铁路道砟开采规模及方案.doc

南宁市兴宁区昆仑镇富兴公里山石场南宁市兴宁区昆仑镇富兴公里山石场 道砟用变质长石石英砂岩道砟用变质长石石英砂岩 开采设计方案 设计号 KC511063G 广广西西壮壮族族自自治治区区工工业业设设计计院院 工工程程设设计计证证书书 广广西西住住建建厅厅 煤煤炭炭 冶冶金金 建建材材 市市政政行行业业 乙乙级级 A A2 24 45 50 00 03 39 94 47 7 二二 一一 一一 年年 五五 月月 南宁市兴宁区昆仑镇富兴公里山石场南宁市兴宁区昆仑镇富兴公里山石场 道砟用变质长石石英砂岩开采设计方案道砟用变质长石石英砂岩开采设计方案 参加编制人员名单 项目负责项目负责陈丹辉陈丹辉工工 程程 师师 设设 计计许许 军军工工 程程 师师 校校 核核覃元华覃元华助理工程师助理工程师 审审 定定黎为中黎为中高级工程师高级工程师 目目 录录 第一章第一章 概概 述述 1 1 1 项目性质 1 1 2 矿区地理交通位置 1 1 3 区域经济地理概况及周边环境 2 1 4 项目提出的背景和目的 3 1 5 划定采矿权情况 3 1 6 矿区勘查开发简史及现状 4 1 7 编制依据 4 第二章第二章 矿产品需求现状和预测矿产品需求现状和预测 6 第三章第三章 地质资源地质资源 7 3 1 矿区总体概况 7 3 2 设计项目资源概况 7 第四章第四章 主要建设方案的确定主要建设方案的确定 11 4 1 开采方案 11 4 2 防治水方案 12 第五章第五章 矿床开采矿床开采 13 5 1 开采范围 13 5 2 开采顺序 13 5 3 露天开采境界的圈定 13 5 4 矿山工作制度 14 5 5 开拓运输系统 14 5 6 剥采工作 15 5 7 矿石回采率 贫化率 19 5 8 矿山基建工程量 19 5 9 矿山防排水 19 第六章第六章 选矿及尾矿设施选矿及尾矿设施 20 6 1 选矿及尾矿设施 20 6 2 废石场 20 第七章第七章 公共辅助设施公共辅助设施 21 7 1 总图运输 21 7 2 给排水 21 7 3 电力 22 第八章第八章 消防措施消防措施 23 8 1 设计依据 23 8 2 消防措施 23 第九章第九章 环境保护措施环境保护措施 24 9 1 建设地区环境条件 24 9 2 设计采用的标准 24 9 3 项目建设和运行对环境的影响 24 第十章第十章 矿山安全与劳动卫生专篇矿山安全与劳动卫生专篇 27 10 1 设计采用的标准 27 10 2 工程概述 28 10 3 地质安全影响因素 36 10 4 矿床开采安全评述 38 10 5 总平面布置 40 10 6 机电和其它 41 10 7 矿山安全卫生 42 10 8 矿山安全机构及设施 43 10 9 安全及工业卫生资金 45 10 10 应急预案及预期效果 45 10 11 存在问题和建议 46 第十一章第十一章 投资估算及技术经济评价投资估算及技术经济评价 47 11 1 投资估算 47 11 2 技术经济评价 47 第十二章第十二章 开采设计方案简要结论开采设计方案简要结论 49 12 1 设计利用矿产资源储量和生产规模及矿山服务年限 49 12 2 产品方案 49 12 3 厂址及开拓运输方案 49 12 4 采矿工艺 49 12 5 综合回收 综合利用方案 50 12 6 综合评价 50 12 7 存在的主要问题及建议 50 附表附表 1 综合技术经济指标表综合技术经济指标表 51 附表附表 2 矿山设备一览表矿山设备一览表 51 附表附表 3 矿山主要人员编制表矿山主要人员编制表 52 附件一 委托书附件一 委托书 53 附件二 储量核实报告评审意见书附件二 储量核实报告评审意见书 54 附件三 矿产资源储量评审备案证明附件三 矿产资源储量评审备案证明 61 附图 附图 1 划定采矿权范围及资源储量估算范围叠合图KC511063G 101 2 矿区地形地质及总平面布置平面图 含矿区范围及资源储量估算范围 KC511063G 102 3 矿区露天开采终了平面图KC511063G 103 4 矿区露天开采终了 剖面图KC511063G 104 5 采矿工艺及采场工程布置示意图KC511063G 105 6 中深孔起爆网络示意图KC511063G 106 1 第一章第一章 概概 述述 1 11 1 项目性质项目性质 本项目为南宁市兴宁区昆仑镇富兴公里山石场道砟用变质长石石英砂岩露天开采 工程 开采矿种为变质长石石英砂岩 采矿设计规模为 30 万 t a 产品方案为铁路道 砟用变质长石石英砂岩碎石 受南宁市国土资源局委托 我院于 2011 年 5 月完成了 南宁市兴宁区昆仑镇富兴 公里山石场道砟用变质长石石英砂岩开采设计方案 设计号 KC511063 的编制工作 2011 年 5 月 国土主管部门组织专家对该设计方案进行评审 并出具评审意见 我院 根据评审意见对 南宁市兴宁区昆仑镇富兴公里山石场道砟用变质长石石英砂岩开采 设计方案 设计号 KC511063 进行了修改 修改后的开采设计名称不变 设计号为 KC511063G 本开采设计以修改后的 南宁市兴宁区昆仑镇富兴公里山石场道砟用变质长石石 英砂岩开采设计方案 设计号 KC511063G 为准 原开采设计 KC511063 自行废止 1 21 2 