【正文】 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)達(dá)茂東源鐵礦年產(chǎn)170萬(wàn)噸初步設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄摘 要 IAbstract II第一章 礦區(qū)概況 1 礦區(qū)地理交通位置 1 礦區(qū)水文、地文 1第二章 礦床地質(zhì)特征 2 區(qū)域地質(zhì)特征 2 地層 2 構(gòu)造 2 火成巖 2 礦體賦存條件 2 礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀 2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造 3 礦體地質(zhì)特征 3 3 礦石類(lèi)型、品位及有用成分 4 礦巖物理力學(xué)性質(zhì) 5 礦床水文地質(zhì)條件 5第三章 露天礦合理幫坡角確定 6 概述 6 影響邊坡穩(wěn)定性的因素 6 礦區(qū)工程地質(zhì)特征 6 礦巖物理力學(xué)性質(zhì) 7 合理幫坡角確定 7第四章 露天開(kāi)采境界 8 8 8 8 9 確定露天礦最小底寬 9 確定露天礦開(kāi)采深度 10 在各地質(zhì)橫剖面圖上初步確定露天開(kāi)采深度 10 露天礦底部標(biāo)高的調(diào)整 11 露天開(kāi)采境界的參數(shù) 12 12 采場(chǎng)的最終要素 12 境界內(nèi)的礦巖量及開(kāi)采年限 13第五章 礦田開(kāi)拓 16 16 開(kāi)拓方法選擇的原則 16 開(kāi)拓系統(tǒng)方案比較與確定 17 技術(shù)方案比較 17 汽車(chē)運(yùn)輸開(kāi)拓方式的選擇 17 汽車(chē)開(kāi)拓方式方案比較 17 18 確定開(kāi)拓坑道及開(kāi)段溝的規(guī)格、計(jì)算掘進(jìn)速度 19 各溝道的規(guī)格 19 新水平準(zhǔn)備時(shí)間 20 22第六章 開(kāi)采參數(shù)與開(kāi)采程序 23 選擇開(kāi)采方法、確定開(kāi)采參數(shù) 23 階段高度及工作階段坡面角 23 最小工作平臺(tái)寬度 23 挖掘機(jī)工作線長(zhǎng)度 24 礦山開(kāi)采發(fā)展程序 24第七章 露天礦生產(chǎn)能力 25 露天礦工作制度及主要機(jī)械設(shè)備的工作制度 25 礦山工程延深速度 25 驗(yàn)證露天礦生產(chǎn)能力 25 25 均衡生產(chǎn)剝采比的原則 25 均衡生產(chǎn)剝采比的確定 26 采掘進(jìn)度計(jì)劃的編制 26 26 26 礦山工作計(jì)劃 27第八章 穿孔爆破 28 概述 28 穿孔工作 28 穿孔設(shè)備的選擇 28 設(shè)備生產(chǎn)能力的確定 29 設(shè)備數(shù)量的計(jì)算 29 二次破碎方法和所需的設(shè)備數(shù)量 29 爆破工作 30 爆破方法的選擇 30 爆破方法及爆破器材 30第九章 采裝工作 34 采裝設(shè)備的選型 34 電鏟的生產(chǎn)能力及數(shù)量的計(jì)算 34 采裝工作面參數(shù)及工作平盤(pán)的配線方式 35 工作面參數(shù) 35 平盤(pán)配線方式 36第十章 露天礦運(yùn)輸 37 37 37 37第十一章 排土工作 42 選擇排土場(chǎng)的基本要求 42 排土場(chǎng)位置的選擇及排土容積的計(jì)算 42 排土場(chǎng)位置的選擇 42 排土場(chǎng)的容積 42 排土方法的選擇及堆置要素的確定 43 選擇排土方法 43 確定排土場(chǎng)參數(shù) 43 推土機(jī)的能力、數(shù)量和選型 44 推土機(jī)選型 44 推土機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算 