罗洪灰岩石场露天开采开采设计及安全专篇

德庆县罗洪石矿场开采设计及安全专篇第一篇 开采设计1 总论1.1 概述1.1.1项目性质本项目为德庆县罗洪石矿场扩建露天开采设计方案，采矿设计规模为118104吨/年1.1.2企业地理交通位置德庆县罗洪石矿场位于德庆县城SEE97方向、直距约31.5公里处，行政区划隶属德庆县悦城镇管辖。矿区中心点地理坐标：东经1120409，北纬230643。矿区有约0.3公里的简易公路与乡级水泥道路相接，经1公里与321国道相连，至德庆县城约45.0公里；矿区至西江专用码头约4公里，水陆交通十分方便（见交通位置图1-1）。矿区交通位置图1-1 （矿区位置 ）1.1.3矿区自然地理、气象条件及经济概况矿区位于低山丘陵区，最高山峰海拔标高+214.0米，最低标高+17.4米，一般高差为16060米，矿区最低侵蚀面标高+23.4米，矿区内地表无大的山溪支流。本区属亚热带季风气候，1月平均气温12，7月平均气温28.5，极端最低气温-0.5，极端最高气温37.7，年均气温21.5，无霜期大于330天；58月份为雨季，夏秋季为台风多发季节；年均降水量1511毫米，最大年降雨量为2236.8毫米。当地居民主要为汉族，有较充裕的剩余劳动力；区内农作物以水稻、玉米为主，主要经济作物为皇帝柑、玉桂、松香等；矿产资源主要为黄金、铜、瓷土及灰岩等。区内电力供应充足。1.1.4矿山概况罗洪石矿场成立于1959年，年产石灰岩矿仅为58万吨，产品主要供应石灰窑烧制石灰用，随着化工工业的发展，1976年石场进行了第一次扩建，设计年产石灰石矿15万吨，为适应经济发展的要求，于1982年进行了第二次扩建，设计年产石灰岩矿40万吨，目前实际生产能力达到80万吨，产品以供应化工为主。采矿权人德庆县罗洪石矿场于1992年8月取得了矿山采矿许可证，于2009年4月经肇庆市国土局年检合格换取了采矿许可证，证号：C4412002009046120012051。发证机关：肇庆市国土资源局。经济类型：国有企业。开采矿种：制碱用灰岩。开采方式：露天开采。生产规模：80.00万t/a。石矿场面积：0.53km2，开采深度：+214m+50m。有效期限：自2009年12月18日至2013年7月31日。采矿证范围拐点坐标（80年西安坐标系）见表1-1。矿区范围80年西安坐标系 表1-1 点号80年西安坐标XYA2557405.8437609336.13B2557010.8437609636.13C2557500.8437610236.13D2557460.8437610556.13E2557770.8437610556.13F2557770.8437610216.13G2557780.8437609856.13H2557180.8437609386.13I2557070.8437609816.13为充分利用矿产资源，罗洪石矿场拟扩大生产规模和增加矿石开采品种。为支持企业的发展和充分利用矿产资源，肇庆市国土资源局同意变更石矿场开采深度和增加开采矿种，并要求对变更后新石矿场范围内矿产进行资源储量核实，同时委托有资质的单位编写矿产资源开发利用方案。在广东省德庆县罗洪矿区制碱用灰岩资源储量核实报告（广东省有色金属地质勘查局九三三队，2010年元月）和广东省德庆县罗洪矿区制碱用灰岩矿产资源开发利用方案（广西壮族自治区工业建筑设计研究院，2010年元月）经评审通过备案后，罗洪石矿场取得了由肇庆市国土资源局颁发的新采矿许可证，新采矿许可证变更后的原矿区面积、开采范围拐点坐标不变、生产规模变更为118104t /a。开采深度变更为由+214m至+25m标高，开采矿种拟变更为制碱和黑色冶金熔剂用灰岩。因矿山规模发生变化，开采深度及开采矿种发生了变化，为了规范矿山安全生产，合理、安全开发该制碱用灰岩资源，德庆县罗洪石矿场特委托湖北盛源矿山设计有限公司对该矿进行扩建开采方案设计。并于2011年3月签订了德庆县罗洪石矿场扩建开采方案设计合同。我公司立即成立了该项目的设计工作组，组织设计人员到现场进行了查勘和收集资料等工作，并与业主进行了意见交换，据此按合同要求编写了本工程项目的初步设计文件。1.1.5矿山开发现状1）采场概况矿山为扩建项目，工业场地、综合服务区等已经基本形成，位于矿区东北侧。现矿区开采不够规范，没有形成自上而下的开采台阶，开采台阶过高，坡度陡峭，工业场地等位于爆破警戒线内。目前矿区在地表已形成一个长约820m、宽约300m，面积约246000m2大采场。估算共采出矿石量为33294.6kt。