采矿场设计方案

采矿场设计方案

班级：2012260701

学号：201226070103

姓名：王文姝

指导老师：李亚兰

完成日期：2015年1月21日

第一部分工程概况1．总论

1.1地理位置与交通

1.2矿山企业基本情况

1.3矿山资源简况及开采技术条件

1.3.1 矿区地层

1.3.2 矿区构造

1.3.3 矿体开采技术条件

2.开采方案

2.1采区范围及开采方法选择

2.1.1采区范围

2.1.2矿体工业储量

2.1.3开采方法

2.2开采境界的确定

2.2.1确定开采深度

2.2.2采场底平面周界的确定

2.2.3采场边坡和边坡角的确定

2.2.4边坡细部结构尺寸的确定

2.3生产能力与开采服务年限

2.3.1采石场设计规模

2.3.2用经济合理的服务年限验证生产能力

2.3.3矿山服务年限

2.3.4开拓与运输

2.3.5开采工艺

2.3.6穿孔爆破与装载工作

1.总论

1.1建设项目地理位置与交通

陕西双马建筑装饰工程有限公司泾阳采石场，矿山建设项目位于陕西泾阳县蒋路乡薛家村，距薛家村3公里，距蒋路乡8公里，距泾阳县城25公里，采场有自建2公里砂石路与境内县级公路相连接交通较方便。

1.2矿山企业基本情况

陕西省双马建筑装饰工程有限公司泾阳采石场，建设石灰石开采及碎石加工生产线项目，由陕西省工商行政管理局核发了《企业法人营业执照》；由泾阳县国土资源局核发了《采矿许可证》，证书编号：6104230720001，允许开采矿种：建筑石料用灰岩，生产规模3万m3/年。

1.3矿山资源简况及开采技术条件

1.3.1矿层地区

矿层出露地层比较简单。寒武系为矿区最老地层。其岩性为紫红色，灰绿色页岩和灰岩，白云质灰岩及白云岩出露地表。奥陶系，出露面积较大，其岩性为灰白色巨厚层状灰岩夹白云质条带灰岩。

1.3.2矿区构造

矿区内以断层构造为主，但由于矿层走向相近，故矿体形态变化不甚剧烈，从现场观察和有关资料显示断层对矿石成分没有明显影响。

1.3.3矿体开采技术条件

矿体位于海拔高度740-823米处，矿体出露地层简单，矿体形态变化不甚剧烈，矿体呈层状产出，层理比较发育，走向E-W,倾向N-E，倾角60°左右，矿体上不裸露地表，基本无覆盖层，岩石坚硬可钻性好，矿岩平均体重2.6T/m3。

最低开采标高740m水平位于当地侵蚀基准之上，无地下水存在，大气降水，由于降水量不大，排泄条件较好，对开采不会造成太大的水害。

2.开采方案

2.1采区范围及开采方案选择

2.1.1采区范围：陕西双马建筑装饰工程有限公司泾阳采石场建筑用石料灰岩采区，已由泾阳县国土资源局颁发的《采矿许可证》化解圈定。

2.1.2矿体工业储量：按泾阳县国土资源局核发的《采矿许可证》划界圈定的矿区面积和开采深度740m-823m，计算采区范围内工业储量约80万吨考虑矿区周边和深部矿体延续开采矿量，设计采区范围矿量可按100万吨计算。

2.1.3开采方法：依据矿体赋存条件和采矿许可证允许的开采范围和开采深度，考虑矿体出露地表高度83m，上部覆盖层量不大，故选择露天开采，本期开采最高标设在823m，最低标高740m，总出入沟布置在出露地表的南端，接上山公路。

2.2开采境界的设定：指露天矿开采后的最终境界，是又底面、边坡和开采深度三个采场要素组成。

2.2.1确定开采深度：由于矿体出入地表，地质构造简单，矿体倾角60°左右，上、下盘矿岩较稳定，矿体产状受上、下盘围岩影响较小，矿体顶部覆盖层不厚，对采剥洗漱影响不大。

2.2.2采场底平面周界的确定：采场底平面竟可能平置，在弯曲处应保持一定的曲率半径，当用汽车运输时最小曲率半径不小于15m-20m，当用小型运输设备时，最小曲率半径也不得小于5m-10m。

2.2.3采场边坡和边坡角的确定：采场边坡一般有三种：平直边坡、突出扁皮和凹入边坡。影响边坡的因素：一是岩石的物理机械性质，二是地质与水文地质条件，三是开采技术条件，岩石倾向，边坡存在的时间和地下水作用。综合上述要求，结合矿区实际，采场边坡设计采用平直边坡形式，边坡角为60°。

2.2.4边坡细部结构尺寸的确定：

（1）阶段高度选择：主要按开采技术条件，即主要取决于采掘设备的技术特征。（2）阶段坡面角a的选取，决定斜坡的稳定条件。

2.3生产能力与开采服务年限：露天矿生产能力是矿山企业的主要工作指标之一，它标志着一个矿山的生产规模，其大小通常用矿石年产量和矿岩年采剥总量两个指标来表示。

2.3.1采石场设计规模：根据业主技术经济能力和矿体赋存设计，可采高度70m。可采矿量按100万吨计算，采石场设计生产能力10万吨/年石灰石，每日生产能力为400吨。

