庙河开采设计与专篇

宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿

（新建露天10万吨/年）

开采设计及安全专篇

武汉理工大设计研究院

二o---年七月

宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿

开采设计及安全专篇

院长

分管副院长

总工程师

设计负责人

主要编制人员：

高级工程师

采矿工程师

采矿工程师

机电工程师

委托书

武汉理工大设计研究院：

宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿新建10万吨/年露天电

石用灰岩矿开采项目，目前已经按建设项目三同时编制了开发

利用方案、安全预评价等相关报告，报告经审查通过，并得到

了主管部门的认定。

为提高矿山安全生产和管理水平，规范矿山开采，现委托

你公司按照委托方提供的资料以及现场状况，对宜都市松木坪

镇庙河电石用灰岩矿进行开采方案和安全专篇设计。

委托单位：宜都市鸿顺矿业有限公司

联系人：_______________唐万春_____________________

联系电话：_____________________________

委托时间：2011年5月12日

目录

第一部分开采设计

1.总论.................................................1

1.1.概况.............................................1

1.2.矿山位置与交通...................................2

1.3.矿区地理、气象及经济.............................2

1.4.采矿许可证主要指标...............................3

1.5.市场分析.........................................4

2.编制依据.............................................5

2.1.法律、法规和标准.................................5

2.2.地质资料及其他文件...............................6

2.3.编制原则.........................................6

3.地质资源概况.........................................8

3.1.矿区地质.........................................8

3.2.矿床地质........................................10

3.3.矿石特征........................................10

3.4.开采技术条件...................................11

3.5.资源利用量计算..................................13

4.矿山开采.............................................13

4.1.建设规模及产品方案..............................13

4.2.矿区周边环境.....................................14

4.3.开采方式.........................................14

4.4.开采顺序.........................................15

4.5.开采范围........................................15

4.6.开采境界的圈定...................................15

4.7.综合利用.........................................17

4.8.矿山工作制度、生产能力及服务年限................17

4.9.开拓运输方案.....................................18

4.10.采矿与剥离......................................18

4.11.采矿设备及技术参数.............................25

4.12.矿山防、排水...................................28

4.13.基建工作.......................................29

5.总图运输.............................................30

5.1.概述............................................30

5.2.总平面布置......................................30

5.3.矿山运输........................................32

5.4.矿区绿化........................................32

5.5.矿区主要工程量..................................33

6.公用辅助工程设施.....................................34

6.1.供电工程及通讯..................................34

6.2.给排水及消防....................................37

6.3.建筑结构........................................38

6.4.设备维修........................................38

7.环境保护............................................39

7.1.矿区环境状况....................................39

7.2.设计采用的环保标准..............................39

7.3.生产过程........................................39

7.4.主要污染源和污染物.............................39

7.5.控制污染的初步方案..............................40

7.6.矿山绿化和闭坑措施..............................40

8.地质灾害防治........................................42

8.1.稳定性评价......................................42

8.2.预防措施........................................42

9.开采设计简要结论....................................43

9.1.开采矿量、设计规模及服务年限....................43

9.2.开米方式及开拓运输方案..........................43

9.3.采剥工艺方案....................................43

9.4.总平面布置......................................43

9.5.技术经济........................................43

9.6.评价与结论......................................46

9.7.建议............................................47

9.8.综合技术经济指标................................47

第二部分安全专篇

1.设计依据.............................................49

1.1.建设项目依据的批准文件和相关的合法证明..........49

1.2.国家、地方政府和主管部门的有关安全规定..........49

1.3.采用的主要技术规范、规程、标准..................50

2.工程概述.............................................52

2.1建设工程基本概况.................................52

2.2工程设计中涉及安全问题的新科研成果、新工艺、新技术、新

设备。................................................60

2.3影响矿山安全的主要因素及防范措施................60

2.4对矿山安全状况及周边环境的影响进行总体评价......72

2.5存在的问题和建议.................................72

3.地质安全影响因素.....................................74

3.1矿区发生地面塌陷、泥石流、山体滑坡等地质灾害的可能性74

3.2地表水系和地下水赋存状况、喀斯特地貌（溶洞）对矿山开采

的影响...............................................76

3.3高硫矿床和其它有自燃、自爆倾向的矿床对矿山开采的影响77

