栾川县石庙乡乱石板山大理岩矿建设项目初步设计

栾川县石庙乡乱石板山大理岩矿建设项目

初步设计

[2006]第00号

设计单位：999999

提交单位：99999999999999999999999999999999999

栾〃I县石庙乡乱石板山大理岩矿建设项目

初步设计

法人代表：0000

技术负责：0000

审核定稿：00000

设计完成日期：2006年00月

目录

第一章总论.....................................4

1.1概述..............................................4

1.2矿区交通及自然地理概况............................4

1.3企业现状..........................................5

第二章矿产资源概况.............................6

2.1矿区地质概况......................................6

2.2矿床特征..........................................8

2.3矿石加工技术性能.................................10

2.4矿床开采技术条件.................................10

2.5资源储量估算.....................................12

2.6对地质资料的评述.................................13

第三章露天开采................................15

3.1设计利用资源储量..................................15

3.2矿床开采方式......................................15

3.3露天开采境界的确定................................17

3.4产品方案.........................................18

3.5矿山工作制度......................................18

3.6矿山生产规模.....................................18

3.7矿山服务年限.....................................18

3.8矿体开拓方式....................................19

3.9通风方式.......................................19

3.10供压系统........................................20

3.11矿山防排水......................................21

3.12供水系统......................................21

3.14采剥方法.....................................21

第四章矿山机械...................................29

4.1凿岩设备.........................................29

4.2铲装设备.........................................29

4.3运输设备.........................................29

4.4供压设备.........................................29

4.5排水设备.........................................29

4.6破碎设备.........................................29

4.7通风设施.........................................30

第五章总图运输...................................31

5.1矿区交通.........................................31

5.2总平面布置.......................................32

第六章电力与通讯.................................34

6.1供电电源.........................................34

6.2矿山电力负荷.....................................34

6.3变电与配电.......................................34

6.4通讯与信号.......................................34

第七章劳动安全与工业卫生.....................35

7.1设计依据.........................................35

2

7.2劳动安全卫生综合管理..............................38

7.3劳动安全卫生设计.................................40

第八章环境保护...............................49

8.1环境设计依据.....................................49

8.2主要污染源及其防治措施...........................49

8.3环境绿化.........................................50

8.4地表植被破坏影响环境的治理......................50

第九章技术经济................................51

9.1项目建设投资估算.................................51

9.2产品成本估算......................................53

9.3技术经济.........................................54

第十章安全专篇.................................61

10.1设计依据........................................61

10.2项目概况........................................63

10.3地质安全影响因素................................78

10.4矿床开采安全评述...............................84

10.5总平面布置.....................................100

10.6机电及其它.....................................102

10.7矿山安全保健辅助设施...........................107

10.8矿山安全机构及设施.............................108

10.9存在问题和建议.................................110

附件...........................................111

第一章总论

1.1概述.

栾川县石庙乡乱石板山大理岩矿位于河南省洛阳市栾川县石庙

乡下园村乱石板山一带，栾川县启源矿业有限公司于2004年2月

28日取得由栾川县地质矿产局颁发的《采矿许可证》，证号为

4103240410007,采矿权人为栾川县启源矿业有限公司，有效期两年,

于2006年3月申报延续，矿区范围根据《采矿许可证》界定，南

北宽700米，东西长1350m，由以下7个拐点坐标圈定，矿区范

围各拐点坐标圈定，矿区拐点坐标值见下表：

矿区拐点坐标表

占号XY

1374430037548250

2374370037548250

3374330037549500

4374330037550000

5374400037550000

6374400037548700

7374430037548700

开采标高：800m-1000m,矿区面积：1.11平方公里。

由于资金和其它因素的影响，至今没有开发生产。

1.2矿区交通及自然地理概况

矿区位于栾川县石庙乡北西约1km,东距栾川县城约7km,矿

4

区有简易道路与栾一卢公路相同，栾川到洛阳160km,交通运输条

件尚属便利。

该区地处栾川南川中部山坡地带，最高海拔1173.3米，最低800

米，相对高差约370米，基岩出露较好。

矿区位于伊河北岸，属黄河水系。

区内属温带大陆高山型气侯，年平均气温12.1℃,最高

33°C,最低零下15°Co年平均降水879mm,降雨多集中在7、8、

9三个月，降雪期一般在11月至次年4月，冰冻期为12月至次

年2月，无霜期60-120天。

矿区南侧村庄较多，以农业为主，主要农作物有玉米、土豆、小

麦等，经济作物有木耳、核桃、板栗、柿子、香菇及中草药等.近年

来矿产开发及劳务输出是当地居民的一项重要经济收入。区内劳动力

和电力充足，可满足矿山开发和生活需要。

1.3企业现状.