矿区地理交通位置矿区地理交通位置 南宁市兴宁区昆仑镇富兴公里山石场道砟用变质长石石英砂岩位于广西南宁市兴 宁区昆仑镇富兴村附近 距南宁市直距约 65km 行政区划属南宁市兴宁区昆仑镇管辖 矿区中心地理坐标 东经 108 44 29 北纬 23 02 01 矿区西南侧有邕宾二级公路 国道 G322 通过 相距约 8km 有简易村级公路相 通 与正在建设的南广高速铁路相距约 5km 交通方便 详见图 2 1 矿区交通位置示 意图 2 图 2 1 矿区交通位置示意图 1 31 3 区域经济地理概况及周边环境区域经济地理概况及周边环境 矿区属低山丘陵地形 海拔标高在 300m 875 7m 最大高差 575 7m 矿区地处 北回归线南缘 亚热带季风气候 受海洋暖湿气流调节 高温多雨 夏长冬短 年平 均气温 22 7 月气温最高 平均 30 1 月气温最低 平均 13 平均日照 1566 6 小时 平均降雨量 1589 2mm 平均蒸发量 1569mm 平均湿度 81 冬季和初春偶有霜 冻 雨量多集中在 6 8 月 秋 冬季多分散小雨 矿区所在地为南宁市 南宁市为广西壮族自治区首府 为广西的政治经济文化中 心 是大西南地区的出海通道 经济较发达 区内工农业生产发展迅速 工业以建材 制糖 酿酒 化工 陶瓷为主 农作物以水稻为主 次为玉米 红薯和豆类 经济作 物有甘蔗 花生 桑蚕 芝麻 莲藕 木薯 竹类 蔬菜及水果 经济林有油桐 油 茶 柑橙 板栗 三华里 林木以松木 杉木为主 畜牧业以牛 猪为主 土特产有 银耳 木耳 笋干 茶叶 区内人口众多 村庄密集 劳动力充沛 区内电力充足 经近年电网改造 各乡镇间的 10 100kV 电网相连 矿区周围 300m 范围内无居民点 无供电 通讯及交通干线等重要设施 无文物 风景区和自然保护区 矿山开采环境总体状况较好 矿区位置矿区位置 3 1 41 4 项目提出的背景和目的项目提出的背景和目的 为了开发南宁市兴宁区昆仑镇丰富的铁路道砟用变质长石石英砂岩 以满足南宁 市铁路建设对铁路用特级道砟的需求 经南宁市国土资源局委托我院承担该铁路道砟 用变质长石石英砂岩的开采设计方案的编制工作 作为采矿权挂牌出让的资源依据 同 时为了下一步科学合理的 规范化地进行开采提供指导 1 51 5 划定采矿权情况划定采矿权情况 根据南宁范智矿业咨询有限责任公司出具的评审意见书 文号为 南范智审字 2011 南 01 号 南宁市兴宁区昆仑镇富兴公里山石场道砟用变质长石石英砂岩采矿 权范围由 4 个拐点圈定 各拐点坐标见表 1 1 表 1 1采矿权范围拐点坐标表 西安 1980 坐标北京 1954 坐标 拐点 编号 X 坐标Y 坐标X 坐标Y 坐标 12548185 0036575890 002548243 8536575961 23 22548385 0036576035 002548443 8636576106 23 32548090 0036576435 002548148 8636576506 23 42547890 0036576285 002547948 8636576356 23 矿区面积 0 123km2 开采标高 655m至 500m 采矿权人 待定 矿山名称 南宁市兴宁区昆仑镇富兴公里山石场道砟用变质长石石英砂岩 经济类型 待定 开采矿种 道砟用变质长石石英砂岩 开采方式 露天开采 生产规模 30万t 年 有效期限 待定 南宁市国土资源局于 2011 年 3 月委托广西金果子矿业有限公司编写了 南宁市兴 宁区昆仑镇富兴公里山石场道砟用变质长石石英砂岩资源量简测报告 报告估算的矿 体均分布于划定采矿权范围内 资源储量估算范围共由 6 个拐点圈定 各拐点坐标见 表 1 2 4 表 1 2资源储量估算范围拐点坐标表 西安 1980 坐标北京 1954 坐标 拐点 编号 X 坐标Y 坐标X 坐标Y 坐标 a2548157 5036575927 502548216 3536575998 73 b2548285 0036576030 002548343 8536576101 23 c2548100 0036576265 002548158 8536576336 23 d2548030 0036576210 002548088 8536576281 23 e2548145 0036576175 002548203 8536576246 23 f2548097 5036576010 002548156 3536576081 23 估算标高 602m 至 500m 估算面积 0 031km2 该报告经南宁范智矿业咨询有限责任公司评审 认定划定矿区范围内变质长石石 英砂岩推断的内蕴经济资源 333 为 213 44 万 t 合 79 94 万 m3 1 61 6 矿区勘查开发简史及现状矿区勘查开发简史及现状 1 6 11 6 1 矿区勘查简史矿区勘查简史 该区变质长石石英砂岩以往尚未进行过系统的地质工作 广西区测队于 1968 年完 成了 1 20 万的区域地质测量 对包括本区在内的地层岩性及构造体系进行了划分和确 定 2011 年 3 月 广西金果子矿业有限公司对该矿区进行道砟用变质长石石英砂岩资 源储量地质简测工作 并提交了 南宁市兴宁区昆仑镇富兴公里山石场道砟用变质长 石石英砂岩资源量简测报告 为矿山的进一步开发提供较可靠的地质依据 