砂石厂开发利用方案报告.doc

1 一一、 概概述述 （一一）矿矿山山概概况况 1、编制说明 安龙县普坪镇总科砂石厂为新建露天矿山，根据国家办理采矿 许可证的程序， 该矿山 业主委托我公司对该矿山进行开发利用方 案的编制工作，为合理开发利用该矿山矿产资源，申请办理矿山采 矿许可证提供相关依据，达到有利于矿山生产和地矿行政管理的目 的。 2、矿区地理位置、交通及隶属关系 安龙县普坪镇总科砂石厂位于安龙县城西北部，属安龙县普坪 镇所辖，距乡镇所在地约 10 公里，有乡村公路连通矿区，交通方便 （详见交通位置图） 。矿区地理极值坐标为： 东经 1052744105 2751，北纬251422251426。 3、企业性质 企业性质 ：私营； 4、矿区范围 根据安龙县国土资源局于划定的矿区范围，安龙县普坪镇总科 砂石厂矿区范围由5个拐点坐标组成，拐点坐标 、矿区面积、开采 标高见下 表1-1： 2 安安龙龙县县普普坪坪镇镇总总科科砂砂石石厂厂 交通位置图交通位置图 3 矿区范围拐点坐标表（1980 西安坐标系）表 1-1 拐点号 XY 1 2792827.830 35546632.372 22792844.73935546713.360 32792731.05235546770.573 42792673.209 35546663.126 52792777.39435546591.341 准采标高：12481200m；面积：0.0182km2 （二二）编编制制依依据据及及设设计计原原则则 1、编制依据 （1）江苏省地质矿产局第一地质大队于 2011 年 01 月编制的 安龙县普坪镇总科砂石厂地质简测报告 ； （2）国务院“矿产资源开采登记管理办法”； （3）国土资源部，国土资发 199998 号 “矿产资源开 发利用方案编写内容要求 ” ； （4） 中华人民共和国矿山安全法 （主席令第 65 号文， 1993.5.1） ； （5） 中华人民共和国安全生产法 （主席令第 70 号文， 2002.6.29） ； (6)中华人民共和国矿山安全法实施条例 （劳动部令第 4 号， 1996.10.11） ； (7)中华人民共和国矿产资源法 （主席令第 37 号文， 1986.4.12） ； (8)爆破安全规程 （GB6722-2003） ； 4 (9)金属非金属矿山安全规程(GB164232006)； （10） 采矿手册冶金工业出版社，1991； （11） 采矿设计手册中国建筑工业出版社； （12） 工业企业涉及卫生标准TJ3679； （13） 工业企业噪声控制设计规范GBJ8785； （14） 矿山电力装置设计规范及国家现行的有关规定； (15)本公司设计人员 2011 年 1 月 10 日在安龙县普坪镇总科砂 石厂山进行的实地勘察及所了解到的矿区范围内的工程地质、水文 地质条件、居民区分布、电源、水源及交通现状等资料。 2、设计原则 (1)统筹兼顾，合理安排； (2)因地制宜，选择切实可靠的开采工艺方案，确保矿山既取得 较好的经济效益，又力求良好的社会效益、环境效益； (3)贯彻国家矿产资源政策，合理利用矿产资源，使本工程的建 设成为带动当地经济和社会发展新的经济增长点； (4)坚持科学态度，积极采用新技术、新工艺、新设备，既要体 现技术上先进、又要做到经济上合理，安全可靠，并在生产上具有 较强的应变能力，能同当地具体条件相适应； (5)满足矿山安全生产； (6)开发与保护相结合，尽量节约用地，少占或不占耕地，矿山 开采过程中，做好土地复垦、植被恢复工作。 5 二二、矿矿产产品品需需求求现现状状和和市市场场预预测测 （一一）砂砂石石矿矿在在国国内内外外需需求求情情况况和和市市场场供供应应情情况况 1、产品现状及加工利用趋向 矿石 主要为灰 岩，矿物主要成份为CaCO3。矿石质地较 坚硬，呈致密块状，主要用来加工建筑用石料。 2、国内近、远期的需求量及主要销向预测 该砂石厂灰岩可用于生产优质的工程及民用建筑用毛石、碎石、 砂石及砂石等，其市场前景很好。 近 10 年来，随着国家经济快速增长，安龙县在“西部大开发” 的背景下，正在快速建设过程中，各种大大小小的工程数不胜枚数， 其中包括公路、房屋、公共设施等。这无疑给建筑工程用砂石开发 和开采带来了无限的商机。 由于该砂石厂交通很方便，剥采比很小。因此，矿石的生产成 本不高，所开采的矿石销路不存在问题，而且经济效益十分可观， 因而矿山发展前景光明。 （二二）产产品品价价格格分分析析 目前安龙县当地市场上砂石矿价格约约为 30 元m3左右，而且 经过加工后的产品附加值更高，但其市场行情存在明显的地域性。 随着西部大开发的不断深入，安龙县建筑、建材市场需求量大， 水泥用灰岩矿市场前景非常看好。 6 三三、矿矿产产资资源源概概况况 （一一）矿矿区区总总体体概概况况 1、矿区总体规划情况 安龙县普坪镇总科砂石厂为新建露天矿山，目前投资人正在申 请办理采矿许可证手续。为合理开发安龙县砂石矿产资源，减少砂 石矿产资源浪费，安龙县国土资源部门对县内所有砂石矿山作了统 一规划，以杜绝滥采滥挖。根据当地的地方建设情况考虑，安龙县 普坪镇总科砂石厂的开发对当地基础设施建设和地方经济的发展是 极为有利的。 