【文章內(nèi)容簡介】 服務(wù)年限 露天開采境界確定 圈定露天開采境界原則是：保證露天開采出來的礦石有盈利，而境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比；要充分利用礦產(chǎn)資源，發(fā)揮露天開采的優(yōu)越性；露天開采的最終邊坡應(yīng)等于或小于邊坡穩(wěn)定所允許的角度，以保證采場安全生產(chǎn)；還要考慮其他特殊因素的影響。 該礦 《采礦許可證》 核定開采深度 ： — 750米 標(biāo)高 。根據(jù)礦山現(xiàn)狀 ，為方便礦山生產(chǎn)及采面布置， 考慮礦山合理的服務(wù)年限， 設(shè)計(jì) 礦山 分為 兩期開采 ， — 805米 標(biāo)高部分設(shè)為礦山一期工程， 805— 750米 標(biāo)高部分設(shè)為礦山二期工程 ； 礦山 一期工程服務(wù)年限達(dá) 30年以上， 本方案 主要 針對(duì)一期工程（ — 805米標(biāo)高段 ）進(jìn)行方案設(shè)計(jì) ， 二期工程建議采用臺(tái)階式開采方式開采 。 根據(jù)國土部門批準(zhǔn)《采礦許可證》范圍內(nèi)的實(shí)際地形 地質(zhì)條件及《小型露天 石廠 安全管理與監(jiān)督檢查規(guī)定》（國寶安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局第 39號(hào)令） 文件的規(guī)定，結(jié)合該礦 圈定礦體 的實(shí)際情況，本方案設(shè)計(jì)的 一期工程 露天開采上部境界 是 根據(jù) 采礦許可證認(rèn)定 的 礦區(qū) 邊界 為限 ； 下部境界以 60176。邊坡角作最終邊坡線 和設(shè)計(jì)一期工程最低 開 11 采標(biāo)高平面相交，求作下部境界 。 一期工程 采場終了時(shí) 主要 在礦區(qū) 北東 部 形成 最終邊坡角 60176。左右最終邊坡，最終邊坡 最大 垂直高度 米（見露天開采最終境界平面圖、采場及最終邊坡剖面圖）。 礦山保有儲(chǔ)量 根據(jù) 貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一〇一地質(zhì)大隊(duì) 20xx年 4月 提交的《 貴州省麻江縣平定大坳砂場建筑石料用白云巖礦資源量核實(shí)報(bào)告 》 ， 結(jié)合設(shè)計(jì)人員現(xiàn)場調(diào)查、測量， 扣除 采空 資源量， 在法定的采礦權(quán)范圍內(nèi)估算保有資源量 （ 333） 295萬 t，其中一期工程（ —805米 標(biāo)高段 ） 估算保有資源量（ 333） 105萬 t（ 均 已 扣除 永久邊坡?lián)p失礦 量 ） 。 礦山開采規(guī)模 及服務(wù)年限 1. 礦山開采 規(guī)模 的 確定 確定礦山開采規(guī)模的主要條件有三個(gè)方面：一是產(chǎn)品有無市場，二是保有的資源量是否滿足，三是生產(chǎn)技術(shù)條件能否適應(yīng)。 （ 1） 市場條件： 目前，市場需求量較大，采礦許可證核定礦山生產(chǎn)規(guī)模為 萬t/a；根據(jù)礦山周邊市場需求實(shí)際情況，本次設(shè)計(jì)規(guī)模為 t/a，目前市場條件完全可以滿足要求。 （ 2） 資源條件： 一期工程 設(shè)計(jì)開采范圍內(nèi) 保有資源量（ 333） 105 萬 t，則： 一期工程 設(shè)計(jì)利用資源量＝（ 333） 1＝ 105（萬 t） 根據(jù)設(shè)計(jì)采 用的采礦方法（露天開采）以及目前的開采技術(shù)及裝 12 備條件，參考鄰近類似礦山采礦回采率指標(biāo)，設(shè)計(jì)采礦回采率取 γ＝95％。 一期工程 可采儲(chǔ)量＝設(shè)計(jì)利用儲(chǔ)量 采礦回采率 ＝ 10595％ ＝ （萬 t） 一期工程 可采資源量為 t，如每年產(chǎn)量 t，可以生產(chǎn) 33年 以上 。礦山資源條件 完全 滿足 t/a生產(chǎn)能力所需。 （ 3） 生產(chǎn)技術(shù)條件： 礦體 基本 直接出露于地表 ，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(gè)工作面作業(yè)，可以滿足 萬 噸 /a 生產(chǎn)能力所需。 （ 4） 運(yùn)輸能力： 采場運(yùn)輸 ， 根據(jù)地形條件， 采場采用挖掘機(jī)裝車、載重汽車 轉(zhuǎn)運(yùn)至 破碎場 ， 可滿足 萬 噸 /a 的運(yùn)輸能力。 外部運(yùn)輸，礦區(qū)己有公路相通，采用 裝載機(jī) 裝礦 、 汽車運(yùn)輸，可以滿足 萬 t/a 的運(yùn)輸能力。 （ 5） 生產(chǎn)設(shè)備能力： 礦山 配備的主要生產(chǎn)設(shè)備： 挖掘機(jī) 1 臺(tái)、裝載機(jī) 1臺(tái)、 空壓機(jī) 1臺(tái)、 B750 型 破碎機(jī) 1 臺(tái)， B800 型 打砂機(jī) 1 套 ， SKD100 型潛孔 鉆機(jī)1 臺(tái) 。 生產(chǎn)設(shè)備能力可以達(dá)到 萬 t/a。 綜上所述，根據(jù)礦山保有儲(chǔ)量和目前市場需求的實(shí)際情況， 麻江縣 平定大坳砂場 的礦石生產(chǎn)能力確定為 萬 t/a， 一期工程 有效服務(wù)年限在 33 年 以上 。 13 2. 生產(chǎn)能力驗(yàn)算 露天礦生產(chǎn)能力包括兩個(gè)指標(biāo)，即礦石生產(chǎn)能力和礦巖總生產(chǎn)能力。兩者通過剝采比聯(lián)系起來。 Aa＝ A（ 1＋ n） 式中： Aa——年礦巖總生產(chǎn)能力； n——生產(chǎn)剝采比； A——年礦石生產(chǎn)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(dá)到的生產(chǎn)能力 A＝ NnQq A＝ 11105300＝ 31500（ t/a） ＝ （ 萬 t/a）。 式中 : A——露天礦礦石年產(chǎn)量（ t/a）； N——采礦點(diǎn)數(shù)目； n——工作班 次； Q——采礦點(diǎn)生產(chǎn)能力（ t/班）； q——有效年工作日。 經(jīng)測算，以一個(gè)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(wù)年限 礦山生產(chǎn)規(guī)模為 萬 t/a。礦山 一期工程 可采儲(chǔ)量 萬 t， 一期工程 礦山 服務(wù)年限為： 14 礦山 一期工程 服務(wù)年限 T＝ Qk247。A＝ 247。 3=（ 年） 式中： Qk—可采資源儲(chǔ)量， 萬 t； A—礦山設(shè)計(jì)規(guī)模， 萬 t/a； T＝ Qk247。 A 礦山按 t/a 的生產(chǎn)能力開采，礦山 一期工程 服務(wù)年限 為 年 。 開拓方案比較 露天礦開拓運(yùn)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(zhì)條件、生產(chǎn)技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)條件因素等。 選擇開拓方法的主要原則有以下幾點(diǎn)： 1. 要求礦山基建的時(shí)間短、早投產(chǎn)、早達(dá)產(chǎn)； 2. 要求生產(chǎn)工藝簡單、可靠、技術(shù)上先進(jìn)； 3. 基建工程量少，施工方便； 4. 基建投資少、尤其是初期投資要少。 根據(jù)以上原則和自然地形、開采高度等實(shí)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(xiàng)目 公路開拓 簡易公路 — 溜槽開拓 優(yōu)點(diǎn) 運(yùn) 輸能力 大，機(jī)動(dòng)靈活，管理簡單。 充分利用現(xiàn) 有的 自然條 件，上山 公路 維護(hù)簡單， 建設(shè)期短，能盡快投產(chǎn) 。 缺點(diǎn) 占用土地面積大，投資較大，環(huán)境影 響大，基建期長。 運(yùn)輸安全狀況較差。 溜礦上卸下裝必須分時(shí)段，上下不能同時(shí)作業(yè)，增加 轉(zhuǎn)運(yùn) 環(huán)節(jié)，二次鏟裝費(fèi)較高， 上下 溜礦 需要協(xié)調(diào) 。 