宜昌固豐源透輝石礦業(yè)有限公司鄧村透輝石礦開采初步設(shè)計

前言宜昌固豐源透輝石礦業(yè)鄧村透輝石礦位于宜昌市夷陵區(qū)鄧村鄉(xiāng)紅桂香村松樹坪，為民營新辦礦山，隸屬于夷陵區(qū)鄧村鄉(xiāng)經(jīng)貿(mào)辦管轄。該礦已于2006年6月完成資源開發(fā)利用方案,2006年7月完成預(yù)評價報告并通過評審。根據(jù)《非煤礦礦山企業(yè)平安生產(chǎn)許可證實施方法》及省市有關(guān)文件的要求，受宜昌固豐源透輝石礦業(yè)鄧村透輝石礦采礦權(quán)人委托，湖北松宜煤業(yè)勘察設(shè)計院為其編制開采設(shè)計方案。為切實貫徹黨和國家關(guān)于“在保護(hù)中開發(fā)、在開發(fā)中保護(hù)〞，“把節(jié)約放在首位〞的資源開發(fā)政策，使有限的透輝石礦產(chǎn)資源得到合理的開發(fā)利用。在設(shè)計過程中，我們遵循國家的有關(guān)法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，堅持“科學(xué)、合理、有效〞的原那么，一方面嚴(yán)格遵照《非煤礦礦山企業(yè)平安生產(chǎn)許可證實施方法》中對開采設(shè)計的具體要求，同時結(jié)合宜昌市地方礦山的客觀實際，認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計編寫。力求使本設(shè)計方案能到達(dá)正確指導(dǎo)礦山科學(xué)辦礦、平安生產(chǎn)、合法經(jīng)營，不斷提高資源利用率，走健康開展的道路，以取得最正確的經(jīng)濟(jì)效益。本開采設(shè)計編制，按照本院質(zhì)量管理體系的要求，通過內(nèi)部審查，設(shè)計小組根據(jù)各級審查意見對設(shè)計進(jìn)行修改。1概論目的與任務(wù)進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，我國社會主義工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、信息化和經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的逐年加快，推動了制造加工業(yè)及原材料能源工業(yè)的快速開展，促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定增長。透輝石是近年來開發(fā)的新型陶瓷原料。透輝石除做建筑釉面磚外，還可做優(yōu)質(zhì)陶瓷原料，如高級餐具，半透明工藝品、低價電損耗陶瓷、多孔過濾瓷及精密鑄造模具等。為了引導(dǎo)小型礦山企業(yè)走上“依法辦礦，科學(xué)采礦，平安生產(chǎn)，保護(hù)環(huán)境〞的軌道，受宜昌固豐源透輝石礦業(yè)鄧村透輝石礦的委托，我院安排專業(yè)技術(shù)人員到現(xiàn)場進(jìn)行了詳細(xì)勘測，并參考法律、法規(guī)和環(huán)境、地質(zhì)、開發(fā)利用方案等資料編制了此礦山開采設(shè)計方案說明書。該礦山開采礦種為透輝石，開采方式為露天開采，生產(chǎn)規(guī)模年產(chǎn)3萬噸，礦區(qū)面積為km2，該礦山的效勞年限為年。建設(shè)單位地理位置及交通一、礦區(qū)位置與交通宜昌固豐源透輝石礦業(yè)鄧村透輝石礦位于宜昌市夷陵區(qū)鄧村鄉(xiāng)紅桂香村松樹坪，其中心地理坐標(biāo)為：北緯30°49′04″，東經(jīng)110°55′56″。礦山位于鄧〔村〕——雙〔紅〕鄉(xiāng)村公路旁，距鄧村鄉(xiāng)政府8km，經(jīng)宜〔昌〕——大〔老嶺〕干線公路距三峽壩區(qū)長江碼頭40km，交通方便〔見交通位置圖〕。鄧村透輝石礦鄧村透輝石礦宜昌固豐源透輝石礦業(yè)鄧村透輝石礦交通位置圖二、地形地貌礦區(qū)海拔標(biāo)高+580m～+655m，最大相對高差75m。礦區(qū)北高、南低，為低山區(qū)，地形為單面坡，坡度25~35°，平均約32°。地形地質(zhì)條件有利于排水。礦體頂、底板巖石堅硬，裂隙不發(fā)育，礦體連續(xù)，層位穩(wěn)定。三、氣候條件礦區(qū)位于湖北西南山區(qū)。屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)：四季清楚、熱量充足、雨熱同季。年平均氣溫13℃，最低氣溫-15℃，最高氣溫37℃。年平均降水量1460mm四、地震根據(jù)《中國地震烈度區(qū)劃圖》，礦區(qū)所在地地震烈度為Ⅵ級，區(qū)域穩(wěn)定性較好，不屬危險設(shè)防區(qū)。