3.4矿床开采技术条件对开采安全的影响................77

3.5特殊灾害对开采安全的影响.........................77

4.矿床开采安全评述.....................................78

4.1选用的米矿方法安全可靠性分析.....................78

4.2露天矿最终边坡角、工作帮坡角选择、防止边坡坍塌及周边建

筑物的安全可靠性分析.................................79

4.3矿山排水系统特点、安全可靠性分析................80

4.4爆破器材库安全可靠性分析........................80

4.5爆破作业安全可靠性分析...........................80

4.6特殊开采条件下安全措施的安全可靠性分析..........80

5.总平面布置............................................81

5.1露天爆破危险区域的管理措施安全可靠性分析..........81

5.2露天矿排土场安全性分析...........................81

6.机电及其它...........................................82

6.1矿山机械的安全可靠性分析（包括降低噪音措施）....82

6.2供配电...........................................82

6.3供排水...........................................83

6.4工业与民用建筑...................................83

7矿山安全保健辅助设施.................................84

8矿山安全机构及设施....................................85

8.1矿山安全机构及人员配备...........................85

8.2矿山消防.........................................86

8.3矿山救护.........................................87

9预期效果评价及存在的问题与建议........................88

9.1预期效果评价.....................................88

9.2存在的问题及建议.................................88

附件：

1、本项目设计委托书；

2、采矿许可证；

3、《湖北省宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿资源储量地质

检测报告》评审意见书；

4、《宜都鸿顺矿业有限公司宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩

矿矿产资源开发利用方案》评审认定书；

5、《宜都市鸿顺矿业有限公司宜都市松木坪镇庙河电石用灰

岩矿安全预评价》审批表；

6、市环保局关于宜都鸿顺矿业公司10万V年电石用灰岩开采

项目环境影响报告表的批复（宜市环审[2010]189号）；

7、宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿矿山地质环境保护与治

理恢复方案评审表；

8、宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿《土地复垦方案》审查意

见；

9、民房转让合同书及房屋拆迁证明；

10、高压线废弃证明；

11、武汉理工大设计研究院审查意见。

附图：

1、地形地质图1:2000

2、基建终了及总平面布置图1:2000

3、开采终了平面图1:2000

4、开采终了剖面图1:1000

5、采矿工艺示意图

第一部分开采设计

1.总论

1.1.概况

宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿位于松木坪镇庙河村境内，采

矿权人为宜都市鸿顺矿业有限公司，属民营股份制矿山企业。行政区

划属松木坪镇所辖，矿区中心地理坐标：东经111。32,45〃，北纬

30。12'22"。

矿山开采电石用灰岩矿，矿石主要用于水反应生成的乙快一氧焰

广泛用于金属的焊接和切割外，利用乙快还可以合成人造树脂、丙酮、

稀酮、炭黑等等许多有机化合物。止匕外，乙快与醋酸合成醋酸乙快，

广泛用于纺织、轻工、建筑、汽车等工业和用于制造日用品等等。

宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿为新建矿山。2009年12月宜昌

市矿业技术协会编制提交了《湖北省宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩

矿资源储量地质检测报告》，舒艮告》提供开采范围内保有资源储量

(122b)122.6万t,已开采探明的经济基础储量(111b)2.1万t,并

据此储量编制了开发利用方案并通过专家评审。现宜都市松木坪镇庙

河电石用灰岩矿为了更好的开发利用该矿区石灰岩资源，委托武汉理

工大设计研究院编制本项目开采设计及安全专篇，设计生产规模10万

吨/年。

1

1.2.矿山位置与交通

宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿位于宜都市松木坪镇庙河村，距

松木坪镇3km,矿区有专用公路通向松木坪镇，松木坪镇位于刘一枝

公路、焦枝铁路干线连接处，另有刘一枝专线铁路傍矿区东侧而过,

在枝城与焦枝铁路干线接轨，交通便利，矿区交通位置示意图如下图所

ZJ\o

宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿交通位置图

1.3.矿区地理、气象及经济

矿区范围属低山地貌，地形北高南低，坡角15°〜40°左右。区内

最高海拔标高+675.8m,最低海拔标高+290m,相对高差385.8m。

2

矿区属亚热带湿润季风气候区，冬冷夏热、四季分明。七至八月

气温极端最高达40℃,元月份为低温季节，极端最低气温为-6℃,年平

均气温16.6C,年平均降水量1177毫米，雨量多集中在4-9月、7-8

月；无霜期272天。

当地农业以水稻、油菜、小麦、红薯、玉米和柑橘等作物为主，

经济较发达。

1.4.采矿许可证主要指标

本矿采矿许可证证号：C4205002011036130107528；

地址：湖北省宜都市松木坪镇庙河村；

经济类型：私营股份有限公司；

开采矿种：电石用灰岩矿；

生产规模：10万t/a；

矿区面积：0.126平方公里，共有10个拐点圈定；

开采深度：由650m至340m标高。

矿区范围拐点坐标见下表。

矿区范围见矿区地形地质图。

矿区范围拐点坐标表（西安80坐标系）

拐点XY

1X=3337725.00Y=37542885.00

2X=3337725.00Y=37543085.00

3X=3336865.00Y=37543570.00

4X=3336285.00Y=37543372.00

5X=3336275.00Y=37543127.00

6X=3336420.00Y=37543145.00

7X=3336406.00Y=37543359.00

8X=3336865.00Y=37543538.00

9X=3337475.00Y=37543209.00

10X=3337480.00Y=37542960.00

3

1.5.市场分析

宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿矿山为新建矿山，主要计划开

采电石用灰岩矿，矿石主要用于水反应生成的乙快一氧焰广泛用于金

属的焊接和切割外，利用乙快还可以合成人造树脂、丙酮、稀酮、炭

黑等等许多有机化合物。止匕外，乙快与醋酸合成醋酸乙快，广泛用于

纺织、轻工、建筑、汽车等工业和用于制造日用品等等。宜都市境内

电石用灰岩矿原矿价格一般为17〜20元/吨之间，经加工后，矿石价格

一般为40〜45元/吨之间，利用价值提升较大。随着当地经济建设的不

断发展，矿产资源的需求量正在不断上升，电石用灰岩矿的市场前景

较好。

4

2.编制依据

为了加强安全生产、规范矿山开采、合理利用资源、保护生态环

境，根据《矿产资源法》、《安全生产法》、《矿山安全法》等有关法律

法规的规定和要求，编制本矿由开采设计。

2.1.法律、法规和标准

＞《中华人民共和国矿产资源法》(修正)1997年1月1口施行;

＞《中华人民共和国安全生产法》2002年11月1日施行；

＞《中华人民共和国矿山安全法》1993年5月1日施行；

＞《中华人民共和国矿山安全法实施条例》1996年10月30日施

行；

＞《中华人民共和国劳动法》1995年1月1日施行；

＞《中华人民共和国环境保护法》1989年12月26口施行；

＞《金属非金属矿山安全规程》(GB16423-2006)；

＞《爆破安全规程》(GB6722-2003)；

＞《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2010)；

＞《小型露天采石场安全管理与监督检查规定》国家安监总局

[2011]39号令；

＞《关于在中小型露天采石场推广中深孔爆破开采技术的指导

意见》安监总管一[2007]85号。

＞生产经营单位安全培训规定(安监总局令[2006]第3号)

＞国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知(国发

[2010]23号)

