【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。受張家口市國土資源局委托，中鋼集團(tuán)工程設(shè)計研究院有限。開采深度：1412m～1180m。批準(zhǔn)的礦區(qū)范圍詳見下表。1）河北省張家口市地質(zhì)隊2020年6月編寫的《河北省赤城縣沃麻坑超貧磁鐵礦普查地質(zhì)報告》。源開發(fā)利用方案》審查意見書。17日至2020年12月17日。河北省張家口地質(zhì)隊于2020年12月至2020年5月對該超貧磁鐵礦進(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)營情況。年4月16日由河北省國土資源廳礦產(chǎn)資源儲量評審中心評審?fù)ㄟ^，并于2020年4月22日由河北省國土資源廳進(jìn)行了評審備案。類礦石量×104t，平均品位%、%。定：Fe1-Ⅰ采場邊坡角為54°、Fe1-Ⅱ采場邊坡角為55°、Fe4-Ⅰ采場邊坡角為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 報告 中鋼集團(tuán)工程設(shè)計研究院有限公 司 27 礦區(qū)的選擇 本次設(shè)計開采的礦體為國土資源部門批準(zhǔn)的礦區(qū)范圍內(nèi)的三條礦體，編號為： Fe1Ⅰ號礦體、Fe1Ⅱ號礦體、 Fe4Ⅰ號礦體。 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)實力，確定礦區(qū)范圍內(nèi)的三條礦體采用順序開采開采方式，由于 Fe1Ⅰ號礦體距離選廠最近，且儲量最大，本次設(shè)計首采礦體為 Fe1Ⅰ號礦體，F(xiàn)e1Ⅱ號礦體接續(xù)開采， Fe4Ⅰ號礦體最后開采。 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，相對高 差約 470m，地形總的趨勢北高南低。 礦區(qū)范圍內(nèi)鐵礦石資源儲量豐富， 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)力量和外部運輸條件以及地方辦礦的特點，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，不具備地下開采的條件，設(shè)計確定礦山采用露天開采方式。 質(zhì)簡述 Fe1Ⅰ和 Fe1Ⅱ 號礦體 ， 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，礦體與圍巖無明顯界線。 Fe4Ⅰ 號礦體 ， 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，屬于堅固巖組。 本次設(shè)計露天采場最大邊坡高度： Fe1Ⅰ號礦體露天采場為 100m、 Fe1Ⅱ號礦體露天采場 90m、Fe4Ⅰ號礦體露天采場為 120m。 類比周邊生產(chǎn)礦山及國內(nèi)同類礦山的實踐經(jīng)驗，本次設(shè)計確定：各礦體上、下盤采場最終露天邊坡角不大于 55176。， 端部不大于 50176。，并使各水平平臺寬度滿足清掃設(shè)備通行所需的寬度。 需要說明一點的是：露天邊坡角是一個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 報告 中鋼集團(tuán)工程設(shè)計研究院有限公 司 28 類比法確定有一定的盲目性，目前國內(nèi)一般主張在進(jìn)行設(shè)計前應(yīng)進(jìn)行露天邊坡穩(wěn)定的勘察研究工作，通過邊坡穩(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)中必須加強邊坡的現(xiàn)場觀察工作，根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，隨時調(diào)整露天邊坡， 做 到安全生產(chǎn)。 境界的圈定 1）露天開采境界圈定的原則 本設(shè)計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。經(jīng)計算本礦山的經(jīng)濟(jì)合理剝采比為η＝ ： 1(t/t)。計算公式如下： η＝（ PBe） /T η —— 經(jīng)濟(jì)合理剝采比， t/t； P—— 每 t礦石售價， 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， 4元； 2）露天開采境界的圈定 普查報告提交的礦區(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）。 