設(shè)計依據(jù)及內(nèi)容一、設(shè)計依據(jù)1、《中華人民共和國平安生產(chǎn)法》2、《中華人民共和國民用爆破物品管理條例》3、《中華人民共和國勞動法》4、《中華人民共和國礦山平安法》5、《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法》4、《爆破平安規(guī)程》5、《金屬非金屬露天礦山平安規(guī)程》6、《小型露天采石場平安生產(chǎn)暫行規(guī)定》7、金屬、非金屬礦《采礦設(shè)計手冊》8、《宜昌固豐源透輝石礦業(yè)鄧村透輝石礦開發(fā)利用方案》及認(rèn)定文件9、《宜昌固豐源透輝石礦業(yè)鄧村透輝石礦平安預(yù)評價報告》10、設(shè)計委托書二、設(shè)計內(nèi)容根據(jù)委托方要求，設(shè)計主要內(nèi)容包括采礦工程〔開拓方式、采礦方法、運輸、排水〕、平安、環(huán)保和消防措施。三、設(shè)計原那么礦山開采設(shè)計方案力求適應(yīng)小型礦山特點，盡量利用原有的設(shè)備、設(shè)施，采用合理、先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，采、運設(shè)備立足于選用小型礦山常用低能耗設(shè)備。同時做好平安生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)和消防措施規(guī)劃設(shè)計。力爭投資少，見效快，為宜昌固豐源透輝石礦業(yè)鄧村透輝石礦山取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益打下堅實的根底。2礦山地質(zhì)礦區(qū)位于黃陵背斜西南部的次一級背斜的轉(zhuǎn)折端，為黃陵花崗巖的外接觸帶。礦床賦存于崆嶺群小魚村組下部含透輝石大理巖夾石英巖地層中。礦床規(guī)模較小，礦區(qū)范圍內(nèi)及其周邊共圈定了八個礦體，分布于松樹坪和劉家灣二個礦段內(nèi)，為白云質(zhì)灰?guī)r受巖漿結(jié)觸變質(zhì)作用而成，是典型的接觸變質(zhì)礦床。礦體長126~500米，寬12~110米，沿傾向出露深80~礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造較簡單，未發(fā)現(xiàn)大的斷裂構(gòu)造，其外圍構(gòu)造較復(fù)雜，已發(fā)現(xiàn)較大的斷裂構(gòu)造三條。礦區(qū)內(nèi)及外圍時有花崗巖呈不規(guī)那么脈狀貫入。礦體直接裸露，連續(xù)分布，層位穩(wěn)定。地層、構(gòu)造與巖漿活動一、地層礦區(qū)地層由新至老扼要表達(dá)如下：1、第四系〔Q〕：由沖積物和殘坡積物組成，僅零星分布于西側(cè)溝谷中，未形成完整地質(zhì)體，附圖中未圈定。2、前震旦系崆嶺群小漁村組〔AnZs〕：由小漁村組角閃片巖段〔AnZx2〕和小漁村組大理巖段〔AnZx1〕組成，礦區(qū)內(nèi)大面積分布。小漁村組角閃片巖段〔AnZx2〕上部由角閃片巖組成，下部夾云母石英片巖、石英云母片巖，厚度很大，平均厚。小漁村組大理巖段〔AnZx1〕：上部云母石英片巖、石英巖，下部大理巖、含透輝石大理巖、黃綠色蛇紋石大理巖、巨晶透輝石巖，有時夾透閃石大理巖，該段賦存透輝石礦，厚9.4~156米。3、前震旦系崆嶺群古村坪組〔AnZg〕：灰白色、白色石英巖、透輝石英巖和石英片巖，厚。二、構(gòu)造與巖漿活動礦區(qū)內(nèi)有三條斷層，即F1、F6、F7，其中F1斷層走向305度，傾向北東，傾角陡，斷層性質(zhì)為扭性斷層；F6斷層走向為北東向，平推斷層；F7斷層走向335度，上述三條斷層中，F(xiàn)1斷層延伸明顯，反映北東盤下降。斷裂構(gòu)造均分布在礦區(qū)外圍，對采礦影響不大。在礦區(qū)范圍內(nèi)，見有走向呈北西向的花崗巖脈沿裂隙貫入，而且在Ⅰ號礦體中也見花崗巖脈穿插，說明在區(qū)域變質(zhì)的同時又具備接觸變質(zhì)條件，形成透輝石礦體。根據(jù)地質(zhì)剖面上Ⅰ號礦體空間分布以及小漁村組角閃片巖段〔AnZx2〕分布的部位，具有倒轉(zhuǎn)構(gòu)造的特點。2.2礦床地質(zhì)礦體賦存于小漁村組大理巖段〔AnZx1〕含透輝石大理巖層位中，其中松樹坪礦段共圈出四個礦體，詳見下表1：礦體編號長度〔m〕厚度〔m〕出露深度〔m〕含礦率〔%〕備注Ⅰ140100本礦區(qū)內(nèi)Ⅱ12013.22~1780本礦外圍Ⅲ7550本礦外圍Ⅳ605~1019本礦外圍表1松樹坪礦段透輝石礦體統(tǒng)計表該礦區(qū)內(nèi)及其外圍，Ⅰ號透輝石礦體規(guī)模比其它三個〔Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ〕礦體大，為地質(zhì)勘查主要對象，劃定礦區(qū)范圍內(nèi)僅為Ⅰ號礦體，為開采設(shè)計對象。礦體產(chǎn)狀比擬穩(wěn)定，礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，和圍巖－含透輝石大理巖產(chǎn)狀一致，且和圍巖一起呈同步褶皺，透輝石呈層狀、似層狀分布于大理巖當(dāng)中。