15 由于 礦 區(qū) 內(nèi)地形 坡度較 陡 ， 適合汽車運(yùn)輸?shù)纳仙?公路 布置困難，工程量大， 維護(hù)工作復(fù)雜，安全性差 ；而礦山 設(shè)計(jì)分期開采，一期工程為 805m 標(biāo)高以上，其下部存在以往開采陡坡， 適合溜槽布置 ，因此 本方案 選擇 采用 簡易公路 — 溜槽 聯(lián)合 開拓 方案。 簡易 公路 從 礦區(qū)北西 部 老采場開采平臺(tái) 起布置 折返式 上山公路 。 簡易公路僅滿足 挖掘機(jī)行走及小型設(shè)備的運(yùn)輸，不用來行駛汽車運(yùn)輸?shù)V石。 各分段采下的礦石采用 挖掘機(jī)直接通過溜槽轉(zhuǎn)運(yùn)，溜槽下部直 接采用裝載機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)礦石 至破碎加工料場。 805m 標(biāo)高以上 采場局部挖機(jī)行走 簡易公路應(yīng)滿足挖掘 機(jī) (最大允許 爬坡度 :58%,30176。) 行走及小型設(shè)備的運(yùn)輸。 溜槽布置及安全要求： （ 1） 溜槽上部設(shè)檔車梁，下部設(shè)檔石墻，保證放礦安全。檔車梁高度不小于車輪直徑的 1/3；檔石墻厚 度：下部 ,上部 。（ 2） 從安全和放礦條件考慮，溜槽坡度以 45176?！?60176。為宜，應(yīng)不超過 65176。；深度約 米，寬度 米。 （ 3） 放礦時(shí) 溜槽上部 一定要有專人負(fù)責(zé)監(jiān)督警戒，防止飛石傷人。（ 4） 應(yīng)合理選擇溜槽的結(jié)構(gòu)和位置。溜槽底部接礦平臺(tái)周圍應(yīng)有明顯警示標(biāo)志，溜礦時(shí)人員不應(yīng)靠近，以防滾石傷人。 開采順序和推進(jìn)方式 開采順序 礦山設(shè)計(jì)分期開采，先開采 805m 標(biāo)高以上一期工程礦體，再開采 750805m標(biāo)高之間二期工程礦體。 16 一期工程 開采順序 為 自上而下 分層 開采 ， 二期工程建議采用臺(tái)階式開采方式開采 。 推進(jìn)方向： 工作線 推進(jìn)方向 基本 為由 西 向 東 推進(jìn)， 工作面推進(jìn)方向 根據(jù) 挖機(jī)公路及溜槽 的相對(duì)位置 基 本 由 南 向 北（或由北向南） 方向推進(jìn) 。 各分層開采自上而下推進(jìn)。 分層鑿巖平臺(tái)寬度 為 米 。 工作臺(tái)階 劃分 根據(jù)《小型露天石廠安全管理與監(jiān)督檢查規(guī)定》（國寶安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局第 39 號(hào)令）相關(guān)要求，分層高度視總采高而定各分層高度，分層最大高度不超過 20m，分層數(shù)不超過 3 個(gè) ；本方案分層高度取 15m。 開采工藝、主要設(shè)備選型和爆破方案 開采工藝 工藝 流程 生產(chǎn)工藝：穿爆設(shè)計(jì)（炮孔布置） —穿孔、爆破 —鏟 運(yùn) — 溜槽 （剝離廢土綜合利用或運(yùn)至臨時(shí)廢土場） —裝載機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn) 礦石 — 破碎、篩分加工 —砂石裝車外運(yùn) 。 17 穿爆設(shè)計(jì)破碎篩分外運(yùn)穿孔 爆破 鏟運(yùn)綜合利用或廢土堆放點(diǎn)剝離廢土溜槽裝載機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)礦石工藝流程圖 鉆孔 設(shè)備 礦山開采 設(shè)計(jì) 采用 SKD100 型潛孔 鉆 機(jī)進(jìn)行 中深 孔穿孔爆破。 采場運(yùn)輸 采場運(yùn)輸采用 挖掘機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至溜槽，溜槽下部裝載機(jī)直接轉(zhuǎn)運(yùn)至破碎場 。 采場布置 采場布置盡量簡便合理，安全方面應(yīng)符合露天礦山的安全規(guī)程要求。 礦山主要生產(chǎn)設(shè)備選型 1. 