5

＞国务院安委会办公室关于贯彻落实《国务院关于进一步加强企

业安全生产工作的通知》精神进一步加强非煤矿山安全生产工

作的实施意见（安委办[2010]17号）

2.2.地质资料及其他文件

＞本项目设计委托书；

＞采矿许可证；

＞《湖北省宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿资源储量地质检

测报告》及其评审意见书；

＞《湖北省宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿矿产资源开发利

用方案》；

＞《湖北省宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿矿产资源开发利

用方案》评审意见；

＞《宜都市鸿顺矿业有限公司宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩

矿土地复垦方案报告书》

＞土地复垦方案评审表

＞《宜都市鸿顺矿业有限公司宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩

矿矿山地质环境保护与治理恢复方案》及其评审表

＞《宜都市鸿顺矿业有限公司宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩

安全预评价》及其审批表

＞矿山提供的其他有关资料。

2.3.编制原则

＞采用科学开采方法，确保安全生产；

6

环境保护，防治地质灾害，边开采边复绿，把矿山建设成为生

态型、规范型；

保护和合理利用资源，并从与周边矿山远景出发统筹兼顾，全

盘考虑。

矿山生产规模为年产电石用灰岩矿10万吨；

开采最低标高+340m

开采范围选择在储量计算边界范围内；

采用连续工作制，年工作240天、每天1班、每班8小时；

矿产品矿山交货。

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3.地质资源概况

本次开采设计所依据的地质资料是宜昌市矿业技术协会编制的

《宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿资源储量地质检测报告》，该报告

经宜昌市国土资源局聘请专家组评审通过，认定文号为宜市国土资储

核函[2009]46号。宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿累计查明资源储

量约为124.7万t,其中保有的资源储量（122b）122.6万3探明的经

济基础储量（111b）2.1万t,此处采空区为划定采矿权之前村民自行

零星开采，开采较少，对采场相置无影响。以上作为矿山开采设计的

依据。

3.1.矿区地质

3.1.1.地层

宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿出露地层主要有第四系（Q）、

二叠系（P）、石炭系中统黄龙群（C2hn）＞泥盆系（D2+D3）。

1、第四系（Q）

岩性由粘性土及少量碎石构成坡残积层，结构松散，在坡脚和沟

谷两侧零星分布，厚0-2m,一般小于1m。

2、二叠系（P）

梁山组（Pil）

本组由含黄铁矿砂岩、石英砂岩、粉砂岩及砂质泥岩、泥岩、炭

质泥岩及煤层或泥炭层组成，与下伏石炭系黄龙群呈假整合接触，煤

系顶部有一层黄铁矿矿层，呈深灰色，风化后带信息学工色粉砂岩、

细砂岩，含泥质较高。所含黄铁矿多呈星散状、结核状。其下为石英

8

砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层（或泥炭层）。一般厚17-20m。

茅口组（P,m）

灰、深灰色细晶灰岩，顶部夹生物碎屑灰岩，中部夹燧石灰岩，

厚度15-40mo

3、石炭系中统黄龙群（Czhn）

灰白色、浅绿色厚层状灰岩，显晶质结构，有缝合线构造。下部

质地逐渐粗糙，底部与泥盆系接触的过渡层位，含有部分钙质粗砂粒,

厚度15-60米。与下伏地层呈假整合接触，本层为该矿主采矿层。

4、泥盆系（D2+D3）

中统（D2）

云台观组（Dzy）

灰白色带肉红色厚层石英砂岩，砂岩致密坚硬，断口具油脂光泽,

矿物成分以石英为主，厚48-70m。

上统（D3）

黄家磴组（Dsh）

以黄绿、灰绿色页岩、砂质页岩和砂岩为主，间夹酬状赤铁矿层,

厚43.5m。

写经寺组（D3X）

上部为灰黄色、灰白色的厚层石英砂岩，部分地段为钙质细砂岩

或泥岩；中部为灰绿色、紫红色粉砂岩；下部为夹鲍状赤铁矿层的灰

白色结核及黄绿色泥岩粉砂岩，厚16.03m。

9

3.1.2.构造

宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿位于仁和坪向斜北翼东端，就

矿区范围而言，为一向南西方向倾斜的单斜构造，沿走向地层有小的

起伏，岩层倾向190-200°,倾角18-22°,一般在20°左右。

矿区范围内无大型断层结构，总体上矿区内地质构造属简单类型。

3.2.矿床地质

宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿灰岩矿赋存于石炭系中统黄龙

群地层中，厚度大，层位稳定，属沉积型矿床。

矿体产状与地层的产状一致，呈中厚层——厚层块状产出。一采

区工业矿体东西长200m,南北宽60m,最大厚度20m以上；二采区工

业矿体东西长85m,南北宽250m,最大厚度20m以上。工业矿体多出

露地表，第四系残坡积层厚度薄，剥离量适中，但随着开采深度的增

加，覆盖层逐渐变厚，以致深部开采难度大，不过浅部矿体开采技术

条件较好,适合露天开采。

3.3.矿石特征

矿石为灰一深灰色石灰岩，呈细晶结构，中厚层状或块状构造。

1、矿石矿物成分：主要由石灰石（254%）组成。

矿石自然类型：块状石灰岩

矿石工业类型：电石用灰岩矿