與大理巖呈互層狀產(chǎn)出，層位穩(wěn)定，含礦率較高，據(jù)8條礦體含礦率統(tǒng)計，礦體含礦率為53.84~86.79%，其中以松樹坪Ⅰ號礦體含礦率最富，含礦率為61.63~82.06%，劉家灣Ⅱ號礦體含礦率為65.5~86.80%。透輝石礦石和圍巖界線清楚，極易辯認(rèn)，因而易于手選，通過簡單手選即可富集，可到達(dá)Ⅰ級品礦石質(zhì)量。本礦山圈定的松樹坪Ⅰ號礦體長120米，寬35～48米，分布標(biāo)高＋580～655米，礦體分布面積4550平方米。礦體地表直接裸露，與圍巖界線較清楚，呈長條狀沿一向南傾斜山坡分布，礦體總體傾向南西，傾角40°～53°，平均約46°。透輝石呈層狀、帶狀分布于大理巖當(dāng)中，與大理巖呈互層狀產(chǎn)出，層位穩(wěn)定。礦體中大理巖為夾石〔層〕，透輝石為礦石，據(jù)已形成采場多年統(tǒng)計估算，透輝石礦石所占礦體平均比例〔即含礦率〕約為65%。據(jù)實測的地質(zhì)剖面統(tǒng)計，礦體厚度為12～21米，平均厚度約16米。礦體埋深0～40米，大部根本裸露地表，中部被一長條狀小花崗巖脈貫入侵蝕，面積約280平方米。礦體東南角已開采形成一個面積約840平方米的采場，現(xiàn)場觀察測量礦體厚度14～17米，較穩(wěn)定，平均厚度約16米。礦體頂板為石英巖和硅化大理巖，巖石堅硬，裂隙不發(fā)育，石英巖呈致密狀，可作為隔水層。下盤大理巖裂隙不發(fā)育，比擬穩(wěn)固。2.3礦石特征及質(zhì)量礦石為白色或灰綠色透輝巖，塊狀構(gòu)造。礦石呈板狀、長柱狀晶體，局部可見長柱狀透輝石晶族集合體。單晶一般長5~50cm，局部可見大于50cm的巨晶，寬1~2cm不等，結(jié)晶良好，多呈自形~半自形晶體。晶面節(jié)理發(fā)育密集，垂直晶體長軸分布，使礦石易破碎呈小的立方體單晶粒。礦石有二種顏色，以白色長柱狀礦石為主，灰綠色塊狀礦石次之，兩者混雜一起，無明顯界線，難以別離。礦石的不同顏色與礦石化學(xué)成分和含水〔結(jié)晶水〕量有關(guān)，一般來說綠色礦石含鐵量比白色礦石高，綠色礦石結(jié)晶水含量比白色礦石高五倍以上。礦石礦物成分以透輝石為主，含量占90~94%；方解石含量占3~6%，沿透輝石邊緣和節(jié)理進(jìn)行交代，分布不均，透閃石含量占1~3%，呈長柱狀穿切交代透輝石。局部為透閃石石棉，呈纖維狀交代透輝石，此外尚含少量的蛇紋石、磷灰石、滑石、鋯石、磁鐵礦、輝鉬礦等礦物。以上共生礦物均為陶瓷業(yè)上的有益礦物。透輝石礦中未見有害礦物〔石榴石、白云石、云母等礦物〕出現(xiàn)。礦石的化學(xué)成分比擬穩(wěn)定，SiO2含量51.6~54.6%，CaO含量23.02~26.60%，MgO18.43~20.04%，F(xiàn)e2O30.65~2.16%；Al2O3含量0.50~0.89%；K2O含量0.05~0.06%；Na2O含量0.21~0.25%；MnO2含量0.06~0.56%；TiO2含量0.002~0.048%；Cu含量0.025~0.0028%；燒失量0.22~1.42%。以上化學(xué)成分除Fe2O3局部超過要求外〔可以磁選除鐵〕。其它成分均符合工業(yè)要求，尤其是重要參數(shù)燒失量，均低于規(guī)定要求，在制作釉面磚時可以增加透輝石的配入量，大大提高礦石的使用價值。據(jù)原礦粉廠提供的經(jīng)全國測試中心檢查的用該礦生產(chǎn)加工的透輝石質(zhì)釉面磚工業(yè)試驗結(jié)果如下：吸水率：17.56%；彎曲強(qiáng)度：16.72Mpa；白度：81.3；色差：色調(diào)一致，根本無色差；耐急冷急熱性：合格；外觀質(zhì)量：檢查50片全部合格。以上檢驗工程全部到達(dá)部頒國家標(biāo)準(zhǔn)。2.4水文地質(zhì)及礦床開采技術(shù)條件一、水文地質(zhì)條件礦體位于當(dāng)?shù)亟g基準(zhǔn)面以上，礦區(qū)所處地段是貧水區(qū)，地形為一單面坡，坡度為25～35度，平均約32度。地形地質(zhì)條件有利于排水。礦體頂板巖石為石英巖和硅化大理巖，巖石堅硬，裂隙不發(fā)育，石英巖巖性致密，可作為隔水層。下盤巖石大理巖裂隙不發(fā)育，比擬穩(wěn)固。組成礦體巖層裂隙、巖溶不發(fā)肓，屬弱含水透水層。礦區(qū)靠近山頂?shù)乇頍o水體，無逕流，即使在雨季，地表也難以形成逕流。礦區(qū)地形呈一向南傾斜的單面坡，坡度較大，自然排水條件好，采場不會積水，水文地質(zhì)條件屬極簡單型。二、工程地質(zhì)條件礦體呈長條狀在礦區(qū)內(nèi)連續(xù)分布，由層狀透輝石及大理巖組成，層狀產(chǎn)出，屬鞏固型巖石。Ⅰ號礦體開采技術(shù)條件較好，適宜于露天開采，礦體出露于山脊，四周裸露，兩邊為小溝，自由面多，地表覆蓋層極薄，首期露采可不須剝離，直接開采，是一個較理想的露采礦山。