1 6 21 6 2 矿山开采现状矿山开采现状 矿山属新建矿山 目前没有民采和非法采矿 矿体保存完好 未进行任何挖掘开采 1 71 7 编制依据编制依据 1 设计委托书 2 广西金果子矿业有限公司 2011 年 3 月提交的 南宁市兴宁区 昆仑镇富兴公里山石场道砟用变质长石石英砂岩资源量简测报告 及南宁范智矿业咨 询有限责任公司出具的评审意见书 文号为 南范智审字 2011 南 01 号 3 南宁市国土资源局出具的 关于矿产资源储量评审备案证明 南 资储备案 2011 39 号 5 4 国土资源部关于 矿产资源开发利用方案编写内容要求 及桂 国土资办 2003 47 号文附件 2 矿产资源开发利用方案编写内容要求的补充说明 5 国土资源部国土资发 1999 98 号文 关于加强对矿产资源开发 利用方案审查的通知 6 中华人民共和国 矿山安全法 和 中华人民共和国矿山安全 法实施条例 7 中华人民共和国国家标准 GBl6423 2006 金属非金属矿山安全规程 8 中华人民共和国国家标准 GB6722 2003 爆破安全规程 9 1987 年建筑工业出版社出版的 采矿设计手册 10 2003 年冶金工业出版社出版的 工程爆破使用手册 11 现场收集的有关基础资料和双方商定的有关指标 6 第二章第二章 矿产品需求现状和预测矿产品需求现状和预测 变质长石石英砂岩矿石广泛用于建材业 建筑业 需求量很大 随着中国 东盟 自由贸易区的推进和国家已批准的 广西北部湾经济区发展规划 的实施 南宁市及 东盟各国的联系日益加强 南宁市铁路建设对道砟用变质长石石英砂岩的需求量不断 增加 给变质长石石英砂岩矿产品开发提供了新的机遇 近年来道砟用变质长石石英砂岩矿石价格稳中有升 目前广西区内道砟用变质长 石石英砂岩石碴的矿山交货平均价格为 40 元 t 且产品销售良好 矿山将具有良好的 经济效益 7 第三章第三章 地质资源地质资源 3 13 1 矿区总体概况矿区总体概况 3 1 13 1 1 矿区总体规划概况矿区总体规划概况 整个公里山矿区拟设一个采矿权 周边无其它采矿权设置 不存在矿权纠纷 3 1 23 1 2 矿区矿产资源概况矿区矿产资源概况 根据广西金果子矿业有限公司 2011 年 3 月提交的 南宁市兴宁区昆仑镇富兴公里 山石场道砟用变质长石石英砂岩资源量简测报告 该报告经南宁范智矿业咨询有限责 任公司评审 划定矿区范围内变质长石石英砂岩矿推断的内蕴经济资源 333 为 213 44 万 t 合 79 94 万 m3 3 1 33 1 3 该设计与矿区总体开发的关系该设计与矿区总体开发的关系 矿业主管部门于公里山矿区拟设一个采矿权 矿区周边无其它合法开采的矿山 矿界清楚 不存在矿权 矿界纠纷 3 23 2 设计项目资源概况设计项目资源概况 3 2 13 2 1 矿床地质及构造特征矿床地质及构造特征 3 2 1 13 2 1 1 矿区地层矿区地层 本区出露地层为寒武系小内冲组 x 属浅海 陆源碎屑浊流沉积相 岩性为 紫色 灰绿色中厚层状砂岩 细砂岩 粉砂岩与粉砂质泥岩 泥岩互层 局部夹炭质 页岩 厚 319 646m 岩层总体倾向北北东 倾角 40 60 第四系 Q 为残坡积层及冲洪积层 由粘土 细砂 细砂岩碎块 泥岩碎块等 组成 分布于山脚斜坡 溪流沟谷两岸 厚 1 40 4 80m 3 2 1 23 2 1 2 矿区构造矿区构造 矿区内未发现有断裂构造 区内岩层为单斜产出 倾向 10 40 倾角 40 60 次级小褶皱不发育 3 2 1 33 2 1 3 岩浆岩岩浆岩 昆仑关岩基在矿区北西侧大面积出露 属燕山中晚期重熔型花岗岩侵入体 分主 体和晚期补充侵入体 主体岩性为中至中粗粒黑云母花岗岩 主体与补充体呈突变接 触关系 主体岩相分异现象较显著 由内部至边缘钾长石减少 斜长石增多 晚期侵 入的为细粒黑云母花岗岩 闪长玢岩 细晶岩等 岩体侵入寒武系和下泥盆统中 3 2 1 43 2 1 4 变质作用变质作用 区内岩浆活动频繁 主要有呈岩基产出的昆仑关酸性复式岩体 岩体侵入寒武系 8 地层中 受其影响 侵入体围岩的砂岩接触变质 形成致密坚硬的变质长石石英砂岩 3 2 1 53 2 1 5 矿体特征矿体特征 沿矿区内近北西向的自然山沟出露的变质长石石英砂岩 整体性好 材质坚硬 无风化层 根据南宁铁路局工务处于 2011 年 3 月在本矿区圈定矿体地段取样送北京铁 科工程检测中心进行测定 测定结果详见表 2 1 均符合铁路用道砟材质要求 本次 简测主要选择该岩层出露好 无风化层 岩层完整性好 岩石坚硬 且地表无覆盖层 或覆盖层薄的变质长石石英砂岩圈定为矿体 共圈定一个矿体 编号为 号矿体分布在矿区的北西侧 由 D0101 D0102 D0103 D0201 D0202 D0203 D0301 D0302 D0303 D0401 D0402 D0403 D0501 D0502 D0503 共十五个露头点控制 为中厚层状变质长石石英砂岩 单层厚 0 20 0 65m 覆盖层厚 0 3m 矿体倾向北北东 走向 23 42 倾角 40 52 矿体长约 300m 宽约 180m 矿体的垂直厚度最大可达约 155m 3 2 1 63 2 1 6 矿石特征矿石特征 1 矿石结构 构造 本矿区变质长石石英砂岩矿石呈紫色 灰绿 灰黑色 具变余砂质结构 