2、化学成分：根据取样分析，CaO>54%、MgO<0.27%>SiO<

0.26%、Fe203<0.09%^Al203<0.05%^SV0.028%、P<0.004%0

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3、根据相邻同类矿山矿石类比，矿石饱和抗压强度最大值为

49.9Mpa,最小值为43.8Mpa,平均值46.6Mpa,压碎值试验最大值为

9.7%,最小值为9.3%,平均值9.5%。

4、矿石物理力学性质：体重2.72t/n?,松散后孔隙率＜45%,膨胀

率＜0.1%,磨损率＜2%,松散系数1.4,矿堆安息角36°。

综上所述，矿区石灰岩矿石质量达到电石用灰岩矿技术指标。

3.4.开采技术条件

3.4.1.水文地质条件

区内水系不发育，沟谷雨季易积水形成泾流，但工业矿体均位于

当地侵蚀基准面以上，水文地质条件较为简单。本区属亚热带湿润季

风气候区，四季气候变化明显。冬季寒冷，最低气温可达零下6℃,夏

季酷热，极端最高气温达40℃；该区雨水多集中于4-9月份，雨量充

沛，常有暴雨发生。大气降水主要以地表迳流，由北西向南东往下汇

于矿山沟谷中，大气降水少量的渗入到地下，形成地下水。

矿山属低山地形，最高点位于矿区北部山顶，海拔高+675.8m,最

低点位于矿区南部沟谷，海拔高+290m,相对高差385.8m。矿山地形

为北西高南东低，矿区地形坡度15-40°o

矿山开采的最低标高一采区为+550m、二采区为+340m；最高标高

一采区为+650m、二采区为+375m；一采区相对高差100m,二采区相

对高差35mo

矿山采用露天开采，在暴雨、连阴雨天期间，可使采场迅速汇集

大量积水，影响矿山生产和人员安全，因此矿山开采过程中应注意加

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强四周疏水沟排水系统的建设。

3.4.2.工程地质条件

根据该区资料表明，电石用灰岩矿的抗压强度大于43.8Mpa,岩石

的密度为2.7g/cm3,岩性为硬质岩组。该矿层顶板为浅白色石英砂岩,

其厚度在l-3m不等，一般均厚2m左右。该岩层致密坚硬，吸水性较

强，易碎，层位上部为浅白色高岭土层，其厚度0.3-2m不等，硬度较

小，遇水易膨胀松软，再上部为含煤层。本地区以泥炭及劣质煤层居

多。电石用灰岩矿底部为9-15m厚含钙质砂岩，该矿层表象与灰岩相

似，但含砂质较重，含钙量成份达不到电石用灰岩品位，地质工作定

为（Czhn）层位，该层位下部为泥盆系D2y云台观组肉红色厚层石英

砂岩。

3.4.3.环境地质条件

矿区地质构造属燕山运动时期形成，地层较完整，矿区属低山区,

山体坡度一般小于30°,地表多为基岩裸露，植被发育。

区内岩土体现状稳定性较好，未发现有滑坡崩塌、泥石流、塌陷

地质灾害，故地质灾害现状危险性较小。

矿区及邻区晚近期的新构造运动表现为大面积整体间歇性的掀斜

式整体上升状态，其运动强度渐趋减弱，地壳处于相对稳定阶段。

根据湖北省地震烈度表，矿区为地震烈度VI级地区，为不易诱发

地震区。

矿区目前还未发现对人体有害的超标准微量元素和放射性元素；

矿山的生产环境条件较好，生产活动不会使有害元素富集，对周围生

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态环境的破坏作用极小。

3.5.资源利用量计算

351.计算依据和原则

质量要求：满足电石用灰岩矿工业质量要求；

一采区最低开采标高：+550m；

二采区最低开采标高：+340m；

计算范围：矿区范围内的储量计算边界内，见开采终了平面图。

3.5.2.计算方法

矿区矿体为块状矿体，以勘探线剖面图为基础，采用平行垂直断

面法计算储量，台阶高度10m,矿石体重2.7t/n?。

3.5.3.计算结果

根据上述储量计算参数，宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿开采

范围内的储量为(122b)122.6万t。

4.矿山开采

4.1.建设规模及产品方案

41.1.建设规模

依据宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿设计委托以及采矿许可证

生产规模要求，本矿确定建设规模为年产电石用灰岩矿10万吨。

4.12产品方案

矿山产品为电石用灰岩矿，经破碎后外销。

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4.2.矿区周边环境

宜都市松木坪镇庙河电石用灰岩矿有专用公路通向松木坪镇，松

木坪镇位于刘一枝公路、焦枝铁路干线连接处，另有刘一枝专线铁路

傍矿区东侧而过，在枝城与焦枝铁路干线接轨。矿由周围与周边环境

的关系：

1、与重点工程关系：该矿山周围无重点工程。

2、与相邻工程关系：该矿山周围无其他工程和矿山。

3、与周边农户和农田关系：采石场矿区范围内基本无农田；开采

境界200m范围内农户现已搬迁。

4、与生活及其他水体关系：矿区周围无常年性水体，矿山开采最

低标高位于当地侵蚀基准面以上，不会造成采场充水。

5、与村级以上公路关系：村级公路从矿区南侧及西侧经过，矿山

建设和开采时，是主要运输道路。

6、与风景区、旅游区、文物保护区关系：矿区所在地不是风景区、

旅游区和文物保护区。

7、与周边重大危险源、地质灾害区关系：矿区周边无重大危险源,

本矿山也无重大危险源；根据矿山所做的地质环境报告本矿山目前不

存在地质灾害，其周边也无地质灾害区。

8、与电力设施的关系：二采区上方有一废弃的10KV高压输电线

路（见附件证明），500m范围内无在用高压输电线路。

4.3.开采方式

开采区内矿层多出露地表，开采最低标高位于当地侵蚀基准面以

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±o矿体形态简单，呈中厚层一厚层块状产出，矿体产状较为稳定，