目前，该矿因资金和其他因素没有进行正式开发。只作了些前期

工作，修整了部分山路，购买了一台破碎机，一台变压器。

5

第二章矿产资源概况

2.1矿区地质概况

矿区位于华北地台南缘栾川断裂北侧，青和堂一庄科倒转背斜南

翼，三川一栾川多金属成矿带南缘，主要地层为上元古界栾川群的一

套滨海浅海相沉积的碎屑岩一镁质碳酸盐类组合，呈超覆或平行不整

合关系覆于熊耳群火山岩系之上。北西或北西西向褶皱断裂极为发

育，反映出纬向构造的雄伟格局。区内岩浆活动有两期，即早期的中

元古代熊耳期的中酸性火山岩活动，岩石以安山岩、流纹岩（或流纹

斑岩）为主；晚期为中生代燕山期花岗岩活动。其中小岩珠系豫西地

区主要金属矿产的成矿母岩。

区内矿产丰富，有世界级的铝鸨矿，以及铅、锌、金、铜、铁等

有色金属、贵金属和黑色金属矿产，还有众多的非金属矿产，是豫西

地区重要的矿产集中区。

2.1.1地层

区内地层为元古界蓟县系栾川群大红口组、鱼库组以及青白口系

淘湾系三岔口组。由老至新分述如下：

1、栾川群大红口组（Jxdh）

带状分布于矿区东北部，出露面积很小。主要岩石为变粗面岩、

片岩及白云石大理岩。其组成以粗面质火山熔岩及火山沉积岩为主，

夹有海相钙镁质沉积。在该层下部前加里东期变正长斑岩顺层贯入。

2、栾川群鱼库组（Jxy）

分布于矿区中部.为白灰色硅质白云石大理岩，下部与大红口组

6

断层接触。系本区大理岩石料开发的对象，地层走向310°,向北东

倒转倾斜，倾角50%

从大红口组到鱼库组，有大规模的火山沉积到碳酸盐沉积，组成

了栾川群最上部的一个沉积旋回。

3、陶湾群三岔口组（Qns）

分布于矿区南西部，主要岩石为含碳钙镁质砾岩，夹有石英大理

岩等夹层，局部见有似层状或透镜状沉积变质铁矿，部分地段形成工

业矿体。该层与下伏的鱼库组为平行不整合关系。地层走向310°,

由于倒转向北东倾斜，出现于鱼库组下部，倾角51°o

4、第四系（Q）

在矿区南部广泛出露冲洪积沙砾石层，矿区内侧为残坡积含沙砾

亚粘土。

2.1.2构造

矿区内地层倒转，反映其褶皱剧烈。断裂构造仅见F1,为区

域上芦峪沟一石庙断裂的东端，该断裂长22km，矿区内不足1km。

走向310°,倾向北东，倾角70%在矿区内，该断裂宽约10米，经

研究，该断裂在燕山期前表现为压性，燕山期表现为张性，燕山后期

表现为压扭性。

1QI-JI”8i-Ll

2.1.3石氽石

矿区中有前加里东期变正长斑岩在大红口组中顺层浸入，厚度

80-90米。岩石为灰红一灰白色，变余斑状结构，主要矿物为正长

石和微斜长石。

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2.1.4变质作用

本区位于青和堂一庄科倒转背斜区域热力构造带中，区内地层均

发生了不同程度的区域变质，形成了多种变质岩，如矿区内的石英白

云石大理岩、变粗面岩、变正长斑岩、变质含碳钙镁质砾岩等。

2.2矿床特征

2.2.1矿体的形态、产状及规模

鱼库组是本区大理岩矿的主要赋矿层位，另外在大红口组和三岔

口组中虽然也存在白云石大理岩，但后者不稳定，厚度不大。因而只

有鱼库组是本次研究及矿山开发的对象。

鱼库组的主要岩石为石英白云石大理岩，其中夹有少量石英岩及

片岩。白云石大理岩呈白色，质地细腻，光华润泽，具有较好的装饰

性和观赏性，也有呈浅攻瑰色及深灰色者，常含不规则的硅质条带及

团块，但作为石料，不影响其质量。其中常见一层不太稳定的同生砾

状大理岩，也可作为饰面或建筑材料。

通过地质预查工作与资源储量核查工作，在该矿区圈定一个矿

体，该矿体编号为I号，在矿区中呈单斜层产出，其产状倾向40°,

倾角50°,与地层一致。主要利用地质剖面及地表观测点控制矿体。

由于该层致密坚硬，导致矿区范围内形成的主要山脊、地形陡峭，多

数岩石直接露出地表，地表覆盖层一般0.5米左右，最大不超过1

米。

矿体长约800米，宽约450米，倾向延伸很长。除去其中少量

片岩及杂质充填物，其他均可利用，杂质含量20%。

8

2.2,2矿石矿物成分

矿石矿物成分以方解石为主，约占总含量的80%,次为白云石,

含量约占10%左右；另有石英少量，一般不足5%，其他为绿泥

石、滑石、海藻石、蛇纹石、含镁变质矿物、玉髓及金属矿物赤铁矿、

黄铁矿等。

2.2.3矿石的化学成分

矿石的化学成分，平均为CaO:50.78—68.62%;Mgo:5.