采场最高标高214m，现开采面最低标高37.06m，台阶以近北东方向布置，经多年开采，现残存有多层台阶，边坡的高度18125m，现有安全边坡角为4575。矿山表土剥离较充分，开采过程中产生少量土岩，用于修建、维护矿山道路，不设排土场。矿区已有开拓运输道路通达现开采水平+37.06m,矿区上基建平台及各台阶道路尚未形成。2）工业场地矿区有二条破碎生产线，分别位于矿区南侧及东北侧，处于爆破警戒线范围之内。3）其它设施生活服务区在矿区东北侧进矿道路边，距矿区范围最近点300m，处于爆破警戒线外。采场外接10千伏输电线路。已配备5台变压器总容量3000千伏安，经变配电后，输出380/220伏低压电源，380伏供场内生产设备用电，矿内生活用电设施则采用220伏电压。矿区内部的供水、供电，包括高位水池、移动式空气压缩机、道路洒水蓄水池以及给水管道、供风管道等设施完善配套。主要产品为制碱用灰岩、白云岩，产品销往本地及周边地区。1.1.6矿山现有设备、设施罗洪石场本次设计属矿山扩建，本矿山已形成完整的生产流程。矿山现有设备设施见下表：表1-2 矿山主要生产设备表设备名称型 号单位数量备注潜孔钻机汤母洛克，RANGER600台1汤母洛克，RANGER1000台1装载机厦工ZL50台8厦工ZL80台2挖掘机EL280台1DH220LC-VS台1SK200-3、SK07-N02台各1R225LC-7台2HD700V、HD700SEV、HD800SE11HHHHHD880SE台各1液压碎石机STOPA200台2自卸汽车东风，4.5吨辆30颚式破碎机PE600900套5PE1000250套2PE250800套2反击破碎机PF1212套1立式破碎机PF120套5振动筛22007000台9皮带运输机B8001200条57变压器800 kVA台1600kVA台1200kVA台1洒水车水箱5m3辆11.1.7矿山现有设施、设备的利用本项目为扩建项目，各种设施设备已安装运行，2008年5月，取得广东省安全生产监督管理局颁发的延期安全生产许可证，编号：（粤）FM安许证字2005（延期）00017，有效期至2011年5月12日。本次设计为根据有关法律法规的要求，对矿山进行规范的开采设计。为了减少矿山扩建投资，在安全合理的情况下，行政生活区及内部运输道路等基本上利用原有，对部分生产设备钻机、空压机、挖机、装载机、自卸汽车、破碎设备、变压器进行增加，对部分生产设施厂内运输道路、上基建平台道路、连通各台阶道路进行完善和补充，旧采场高陡边坡治理、截排水沟、沉淀池、矿山救援设备、消防设备等根据现在的安全要求进行补充、修整、完善，使本项目达到行业有关法律、法规与规范的要求。1.2 设计依据1.2.1国家、地方政府及主管部门的有关法规1）中华人民共和国环境保护法中华人民共和国主席令(1989)第22号；2）中华人民共和国矿山安全法中华人民共和国主席令(1992)第65号；3）中华人民共和国劳动法中华人民共和国主席令(1994)第28号；4）中华人民共和国矿产资源法中华人民共和国主席令(1996)第74号；5）中华人民共和国消防法中华人民共和国主席令第六号 ，由中华人民共和国第十一届全国人民代表大会常务委员会第五次会议于2008年10月28日修订通过，自2009年5月1日起施行；6）中华人民共和国职业病防治法中华人民共和国主席令(2001)第60号；7）中华人民共和国安全生产法中华人民共和国主席令(2002)第70号；8）中华人民共和国尘肺病防治条例 中华人民共和国国务院国发(1987)105号；9）中华人民共和国环境噪声污染防治条例中华人民共和国国务院令(1989)第40号；10）安全生产许可条例 中华人民共和国国务院令(2004)第397号；11）民用爆炸物品安全管理条例 中华人民共和国国务院令(2006)第466号；12）中华人民共和国矿山安全法实施条例 劳动部令(1996)第4号；13）广东省矿产资源管理条例；14）关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知 国家发展和改革委员会 国家安全生产监督管理局(2003)1346号；15）广东省爆破工程劳动安全生产管理规定；16）广东省采石取土管理规定；17）广东省实施中华人民共和国矿山安全法办法（2004年修正） 广东省人大常委会(2004)。