【正文】 量14089千噸, %全礦床332+333+334總礦石量30421千噸, %4 建設(shè)方案研究 廠址條件與方案比較分析由于礦產(chǎn)資源的品位較低，礦山擬建成采選聯(lián)合企業(yè)。采礦工業(yè)場(chǎng)地包括露天采礦場(chǎng)及配套的運(yùn)輸?shù)缆?、現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)辦公用廠房等。露天采礦場(chǎng)依據(jù)開采的礦體布置，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)辦公用廠房布置在露天爆破影響范圍之外。由于礦石品位低，生產(chǎn)規(guī)模較大，為避免大量原礦外運(yùn)增加生產(chǎn)成本，設(shè)計(jì)在礦區(qū)建選礦廠處理礦石，產(chǎn)品以鐵精礦外銷。礦區(qū)的地形地貌有利于選廠建設(shè)，宜礦區(qū)的供水、供電條件較好，完全能滿足選廠的生產(chǎn)需要。 開采方式礦體的規(guī)模大、埋藏淺，距地表一定深度范圍內(nèi)的礦體適合露天開采。按地質(zhì)報(bào)告確定的資源儲(chǔ)量計(jì)算范圍用產(chǎn)品成本比較法計(jì)算的本礦露天開采經(jīng)濟(jì)合理剝采比為1：5t/t。在地質(zhì)勘探線剖面圖上，根據(jù)境界剝采比等于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的原則確定了各礦體露天開采的最低標(biāo)高（）。 可采儲(chǔ)量按經(jīng)濟(jì)合理剝采比圈定的露天開采最終境界會(huì)導(dǎo)致一部分礦產(chǎn)資源因剝采比大開采經(jīng)濟(jì)上不合理而留在露天采場(chǎng)最終邊幫之下。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，在進(jìn)行采礦權(quán)評(píng)估計(jì)算利用的資源儲(chǔ)量時(shí)，控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（332）；推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333）；預(yù)測(cè)的資源量（334）（見《礦業(yè)權(quán)評(píng)估指南》P286頁(yè)）。設(shè)計(jì)利用的資源儲(chǔ)量為：6389+9111+832=10355千噸可采儲(chǔ)量=（設(shè)計(jì)利用資源儲(chǔ)量設(shè)計(jì)損失量）采礦回采率設(shè)計(jì)采用露天開采，采礦回采率95%，礦石貧化率5%。可采儲(chǔ)量=（103551807）95%=7700千噸%。露天開采設(shè)計(jì)損失資源儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果表 表41 設(shè)計(jì)損失資源量分布位置資源量（千噸）332礦石量平均品位(mFe%)333礦石量平均品位(mFe%)334礦石量平均品位(mFe%)露采邊幫壓礦63692484Ⅰ1號(hào)礦體598245Ⅰ2號(hào)礦體29線以東3311Ⅱ號(hào)礦體27線以東1398531Ⅲ號(hào)礦體27線以東10334Ⅳ號(hào)礦體25線以東4017732Ⅴ號(hào)礦體25線以東87合計(jì)18071200513總計(jì)332+333+334總礦石量3520千噸, % 露天開采方案 圈定原則⑴圈定露采境界時(shí),境界剝采比小于經(jīng)濟(jì)合理剝采比。⑵充分回收礦產(chǎn)資源，減少礦石的損失。⑶爆破安全距離符合國(guó)家《爆破安全規(guī)程》的規(guī)定。⑷采礦場(chǎng)必須具有安全穩(wěn)定的最終邊坡。