44 推土機(jī)數(shù)量 45第十二章 企業(yè)總平面布置 46 46 46 46 46 47第十三章 露天礦主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 48參考文獻(xiàn) 49附錄 50致 謝 6061第一章 礦區(qū)概況 礦區(qū)地理交通位置內(nèi)蒙古達(dá)茂旗東源鐵礦位于內(nèi)蒙古背斜北緣，區(qū)域內(nèi)出露的主要地層為太古界五臺(tái)群一套古地槽相沉積中淺區(qū)域變質(zhì)巖和第三系、第四系地層；區(qū)域內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)較為發(fā)育；巖漿巖大多呈脈狀產(chǎn)出，規(guī)模很小，多侵入于五臺(tái)群地層中。三合明東部鐵礦區(qū)位于達(dá)茂旗東南60公里，行政區(qū)劃屬達(dá)茂旗希拉穆仁鎮(zhèn)管轄，地理坐標(biāo)為：東經(jīng)：111Ｏ00‘30＇＇—111Ｏ03‘00＇＇北緯：41Ｏ20‘30＇＇—41Ｏ22‘00＇＇礦區(qū)內(nèi)有呼百線公路穿過(guò)，距達(dá)茂旗政府所在地百靈廟鎮(zhèn)700Km，礦區(qū)南西距石寶鄉(xiāng)3公里，百靈廟—武川的柏油公路從礦區(qū)南側(cè)4公里處通過(guò)，區(qū)內(nèi)有簡(jiǎn)易公路可通行汽車(chē)，交通方便。 礦區(qū)水文、地文工作區(qū)位于內(nèi)蒙古高原的南緣，海拔1645—1665米，屬丘低山陵區(qū)，相對(duì)高差20米，區(qū)內(nèi)水系不發(fā)育，多為干谷，第四系覆蓋廣泛，基巖露頭較差。植被不發(fā)育，覆蓋厚。本區(qū)為典型的大陸性氣候，春季多風(fēng)，夏季炎熱，冬季嚴(yán)寒，年最高溫度35ＯC，年平均氣溫0ＯC；每年七、八月為雨季，且多為暴雨，年均蒸發(fā)量2100mm，無(wú)霜期為106天，冰凍期由10月至翌年4月，冬春季節(jié)多見(jiàn)西北風(fēng)，平均風(fēng)速15m/s，最大風(fēng)速可達(dá)26m/s。本區(qū)為地震多發(fā)區(qū)，根據(jù)GB18306—2001圖《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》得知，對(duì)照烈度為8度以上設(shè)防區(qū)。區(qū)內(nèi)居民為蒙汗雜居，以漢族為主。區(qū)內(nèi)現(xiàn)有水源很少，溝谷中有間歇性流水，水位隨雨季升降。本區(qū)為牧區(qū)，以牧業(yè)為主，人口稀少，經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，附近的三合明鐵礦是最大的工業(yè)基地，近年來(lái)隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，對(duì)鐵精粉的需求量劇增，故新建了許多小型鐵礦廠，電力條件比較便利。礦區(qū)已有高壓輸電線路，為礦山建設(shè)提供了方便。第二章 礦床地質(zhì)特征 區(qū)域地質(zhì)特征內(nèi)蒙古達(dá)茂旗東源鐵礦位于內(nèi)蒙古背斜北緣，區(qū)域內(nèi)出露的主要地層為太古界五臺(tái)群一套古地槽相沉積中淺區(qū)域變質(zhì)巖和第三系、第四系地層；區(qū)域內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)較為發(fā)育；巖漿巖大多呈脈狀產(chǎn)出，規(guī)模很小，多侵入于五臺(tái)群地層中。 地層地層區(qū)劃為華北地層區(qū)陰山地層分區(qū)大青山小區(qū)，出露地層由新至老有第四系（Qhal+pl）沖洪積，殘破積砂礫層，第三系上新統(tǒng)（N2）磚紅色泥巖加泥灰?guī)r、玄武巖。