圈定的露天開采境界見圖 W1279— 4。露天采場的各種主要參數(shù)詳見表 41。 采場主要參數(shù)表 表 41 序號 名稱 單 位 Fe1Ⅰ號礦體 露天采場 Fe1Ⅱ號礦體 露天采場 Fe4Ⅰ號礦體 露天采場 1 采場最高平臺標(biāo)高 m 1350 1350 1290 2 封閉圈標(biāo)高 m 1285 山坡露天 1200 3 采場底部標(biāo)高 m 1270 1270 1190 4 采場上口尺寸 m m 375 180 310 160 267 93 5 采場底部尺寸 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 報告 中鋼集團(tuán)工程設(shè)計研究院有限公 司 29 6 最大邊坡高度 m 100 90 120 7 臺階高度 m 10m（并段后 20m） 10m（并段后 20m） 10m（并段后 20m） 8 臺階最終坡面角 度 70176。 70176。 70176。 9 邊坡角 度 54176。 55176。 45176。 10 安全平臺寬度 m 6 6 6 11 運輸平臺 m 8 8 8 12 圈定礦石量 104t 、服務(wù)年限和工作制度 設(shè)計分別按可布挖掘機臺數(shù)、年下降速度等進(jìn)行礦山露天開采的生產(chǎn)能力。 1）按可布挖掘機臺數(shù)計算 礦山采用 ，自卸汽車運輸，礦山的生產(chǎn)能力按下式計算： A=NnQ/（ 1+b） 式中： A—— 礦山生產(chǎn)能力 t/a N—— 一個臺階可布置的挖掘機臺數(shù) 2臺 n—— 同時工作的臺階數(shù) 1～ 2個 Q—— 挖掘機生產(chǎn)能力 27 104t/a b—— 生產(chǎn)剝采比 （ t/t） 按 3臺挖掘機計算，露天采剝生產(chǎn)能力可以達(dá)到 104t/a，按照 （ t/t）的生產(chǎn)剝采比計算，礦山一年可以開采的礦石規(guī)?？梢赃_(dá)到 104t/a。 2）按下降速度驗證 A=(1β ) 式中： V— 年平均下降速度 10m/a S— 礦體開采面積平均約 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 報告 中鋼集團(tuán)工程設(shè)計研究院有限公 司 30 β — 廢石混入率 5% 按年下降速度計算，露天采礦生產(chǎn)能力可達(dá) 104t/a。 經(jīng)按以上兩種方式對露天開采生產(chǎn)能力進(jìn)行驗證，礦山生產(chǎn)能力可以達(dá)到 104t/a，可以達(dá) 到 國土資源部門批準(zhǔn)的生產(chǎn)規(guī)模，因此本次設(shè)計按照礦山露天生產(chǎn)規(guī)模 50 104t/a進(jìn)行設(shè)計。 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%的開采回采率，本礦山預(yù)可采儲量為 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 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。 的選擇 由于汽車運輸方式投資少，運營成本低，本次設(shè)計礦山采用汽車運輸公路開拓方案。采用 挖掘機采裝， 10t礦用自卸車運輸。 運輸線路為固定線路，采用樹枝直進(jìn)式布線運輸線路，各開采水平分支線全部與主干線連接。 運礦道路按礦山三級道路等級建設(shè)，固定和半固定線路一般只允許修筑挖 方路基，僅對山坡開采的極個別條件惡劣而又無法回避的局部地段，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 報告 中鋼集團(tuán)工程設(shè)計研究院有限公 司 31 線路的最大合成縱坡坡度不大于 8%，最大縱 坡限制長度 350m，緩和坡段最小長度 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。在上部運輸比較繁忙的地段采用雙線段，下部運輸量較小的地段采用單線段。豎曲線最小半徑 200m，最小長度 20m，平曲線最小半徑不小于 15m，停車視距 20m，會車視距 40m。 采出礦石運輸?shù)竭x廠進(jìn)行選別，廢石運輸?shù)铰短觳蓤龈浇呐磐翀黾信欧拧２傻V工業(yè)場地布置在露天采場爆破影響范圍以外的安全位置。 