⑸滿足安全生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)的要求。 露天采場(chǎng)最終邊坡構(gòu)成要素⑴生產(chǎn)臺(tái)階高度：根據(jù)《金屬非金屬礦山安全規(guī)程的規(guī)定》。挖掘設(shè)備選用SY330C型液壓挖掘機(jī)，因此確定生產(chǎn)臺(tái)階高度為10m。⑵組合臺(tái)階高度：臨近最終邊坡后，兩個(gè)生產(chǎn)臺(tái)階形成一個(gè)組合臺(tái)階，組合臺(tái)階高度20m；⑶生產(chǎn)臺(tái)階坡面角：根據(jù)礦區(qū)的工程地質(zhì)條件和選用的鑿巖設(shè)備，確定生產(chǎn)臺(tái)階坡面角為700；⑷安全平臺(tái)寬度：6m；⑸運(yùn)輸?shù)缆罚p車道）寬度：11m⑹最大邊坡高度：82m⑺最終邊坡角：380～480； 圈定范圍菜籽溝礦段鐵礦共有六個(gè)礦體，可開采的礦體有ⅠⅡ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ號(hào)礦體。按地質(zhì)報(bào)告確定的資源儲(chǔ)量計(jì)算范圍用產(chǎn)品成本比較法計(jì)算的本礦露天開采經(jīng)濟(jì)合理剝采比為1：5t/t。在地質(zhì)勘探線剖面圖上，根據(jù)境界剝采比等于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的原則確定開采深度。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 礦石回采率：95%；礦石貧化率：5%；平均剝采比：1：3t/t； 首采地段的選擇 菜籽溝鐵礦的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量大，可采礦體多，但礦石品位偏低。根據(jù)礦體的開采技術(shù)條件，為控制投資風(fēng)險(xiǎn)，宜采用分期建設(shè)、滾動(dòng)發(fā)展的辦礦模式。 根據(jù)各礦體的開采技術(shù)條件和資源儲(chǔ)量的分布情況，確定Ⅴ號(hào)礦體為首采地段。Ⅴ號(hào)礦體采完后，分別回采其它礦體。采用分期建設(shè)具有如下優(yōu)點(diǎn)：⑴礦區(qū)資源儲(chǔ)量為超貧磁鐵礦，如果生產(chǎn)規(guī)模和基建投資過(guò)大將導(dǎo)致項(xiàng)目具有較大的投資風(fēng)險(xiǎn)，采用分期建設(shè)、滾動(dòng)發(fā)展的辦礦方式有利于控制投資風(fēng)險(xiǎn)；⑵Ⅴ號(hào)礦體的品位相對(duì)較高、礦體相對(duì)厚大、礦體的開采技術(shù)條件相對(duì)較好，選擇Ⅲ號(hào)礦體作為首采地段，有利于投資方盡快收回投資，為礦產(chǎn)資源的進(jìn)一步開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)；⑶采用分期開采的方式可將先期開采形成的露天坑用于后期開采的排土場(chǎng)或尾礦庫(kù)，盡量減少礦山采選生產(chǎn)對(duì)周邊環(huán)境的破壞，同時(shí)有利于降低礦山的基建投資和減少生產(chǎn)成本。 礦山工作制度、生產(chǎn)規(guī)模、服務(wù)年限礦山采用連續(xù)工作制，年采、選工作天數(shù)300天，每天3班，每班8小時(shí)。爆破及維修工作在白班進(jìn)行。根據(jù)礦體的開采技術(shù)條件和業(yè)主的投資能力，確定生產(chǎn)規(guī)模為日產(chǎn)礦石2900噸，年產(chǎn)礦石87萬(wàn)噸。服務(wù)年限約為： QT ＝————— A（1p）式中：T—服務(wù)年限,Q—開采范圍可采儲(chǔ)量, A—生產(chǎn)能力, P—采礦貧化率,將相關(guān)數(shù)據(jù)代入公式：　　 22415T ＝————— =27年 870（）　即礦山生產(chǎn)服務(wù)年限為27年。