白堊系下統(tǒng)（K1h）后白銀不浪溝砂礫巖，頁(yè)巖含煤；侏羅系中上統(tǒng)（J2－3d）大青山組雜色含礫砂巖，砂巖，粉砂巖夾頁(yè)巖及泥灰?guī)r透鏡體；元古界白云鄂博群（Pt2by）結(jié)晶灰?guī)r夾石英巖及變質(zhì)含礫砂巖；上太古界色爾騰山群（Ar3s）角閃巖夾石英巖及透閃巖，磁鐵石英巖，片巖，斜長(zhǎng)角閃巖。 構(gòu)造內(nèi)蒙古達(dá)茂旗東源鐵礦區(qū)位于內(nèi)蒙古背斜北緣，區(qū)內(nèi)地層由于受基地褶皺及構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，褶皺和斷裂活動(dòng)較為發(fā)育。東源礦區(qū)斷裂活動(dòng)比較劇烈，較大的斷層有二條，分布于東源礦區(qū)之南北兩側(cè)，斷層均具逆掩性質(zhì)。此外，還有礦區(qū)西側(cè)的斷層和兩條規(guī)模較小的層間逆斷層等。 火成巖礦區(qū)內(nèi)火成巖主要有閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖、輝長(zhǎng)巖，云斜煌斑巖。閃斜煌斑巖、正長(zhǎng)斑巖等。這些火成巖都侵入五臺(tái)群地層中，呈脈狀產(chǎn)出，規(guī)模很小，對(duì)礦體一般影響不大。 礦體賦存條件 礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀內(nèi)蒙古達(dá)茂旗東源鐵礦產(chǎn)于五臺(tái)群下列三個(gè)巖層中：下角閃巖段上部（磁鐵透閃片巖，透閃片巖及黑云透閃片巖）；下磁鐵石英巖段（磁鐵透閃片巖及石英巖）；片巖段第一、二、三巖層（石榴透閃片巖及磁鐵透閃片巖）。三合明東部礦區(qū)鐵礦的成因類(lèi)型為沉積變質(zhì)鐵礦之變質(zhì)鐵硅建造鐵礦，賦存于上太古界色爾騰山群第三巖段（Ar3S3）磁鐵透閃片巖中，礦體走向近南北向。頂?shù)装鍑鷰r為石英透閃片巖，而含礦層位及礦體中的夾層為含磁鐵透閃石英巖，個(gè)別地段夾斜長(zhǎng)角閃巖薄層，并含有少量石榴石。礦體地表平均水平厚度122米，礦體延深20—200米之間有膨大縮小現(xiàn)象，200米以下礦體有膨大現(xiàn)象。礦體走向北東20176。,向南東傾斜，傾角76176。～80176。,局部有直角和倒立現(xiàn)象。礦體呈似層狀產(chǎn)出。 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造 褶皺構(gòu)造：礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，總體為陡立的單斜，地層走向10度，傾向東傾角85度左右，因多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，巖層沿走向有所扭曲，與三合明中部露頭構(gòu)成一個(gè)寬闊的正常背斜，本區(qū)為背斜之東翼。斷裂構(gòu)造三合明勘探報(bào)告中的F12，F(xiàn)16逆斷層延伸至礦區(qū)中，礦區(qū)北側(cè)的逆斷層（F16）出露長(zhǎng)380米，向東被第四系覆蓋，傾向北，傾角84度，由于這兩條斷層的影響，地層有地壘式構(gòu)造及層間破碎。礦石呈花崗變晶結(jié)構(gòu)，條帶狀構(gòu)造及星散狀構(gòu)造。 礦體地質(zhì)特征 三合明東部礦區(qū)鐵礦由兩個(gè)主礦體構(gòu)成。編號(hào)為①號(hào)礦體和②號(hào)礦體。另有五個(gè)小礦體，編號(hào)分別為①①②②②3，現(xiàn)對(duì)兩個(gè)主要礦體作如下敘述：1) ①號(hào)礦體分布在礦區(qū)東側(cè)，地形平緩，地表標(biāo)高最高1618米，最低標(biāo)高1228米，礦體南端在7線南被第四系殘坡積層覆蓋。覆蓋層厚近10米。在8勘探線之北礦體尖滅在地層中。