【文章內容簡介】 表土覆蓋很少，露采條件較好，采用中深孔爆破落礦，分層回采作業(yè)，以一個工作面作業(yè)，可以滿足 萬 t/a 生產能力所需。（4）運輸能力：采場運輸，根據地形條件，采場采用挖掘機裝車、載重汽車轉運至破碎場，可滿足 萬 t/a 的運輸能力。外部運輸，礦區(qū)己有公路相通，采用裝載機裝礦、汽車運輸，可以滿足 萬 t/a 的運輸能力。（5）生產設備能力：礦山配備的主要生產設備：挖掘機 1 臺、裝載機 1 臺、空壓機2 臺、PE900 型破碎機 1 1 套，振動篩各 1 臺，SKD100 型潛孔鉆機1 臺。生產設備能力可以達到 萬 t/a。綜上所述，根據礦山保有儲量和目前市場需求的實際情況，麻江縣宣威鎮(zhèn)瑯琊村井邊沖采石場的礦石生產能力確定為 萬 t/a，礦山有效服務年限在 50 年以上。2. 生產能力驗算露天礦生產能力包括兩個指標，即礦石生產能力和礦巖總生產能力。兩者通過剝采比聯(lián)系起來。14Aa＝A（1＋n）式中：Aa ——年礦巖總生產能力；n——生產剝采比；A——年礦石生產能力。因表土覆蓋很少，估算剝采比為 年剝采總量為：Aa＝3(1 ＋)＝（萬 t）按可布置的挖掘工作面數(shù)目確定可能達到的生產能力A＝NnQqA＝11105300＝31500（t/a ）＝（萬 t/a） 。式中: A——露天礦礦石年產量（t/a） ；N——采礦點數(shù)目；n——工作班次；Q——采礦點生產能力（t/班） ；q——有效年工作日。經測算，以一個開采工作面回采可以滿足年采剝總量 萬 t的要求。3. 礦山服務年限礦山生產規(guī)模為 萬 t/a。礦山可采儲量 萬 t，礦山服務年限為：礦山服務年限 T＝Q k247。A＝247。3= （年）式中：Q k—可采資源儲量，萬 t； A—礦山設計規(guī)模，萬 t/a；15 T＝Qk247。A礦山按 萬 t/a 的生產能力開采，礦山服務年限為 年。 投資分析根據業(yè)主介紹，目前當?shù)厣笆N售價格在 55 元/m 3 左右。隨著國民經濟建設和發(fā)展速度的加快，砂石價格在一定時期內將穩(wěn)中有升，開發(fā)礦山資源是有經濟效益而且非常可觀。該礦山項目設計規(guī)模為 3 萬 t/a（約 萬 m3，松散系數(shù)約 ） ，服務年限按 50a 計，其項目估算總投資 190 萬元。砂石按每 55 元/m 3 的銷售價計，其年銷售收入為 萬元?？鄢a全成本 30 元/m 3，每 m3 礦可獲利潤 25 元，則年毛利潤為 萬元，扣除稅收 萬元，年純利潤為 萬元，5 年即可收回投資。同時礦山的建設可解決當?shù)夭糠质Ｓ鄤趧恿Φ木蜆I(yè)問題，并促進當?shù)亟洕陌l(fā)展。序 號 項 目 名 稱 投 資 （ 元 ） 比 例1 人 工 工 資 %2 土 地 征 用 費 %3礦 產 品 資 源 費 %4 稅 費 %5 采 掘 費 用 %6運 輸 費 用 %7 水 電 費 %8 其 他 費 用 %9環(huán) 保 費 用 %10 材 料 費 %11 折 舊 費 %12合 計 %成 本 估 算 表 （ 每 m3）投資回報率：返本期按 5 年計，盈利期為 47 年，平均按純利潤 萬元計，共可實現(xiàn)盈利 萬元。投資回報率為 247。190100％＝％。16礦山的開采具有較高的社會效益和經濟效益。 