他形粒 状及显微鳞片变晶结构 中厚层状构造 块状构造 2 矿石物质成分 根据广西壮族自治区地质矿产测试研究中心对本矿区矿石进行岩矿鉴定 本矿区 矿石定名为变质长石石英砂岩 矿石主要由碎屑物和杂基两部分组成 碎屑物主要为 石英 包括石英集合体及硅质岩岩屑 少量长石 部分被绢云母不均匀交代 它们 多呈次棱角状 大小不均匀 在 0 06 0 4mm 间 无定向排布 经测定 一般含石英 63 70 长石 7 8 绢云母 15 黑云母 8 绿泥石 1 2 不透明矿物 4 5 金 红石及白钛石 1 电气石 1 锆石 1 杂基主要为显微鳞片状的绢云母不均匀 胶结分布在上述碎屑物间 受变质作用影响 绢云母鳞片明显变大 一些碎屑物明显 重结晶 变质作用形成的绿泥石 黑云母呈鳞片状 叶片状 不均匀夹杂分布在绢云 母鳞片间 其余微量矿物零星可见 3 矿石物理性质 根据南宁铁路局工务处提供的分析资料 本矿区道砟用变质长石石英砂岩的检测 结果如表 3 1 综合评定为特级 各项指标见表 3 1 9 表 3 1标检测结果 编 号 参数 特 级 标准值 壹 级 标准值 检测 值 单项评定 综 合评 定 1 洛杉矶磨耗率 LAA 18 18 LAA 27 8 8 特 标准集料冲击韧度 IP 110 95 IP 110 227 特 2 石料耐磨硬度系数 K干磨 18 3 18 K干磨 18 3 18 8 特 特 3 标准集料压碎率 CA 88 CA 9 2 8 特 4 道砟集料压碎率 CB 1919 CB 22 11 5 特 渗透系数 Pm 10 6 cm s 4 5 9 78 合格 石粉试模件抗压强度 Mpa 0 4 石粉液限 LL 20 23 4 合格 5 石粉塑限 PL 11 14 7 合格 合 格 6 硫酸钠溶液浸泡损失率 L 10 0 1 合格 7 密度 g cm3 2 55 2 73 合格 8 容重 g cm3 2 50 2 67 合格 特 级 3 2 1 63 2 1 6 围岩及夹石围岩及夹石 矿体周边围岩均为与矿体同岩性的中 细粒变质长石石英砂岩 矿体均裸露地表 无顶板围岩 矿体中除有用矿物变质长石石英砂岩外 未发现有其它岩性夹层及其它 矿产 3 2 23 2 2 开采技术条件条件开采技术条件条件 3 2 2 13 2 2 1 工程地质条件工程地质条件 本矿区矿体为变质长石石英砂岩 岩层坚固稳定 矿体内未发现其它岩性夹层或 软弱结构面 节理裂隙仅发育于矿体的浅部 其产状和组合关系尚不易产生偏压和侧 滑 根据对本矿区变质长石石英砂岩岩石的测试结果 本矿区变质长石石英砂岩矿石 属特级 岩石致密坚硬 破碎后一般呈不规则块状 本区变质长石石英砂岩矿体的工 程地质条件属简单类型 3 2 2 23 2 2 2 水文地质条件水文地质条件 矿区属中低山地貌 海拔标高 300m 875 7m 最大相对高差 575 7m 区内自然 排泄最低标高为 300m 无地表水体 矿床开采不受地表水的影响 矿区一带的最低侵蚀基准面为 300m 本次工作所圈定的矿体标高为 10 602m 500m 位于当地侵蚀基准面之上 矿床的自然排泄条件比较好 采坑充水主 要来自大气降水 采场大气降水可以通过坡面和排水沟自然排泄 故该矿床水文地质 条件属简单类型 3 2 2 33 2 2 3 环境地质条件环境地质条件 矿区远离村庄居民区及干线公路 高压输电线路 矿床开采不占用农田 森林及人 畜饮用水源 开采场地较为封闭 采用露天开采 对地表环境有一定的影响 矿山生 产的最终产品为道砟用石碴 采矿生产产生的废土 废碴集中堆放于设定的排土场内 并修筑拦砂坝 确保堆放废岩的安全 废水集中存放在沉淀池内供生产循环使用 矿 山开采对生态环境的影响较小 3 2 33 2 3 设计利用的矿产资源储量设计利用的矿产资源储量 3 2 3 13 2 3 1 矿床工业指标矿床工业指标 拟设矿山为普通铁路道砟用矿山 主要生产加工普通建筑用 铁路道砟用 片石 和石碴 故本设计方案参考中华人民共和国地质矿产行业标准和 铁路碎石道砟 TB T2140 90 结合本矿区的实际情况确定 工业指标按开采技术条件确定如下 1 矿体最低开采标高 500m 2 剥采比 1 1 3 可采厚度 4m 4 夹石剔除厚度 2m 5 采场最终边坡角 浮土及风化层 45 基岩层 60 6 采场最小底度 20m 7 爆破安全距离 警戒范围一般不小于 300m 距高压输电线一般不小于 500m 3 2 3 23 2 3 2 设计利用的矿产资源储量设计利用的矿产资源储量 广西金果子矿业有限公司 2011 年 3 月提交的 南宁市兴宁区昆仑镇富兴公里山石 场道砟用变质长石石英砂岩资源量简测报告 划定矿区范围内变质长石石英砂岩矿推 断的内蕴经济资源 333 为 213 44 万 t 合 79 94 万 m3 根据矿区地质构造 矿体赋存情况及局部揭露的矿体情况看 矿体形态较简单 稳定 但由于该道砟用变质长石石英砂岩用做铁路道砟 其硬度 抗压强度等各项指 标要求较高 故本开采设计方案对推断的内蕴经济资源 333 可利用系数取 0 65 计 则矿山设计利用的道砟用变质长石石英砂岩为 213 44 万 t 0 65 138 736 万 t 11 3 2 43 2 4 对矿区勘查报告的评述对矿区勘查报告的评述 根据广西金果子矿业有限公司于 2011 年 3 