礦區(qū)內(nèi)控制長(zhǎng)度為495米，礦體形態(tài)為層狀、似層狀，走向?yàn)?80度，傾向90度，總體傾角為80度，個(gè)別處達(dá)83度。%，%，%，%屬變化均勻型。，，%屬簡(jiǎn)單型。%，%，%，%為均勻型。2) ②號(hào)礦體②號(hào)礦體位于礦區(qū)西側(cè)，因正在挖掘礦石，故地表較平緩，在地表與①礦體相距60—100米。礦體總體呈層狀至似層狀，在南端7線處變的寬大，在第7勘探線南被第四系殘坡積層覆蓋。覆蓋層厚10米。礦體控制長(zhǎng)度475米，走向?yàn)槟媳毕?，向東傾斜，傾角80度—85度。礦體控制深度最高在4線處為1631米，最低在0號(hào)勘探線1215米高度處。%，%，%，%屬均勻型。%，%，%，%屬均勻型。②，，%屬中等變化厚度。①、②號(hào)礦體從地表到地下深處品位變化不大，屬中低品位的弱磁性磁鐵礦礦石。 礦石類(lèi)型、品位及有用成分礦石類(lèi)型主要是石英型磁鐵礦石和閃石型磁鐵礦石。根據(jù)物相分析和鏡下鑒定，金屬礦物主要為磁鐵礦，呈灰白微帶棕色，他形粒狀，呈集合體或分散狀嵌布在脈石中，部分磁鐵礦中包裹有黃鐵礦。黃鐵礦呈淡白黃色，他形粒狀，均質(zhì)，與磁鐵礦連生或呈包裹體嵌于磁鐵礦中，呈分散狀嵌布在脈石中。磁鐵礦含量為520%，黃鐵礦含量23%，偶見(jiàn)黃銅礦，零星分布在脈石中，%。脈石礦物主要有石英、透閃石、黑云母。礦石中的有用組分除鐵以外，還尚未發(fā)現(xiàn)可供綜合利用的其他有用礦物元素。礦石的品味（TFe）～，%，磁性鐵（MFe）含量一般在6～16%之間，%，%，含鐵礦物主要為磁鐵礦，其次為少量的假象赤鐵礦、褐鐵礦。全鐵和磁鐵的差值很大；%以上，%。礦石中主要有益元素（Fe）分布較均勻，%，%。 礦巖物理力學(xué)性質(zhì)鑒于地質(zhì)資料儲(chǔ)量計(jì)算（體重）已經(jīng)采用三合明鐵礦西部異常區(qū)工程地質(zhì)資料，所以本次方案設(shè)計(jì)在本區(qū)沒(méi)有工程地質(zhì)資料的情況下采用三合明西部區(qū)工程地質(zhì)資料，具體為：礦石硬度系數(shù)：f=8~17巖石硬度系數(shù)：f=4~10礦石體重： t/ m3巖石體重： t/ m3礦石松散系數(shù)：巖石松散系數(shù)： 礦床水文地質(zhì)條件東源礦區(qū)含水層主要為第四系潛水含水層，第三系砂巖潛水含水層及基巖風(fēng)化裂隙潛水含水層等。第四系潛水含水層：含水層呈多層結(jié)構(gòu)，下部為砂礫石層，是主要含水帶。中部為中細(xì)砂夾砂質(zhì)粘土，并構(gòu)成局部粘土透鏡體。頂部主要是細(xì)砂巖。~，~。自北西至南東水位由深變淺，~。第三系砂礫巖潛水含水層：含水層主要由礫巖泥質(zhì)砂巖及粘土巖組成。~。基巖風(fēng)化裂隙潛水含水層：本區(qū)基巖風(fēng)化裂隙發(fā)育，經(jīng)地下水作用，裂隙面褐鐵礦化較強(qiáng)，局部裂隙充填有碳酸鹽及泥類(lèi)物質(zhì)。~。~，~。第三章 露天礦合理幫坡角確定 概述露天礦最終幫坡角是采場(chǎng)最下一個(gè)階段的坡底線和最上一個(gè)階段的坡頂線構(gòu)成的假想平面與水平面的夾角。達(dá)茂礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，位于內(nèi)蒙古背斜北緣，褶皺和斷裂活動(dòng)較發(fā)育。較大的斷層有二條，分布于達(dá)茂礦區(qū)的南北兩側(cè)，斷層均具有逆掩性質(zhì)。礦石呈花崗變晶結(jié)構(gòu)，條帶狀構(gòu)造及星散狀構(gòu)造。含鐵礦物主要為磁鐵礦，其次為少量的假象赤鐵礦和褐鐵礦。礦體走向北東20176。,向南東傾斜，傾角76176?！?0176。,局部有直角和倒立現(xiàn)象，礦體呈似層狀產(chǎn)出。礦石中有害雜質(zhì)S、P含量較低，礦區(qū)含水層主要為第四系潛水含水層，第三系砂巖潛水含水層及基巖風(fēng)化裂隙潛水含水層等，水系不發(fā)育。 