開拓方案露天礦開拓運輸方法有多種，其影響開拓方法選擇的因素甚多，主要的有自然地質條件、生產技術條件、經濟條件因素等。選擇開拓方法的主要原則有以下幾點：要求礦山基建的時間短、早投產、早達產；要求生產工藝簡單、可靠、技術上先進；基建工程量少，施工方便；基建投資少、尤其是初期投資要少。根據以上原則和自然地形、開采高度等實際情況，可以選擇簡易公路—溜槽聯(lián)合開拓和公路開拓方案。方案比較表 表 3—1 方案名稱可比項目 公路開拓 簡易公路—溜槽開拓優(yōu)點 運輸能力大，機動靈活，管理簡單。充分利用現(xiàn)有的自然條件，上山公路維護簡單，建設期短，能盡快投產 。缺點占用土地面積大，投資較大，環(huán)境影響大，基建期長。運輸安全狀況較差。溜礦上卸下裝必須分時段，上下不能同時作業(yè)，增加轉運環(huán)節(jié)，二次鏟裝費較高，上下溜礦需要協(xié)調。由于礦區(qū)內地形坡度較陡，開拓公路布置困難，工程量大，維護工作復雜，安全性差；而礦區(qū)地形坡度較大，且臨近工業(yè)場地一側存在采空區(qū)開采邊坡可以利用的現(xiàn)狀條件適宜溜槽布置，因此本方案選擇采用簡易公路—溜槽開拓方案。17簡易公路從鄉(xiāng)村公路起布置在礦區(qū)西部山坡，挖機行走簡易公路應滿足挖掘機(最大允許爬坡度:58%,30176。)行走。各分段采下的礦石采用挖掘機直接通過溜槽轉運，溜槽下部直接采用裝載機轉運礦石至破碎加工料場。溜槽布置及安全要求：（1）溜槽上部設檔車梁，下部設檔石墻，保證放礦安全。檔車梁高度不小于車輪直徑的 1/3；檔石墻規(guī)格及結構：厚度下部、上部 ，長度 15m，高度 2m，塊石混凝土堆砌結構。 （2）從安全和放礦條件考慮，溜槽坡度以 45176。～60176。為宜，應不超過65176。；深度約 米，寬度 米。 （3） 放礦時溜槽上部一定要有專人負責監(jiān)督警戒，防止飛石傷人。（4）應合理選擇溜槽的結構和位置。溜槽底部接礦平臺周圍應有明顯警示標志，溜礦時人員不應靠近，以防滾石傷人。 開采順序和推進方式 開采順序：開采順序為自上而下臺階開采。 推進方向：工作線推進方向基本為由北向南推進，工作面推進方向基本由西向東方向推進。 工作臺階劃分根據中深孔開采臺階高度布置規(guī)范，結合礦山整體開采深度，設計首先將礦區(qū)內的所采礦體從高到低每隔 15m 垂直高度劃分為 418個工作階段。然后，沿著 795m 水平從西向東（工作面推進方向）開挖第一個水平臺階。臺階高度 15m，臺階邊坡角 70176。其次，在第一個水平臺階下方，即 780m 水平標高開挖第二個水平臺階（開采推進方向同上） 。以此類推，從上向下進行臺階開采至 750m 水平設計最低開采臺階；保留上部臺階底盤 5m 作為安全平臺；每隔 23 個臺階設 1 個清掃平臺，清掃平臺寬度 6m。本礦開采區(qū)最終邊坡分 4 層臺階，設計在 780m 水平設一清掃平臺。 開采工藝、主要設備選型和爆破方案 開采工藝工藝流程生產工藝：穿爆設計（炮孔布置）—穿孔、爆破—鏟運—溜槽（剝離廢土綜合利用或運至臨時廢土場）—裝載機轉運礦石—破碎、篩分加工—砂石裝車外運。穿 爆 設 計破 碎篩 分外 運 穿 孔 爆 破 鏟 運綜 合 利 用 或廢 土 堆 放 點剝 離 廢 土 溜 槽裝 載 機 轉 運 礦 石工 藝 流 程 圖19 鉆孔設備礦山開采設計采用 SKD100 型潛孔鉆機進行中深孔穿孔爆破。