【導(dǎo)讀】赤城縣沃麻坑超貧磁鐵礦露天采礦工程可行性研究報(bào)告。域，位于沃麻坑村以西。礦區(qū)至沃麻坑有鄉(xiāng)路相連。沿112國(guó)道向東至赤城縣城約22km，向西可至龍關(guān)、宣化等地，交通便利。該礦山屬于“空白區(qū)”新建礦山。受張家口市國(guó)土資源局委托，中鋼集團(tuán)工程設(shè)計(jì)研究院有限。開(kāi)采深度：1412m～1180m。批準(zhǔn)的礦區(qū)范圍詳見(jiàn)下表。1）河北省張家口市地質(zhì)隊(duì)2020年6月編寫(xiě)的《河北省赤城縣沃麻坑超貧磁鐵礦普查地質(zhì)報(bào)告》。源開(kāi)發(fā)利用方案》審查意見(jiàn)書(shū)。17日至2020年12月17日。河北省張家口地質(zhì)隊(duì)于2020年12月至2020年5月對(duì)該超貧磁鐵礦進(jìn)行了地質(zhì)調(diào)查工作。認(rèn)真調(diào)查了鄰近類似礦山的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)情況。年4月16日由河北省國(guó)土資源廳礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審中心評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)，并于2020年4月22日由河北省國(guó)土資源廳進(jìn)行了評(píng)審備案。類礦石量×104t，平均品位%、%。定：Fe1-Ⅰ采場(chǎng)邊坡角為54°、Fe1-Ⅱ采場(chǎng)邊坡角為55°、Fe4-Ⅰ采場(chǎng)邊坡角為45°。

　　

【正文】 赤城縣 沃麻坑 超貧磁鐵礦 露天 采礦工程可行性研究 報(bào)告 中鋼集團(tuán)工程設(shè)計(jì)研究院有限公 司 27 礦區(qū)的選擇 本次設(shè)計(jì)開(kāi)采的礦體為國(guó)土資源部門(mén)批準(zhǔn)的礦區(qū)范圍內(nèi)的三條礦體，編號(hào)為： Fe1Ⅰ號(hào)礦體、Fe1Ⅱ號(hào)礦體、 Fe4Ⅰ號(hào)礦體。 根據(jù)相關(guān)政策規(guī)定，結(jié)合礦山企業(yè)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)實(shí)力，確定礦區(qū)范圍內(nèi)的三條礦體采用順序開(kāi)采開(kāi)采方式，由于 Fe1Ⅰ號(hào)礦體距離選廠最近，且儲(chǔ)量最大，本次設(shè)計(jì)首采礦體為 Fe1Ⅰ號(hào)礦體，F(xiàn)e1Ⅱ號(hào)礦體接續(xù)開(kāi)采， Fe4Ⅰ號(hào)礦體最后開(kāi)采。 本礦區(qū)地處 燕山山脈中北部，中高山地貌，地形起伏較大，海拔標(biāo)高在 ～ 間，相對(duì)高 差約 470m，地形總的趨勢(shì)北高南低。 礦區(qū)范圍內(nèi)鐵礦石資源儲(chǔ)量豐富， 3條礦體均為沉積變質(zhì)超貧磁鐵礦體， mFe品位在 9%左右，礦體水平厚度在 38m～ 95m之間，傾角 60176?！?70176。，埋藏深度在 50m左右，總資源量為 104t。 根據(jù)區(qū)內(nèi)礦體的 賦存情況及埋藏要素及地表地形地貌特征和周邊環(huán)境，結(jié)合礦山的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)力量和外部運(yùn)輸條件以及地方辦礦的特點(diǎn)，區(qū)內(nèi) 礦體厚大且埋藏較淺，并且品位不高，地表存風(fēng)化明顯，不具備地下開(kāi)采的條件，設(shè)計(jì)確定礦山采用露天開(kāi)采方式。 質(zhì)簡(jiǎn)述 Fe1Ⅰ和 Fe1Ⅱ 號(hào)礦體 ， 其 南東側(cè) 圍巖為 太古界崇禮群片麻 巖， 界線明顯；北西側(cè) 圍巖為細(xì)粒含磁鐵透輝石巖，礦體與圍巖無(wú)明顯界線。 Fe4Ⅰ 號(hào)礦體 ， 其近礦頂?shù)装鍑鷰r均為榴子角閃透輝片麻巖。 