1.2.2设计采用的主要标准、规程及规范1）金属非金属矿山安全规程（GB16423-2006）；2）矿山安全标志（GB14161-1993）；3）爆破安全规程（GB6722-2003）；4）机械防护安全距离（GB12265-1990）；5）机械安全防护装置（GBT8196-2003）；6）建筑抗震设计规范（GBJ50011-2001）；7）生产性粉尘作业危害程度分级（GB5817-86）；8）矿山电力设计规范（GB50070-1994）；9）工业与民用电力装置的接地设计规范（GBJ65-83）；10）工业企业厂内铁路、道路运输安全规程（GB4387-94）；11）工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002）；12）工作场所有害因素职业接触极限（GBZ2-2002）；13）生产过程安全卫生要求总则（GB12801-91）；14）生产设备安全卫生设计总则（GB5083-1999）；15）劳动防护用品选用规则 (GB/T11651-1989)；16）劳动防护用品配备标准（试行） 国经贸安全（2000）189号；17）有毒作业分级（GB12331-1990）；18）工业企业噪声控制设计规范（GB87-85）；19）以噪声污染为主的工业企业卫生防护距离标准（GB18083-2000）；20）生产安全事故应急预案管理办法（国家安监总局令第17号）；21）噪声作业分级（LD80-1995）；22）作业场所局部振动卫生标准（GB104341989）；23）金属非金属矿山排土场安全生产规则AQ2005-2005；24）建筑设计防火规范（GB50016-2006）；25）建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005）；26）消防安全标志设置要求（GB15630-1995）；27)作业场所职业健康监督管理暂行规定（国家安监总局令第23号）；28）安全生产培训管理办法（国家安监局令第20号）；29）国家安全生产监督管理总局关于加强职业安全健康监管工作的通知（安监总安健200929号）；30）非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法 （国家安监局令第18号）；31）劳动防护用品监督管理规定（国家安监总局令第1号）；32）安全生产事故应急预案管理办法（国家安监总局令第17号）。1.2.3设计依据的主要基础资料1）中华人民共和国采矿许可证副本复印件（证号：C4412002009046120012051；发证机关：肇庆市国土资源局；有效期：2011年5月15日至2013年7月31日）2）营业执照副本复印件（证号：4412261000462；发证机关：德庆县工商行政管理局；颁发时间：2003年2月18日至长期）3）广东省德庆县罗洪矿区制碱用灰岩资源储量核实报告（广东省有色金属地质勘查局九三三队，2010年元月）；4）广东省德庆县罗洪矿区制碱用灰岩矿产资源开发利用方案（广西壮族自治区工业建筑设计研究院，2010年元月）5）开采设计委托书及设计合同；6）企业提供的其它有关资料。1.3 本开采设计工作范围以德庆县罗洪石矿场+214m至+25m标高间具有工业开采价值的制碱用灰岩、白云岩为设计对象，进行矿床采剥工作及矿山机械（相关部分）、消防、环境保护、安全专篇等工程设施方案设计。1.4 企业外部建设条件矿区有1km简易道路直通321国道，交通方便。矿山用电引自附近10KV输电线路。矿山生活、生产、消防用水都取自附近山泉水，山泉水采用水泵加压，水管管网接水分别送至生产高位水池和生活高位水池。山泉常年有水，能满足生产生活所需。矿山所需爆破器材由当地民爆公司按计划供应，直接运送至矿区，其它主要原材料、燃料均可在肇庆市或德庆县等地就近采购，经公路运入矿区。本设计建筑物均为简易砖混结构。矿区所在地抗震设防烈度为度，设计基本地震加速度值为0.15g。本矿区覆盖移动通讯网络，矿山内部各工作部门对外联系可采用移动电话。1.5 设计原则1）设计文件及内容要符合国家及有关部门的相关政策、法规，以及有关的行业标准、规程、规范，采用合理可行的设计方案、成熟先进的生产工艺、高效节能的机械设备、安全可靠的技术措施，指导矿山的生产活动；2）严格按采矿许可证核定的矿区范围进行开采，平面上不越界，空间上不超高；3）按照投资少、见效快、效益好的原则，经济合理地开发利用矿产资源，尽可能缩短扩建时间，提高采矿回收率，降低采矿贫化率，以提高矿山的经济效益和社会综合效益；4）贯彻执行建设项目安全设施“三同时”原则，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，根据项目的实际情况，结合安全预评价报告提出的安全对策措施，设置出规范合理的安全生产设施并实施全面有效的安全技术及管理措施，从技术上、管理上指导矿山的安全生产工作；5）采取有效的管理及技术手段，改善矿山的工业卫生条件，减少和消除生产过程中的职业危害因素，减轻生产人员的劳动强度，保护劳动者的健康，提高企业的劳动生产率；6）贯彻执行国家有关环境保护和水土保持的政策法规，充分利用矿区地形地貌及相关条件，节约土地，采取各种环保和植被措施，控制和减少水土流失现象，防止矿山的生产活动污染周边环境和水源，做到经济建设和环境保护建设同步。