采場運輸采場運輸采用挖掘機轉運至溜槽，溜槽下部裝載機直接轉運至破碎場。采場布置采場布置盡量簡便合理，安全方面應符合露天礦山的安全規(guī)程要求。 礦山主要生產設備選型1. 打孔設備因礦巖堅硬，采用 SKD100 型潛孔鉆機,配一字型鉆頭，空心六棱鋼釬，鉛頭直徑 100mm。 （新增）2. 供風設備選用 SKD100 型潛孔鉆機，礦山目前配備的 2 臺 V/動空壓機能夠滿足鑿巖供風需求。 （原有）3. 裝礦設備礦山目前配備有挖掘機 1 臺，裝載機 1 臺，為減少工人勞動強度，提高生產效率，設計采用挖掘機、裝載機裝礦。 （原有）4. 采場運輸設備采場運輸采用挖掘機轉運至溜槽，溜槽下部裝載機直接轉運至破碎場。20 爆破方案本礦爆破工程類別屬露天深孔爆破，爆破工程分級為 B 級；礦山爆破工程的設計單位及施工單位均應具備 B 級爆破工程的設計和施工資質。本方案中的爆破工程設計僅供企業(yè)參考。鉆孔深度鉆孔深度根據分層高度、工作坡面角確定：L＝H/sinα+h＝15m/Sin70176。+1m＝17m， 式中：H—分層高度：15 米α—工作坡面角；h—鉆孔超深，取 h=1 m。炮眼直徑（D）炮眼直徑（D）由選用鉆頭直徑確定，取 D=100mm最小抵抗線Wp= D√( △Lτ)/qmH Wp——底盤抵抗線，mD ——炮孔直徑 ，采用不隅合裝藥，取 dmH——層高度，取 15 mm——炮孔鄰近系數(shù)，取 q——單位炸藥消耗量， 礦石硬度系數(shù) f=8~10，取 kg/m3L——炮孔全長，取 17m△——裝藥密度，根據干孔、水孔和炸藥類型變化，這里平21均取 τ——裝藥系數(shù)，取 經計算 Wp=。孔距：在在施工中根據巖石的節(jié)理發(fā)育狀況靈活調節(jié)。一般計算公式為：a=mW=（）=（）m ，設計取 。排距：b=（—1）a=，取 。堵塞長度確定合理的堵塞長度和保證堵塞質量，對改善爆破效果和提高炸藥能力利用率具有重要作用。 合理的堵塞長度應能降低爆炸氣體能量損失和盡可能增加鉆孔裝藥量。堵塞長度過長將會降低延米爆破量，增加鉆孔費用，并造成臺階上部巖石破碎不佳；堵塞長度過短，則炸藥能量損失大，將產生較強的空氣沖擊波、噪聲和個別飛石的危害，并影響鉆孔下部破碎效果。一般堵塞長度不小于底盤抵抗線的 倍，或取 2040 倍孔徑，最好不小于 20 倍孔徑。堵塞試驗表明，隨著堵塞長度的減少則炸藥能量損失增大。不堵塞時爆轟產物將以每秒幾千米的速度從炮孔口噴出，造成有害效應，因此安全規(guī)程中禁止無堵塞爆破。根據上述計算結合礦山生產經驗，孔徑 100mm 深孔的堵塞長度一般取 。堵塞物料多為就地取材，以黃泥、粘土或選礦廠的尾砂做堵塞物料。單孔裝藥量(q)22Q1=qaWpH=15=式中：q——單位炸藥消耗量：取 。達到設計年產量所需炮孔數(shù)（n）年工作日按 300 天計算，采剝總量為 萬噸，則每天產量為30600247。300=102 噸。單孔崩礦量：15＝716（t）所需炮孔數(shù)：N＝102/716＝（個）經計算，每天需打 個炮孔能夠滿足礦山生產需求。因本礦山采用中深孔爆破，爆破時所需炸材量大，根據礦山具體情況，不易天天爆破。因此，設計礦山每 20 天爆破一次，每次炮孔數(shù)為 3 個。