礦體及其頂?shù)装宸€(wěn)固性較強(qiáng)，屬于堅(jiān)固巖組。 本次設(shè)計(jì)露天采場(chǎng)最大邊坡高度： Fe1Ⅰ號(hào)礦體露天采場(chǎng)為 100m、 Fe1Ⅱ號(hào)礦體露天采場(chǎng) 90m、Fe4Ⅰ號(hào)礦體露天采場(chǎng)為 120m。 類比周邊生產(chǎn)礦山及國(guó)內(nèi)同類礦山的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)確定：各礦體上、下盤(pán)采場(chǎng)最終露天邊坡角不大于 55176。， 端部不大于 50176。，并使各水平平臺(tái)寬度滿足清掃設(shè)備通行所需的寬度。 需要說(shuō)明一點(diǎn)的是：露天邊坡角是一個(gè)涉及到礦山安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益高低的關(guān)鍵參數(shù)，采用赤城縣 沃麻坑 超貧磁鐵礦 露天 采礦工程可行性研究 報(bào)告 中鋼集團(tuán)工程設(shè)計(jì)研究院有限公 司 28 類比法確定有一定的盲目性，目前國(guó)內(nèi)一般主張?jiān)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)前應(yīng)進(jìn)行露天邊坡穩(wěn)定的勘察研究工作，通過(guò)邊坡穩(wěn)定性研究，確定合理邊坡參數(shù)，在保證安全的前提下，達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)效益。 本礦山的地質(zhì)報(bào)告中缺少工程地質(zhì)勘察，因此建議礦山委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性研究工作，并在生產(chǎn)中必須加強(qiáng)邊坡的現(xiàn)場(chǎng)觀察工作，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，隨時(shí)調(diào)整露天邊坡， 做 到安全生產(chǎn)。 境界的圈定 1）露天開(kāi)采境界圈定的原則 本設(shè)計(jì)按境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。經(jīng)計(jì)算本礦山的經(jīng)濟(jì)合理剝采比為η＝ ： 1(t/t)。計(jì)算公式如下： η＝（ PBe） /T η —— 經(jīng)濟(jì)合理剝采比， t/t； P—— 每 t礦石售價(jià)， 45元； T—— 露天采礦剝離每 t成本， 10元； B—— 采礦成本每 t成本（含稅）， ； e—— 采礦每噸利潤(rùn)， 4元； 2）露天開(kāi)采境界的圈定 普查報(bào)告提交的礦區(qū)范圍內(nèi)的超貧磁鐵礦資源量為（ 332+333） 104t，經(jīng)露天境界圈定，露天境界內(nèi)圈定的礦石量（ 332+333） 104t，其中：（ 332）類礦石量 104t；（ 333）類礦石量 104t。需剝巖量 104t，平均剝采比 ： 1（ t/t）。 圈定的露天開(kāi)采境界見(jiàn)圖 W1279— 4。露天采場(chǎng)的各種主要參數(shù)詳見(jiàn)表 41。 采場(chǎng)主要參數(shù)表 表 41 序號(hào) 名稱 單 位 Fe1Ⅰ號(hào)礦體 露天采場(chǎng) Fe1Ⅱ號(hào)礦體 露天采場(chǎng) Fe4Ⅰ號(hào)礦體 露天采場(chǎng) 1 采場(chǎng)最高平臺(tái)標(biāo)高 m 1350 1350 1290 2 封閉圈標(biāo)高 m 1285 山坡露天 1200 3 采場(chǎng)底部標(biāo)高 m 1270 1270 1190 4 采場(chǎng)上口尺寸 m m 375 180 310 160 267 93 5 采場(chǎng)底部尺寸 m m 173 97 155 95 56 38 赤城縣 沃麻坑 超貧磁鐵礦 露天 采礦工程可行性研究 報(bào)告 中鋼集團(tuán)工程設(shè)計(jì)研究院有限公 司 29 6 最大邊坡高度 m 100 90 120 7 臺(tái)階高度 m 10m（并段后 20m） 10m（并段后 20m） 10m（并段后 20m） 8 臺(tái)階最終坡面角 度 70176。 