加上1年的基建期，礦山總服務(wù)年限28年。符合金屬礦山經(jīng)濟(jì)合理服務(wù)年限的規(guī)定。 開拓運(yùn)輸 開拓運(yùn)輸方案根據(jù)礦體的賦存特征及礦區(qū)地形、選廠位置等條件，設(shè)計(jì)采用公路開拓運(yùn)輸方案：礦石從工作面用自卸汽車直接運(yùn)至選廠，平均運(yùn)距1km；廢石用自卸汽車運(yùn)至排土場(chǎng)。 運(yùn)輸?shù)缆凡蓤?chǎng)汽車運(yùn)輸?shù)缆钒绰短斓V二級(jí)道路設(shè)計(jì)，雙車道，，泥結(jié)碎石路面。最小轉(zhuǎn)彎半徑15m，最大縱坡8%，連續(xù)縱坡6%。路面結(jié)構(gòu)：砂質(zhì)磨耗層2cm，泥結(jié)碎石面層15cm，基層20cm。 露天礦生產(chǎn)工藝..采用自上而下，按臺(tái)階組織采剝的生產(chǎn)工藝，臺(tái)階高度10m。Ⅴ號(hào)礦體基建期+570m 標(biāo)高以上削頂，初始開采臺(tái)階高度為+570m，工作面長(zhǎng)度150m，最小工作平臺(tái)寬度30m。為便于礦石質(zhì)量搭配，盡量剔除夾石，降低礦石貧化，采用采掘帶垂直或斜交礦體走向布置的橫向采掘法開采。這樣在一個(gè)工作面上可同時(shí)暴露出礦石與夾層。+570m臺(tái)階開拓礦量為30萬(wàn)噸，+570m以上基建剝離工程量約為10萬(wàn)m3,其中附產(chǎn)礦石約12萬(wàn)噸。 鑿巖爆破⑴深孔鑿巖礦山深孔鑿巖鉆孔設(shè)備選用KQ150型露天潛孔鉆機(jī)。鉆機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：孔徑為150mm，鉆孔傾角75○～90○。該鉆機(jī)在中硬巖石條件下，每年穿爆能力可達(dá)30萬(wàn)立方米以上。根據(jù)礦山生產(chǎn)能力的需要，露天采場(chǎng)配備一臺(tái)KQ150型露天潛孔鉆機(jī)。⑵淺孔鑿巖礦山處理工作面根底、邊角、修路、破碎大塊等，需進(jìn)行淺孔鑿巖。因此，礦山需配備適當(dāng)數(shù)量的手持式鑿巖機(jī)完成此項(xiàng)工作。經(jīng)計(jì)算，選用YT25型淺孔鑿巖機(jī)3臺(tái)，同時(shí)配一臺(tái)移動(dòng)式空壓機(jī)。⑶爆破工作炮孔采用三角形布置，炮孔參數(shù)如下：孔徑：150mm；孔深：；孔距：；排距： ；鉆孔傾角80○ ；采用粉狀銨油炸藥(無(wú)水孔)或乳化油炸藥(有水孔)爆破,通過(guò)非電導(dǎo)爆管—毫秒雷管實(shí)現(xiàn)微差爆破,以控制爆破震動(dòng),爆破參數(shù)如下:①單位炸藥消耗量：根據(jù)巖石性質(zhì)、炸藥種類、炮孔直徑等因素。②炮孔直徑d：150mm③炮孔長(zhǎng)度L：L=H/sinα+h 式中：H——臺(tái)階高度，10m α——炮孔傾角，80○ h——炮孔超深，h=10d=計(jì)算得L=④前排孔抵抗線W：W=30d=30150mm=⑤炮孔間距a：a===⑥炮孔排距b：b===⑦炮孔傾角：80○⑧裝藥量Q：前排孔Q=qwaH=10=111kg 后排孔Q=qabHt=10=107kg式中t——后排孔藥量增加系數(shù)，⑨堵塞長(zhǎng)度：3～4m⑷臨近邊坡的控制爆破為避免爆破震動(dòng)影響邊坡的穩(wěn)定,在臨近采場(chǎng)最終邊坡進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí),應(yīng)實(shí)施控制爆破。臨近邊坡的控制爆破可采用預(yù)裂爆破技術(shù),預(yù)裂爆破工藝如下:爆破參數(shù):孔徑:150mm；孔距:3m； 孔深:12m；采用不耦合裝藥結(jié)構(gòu)。