山基建采准从 350m 330m 水平进行 采准工作面位于开采 范围的南东部 采准工作面长约 220m 工作平台宽约 26m 基建采 准量约 8 14 万 m3 其中废石量 3 3 万 m3 矿石量 4 84 万 m3 按上述要求 矿山第一开采标高定为 350m 330m 削顶剥离采 矿 三 工作面推进方向 根据地质地形条件及外围情况 矿山工作面由西南向南东推进 23 110 采场内可采矿量为 7 259 万 m3 矿山废石总量为 6 万 m3 矿山平均 剥采比为 0 3 1 四 穿孔爆破设备能力验证 1 设备选型 本设计矿山规模年产 5 万 m3 按照设备投资与生产规模相适应 原则 故设备选型以适用的中小型机械化设备为主 设计利用 1 台 KQD80 型潜孔钻机 一台 VFCY 13 7 型空气压缩机 供潜孔钻使 用 二次破碎采用机械敲击破碎 2 穿孔爆破设计参数 KQD80 型潜孔钻机 钻孔直径 80mm 可钻进深度 20m 钻具 一次推进 1000mm 使用风压 0 5 0 7MPa 耗气量 10 12m3 min 钻孔倾角 70 孔深 11 84m 双排孔爆破 单位药耗0 34 公斤 吨 爆破方式 深孔爆破 电雷 管起爆 抵抗线为2 8m 钻孔超深1 2m 见采矿工作图与钻孔布置图 3 超规格大块二次爆破 矿石块度大于破碎机入口尺寸的为超规模大块 大块率为 8 大块的二次分解采用机械敲碎 4 设备能力验算 潜孔钻工作台数 N K2Q mnABK1 式中 K1 成孔率取 0 95 K2产量不均衡系数 1 15 Q 矿山年生产量5万m3 a A潜孔钻日生产能力 72米 台 B 每米钻孔的爆破量 16 98m3 24 110 m 潜孔钻工作天数 240 天 n 每天工作班数 1 班 N 0 53 台 取 1 台 满足生产需要 五 采装运输设备能力验证 挖掘机选择 Pc 360 型 斗容量 1 6m3 1 挖掘机生产能力验算 挖掘机每班生产能力 QB 148 1m3 台 班 355 44t 台 班 kt KET 3600 式中 T 班作业时间 取 8h 班工作时间利用系数 取 0 9 E 生产斗容积 1 6m3 Km 松方满斗系数 取 0 9 t 挖掘机工作循环时间 180s Ks 矿岩松散系数 取 1 4 挖掘机工作台数 N A qp 1 台 式中 A 矿山年生产总量 5 万 m3 3 33 万 m3 qp 挖掘机年平均生产能力 3 55 万 t 8 52 万 m3 2 运输车辆工作台数 自卸汽车运输台班能力 A K1 255 1t 台 班 t Tq 60 式中 K 自卸汽车载重量利用系数 25 110 自卸汽车工作时间利用系数 T 班工作时间取 7h t 运行周期取 20min q 自卸汽车载重量 15t 自卸汽车工作台数 NG 1 4 台 A QK B 2 式中 QB 矿山每班运量 333 3 吨 K2 班运量不均衡系数 取 1 1 NG 自卸汽车工作台数 A 自卸汽车运输台班能力 255 1t 六 矿石加工 1 产品规格 根据矿石质量和目前市场需求 生产的最终产品主要是辉绿岩 以及副产品石粉 石渣和少量大石 角石等 2 工艺流程 采用二级闭路复式破碎筛分工艺 即采用锷式破碎机一级破碎 1200mm 圆锥破碎机二级破碎 采用 3 台 7 2 2m 振动筛连续筛出 碎石 为提高产品质量 原矿首先进行预筛分以脱除原矿中的表土 及风化石 