23-13.76%；Si02:3.71-8.76%。还含有少量的A1AK.0、

Na,0、FezOs、P2O5等。另外，据1:20万区域化探成果，鱼库组中

主要有害元素含量均低，而且根据元素的分配特征得知，这些微量元

素主要存在于其中的片岩中。因此剔除片岩后，大理岩中有害元素含

量不会造成危害。

2.2.4矿石结构、构造

大理岩呈白色、灰白色及少量浅玫瑰色，细一中一粗粒状变晶结

构，以细一中粒结构为主，厚层状及块状构造，含有较多的白云石，

白云石呈细一中粒，分布于大理岩中。

2.2.5矿石类型

1、矿石的自然类型，按照矿石的矿物组合，可以分为大理岩型、

白云石大理岩、石英白云石大理岩型。

2、矿石的工业类型，根据矿石中矿物共生组合特征，矿石的工

业类型与矿石的自然类型一致。即属于大理岩矿石、白云石大理岩矿

石和石英白云石大理岩矿石。这些矿石主要作为饰面和建筑石料利

9

用。

2.2.6矿石的物理力学性能

矿石的主要物理力学性能，根据相邻矿山资料，参考区域内鱼

库组大理岩的一般测结果确定为：

容重：2.45—1.74t/m3,平均容重2.It/m3；

抗压强度：850—1320kg/cm2；

抗折强度：135—165kg/cm2；

吸水率：0.1%；

光泽度：85—95度。

矿石耐冻、软化系数小于0.71,硬度中等，抗风化能力较强。

根据以上资料可以看出，本区大理岩矿石为优质石料。

2.3矿石加工技术性能

该区的大理岩和白云石大理岩颜色美观、质地细腻，易于加工、

磨光，又具有较高得力学强度、耐蚀性、耐磨性、抗冻性和耐久性。

可直接用作建筑石料，其碎石可铺设路基和制作水磨石地板。切割并

磨光后可制作成各种建筑装饰板材及工艺美术品。

目前、矿山所产矿石主要用于建筑石料，部分用于公路路基，少

量用于建筑地基石。而且可根据用户需要，加工成各种不同形态、规

格的大理岩产品。届时本矿必将成为栾川县境内远近文明的重要大理

岩石料基地。

2.4矿床开采技术条件

2.4.1水文地质

10

矿山位于乱石板由北坡，地形坡度大，沟谷发育，地形有利于地

表径流的自然排泄。矿区南临伊河，无其他地表水体，工业矿体全部

赋存在当地侵蚀基准面以上。矿床属裂隙含水层充水为主的矿床。

鱼库组大理岩，岩溶不发育，仅含裂隙水，裂隙水来自大气降水,

无泉水出露，因此，可视为不含水层。

矿体上部覆盖层厚度小，开采时可稍加剥离，大气降水可沿排水

沟排入伊河，对矿山开采不产生影响。

总之，矿床的水文地质条件属简单类型。

2.4.2工程地质

矿床位于稳定的地质体中，矿体顶底板岩石坚硬、致密，结构稳

固，形态简单，抗压强度大，岩层内虽有裂隙，但多被充填，属稳固

性矿层。

从近地表开始，自上而下裂隙发育程度、宽度、岩石风化程度逐

渐减弱。因此，由上而下稳固性增强。

总之，矿床工程地质条件中等一良好。

2.4.3环境地质

矿区属中山区，相对高差约370米，年降水量897毫米，周围

村庄均在矿区爆破安全距离以外。当地以农业为主，水质及土壤未受

污染，自然环境良好。

矿区开采用露采方式，矿体全部在当地侵蚀基准面以上，采剥废

石量小，生产水中仅含少量悬浮物，无有毒有害物质。故矿山排水不

会造成水质污染，也不会造成地面变形、滑坡等地质灾害。唯一影响

11

周边环境的因素为采剥过程中产生的粉尘，但可采取湿式凿岩、喷喷

雾撒水等措施，进行防护，力争使矿山开采活动对周边环境造成的不

利影响降到最低程度。

2.4.4矿山建设条件

一、内部条件

通过勘查，证实该矿床具有一定规模，矿石加工技术性能良好。

矿山所产矿石可用于建筑石料，部分用于公路路基，少量用于建筑地

基石。矿床水文地质条件属简单型，工程地质条件中等一良好。因此,

矿山的内部建设条件优越。

二、外部条件

矿区毗邻栾卢公路，距栾川县城约7km,交通便利。矿区冰冻

期为每年12月至来年2月，对矿山稍有影响，可采取一定防寒措施

解决。伊河中常年流水，可以满足矿山生产、生活用水。区内电力、

劳动资源充足，建筑材料可就地解决。

总之，矿山建设外部条件良好。

2.5资源储量估算

本矿为大理岩矿，上部覆盖层薄。矿体分布范围、厚度均由踏勘、

测量圈定。矿床的资源储量较大，但考虑到地形条件、运输条件、矿