70176。 70176。 9 邊坡角 度 54176。 55176。 45176。 10 安全平臺(tái)寬度 m 6 6 6 11 運(yùn)輸平臺(tái) m 8 8 8 12 圈定礦石量 104t 、服務(wù)年限和工作制度 設(shè)計(jì)分別按可布挖掘機(jī)臺(tái)數(shù)、年下降速度等進(jìn)行礦山露天開(kāi)采的生產(chǎn)能力。 1）按可布挖掘機(jī)臺(tái)數(shù)計(jì)算 礦山采用 ，自卸汽車(chē)運(yùn)輸，礦山的生產(chǎn)能力按下式計(jì)算： A=NnQ/（ 1+b） 式中： A—— 礦山生產(chǎn)能力 t/a N—— 一個(gè)臺(tái)階可布置的挖掘機(jī)臺(tái)數(shù) 2臺(tái) n—— 同時(shí)工作的臺(tái)階數(shù) 1～ 2個(gè) Q—— 挖掘機(jī)生產(chǎn)能力 27 104t/a b—— 生產(chǎn)剝采比 （ t/t） 按 3臺(tái)挖掘機(jī)計(jì)算，露天采剝生產(chǎn)能力可以達(dá)到 104t/a，按照 （ t/t）的生產(chǎn)剝采比計(jì)算，礦山一年可以開(kāi)采的礦石規(guī)?？梢赃_(dá)到 104t/a。 2）按下降速度驗(yàn)證 A=(1β ) 式中： V— 年平均下降速度 10m/a S— 礦體開(kāi)采面積平均約 25142m2 r— 礦石體重 E— 地質(zhì)影響系數(shù) K1 ,K2 — 傾角、厚度修正系數(shù)，均取 1 a— 開(kāi)采回采率 95% 赤城縣 沃麻坑 超貧磁鐵礦 露天 采礦工程可行性研究 報(bào)告 中鋼集團(tuán)工程設(shè)計(jì)研究院有限公 司 30 β — 廢石混入率 5% 按年下降速度計(jì)算，露天采礦生產(chǎn)能力可達(dá) 104t/a。 經(jīng)按以上兩種方式對(duì)露天開(kāi)采生產(chǎn)能力進(jìn)行驗(yàn)證，礦山生產(chǎn)能力可以達(dá)到 104t/a，可以達(dá) 到 國(guó)土資源部門(mén)批準(zhǔn)的生產(chǎn)規(guī)模，因此本次設(shè)計(jì)按照礦山露天生產(chǎn)規(guī)模 50 104t/a進(jìn)行設(shè)計(jì)。 經(jīng)露天境界圈定，露天境界內(nèi)圈定的礦石量（ 332+333） 104t，其中：（ 332）類礦石量 104t，（ 333）類礦石量 104t?？紤] 333類資源量 95%的開(kāi)采回采率，本礦山預(yù)可采儲(chǔ)量為 104t，如果考慮 5%的廢石混入率，礦山可以采出礦石量 104t。礦山 服務(wù)年限為 11 年， 基建施工期 1年，基建副產(chǎn)礦石 104t，投產(chǎn)即達(dá)產(chǎn)，按生產(chǎn)規(guī)模 50 104t/a 計(jì)算，生產(chǎn)第（ 1～ 10）年為穩(wěn)產(chǎn)期，每年生產(chǎn)礦石 50 104t，第 11年生產(chǎn)礦石 104t。詳見(jiàn)表 42。 礦山每年采出礦石量和剝巖 量 表 42 （單位 104t） 基建施工期 穩(wěn)產(chǎn)期 減產(chǎn)期 合計(jì) 年度 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 礦石 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 巖石 15 20 20 10 20 25 25 10 25 25 礦山采用間斷工作制，年工作日為 306天，每天 2班，每班 8小時(shí)。 