月提交的 南宁市兴宁区昆仑镇富兴公 里山石场道砟用变质长石石英砂岩资源量简测报告 初步查明了矿体形态 规模 厚 度及其变化特征 基本了解了矿石的结构构造 矿物成分及有益有害组分及矿石加工 性能 初步提供了矿床的工程地质条件及水文地质条件 肯定了矿床的经济价值 同 时估算了矿床的变质长石石英砂岩矿石资源储量 可作为小型露天矿山开采设计方案 的编制依据 12 第四章第四章 主要建设方案的确定主要建设方案的确定 4 14 1 开采方案开采方案 4 1 14 1 1 建设规模及产品方案建设规模及产品方案 根据矿山矿产资源储量和矿方要求 设计采矿规模为 30 万 t a 产品方案 铁路道砟用变质长石石英砂岩碎石 4 1 24 1 2 开采方式开采方式 设计开采对象是划定矿区范围内的变质长石石英砂岩 该岩组抗压强度较大 属 坚硬类岩石 其工程地质特性较好 矿体延续性好 分布于整个矿区 矿体埋藏浅 局部出露地表 根据矿体赋存状态 工程地质条件及矿区地形条件 设计采用露天开 采方式 4 1 34 1 3 矿石回采率及贫化率矿石回采率及贫化率 本矿区道砟用变质长石石英砂岩矿体埋藏浅 矿体厚度大 延续性好 矿体厚度 变化不大 适合采用露天开采 根据 采矿设计手册 对同类矿山矿石回采率及贫化 率两指标的取值范围 一般回采率为 92 98 贫化率为 0 本设计结合该矿山的实 际情况 确定矿石回采率为 95 贫化率为 0 4 1 44 1 4 确定开采储量确定开采储量 根据确定的设计可采资源储量 138 736 万 t 矿石回采率 95 则矿山可采出 矿石量为 138 736 95 131 8 万 t 4 1 54 1 5 矿山生产能力矿山生产能力 1 根据矿山矿产资源储量和委托方要求 设计矿山年产道砟用变质长石石英砂 岩碎石 30 万 t 约 11 2 万 m3 2 按日工作台阶长度和进尺验证生产能力 设计露天采场日平均工作台阶长度 L 为 8m 台阶平均日进尺 M 为 6m 工作 台阶高度 H 10m 以年工作 250 天计 则年采矿能力 Z 为 Z L M H 250 8 6 10 250 120000m3 112000m3 可见矿山可达到设计的采矿生产能力 30 万 t a 13 4 1 64 1 6 矿山服务年限确定矿山服务年限确定 矿山服务年限由下公式计算 T 4 4a 1A Q 0130 95736 138 式中 T 矿山服务年限 a Q 设计可采资源量 138 736 万 t 采矿回采率 95 采矿贫化率 0 A 矿山生产规模 30 万t a 考虑到矿山基建期为 0 6a 则矿山生产服务年限为 5a 4 1 74 1 7 开拓运输方案开拓运输方案 4 1 7 14 1 7 1 开拓运输条件开拓运输条件 矿区属低山丘陵地形 海拔标高在 300m 875 7m 最大高差 575 7m 设计开采 标高为 630m 500m 相对高差 130m 矿区已修筑有矿山公路连接外部 利于矿岩运 输 4 1 7 24 1 7 2 开拓运输方案开拓运输方案 根据矿体的赋存条件和产状等因素 并考虑到地形地貌等特征 确定露天开采的 开拓方案为公路开拓 汽车运输方式 布置主干公路 开拓至 630m 水平 和分支公路 连接采场各台阶 自上而下分台阶采剥 采场内部公路 支线公路均采用矿山临时公路 一般设单车道路宽 5m 每隔 50 l00m 设错车道 错车道路面宽 8m 最大允许纵坡为 8 最小曲线半径为 15m 4 24 2 防治水方案防治水方案 矿区内所有的土建工程及相关的生产 生活设施均布置在附近水系历年洪水最高 水位 5m 以上 由于矿山水文地质条件简单 影响矿山生产的主要水源是大气降水 故 在矿区周边及各种设施周边开挖排水沟 避免山洪流入露天采坑内 另外由于露天采 场是自上而下分台阶进行开采 一般大气降水可顺露天台阶向下自然排泄 残积在露 天采场内的雨水 可安装三台 IS65 50 160 型 流量为 25m3 h 扬程 32m 电机功率 5 5kw 转速 2900r min 排水泵抽排 其中一台备用 电力由矿山变电房供给 14 第五章第五章 矿床开采矿床开采 5 15 1 开采范围开采范围 受南宁市国土资源局的委托 本设计开采范围为划定采矿权范围内符合工业开采 的变质长石石英砂岩矿体 5 25 2 开采顺序开采顺序 矿体的开采顺序采用自上而下分台阶式开采 从运输公路旁开始 按 10m 台阶高 度分台阶从上而下采剥 直至露天开采的最低开采标高 即采场底平面标高 为止 5 35 3 露天开采境界的圈定露天开采境界的圈定 5 3 15 3 1 露天开采境界圈定的原则露天开采境界圈定的原则 根据矿体的赋存状况及开采技术条件和类似矿山的实践经验 设计采用境界剥采 比小于经济合理剥采比的原则圈定露天开采境界 5 3 25 3 2 经济合理剥采比的确定经济合理剥采比的确定 根据目前市场情况 结合本矿山的实际 经计算 经济合理剥采比为 1m3 m3 5 3 35 3 3 平均剥采比的计算平均剥采比的计算 设计露天采场最低平面标高为 500m 根据矿体及覆盖层的厚度 经计算 平均剥 采比约为 0 3m3 m3 小于经济合理剥采比 1m3 m3 说明确定的采场开采深度设计是 合理的 5 3 45 3 4 采场边坡参数的确定采场边坡参数的确定 5 3 4 15 3 4 1 