預(yù)裂炮孔的起爆時(shí)間應(yīng)先于主爆孔100ms。 裝載及運(yùn)輸鏟裝設(shè)備采用SY330C型液壓挖掘機(jī)。根據(jù)生產(chǎn)能力的需要，需配置挖掘機(jī)二臺(tái)，另配置一臺(tái) ZL50輪式前端鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行輔助作業(yè)。爆破后,巖石借助爆破的力量及自重落入工作平臺(tái)內(nèi),用挖掘機(jī)鏟裝至用自卸汽車,礦石運(yùn)至礦石溜井卸載，廢石運(yùn)往排土場(chǎng)。為了整理爆堆，清理工作面和進(jìn)行掃道作業(yè)，工作面配備T120型液壓推土機(jī)。運(yùn)輸選用STQ3141型自卸汽車，年運(yùn)輸能力15萬(wàn)噸公里，汽車出勤率75%。根據(jù)礦山年運(yùn)量需配置汽車8臺(tái)。 壓風(fēng)露天采場(chǎng)用風(fēng)設(shè)備主要是潛孔鉆機(jī)。供風(fēng)設(shè)備選用柴動(dòng)移動(dòng)式摞桿空壓機(jī)。 采場(chǎng)排水礦區(qū)水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單～中等類型，工業(yè)礦層主體分布于侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高之上，地形條件有利于自然排水。大氣降水是露天采場(chǎng)匯水的主要水源。 本次設(shè)計(jì)首采地段Ⅲ號(hào)礦體的采場(chǎng)排水。 露天排水方式⑴山坡露天排水初期（+524m以上）采用山坡露天開采，作業(yè)時(shí)將采場(chǎng)底板形成5‰的排水坡度，水可以自然排出采場(chǎng)。露天采場(chǎng)的封閉圈標(biāo)高為+124m，+124m以下轉(zhuǎn)入凹陷露天開采。在+124m水平修筑截水溝攔截露天采場(chǎng)封閉圈之外匯水面積的匯水，將水導(dǎo)出采場(chǎng)，減少水對(duì)生產(chǎn)和邊幫穩(wěn)定的影響。⑵凹陷露天排水 露天采場(chǎng)在+524m以下轉(zhuǎn)入凹陷露天開采。根據(jù)礦區(qū)的水文地質(zhì)特征、礦區(qū)的地形地貌和設(shè)計(jì)的開拓運(yùn)輸系統(tǒng)，設(shè)計(jì)凹陷露天排水采用坑底移動(dòng)泵站集中上排水系統(tǒng)。 采場(chǎng)排水設(shè)計(jì)⑴采場(chǎng)截水溝露天采場(chǎng)的封閉圈標(biāo)高為+530m，530m以上為山坡露天開采。+530m以下轉(zhuǎn)入凹陷露天開采。在+530m水平修筑截水溝攔截露天采場(chǎng)封閉圈之外匯水面積的匯水，將水導(dǎo)出采場(chǎng)，減少水對(duì)生產(chǎn)和邊幫穩(wěn)定的影響。水溝斷面采用矩形，㎡，長(zhǎng)600m。⑵凹陷露天排水系統(tǒng)露天采場(chǎng)封閉圈以上的匯水經(jīng)截水溝導(dǎo)出采場(chǎng)后，凹陷露天的匯水面積約2萬(wàn)㎡。按50年一遇的暴雨頻率計(jì)算凹陷露天的最大暴雨逕流量。根據(jù)氣象資料，礦區(qū)在50年一遇的暴雨時(shí)的最大降雨量為284mm/d，最大暴雨逕流量為5680m3。根據(jù)以上計(jì)算，在露天坑底安裝三臺(tái)125D252型水泵，該水泵技術(shù)參數(shù)為：流量101m3/h、揚(yáng)程43m、配備電機(jī)功率22kw。正常情況下，一臺(tái)工作、一臺(tái)備用、一臺(tái)檢修；最大暴雨時(shí)，三臺(tái)水泵全部開動(dòng)，不設(shè)備用和檢修水泵。 排土場(chǎng)初期Ⅴ號(hào)礦體開采時(shí)的排土場(chǎng)選定露天采場(chǎng)背面的山凹內(nèi)。