与岩层产状基本一致。根据矿体的赋存情况和地形条件，矿床的开采

方式为山坡露天开采。

4.4.开采顺序

采用自上而下水平台阶开采，一采区为首采区，二采区为接替采

区。

4.5.开采范围

矿区范围共有10个拐点，占地面积约0.126km2,开采范围选择在

矿界内的储量计算边界范围内，开采标高为+650m至+340m。开采矿

层赋存于石炭系中统黄龙群地层中，矿体形态呈中厚层一厚层块状产

出。

4.6.开采境界的圈定

4.6.1.开采境界圈定原则

尽可能多采矿石；

一采区储量计算范围最低标高为+550m,本采区设计确定最低开采

水平为+550m,最小底宽27m

二采区储量计算范围最低标高为+340m,本采区设计确定最低开采

水平为+340m,最小底宽32m；

462.最终帮坡角的选择

最终帮坡角应根据岩石性质、地质构造和水文地质条件，并考虑

安全稳定因素及布置运输系统的要求来确定。根据庙河矿区电石用灰

15

岩矿储量计算范围圈定的矿体，一采区工业矿体东西长200m,南北宽

60m,最大厚度20m以上；二采区工业矿体东西长85m,南北宽250m,

最大厚度20m以上，矿体与围岩的岩石属次坚硬岩类，因此，露天采

场最终边坡稳定角按55。考虑。

4.6.3.最终边坡要素

台阶高度：10m；

台阶坡面角：70°；

安全平台宽度：4m；

清扫平台宽度：6m；

最终边坡角：55%

4.6.4.境界圈定结果

根据选择的开采范围和最终边坡要素圈定开采境界，境界圈定范

围见开采终了平面图及开采终了剖面图，圈定结果见下表。

开采境界圈定结果表

序号参数名称单位全矿备注

境界尺寸地表m278x108

1

（一采区）底部m278x27

境界尺寸地表m200x55

2

（二采区）底部m200x32

3最大开采深度m100一采区

3最小开采深度m35二采区

4+550一采区

最低开采水平m

+340二采区

5采场最高标高m+650

6最终帮坡角度55

7矿石量m3454074

8表土及废石量m316800

9平均剥采比m3/m30.037

10采矿场占地面积km20.126

16

4.7.综合利用

本矿山设计剥离岩土总量约为470874m3,其中以表土及废石为主

的剥离物，约16800m3,约占总量的3.7%左右；矿石约454074m3。矿

山分两个采区开采，修建两个排土场，一采区排土场选址于矿区东部

低洼地带，二采区排土场选址于矿区南部低处，废石废土一部分用于

公路维护、回填原采坑，其余部分都堆置排土场中。地形坡度一般在

15。〜40。，采用机械剥离，汽车运输。

对剥离的表土、残坡积物，集中堆放于拟设的排土场中，为矿区

最终各台阶、边坡覆土复绿之用。

4.8.矿山工作制度、生产能力及服务年限

4.8.1.矿山工作制度

考虑到当地矿山工作制度和气候条件，矿山采用间断工作制。

年工作天数为：240（天）

采矿每天1班，每班8小时。

4.82矿山生产能力及服务年限

根据勘查报告提供的矿区普查范围及开采技术条件，本矿由灰岩

矿累计查明资源储量约为124.7万3开采范围内保有储量（122b）122.6

万t。根据本矿资源和所处的地形、开采条件及交通情况，类比其它电

石用灰岩矿山，其生产能力拟定为10万吨/年，回采率按90%计算。