石质量、夹石分布、矿山的开采规模和采矿许可证限定的开采深度等

因素。本次仅在矿区东部画出一定范围，估算其资源储量。

根据《河南省栾川县石庙乡乱石板山大理岩矿资源储量报告》

中资源储量估算结果可知，本矿区查明（333）类矿石资源储量9.12

12

万立方米。本矿尚未正式开采，因此全为保有资源储量（见下表）。

资源储量估算结果表

块段储量矿体面矿体厚含矿率查明矿可利用

编号类别积（m2）度（m）（%）石量（万资源储

立方米）量（万立

方米）

I(333)380003809.125.472

本矿区共查明（333）类大理岩矿石量为9.12万立方米。由于

本次工作程度较低，矿体圈定及有关参数的选取存在一定误差。估算

的资源储量足很保守的。对（333）类资源储量取0.6可信系数后

的可利用矿石资源量5.472万立方米，对（333）类资源可作为

本次设计的依据。

2.6对地质资料的评述

该储量报告是在前人的工作基础上编制的，通过地表调查和探槽

勘探，圈定了矿体产出位置、厚度及品位变化规律，基本查清了矿区

的地层、构造及其对矿体的控制和影响；基本查清了矿体的形态、产

状和规模；查清了矿石有用组份、矿石性质及工业利用。对矿区水文

地质和工程地质做了大量的工作。勘探类型划分和储量核查的手段及

工程网度的选择较为合适，各种地质测量的质量、钻探岩芯采取率及

化验质量等亦基本符合要求，因此《栗川县石庙乡乱石板山大理岩

矿资源储量报告》基本满足本次初步设计的需要。但对矿体的形态、

13

规模及走向延伸追索不够，需要在今后的开采过程中进行边采边探。

14

第三章露天开采

3.1设计利用资源储量

矿区重新圈定的I号矿体现己查明矿石储量9.12万耐，由

于工作程度较低，矿体圈定及有关参数的选取存在一定误差。估算的

资源储量足很保守的。对（333）类资源储量取0.6可信系数后的

可利用矿石资源量5.472万立方米，该类矿床矿体比较稳定，所以

3

本次设计利用的储量为5.472万mo

3.2矿床开采方式

本矿为大理石矿，上部覆盖层薄，矿体分布范围大，构造简单，

矿床总资源储量较大，但考虑到地形条件，运输条件，矿石质量，夹

石分布，矿山的开采规模和采矿许可证限定的开采深度（标高）等因

素。本次设计开采范围按照利用有利地形方便运输的原则，参照地质

预查工作及资源储立于矿区东部，做为第一期首采矿体，面积为

38000m；赋存标高+925—+1000m。圈定的矿体南北长约388m,东西

宽约98mo矿体平均厚度3m左右，在矿区中呈单斜层产出，属于

均匀型，其产状倾向40°,倾角50°,与地层一致，走向310°,该矿

体主要岩石为石英白云石大理岩。矿石矿物成分以方解石为主，约占

总含量的80%,其中夹有少量片岩及杂质充填物，含量20%。矿

床顶底板岩石坚硬、致密、结构稳固、形态简单、抗压强度大，属稳

固型矿层。矿床工程地质条件良好。

选择露天开采方案比较适合，较之其他开采方式，其开采技术条

件，投资经营费用，综合技术经济指标更有以下显著优势：

15

(1)该矿层致密坚硬，形成矿区附近的主要山脊，地势陡

峻，地表覆盖一般0.5米，最大约1米，采剥工程量

小，露采比其他开采方式有其灵活的开拓布置形式，

适用的多种采矿方法，较大的开采工作面，较小的开

采贫化率和较小的初期投资等明显优势。

(2)该矿山矿床位于稳定的地质体中，岩层内虽有裂隙，

但多被充填，属稳固性矿层，从近地表开始，自上而

下裂隙发育程度、宽度、岩石风化程度逐渐减弱，因

此由上而下稳固性增强。未来矿山开采边坡角按60°

-70°,不会出现滑坡、泥石流等地质灾害，露采边坡

较为稳定。

(3)矿区地下水主要为大气降水形成的裂隙水，水量小，

便于排泄。地表水主要为大气降水，矿区地形坡度大,

属中山区切割强烈，地势高差大，水通过排水沟，排

入邻近山下的伊河内，不会造水害，影响矿山正常生

产和人身安全。矿体开采采用露天方式，矿体全部在

当地侵蚀基准面以上，采剥废石量小，矿山排水简单,

不会造成水污染，也不会造成滑坡等地质灾害。

(4)资源回收率高，露天开采不仅矿石的损失贫化小，而

且由于开采成本低，从而提高整个矿床的矿石回收

率。”