2、矿区矿产资源概况 根据江苏省地质矿产局第一地质大队于 2011 年 01 月编制的 安龙县普坪镇总科砂石厂地质简测报告 ，安龙县普坪镇总科砂石 厂矿区范围内矿石保有矿石资源量 (333)为 25.88 万 m3。 3、本设计与矿区总体开发的关系 安龙县普坪镇总科砂石厂与其它矿山无矿界冲突，为安龙县国土 资源部门统一规划的砂石矿山之一，为充分合理的利用国家矿产资 源，本方案在对该矿山实际情况等进行分析、研究的基础上，本着 早投资少、见效快的原则，对该矿山进行矿产资源的开发。 （二二）设设计计项项目目的的资资源源概概况况 1、矿床地质及构造特征 （1）地层 7 矿区出露地层主要为三叠系中统关岭组（T2g）及第四系（Q） ， 现由老至新简述如下： 三叠系中统关岭组（T2g）：底部为黄绿色玻屑凝灰岩，以灰 色、深灰色薄层至中厚层灰岩，蠕虫状砾屑岩及泥灰岩为主，中部 常夹黄褐色泥质灰岩、钙质粘土岩等，出露厚度 330380m。本组 石灰岩是采石场开采矿层。 第四第（Q）：残、坡积层及根植土层，岩性主要为灰黄、杂 色粘土、亚粘土及亚砂土，断续夹石灰岩碎块，分布于陡崖下面和 地势低洼处。厚05m。与下伏地层假整合接触。 (2)构造 大地构造上矿区区域的大地构造位置处于扬子准地台遵义断拱 普安旋扭构造变形区的黔西南涡轮构造，矿区位于戈塘背斜北东翼， 地处鲁沟断层的北西盘，地层走向近似东西向，总体倾向为北东， 倾角1012，一般在10左右。矿区呈总体为倾斜北东、地层 较缓的单斜构造。 矿区内未见断裂，偶见溶蚀裂隙主要由黄色粘土充填。综上所 述，矿区构造复杂程度属简单类型。 （3）矿床赋存特征 矿体赋存于三叠系中统关岭组（T2g）灰色、深灰色薄层至中厚 层灰岩，矿体呈稳定层状产出，矿体产状与地层产状相一致，倾角 1012。经现场实地调查，其矿体沿走向及倾向均已延伸出矿 区范围，出露厚度150m全区可采，足以满足本项目需要。 8 矿体厚度及质量稳定，主要矿物成分为碳酸镁、碳酸钙及少含 量的硅、铝、铁杂质。矿石硬度、抗压强度较高，便于开采。 （4）矿石质量特征 对矿山矿石质量评述如下： 矿石的结构构造 矿石结构主要为微细晶结构，其次为粗晶结构，具薄中 厚层状构造。摩氏硬度为 3.503.80，松散系数1.21.3，比重 2.5。 矿物成分 岩石中主要矿物主成分为石灰岩。 化学成分 矿石主要物质成份为碳酸盐矿物，矿石中的主要矿物成份为碳 酸钙。经取样测试分析，岩石基本化学成分： MgO 0.74%、Ca053.92%、Al203 0.98% Si022.18%、Fe2030.67%、Loss41.05%。 上述矿石特征表明，该矿区内矿石质量好，沿走向及倾向变化 不大，质量稳定，能满足建筑用砂的质量要求。 2、矿床开采技术条件 （1）水文地质条件 矿区内地形整体西北部高，向东南降低，矿区中部小河为最低 侵蚀基准面，标高为1175m。 1）区域水位地质条件 9 区域内岩层主要为碳酸盐岩类，碳酸盐岩分布面积广，分布区 多属裸露及半裸露的基岩山区，大气降水容易通过地表大量的负地 形渗入岩溶裂隙之中，岩层中赋存着丰富的岩溶水，富水性强，这 些岩溶水长途径流，最后以岩溶泉、岩溶泉群等形式集中在矿区西 南部排泄。 区域内岩溶水以大气降水作为主要补给来源，地下水动态随季 节变化明显，一般每年5月地下水流量、水位开始回升，6-9月为最 高值，期间出现1-3次峰值，10-12月份进入平水期，水位、流量开 始逐渐递减，到次年三、四月份降为最低值。 2）矿区水文地质条件 矿区内地形整体西北部高，向东南降低，矿区中部小河标高为 1175m矿区的侵蚀基准面，矿床最低开采平面完全高于侵蚀面以上， 故矿床开采基本上不受大气降水和地表积水影响。 矿区内出露地层有三叠系中统关岭组（T2g）和零星分布的第四 系（Q）；其水文地质特征分述如下： A、三叠系中统关岭组（T2g） 灰色、深灰色薄层至中厚层状灰岩，矿区范围内出露厚度大于 100m，露头区有较厚的强-中风化裂隙带，易渗入大量大气降水，浅 层主要含风化裂隙水，深部含基岩裂隙水和构造裂隙水，富水性中 等，含水性较强。 B、第四系（Q） 由于第四系一般为010余米，主要由残积、坡积及冲积物组成， 10 结构松散，富水性弱，表现为季节性含（透）水。 C、地表水、地下水动态变化 本区地表水、地下水受大气降水影响，其流量、水质变化均与 降水的季节和强度相对应，雨季流量增大，矿化度减少，枯季则相 反。地下水以泉或分散流形式补给溪沟、河流，各含水层无直接的 水力联系，且地下水动态变化显著，周期性明显吗，并具滞后现象。 综上所述，矿区水文地质条件为简单类型。矿区开采矿体完全 位于侵蚀面基准面之上，矿区地形西北高，东南低。 （2）工程地质条件 工程地质岩组工程地质岩组 矿区的工程地质岩组，根据地层岩性组合关系划分为硬质类工 程地质岩组和松散类工程地质岩组，分述如下： 硬质工程地质岩组：三叠系中统关岭组（T2g）以灰色、深灰 色薄层至中厚层灰岩，蠕虫状砾屑岩及泥灰岩为主，中部常夹黄褐 色泥质灰岩、钙质粘土岩等，出露厚度 330380m。抗风化力强， 由此构成山体露采后的最终边坡稳定性较好。工程地质条件较好。 