每次爆破所需炸藥量（M）每個炮孔平均裝藥量按 90kg 計算，則每次爆破所需炸藥量為：M＝Qn=903＝270（kg）起爆網絡每次爆破均為單排炮孔，每次爆破 3 個炮孔，總共分 3 段爆破，每段 1 個炮孔，單段爆破最大裝藥量為 90kg；每個炮孔均采用雙導爆管起爆，各炮孔引出的導爆管和導爆索緊密相連，導爆索一端和起爆雷管（費電雷管）連接，起爆雷管在和起爆器相連，形成完整的起爆網絡。1爆破的安全距離:——爆破振動安全允許距離23公式，R=（K/V） 1/a （m）3Q式中，R——爆破振動安全允許距離，m；Q——微差爆破最大一段總藥量，本采石場單段控制藥量為 90kg；V——爆破地震安全速度，一般磚結構房屋取 ；K、a ——為爆破介質相關系數(shù)和衰減指數(shù)，K 取 200，a取 。即：R=（K/V） 1/a =本礦山工業(yè)場地主要建筑設施距離設計開采區(qū)最近點在 60m 以上，爆破震動對工業(yè)場地內建（構）筑物影響不大?！骑w石的安全距離露天爆破時，個別飛石的飛散距離受地形、風向和風力、堵塞質量，爆破參數(shù)等影響,個別飛石對人員安全距離為：Rf＝（40/）D＝（40/）10＝（m ）式中：Rf——爆破個別飛散物的安全距離，m。D——炮孔直徑， cm。根據《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》 （GB16423—2022）和《爆破安全規(guī)程》 （GB67222022）相關松動爆破安全警戒距離規(guī)定，礦山爆破安全警戒距離以爆破點為中心，半徑取 200m,順坡方向安全警戒距離增加 50%。1炮眼布置采用單排炮眼爆破，炮眼深度 17m，炮眼傾角 70176。爆破方向24考慮以下因素：A、利用兩個自由面增加爆破效果；B、減少爆破個別飛散物對工業(yè)場地影響，盡量向無人區(qū)方向，必要時采用柔性網罩覆蓋爆破。1爆破注意事項采用中深孔爆破，必須委托有資質的單位編制爆破專項設計，并報有關部門批準后，才可實施該爆破，爆破時，必須加強安全警戒，并在爆破警戒范圍內做好標示，要相關人員把守，禁止車輛及人員通行。為防止飛石和其它事故發(fā)生，必要時采用柔性網罩覆蓋爆破，爆破時間盡量安排在可見度好的白天。根據《爆破安全規(guī)程》 （GB 6722—2022）第 條規(guī)定，爆破后進入爆破作業(yè)點的檢查時間：如無盲炮，從最后一響算起，露天礦山 5min 后才準進入爆破地點檢查，若不能確認有無盲炮，應經15min 后才能允許進入爆破區(qū)檢查。1爆破作業(yè)應考慮以下因素①巖層層面及節(jié)理裂隙面傾角傾向。②利用兩個自由面增加爆破效果。③減少爆破飛石對工業(yè)場地、路過車輛、行人以及輸電線的影響。因此，爆破時一定要控制好爆破裝藥最小抵抗線方向，應實施松動爆破或采用柔性 3 層以上網罩覆蓋爆破，不得出現(xiàn)飛散石。25 露天采場最終邊坡要素 階段高度階段高度主要取決于礦巖性質和裝載設備規(guī)格，根據本礦礦巖性質、落礦開采方式、裝載設備規(guī)格的情況和礦山安全規(guī)程的相關要求，本方案設計中的階段高度取 15m。 階段坡面角根據礦山開采設計手冊，當巖石摩氏硬度為 6～7 時，取階段60176?！?0176。因本礦的礦巖穩(wěn)固性好，巖石摩氏硬度：7～9，所以階段坡面角取 70176。