礦體頂板石英巖和硅化大理巖，巖石堅硬，裂隙不發(fā)育，下盤大理巖裂隙不發(fā)育，比擬穩(wěn)固。未來采場邊坡穩(wěn)定性好，底基不會沉降或塌陷，工程地質(zhì)條件為簡單型。三、環(huán)境地質(zhì)條件該礦區(qū)礦體直接裸露，覆蓋層極薄，礦區(qū)范圍內(nèi)及外圍無危巖、危石分布，亦無泥石流隱患存在。透輝石及其夾石大理巖為物化性能均穩(wěn)定的巖石，未來開采不會因廢棄物對環(huán)境造成污染。應(yīng)引起礦山重視的是礦山鄰近鄉(xiāng)村公路，在開采過程中應(yīng)采取措施保證公路暢通及過往車輛行人的平安。礦區(qū)周邊100米內(nèi)有幾戶民居，亦應(yīng)進(jìn)行搬遷，以確保平安。3礦山開采礦山開采范圍及采礦方法礦區(qū)境界經(jīng)國土資源部門批準(zhǔn)，宜昌固豐源透輝石礦業(yè)鄧村透輝石礦開采范圍由4個拐點坐標(biāo)圈定，礦區(qū)范圍拐點坐標(biāo)如下：拐點XY1342793437493408234278633749347533427761374934084342781137493318面積Km2，礦體分布標(biāo)高為+580m～+655m。礦山建設(shè)規(guī)模及效勞年限根據(jù)《宜昌固豐源透輝石礦業(yè)鄧村透輝石礦預(yù)查地質(zhì)報告》中提供的本礦礦區(qū)范圍內(nèi)占用的透輝石礦，礦山設(shè)計利用開采根底儲量〔122b〕為18.16萬噸，生產(chǎn)規(guī)模為3萬t/a，開采回采率95%，采礦貧化率為0，那么：礦山效勞年限T=式中：T——礦山效勞年限，年；Q——礦山設(shè)計可利用根底儲量，18.16萬噸；P1——礦山開采回采率，95%；ρ——開采貧化率，0。礦山開拓一、開拓方式礦區(qū)海拔標(biāo)高+580m～+655m，最大相對高差75m。礦區(qū)北高、南低，為低山區(qū)，地形為單面坡，坡度25~35°，平均約32°。地形地質(zhì)條件有利于排水。礦體頂、底板巖石堅硬，裂隙不發(fā)育，礦體連續(xù)，層位穩(wěn)定。礦床的開采方式適宜露天開采。礦山根底儲量〔122b〕為18.16萬噸，年產(chǎn)量3萬t/a，礦床規(guī)模和建設(shè)規(guī)模屬于小型。開采方法適宜選擇“水平臺階法〞，根據(jù)國家對露天礦山的開采要求，露天開采必須按照由上至下的開采順序分成水平臺階進(jìn)行。采用SJC90風(fēng)動式潛孔鉆機(jī)鉆孔，起爆材料選用1～10#毫秒電雷管，起爆線采用1.6～2.1mm七股絕緣線，電源采用放炮器進(jìn)行起爆，爆破炸藥選用2#巖石硝銨。用裝載機(jī)裝礦，運輸設(shè)備為汽車。根據(jù)礦山地形地質(zhì)情況、開采技術(shù)條件、建設(shè)規(guī)模等，推薦礦山選用公路汽車運輸開拓方案。二、礦山建設(shè)結(jié)合本礦透輝石礦床地形地貌及地質(zhì)特征等因素及露天礦山深孔爆破開采特點，擬采用10～20m布置一大臺階的開采方法。將礦體分成假設(shè)干水平分層從上至下逐層開采，最后在空間上形成階梯，每個階梯即是一個臺階。本礦已有村級公路通至礦山的底部采場，但根據(jù)開采運輸?shù)男枰刃藓脧臇|往西，從低到高盤旋而上的礦山公路，各個臺階之間修好出入溝，以保證開采中的運輸暢通。三、礦山工作制度及日產(chǎn)量本透輝石礦為一小型礦山，且為露天開采，可采用間斷工作制，每天工作8小時，設(shè)備檢修安排在休息日。因為露天作業(yè)，受天氣影響，大雨及冰凍季節(jié)無法作業(yè)，因此每年按200個工作日計算，那么達(dá)產(chǎn)時日產(chǎn)量為：Sd=Sn÷d=30000÷200=150〔t〕Sd—日產(chǎn)量；Sn—年生產(chǎn)能力；d—每年工作天數(shù)。開采方式根據(jù)原勞動人事部、農(nóng)牧漁業(yè)部、國家建材局、公安部的四部局文件“勞人礦〔1988〕2號文〞，關(guān)于印發(fā)《鄉(xiāng)鎮(zhèn)露天礦場平安生產(chǎn)規(guī)定》的通知精神第六條“各類礦場必須按照由上而下的開采順序，分成水平臺階正規(guī)開采。各作業(yè)水平臺階應(yīng)保持一定的超前距離。嚴(yán)禁從下部不分臺階掏采〞的規(guī)定。一、開采技術(shù)參數(shù)確實定本礦開采采用分段水平臺階開采方法，其開采技術(shù)參數(shù)如下：分層臺階高：本透輝石礦開采采用潛孔鉆鉆孔、電雷管爆破崩落法。選用KQY90型潛孔鉆鑿巖設(shè)備掘堅硬巖石深度10～15米，分層臺階高度取10米分層臺階寬：取～20米，由于礦區(qū)海拔標(biāo)高為+580m～+655m，最大相對高差75m。因此設(shè)計本礦分兩期開采，一期開采+610m～+655m，設(shè)置+610m采場工作面為一運輸?shù)V石平臺，待一期開采至終了界面，再重新布置+580m～+610m開采臺階。臺階寬度因地形條件及礦體傾角所限而寬窄不同但要求根本保持水平。