(5)露天开采作业环境优良，通风好，工人劳动条件好，

16

所需特殊工种少，安全环境优良，安全投入小，可采

用大型设备，实现低成本，大规模开采。

露天开采的主要缺点是环境影响比其它开采方式大。主要是

开采影响区内地表植被在开采期间会遭到破坏。但是，如果采取

环境保护措施，尽可能复垦绿化，恢复植被，可以极大降低其环

境影响；采剥过程中产生的粉尘，可采取湿式凿岩、喷雾洒水等

措施进行防护，力争把矿山开采活动对周边环境造成的不利影响

降到最低程度。

综上所述，该矿山采用露采方式具有初期投资小，成本低，见效

快，符合本矿实际，矿体赋存特征及开采技术条件适合，环境影响较

小。因此，本开发利用方案确定采用露天开采的方式。

3.3露天开采境界的确定

本次设计该矿露天开采境界主要依据利用有利地形方便运输

及目前矿山技术装备水平和实际投资能力等原则，按照资源储量

核查圈定的I号矿体作为本期开采矿体，该矿体位于矿区东部,

面积为38000n?,赋存标高在+925-+1000m之间，平均厚度

3m左右。该矿体地表覆盖层较薄，仅有0.5—1.0米，矿体与所

在山坡倾向基本一致。

具体由以下4个拐点坐标圈定：

a,x=3743893y=37549571

b,x=3743572y=37549779

c,X=3743616y=37549867

17

d,x=3743946y=37549656

3.4产品方案

根据矿区大理岩资源现状和目前经营销售状况，且原矿经破

碎成各种规格的建筑石料的销路较好，本设计的产品方案选择建

筑石料，矿石经破碎后直接销售给建设单位及零星用户。

3.5矿山工作制度

设计利用的矿体开采方式为露天开采，为了便于组织生产，

根据矿山的实际情况，确定年工作300天，每天一班，白天工

作，每班8小时。

3.6矿山生产规模

由于矿区矿体厚度不大、勘察程度低，结合采矿许可证的规定、

开发现状和大理岩矿近几年市场价格情况及业主筹措资金的可能性，

避免盲目性，本设计确定的生产规模为年采矿石2万立方米，日采

矿石70m3o采用类比法，参照附近矿山实际指标，采矿回采率为

90%,贫化率为10%。

3.7矿山服务年限

按下列公式计算矿山服务年限

T=QK/A(1-P)=5.472X90%/2X(1-10%)=

2.7(年)

式中：T一服务年限

Q一矿石储量(万武)

18

K一米矿回米率（％）

A一矿山年产量（万m3）

P一贫化率（%）

矿山服务年限确定为2.7年。

3.8矿体开拓方式

开拓方案的选择，既要充分考虑矿山的总体布置、矿山运输、

排水等因素，又要考虑矿山地质的勘探程度，矿山近期及远景发

展、产品方案、基建投资、投资返本期等因素，以确保生产安全、

技术可靠、基建工程量小、投资小、效益好等为原则。针对本项

目，通过以上各要素的定性分析比较，在充分调查矿区范围内各

种因素的情况下，认为本矿区的矿体采用公路汽车运输开拓方

案，台阶式开采工艺。采剥工作面采出的矿石和废石用自卸汽车

分别运到破碎站和废石场。在确保生产安全且矿体开拓工程可以

利用原有矿山工程（公路等），减少基建投资，从而减少开采成

本，缩短投资返本期，增加效益等方面明显的优于其他开拓方案。

因此，方案确定该矿山采用公路汽车运输开拓方案。

3.9通风方式

由于是山坡露天开采，炮烟可直接扩散到大气中，采场通

风主要靠大气循环自然通风，扩散爆破烟尘，因此露天采场选用

自然通风方式。破碎站通风采用自然通风与机械通风相结合的方

法，设计局部安装局扇。它的优点是：风路短，风阻小且比较稳

定，对局部集中产尘地点的污风扩散有极强的效果。矿山防尘、

19

除尘的综合措施主要有：通风、湿式作业、密闭抽风净化和个人

防护。首先，必须确保产尘作业地点的空气质量达到《金属非

金属矿山安全规程》的要求，其次采用湿式凿岩、各产尘点的

喷雾洒水。同时一，各作业设备加装废气净化装置。通过上述综合

措施保证良好的作业环境。

3.10供压系统.

设计选择2台手持式Y26凿岩机，每台耗气量2.5m3/min。

空气压缩机的选择：

压缩机站最大供气量Qm(m7min)

Qm=2qXKsXKwXKiXKhXK

=2X2,5X0.9X1.15X1.1X1.14X1.06

=6.87(m7min)

q一同型号每台气动机械的耗量，2.Sm'/min

Ks-同型号气动机械的同时工作系数，取0.9

Kw—气动机械因磨损引起的增加系数，取1.15

Ki一管道漏气增加系数，取1.1

Kh—海拔高度修正系数，海拔+1000米，取1.14

K一未计入的少量用气增加系数，取1.06

所以设计选用YV-7/8型空压机2台，一台工作，一台备用，作为

凿岩机的供风设备，风管采用高压风管；空压机技术参数：冷却方式

为风冷,活塞行程为112mm,转数为98活/m行,排气量为活排

气表压力为0.8Mpa,配套电动机功率45KW。

20

3.11矿山防排水.