本次設(shè)計選擇機械穿孔爆破后將礦巖分別鏟裝的采 剝工藝方案，采礦方法為緩幫臺階法，同時工作臺階數(shù) 1～ 2個，設(shè)計選用 KQD80 潛孔鉆機穿孔， 1m3液壓挖掘機采裝， 10t 自卸汽車運輸。其工作面參數(shù)如下： 工作面長度： 50m～ 100m； 采礦分層高度： 10m； 最小工作平臺寬度： 30m～ 40m； 工作臺階坡面角： 75176。； 最終臺階坡面角： 70176。； 開段溝底寬： 20m。 礦山的采剝工作分：穿孔 — 爆破 — 裝載 — 運輸。 露天采礦技術(shù)指標(biāo)見表 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) 開采回采率 95% 廢石混入率 5% 1）穿孔工作 經(jīng)計算礦山生產(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 報告 中鋼集團(tuán)工程設(shè)計研究院有限公 司 32 104t/a。根據(jù)臨近礦山的實際生產(chǎn)情況，每臺孔徑 80mm的 KQD80潛孔鉆機的穿孔能力為 15000m/a，據(jù)此計算需要 3臺 KQD80潛孔鉆機。 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破碎錘進(jìn)行二次破碎。采用人工裝藥。 （ 2）爆破方法 設(shè)計采用微差爆破，在距離最終邊坡 2～ 3 排孔距離時，采用 KQD－ 80 型潛孔鉆機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)生的震動對邊坡的影響。 （ 3）主要材料消耗 露天礦采礦場作業(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）露天開采爆破危險界線的圈定 礦山的工業(yè)場地、空壓機站、生活區(qū)等地面建筑應(yīng)建在爆破危險區(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》，爆破危險區(qū)按以下原則確定： （ 1）本礦山采用中深孔臺階爆破，不合格大塊采用液壓碎石器破碎。參考《爆破安全規(guī)程》，中深孔臺階爆破個別飛散物對人員的安全距離 為 200m，下坡方向?qū)θ藛T的安全距離增加 50%，以及在未形成臺階前的剝巖和削坡爆破采用淺孔爆破等因素，確定爆破個別飛散物對設(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)按爆破振動和爆破沖擊波安全允許距離≤ 300m，計算爆破炸藥赤城縣 沃麻坑 超貧磁鐵礦 露天 采礦工程可行性研究 報告 中鋼集團(tuán)工程設(shè)計研究院有限公 司 33 量。 由此確定礦山爆破危險區(qū)從露天采場輪廓線向外 300m 劃定。另外，在進(jìn)行爆破時，按個別飛散物對人員的安全距離 300m 設(shè)置爆破警戒線。爆破時禁止所有人員進(jìn)入礦山爆破警戒線之內(nèi)，以確保爆破工作安全進(jìn)行。 、運輸工作 1）采裝設(shè)備 本次設(shè)計礦山采用 1m3液壓挖掘機，每臺效率為 27 104t/a。設(shè)計礦山最大年采礦規(guī)模為 50104t，年采剝總量為 70 104t，據(jù)此計算礦山共需要 3臺 1m3液壓挖掘機。 2）采裝輔助作業(yè) 設(shè)計選用履帶式推土機 2臺，采場挖掘機配備液壓碎石錘，主要用于破碎采場內(nèi)采礦、剝巖作業(yè)時產(chǎn)生的大塊、工作面推運礦巖配合挖掘機工作、平整穿孔機作業(yè)場地、排土場場地等。 選用 ZL50型裝載機 2臺用于平整作業(yè)場地、修筑和維護(hù)運輸線路、清掃邊坡、集堆作業(yè)及卸礦平臺倒運作業(yè)等。 為了降低運輸公路的粉塵，為作業(yè)人員提供一個好的工作環(huán)境，設(shè)計選取灑水 車 1臺，用于采場及公路灑水作業(yè)。 3）運輸設(shè)備 本次設(shè)計選取的運輸設(shè)備為 10t級的自卸汽車，參考臨近礦山生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)，自卸汽車年運量取 8 104，根據(jù) 70 104t年運輸量計算，考慮 85%的汽車出車率和 ，礦山共需要 10t級自汽車 12臺。 采場的主要作業(yè)設(shè)備表 表 45 序號 設(shè)備名稱