矿床开采技术条件及矿岩物理力学性质矿床开采技术条件及矿岩物理力学性质 根据前面所述 本矿床开采技术条件属简单类型 矿岩物理力学性质参数如下 1 矿石体重 2 67t m3 2 普氏硬度系数 f 12 5 3 4 25 3 4 2 采场边坡参数的选定采场边坡参数的选定 根据矿体的开采技术条件 矿岩物理力学性质 设计确定的开采深度 露天采场 服务年限等因素和参考同类矿山实际经验合理选定采场边坡参数 本设计选定的露天 采场边坡参数为 台阶高度 H 10m 台阶坡面角 70 最小工作平台宽度 20m 15 安全平台宽度 3m 清扫平台宽度 5m 每隔二个安全平台设一个清扫平台 采场最终边坡角 51 5 3 55 3 5 露天开采境界露天开采境界 根据设计确定的露天开采境界圈定原则 按选定的露天采场边坡参数 先在地质 横剖面图初步确定开采深度 再在纵投影图上调整露天矿底部标高 将横剖面 纵投 影图上的露天矿底部周界投影到分层平面上 逐层圈定露天采场开采境界 本设计圈定的露天开采境界工作面几何参数如下 地表境界 最长 362m 最宽 240m 采场底部 最长 308m 最宽 148m 采场最高标高 630m 采场底部最低标高 500m 最大开采高差 130m 根据地质勘探部门提供的有关资料和设计圈定的露天开采境界 经计算 露天采 场境界内推断的内蕴经济资源 333 为 213 44 万 t 合 79 94 万 m3 境界内岩土量 共 14 8 万 m3 露天采场平均剥采比为 0 3 m3 m3 5 3 65 3 6 基建终了保有矿石量基建终了保有矿石量 基建终了保有矿石量为 138 736 万 t 5 45 4 矿山工作制度矿山工作制度 设计确定采用露天开采 根据当地气候条件和矿山企业的生产实际 设计推荐采 用年工作 250 天 每天 1 班 每班 8 小时制度 5 55 5 开拓运输系统开拓运输系统 5 5 15 5 1 开拓运输方式的选择及布置开拓运输方式的选择及布置 5 5 1 1 选择开拓运输方式的原则 1 确保运输安全 2 基建工程量少 施工方便 易于开拓 3 基建投资少 尽可能减少运输成本 5 5 1 2 开拓运输方式的选择 矿区一带属低山丘陵地形 海拔标高在约 300m 875 7m 最大高差 575 7m 设 计开采标高为 630m 500m 相对高差 130m 矿区已修筑有矿山公路连接外部 利于 矿岩运输 根据开采现状 现有矿山公路布置情况及矿区地形条件 设计采用公路开拓 汽车 16 运输的开拓方案 5 5 1 3 开拓运输系统的布置 修建宽 5m 的开拓公路到达矿区各台阶 采用自上而下分层进行开采 矿石利用爆 破崩落到平台底部 用装载机装车 经开拓公路外运 5 5 1 4 开拓运输系统标准 1 汽车运输公路宽度 5m 坡度最大 8 弯度圆曲线半径大于 15m 2 行人运输便道 宽 1 5m 顺山坡较缓处设置 坡度较大时设踏步 地形较陡处 设防护栏杆 5 5 25 5 2 矿石运输方式矿石运输方式 矿石采用爆破方法直接崩落到台阶平台 大块矿石经二次破碎后用由挖掘机及装 载机装矿 10t 自卸汽车运输 5 5 35 5 3 废石运输方式废石运输方式 剥离的废石采用挖掘机及装载机装车 利用自卸运输车运去填补矿山公路或扩大 工业场地 其余的运往矿区南面的废石场排放 5 5 45 5 4 人员及材料运输人员及材料运输 采矿人员进入采矿场靠步行 无需考虑人员运输 凿岩设备及爆破材料等运到矿 山后用汽车搬运到采场工作面 5 5 55 5 5 运输设备选型及数量运输设备选型及数量 矿山年采矿量为 30 万t a 共需配备 10t 自卸汽车 10 辆 挖掘机 2 辆 装载机 1 辆 即可满足运输生产要求 5 65 6 剥采工作剥采工作 本矿区剥采工艺为 自上而下分台阶采剥 剥离先行 5 6 15 6 1 剥离方法剥离方法 本矿区第四系表土层 可直接采用挖掘机 自上而下进行剥离 然后装入自卸汽车运输 5 6 25 6 2 采矿工艺采矿工艺 设计采用中深孔凿岩爆破 松动爆破 和边坡预裂爆破相结合的采矿工艺 根据矿 体赋存状态 矿区地形条件及开拓公路的布置 为了保障生产安全 便于展开采矿工作 面 方便矿石运输 设计矿山开采总顺序为 自上而下分台阶开采 设采准工作平台和 由采剥带组成阶梯式台阶 自上而下分台阶爆破 中深孔 松动爆破 循环开采 为保证边 坡稳定性 应采用预裂爆破对采场最终边坡进行保护 矿山采场工作面主要参数为 工作台阶高度 H 10m 17 台阶坡面角 70 5 6 35 6 3 采矿设备采矿设备 根据本矿山采用采矿方法及回采工艺 参考同类矿山经验 中深孔凿岩选用长沙 矿山研究院机械厂生产的 QZ100K 轻便型潜孔钻机 其主要技术参数如下 钻孔直径 65 110mm 最大凿孔深度 25 30m 钻孔倾角 60 90 工作气压 0 5 0 7 MPa 最大耗风量 9 12m min 最大提升力 5831N 转速 0 65 rad min 最大轴压力 5214N 钻具最大扭矩 599N m 凿岩台效 35m 台班 钻机重量 255kg 主机外行尺寸 2650 460 365mm 经计算 穿孔设备选择 2 台 QZ100K 型潜孔凿岩机和 3 台手风钻 YT 24 一台备 用 1 台 L 22 7 型 22m3空压机供风足以满足年生产 