露天开采初期采场汇水面积有限，并且不受地表径流的影响，排

水只需在露天坑底开挖排水沟，将水排至山坡下的伊河内。当采场范

围扩大，根据实际开采情况，若形成封闭圈或有可能积水排不出时,

应采取措施防止地表汇水流到露天坑内影响生产，必要时开挖一定容

积的积水坑，配备三台潜水泵集中排水，潜水泵型号80SFQ2L5,电机

功率1.5KW。每年雨季要加强雨水量监测，必要时应及时撤出人员和

生产设备，允许露天坑内积水，雨后再集中排水，恢复生产。

3.12供水系统.

在采场边缘，标高大的地方，修建一座200立方米的高位水池，

供凿岩、防尘、消防及其他用水；供水管道由无缝钢管用法栏对接而

成；水源由拉水车每日从山下运输而来。

3.14采剥方法.

3.14.1采剥方法选择依据

采剥方法的选择主要依据矿体的产状、厚度、顶底板围岩的

稳固性以及上部覆盖层厚度等因素。矿体特征(见表5—1)

矿体特征表表5—1

矿标高(m)倾向倾角矿体长平均厚矿体类

体(m)(m)型

925-100040°50°3883区域变

质沉积

型

21

根据地质储量报告提供资料，矿区地质构造简单，矿床基岩

以变粗面岩、片岩为主，接触面平整，矿体上部覆盖层为冲洪积

砂砾石层和残坡积含砂砾亚粘土，厚度为0.5m-Imo

3.14.2采剥方法选择

本矿设计利用的I号矿体，矿体倾角50°,矿体厚度3m,

属缓倾斜矿体，上部覆盖层较薄(0.5m-1m),矿床位于稳

定的地质体内，矿体围岩岩石坚硬、致密、结构稳固、形态简单、

抗压强度大，岩层内虽有裂隙，但多被充填，属稳固性沙层，工

程地质条件中等一良好。

采剥方法设计采用横向采剥方法，采剥工作线横交矿体走向

布置，沿矿体走向推进，开段沟布置在露天矿南端，并垂直矿体

走向掘沟，形成初始工作线，从南端沿走向推进。先剥离再采矿

后扩帮，剥离要超前进行。

工作面主要参数：

台阶高度：5米

采区长度：390米

最小工作平盘宽度：10米

穿孔由YT-24凿岩机完成，采用湿式凿岩，钻孔直径36-

45mm,深度5.8m,排间距1.3m,孔间距1.8m。穿孔和铲

装工作可采用分段交叉作业，充分利用工作面的长度，保证足够、

稳定的出矿能力。

22

爆破采用导爆管、雷管起爆，炸药为2#岩石销镂炸药，

每次爆破量按生产规模需要量设计。采场设计出矿能力70m3/

d,采矿贫化率10%。

3.14.3台阶高度

台阶高度与台阶可采矿量成正比，台阶高度的增加可以提高

矿体资源的利用指标，减少资源浪费，使台阶的采剥时间增长，

为新台阶的建立赢得时间。但是，台阶高度太高会使技术薄弱的

企业采矿技术产生困难，导致采矿效果下降，增大生产安全隐患,

也会使采剥工程量，运输，排水等费用相应增加，造成企业相应

经济效益下降，另外该矿体厚度仅3米，采用浅孔爆破。基于上

述原则，在综合考虑了矿床的开采技术条件，采剥工程量，矿山

技术设备装备水平，台阶高度与保有的矿产资源量，生产经营的

关系，确定台阶高度为5m。本次设计标高范围+925m—+1000m,

因此，可分15个台阶开采。每两个水平采完后，进行并段，终

了可形成8个台阶。

3.14.4边坡参数

由于露天北部边帮高差较大，又与乱石板山北山坡平行，实

际生产中应加强边坡稳定观测，根据不同地质岩性条件调整台阶

坡面角，保证安全生产。

主要参数如下：

1台阶高度：5m

2、最终边坡角：45°

23

3、台阶坡面角：70°

4、安全平台宽度：4m

5、道路宽度：6m;

3.14.5露天开采境界主要经济技术指标

1、经济参数

矿体模型尺寸388X98X3m

矿岩容重2.lt/m:!（平均值）

矿石销售平均价格30元/m:!,

采矿成本10元/m

矿石加工成本3元/n?

