【文章內(nèi)容簡介】 —礦石容重，2. 4噸/m179。；po—原礦價格，50元/t；b—露天開采的剝離成本，參考類似礦山取15元/m179。；a—露天開采的采礦成本（不包括剝離），參考類似礦山選取25元/t；將以上數(shù)據(jù)代入公式（1）中可得：Njh=(poa)R/b＝（5025）2. 4/15=4m179。/m179。由以上計算可知礦山開采剝采比不大于4m179。/m179。時，均有一定的經(jīng)濟效益。 開采境界礦區(qū)由4個拐點圈定范圍，地理坐標為：東經(jīng)102176。21′18″～102176。21′23″，北緯25176。38′32″～25176。38′39″，最高開采標高2510m，最低開采標高2470m，最大開采垂高40m。根據(jù)露天境界圈定原則，最終確定露天開采境界圈定結(jié)果見表31。表31 露天采場圈定結(jié)果序號項目單位采場備注1設(shè)計露天采場底部標高m2470　2設(shè)計露天采場最高標高m2510　3設(shè)計露天采場最大長度m2304設(shè)計露天采場最大寬度m1005本次設(shè)計露天采場最大采深m40　6最終邊坡角度 60176。7境界內(nèi)采剝總量萬m179。 8設(shè)計境界內(nèi)地質(zhì)資源儲量萬m179。9礦石回收率％9010損失率％1011采出礦石量萬 m179。12本次剝離巖土方量萬m179。13平均剝采比m179。/m179。14礦石容重（參考指標）t/m179。 采場邊坡參數(shù)的確定１、臺階高度臺階高度的大小與開采方式、鑿巖設(shè)備、鏟裝設(shè)備、礦巖性質(zhì)、礦巖埋藏條件、運輸條件有關(guān)。設(shè)計采用神鋼SK200液壓挖掘機，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，設(shè)計使用開山Y(jié)T28鑿巖機，鉆孔直徑35mm，鉆孔深度最大可達8m，表土層采用挖掘機直接鏟裝，礦石經(jīng)穿孔靜態(tài)爆破分離后由裝載機鏟裝或吊裝，礦山總開采深度為26m，為拉高生產(chǎn)效率，減少開采損失，生產(chǎn)以每5m為一個作業(yè)臺價，開采至最終邊界時，每兩個作業(yè)臺價合并為一個生產(chǎn)階段，階段高度為10m。根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場情況及設(shè)計規(guī)范確定開采階段高度為10m，即礦體工作臺階標高為2500、2490、2480、2470共四個臺階。臺階坡面角區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，節(jié)理、裂隙不發(fā)育，巖石完整性、穩(wěn)定性較好，內(nèi)巖性主要為石英砂巖夾頁巖及粉砂質(zhì)頁巖。根據(jù)采礦工藝條件及《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》（GB16423—2006）及《小型露天采石場安全生產(chǎn)暫行規(guī)定》（國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、國家煤礦安全監(jiān)察局第19號）的要求，臺階邊坡角控制在60176?！?5176。本設(shè)計根據(jù)礦山具體條件，將露天采場臺階坡面角確定為60176。平臺寬度（1）安全平臺寬度：設(shè)置安全平臺的目的攔截上部臺階滾石，安全平臺寬度確定為4m。（2）清掃平臺寬度：清掃平臺主要為了保證上部滾石的有效阻截及清運，清運汽車安全通行，故清掃平臺寬度確定為6m。故確定2480m為清掃平臺。（3）運輸平臺寬度：采用汽車直進式運輸，不專設(shè)運輸平臺。最終邊坡角根據(jù)《小型露天采石場安全生產(chǎn)暫行規(guī)定》要求，最終邊坡角根據(jù)巖體的穩(wěn)定性確定，但最大不得超過60176。