1.6 厂址本着有利生产方便生活的需要和地方政府部门的开发规划，企业位于德庆县悦城镇八角坑，厂址设在采场东北侧约300米外，位于国道321旁边，距离约1km。厂内设有工业场地，主要有采场、破碎站、堆料场、辅助生产区、行政生活区等。矿区面积0.53km2，工业场地0.56104m2，全部为山坡或坡地，不占用农田。整个工业场地及生产附属设施通过场内道路联通。1.7 设计开采规模及产品方案根据采矿许可证的开采规模，设计确定矿山设计开采规模为118104吨/年。产品方案为：0.51cm、13cm、24cm粒级制碱用灰岩和白云岩。1.8 设计方案的主要内容根据肇庆市国土资源局颁发的采矿许可证圈定的范围，结合矿山地形特征，开采矿体以+214m+25m标高为限，根据肇庆市矿产资源保护与开发利用规划的要求、矿床地质特征、地质构造、地形、地貌、以及保证安全、不影响景观等，并根据矿山的地理特点与开采现状，设计采用自上而下分台阶的方法，以露天开采的方式进行开采，+214m+25m为山坡露天开采方式，开拓方案采用公路开拓汽车运输方案。采矿工艺为：穿孔爆破二次破碎装运破碎。采区内覆盖层剥离采用挖掘机直接挖掘装入自卸汽车。部分用来修建矿山道路、工业场地填方，其它的全部外运。矿山计划投资670万元，其中建设投资及安全投入等620.00万元，流动资金50.00万元。1.9 问题与建议1、矿山在开采过程应加强矿山地质工作，严格监控边坡稳定情况。2、矿区存在高陡边坡，边坡角较大。在开采过程中，应通过采取相应的安全措施，防止事故发生。2 地质资源2.1 矿区及矿床地质概况2.1.1地层(1)寒武系八村群上亚群（bcb）为灰绿色细粒石英砂岩与灰绿色绢云母泥质页岩互层，局部含黑色炭质页岩，石灰岩、白云岩，出露于矿区西北面，F1断层西北。(2)奥陶系下统回龙群（O1hl）：为深灰色、浅灰白厚层状灰岩、白云质灰岩，局部夹砂质页岩及石英砂岩，灰岩中见珊瑚化石，推断该层为海相沉积形成。奥陶系下统回龙群地层为本石矿场开采的对象。出露于矿区中部。(3)志留系上中统（S23）为黄、灰黑色泥质页岩、砂质页岩，夹粉砂岩、石英砂岩。出露于矿区南部，F2东南 。2.1.2构造矿区内构造以北、北东向断裂为主，在灰岩上下两侧与砂岩、页岩接触部位由断层F1、F2控制。F1倾向南东，其倾角南西端较缓，而北东端较陡，倾角5873；F2倾向南东，其倾角南西端较缓，而北东端较陡，倾角6072。断层产状不稳定，沿走向变化较大，此外，岩石节理裂隙较为发育。2.2 矿体地质特征矿体位于矿区中部，为深灰色及浅灰白厚层状石灰岩、白云质灰岩，局部夹砂质页岩及石英砂岩，灰岩中见珊瑚化石，可见矿体为海相沉积矿床。矿体规模由两侧接触性断层F1、F2所控制，呈北东走向，倾向南东的单斜构造。矿体产状在南西端倾角较缓，而北东端倾角较陡。南西端倾向150175，倾角5060；北东端倾向120155，倾角7080。矿体沿走向长约1000m，宽度250300m，矿体南西端厚度大，往北东逐渐变小为楔形。矿体中常可见白云岩细脉沿岩石裂隙穿插。矿体围岩为砂岩夹页岩，以断层为界线，分界清晰。2.3 矿石质量在2个矿体（V1-1、V1-2）的不同部位采集矿石，组合成一个放射性检测样。送国土资源部放射性监督检测中心检测。检测结果表明，矿石的放射性内照射指数小于1.0、外照射指数小于1.3，符合GB6566-2001标准中建筑材料的要求，根据GB503252001判定：为A类建筑材料，A类材料产销与使用范围不受限制，可用于类民用建筑工程（见表4及附件）。表4 矿石放射性检测结果表实 验 编 号2010WF-0110-2送 样 编 号罗洪6镭-226放射性比活度 CRaBq/kg21.26钍-232放射性比活度 CTh48.31Ir钾-40放射性比活度 CK108.65内照射指数IRa0.106外照射指数0.2692.4 开采技术条件2.4.1水文地质条件1)矿区水文气象条件矿区西面约1300m有稍大的“石螺坑”山溪，溪水自北向南流，溪宽约12m，沟深约0.41.2m，采场地表水经排水沟疏通可自流排泄，对矿山不会造成危害。