矿山服务年限计算如下：

矿山服务年限=基础储量x回采率+矿山生产能力

17

=122.6x90%-10

=11年

4.9.开拓运输方案

本矿为山坡露天矿，矿区地形坡度一般在15。~40。，一采区最高

开采水平+650m,最低开采标高+550m；二采区最高开采水平+375m,

最低开采标高+340m。根据矿区地形地貌、矿体的赋存情况，设计采用

汽车运输方案。

4.10.采矿与剥离

4.10.1.采矿顺序

采矿总体顺序为自上而下按10m高一个台阶逐层开采，开采工作

线初期沿矿体走向布置，垂直走向推进；结合地质地形条件及外围情

况，一采区开采水平（阶段）总体呈东西方向布置，二采区开采水平

（阶段）总体呈南北方向布置。

本矿矿体一采区开采最高标高+650m,开采最低标高+550m,采高

100m,每间隔10m划分一个台阶，自上而下分别为+640m、+630m^

+620mA+610m>+600m、+590m、+580m、+570m、+560m、+550m

十个平台；二采区开采最高开采标高+375m,最低开采标高+340m,采

高35m,首采平台为+370m,采高5m,+370m以下每间隔10m^平

台，自上而下分别为+360m、+350m、+340m,共4个平台。台阶的开

采顺序均为从上至下逐个开采，在上一个台阶开采的同时，下面的一

个台阶要进行掘沟与扩帮、做好备采工作。工作台阶平台宽度一般不

18

小于20m,采用中深孔爆破。

4.10.2.采掘要素

开采台阶高10m；

台阶工作坡面角70°；

最小工作平台宽度20m；

一采区最小工作线长度100m；

二采区最小工作线长度70m；

同时开采水平数1个。

4.10.3.采矿工艺

矿区采矿方法简单，采矿工艺相应较为简单，主要工艺以潜孔钻

打眼，人工装药、放炮、装载机装矿石、破碎加工、运输。

其工艺流程为：

4.10.3.1.穿孔工作

根据矿石机械物理性能及矿山生产能力，主要穿孔设备选用

HQD110型潜孔钻机，配套LGJ-10/8螺杆式空压机。

4.10.3.2.爆破工作

起爆方式采用非电导爆管爆破，前排留渣微差爆破技术，炸药采

用2#岩石炸药。火工品的正常消耗为：炸药0.1kg/吨，非电导爆管0.1

个/吨，起爆线1.0m/吨。

19

1、爆破参数

采用深孔爆破时，倾斜钻孔，倾斜角约为70。。其有关孔深、孔距、

装药量等参数可按以下方法确定。

(1)孔径(D)

D=76~90mm

(2)最小抵抗线(W)

最小抵抗线可用下式确定：

W=(25〜30)D

爆破根据地形情况W取2.2〜3.0m。

(3)孔深(L)和超深(h)

孔深主要根据爆破点的最大挖深尺寸确定，台阶高度(H)一般为

10m。其孔深根据台阶坡面角a钻倾斜孔：

L=H/sina+h

孔深要考虑超深，其超深：

h=(0.15〜0.35)W

超深长度一般在0.45m。

L=10/sin70°+0.45=11m

(4)孔距(a)和排距(b)

两炮孔的孔距和排距按下式确定：

a=(1.0〜1.25)W

b=(0.8〜1.0)W

根据最小抵抗线要求，计算a=2.5~3.3m,b=2.3~3.0m。

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(5)装药量计算(Q)