打孔設(shè)備 因礦巖堅(jiān)硬， 采用 SKD100 型潛孔 鉆 機(jī) ,配一字型鉆頭，空心六棱鋼釬，鉛頭直徑 100mm。 2. 供風(fēng)設(shè)備 選用 SKD100 型潛孔 鉆機(jī) ，礦山 目前 配備 有 1 臺(tái) V/動(dòng)空壓機(jī) ，規(guī)劃再配置一臺(tái) V/，并對(duì)壓風(fēng)系統(tǒng)改造 能 18 夠滿足 中深孔 鑿巖 供風(fēng) 需求 。 3. 裝礦設(shè)備 礦山目前配備有挖掘機(jī) 1 臺(tái)，裝載機(jī) 1臺(tái)，為減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率， 設(shè)計(jì)采用裝載機(jī) 裝礦 。 4. 采場運(yùn)輸 設(shè)備 采場運(yùn)輸采用 挖掘機(jī) 裝車、載重汽車 轉(zhuǎn)運(yùn)至破碎場。 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(jí) 為 B 級(jí) ；礦山爆破工程 的 設(shè)計(jì)單位 及施工單位均應(yīng)具備 B 級(jí)爆破工程 的設(shè)計(jì)和施工資質(zhì)。本方案中的 爆破 工程設(shè)計(jì)僅供企業(yè)參考。 鉆孔深度 鉆孔深度根據(jù)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， m D —— 炮孔直徑 ，采用不隅合裝藥，取 dm 19 H—— 分 層高度，取 15 m m—— 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 L—— 炮孔全長，取 17m △ —— 裝藥密度，根據(jù)干孔、水孔和炸藥類型變化， 這里平均取 τ —— 裝藥系數(shù)，取 經(jīng)計(jì)算 Wp=。 孔距： 在 在施工中根據(jù)巖石的節(jié)理發(fā)育狀況靈活調(diào)節(jié)。一般計(jì)算公式為： a=mW=（ ） =（ ） m ，設(shè)計(jì)取 。 排距 ： b=（ — 1） a=，取 （本方案一般為單排炮孔爆破，不涉及排距） 。 堵塞長度 確定合理的堵塞長度和保證堵塞質(zhì)量，對(duì)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(yīng)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(huì)降低延米爆破量，增加鉆孔費(fèi)用，并造成臺(tái)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(chǎn)生較強(qiáng)的空氣沖擊波、噪聲和個(gè)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。 20 炮孔堵塞長度 =（ 2040） D =（ 2040） =24m 設(shè)計(jì) 炮孔堵塞長度取 式中： D —— 炮孔直徑（ m） 堵塞試驗(yàn)表明，隨著堵塞長度的減少則炸藥能量損失增大。不堵塞時(shí)爆轟產(chǎn)物將以每秒幾千米的速度從炮孔口噴出，造成有害效應(yīng)，因此安全規(guī)程中禁 止無堵塞爆破。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) Q=qaWpH= 15= 式中： a—— 孔距 ， m Wp—— 底盤抵抗線， m H—— 分層高度， m q——單位炸藥消耗量 ：取 。 達(dá)到設(shè)計(jì)年產(chǎn)量所需炮孔數(shù) （ n） 年工作日按 300 天計(jì)算，采剝總量為 萬 噸 ，則每天產(chǎn)量為30600247。 300=102 噸。 單孔崩礦量： 15 ＝ 716（ t） 所需炮孔數(shù)： N＝ 102/716＝ （個(gè)） 經(jīng)計(jì) 算，每天需打 個(gè)炮孔能夠滿足礦山生產(chǎn)需求。 因本礦山采用中深孔爆破，爆破時(shí)所需炸材量大，根據(jù)礦山具體情況，不易天天爆破 。因此， 設(shè)計(jì)礦山每 20 天爆破一次，每次炮孔數(shù)為 3 個(gè)。 21 每次爆破所需炸藥量 （