臺階坡面角：礦區(qū)北高、南低，為低山區(qū)，地形為單面坡，坡度25~35°，平均約32°。根據(jù)小型露天采石場邊坡參數(shù)有關(guān)規(guī)定，開采臺階坡面角一般取66°。最終邊坡開采要素：透輝石礦最終開采底部標(biāo)高為+580m，最終開采垂直深度為75m，最終底部周界北西——南東長76m，東西寬43m。一般露天采場的最終開采邊坡角不大于55°。本礦開采對象是較堅韌的透輝巖，除Ⅰ~Ⅰ′剖面礦體上盤最終邊坡角為48°外，其它地段最終開采邊坡角均為42°~45°，最終開采邊坡臺階坡面角取66°，臺階寬大多為5~6m，局部因礦體傾角限制，寬度達(dá)7~8m。最終開采境界北西部邊坡角為45°，最終臺階高度取10米。二、開采順序擬開采的礦體由層狀似層狀產(chǎn)出，可采礦體為松樹坪Ⅰ號礦體，長120m，寬35~48m。分布標(biāo)高+580m~+655m，礦體總體傾向南西，傾角40°~53°，平均46°。礦體平均厚度約16m，分布面積4550m2根據(jù)礦體賦存特點及礦山地形條件，設(shè)計礦體開采按先剝離后開采的作業(yè)工序，分臺階按從上至下的順序推進(jìn)。根據(jù)礦體賦存情況和平安開采的要求，最低開采標(biāo)高確定為+580m，最高開采標(biāo)高為+655m，相對高差最大為75m。設(shè)計本礦分兩期開采，一期開采+610m～+655m，設(shè)置+610m采場工作面為一運輸?shù)V石平臺，待一期開采至終了界面，再重新布置+580m～+610m開采臺階。露天開采的順序，應(yīng)按從上至下開采。根據(jù)礦山附近交通現(xiàn)狀，從路邊+560m臺階寬度因地形條件寬窄不同，但要求同一個臺階根本保持水平，從而形成水平臺階布置。開采最終境界剖面圖為最終開采布置剖面圖，Ⅰ-Ⅰ′線開采剖面礦體上盤布置3個開采水平臺階，下盤布置8個開采水平臺階；Ⅱ-Ⅱ′線開采剖面共布置7個開采水平臺階；Ⅲ-Ⅲ′線開采剖面共布置11個開采水平臺階；Ⅳ-Ⅳ′線開采剖面共布置6個開采水平臺階。開采時要求從上往下，按照“臺階法〞三要素要求逐步形成水平臺階，臺階高度取10m，開采臺階坡面角一般取66°，最終開采臺階坡面角66°，臺階寬度因地形條件寬窄不同，但要求同一個臺階根本保持水平，從而形成水平臺階布置。三、回采工藝垂直方向上按從上往下、水平方向從后往前依次推進(jìn)。各水平臺階寬度應(yīng)滿足采裝、運輸設(shè)備平安運行的要求。四、作業(yè)工序按先剝離后開采的作業(yè)順序，首先剝離礦體上的零散植被等覆蓋物，形成上部開采臺階。根據(jù)透輝石礦堅韌特性，先鑿巖再裝藥爆破，可直接用挖掘機(jī)裝礦，汽車運輸。要求每次作業(yè)前必須先處理采場松動巖石，觀察臺階邊坡的穩(wěn)定性，確保平安后進(jìn)行開采作業(yè)。開采境界確實定一、圈定開采境界的依據(jù)和原那么根據(jù)該礦礦區(qū)范圍內(nèi)可采透輝石礦體范圍作為本礦露天開采境界的圈定依據(jù)。圈定的原那么是盡可能地將可采礦體全部采完，并到達(dá)平安、經(jīng)濟(jì)、工作量較小的要求。二、開采境界圈定與技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件開采標(biāo)高：+580米～+最終邊坡角：42°~48°最終采場底部最小寬度：7剝采比：：1采礦工藝礦區(qū)采礦工藝較為簡單，主要工藝以鑿巖機(jī)打眼，人工裝藥、放炮、人工裝礦石、運輸。其工藝流程為：打眼打眼爆破裝巖二次爆破裝巖運輸開拓運輸根據(jù)礦體賦存條件、地形條件、生產(chǎn)規(guī)模和開采深度綜合考慮，充分利用礦山開采現(xiàn)狀條件，設(shè)計采用汽車運輸開拓。其優(yōu)點是投資少、見效快、適應(yīng)性強(qiáng)，并有很強(qiáng)的靈活性。礦山采用公路開拓運輸開拓，汽車直接進(jìn)入每個剝離臺階和開采水平，使得運輸碴土方便，裝運靈活。廢石剝離一、廢石總量及剝采比經(jīng)估算，透輝石礦開采需剝離巖土方量約221005m3，透輝石礦開采體積為104800mnp=式中：np——平均剝采比，m3/m3或t/t；Vp——露天開采境界內(nèi)總的巖石量，m3或t；Ap——露天開采境界內(nèi)總的礦石量，m3或t。經(jīng)計算：np===2.1。二、剝離作業(yè)因礦體覆蓋層較薄且松軟，采用人工剝離，汽車運輸。剝離量必須超前于開采邊緣4m以上。三、排土場設(shè)計本礦山設(shè)計開采范圍，北部高，南部低。地形為一單面坡，地形坡度為25°～35°。開采深度75m。剝離的廢石渣土要運往南西部低凹處合理堆置。采礦場排水礦體位于當(dāng)?shù)亟g基準(zhǔn)面以上，礦區(qū)所處地段是貧水區(qū)，地形為一單面坡，坡度為25～35度，平均約32度。地形地質(zhì)條件有利于排水。礦體頂板巖石為石英巖和硅化大理巖，巖石堅硬，裂隙不發(fā)育，石英巖巖性致密，可作為隔水層。下盤巖石大理巖裂隙不發(fā)育，比擬穩(wěn)固。組成礦體巖層裂隙、巖溶不發(fā)肓，屬弱含水透水層。