矿石加工工艺流程见工艺流程图 26 110 工艺流程图工艺流程图 3 生产能力 在矿区外建破碎加工生产线 年生产 5 万 m3石灰岩 达到设计 生产能力 第二节第二节 废石剥离废石剥离 一 废石总量一 废石总量 本矿废石基本上为地表第四系风化残积粘性和腐植物及开采过 程中产生的围岩剥离废石 覆盖层厚度约 0 5 2 5m 大部分无剥离 层 易于剥离 采场境界开拓基建工程加采准工程和尚未剥离工程 合计形成的废石量 0 9 万 m3 矿石量 8 96 万 m3 剥采比 0 1 1 27 110 二 排土场容量计算二 排土场容量计算 计算系数 松散参数 1 4 沉 降 率 0 20 岩堆安息角 31 采场所需排土场容量 1 8 1 4 1 0 2 2 1 万 m3 三 设计排土场三 设计排土场 设计指导思想 利用地形 就近排放 避免二次转运 应利用 山坡荒地 少占农田 且充分考虑山洪的影响 在不妨碍矿山生产 发展和采场边坡稳定的前提下 排土场应尽量靠近露天采场 排土 场还应位于居民点主导风向下风侧地带 并防止岩土中的有害化学 成份 通过雨水带入河内和农田 还应考虑造田还耕 更重要的是 排土场总容量与矿山总剥离量相适应 矿山排土场设在采场北西部 长 75m 均宽 40m 均高 7m 总 容量为 2 1 万 m3 能满足矿山剥离废石的堆放 排土场挡墙建筑时 必须根据地形沿山地掘槽至稳固基础方可砌筑 剥离的废石采用自 卸汽车运至排土场 排土方法 采用水平台阶式堆放 每平台堆放高度 2m 每一堆 放平台都要推平 碾压 夯实 形成的边坡要采用毛石水泥护坡 四 排土场挡碴坝四 排土场挡碴坝 排土场设计一处 挡墙顶长 40m 底长 22m 均宽 2 5m 高 5m 挡碴坝工程量共计 387m3 采用毛石水泥浆砌建筑 确保排土 场安全 28 110 矿山开采终了时 部分废石土可回填采场复垦 以减轻排土场 堆放压力 矿山排土量较大 建议请有资质的专业建筑单位对挡坝 进行设计并监理施工 确保排土场安全 第三节第三节 采矿场排水采矿场排水 矿山地处中低山区 无稳定地下水分布 矿区在地貌上形成南 东高北西低 采场最低开采标高为 125m 采场高于当地侵蚀基准 面 大气降水及地表水排泄顺坡而下 自然外排 西南部采场上部 洪水可通过反坡向排出 东部采场上部洪水通过截排水沟外排 矿 区呈 V 型地貌 在 120m 标高有一条乡村公路通过采场 属沟 槽部位 为了防止洪水冲毁公路 在下部埋设水泥涵管 用于排泄 洪水 涵管长 130m 直径 800mm 将洪水引至采场外 第四节第四节 爆破设计爆破设计 29 110 一 方案编制基本原则一 方案编制基本原则 1 遵守国务院 民用爆炸物品安全管理条例 2006 2 严格按照 爆破安全规程 GB6722 2003 及当地公安机 关对爆破作业的有关规定 3 最大限度保证爆破块度满足块度质量要求 4 采用先进的爆破技术 施工设备和组织方法 必须确保人身 和财产安全 二 中深孔爆破设计二 中深孔爆破设计 1 孔径的选择 根据孔径 孔距 排距参数 受节理的影响 容易产生较多大 块 为了保证矿石块度的要求 必须降低大块率 根据同类矿山经 验 本工程选用孔径为 80mm 2 台阶高度 10m 3 爆破参数设计 采用双排秒延时挤压爆破技术 对爆破参数进行系统 全面的 设计 钻孔形式采用双排斜孔布置形式 见附图 30 110 1 基本条件 台阶高度10m 钻孔直径d 80mm 