的選擇 由于汽車(chē)運(yùn)輸方式投資少，運(yùn)營(yíng)成本低，本次設(shè)計(jì)礦山采用汽車(chē)運(yùn)輸公路開(kāi)拓方案。采用 挖掘機(jī)采裝， 10t礦用自卸車(chē)運(yùn)輸。 運(yùn)輸線路為固定線路，采用樹(shù)枝直進(jìn)式布線運(yùn)輸線路，各開(kāi)采水平分支線全部與主干線連接。 運(yùn)礦道路按礦山三級(jí)道路等級(jí)建設(shè)，固定和半固定線路一般只允許修筑挖 方路基，僅對(duì)山坡開(kāi)采的極個(gè)別條件惡劣而又無(wú)法回避的局部地段，才允許采用局部填方路基，但填方一般不大于路基寬的 1/4～ 1/3，且其邊坡一定要進(jìn)行加固，以保證路基的安全。 赤城縣 沃麻坑 超貧磁鐵礦 露天 采礦工程可行性研究 報(bào)告 中鋼集團(tuán)工程設(shè)計(jì)研究院有限公 司 31 線路的最大合成縱坡坡度不大于 8%，最大縱 坡限制長(zhǎng)度 350m，緩和坡段最小長(zhǎng)度 50m～ 80m，連續(xù) 1km 路段的平均縱坡不大于 %，道路寬度單線 4m，雙線段不小于 6m。在上部運(yùn)輸比較繁忙的地段采用雙線段，下部運(yùn)輸量較小的地段采用單線段。豎曲線最小半徑 200m，最小長(zhǎng)度 20m，平曲線最小半徑不小于 15m，停車(chē)視距 20m，會(huì)車(chē)視距 40m。 采出礦石運(yùn)輸?shù)竭x廠進(jìn)行選別，廢石運(yùn)輸?shù)铰短觳蓤?chǎng)附近的排土場(chǎng)集中排放。采礦工業(yè)場(chǎng)地布置在露天采場(chǎng)爆破影響范圍以外的安全位置。 本次設(shè)計(jì)選擇機(jī)械穿孔爆破后將礦巖分別鏟裝的采 剝工藝方案，采礦方法為緩幫臺(tái)階法，同時(shí)工作臺(tái)階數(shù) 1～ 2個(gè)，設(shè)計(jì)選用 KQD80 潛孔鉆機(jī)穿孔， 1m3液壓挖掘機(jī)采裝， 10t 自卸汽車(chē)運(yùn)輸。其工作面參數(shù)如下： 工作面長(zhǎng)度： 50m～ 100m； 采礦分層高度： 10m； 最小工作平臺(tái)寬度： 30m～ 40m； 工作臺(tái)階坡面角： 75176。； 最終臺(tái)階坡面角： 70176。； 開(kāi)段溝底寬： 20m。 礦山的采剝工作分：穿孔 — 爆破 — 裝載 — 運(yùn)輸。 露天采礦技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表 43。 露天采礦技術(shù)指 標(biāo)表 表 43 采礦指標(biāo)名稱 采礦參數(shù) 開(kāi)采回采率 95% 廢石混入率 5% 1）穿孔工作 經(jīng)計(jì)算礦山生產(chǎn)剝采比為 ： 1（ t/t） ,按 50 104t/a 的規(guī)模組織生產(chǎn)，礦山采剝總量為 70赤城縣 沃麻坑 超貧磁鐵礦 露天 采礦工程可行性研究 報(bào)告 中鋼集團(tuán)工程設(shè)計(jì)研究院有限公 司 32 104t/a。根據(jù)臨近礦山的實(shí)際生產(chǎn)情況，每臺(tái)孔徑 80mm的 KQD80潛孔鉆機(jī)的穿孔能力為 15000m/a，據(jù)此計(jì)算需要 3臺(tái) KQD80潛孔鉆機(jī)。 2）爆破作業(yè) （ 1）爆破作業(yè)種類 根據(jù)穿孔設(shè)備的使用性能及礦山對(duì)爆破工作的要求，礦山爆破工作主要為柱狀散裝藥中深孔爆破。采 用硝銨炸藥、起爆彈導(dǎo)爆管起爆，爆破工作全部在白天進(jìn)行。礦巖不合格大塊選用挖掘機(jī)破碎錘進(jìn)行二次破碎。采用人工裝藥。 （ 2）爆破方法 設(shè)計(jì)采用微差爆破，在距離最終邊坡 2～ 3 排孔距離時(shí)，采用 KQD－ 80 型潛孔鉆機(jī)按與最終邊坡角一致的 70186。傾斜孔穿孔作業(yè)，進(jìn)行預(yù)裂巖石爆破。