Ⅴ號(hào)礦體開采結(jié)束后形成的露天采坑用于Ⅳ號(hào)礦體基建剝離及采剝生產(chǎn)的排土場(chǎng)，以降低基建投資和減少礦山開采對(duì)周邊環(huán)境的破壞。其余礦體的開采依此類推。 采礦設(shè)備及數(shù)量根據(jù)礦山采礦生產(chǎn)能力的需求進(jìn)行了主要采礦設(shè)備的計(jì)算選型。設(shè)備選型考慮立足國(guó)內(nèi)，節(jié)省投資。 主要采礦設(shè)備及投資表 表42 序號(hào)設(shè)備及材料名稱型號(hào)及規(guī)格單位數(shù)量單價(jià)總價(jià)（萬(wàn)元）1潛孔鉆機(jī)KQ150臺(tái)2551102液壓挖掘機(jī)SY330C臺(tái)21202403裝載機(jī)ZL50C臺(tái)225504自卸汽車STQ3141輛415605柴動(dòng)移動(dòng)式螺桿空壓機(jī)臺(tái)320606維修設(shè)備107水泵125D252臺(tái)3268合 計(jì)536 基建工程量及基建進(jìn)度計(jì)劃表采礦基建工程量估算表 表43序號(hào)項(xiàng)目名稱單位工程量1開拓運(yùn)輸公路m28002基建剝離萬(wàn)m310采礦基建進(jìn)度計(jì)劃表 表44序號(hào)項(xiàng)目名稱進(jìn)度計(jì)劃（月）1234561開拓運(yùn)輸公路2基建剝離 選礦及尾礦設(shè)施 概述根據(jù)鐵礦物特征，本區(qū)礦石類型為磁鐵礦石。按自然類型則有磁鐵蛇紋巖，含磁鐵礦混合蛇紋石化輝石巖、含磁鐵礦中等蛇紋石化輝石類及含磁鐵礦菱鎂滑石巖。其中，以含磁鐵礦混合蛇紋石化輝石巖和含磁鐵中等蛇紋石化輝石巖為主。礦石具半自形——它形粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)及交代結(jié)構(gòu)；具網(wǎng)狀構(gòu)造和稀疏浸染狀構(gòu)造。礦石礦物主要為磁鐵礦，赤鐵礦及褐鐵礦含量極低。礦石化學(xué)成分見表45，鐵礦物物相見表46，主要脈石礦物為葉蛇紋石，透閃陽(yáng)起石，其次為滑石、綠泥石、碳酸鹽、金云母等。礦石化學(xué)成份一覽表 表45主要成份及含量（%）次要成份及含量（%）Tfesio2MgoAl2o3CaoTio2Cr2o3spNi鐵 物 相 表 表46 分析項(xiàng)目FeO磁性部分中鐵赤褐鐵礦中鐵硅酸鐵中鐵含 量（%）相對(duì)含量（%）　。 供礦條件及工作制度根據(jù)礦體的開采技術(shù)條件擬采用露天方式開采。按采供礦87萬(wàn)噸/年規(guī)模來(lái)籌建中型礦山，其生產(chǎn)年限27年。選礦廠年處理擬為87萬(wàn)噸，日處理能力為2900噸/日，年工作日300天，每日三班工作，每班8小時(shí)。 礦石可選性試驗(yàn)分析2009年5月，竹溪縣回歸辦委托中南冶金研究所進(jìn)行了選礦試驗(yàn)。選礦試驗(yàn)結(jié)果充分表明本區(qū)原礦體礦石為單一磁鐵礦并且比磁化系數(shù)高，低場(chǎng)強(qiáng)單一磁選即可，雖然礦物嵌布粒度較細(xì)，但經(jīng)多段細(xì)磨，多段精選，可以達(dá)到較好的選礦效果，供工業(yè)利用，礦區(qū)礦石完全具備開采價(jià)值。 選礦設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）《湖北省竹溪縣天寶鄉(xiāng)永安寨礦區(qū)鐵礦預(yù)查簡(jiǎn)報(bào)》。（2）中南冶金研究所提交的《竹溪縣蔣家鎮(zhèn)菜籽溝礦床選礦試驗(yàn)報(bào)告》。 設(shè)計(jì)原則⑴采用簡(jiǎn)易廠房、節(jié)約投資。⑵選用技術(shù)成熟、可靠的工藝流程，選用新型、高效、節(jié)能的設(shè)備。 工藝流程及產(chǎn)品方案根據(jù)選礦試