钻孔倾角 70 2 岩石炸药 炮孔邻近系数 m 1 2 1 4 每米钻孔装药量 q1 3kg 2 钻孔参数 底盘抵抗线 WD 经验公式 WD 25 45 d 取 35 WD 底盘抵抗线 m d 炮孔直径 WD 35 0 08 2 8m 钻孔超深 经验公式 h 10 15 d 取 15 h 15 0 08 1 2m 钻孔长度 L H sin h 10 sin70 1 2 11 84m 排距 b WD 2 8m 孔距 e 0 95 0 98 WD 取 0 95 0 95 2 8 2 66m 填塞长度 h1 1 2 WD 底盘抵抗线的 1 2 倍 1 2 2 8 3 36m 单孔装药长度 L1 L h1 11 84 3 36 8 48m 单孔装药量 Q L1 q1 8 48 3 25 44kg 每米钻孔爆破量 V ebH L 2 8 2 66 10 11 84 6 29m3 m 16 98 吨 m 平均单耗 qb Q beH 0 34kg m3 108 266 2 14 25 31 110 爆破经济技术指标爆破经济技术指标 项项目目 类类别别 底底盘盘 抵抵坑坑线线 超超深深 钻钻孔孔 长长度度 排排距距 孔孔距距 每每孔孔 药药量量 炸炸药药 单单耗耗 雷雷管管导导爆爆管管 数值2 8m1 2m11 84m 2 8m2 66m28 17kg 0 34 kg m3 0 32 个 m3 0 04 个 T 三 起爆方式及起爆顺序三 起爆方式及起爆顺序 1 起爆方式 采用多排孔微差挤压爆破 电雷管起爆增加岩石中爆炸应力 延长爆炸时间 改善炸药能量的利用率 临近边坡采取预裂爆破 布置密集钻孔 装少量的药 在主爆孔未爆之前先引起爆 以提高 边坡的平整度 保护边坡的稳定性 2 超规格大块岩石处理方法 矿石块度大于挖掘机的铲斗容积的为超规格大块 可以用机械 敲击破碎 四 爆破安全校核四 爆破安全校核 1 爆破振动计算 按公式计算 V K Q1 3 R 式中 V 振速 cm s Q 同段起爆允许的药量 kg R 安全距离 m 32 110 K 与岩性相关系数 对坚硬岩石 取 K 150 1 5 按 爆破安全规程 GB6722 2003 的规定 对于土窑洞 土 坯房 毛石房屋 安全允许振速为 0 5 1 5cm s 一般砖房 非抗震 的大型砌建筑物 安全允许振速为 2 0 3 0cm s 钢筋混凝土结构房 屋 安全允许振速为 3 0 5 0cm s 本设计取振速 V 3 0cm s 校核安 全距离 如下表 按下表控制不同距离爆区的单响药量 安全距离与同段起爆药量关系表 R m 10203050100150200 Q kg 0 43 210 850 040013503200 作业中应以上表为依据来确定同时起爆的炮孔数或雷管个数 保证单响起爆药量不大于表中规定的药量 减少爆破振动可采取如下措施 1 增加雷管段数 2 将一次起爆分成多次起爆 可减少同段雷管引爆的炸药量 2 爆破飞石 根据国家安全监督管理总局 39 号令 在无采取任何安全防护措 施情况下 台阶中深孔爆破个别飞石对人员的安全允许距离不少于 300m 一般对爆破飞石的控制采取 保证填塞质量 保证足够的填塞 长度 清理台阶面上松动石块 严格控制装药质量 特别注意风化 33 110 带及夹层 合理布置爆破方向 炮孔上面压沙袋 可达到控制飞石 的目的 爆破飞石安全距离计算如下 公式 kf 40 2 54 D 15 75 8 