礦區(qū)靠近山頂?shù)乇頍o水體，無逕流，即使在雨季，地表也難以形成逕流。礦區(qū)地形呈一向南傾斜的單面坡，坡度較大，自然排水條件好，采場不會積水。在采場外圍，從上至下挖掘泄洪溝，有利于在暴雨季節(jié)迅速排出洪水。4設(shè)備選型該礦山年產(chǎn)透輝石3萬噸/年，日產(chǎn)礦石150噸，普氏系數(shù)為f=5～6。一、鑿巖設(shè)備本礦采用中深孔爆破，穿孔爆破用KQY90型氣液聯(lián)動潛孔鉆機(jī)，其性能參數(shù)：鉆孔直徑〔mm〕80-130；鉆孔深度〔m〕≥20；一次推進(jìn)長度〔m〕1；使用氣壓〔MPa〕0.5-0.7；耗氣量〔M3/min〕7；最大提升力〔KN〕15。沖擊器選用SJC90潛孔鉆鉆桿，其性能參數(shù)：前端尺寸54×6；尾端連接尺寸48×10；可鉆孔徑：90～100；適用氣壓：0.5～0.7MPa。1、確定鉆機(jī)的生產(chǎn)能力及臺數(shù)〔1〕KQY90型潛孔鉆機(jī)在鑿巖時的生產(chǎn)能力和所需臺數(shù)①臺班生產(chǎn)能力：式中Vb——鉆機(jī)班生產(chǎn)能力，m/臺班；E——沖擊功，J；nz——沖擊頻率，Hz；η——鉆機(jī)班時間利用系數(shù)，40～80％；D——鉆孔直徑，cm；a——礦巖的鑿碎比功，J／cm3；K——；v——鉆機(jī)鉆進(jìn)速度，cm/min；Tb——鉆機(jī)班工作時間，min；π——圓周率，3.1416。查閱設(shè)計手冊，對式中各量取值，E=150J，nz=15Hz，D＝10cm，a=120J／cm3，，η所以=cm/min=23m②所需設(shè)備臺數(shù)礦山需要鉆孔設(shè)備的數(shù)量，取決于礦上的剝采總量、鉆機(jī)效率及其工作制度，可按下式計算：N=式中N——所需設(shè)備數(shù)量，臺；Q——設(shè)計的礦山規(guī)模，t/a；p——鉆機(jī)臺年穿孔效率，m/a；q——每米炮孔的爆破量，t/m；e——廢孔率，%。所以N==0.93〔臺〕取N=1臺經(jīng)計算每班需要KQY90型潛孔鉆機(jī)1臺。2、爆破參數(shù)確實定該露天礦區(qū)內(nèi)巖層厚度相對穩(wěn)定，平均厚度為16米，采用傾斜深孔自由面爆破，鉆孔傾角70°。〔1〕鉆孔直徑：根據(jù)鉆孔設(shè)備的性能參數(shù)，取鉆孔直徑d=10〔2〕底盤抵抗線1.按平安條件確定W≥H×(ctga-ctga鉆)+e式中:H——臺階高度，ma——臺階坡面角，度a鉆——鉆孔傾角，70°e——前排孔距坡頂線的距離，取3m所以：W透輝石≥10×〔ctg60°-ctg70°〕+3=m2.按裝藥條件計算W=式中：It——裝藥長度q′——每米鉆孔裝藥量，Kg/mM——鉆孔鄰近系數(shù)，取1q——單位炸藥消耗量，Kg/m3L——鉆孔長度，mH——臺階高度，10m①It確實定鉆孔設(shè)計不超鉆，因此，巖石的鉆孔長度按8米計算，鉆孔長度減去充填長度，即為裝藥長度，而充填長度：I=〔20～30〕×d,m取堵塞高度I=20×=2所以It=8-2=6②q′確實定：查閱設(shè)計資料，取值：q′=15Kg③單位炸藥消耗量q確實定：取q=/m3所以，按裝藥條件計算底盤抵抗線結(jié)果為：W==m根據(jù)以上兩種結(jié)果，取其中最小值，綜上可取，W=m?！?〕孔距a的計算據(jù)公式：a=m×w式中：m——鉆孔密集系數(shù)，取m=1w——底盤抵抗線，m所以，巖層中：a=米?！?〕行距b=a×sin60°所以：b=4二、二次爆破該礦山規(guī)模小，設(shè)備選型以適用的小型機(jī)械設(shè)備為主，應(yīng)選用4臺YT-24型手持式風(fēng)動鑿巖機(jī)用于二次爆破大塊礦體。YT-24型鑿巖機(jī)性能如下：鑿眼直徑：32～42mm；鑿巖深度：2～5m；耗氣量：2～8m3/min；工作氣壓：4～6kg/cm2；沖擊頻率：1800次/分；沖擊功：·米；扭距：130公斤力·厘米；輸氣膠管內(nèi)徑：φ13mm；配套機(jī)具：氣腿注油器，型號FY200B；機(jī)重：25kg；機(jī)長：690mm.三、裝車運輸選擇用ZL50前裝機(jī)裝礦，東風(fēng)140汽車運輸。5總平面布置一、總平面布置原那么1、集中與分散相結(jié)合，充分利用現(xiàn)有的設(shè)施和設(shè)備；2、近期建設(shè)與遠(yuǎn)期開展相結(jié)合；3、充分利用土地節(jié)約用地；4、保證平安與便利；5、交通便利。二、生產(chǎn)輔助設(shè)施宜昌固豐源透輝石礦業(yè)鄧村透輝石礦為一小型露天開采礦山，廠址與總圖布置力求簡單，便于生產(chǎn)管理。露天采場400m以外建一座三、礦山總平面為充分利用地形，到達(dá)節(jié)約、合理利用的目的，總平面布置在保證交通、防火、防洪及場地內(nèi)的建、構(gòu)筑物在在滿足工藝要求的前提下，采用集中布置方式。