松散类工程地质岩组：残、坡积层及根植土层，岩性主要为 灰黄、杂色粘土、亚粘土及亚砂土，断续夹石灰岩碎块，分布于陡 崖下面和地势低洼处。厚 05m。结构松散，力学强度低，遇水软 化，可塑性强，稳定性较差，工程地质条件差，开采前必须进行清 除。 11 （3）环境地质条件 区域稳定性 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。 地质灾害 采区灌木覆盖面很少，无经济林木，开采中产生的粉尘较少、 噪音较小，矿区远离居民区，因此，污染对人畜均无较大影响，但 开采山体坡度较陡，易发生崩塌等地质灾害，开采过程中应加以防 范。 矿石物质组分为碳酸岩，化学成分稳定，无放射性。因此， 开采矿床对地下水、地表水引起的污染影响小，对人体危害小。 综上所述，矿区环境地质条件属于中等类型。 （三三）矿矿区区储储量量 根据江苏省地质矿产局第一地质大队于 2011 年 01 月编制的 安龙县普坪镇总科砂石厂地质简测报告 ，安龙县普坪镇总科砂石 厂矿区范围内矿石保有石灰岩矿石资源量 25.88m3。 （四四）对对矿矿山山地地质质简简测测报报告告 的的评评述述 1、基本查明矿区地层、构造以及矿体的形态、产状、规模、空 间分布及其变化等地质特征。 2、基本查明了矿石自然类型、结构、构造、矿物组份及含量等 特征。 12 3、圈定了矿体、概算了矿石储量，提交（333）类矿石储量 25.88m3。 4、大致查明了矿床水文地质和工程地质情况。 综上所述， 安龙县普坪镇总科砂石厂地质简测报告初步查明 了区内地层、岩性及构造特征，对含矿层（矿体）作了系统控制、 了解和评价，初步了解了区内水文地质、工程地质条件，可作为矿 山开发利用方案设计的地质依据。 四四、主主要要建建设设方方案案的的确确定定 （一一）开开采采方方案案 1、建设规模及产品方案 （1）可能的建设方案 方案一：按 1.0 万 m3/a 的生产规模进行设计； 方案二：根据矿山保有储量、业主要求及矿山实际生产情况按 5.0 万 m3/a 的生产规模进行设计。 （2）矿山建设规模方案论证及方案选择 根据安龙县普坪镇总科砂石厂地质简测报告 ，矿区范围内保 有（333）资源量 25.88m3，若按 1.0 万 m3/a 设计，计算矿山服务年 限约为 25 年左右，服务年限太长，生产规模太小,从经济上分析明 显不合理。而按 5 万 m3/a 设计，矿山服务年限约为 5 年，从经济上 分析相对较为合理,因此本次开发利用方案选择的生产建设规模为 5.0 万 m3/a。 13 （3）生产规模 的确定 根据目前和将来市场需求、保有的储量及现有生产技术条件的 实际情况，该矿山开采的生产规模确定为 5.0 万 m3/a。 （4）产品方案 根据矿山所采矿石的类型分析，本矿山最终产品方案为砂石矿。 2、可采储量 及服务年限 的确定 （1）设计利用储量 根据安龙县普坪镇总科砂石厂地质简测报告 ，矿区保有 (333)资源量 25.88m3。由于该矿山 所开采 矿体出露于地表，全区 基本可采，故 本次开发方案 （333 类）资源利用系数取 1.0， 则 设计利用 储量=25.881.0=25.88（万 m3） （2）可采储量 根据矿山实际情况，本次 开发方案矿山开采损失主要为 留 矿体最终边坡 及开采过程中石料的抛撒 而造成的损失， 结合露 天开采最终境界平剖面图计算，该部分矿石损失量约 占设计利用 储量的 5%，则： 可采储量=设计利用 储量-损失量 =25.88-25.885%=24.6（万 m3） 14 (3)工作制度及服务年限 1）工作制度 矿山年工作 日 300 天，日 一班作业，每班工作 8 小时，每 天净运输时间 68 小时。 2）服务年限 由于矿山为露天砂石矿，可不计矿石贫化率，矿山生产规模为 5.0 万 m3/a，则 矿山服务年限 =可采储量设计生产能力 =24.655(a)。 3、开拓运输方案及厂址的选择 （1）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。 根据矿区自然地形、矿体赋存条件、开采深度等实际情况，该 矿可采用溜道和公路两种开拓方式。相比较而言，由于矿区地形较 缓，修筑采场上山公路较为容易，因此本次开发方案选择公路开拓， 汽车运输。 为便于运输，修建采场公路，采场公路从矿山公路上接引。采 下的矿石用装载机装车、汽车运输。采场公路宽度不小于 5m，最大 纵坡度不超过 9%，最小曲率半径不低于 24.6m。 （2）厂址的选择和矿区总平面布置 选择地面工业场地时，要求地势平缓，布局合理，满足矿山地 15 面生产要求。根据矿山实地地形情况，矿山工业场地布置在矿区北 面地势较为平坦地带，矿区办公室、宿舍、变压器分别布置在堆矿 场地周围。矿山废土、废石量很少，不设排土场，矿山剥离的少量 废土、废石主要用来平整矿山公路和工业场地（详见矿区地质地形 及总平面布置图） 。 （二二）矿矿山山防防治治水水方方案案 矿区地表水系不发育，无大的溪沟及河流，区内大气降水大部 分汇集于冲沟和洼地。由于矿体出露地势较高，开采不受地下水的 影响。 矿区开采标高范围内位于当地最高侵蚀基准面以上，地表水不 发育，地形有利于地表水排泄，岩溶裂隙水对矿床充水无影响，矿 区水文地质条件简单。 