125 9 m 式中 D 炮孔直径 cm kf 飞石最小距离 3 爆破冲击波 减少爆破冲击波的措施 1 避免裸露爆破 2 保证填塞质量 必须保证足够的填塞长度 对有水炮孔要 用钻孔产生的岩屑加黄泥填塞 3 考虑地质异常 需采取措施 例如断层 张开裂隙处要间 隔填塞 大裂隙处要避免过量装药 4 在设计中要考虑避免形成波束 5 爆破作业时 除爆破操作人员外 其他人员必须撤出安全 地带 4 有毒气体的控制 1 不使用过期变质的炸药 2 加强炸药的防水防潮 保证填塞长度和质量 避免炸药的 不完全反应 3 爆破之后经 15 分钟 经爆破员 安全员检查确认后 施 工作业人员才可进入爆破现场 防止炮烟中毒 34 110 五 爆破施工五 爆破施工 1 爆破施工工艺流程 设计 布孔 钻孔 验收炮孔 装药 填塞 联网 警戒 起 爆 爆后检查并总结 2 爆破施工工艺方法 1 爆破设计 台阶爆破前由有相关资质的技术部门进行设计 打印布孔图和 爆破参数表 经技术部门领导 项目总工审核后 供施工使用 2 测量 钻孔前 由技术人员进行现场布孔 标明钻孔的深度 角度 并把数据及时提供给钻爆队 3 钻孔 钻爆队钻机组根据爆破参数表及爆破设计进行钻孔作业 开钻 时技术人员必须到位 对开钻角度 眼排距等进行检查 确认无误 后方可开钻 4 验孔 技术人员在钻孔完成后 应检查炮孔位置 深度 角度等参数 是否符合爆破设计 并填写记录 5 装药 钻爆队装药组爆破员在接到爆破指令后 才能进行装药作业 装药应按爆破设计装药量和装药结构进行 6 填塞 装药完成后经现场爆破工程师检查后 由爆破员根据设计要求 35 110 填塞炮孔 要注意填塞质量 多余的火工材料应及时退库 7 联网 爆破员根据爆破设计要求联结起爆网络 起爆网络经爆破工程 师检查无误后 才能进行爆破警戒 8 安全警戒 成立爆破现场指挥部 由专人协调指挥 安全警戒范围划定 在未采取安全防护措施时 中深孔爆破警戒范围为 300m 在采 取安全防护措施后 根据现场实际情况确定安全距离 安全警戒实施 爆破警戒区必须有明显的标志 爆破警戒人员必须佩戴标志 口哨 红旗 爆破警戒必须有整个警戒区都能听到的警报系统 第一次警报后 人员 设备撤出警戒区 确认警戒区无人员 设备 已进行有效保护后 发出第二次警报 准备起爆 9 起爆 爆破现场指挥人员在第二次警报发出 3 分钟之内 再一次确认 警戒区内人员 设备均已撤离警戒区 警戒人员到岗做好安全警戒 后 以倒计时数秒的方式发出起爆命令 爆破员操纵起爆装置起爆 10 爆后检查及总结 起爆后 15 分钟 在烟尘消散后 由爆破技术人员进入爆区进行 爆后检查 确认爆区安全后报告爆破现场指挥人员 发出解除警报 信号 如发现盲炮应及时处理 爆后观察机械挖运情况 由技术部 36 110 门进行爆破总结 3 爆破安全施工 1 机构设置 成立爆破指挥部 由专人负责现场内外协调 组织施工 指挥 爆破 2 爆破警戒 信号和爆破时间 爆破警戒区设明显的爆破警戒信号标志 实行定时爆破 并设 立明显牌板告示附近行人和车辆 爆破时间为 下午 4 30 5 30 爆破警戒由爆破指挥部统一指挥 对警戒范围 警戒标志 警戒信号的意义及爆破时间进行公告 警戒人员要佩带明显标志 3 盲炮处理 爆破如出现盲炮 会给爆破带来不良后果 一旦出现盲炮 必 须马上封锁爆区 报告负责人 由负责人组织爆破员及时进行处理 产生盲炮有几方面原因 火工品不合格或变质失效 