矿区外围北面有多条山沟，其流量不大，且其标高均比矿区低，不会造成危害；矿区东西面各有一条小山沟，但大多处于干枯状态，仅春夏雨季及雨后有小量水流。本区矿体分布于山坡上，拟开采矿体在当地侵蚀基准面以上，目前采场仅见极少量的裂隙涌水，矿区自然排水条件良好，水文地质条件简单。矿区内无大的地表水系，但本区雨量充沛，必须采取有效措施防止由于暴雨可能产生的水土流失，进而可能对采场造成危害。2)地下水类型及富水性根据区内地下水赋存条件及含水层岩组特征，将其划分为松散岩类孔隙水和块状岩类裂隙水。松散岩类孔隙水含水岩组为粘性土、砂（砾）质粘性土，透水性差，含水性弱，水量贫乏。块状岩类裂隙水含水岩组为风化裂隙。根据区域水文地质资料，一般泉流量小于0.3升/秒，枯季地下迳流模数3.14.5升/秒.平方km，富水性贫乏。3)矿床充水条件矿体周边地表水不发育，未发现含水构造，矿床地下水的补给来源主要为风化裂隙水，因此，矿床水文地质勘探类型为块状风化裂隙充水型。由于矿区地表水体不发育，松散岩类孔隙水主要依靠大气降水补给，而块状岩类风化裂隙水又主要依靠上部松散岩类孔隙水的补给；因此，矿床充水条件简单，其含水量具有季节性，但总体地下水富水性弱。综上所述，矿床水文地质条件属简单类型。2.4.2工程地质条件矿体围岩为石英砂岩、粉砂岩，地表土层覆盖厚度小于2.5m，且大部分裸露或已剥离，矿体及其围岩属硬质岩石，其抗压、抗剪强度足以确保矿山采矿边坡的安全，边坡无需支护；但矿体与围岩为断层接触，开采过程要注意因断层可能导致的滑坡、崩塌等地质现象；由于矿山开采历史悠久，大部分边坡过陡、开采台阶过高（部分台阶大于100 m），以后应渐进修正开采边坡及降低开采台阶高度，故工程地质条件属中等。总体评定矿区工程地质条件属中等类型。2.4.3环境地质条件矿区为正在生产的矿山，开采矿石为灰岩，无有毒有害组份，采矿时不会对周边的水体产生污染。矿体大部分已裸露，表层剥离工程量少，因此可能造成的水土流失及环境损害较小，为减少开采过程对环境的影响，应继续遵循按计划、按顺序开采的原则。做好植被复垦等措施，防止发生滑坡、泥石流等地质灾害事故。矿区距离村庄较远，生产时产生的噪音和空气污染对当地居民的生产、生活影响不大。在开采过程中应重视环境地质的影响，重视安全生产，以避免事故的发生。因此矿区环境地质条件属简单类型。综上所述，本矿床开采技术条件类型为简单（类）。2.5 矿产资源/储量1）资源量估算方法矿区采用水平分层断面法进行资源量估算。2）资源量估算参数的确定（1）面积（S）：在电脑上直接测定，m2；（2）体积（V）：V=（S1+ S2+）H/3（H开采台阶高度），m3；3）资源量估算结果经估算该石场保有资源储量(122b) 47464.5kt，剥采比为0.07:13 采矿3.1 开采范围和开采方式德庆县罗洪石矿场经肇庆市国土资源局划定了开采范围，并颁发了采矿许可证，证号C4412002009046120012051。采矿许可证允许开采面积0.53km2，允许采高+214+25m。矿区范围拐点坐标见表31。矿区范围拐点坐标表点号北京54坐标XYA2557405.8437609336.13B2557010.8437609636.13C2557500.8437610236.13D2557460.8437610556.13E2557770.8437610556.13F2557770.8437610216.13G2557780.8437609856.13H2557180.8437609386.13I2557070.8437609816.13矿体上部表土层厚度2.5m，开采范围需剥离表土。矿体位于当地侵蚀基准面以上，矿区水文地质条件比较简单。根据矿山地形地质条件、矿体赋存特点、开采现状与开采深度等，设计采用露天开。3.2 露天开采境界圈定的原则1）贯彻执行国家现行的有关方针政策和非金属矿山的规程、规范、技术标准，按照投资少、见效快、效益好的原则，对有关技术方案进行必要的验证。2）经济、合理地开发利用矿产资源，尽可能提高回收率。3）结合当地条件，采用技术成熟可靠的工艺，主要设备性能先进。4）合理利用现有生产和生活设施，矿山行政生活设施采取措施，加以规范和完善，以适应生产、生活的要求。5）工业场地少占农田耕地，生产生活设施布置紧凑，减少土地征用面积。6）贯彻执行国家关于环境保护和水土保持的政策规定，减少污染和水土流失。7）以采矿许可证批准的开采范围为圈定的开采境界。