盡可能減少由于爆破作業(yè)產(chǎn)生的震動(dòng)對(duì)邊坡的影響。 （ 3）主要材料消耗 露天礦采礦場(chǎng)作業(yè)采用起爆彈、非電導(dǎo)爆管進(jìn)行起爆。礦山使用的炸藥為硝銨炸藥。露天礦主要爆破材料消耗見(jiàn)表 44。 礦山爆破材料消耗量表 表 44 材料名稱 單位 單耗 年總用量 備注 硝銨炸藥 kg/t 130200 非電導(dǎo)爆管 m/t 140000 導(dǎo)爆管雷管 發(fā) /t 7000 起爆彈 發(fā) /t 3500 3）露天開(kāi)采爆破危險(xiǎn)界線的圈定 礦山的工業(yè)場(chǎng)地、空壓機(jī)站、生活區(qū)等地面建筑應(yīng)建在爆破危險(xiǎn)區(qū)范圍之外。根據(jù)《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》和《爆破安全規(guī)程》，爆破危險(xiǎn)區(qū)按以下原則確定： （ 1）本礦山采用中深孔臺(tái)階爆破，不合格大塊采用液壓碎石器破碎。參考《爆破安全規(guī)程》，中深孔臺(tái)階爆破個(gè)別飛散物對(duì)人員的安全距離 為 200m，下坡方向?qū)θ藛T的安全距離增加 50%，以及在未形成臺(tái)階前的剝巖和削坡爆破采用淺孔爆破等因素，確定爆破個(gè)別飛散物對(duì)設(shè)備和礦山建筑物的安全距離為 300m。 （ 2）臨近建筑物進(jìn)行爆破，應(yīng)按爆破振動(dòng)和爆破沖擊波安全允許距離≤ 300m，計(jì)算爆破炸藥赤城縣 沃麻坑 超貧磁鐵礦 露天 采礦工程可行性研究 報(bào)告 中鋼集團(tuán)工程設(shè)計(jì)研究院有限公 司 33 量。 由此確定礦山爆破危險(xiǎn)區(qū)從露天采場(chǎng)輪廓線向外 300m 劃定。另外，在進(jìn)行爆破時(shí)，按個(gè)別飛散物對(duì)人員的安全距離 300m 設(shè)置爆破警戒線。爆破時(shí)禁止所有人員進(jìn)入礦山爆破警戒線之內(nèi)，以確保爆破工作安全進(jìn)行。 、運(yùn)輸工作 1）采裝設(shè)備 本次設(shè)計(jì)礦山采用 1m3液壓挖掘機(jī)，每臺(tái)效率為 27 104t/a。設(shè)計(jì)礦山最大年采礦規(guī)模為 50104t，年采剝總量為 70 104t，據(jù)此計(jì)算礦山共需要 3臺(tái) 1m3液壓挖掘機(jī)。 2）采裝輔助作業(yè) 設(shè)計(jì)選用履帶式推土機(jī) 2臺(tái)，采場(chǎng)挖掘機(jī)配備液壓碎石錘，主要用于破碎采場(chǎng)內(nèi)采礦、剝巖作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的大塊、工作面推運(yùn)礦巖配合挖掘機(jī)工作、平整穿孔機(jī)作業(yè)場(chǎng)地、排土場(chǎng)場(chǎng)地等。 選用 ZL50型裝載機(jī) 2臺(tái)用于平整作業(yè)場(chǎng)地、修筑和維護(hù)運(yùn)輸線路、清掃邊坡、集堆作業(yè)及卸礦平臺(tái)倒運(yùn)作業(yè)等。 為了降低運(yùn)輸公路的粉塵，為作業(yè)人員提供一個(gè)好的工作環(huán)境，設(shè)計(jì)選取灑水 車(chē) 1臺(tái)，用于采場(chǎng)及公路灑水作業(yè)。 3）運(yùn)輸設(shè)備 本次設(shè)計(jì)選取的運(yùn)輸設(shè)備為 10t級(jí)的自卸汽車(chē)，參考臨近礦山生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)，自卸汽車(chē)年運(yùn)量取 8 104，根據(jù) 70 104t年運(yùn)輸量計(jì)算，考慮 85%的汽車(chē)出車(chē)率和 ，礦山共需要 10t級(jí)自汽車(chē) 12臺(tái)。 采場(chǎng)的主要作業(yè)設(shè)備表 表 45 序號(hào) 設(shè)備名稱