四、爆破平安距離確實定根據(jù)《爆破平安規(guī)程》〔GB6722-2003〕，爆破時個別飛散物對人員的平安距離為：深孔爆破：200m；沿下坡方向，爆破飛石的平安警戒距離增加50％。因此，全礦區(qū)爆破平安界限按以下方法圈定：采場上方及兩旁按200m圈定，采場下方按3五、炸藥庫爆破材料由當(dāng)?shù)孛癖窘y(tǒng)一配送，該礦區(qū)不設(shè)炸藥庫。六、礦山消防認(rèn)真貫徹“預(yù)防為主，防消結(jié)合〞的方針，嚴(yán)格遵守有關(guān)防火規(guī)定，采取有效的防火措施，防止和減少火災(zāi)危害?！?〕總圖布置在滿足生產(chǎn)的條件下，根據(jù)防火要求合理布置生產(chǎn)設(shè)施，場內(nèi)道路符合消防道的要求?！?〕建筑物應(yīng)滿足耐火等級的要求，采用磚混結(jié)構(gòu)，以利防火?！?〕辦公房屋應(yīng)按規(guī)定配置消防器材和消防水池。礦區(qū)消防用水與礦山生產(chǎn)、生活用水一并建設(shè)，礦山配備消防器材及砂包、沙袋。七、礦山救護(hù)礦山企業(yè)應(yīng)建立由專職或兼職人員組成的救護(hù)和醫(yī)療急救組織，配備必要的裝備、器材和藥物，并與附近專業(yè)礦山救護(hù)隊簽訂救護(hù)協(xié)議。6礦山給排水一、用水量該礦開采礦種為透輝石。除鑿巖、爆破產(chǎn)生粉塵外，工業(yè)場地及運輸也產(chǎn)生大量粉塵，需設(shè)灑水防塵設(shè)施。礦山用水主要為生活用水、灑水防塵用水以及消防用水，其用水總量約為60m3/d,其中灑水防塵用水約50m3/d,其它用水約10m二、給水水源該礦山用水水源來自山泉。三、工業(yè)場地給水采場給水引自山泉，工業(yè)場地給水采用φ50mm的管道引至采場貯水池，要求貯水池的日常蓄水量不應(yīng)少于100m3四、工業(yè)場地排水生產(chǎn)廢水排放量較少，經(jīng)疏水溝收集后自流外排。7電氣一、供電該礦山開采鑿巖所用空壓機(jī)采用柴油機(jī)帶動。二、通訊礦山辦公室裝一部農(nóng)網(wǎng)，用于對外聯(lián)系。8土建一、建筑1、設(shè)計原那么〔1〕結(jié)合本地實際，精打細(xì)算，節(jié)約投資，平安適用為原那么；〔2〕節(jié)約用地；〔3〕有利生產(chǎn)、方便生活。2、生產(chǎn)及生活建筑設(shè)計工程露天采場400米以外的平安地帶建一間3、建筑構(gòu)造建筑物采用木門、鋼窗，地面均要平整處理。二、結(jié)構(gòu)礦山辦公室采用磚混結(jié)構(gòu)，預(yù)制鋼筋混凝土屋面板。9職業(yè)平安衛(wèi)生平安與勞動衛(wèi)生一、平安技術(shù)措施〔一〕周邊環(huán)境保護(hù)措施本礦采用中深孔爆破法，規(guī)程規(guī)定其個別飛石的最小平安距離為200米，即采礦點外推21、規(guī)定放炮時間，使居民、行人、車輛和附近采坑作業(yè)人員掌握定時放炮的規(guī)律，并在警戒線外設(shè)立警示牌，提示人們注意平安；2、爆破時必須預(yù)先通知作業(yè)人員及附近行人和勞動人員撤至爆破平安警戒線以外，并設(shè)置放炮員掩護(hù)體；3、派專人負(fù)責(zé)平安警戒工作，放炮前必須發(fā)出響亮的聽覺和明顯的視覺信號，使居民和附近行人都知道“預(yù)備、起爆和解除〞的信號。〔二〕其它平安技術(shù)措施1、嚴(yán)格執(zhí)行《中華人民共和國平安生產(chǎn)法》，制訂礦山平安管理的各項規(guī)章制度，指派專人負(fù)責(zé)平安生產(chǎn)，隨時監(jiān)督、檢查、執(zhí)行。并加強(qiáng)干部職工的平安思想教育，始終堅持“平安第一，預(yù)防為主〞的平安生產(chǎn)方針和“不平安、不生產(chǎn)，先平安、再生產(chǎn)〞的原那么，切實把平安放在首位。2、每年編制平安技術(shù)開展規(guī)劃、平安技術(shù)措施方案和事故防范措施，并積極貫徹落實；按國家規(guī)定提取和使用平安技術(shù)措施專項費用。3、上崗人員，特別是特種作業(yè)人員必須接受平安教育和專業(yè)知識業(yè)務(wù)培訓(xùn)，持證上崗，建立和健全各種平安操作規(guī)程。4、采礦工作面要制訂作業(yè)規(guī)程和平安施工措施，嚴(yán)禁違章作業(yè)和違章指揮。5、所有進(jìn)入作業(yè)場人員，必須戴平安帽，接觸粉塵作業(yè)人員必須戴防塵口罩。6、指派專人負(fù)責(zé)邊幫管理。作業(yè)前，必須對工作面進(jìn)行安檢，去除浮石、危石及其它危險物體，撬石工不得垂直站在浮石、危石下面作業(yè)。如發(fā)現(xiàn)巖石可能滑落，必須及時處理。作業(yè)期間對邊坡應(yīng)隨時觀測檢查。7、堅持濕法鑿巖，嚴(yán)禁干打眼。8、爆破工作必須由專職爆破人員嚴(yán)格按《爆破平安規(guī)程》的規(guī)定進(jìn)行操作。9、嚴(yán)禁在雷雨天、黃昏、夜間、霧天進(jìn)行爆破作業(yè)。