一般情况下，用深孔装药爆破岩石时，装药量用下式进行计算：

Q=qaWH

式中Q—炮孔装药量，kg；

q—单位炸药消耗量，kg/m3；

a一孔距，m；

H一台阶高度，m；

W一最小抵抗线，m。

参数选择如下：台阶高度H=10m,孔深L=llm；孔径d=76~90mm；

最小抵抗线W=2.3~3.0m；孔距a=2.3〜3.0m；排距b=2.5m；超深

h=0.45mo

装药量计算：该采石场选用2#岩石硝胺炸药。单位耗药量q值取

0.35-0.45kg/m3,通过试验爆破来调整q值。

2、炮孔布置

采用宽孔距小抵抗线方式，改善爆破效果，减少大块率。又因梅

花形布孔方式矿岩破碎效果好，故炮孔平面布置采用梅花形。

3、单孔装药量计算

(1)炸药单耗q的确定

实践表明，影响单位炸药消耗量的因素很多，主要有矿岩的可爆

性、炸药种类、自由面条件、起爆方式和爆落矿岩块度要求等。因此

选取合理的炸药单耗q值，往往需要通过试验并在长期生产实践中加

以验证。实际上，对于某种矿岩，在炸药品种确定后，在一定的爆破

21

参数和起爆方式下，存在有一个合理的炸药单耗值。各种石灰岩矿山

单位炸药消耗量的确定大都是根据生产经验进行确定或采用在当地爆

破实践中总结出的经验公式进行计算，因此，在本次爆破设计中参照

类似矿山条件初选炸药单耗量为0.45kg/n?,但建议试爆时按0.4kg/m3

进行试验，并根据爆破效果做适当调整。

(2)单孔装药量q计算

矿山所处低山区，气候湿润，夏季多雨，炮孔内可能会有积水，

因此矿山爆破要先清除炮孔内积水，然后再装药；也可采用乳化炸药,

但炸药成本增高。单孔装药量按下式计算：

Q=qawH

式中，Q——单孔装药量，kg；

q------炸药单耗，取0.45kg/m3；

w一最小抵抗线或排距，根据前述设计为3m；

a------炮孔间距，为3.0m。

Q=qawH=0.45><3x3.0x10=40.5kg

由此可算出单孔装药量为40.5kgo

4、装药长度L的计算

L-Q

式中L]-----装药长度，m；

Q—单孔装药量，为40.5kg；

A\——延米装药量，对90mm的钻孔为6.0kg/mo

由此可算出装药长度为6.8m。

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5、堵塞长度L2的确定

合理的堵塞长度和良好的堵塞质量，有利于改善爆破效果。堵塞

长度过短易造成岩块飞散，甚至冲炮和出现根底；堵塞过长容易在孔

口出现大块。通常，计算L2的值如果小于W时，应调整W或a值后

重新计算装药量。根据上述计算可知堵塞长度为：

L2=L-LI=10.9-6.8=4.1(m)

堵孔长度大于最小抵抗线，符合规定要求；用90mm的潜孔钻头钻

出的炮孔，其孔直径略大于90mm,则本爆破设计中实际堵塞段长度会

略大于4.0m。根据以往类似工程经验，这个堵孔长度可有效地降低孔

口飞石的飞散数量和飞散距离。在矿山生产初期，可适当调整堵孔长

度，以取得既减少飞石飞散距离又降低孔口大块率的合理炮孔堵塞长

度。至于生产初期爆破后孔口产生的大量大块矿石，可进行二次破碎。

装药后，眼口应进行堵塞。采用粘土和岩粉(砂子)作为充填材

料•，按1：3配比混合而成，其含水量约为20%。要求用炮棍适当加压

捣实，并全部连续堵塞。为减少粉尘危害，可用水袋封孔。

6、联线与起爆顺序

采用非电导爆管起爆网络，毫秒延时起爆方式。在靠近矿区南侧

爆破或浅孔开沟爆破时，爆破方向必须朝东或西。

a、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

的导爆管应是同厂同批号产品。

b、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。

23

C、若用雷管起爆导爆管网路，雷管端部(聚能穴)禁止朝向导爆

管传爆方向联接。联接时，可采用联接块并用胶布缠牢。

7、爆破飞石的安全距离

(1)露天深孔爆破个别飞石安全允许距离

根据《爆破安全规程》的规定：露天深孔爆破个别飞石安全允许

距离不小于200m。因此，在采石场爆破时人员撤离爆破地点的最小距

离不应小于200m。

(2)抛掷爆破个别飞石的安全允许距离

目前、国内尚无计算台阶爆破飞石飞散距离的公式，一般采用瑞

典德汤尼克研究基金会提出的经验公式：

Rpmax=KpD

Rpmax飞石的飞散距离，m；KF安全系数，取15~16；D

药孔直径，emo上式适用于单位炸药消耗量达到0.5kg/m3的爆破条件,

这里炸药单耗仅为(Mkg/n?,套用上式，计算值偏于安全。

将各参数取值代入上式得RFmax=160(m)