8）爆破安全距离：300m；9）最低开采标高：+25m；3.3 露天采场边坡参数的选定露天采场边坡参数是根据矿床的开采技术条件和矿岩物理力学性质及设计确定的最大开采深度，开采工艺等因素，并参考类似矿山实践经验，选定的露天采场边坡参数为：台阶高度15m；台阶坡面角70；最小工作平台宽度30m；安全平台宽度5m；清扫平台宽度8m；每2个安全平台间隔设1个清扫平台；覆盖层边坡高度小于6m；边坡角小于40；最终边坡角小于50。3.4 露天开采境界1）露天开采境界根据设计确定的露天开采境界圈定的原则，按选定的露天采场边坡参数，设计先在各地质横剖面上初步确定开采宽度，再在纵投影图上调整露天矿底部标高，将纵横剖面投影图上露天矿底部周界投影到分层平面图上，逐层圈定露天采场开采境界。本设计圈定的露天开采境界几何参数为（见表32）序号参 数 名 称单位长宽1境界尺寸地表米1008412底部米9302602最大开采高度米+2143最低开采水平米+254台阶高度米155台阶坡面角度706最终边坡角度532）露天采场境界内矿量V1-1矿体保有灰岩矿资源储量估算结果见表（表33）资源储量估算结果表矿体号块段号剖面号断面面积（m2）区间长度（m）矿块体积（m3）矿石体重（t/m3）矿石量（t）计算公式储量类别V1-1-1S1125427.2122.51557416.02.423768946.74122bV1-1-2S1125427.2140.03692920.02.428936866.41122bS2127328.8V1-1-3S2127328.8140.03254874.02.427876795.11122bS3119169.4V1-1-4S3119169.4160.02844176.02.426882905.91122bS4116382.8V1-1-5S4116382.8160.02397960.02.425803063.21122bS5113591.7V1-1-6S5113591.7160.02055968.02.424975442.61122bS6112107.9V1-1-7S6112107.984.8513375.02.421242367.54122b探获的保有资源储量(122b)16316689.039486387.4V1-2矿体保有灰岩矿资源储量估算结果见表34。资源储量估算结果表矿体号块段号剖面号断面面积（m2）区间长度（m）矿块体积（m3）矿石体重（t/m3）矿石量（t）计算公式储量类别V1-2V1-2-1S128974.292.2413710.62.421001179.74122bV1-2-2S128974.21401062978.02.422572406.81122bS226211.2V1-2-3S226211.2140622779.02.421507125.22122bS322894.2V1-2-4S322894.2160472288.02.421142937.01122bS423009.4V1-2-5S423009.4160374017.32.42905121.92122bS521725.0V1-2-6S521725.0160246592.02.42596752.61122bS621357.4V1-2-7S621357.4153.8104384.12.42252609.54122b探获的保有资源储量(122b)3296749.07978132.73.5 矿山工作制度、生产能力及服务年限3.5.1矿山工作制度设计确定采用露天开采，根据当地气候条件和现有矿山生产经验，设计推荐采用年工作250天，每天1班，每班8小时工作制度，法定节假日采用轮休或补休形式。3.5.2矿山生产能力1、矿山生产规模的确定根据采矿许可证的生产规模以及矿山不断发展的需要，确定设计规模为118104 t/ a。矿山日开采矿石量4700t。2、矿山生产规模的验证采场工作线长度大于100m，采掘带宽度812m，最小工作平台宽度30m。2台挖掘机之间距离不小于50m，每个水平可同时布置9台挖掘设备，满足采挖设备的布置要求。按可能达到的生产能力验证：A=NnQ式中：A 矿山矿石年产量，104m/a； N 一个台阶可布置的挖掘机数，9台； Q 挖掘机生产能力，5.5104m/a； n 同时工作的台阶数，1个。经计算A=49.5104m/a，大于48.7104m/a的采场生产能力。矿山设计利用现有潜孔钻机3台，钻孔直径为100mm，台班穿孔效率为65m/台班，年总穿孔能力为4.8104m。依据矿山生产规模年总穿孔量约3104m左右，潜孔钻机穿孔能力大于生产规模要求。根据钻孔的布置，每次爆破矿量约2070m，每次爆破爆孔控制在22孔左右，平均约1天爆破1次，其年爆破矿量约51.75104m，能满足矿山生产能力要求。