影響邊坡穩(wěn)定性的因素內(nèi)蒙古影響露天礦邊坡穩(wěn)定性的因素很多，估計(jì)各種因素的影響程度都是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。這些影響因素如下：礦石礦物組成的影響，包括礦石的堅(jiān)硬程度和構(gòu)造；巖體結(jié)構(gòu)面，結(jié)構(gòu)體及巖體結(jié)構(gòu)的影響；水的影響，露天礦滑坡，大量發(fā)生在雨后，雨季和解凍時(shí)期，因此水是邊坡穩(wěn)定性的極為有害的因素；結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響，其包括自重應(yīng)力，殘余應(yīng)力，水應(yīng)力，震動(dòng)應(yīng)力，溫差應(yīng)力等；其他影響因素，包括露天礦服務(wù)年限和邊坡形狀等。 礦區(qū)工程地質(zhì)特征內(nèi)蒙古達(dá)茂旗東源鐵礦產(chǎn)于五臺(tái)群下列三個(gè)巖層中：下角閃巖段上部（磁鐵透閃片巖、透閃片巖及黑云透閃片巖）；下磁鐵石英巖段（磁鐵透閃片巖及石英巖）；片巖段第一、二、三巖層（石榴透閃片巖及磁鐵透閃片巖）。 礦巖物理力學(xué)性質(zhì)根據(jù)地質(zhì)資料：礦區(qū)工程地質(zhì)條件與達(dá)茂旗三合明鐵礦西部區(qū)相類(lèi)似，具體特征參照三合明鐵礦西部區(qū)工程地質(zhì)特征。鑒于地質(zhì)資料儲(chǔ)量計(jì)算（體重）已經(jīng)采用三合明鐵礦西部異常區(qū)工程地質(zhì)資料，所以本次方案設(shè)計(jì)在本區(qū)沒(méi)有工程地質(zhì)資料的情況下采用三合明西部區(qū)工程地質(zhì)資料，具體為：礦石硬度系數(shù)：f=8~17巖石硬度系數(shù)：f=4~10礦石體重： t/m3巖石體重： t/m3礦石松散系數(shù)：巖石松散系數(shù)： 合理幫坡角確定隨著采場(chǎng)開(kāi)采深度的增加和邊坡角的減緩，剝巖量將急劇增加，從經(jīng)濟(jì)效果看，邊坡角應(yīng)盡可能加大。然而，陡邊坡雖然可以帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益，但往往會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的滑坡事故，乃至破壞生產(chǎn)。從安全角度來(lái)考慮，應(yīng)盡可能減緩邊坡角。因此，綜合考慮經(jīng)濟(jì)與安全因素，是合理選取邊坡角的基本原則。選擇最終邊坡角時(shí)，應(yīng)該充分考慮組成邊坡的巖石物理力學(xué)性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)等因素。用類(lèi)比法來(lái)選取露天采場(chǎng)的最終邊坡角，查《采礦手冊(cè)3》表123，確定上盤(pán)總體邊坡角為45176。，下盤(pán)總體邊坡角為45176。第四章 露天開(kāi)采境界（1）自然因素：包括礦床賦存條件，如礦體形態(tài)、大小、厚度、傾角等，礦石種類(lèi)及品位，礦石和圍巖性質(zhì)、地形、礦區(qū)附近的河流、工程和水文地質(zhì)等。（2）技術(shù)組織因素：包括露天開(kāi)采技術(shù)水平、裝備水平、礦山附近的鐵路、主要建筑物和構(gòu)筑物。（3）經(jīng)濟(jì)因素：包括基建投資、基建時(shí)間和達(dá)產(chǎn)時(shí)間、礦石的開(kāi)采成本和銷(xiāo)售價(jià)格，開(kāi)采過(guò)程礦石的貧化和損失，以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要等。（1）圈定的露天開(kāi)采境界要保證露天采場(chǎng)內(nèi)采出的礦石有盈利，即采用的境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比；（2）要充分利用資源，盡可