矿山采用露天开采，为避免雨季山洪威胁采场和冲刷台阶边坡， 在采场四周及台阶上修筑排（截）水沟，将山洪水排出场地外。 五五、矿矿床床开开采采 （一一）矿矿区区范范围围 矿区范围详见表 1-1 （二二） 开开采采方方式式的的选选择择 安龙县普坪镇总科砂石厂矿区范围内基岩裸露，无边坡滑移、 地面塌陷等不良地质现象存在。开采范围内无地表水体分布，排水 通畅。从地形和矿体赋存的实际情况来看，矿床盖层较薄，岩土剥 16 离量较小，最适宜采用露天开采方式。因此，本设计推荐采用露天 台阶开采方式，台阶垂高 10m，台阶坡面角 65。 （三三） 露露天天开开采采境境界界的的确确定定 1、圈定露天开采境界的原则 本开采方案设计圈定露天开采境界坚持如下原则：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；充分 利用矿产资源，发挥露天开采的优越性；露天开采的边坡角应等于 边坡稳定所允许的角度，以保证采场安全生产；考虑其他特殊因素 的影响。 2、经济合理剥采比 经济合理剥采比应保证露天开采矿石成本地下开采矿石成本。 3、露天开采境界的确定 根据该矿山的实际情况，剥采比很小，且所开采的又都在采矿 登记开采的范围内，所以本方案设计的露天开采上部境界以矿区范 围内储量计算范围为限，下部境界通过作“露天开采最终境界剖面 图”计算得出最终边坡角为 52，然后以最终边坡角为 52作最终 边坡线求作下部境界。 （四四） 工工作作台台阶阶、分分层层要要素素 台阶高度主要取决于矿岩性质和装运设备规格，根据我国设计 和生产的中小型露天矿的台阶高度一般为 510m 的情况和露天矿山 安全规程的相关要求，本次开发利用方案台阶高度取 10m，基本满 17 足中深孔爆破的要求。 根据该矿矿石结构、物理性质情况及有关规程，该矿工作台阶 坡面角取 65。 工作平台宽度 B 应满足以下要求： B=爆堆宽度+装载机宽度+安全距离 由于本方案采用自上而下逐级单一台阶布置，其台阶宽度 B 为 不定值，但应满足生产和安全要求，一般其宽度应不小于 10m。 （五五） 矿矿床床开开采采顺顺序序 根据小型露天矿山的有关规定及矿区实际地形情况设计将开采 标高确定为 1248m-1200m，最大开采高度为 48m。 1、开采顺序：对采场表面层经清理、整治及清除危岩等工序后， 沿山坡地形等高线，严格按自上而下的顺序逐级布置工作台阶。即 1240m 标高为首采台阶，1230m 标高为第二台阶，逐级向下部推进， 1200m 标高为最终开采台阶。 2、推进方向：根据矿区地形地质条件，台阶推进方向为由北西 向南东。 开采过程中，应遵循以下原则： 必须将矿体划分成水平台阶，从上至下进行开采（或剥离） ，不 允许在上阶段未剥离开采情况下就开采下部矿层； （六六） 推推荐荐的的生生产产能能力力及及能能力力验验证证 1、矿山设计生产能力 根据矿山的实际情况，本设计推荐的生产能力为 5.0 万 m3/a。 18 2、矿山设计 生产能力及其验证 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。 Aa=A（1+n） 式中：Aa年矿岩总生产能力（万 m3/a） ； n生产剥采比（m3/ m3） ； A年矿石生产能力（万 m3/a） 。 因表土覆盖少，平均剥采比估算为 0.01，则 年剥采总量为 Aa=5.0(1+0.01)= 5.05（万 m3） 按可布置的挖掘工作面数目确定可能达到的生产能力 A=NnQq=11200300=6.0（万 m3/a） 式中: A露天矿矿石年产量（万 m3/a） ； N一个采矿阶段可布置的采矿点数目（1 个采点） ； n工作班次（1 班） ； Q采矿点生产能力（200 m3/班） ； q有效年工作日（300 天） 。 经测算，完全可以满足年采剥总量 5.05 万 m3的要求。 （七七）开开采采工工艺艺 矿山开采工艺如下： 1、剥离 该采石场矿体已基本裸露于地表，土层覆盖薄，但为了便于钻 眼工作，应对表土进行剥离及清理，特别是要对坡顶线附近的散石 清理干净，预防进行钻眼作业时散石垮落，对在工作平台上作业的 人员造成伤害。 19 2、钻眼、爆破 设计采用中深孔爆破落矿。 3、装载运输 设计选用装载机作为场内装载设备，采用机械运输。 4、二次爆破 对超大的矿石，不宜进入破碎机的矿石进行二次爆破（即解炮） 。 5、破碎、筛分 根据现场勘查及该矿山岩石特性，设计选用破碎机将岩石进行 破碎。开采工艺流程见框图 5-1 图 5-1 开采工艺流程框图 （八八）爆爆破破方方案案 1、爆破参数的确定及装药结构 20 矿山年产量 5.0 万 m3，故年剥离矿岩总量按 6.0 万 m3计算；年 工作日按 300 天计算，每半个月爆破一次，剥离矿岩量按 3000m3计 算，则确定爆破平台长度按 30 米、爆破平台宽度按 10 米，高度按 10 米，采用双排孔爆破进行爆破参数的确定。 （1）底盘最小抵抗线：W底 底 =（0.5-0.9）H （取 0.5） 式中：H台阶高度 10m 则 W底 底 =0.510=5m （2）超深 h10d0.8m d钻孔直径(80mm) （3）孔深 L=(H+h)/sin 式中：H台阶高度 10m； h超深 0.8m； 台阶坡面角 65； 则孔深 L=（10+0.8）/sin65=11.9m （4）孔距：amw 底 式中：w底底盘最小抵抗线 5m； m钻孔密集系数，其值通常1.0，取 1.2 则 amw底1.25.06.0m （5）排距 basin650.94a 式中 b排距；a孔距。 则 basin656.00.905.4m （6）填塞长度 L1=0.8W底 底=0.85.04.0m （7）装药长度 L2 LL111.94.07.9m 21 （8）单工作面可布置的炮孔总数： N(30m10m)(6.0m5.4m)10 孔 （9）第一排孔装药量：QqawH； 式中 Q单孔装药量； q单位炸药消耗量(取 0.18kg/m)； 其余符号同前。 则 Q0.186.05.01054kg 装药密度：54(0.043.147900)1.54g/mL (10)第二排孔。QKqabH 式中 K前面各排孔的岩石阻力作用的增加系数，一般取 1.11.2；本工程 取 1.1。 Q1.10.186.05.41064.15kg 装药密度：64.15(0.043.147900)1.83g/mL 二次破碎药量：Q30005%0.1522.5kg(经验公式) 总药量:（545）（64.155）22.5613.25kg 实际炸药单耗：613.2530000.204kg/m3 2、钻孔及布孔 待爆区形成完整的台阶，工作面较宽，爆破环境较好后。钻孔 前稍加清除岩基表面的覆盖层，平整岩基表面以利于钻孔机定位及 防止钻孔时堵塞炮孔，提高成孔率。根据现有的设备，从台阶最前 一排孔开始，逐步往后推进。 打孔方式：倾斜向下打 65左右的倾斜孔。 22 起爆药包 堵塞物 导爆管 H=10m 起爆药包 条形炸药 h=0.8m W底=6.0m L2=7.9m L=11.9m L1=4.0m 爆破参数及装药结构图 1 3、炮孔堵塞 炮孔采用人工堵塞，堵塞材料为黄泥或粘性土卷(需提前加工)， 用木制炮棍压紧。严禁不堵孔爆破。 4、起爆方式及起爆网路设计 （1）起爆方式 设计采用双排孔爆破，每个炮孔采用双枚非电 ms 微差雷管 80mm 乳化炸药装药，孔内延时；爆破时，爆破电源采用爆破安全 距离以外的电源直接起爆，爆破前要对电爆网路进行检查，确保及 时准确起爆。 tKpW(24f) 式中 t微差间隔时间，ms；w底台阶底盘抵抗线，m；f 23 岩石坚固性系数；Kp岩石裂隙系数，对于裂隙少的岩石 Kp0.5； 则 t0.55.0(245)47.5 根据计算结果选用 48ms 微差。 （2）电爆网路 爆破网路电阻由爆破母线电阻、联接线电阻、雷管和雷管脚线 接头电阻构成，网路连接方式不同其网路电阻计算方法与结果都不 同。 1）电源 可用照明或工业用变压器或电力起爆器。按全国统一爆破规程 的要求，当使用交流电源起爆时，每发电雷管通过的电流应不小于 5 安培，且各个雷管通过的电流基本相等，使用直流电源起爆时， 要求每发雷管通过的电流不小于 2.5 安培。 2）导线 母线选用标准截面为 1625mm2的铜芯塑料线，线芯单线根数 7 根，单线直径 1.72.12，绝缘厚度 1.01.2，导线电阻 1.090.7 欧姆/千米。 3）电爆网路方式 根据矿山爆破孔数、药量较小的情况，可选用串联法或并联法联 接方式。 串联法：网路较简单，所需准爆电流较小，操作简单，但易产生 拒爆，适用于小规模爆破。 24 并联法：网路中各电雷管互不干扰，起爆料可靠，缺点是所需总 准爆电流大，准爆电流受到限制。 5、爆破安全警戒范围的确定 根据矿山爆破安全规程 （GB67222003）规定，露天矿 山爆破安全警戒线一般不应小于 300m，根据该设计原则确定了爆破 警戒范围。 矿山不设置专门的爆破器材库，爆破器材由专门的爆破公司配送， 领取回来的爆破器材当天使用，未用完的炸药晚上退库，矿山爆破器 材应根据爆破用量进行领取。 （九九）露露天天采采场场最最终终边边坡坡 要要素素 露天采场最终边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。 最终边坡角应该根据边坡的岩石性质、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。为了减少 剥离量，在保证生产需要和安全的前提下，最终边帮角尽可能大些。 结合本采场具体情况，开采结束时，采场最终边坡参数如下： （1）最终边坡角：通过作“露天开采最终境界剖面图”计算得 出最终边坡角为 52； （2）最终台阶宽度：取 4m。 （十十） 矿矿山山主主要要设设备备选选型型 1、钻孔设备 根据矿区范围内矿岩性质，矿山采用中深孔爆破，选用 KQD70 25 潜孔钻机，配备一字型钻头，空心六棱钢钎，钎头直径 60-80mm。 表 5-1 KQD70 潜孔钻机主要性能参数 型号 钻孔直径 （mm） 钻孔深度 （m） 使用气压 （MPa） 耗气量 （m3/min） 最大提升 力（KN） KQD7060-80150.5-0.73.53600 2、供风设备 设计选用两台 W-6/10 电动空压机供风（一台备用） 。 