；根據(jù)設(shè)計手冊，礦巖穩(wěn)固且邊坡高度在90m內(nèi)時，其允許的最終邊坡角范圍55176。，因本礦山最終邊坡高度為40m，設(shè)計最終邊坡角確定為47176。是安全的。最小工作平臺寬度本設(shè)計露天礦山5t自卸汽車配合進行采剝作業(yè)，其初始或最小工作平臺寬度應(yīng)滿足礦山采裝、運輸設(shè)備的正常作業(yè)要求，平臺底平面盡可能保持平直，與公路連接轉(zhuǎn)彎應(yīng)滿足運輸最小曲率半徑要求，采場工作平臺內(nèi)應(yīng)滿足東風(fēng)5t自卸汽車調(diào)車要求。本設(shè)計采用折返式調(diào)車，其初始或最小工作平臺寬度按下式進行計算，根據(jù)計算結(jié)果，本設(shè)計考慮采用13m的最小工作平臺寬度。折返式調(diào)車： =8++1. 5+=式中：Rc —裝載機最小轉(zhuǎn)彎半徑，m，本礦山使用車型為8。lc—裝載機寬度，m。e —階段（或爆堆）坡底線至車體或道路邊緣的安全距離，m。 bc —車體或道路邊緣至下一階段坡頂線的安全距離，一般為34m，本設(shè)計取3m。露天采場邊坡參數(shù)本次設(shè)計工作臺階高度：5m生產(chǎn)階段高度：10m終了臺階坡面角：≤60176。安全平臺寬度：4m本次設(shè)計采深：40m本次設(shè)計最終邊幫角：47186。本次設(shè)計臺階數(shù)：4個露天開采境界圈定本次設(shè)計最高開采標高：2510m本次設(shè)計最低開采標高：2470m本次設(shè)計利用資源量：剝離廢石量：礦體直接出露地表，礦體表面只有少量雜物及雜草，, 。礦石損失率：10%本次設(shè)計礦山服務(wù)年限：11年(含基建年) 開拓運輸 開拓運輸方案選擇原則在進行運輸方案的選擇時主要遵循以下原則：適應(yīng)礦山地形地質(zhì)條件，滿足生產(chǎn)能力要求；生產(chǎn)工藝流程簡單可靠，經(jīng)營費用低；工程量少，施工方便，基建投資少；經(jīng)濟、適用、安全、可靠。 開拓運輸方案選擇根據(jù)礦山地形地質(zhì)及展線條件，設(shè)計確定采用在開采范圍端部修建直進式公路開拓，自卸汽車運輸方案。 礦山運輸?shù)V山屬中山地貌，礦山現(xiàn)已有簡易公路與通向縣城的公路相連。根據(jù)礦山生產(chǎn)規(guī)模小，采場面積較小的現(xiàn)狀，現(xiàn)已初步形成通往采場的簡易公路，開拓方案采用公路開拓，汽車運輸方案。（1）公路技術(shù)等級確定依據(jù) 根據(jù)礦山各級公路能適應(yīng)的年運量（包括該礦區(qū)的礦石和廢石的總運量）和行車密度來確定公路等級。本礦設(shè)計公路等級為三級礦用運輸公路。計算行車速度根據(jù)公路等級選取20km/h。（2）公路平面要素1）行車道數(shù)量：由于礦山設(shè)計礦石生產(chǎn)規(guī)模為2萬立方米，因此年運輸量將小于3萬噸，約100噸/天，設(shè)計采用單車道。2）道路視距：根據(jù)前面設(shè)計公路等級，按手冊選取，停車視距20米，會車視距40米。3）圓曲線半徑：考慮礦區(qū)地形實際，地形條件不允許采用較大圓曲線半徑時，按公路等級選取最小圓曲線半徑為15m。4）超高：本項目露天公路不設(shè)置超高，當轉(zhuǎn)彎半徑小于100m時，轉(zhuǎn)彎處設(shè)置限速15km/h標志限制行駛速度。5）曲線加寬：依據(jù)選用汽車類型，曲線加寬按下表選取。 曲線加寬值選取表 曲線半徑m1520253035404550607080加寬值m0. 76）曲線連接：因未設(shè)置超高，故兩相鄰?fù)驁A曲線可直接連接。7）公路縱斷面：結(jié)合礦山地形條件，根據(jù)設(shè)計手冊選取露天礦山公路最大縱坡10%，縱坡限制長度200米，緩和坡的坡度03%，長度為60米。