采矿调节系数L186

台阶增加调节成本0.2元

最终帮坡角45°

贴现率10%

含矿率80%

回采率90%

生产规模2万k/a

3.14.6穿孔爆破

穿孔由浅孔凿岩机完成。确保足够、稳定的出矿能力，爆破

采用非电导爆管微差爆破，炸药为2#岩石铁睇炸药，爆破量以

每天70nl3矿石加上剥离和扩帮围岩量为准进行控制。

二次破碎控制采出的矿石最大块度不大于1000mm,废岩石

24

最大块度不大于2000mm,大于上述块度需二次破碎，采用浅孔

爆破方式。

1、穿孔：结合矿由现有的技术、设备及生产能力等条件，

设计矿山采用Y-26型风动凿岩机穿孔。

炮孔布置参数确定：最小抵抗线W=(25-30)d,炮孔直径

为38-45毫米,则W取1.2米；排距b=w/sin70°=1.3米,炮

孔间距a=(l-1.5)W,取最大,则a=L8米。

炮孔布置参数：向下倾斜炮孔，炮孔倾角70°,孔深5.8

米，炮孔间距1.8米，排距1.3米，3排孔布置,每排布置2个

孔。

2、爆破：一次爆破采用2#岩石钱锦炸药配导爆管进行多

排孔微差爆破；依据爆破安全规程要求、结合矿山实际及其作业

特点、周边环境等条件，设计该矿爆破安全距离为大于300米。

(1)爆破参数设计：

爆破参数表

序号爆破参数符号单位计算公式参数值

1台阶高度Hm5

2炮孔直径dmm38-45

3炮孔倾角a度70

4最小抵抗线wm(25-30)d1.2

5孔距am(1-1.5)w1.8

6排距bmw/sina1.3

25

7超深乩m(0.l-o.15)H0.5

8孔深LmH/sina+乩5.8

9单位炸药消qKg/m30.26-1.00.5

耗量

10单孔装药量QkgqabH5.85

（前排）

11单孔装药量QkgKqabH6.43

（后排）

12堵塞长度m21/3L2

H2用

13装药长度mLW2/3L3.8

H3

14装药形式连续装药

3.14.7铲装运输

矿岩经爆破松动后，由ZL-50型装载机铲装，装入载重5t

的自卸汽车，矿石运往破碎站按用户要求再进行加工或破碎，废

石运往排土场排弃。铲装应尽可能工作面平整，爆堆应清理干净,

以便为后续穿孔工作创造有利条件，提高穿孔设备效率。

3.14.8主要材料消耗

按年产原矿2万k,生产剥采比L5t/t,计算的主要材

料消耗见下表：

主要材料消耗表

序号材料名称单位年消耗量备注

26

炸药T

126.3

雷管个

22168

导爆管M7632

3

导爆索M2240

4

钻头个

5100

钻杆根

621

供风管

7M178

铲齿个

910

轮胎条

106

柴油

11T123

机油

12T12

黄油

13T0.2

汽

14T7.6

27

28

第四章矿山机械.

4.1凿岩设备

由于矿体仅有3米，不易采用大型潜孔钻机，只适宜浅孔凿

岩，故设计选用Y26型凿岩机2台。

4.2铲装设备

设计选用2台ZL50型装载机，1台铲装矿石与废石，1台铲

装石子。另选用1台东方红140推土机，作为平整排土场废石和

破碎站老虎口供矿用。

4.3运输设备

设计选用3台5T东风自卸汽车，进行矿山运输，把矿石从

采场运至破碎站，把废石运至排土场。

4.4供压设备

设计选用空压机2台，型号为YV-7/8,配套电机45kw,供矿

山凿岩用风。

4.5排水设备

设计选用3台型号为80SFQ21.5,电机功率1.5KW的潜水泵,

作为矿山排水设备，以防汛期采场积水。

4.6破碎设备

设计选用400X600颗式破碎机1台，配用电机30KWo三条

运输皮带线。

29

4.7通风设施.

选用型号为JK58TNO.3的局扇1台，配用电机1.5kw,作为

破碎站防尘通风设备。

30

第五章总图运输.

5.1矿区交通.

矿区内地形坡度大，沟谷发育，不利于矿山道路的布置和修筑。

在布置矿山道路时，应综合考虑，以方便生产，便于排土、运输，造

价最低的原则进行布置。

矿区道路设计：

该矿采场运输道路沿山坡修建，直通破碎站。矿111道路坡度较大,

局部路段平曲线半径不够，未铺路面，挖方地段未设置边沟等，鉴于

该矿所处山区，而部分交通道路已经形成，设计按矿山三级公路设计

标准进行整修。

由于本工程路面按三级公路设计，设计为单车道路面，设计行车

时速为20千米/时，道路宽6米，平曲线半径15米，在平曲线内侧

设计加宽车道。按照不同的曲线半径，单车道路面加宽值在0.3-0.8

米之间，最短停车视距30米，最短会车视距40米，曲线处设计行车

速度小于15千米/时，不设超高横坡，公路每隔300米加宽设置双车

道，双车道宽度为10米。设计纵坡为9%,限制坡长150米。

为降低工程投资，路面设计采用泥结碎石路面。在原道路上面加

铺面层，其厚度为10厘米，面层材料采用现场废弃碎石铺筑、压实。

露天采场至破碎站运输道路路基宽度6m,路面宽度4.5m,路

基路面采用矿床底板基岩及配碎石路面。目前由矿区至石庙乡1km

有简易道路相通，道路路况较差需改造，改造后的路面宽度应为6mo

31

5.2总平面布置.