表 5-2 W-6/10 电动空压机主要性能参数 型号 排气量 （m3/min） 排气压力 (MPa) 电机功率 (Kw) 机组尺寸 (LWH)mm W-6/106.01.030186086019 3、破碎设备 （1）一次破碎 设计选用一台 PEF400600 型鄂式破碎机对矿石进行一次破 碎（一台备用） ，该破碎机的生产能力为 22120t/h，电机功率为 30kw。 表 5-3 PEF400600 型鄂式破碎机主要性能参数 型号 最大进料 粒度(mm) 出料口调整 范围(mm) 产量 (T/h) 电机功率 （kw） 主轴转速 （r/min） PEF-400600 350 40-1602212037300 （2）二次破碎 设计选用三台破碎机作为二破，分别为： 600600 型锤式破碎机，电机功率 75kw； 74C 型锤式破碎机，电机功率 55kw； 54B 型锤式破碎机，电机功率 45kw。 3、装矿设备 26 采剥平台内设计采用装载机装矿，装载机型号为 ZL-50C。 4、运输设备 矿山采用公路开拓，设计采用汽车运输。 矿山主要生产设备见表 5-4。 矿山主要设备表 表 5-4 六六、选选矿矿及及尾尾矿矿设设施施 （一一）选选矿矿方方案案 根据矿山实际生产情况，本矿山主要开采砂石矿，不需要进行 专门的选矿实验研究及修建专门的选矿厂，生产工艺较为简单。 （二二）尾尾矿矿设设施施 矿山无尾矿产生，剥离的少量废土用来平整公路和工业场地， 故不需要设置专门的排土场。 名 称型 号单 位数 量备 注 变压器S9-200/10/0.4台1 空压机W-6/10台2一备一用 鄂式破碎机PEF400600台2一备一用 锤式破碎机 600600 型 台1 锤式破碎机74C 型台1 锤式破碎机54B 型台1 凿岩机 KQD70 型潜 孔钻机 台2一备一用 装载机ZL-50C台2装载机 汽车5t辆2 27 七七、环环境境保保护护 （一一）设设计计依依据据 本方案根据以下环保标准进行设计： （1）环境空气质量标准(GB30951996)； （2）地面水环境质量标准(GB383888)； （3）大气污染综合排放标准(GBl62971996)； （4）污水综合排放标准(GB89781996)； （5）工业企业噪声控制设计标准(GBJ8785)； （6）工业企业设计卫生标准 （二二）建建设设项项目目的的主主要要污污染染及及治治理理措措施施 本项目矿山为露天开采。生产过程中有粉尘、废水、废石和噪 声产生，污染源及环保治理措施分述如下： 1、粉尘 （1) 穿孔作业粉尘 露天采场采用 KQD70 型潜孔钻机进行钻孔作业。钻机的钻头高 速旋转与土岩摩擦，若无防尘措施，钻孔作业点将成为产尘点，钻 孔作业点扬尘对钻机工和附近工作场地将带来污染。钻机扬尘有两 种防尘措施：一种为钻机附有收尘装置，钻机上设吸罩，粉尘经负 压管道抽风至钻机附设的布袋除尘器除尘；另一种方案为常规的湿 式除尘方式。本设计采用后一种钻孔防尘措施，供水管道敷至采场， 28 注水入钻孔，钻孔作业可减少粉尘产生。 （2) 爆破粉尘 爆破产尘量的大小和装药量、矿岩性质、气候条件等因素有关， 爆破时要求撤出全部工作人员，待爆破结束粉尘散尽后才允许工作 人员进入采场作业。 （3) 铲装粉尘 采场铲装矿石和废石时，若无防尘措施，铲装作业的粉尘浓度 为 10mgm340mgm3，对铲装作业时的扬尘最有效的防尘措施为 喷雾洒水抑尘。采场配活动软管喷洒装置对爆堆进行喷雾洒水。 （4) 道路运输与废石场扬尘 矿山公路运输和排废作业，尤其是在旱季，有间断的粉尘产生， 在作业点和汽车经过的运输线路上粉尘浓度可达到 100mgm3 400mgm3。生产过程中应进行洒水防尘。 2、废水 （1) 采场水 由于矿岩不含有毒有害成分，露天采场排出水不会对环境造成 影响。 （2) 生产与生活用水 矿山生产用水量不大，大部分用于对爆堆、公路、废石场的 洒水，大部分不外排。厕所废水及其它生活废水经化粪池净化处理 或沉淀后外排。 29 3、废石 露天采场排出的废石主要是在剥离作业中采出的废石，由于该 矿山矿床盖层较薄，岩土剥离量较小，不设置专门的排土场，生产 过程中产生的少量废石、废渣全部用于平整矿山公路、工业场地， 不易造成废石流失、污染环境。 4、噪声 矿山超标噪声主要来自中深孔钻机、液压铲、推土机。矿山操 作工人佩戴防噪声耳塞。 （三三）绿绿化化 在开采过程中，有计划地将废石场平整后再敷表土，植草植树。 露天采场为防止水土流失和恢复植被景观，将按规划复土和恢复植 被。剥离的表土尽量堆放到开采境界外的适当地区，在开采过程中， 有计划敷厚约 50cm70cm 的表土，最后植草种树以恢复植被。 （四四）环环境境影影响响评评价价 （1）本项目采场排水不含有放射性物质或有害元素，对地表水 体不造成污染，地质环境条件简单。 （2）本项目为露天开采，生态与景观的破坏是矿山对环境最重 要的影响，随着开采的进行，原有地表的植被和景观不可避免的被 进一步破坏和消失，恢复植被的工作应在开采中后期列入计划渐次 进行，待开采终了后一段时间才能完成。 （3）矿山开采作业产生的粉尘，若能严格执行湿式凿岩、坚持 在矿山公路、爆堆、废石场喷雾洒水降尘，则对周围环境影响不大。 