30 万t 矿石的凿岩要求 5 6 45 6 4 穿孔爆破参数穿孔爆破参数 1 穿孔参数 1 炮孔直径 90mm 2 炮孔长度 11 1m 超深 0 5m 3 炮孔倾角 70 4 孔距 3 0m 5 最小抵抗线 W 按经验公式计算 w 取 3 0 m 6 炮孔布置形式 排与排之间成梅花形布置或并列布置 7 排距 a 1 1 5 W 1 1 5 3 0 3 0 4 5m 取 3 0m 式中 W 最小抵抗线 1 1 5 系数 18 一般为 2 排炮孔实行排间微差爆破 2 爆破方法及参数 起爆方法 多排孔微差爆破采用岩石硝铵炸药爆破 起爆方法为电雷管 导爆索 导爆管复式起爆法排间微差起爆 采用起爆器通过电源线引爆电雷管 电雷管引爆导 爆索 导爆索引爆导爆管 再由导爆管引爆炸药 为了确保爆破成功 建议每个炮孔 装二发起爆导爆管 并要求起爆导爆管药包装在炮孔中下部 主要起爆材料 岩石硝铵炸药 电源线 电雷管 15m 长 1 段 3 段导爆管 导 爆索及起爆器 1 炸药单耗 q 据经验 q 取 0 30 0 5kg m3 具体用量按实际试爆情况定 2 堵塞长度 堵塞的目的是为了提高炸药能量利用率 改善爆破效果 参考 同类矿山经验 堵塞长度取 3 0m 堵塞材料选用炮泥堵塞 3 一次爆破矿量 矿山设计年采矿量 30 万t 根据矿山生产规模和工作制度 平均每天台阶爆破 1 次 每次爆破采矿量 450m3 4 每次爆破炮孔数量及装药量 根据 4 1 5 矿山生产能力 节 矿山每次爆破孔数为 5 6 个 每次台阶爆破炸药量 每次爆破矿量 炸药单耗 450 0 35kg m3 157 5kg 每次台阶爆破分 2 排 每排 2 3 个炮孔 实行排间微差爆破 即同段起爆最大 炸药量 Qmax 78 75kg 注 炸药单耗取 0 35kg m3 3 爆破安全计算 1 爆破地震波安全距离 Rd 根据 爆破安全规程 考虑质点震动速度 V 当 V 2cm s 时 一般建筑物完好 mRd6328 4 62 1475 78 2 250 Q V K 3 8 1 3 max 式中 爆破地震波对地表建筑物危害半径 m d R K 系数 取 K 250 1 8 Qmax 同段起爆炸药量 Qmax 78 75kg 2 空气冲击波安全距离 RK 19 根据 爆破安全规程 及 工程爆破使用手册 一般松动爆破时 不考虑空气冲 击波的安全距离 露天裸露爆破大块时 一次爆破的炸药量不应大于 20kg 并按下式 进行安全距离的计算 3 max Q25 K R 式中 RK 爆破空气冲击波对人的危害半径 m Qmax 同段起爆炸药量 Qmax 20kg 本矿山采用中深孔松动爆破进行采矿 采用破碎锤进行破大块 不使用炸药进行 二次爆破解大块 故本设计不进行空气冲击波安全距离的计算 3 个别飞石安全距离 根据 爆破安全规程 6 4 节的规定 浅孔爆破时 个别飞散物的最小安全允许距 离为 300m 深孔爆破时 不小于 200m 对设备和建筑物的安全距离 计算方法尚不规 范 一般不小于人员安全距离的一半 故本设计确定个别飞石安全距离为 300m 4 矿山爆破安全距离 根据以上计算 并参照 爆破安全规程 GB6722 2003 及 工程爆破使用手册 的相关规定 确定本矿爆破安全距离为 300m 5 6 55 6 5 二次破碎二次破碎 露天采场出矿块度控制在 0 5m 以下 大于 0 5m 大块需进行二次破碎 二次破碎 采用机械液压破碎锤破碎 根据设计生产规模及产品方案 配备 PEF 250 400 型破碎机 3 台和 PEF 400 600 型 2 台 即可满足生产要求 设备参数如下 PEF250 400 型 设备名称破 碎 机 型 号PEF250 400 型 给料粒度 230mm 出料粒度20 50mm 功 率 15kw 生产效率7 10m3 h PEF250 600 型 设备名称破 碎 机 型 号PEF400 600 型 给料粒度 350mm 20 设备名称破 碎 机 出料粒度40 100mm 功 率 30kw 生产效率10 20m3 h 5 6 65 6 6 开采爆破安全对策措施开采爆破安全对策措施 1 矿山爆破必须按设计要求 严格控制一次起爆最大药量 按规定的方向推进 工作面 2 爆破过程中 必须在采场周边 300m 范围内设爆破警戒 无关人员和车辆严 禁进入 3 每次爆破由矿长或工程技术人员任总指挥 安排人员做好警戒工作 在各项 准备工作已准备好后 才发出起爆命令一次起爆 5 75 7 矿石回采率 贫化率矿石回采率 贫化率 根据矿体赋存条件及采剥工艺 参考类似露天采矿场生产经验 设计确定矿石回 采率为 95 贫化率为 0 5 85 8 矿山基建工程量矿山基建工程量 采场的基建工作主要包括修建矿山的道路 以及初始工作面的准备工作 工程量 如下 修路 580m 初期剥离 7600m3 5 95 9 矿山防排水矿山防排水 矿区内所有的土建工程及相关的生产 生活设施均布置在附近水系历年洪水最高 水位 5m 以上 并在各设施周边修筑排水沟 避免受雨水影响 由于矿山水文地质条件 简单 矿山采用露天开采时 影响矿山生产的主要水源是大气降水 故在矿区周边及 各种设施周边开挖排水沟 避免山洪流入露天采坑内 且采场是自上而下分台阶进行 开采 一般大气降水可顺开采台阶向山坡下自然排泄 