2.3.2用经济合理的服务年限验证生产力：根据我国光产资源条件，开采技术条件等因素，矿山经济合理服务年限如下表所示：

矿山类型矿石年产量（万吨）服务年限（a）

大型大于100 大于30

中型30-100 15-20

小型小于20 10左右

2.3.3矿山服务年限：矿山总服务年限指矿山从投产到闭坑之间的时间，矿山投产之后，需一段时间才能达到设计产量，称达产。矿山结尾期间，年产量逐渐下降，所以矿山总服务年限为：TC=T0+TZ+TM,a

式中：T0-矿山从投产到达产的时间：

TZ-矿山按设计正常生产的时间，占总时间的三分之二；

TM-矿山结尾时间，小于1-3a。

2.3.4矿山工作制度：根据矿山生产特性设计为：

矿山年工作天数：250天；

矿山日工作班数：1班

矿山班工作时数：8小时。

2.4.开拓与运输：露天开拓就是开辟由矿山工业场地通向采石场，由采石场通向废石场和各工作水平之间的道路，以便建立联系，为回采工作创造条件。

2.4.1开拓系统：一局开拓方法的主要选择原则，矿山外部建设条件，矿区地形、矿体赋存条件以及生产规模，适宜公路开拓运输。

2.5.开采工艺：开采工艺的选择是设计和现场工作的主要任务，选择正确与否对矿产资源的利用，矿石的贫损指标、经济指标以及人员的生命安全由直接的重要关系。

依据矿体赋存条件及矿山设备现状，矿体开采工艺设计：采用自上而下的水平分层开采。潜孔凿岩机和浅孔凿岩机穿孔，2#岩石炸药破岩，装载机装矿，汽车运输的作业方式进行矿山开采。

2.5.1矿体的开采工艺如下：（图）

2.5.2采场构成要素设计

阶段高度：回采设计采用平装车，按台阶高度为挖掘机最大挖掘高度的1.5倍计算，综合考虑矿山实际暂确定阶段高度为：当采用浅孔凿岩时阶段高度为5m，当顶部形成工作平台潜孔凿岩机钻孔时阶段高度为10m。

阶段坡面角：根据矿体倾角60°左右，及矿岩性质、钻机性能确定台阶坡面角为65°。

最小阶段工作平台高度：矿山回采工作一般情况在单一水平进行，最小工作平台按缓帮开采设计为24m，分层凿岩平台宽度不小于4m。

2.5.3工作面布置和推进方向

本着尽可能减少掘沟工程量，提高生产效率，降低生产成本的原则，工作面布置和推进方向设计以开拓系统配置为几班一局设计；工作面沿矿体走向布置，由吸向东推进。（工作面回采示意图）

2.5.4贫化、损失

设计矿山贫化、损失指标为：贫化率：3%

损失率：5%

2.6穿孔爆破与装载工作

2.6.1穿孔爆破工作：

（1）设备选型

浅孔设备选型为7655、YT24风动凿岩机。

中深孔设备选型为开山100型潜孔钻机。

（2）浅孔凿岩爆破

矿山开拓、剥离和形成上部作业平台之前，宜采用浅孔凿岩、雷管引发三号岩石炸药爆破。

矿山爆破施行定期爆破制，爆破周期设计为每天一次。

主要采用2*岩石卷药，瞬发电雷管串联孔底反向起爆。爆破设计为人工装药、堵塞。

（3）中深孔凿岩爆破

主要爆破参数：台阶高度H=5.0m 钻孔角度a=70°

钻孔深度L+6.3m 钻孔直径d=60-80mm

最小抵抗线w=2.5 每米钻孔落矿量q’=8.75m3/m

单位炸药消耗量q=0.35kg/m3

2.6.2炮孔布置：布眼方式为单排眼和多排眼布孔两种方式，若每次爆破两较多，且是沿边坡布眼屎，可采用单排眼；其每次爆破量较大，则采用多排眼交错布孔方式。具体见图（图）

2.6.3装药与填塞：一定按照预先计算好的每个炮眼装药量装填。装药结构可采取连续结构或间隔装药，但总装药长度不宜超过眼深的3/2.

2.6.4采用导爆管起爆：因每一次爆破量不大，炸药产生的地震影响有限，可以采用同时起爆方式。

注意事项：

（1）导爆管网路中不得有死结，孔内不得有接头，用于同一工作面的导爆管应使同厂同批号产品；

（2）地表导爆管起爆网路联接应在全部装药充填工作结束之后，从爆区一端逐步进行；

（3）用套管联接两根导爆管时，两根导爆管的断面应切成垂直面，互相接触并保证不被拉开。

（4）用雷管起爆导爆管网路，雷管端部禁止朝向导爆管传爆方向联接。联接时，可采用联接块或者胶布。

2.6.5爆破飞石的安全距离

经计算，爆破飞石安全距离为169m。本矿山为露天矿，开采过程中采取控制爆破等安全防范措施，根据同类矿山的泾阳，设计爆破距离为300m。

2.6.6炸药消耗

设计采用硝铵或乳化炸药爆破，根据矿石物理力学性能确定的单位炸药消耗量为0.35kg/m3，按设计年开采矿石量3.0*10 4m3计算，年开采消耗炸药量共计10.5T