30 （4）由于矿山生产规模较小，用水量和外排水量均不大，且以 外排雨量较多，对环境基本无影响。 （5）废石为无害固体废弃物，废石不易流失，对下游威胁不大。 （6）本项目超标噪声设备经隔声、消声、减震及采取个人防护 措施后，对人的身体健康和环境影响不大。 八八、矿矿山山安安全全 （一一）危危害害安安全全生生产产因因素素分分析析 根据矿山实际情况， 该矿山可能发生的安全事故主要有以下 几类： 1、自然因素危害； 2、露天边坡滑坡及 崩塌事故； 3、爆破事故； 4、物体打击事故； 5、人员从高处坠落事故； 6、运输和机械设备事故； 7、矿山电力安全 事故 8、原有采空区造成的事故 9、其他危害事故（如粉尘、噪音、雷电、火灾、水灾、违 章操作及酒后作业等）。 31 （二二）安安全全技技术术措措施施 为了确保矿山安全生产，根据国家政策法规，结合矿山生产 实际情况，矿山开采时应采取如下安全措施： 1 1、防防止止自自然然因因素素危危害害的的措措施施 （1）严格按照开采设计，从上至下按开采顺序开采。 （2）矿山开采过程中加强监测，对已发现的险情及时加以 治理。 （3）矿山各项工序严格按照相关规范执行，防止造成和引 发地质灾害。 （4）开采前和生产过程中一定要对区内坡面上的危岩、碎 石进行处理。严防高空危岩、碎石坠落伤人。 2 2、保保证证露露天天边边坡坡稳稳定定及及防防止止 崩崩塌塌、滑滑坡坡 的的措措施施 矿岩稳固性虽然较好，因是人工装矿生产分层台阶不宜太高， 必须控制在 10m 以下，台阶边坡不能过陡，必须控制在65 以内。台阶高度超高和边坡过陡，是造成露天开采安全事故重大 隐患的首要条件之一，因而，必须达到设计要求。如边坡底部超 挖，形成悬岩和伞岩，避免成一面坡。工作台阶最小宽度应在 10m 以上，工作台阶宽度过小，易发采场运输等事故。 （1）边坡顶部必须挖掘排水沟，防止地表水直冲采场边坡， 边坡中如有水流渗出，应采取引流疏干措施。 （2）若遇破碎带，应视具体情况放缓边坡角度，进行卸载和 加固处理。 32 （3）由于爆破作业产生的地 震可以使岩体的节理张开，因 此在接近边坡地段尽量不采用 大规模的齐发爆破，可以采用微 差爆破、预裂爆破、减震爆破等控制爆破技术，并严格控制同时 爆破的炸药量。在采场内尽量不用抛掷爆破，应采用松动爆破， 以减少对边坡的破坏。 （4）作业人员作业前和作业中以及每次爆破后，应当对坡面 进行安全检查，发现工作面有裂痕或者坡面上有浮石、危石和伞 檐体可能塌落时，作业人员应当立即撤离至安全地点，并采取可 靠、安全的处理措施及时处理。 （5）矿山要安排专人对边坡安全实施监测与管理，对重点部 位要定时观测，发现问题要及时预防措施。 （6）对边坡顶部的防排要在雨季之前疏通，雨季要落实专人 管理。 （7）台阶高度和边坡角度应符合开采设计要求。在实际生产 中如发现边坡有失稳情况，应采取有效措施进行处理。 （8）采剥工作面有浮石时，必须及时处理，如未处理，不得 在浮石危险区从事其他任何作业，并须设置醒目危险标志，禁止 任何人员在边坡底部休息和停留，对有潜在危险的边坡，要建立 观测预报制度。 （9）露天矿场必须严格执行 金属非金属矿山安全规程 （GB164232006） ，按照由上而下的开采顺序，分成水平台阶 正规开采，运输平台边缘至少划出1.0m 以上的危险警戒区， 33 人员车辆一般不得入内，下部 已形成的采场陡悬崖边缘，至 少划出了 5.0m 以上的危险警戒 区。发现重大事故隐患不能处理 时，要及时向上级有关部门报告。 3 3、爆爆破破安安全全措措施施 （1）从事爆破作业的人员，必须持有 “爆破员作业证 ” ， 方准作业。爆破作业必须严格执行国家标准GB6722 2003爆破安全规程 的规定；现场必须设置坚固的人员避炮 设施；工作面遇到瞎炮时，必须及时处理；处理瞎炮时，禁止掏、 拉起爆药包和加深残眼。 （2）大雾天、黄昏、夜晚禁止进行爆破。雷雨天应停止作业， 并撤出危险区；各采区爆破作业必须实行定时爆破制度。 （3）爆破期间，进入爆破场所的所有通道应处于岗哨的监视 之下，每个岗哨应处于相邻岗哨视线范围之内，以免伤及人、畜。 （4）爆破应形成台阶，并符合爆破说明书有关钻眼、装药、 填泥、起爆顺序等项规定。 （5）采用分段电雷管起爆，炮孔间距应保证其中一个炮孔爆 破时不至于破坏相邻的炮孔。装填的炮孔数量，应以一次爆破为 限。 （6）如无盲炮，从最后一响算起，经5 分钟后才准进入爆 破地点检查，若不能确认有无盲炮，应经15 分钟后才能允许 进入爆破区检查。 34 （7）爆破前，应在危险区 的边界和各通道上设立岗哨和 标 志，绝对保证矿山旁侧道路 上行人及车辆的安全，所有人员 必须按照 爆破安全规程 的规定撤离爆破区至安全地带，并 按统一规 定的信号发三遍，确认无人后再进行起爆。 （8）放炮信号发出后，现场及山下工业场地所有人员进入掩 体内或撤职安全地带后，方能起爆。 （9）爆破时，警戒区四周必须派设警戒人员。警戒区内的人、 畜必须撤离到安全地点，施工机具应妥善防护放置。 (10)失效的爆破器材要按规定要求进行销毁，炮孔采用堵 炮泥等措施，以控制飞石、提高爆破质量。 (11)认真总结爆破工作的实践经验，适当调整爆破技术参数。 (12)如遇到盲炮，处理盲炮的方法应遵守以下规定： 1)严禁用镐刨，严禁拉出工掏出起爆药包，严禁用打眼的方 法往外掏药，严禁用压风吹盲炮炮孔。不论有无残药，严禁将炮 孔残底继续加深。 2)炮孔外的电线、线脚经检查性能（可燃性、导电性能等） 好，可以重新接线起爆。 3)当孔深不大时（ 50cm 以内） ，可用表面爆破法炸毁；当 孔较深时，如为粉状药装填和炮孔用松散物填塞者，可先把填塞 物用木制、竹制工具小心掏出，再用低压水浸泡并冲洗出或以压 缩空气和水的混合物把炸药冲出来，将未爆药包的雷管销毁或将 35 上部炸药掏出部分后，再重新 装入起爆药包起爆。 4)在距炮孔 30cm 以外，打与原来炮孔平行的新炮孔，再重 新装药起爆销毁原盲炮。 5)处理盲炮的炮孔爆炸后，爆破工必须详细检查炸落的岩石， 收集未爆的雷管。盲炮处理完毕前，严禁在该地点进行与处理盲 炮无关的工作。 （13）爆破器材收发应遵守下列规定 1）对新购进的爆破器材，应逐个检查包装情况，并按规定 作性能检测； 2）应建立爆破器材收发帐，领取和清退制度，定期核对帐目， 做到帐物相符； 3）变质的过期的和性能不详的爆破器材，不应发放使用； 4）发现爆破器材丢失、被盗，应及时向主管部门及公安机关 报告。 4 4、防防止止物物体体打打击击事事故故措措施施 （1）采剥工作面有浮石时，必须及时处理，如未处理，不得 在浮石危险区从事其他任何作业，并须设置醒目危险标志，禁止 任何人员在边坡底部休息和停留，对有潜在危险的边坡，要建立 观测预报制度 ； （2）任何进入作业现场的人员，都必须戴安全帽；在距地面 超过 2m 或坡度超过 30的台阶坡面上的作业人员，必须使用安 36 全绳，防止高处坠落或高处落 物、落石伤人。所有人员要定 期进行培训，加强安全教育； （3）在岩石破碎机喂料口应加装盖板，以免造成石块伤人； （4）若用手锤辅助破碎矿岩，必须掌握稳妥，严防打飞锤伤 人，防止飞溅碎石伤人、伤眼。 5 5、防防止止人人员员高高空空坠坠落落事事故故措措施施 （1）矿山企业应尽量避免或减少登高、临边作业。 （2）为作业人员提供必要的防护用品，在台阶、边沿和部分 边坡上要设置安全栏、安全网、安全梯等。临边作业，必须设置、 完善有效的安全防护设施。 （3）在高处作业人员必须系安全带（绳） ，并严禁两人同 时使用一根安全带（绳）。 （4）在高处边坡上设置防护栏、扶手设施，工人上山道路靠 近边坡，应采取防护措施； （5）因破碎机运行时振动大，必须定期检查其基础的牢固性， 发现有异常时应立即停止工作、进行处理后； （6）提高人员身体素质，采取各种劳动卫生措施，不断改善 劳动条件和环境，保障员工身心健康，员工定期进行体验，发现 身体状况不宜高处作业时，应及时调离高处作业岗位。 （7）经常组织员工进行安全教育学习和技术培训，增强职工 的安全意识，提高作业人员的作业技能。 6 6、运运输输和和机机械械设设备备防防护护装装置置及及安安全全运运输输保保障障措措施施 37 （1）公路要求 公路应保持路面平整，无坑洼和积水，公路排水沟应保 持畅通。公路宽度达到45m，最大纵坡度不超过 9%，最小曲 率半径不低于 15m。 双车道的路面宽度，应保证会车安全。陡长坡道的尽端 弯道，不宜采用最小平曲线半径。弯道处会车视距不能满足要求 时，应设分车线。 在山坡填方的弯道处、坡度较大的填方地段以及高路堤 上，道路外侧应设置护栏、挡车土堆等。 主要运输道路及联络道的长大坡道上，可根据运行安全 需要设置车辆避难道。 （2）汽车运输安全要求 汽车严禁运载易燃、易爆物品。驾驶室外平台、脚踏板 和自卸式车斗不准载人，禁止在运行中起落车斗。 车辆在矿区道路上行驶时，宜采用中速；在急弯、陡坡、 危险地段应限速行驶，在养路地段应减速通过，矿山应依据具体 情况规定各地段的车速，并设置路标。 雾天和烟尘较大影响视线时，应开车前黄灯靠右减速行 驶，前后车间距不得小于30m。视线不足 20m 时，应靠右暂时 停驶。 冰雪和多雨地区，道路较滑时，应有防滑措施。减速行 驶，前后车距离不得小于40m，行驶时禁止急转方向盘、急刹 38 车、超车和拖挂其他车辆，必 须拖挂时，应采取有效的安全 措施，并有专人指挥。 装车时，驾驶员不得将头和手臂伸出驾驶室外，同时禁 止检查维护车辆。 卸矿平台要有足够的调车宽度，卸矿点必须有可靠的挡 车设施，其高度应不小于轮胎直径的五分二，挡车设施须经技术 检验合格，方准使用。 拆卸车轮和轮胎充气时，应先检查车轮压条、钢圈是否 完好，如有缺损，应先放气后拆卸，在举升的车斗检查时，必须 采取可靠的安全措施。 禁止溜车发动车辆，下坡行驶中严禁空挡滑行，在坡道 上停车时，要使用停车制动。 设备要定期检修，特别是刹车止动装置必须灵活可靠， 每天作业前必须进行检查，如发现问题，必须及时修复。 （3）装载作业安全要求 挖掘机汽笛或警报器应完好。进行各种操作时，均应发出 警告信号。夜间作业时，车下及前后的所有信号、照明灯应完好。 挖掘机作业时，发现悬浮岩块或崩塌征兆等情况，应立即 停止作业，并将设备开到安全地带。 挖掘机作业时，悬臂和挖斗下面及工作面附近，不应