（3） 路基設(shè)計本設(shè)計露天公路設(shè)計等級為3級、單車道線路、選用車型為東風(fēng)自卸車（，），按照上述數(shù)據(jù)。1）路肩寬度：礦山公路設(shè)計為挖方公路，車寬類型屬一、二類。2）路基高度：路基高度的設(shè)計依據(jù)主要為路基應(yīng)足夠高以使路肩邊緣高出地面積水，并考慮地面、地下水、毛細水和冰凍作用對路基強度和穩(wěn)定性的影響。按照該設(shè)計依據(jù)，結(jié)合礦山實際。3）路基橫斷面露天礦山公路橫斷面圖路基橫斷面設(shè)計見上圖，結(jié)合礦區(qū)地形、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及氣候條件等因素考慮，橫坡坡度設(shè)計3%，單壁路塹坡度設(shè)計為1：，其余各要素值均來自前面道路設(shè)計部分。（4）路面設(shè)計根據(jù)道路等級并結(jié)合礦山生產(chǎn)特點，設(shè)計推薦中級路面，面層類型為泥結(jié)碎（礫）石，該類型路面能夠滿足本項目礦山設(shè)計生產(chǎn)能力要求，但應(yīng)該加強路面養(yǎng)護，及時清理水溝堆積物。綜上所述，礦山運礦公路從現(xiàn)有簡易公路開始，在采場東側(cè)，沿礦區(qū)修筑礦山公路，在2490m及以水平處進入采場工作平臺。 運礦公路按露天礦山三級道路標準設(shè)計，泥結(jié)碎石路面，單車道，路基寬6m，道路最大縱坡10%，平均縱坡不大于8%，最小轉(zhuǎn)彎半徑15m。公路兩側(cè)修筑排水溝，,。行車密度小于20車/時，設(shè)計行車速度20km/h。 運輸設(shè)備設(shè)計選用自卸汽車運輸?shù)V石，考慮運輸損失3%，按礦山設(shè)計手冊，用5t載重汽車運礦，汽車綜合效率的計算若按全年300天、每班8小時、往返運距1km計算，每臺車每班可運礦石160T。礦山生產(chǎn)規(guī)模僅為2萬m3/a，考慮到礦山所配置汽車除運礦外還有其它運輸任務(wù)，礦山需配置5t自卸汽車2輛，可滿足運礦要求。 開采工藝 剝離根據(jù)地質(zhì)報告，礦石出露地表，因此不需要單獨剝離表土層，但原生礦石礦體賦存比深。因此在回采過程中還是會分離出大量的表土和廢石，該部分需要場地合理堆放。為此，本設(shè)計為礦山建設(shè)工程考慮了小型排土場。 開段溝位置根據(jù)礦山地形地質(zhì)條件，考慮修建道路到2490水平，2490水平需開鑿單壁塹溝，根據(jù)挖掘機及汽車的工作參數(shù)，出入溝寬度不小于8M，開段溝的寬度不小于12M。 首采工作面布置根據(jù)礦山地形地質(zhì)條件，結(jié)合礦山生產(chǎn)現(xiàn)狀實際，本次設(shè)計的首采工作面布置為：礦體2500m水平為基建采準工作平臺，開采2500m水平以上的礦體。工作面垂直礦體走向布置，沿地形等高線由北向南方向布置一個回采工作面，向東方向推進，當形成最小工作平盤寬度后，向近東方向推進直到開采最終境界。（嚴禁攔腰爆破、掏底爆破、形成傘巖陡巖）。 工作面推進方向工作面基本垂直礦體走向由北向西推進。 采場要素生產(chǎn)階段高度： 10m。作業(yè)臺階高度： 5m。工作臺階坡面角： 60176。采掘帶寬度 8m。最小工作平臺寬度： 16m。鏟裝設(shè)備工作線長度：整個采場長度。礦山覆土的剝離、采場的建設(shè)局部需少量的鑿巖爆破，根據(jù)設(shè)計臺階高度、礦巖性質(zhì)及設(shè)備性能，設(shè)計YT28型鑿巖機作為鉆孔設(shè)備，設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)參見礦山機械部分。為了保證安全生產(chǎn)的同時獲得較好的爆破效果，根據(jù)其他同類巖石礦山的實踐經(jīng)驗，礦石回采使用膨脹劑靜態(tài)破碎技術(shù)。 穿孔作業(yè)采用YT28型鑿巖機從地表垂直打孔。最終邊坡使用機械方式形成60度邊坡。 