参考上述计算的台阶爆破个别飞石安全允许距离，该矿山安全距

离取200m(沿下坡方向增加50%,即300m)。

4.10.3.3.装载

采用人工辅助及1台装载机进行装载作业，自卸载重汽车运输。

4.10.4.剥离

首期开采剥离作业，主要是矿体上覆盖层，剥离工程量较少，排

弃物可堆放在采场低洼处，采用挖掘机剥离。

24

4.11.采矿设备及技术参数

4.11.1.主要采矿设备选择

设备选型原则：选用先进、高效的开采设备，设备生产能力与矿

山生产能力匹配，装载与运输设备斗容比匹配。

1、潜孔钻

（1）潜孔钻型号和台数确定

该矿山规模年产石灰岩矿石10万吨，设备选型以适用的中型机械

设备为主，凿岩机台数的确定：

N=、

郎（1-e）

N一所需潜孔钻数量，台；

Q——设计的矿山规模，取100000t/a；

p——钻机台年穿孔效率，取7000m/a；

q-----每米炮孔的爆破量，取24.15t/m。

e——废孔率，取10%。

经过计算，N=0.66,设计选用HQD110潜孔钻1台。

（2）设备性能

HQF110潜孔钻技术参数：

工作风压（MPa）：0.5-0.7

钻孔直径（毫米）：68-130

一次推进长度（米）：L0

推进力（N）：4500

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耗气量(m%nin)：9-12

外形尺寸(毫米)：2180x510x790

重量(公斤)：410

除尘方式：干式Fc-10

2、压缩空气设施

(1)压气设备选择计算

潜孔钻最大耗气量按下式计算：

EQ=ZNqK|K2K3

式中ZQ——同时工作的钻孔等机具总耗风量，m3/min；

N——同时工作的同类型钻孔等机具的数量；

q---每台钻孔等机具的耗风量，lOrrr'/min；

K1——同时工作的拆减系数，0.9

K2——机具损耗系数，钻孔机具取1.15,其他机具取1.10；

K3——管路损耗(漏气)系数，1.10；

£Q=1x10x0.9x1.15x1.1=11.39(m3/min)

单台空压机耗气量=11.39/1=11.39(m3/min)

(2)设备选择

考虑到矿山的实际情况，矿山选用LGJ-10/8螺杆式空压机，其主

要技术参数如下：

排气量：10m3/min

排气压力：0.8Mpa

配电动机功率：55kw

26

电压：380V

3、挖掘机

(1)挖掘机台班能力

Qc=3600XEXKhXTXnXr/KpXt(t/班)

E—挖掘机斗容，1.8m3；

心一满斗系数，0.85；

T一班工作时间，8h；

n一时间利用系数，0.80；

t一装一斗的循环时间，30s；

r一矿石体重，t/m：i；(2.7t/m；i)

Kp—松散系数，1.4；

经计算，Qc=2266t/台班

(2)设备选择

N=A/(QcXWXC)台

A一年采剥总量，10万t/a；

Qc一班生产能力，2266t/台班

W一年工作天数，240d；

C一日工作班数，1班。

经计算,N=0.18台，因此选用1.8m3的CAT-200液压挖掘机所需

数量取1台，能满足生产要求。

同时考虑到矿山临时装运，抢修道路疏通交通等配备1台ZL-50

型前端式装载机，亦可用于大块石的二次破碎。

4、自卸汽车

27

10吨自卸汽车4辆，本方案中全部采用运输发包方式。

4.11.2.主要采矿设备表

主要采矿设备表

序规格单

设备名称数量生产厂家备注

号型号位

浙江红五环机械

1潜孔钻HQD110台1

有限公司

380v电压，

2螺杆式空压机LGJ-10/8台1开山牌

55Kw

3高压风管(pl8M200

4手持式凿岩机YH24台1

5液压挖掘机CAT-200台1

6轮式装载机ZL-50台1

7鄂式破碎机600X900台1

4.12.矿山防、排水

本采矿场一采区最低开采标高为+550m,二采区最低开采标高为

+340m,高于当地侵蚀基准面，采矿场涌水来源主要为大气降水，矿山

生产时采用自流排水方式。采矿场上部未到达山坡顶端，存在境外雨

水流入采矿场的可能，需在采场外围设置截水沟。在采矿场最终边坡

的安全平台靠边坡面根部设置排水沟，将大气降水汇集后顺山坡排出，

防止雨水、裂隙水等对边坡的冲刷。在已固定的开采坡面种植草和树

木，稳固坡面。

在排土场周边设置截水沟，拦截山体水进入排土场。为了防止水

28

土流失、产生泥石流，在排土场的下部设挡土坝（透水坝），挡土坝一

采区长约65m,二采区长约85m,按宽2m,高10m计算，两采区挡土

坝共计3000m3,采用毛石水泥浆砌建筑。排土场整治工作采用推土机

平整，达到分期整治复垦于林的目的。

4.13.基建工作

矿山公路现已达+630m水平，需新修盘山公路至+640首采平台，

长约90mo由于+650m标高以上不在采矿权范围内可直接进入基建采

准工作。开拓矿量为6.8万吨，服务期为6个月。

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5.总图运输

5.1