损坏起爆 线路或起爆雷管与炸药脱离 起爆网路设计不合理等 防止盲炮的主要措施是 使用前对火工品进行严格的性能测试 禁用不合格品 严格按 爆破安全规程 的规定作业 提高施工技 术水平与熟练程度 严格按设计爆破施工 应做模拟试验 经检查确认起爆物品完好时 可重新起爆 37 110 中深孔盲炮处理可打平行孔装药爆破 可在距盲炮孔口不少 于 10 倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆 爆破参数由爆破工程技术 人员确定并经爆破领导人批准 浅孔盲炮处理可钻平行孔装药爆破 平行孔距盲炮孔不应小 于 0 3m 盲炮应在当班处理 当班不能处理或未处理完毕 应将 盲炮情况 盲炮数目 炮孔方向 装药数量和起爆药包位置 处理 方法和处理意见 在现场记录清楚 由下班继续处理 六 爆破安全措施六 爆破安全措施 1 严格执行 民用爆炸物品安全管理条例 2006 2 严格执行 爆破安全规程 GB6722 2003 的规定 3 爆破作业人员必须经过专业培训 并持有公安机关颁发的作 业证 4 施工人员必须严格按照爆破设计施工 不得随意变更 如有 特殊情况不能实施或确需变更时 必须经爆破设计人员批准后方可 变更并报原审批人批准 5 火工器材存放在干燥 通风良好地域 其周围 20 米范围内 须清除一切树木和杂草 临时雷管炸药存放处由专人负责保管 雷 管和炸药必须分开贮存 未使用完的当日必须清点入库 6 爆破器材进入工地后 安排人员负责警戒防止无关人员进入 7 爆破员一定要严格按工作程序进行操作 不能有任何侥幸心 理 联网后爆破工程师要进行检查是否正确 8 矿山将每天固定的爆破时间报上级批准 发布安全告示通知 38 110 矿各单位以及四周村民 9 中深孔爆破个别飞石对人员的安全距离为 300m 对于设备 的安全距离减半 10 爆破前应对周围进行调查 爆破后应进行观察 及时修正 爆破设计 保证安全 11 起爆前在爆区四周 300m 以外设置安全警戒岗哨 由专人 负责 警戒人员配备专用通讯工具 规定三次信号 第一次信号为警告信号 第二次信号为起爆信 号 第三次信号为解除警戒信号 12 每次爆破必须规定安全距离 警戒人员负责疏散警戒区无 关人员 发现盲炮及时报告爆破工程师 处理盲炮时必严格遵守 爆破安全操作规程 起爆后 经检查确认安全后方可解除警戒 13 雨 雾天 夜晚严禁爆破 14 装药时遇雷雨应停止爆破作业 施工人员须迅速撤离危险 区 在危险区外进行警戒 15 在矿区周边 根据采场移动情况 设避炮硐 为梯形断面 上底宽 1 2m 下底宽 1 5m 高 1 8m 洞深 2 5m 16 爆破人员爆破施工后应迅速撤离到避炮硐内 爆破 15 分钟 以上 爆破员才能进入现场检查处理爆破问题 17 爆破作业时 施工人员严禁使用手机或其它电子物品 以 防意外引爆 18 矿区内有近南北走向乡村公路通过 矿区在实施爆破时必 须在距爆点 300m 以外设警戒哨 设置爆破警示牌 39 110 七 爆破施工材料安全七 爆破施工材料安全 该矿爆破由当地民爆公司统一配送爆破材料 并负责爆破 1 爆破器材的检测 爆破器材必须逐箱 袋 进行外观检验 包装有无损伤 封缄 是否完整 有无浸湿 浸油痕迹等 并抽样进行性能检验 对超过 储存期 出厂日期不明和质量可疑的爆破器材 必须进行严格检验 以确定是否能用 爆破器材的爆炸性能检验 应在安全地点进行 抽样检验