矿山内部运输采用外租，能够满足生产要求。由以上计算可知，矿山现有穿孔、装载、运输设备、爆破能力的生产能力均大于矿山生产规模，完全满足正常生产需要。3.5.3服务年限T=38.2(a)式中：Q矿石资源储量 4746.4104t 采矿回收率 95% A矿山生产能力 118104t/a经计算，矿山生产服务年限为38.2年，考虑扩建期0.5-1年，矿山总的服务年限约为39年。3.5.4产品方案产品主要为制碱用灰岩、白云岩，年产118104t产品主要规格：0.51cm、13cm、24cm碎石及石粉。3.6 开拓运输系统3.6.1开拓运输条件矿区地形简单。开拓运输线路如总图布置所示，交通运输条件较为便利。3.6.2开拓运输方案根据开拓运输条件，本设计采用公路开拓自卸汽车运输方案。采用自上而下分台阶开采，各台阶采出矿石均由挖掘机装入自卸汽车经矿山简易道路运至破碎车间。设计开采境界内的开采水平为+180m、+175m、+160m、145m、+130m、+115m、+100m、+85m、+70m、+55m、+40m、+25m，采用“自上而下、水平台阶开采”。矿区内部开拓运输以盘山公路方式，盘山公路为折返式。矿山各开采和运输设备直接进入各工作面，各水平的矿石经二次破碎后在工作平台上装运，用挖掘机装上自卸汽车外运。北侧上山运输道路已达+155m，还需继续向北折返式上升，向上开拓至+180m及+165m基建平台，以下各平台的运输道路可就近连接引出。辅助生产设备、材料、燃料、油料、爆破器材等的运输均由矿山道路运送到使用场地。线路布设参见“总平面布置图”。3.6.3行车密度和矿用自卸汽车数量的确定依据上述矿山道路线路和运输的参数要求：（1）行车密度验证行车密度计算：N=式中：N 每小时通过的车辆数； K 富裕系数，取1.1； An 通过该路段的年运量，118104m32.42t/m3； （矿石密度取2.42 t/m3）； m 矿山年工作天数，取250天； N 每天工作班数，1班； 班工作时间利用系数取0.8； Q 自卸汽车的有效载重量取20吨； T 班工作时间8小时；N= 98.2（辆/小时）。 每天最高通车流量为98.2辆/h8h1班785.6车次。（2）矿用自卸汽车数公路的平均运距650 m，假设车速15km/h，则每车次来回时间应为0.08h，加上装卸等车时间按100%计，所以每车次来回时间需0.08h20.16小时，即每车每小时可运矿约6.25次，因此所需矿用自卸汽车数应为15.76辆。当然随着矿山开采后，台阶标高的下降，其路程将越来越短，所需时间越来越少。因此，石场内转运16辆20t载重汽车可满足生产要求。3.7 采剥工作3.7.1开采顺序及采矿要素1）开采顺序矿山自上而下按15m高的台阶逐层开采。开采工作线沿地形等高线方向布置，并挖掘出入沟与开段沟，大体的推进方向为自西向东。2）采掘要素分层开采台阶高度15m；工作台阶坡面角：70；采掘带宽度：812m；最小工作平台宽度：30m；同时开采水平数1个。3.7.2采矿工艺本设计方案开采对象为制碱用灰岩、白云岩，开采标高在214m25m之间。根据开采技术条件及类似矿山生产实践经验，本设计方案确定采用自上而下分台阶开采，采用中深孔爆破，挖掘机装车，自卸汽车运输的台阶式采矿工艺。开采的主要工艺流程为：开挖水平台阶剥离表土及风化层采 矿汽车运输附产矿石废 土汽车运输汽车运输一级破碎外运二级破碎三级破碎规格碎石开拓运输通道采场工作面主要参数为：台阶高度 15m；台阶坡面角 70；最小工作平台宽度 30m；最小工作平台长度 100m；安全平台宽度 5m；清扫平台宽度（每两个安全平台设置一个清扫平台）8m。3.7.3采矿设备主要采矿设备表设备名称型号单位数量备注潜孔钻机汤母洛克，RANGER600台1汤母洛克，RANGER1000台2装载机厦工ZL50台12厦工ZL80台2挖掘机EL280台2DH220LC-VS台2SK200-3、SK07-N02台各1R225LC-7台2HD700V、HD700SEV、HD800SE11HHHHHD880SE台各1液压碎石机STOPA200台4自卸汽车东风，20吨辆16颚式破碎机PE600900套6PE1000250套3PE250800套3反击破碎机PF1212套2立式破碎机PF120套6振动筛22007000台10皮带运输机B8001200条69变压器800 kVA台1630kVA台2200kVA台1洒水车水箱5m3辆13.7.4穿孔爆破参数1）穿孔参数（1）钻孔直径（） 100mm（2）最小抵抗线W2.5m（3）孔间距a=2.4m；（4）排距b= 2.1m（5）炮孔深L=16.5m(其中超深0.5m)（6）炮孔倾角 70爆破参数平面布置图(见附图采矿工艺图)。