矿区工业场地由露天采矿场、避炮棚、运输道路、排土场、

爆破器材临时存放点、破碎站、配电室、办公室、生活设施等组

成。

5.2.1排土场

本露天矿生产产生废石，杂质粘土约1.53万m:i,（按照

松散后松散系数1.3计算）。排土出口标高在+925m,废石、杂

质粘土由采场出口沿山坡排弃，排土场逐步由北向南延伸.排土

采用汽车，推土机作业方式，对存满的区域表面覆盖粘土，恢复

植被，保护环境。

5.2.2爆破器材临时存放点

矿山原则上不建设专门的炸药库，所用爆破器材由当地的物

资部门供应，但该矿山应在距离露天采矿场300m以外设置临时

存放炸药库。设计推荐利用旧石窑洞加双道钢制门进行改造，炸

药、雷管分开库存。临时炸药库、雷管库库址应选择在露天采场

爆破警戒范围以外的山间无人居住区，集中管理。库存量不超过

两天的使用量。爆破器材的运送、贮存保管、使用、领退要严格

按照《民用爆炸物品安全管理条例》和《爆破安全规程》

的相应规定执行。

5.2.3避炮棚

设计一座避炮棚，位于矿区采场的西南，距离工作面有约75

32

米。避炮棚采用石专石结构，顶部采用木架加土石覆盖或水泥预制板，

开口背向工作面，结构合理坚固，并高于当地洪水水位，作为避炮和

发生灾变时使用。

5.2.4破碎站

该矿已购买一台破碎机型号为400x600颗式破碎机。破碎站布

置在矿区南部公路边沿的高坡上，距离采场400米，位置处于爆破安

全距离以外，符合安全要求。

5.2.5矿山其它工业场地

如办公室、空压机房、机汽修设施、职工宿舍、食堂、配电室等,

可根据矿区地形条件，采场位置，避开露天采场爆破警戒范围，粉尘、

噪声污染影响范围，综合各自的特点和用途进行布置。

33

第六章电力与通讯.

6.1供电电源.

矿山供电电源来自石庙10KV架空线，另配50KW柴油发电机作为备

用电源。

6.2矿山电力负荷.

YV-7/8空压机每台45KW,共90KW；颗式破碎机30KW,传动带电机

每台1KW,共三台，3KW；80DSFQ21.5潜水泵三台，配用电机每台1.5KW,

共4.5KW。其他用电负荷5.5KW。矿山总装机容量133KW。

6.3变电与配电.

建一座配电室，安装1台150KVA的变压器，中性点接地，把10KV

高压变成380V和220V供矿山设备及照明用电。

6.4通讯与信号.

矿山各级层管理及从业人员，配备移动电话，可以保证矿山内部

以及与外界的联系。信号主要为爆破报警信号，在采场外主要路口旁

安装报警装置，每当采场爆破时一，拉响报警器，以防人员误入爆破地

点。

34

第七章劳动安全与工业卫生

7.1设计依据

7.1.1法律、法规依据

(1)《中华人民共和国安全生产法》(2002年6月29

日第九届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过)

(2)《中华人民共和国劳动法》(1995.1.1)

(3)《中华人民共和国矿山安全法》(1992年11月

7日第七届全国人民代表大会常务会员会第二十八次会议通过)

(4)《中华人民共和国职业病防治法》(2001年10月

27日第九届全国人民代表大会常务委员会第二十四次会议通

过)

(5)《中华人民共和国矿II」安全法实施条例》(1996年

10月n日国务院批准1996年10月30日劳动部发布)

(6)《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》(中华

人民共和国国务院国发[1984]35号1954年1月6日发

布)

(7)《非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法》(2004

年5月17日国家安全生产监督管理局第9号令)

(8)《矿山建设工程安全监督实施办法》(劳动部发

[1994]502号)

(9)《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》

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(国家安全生产监督管理局安监管协调字[2004]56号，

2004.4.27)

(10)《河南省劳动卫生条例》(1997)

(11)《劳动防护用品配备标准》(国经贸安全[2000]

189号)

(12)《河南省非煤矿山安全生产整治工作验收办法》

(豫安委[2002]10号)

(13)《河南省乡镇非煤矿山安全生产基本标准》(豫经贸

安全[2001]1213号)

6.1.2标准、规范、规程和规定依据

(1)《金属非金属矿山安全规程》GB16423-2006

(2)《企业职工伤亡事故分类标准》(GB6441-1986)

(3)《乡镇露天矿场爆破安全规程》(劳矿字[1989]6

号1989.6.16)

(4)《矿山安全标志》