10、爆破10分鐘后，專職平安人員和撬石工才能進(jìn)入現(xiàn)場處理啞炮和邊坡浮石，確認(rèn)到達(dá)平安標(biāo)準(zhǔn)后，其它人員和設(shè)備方可進(jìn)行作業(yè)。11、加強(qiáng)爆破物品管理，嚴(yán)禁流入民間危害社會治安。12、采掘工和其它人員，一律不準(zhǔn)在臺階下休息、乘涼或避雨、避炮，嚴(yán)禁在峭壁或不平安區(qū)內(nèi)冒險作業(yè)。13、要嚴(yán)格按開采方案進(jìn)行施工，不得超高、超深、超坡度作業(yè),制訂邊坡穩(wěn)定措施。二、平安衛(wèi)生礦區(qū)在生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生粉塵及有害氣體，影響工人的身心健康，所以礦方要努力創(chuàng)造良好的衛(wèi)生環(huán)境，保證工作人員的平安和健康。1、為防止粉塵吸入人體，除濕法鑿巖外，爆破后所有粉塵點應(yīng)進(jìn)行噴霧灑水，減少粉塵污染，工作人員要戴好防塵口罩。2、要提供衛(wèi)生飲食條件及休息場所，做好防雨、防凍、防中暑等工作。3、對作業(yè)人員應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行定期身體健康檢查。礦山救護(hù)礦山企業(yè)應(yīng)建立由專職或兼職人員組成的救護(hù)和醫(yī)療急救組織，配備必要的裝備、器材和藥物，并與附近專業(yè)礦山救護(hù)隊簽訂救護(hù)協(xié)議。礦山消防礦區(qū)消防用水與礦山生產(chǎn)、生活用水管網(wǎng)一并建設(shè)，每間隔100米設(shè)消防接口，辦公室配備消防器材及砂包、沙袋。10環(huán)境保護(hù)一、開采對環(huán)境的影響1、山坡露天開采的主要地質(zhì)災(zāi)害是在開采過程中或閉坑后可能引起的山體崩塌、滑坡、泥石流等，破壞地質(zhì)環(huán)境。2、生產(chǎn)過程中，爆破、加工運載中產(chǎn)生粉塵和炮煙，以及機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的噪音對大氣和環(huán)境的污染。3、影響評估及保護(hù)措施采區(qū)內(nèi)的礦體及圍巖穩(wěn)固性好，開采深度不大，在邊坡角不大于65度的情況下，巖礦不易發(fā)生崩塌、滑坡等現(xiàn)象。但由于長期開采活動，引起圍巖的松動，如小構(gòu)造發(fā)育地段或破碎帶地段，有可能引起巖石崩塌、滑落等現(xiàn)象。必須采取以下措施：一、嚴(yán)格按設(shè)計方案進(jìn)行施工，并密切注意邊坡的穩(wěn)定性；二、隨時掌握工程進(jìn)展，及時觀測邊幫的變化，制訂邊坡穩(wěn)定措施。在開采過程中及臨近閉坑時應(yīng)制訂土地墾復(fù)規(guī)劃，采取整治措施，邊生產(chǎn)、邊恢復(fù)，對礦坑進(jìn)行覆蓋，填平和植樹綠化工作，保護(hù)和恢復(fù)礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境。合理使用爆破物品，控制裝藥量，減少炮煙及粉塵對空氣的污染。對廢碴、廢石，要盡可能用于輔路、輔地及房屋建筑，防止廢石大量堆積而造成泥石流災(zāi)害。二、設(shè)計依據(jù)1、《開發(fā)建設(shè)工程水土保持方案技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔SGL204-1998〕；2、《土壤侵蝕分類分級標(biāo)準(zhǔn)》〔SL190-1996〕；3、《中華人民共和國水土保持法》〔1991年6月20日〕；4、《中華人民共和國水土保持法實施條例》〔1993年8月11日〕；5、《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》〔GB3095-1996〕之二類標(biāo)準(zhǔn)；6、《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》〔GB12348-1990〕之二類標(biāo)準(zhǔn)。三、擬采取的水土保持措施1、堅持土地利用方針，十分珍惜和合理利用每一寸土地。在設(shè)計中從工業(yè)場地總平面布置上盡量少占耕地、林地。2、施工時盡量減少臨時占地和活動場地，避開植被良好區(qū)，棄土棄渣妥善處理，基建期的固體廢棄物用作填方和鋪墊公路。3、盡量防止雨季施工，將對水土保持影響較大的工程選擇非雨季集中施工。4、工程建成后，及時對臨時損壞、占用的土地進(jìn)行復(fù)墾。5、生產(chǎn)期間，從礦體中選出來的礫石等固體廢棄物大局部用于回填采空區(qū)，其外表覆土植被種草。6、對于受影響的農(nóng)田建立新的農(nóng)田灌溉系統(tǒng)，采用預(yù)挖深及墊淺等措施，保證附近農(nóng)田正常種植。11經(jīng)濟(jì)局部11.1