2）爆破工作采用深孔、宽孔距、小抵抗线多排孔毫秒延时爆破方法。3）爆破方法及参数布孔方式采用多排孔布孔方式。见图31。采用乳化炸药，非电导爆雷管微差爆破系统，每次爆破2排约22个炮孔，采用多排孔交错布孔方式。每个炮孔装药量Q:Q= qaWH=0.42.42.515=36.0（kg）式中：q单位炸药消耗量，取0.4kg/m3一次爆破炸药用量：Q =2236.0=792（kg）装药长度L=10m；堵塞长度5.5m每m炮孔崩矿量：5.04m3/m平均单孔崩矿量V =awL=2.42.515.5=93（m3/孔）每次爆破矿石量：22孔93m3/孔2046m3以上穿孔爆破参数可根据实际爆破条件进行优化设计、调整，改善爆破效果。4）炮孔布置钻孔交错布孔方式。具体见图31、图32。baS图31 多排孔交错布孔方式图中：b排距； a孔距； S炮孔至边坡距离 S L2H L W L1 70 图32 台阶爆破参数示意图图中：H台阶高度 L炮孔长度 L1装药长度L2充填长度W最小抵抗线S炮孔至边坡距离5）装药与填塞一定要严格按照预先计算好的每个炮眼装药量装填。装药结构可采取连续结构或间隔装药，但总装药长度不宜超过眼深的2/3。炮孔装药前，必须对炮眼参数进行检查验收，测量炮眼位置、炮眼深度是否符合设计要求，否则不能装药。若炮孔过深则应用岩粉等填塞物填塞到符合设计深度；若孔眼中间被碎石堵塞，可采用炮棍掏捣穿通；若炮孔中有水，应用压缩气体或吸水物等将水排净，或者应采用防水炸药。炮孔填塞长度与炮孔直径、最小抵抗线、装药高度、爆破岩石性质和充填物料质量有关。实践证明，填塞长度可按L（820）d（m）选取。装药后，眼口未装药部分应用填塞物进行填塞，采用粘土和岩粉（砂子）作为充填材料，按13配比混合而成，其含水量约为20%。要求用炮棍适当加压捣实，要全部连续填塞。为减少粉尘危害，可采用水封爆破。图3-3 装药结构示意图6）联线与起爆顺序采用非电导爆管起爆，应采用毫秒延时起爆方式。起爆顺序：首先最前排孔先响，再顺次后推。注意事项：非电导爆管网路中不得有死结，孔内不得有接头，用于同一工作面的非电导爆管应是同厂同批号产品。地表非电导爆管起爆网路联接应在全部装药充填工作结束之后，从爆区一端逐步进行。用套管联接两根非电导爆管时，两根非电导爆管的端面应切成垂直面，互相接触，并保证不被拉开。用雷管起爆非电导爆管网路，雷管端部（聚能穴）禁止朝向非电导爆管传爆方向联接。联接时，可采用联接块或者胶布。7）起爆方式及起爆网路起爆方式采用非电导爆管起爆系统，用非电导爆管激发器引爆或炮孔内用电雷管，大串联连接，用起爆器起爆。图3-4 非电起爆网路示意图8）最大一段起爆炸药量计算设计采用乳化炸药爆破。根据矿石物理力学性能确定的单位消耗量为0.4kg/m3，按年开采矿石量48.7104m计算，年开采消耗炸药量为194.8t。（1）爆破安全计算最大一段起爆炸药量计算由爆破地震波安全距离公式v=K(/R) 得：Q=（v/K）3/R3式中：Q最大一段起爆炸药量，kg； R建构、筑物距爆破中心距离，m； v建构筑物质点振动速度，毛石房取1.0cm/s； K与地形地质条件有关的系数，取250； 与地形地质条件有关的指数，取1.8。经计算：当建构筑距爆破中心100m时，允许最大一段起爆炸药量为100kg；当建构筑距爆破中心200m时，允许最大一段起爆炸药量为800kg；当建构筑距爆破中心300m时，允许最大一段起爆炸药量为2700kg爆破地震波安全距离炮孔数2个，分两段起爆，单段起爆药最大药量为409.2kg。R d（）（）86.63m空气冲击波安全距离空气冲击波对地面建筑物的安全距离RR=Kn=10=202.3m式中：R0空气冲击波的安全距离； Q单段最大装药量； Kn与爆破作用指数和破坏状态有关的系数，取10。爆破飞石安全距离爆破飞石安全距离公式：Rf=20n2WKf式中：Rf碎石飞散对人员的安全距离，m； n爆破作用系数，1.0； W最小抵抗线，2.5m； Kf最安全系数，1.5。经计算，爆破飞石安全距离为75m。本矿山为山坡露天开采，根据爆破安全规程，设计爆破安全距离确定为300米。若小于该安全距离，危险地带应采取爆破面覆盖等保护措施，减小块石的飞行距离。3.7.5采矿损失率根据矿体赋存条件及采矿工艺，参考类似露天采矿场生产经验，设计确定为5。3.7.6剥离工作矿山覆盖层平均厚度约02.5