对采场内不能自然排泄的积水 可安装三台 IS65 50 160 型 流量为 25m3 h 扬程 32m 电机功率 5 5kW 转速 2900r min 排水泵抽排 其中一台备用 动力由矿山变电房供给 21 第六章第六章 选矿及尾矿设施选矿及尾矿设施 6 16 1 选矿及尾矿设施选矿及尾矿设施 本矿山剥离后采出的变质长石石英砂岩矿石可直接外运销售 不需进行选矿作业 故矿山无选矿厂和尾矿库 6 26 2 废石场废石场 本矿山在采矿过程中剥离产生的废土 除部分无偿送给当地民众用于修筑乡村公 路外 其余的集中堆放在矿区南面的废石场内 在废石场下游修筑拦渣坝 完全可容 纳矿山剥离产生的废方 设计前期剥离的废土排放于废石场 并采用压路机填平 碾实 局部用做堆矿场 6 2 1 剥离量 矿山可采出矿石量为 131 8 万 t 约 49 4 万 m3 矿山剥采比为 0 3m3 m3 则矿山 的总剥离量约为 14 8 万 m3 矿山前期铺设矿山公路等其它用途约需废渣 5 8 万 m3 则 矿山需排放到废石场的废渣为 9 万 m3 按岩土的松散系数 1 5 和下沉率 10 计 需要 设置一个能容纳 12 15 万 m3的废石场 6 2 2 废石场布置 矿山剥离废土集中堆放在矿区南面附近的冲沟内 本设计利用山坡地势 在坡底 修筑拦渣坝 整个废石场总占地面积约 0 6 万 m2 按堆高 25m 计 可容纳废石总量约 15 万 m3 完全满足整个矿山废土的排放 矿山前期废石主要用于铺设矿山公路 矿山 公路修好后 废土运往废石场排放 废土排放的边坡率为 1 1 5 即 33 41 24 小于废石的安息角 是安全的 岩土排放方法 从废石场山体侧向外排放 6 2 3 坡脚挡土墙 为约束随雨水冲刷向低处流散的岩土 需在坡低设置坡脚拦渣坝 坝体采用 M5 浆 砌片石 坝顶宽 1 5m 长约 100m 6 2 4 场地排水 为了使废石场不发生人为的地质灾害 避免上部雨水冲刷废石场 在废石场上部 设浆砌片石明沟 明沟视地形地势做成梯形或矩形 沟底宽度为 40cm 沟深 40cm 6 2 5 绿化 了减少水土流失 改善环境 在采场闭坑后 废石场的坡面和表面均需填土 30cm 22 厚 土源由前期剥离表土收集而得 再种填草皮或适合当地环境的树种 23 第七章第七章 公共辅助设施公共辅助设施 7 17 1 总图运输总图运输 7 1 17 1 1 总图布置原则总图布置原则 由于矿山资源储量不大 矿山总图布置本着在满足功能的前提下 尽量简化辅助 设施和后勤设施 在配置上考虑尽量就近 7 1 27 1 2 矿山地面运输矿山地面运输 矿区范围内矿石 废岩的运输均采用汽车运输 矿区内采场 材料库以及其他辅 助生产和生活设施之间均通过简易公路相联通 矿区与外部运输公路有矿山公路相接 矿山建设所需的原材料 均通过矿山公路运入矿区内 7 1 37 1 3 生产及辅助设施布置生产及辅助设施布置 矿山生产及辅助设施主要为空压机房 堆矿场 工具房及值班室 设于露天采场南 面附近相对较平缓的坡地 生产用水水源取自附近的村庄 生产用水采用水泵抽至生产区的高位水池 供生 产地点用水 矿山生活用电由矿区配备的电力变压器和矿山配电室统一供配电 生活 及照明用电为 220V 交流电压 矿山各生产及辅助设施的具体位置详见矿山总平面布置图 7 1 47 1 4 生活区及福利设施布置生活区及福利设施布置 矿山职工均为当地居民 其家庭居住区距矿区不远 故矿山不设生活区 浴室 更衣室 洗衣间 保健食堂和娱乐室等生活福利设施 7 1 57 1 5 矿区交通及通讯工具等矿区交通及通讯工具等 矿区交通较方便 但需配备专用越野吉普车一辆 方便有关人员出入矿山 通讯 方面人均配备移动电话 矿部和采场重要工作场所设对讲电话 为解决矿山看电视的 问题 安装一套卫星电视接收机 7 27 2 给排水给排水 7 2 17 2 1 给水给水 矿山生产用水量为 20m3 d 水压 0 3 0 5MPa 水质无特殊要求 矿山需建设有 完善的生产和生活供水系统 生产及生活用水取自矿区附近的溪流 生产及生活用水 抽引至工业场地附近的高位水 设 50m3高位水池两座 分别作为生产及生活供水水池 矿山生产用水由在地表的高位水池用 l08 4mm 无缝钢管引出向各用水点 生活用水由生活区附近的高位生活用水水池供给 水质符合饮用水卫生要求 24 矿山生产和生活供水系统建成后 可满足本项目需要 7 2 27 2 2 排水排水 在露天采场境界外及各种设施周边开挖排水沟 避免山洪流入露天采坑内 且采 场是自上而下分台阶进行开采 一般大气降水大部分可顺开采台阶向山坡下自然排泄 露天采场内的积水通过移动式排水泵站抽排 7 37 3 电力电力 动力电及照明电则由已接到矿区的电网电接入 根据矿山总用电功率约为 265kW 主要为采矿用电 生活及其它用电 在矿山露天采场附近 10 0 4kV 变电所 该变电所装设一台 S9 300 10 型电力变压器 低压配电室装设 GGD1 型低压配电装置 以 380 220V 电压分别向水泵房 采场照明 道路照明及办公和生活用电负荷供电 并 装设一台 50kW 柴油发电机组 作为备用电源 在电网停电时供给照明用电 25 第八章第八章 消防措施消防措施 8 18 1 设计依据设计依据 1 中华人民共和国消防法 2 建筑设计防火规范 GB500