穿孔設(shè)備本礦山設(shè)計采用目前露天礦廣泛使用的機械法穿孔，考慮礦山設(shè)計規(guī)模、巖性及采剝方法，選用YT28型鑿巖機。YT28為壓縮空氣動力鑿巖機，主要技術(shù)參數(shù)：鉆孔深度8m，，~，耗水量2L／min，外形長604mm，機重26kg。鑿巖臺班效率約50~70m/臺班。淺孔鑿巖機數(shù)量按下式確定：式中，N—淺孔鑿巖機數(shù)量，臺。 Q—礦山設(shè)計生產(chǎn)能力，t/a ；。q—淺孔鑿巖機臺年穿孔效率，m/臺年，本設(shè)計選用機型為15000m。p—每m炮孔爆破量，t,。e—廢孔率，%，本設(shè)計按采礦設(shè)計手冊選取上限10%。根據(jù)上述計算，礦山正常生產(chǎn)需要配備YT28淺孔鑿巖機配備1臺，考慮故障維修備用一臺。本次設(shè)計耗氣設(shè)備為鑿巖機，如果在工業(yè)場地建集中供氣壓縮機站，供氣距離比較遠，漏風(fēng)多，能量損失大。設(shè)計考慮在開采臺階水平布置一臺移動式壓機供淺孔鑿巖機壓縮空氣。本可研礦山生產(chǎn)僅布置一個水平開采，179。/min空壓機配YT28型鑿巖機工作。復(fù)盛空壓機比普通的活塞式空壓機價格高，但質(zhì)量穩(wěn)定無故障運行50000小時，功率比同樣供氣量的其他品牌空壓機低25%。因此具有維修量少，工作效率高，經(jīng)營成本低等優(yōu)勢。從長遠效益觀點看，選用復(fù)盛空壓機是合理的。在建筑物的控制爆破拆除中多是以炸藥為能源，其特點是在極短的時間內(nèi)能驟然釋放出大量能量，產(chǎn)生很大的摧毀力來破壞建筑物。然而，在建筑如林、人口密集的鬧市區(qū)和工廠廠房內(nèi)，用炸藥爆破就會帶來很多困難和不便。又如人們在進行大理石等建筑裝飾石材的開挖和切割中，采用炸藥爆破的方式會使石材因激烈震動而出現(xiàn)裂縫(紋)而致使產(chǎn)品質(zhì)量下降。針對這些問題，人們研制了一系列安全可靠的新型破碎劑，它能夠在無爆破地震波、空氣沖擊波、噪聲和飛石的情況下實施破碎。故人們就把用這種技術(shù)進行的爆破稱為無聲爆破或靜態(tài)破碎。無聲破碎劑(Soundless Cracking Agent)有膨脹劑和燃燒劑，燃燒劑現(xiàn)在已基本不用，目前主要使用的是膨脹劑(也叫破碎劑)。靜態(tài)膨脹劑又稱為靜態(tài)脹裂劑或靜態(tài)破碎劑，它靠水化反應(yīng)體積膨脹來破碎巖石、混凝土等物質(zhì)，廣泛地用來在石料開采、拆除爆破等特殊爆破作業(yè)中取代工業(yè)炸藥。膨脹劑是以特殊的硅酸鹽、氧化鈣為主要原料，經(jīng)過煅燒、粉磨，再配一些有機、無機添加劑制作而成，是一種灰白色粉末狀物質(zhì)。膨脹劑的品種和生產(chǎn)廠家很多，表32中5個系列產(chǎn)品為國內(nèi)廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品。表3—2 不同系列靜態(tài)脹裂劑適用條件序號膨脹劑型號適用季節(jié)適用溫度/℃適用孔徑/mm1SCA—ⅠSCA—ⅡSCA—ⅢSCA—Ⅳ夏季春秋冬季寒冬20～3510～255～155～830～5030～5030～5030～502HSCA—lHSCA—2HSCA—3夏季春季冬季25～4010～250～1530～5030～5030～503JC—1—ⅠJC—1—ⅡJC—1—ⅢJC—1—Ⅳ夏春、秋冬寒冬2510～250～10038～5038～5038～5038～504南京—Ⅰ南京—Ⅱ南京—Ⅲ南京—Ⅳ春、秋冬、春冬季寒冷期高溫期10～255～105～1025～3538～5038～5038～5038～505JB—ⅠJB—ⅡJB—ⅢJB—Ⅳ夏季春、秋冬季寒冬2510～250～10038～5038～5038～5038～501．炮孔參數(shù)與單耗采用膨脹劑進行破巖施工時，炮孔參數(shù)與破碎劑單耗，可參考表33。表33 炮孔參數(shù)與單耗參數(shù)與單耗爆破對象孔徑/mm孔距/mm孔深最小抵抗線/cm單耗/kg