石矿开采初步设计方案样本.pdf

宜昌固丰源透辉石矿业邓村透辉石矿开采初步设计 前 言 宜昌固丰源透辉石矿业邓村透辉石矿在宜昌市夷陵区邓村乡红桂香村松树坪，为民营新办矿山，隶属于夷陵区邓村乡经贸办管辖。该矿已于 6 月完成资源开发利用方案,7 月完成预评价汇报并经过评审。依据 非煤矿矿山企业安全生产许可证实施措施及省市相关文件要求，受宜昌固丰源透辉石矿业邓村透辉石矿采矿权人委托，湖北松宜煤业勘察设计院为其编制开采设计方案。为切实落实党和国家相关“在保护中开发、在开发中保护”，“把节省放在首位”资源开发政策，使有限透辉石矿产资源得到合理开发利用。在设计过程中，我们遵照国家相关法律法规和技术标准，坚持“科学、合理、有效”标准，首先严格遵照非煤矿矿山企业安全生产许可证实施措施中对开采设计具体要求，同时结合宜昌市地方矿山客观实际，认真进行设计编写。努力争取使本设计方案能达成正确指导矿山科学办矿、安全生产、正当经营，不停提升资源利用率，走健康发展道路，以取得最好经济效益。本开采设计编制，根据本院质量管理体系要求，经过内部审查，设计小组依据各级审查意见对设计进行修改。1 概 论 1.1 目标和任务 进入二十一世纪以来，中国社会主义工业化、城镇化、信息化和经济全球化进程逐年加紧，推进了制造加工业及原材料能源工业快速发展，促进了国民经济连续稳定增加。透辉石是多年来开发新型陶瓷原料。透辉石除做建筑釉面砖外，还可做优质陶瓷原料，如高级餐具，半透明工艺品、低价电损耗陶瓷、多孔过滤瓷及精密铸造模具等。为了引导小型矿山企业走上“依法办矿，科学采矿，安全生产，保护环境”轨道，受宜昌固丰源透辉石矿业邓村透辉石矿委托，我院安排专业技术人员到现场进行了具体勘测，并参考法律、法规和环境、地质、开发利用方案等资料编制了此矿山开采设计方案说明书。该矿山开采矿种为透辉石，开采方法为露天开采，生产规模年产 3万吨，矿区面积为 0.014km2，该矿山服务年限为 5.8 年。1.2 建设单位地理位置及交通 一、矿区位置和交通 宜昌固丰源透辉石矿业邓村透辉石矿在宜昌市夷陵区邓村乡红桂香村松树坪，其中心地理坐标为：北纬 304904，东经 1105556。矿山在邓（村）双（红）乡村公路旁，距邓村乡政府 8km，经宜（昌）大（老岭）干线公路距三峡坝区长江码头 40km，交通方便（见交通位置图）。宜昌固丰源透辉石矿业邓村透辉石矿交通位置图 二、地形地貌 矿区海拔标高+580m+655m，最大相对高差 75m。矿区北高、南低，为低山区，地形为单面坡，坡度 2535，平均约 32。地形地质条件有利于排水。矿体顶、底板岩石坚硬，裂隙不发育，矿体连续，层邓村透辉石矿 位稳定。三、气候条件 矿区在湖北西南山区。属亚热带季风气候区：四季分明、热量充足、雨热同季。年平均气温 13，最低气温-15，最高气温 37。年平均降水量 1460mm，最大日降雨量达 4229mm，常伴有山洪暴发。四、地震 依据中国地震烈度区划图，矿区所在地地震烈度为级，区域稳定性很好，不属危险设防区。1.3 设计依据及内容 一、设计依据 1、中国安全生产法 2、中国民用爆破物品管理条例 3、中国劳动法 4、中国矿山安全法 5、中国矿产资源法 4、爆破安全规程 5、金属非金属露天矿山安全规程 6、小型露天采石场安全生产暂行要求 7、金属、非金属矿采矿设计手册 8、宜昌固丰源透辉石矿业邓村透辉石矿开发利用方案及认定文件 9、宜昌固丰源透辉石矿业邓村透辉石矿安全预评价汇报 10、设计委托书 二、设计内容 依据委托方要求，设计关键内容包含采矿工程（开拓方法、采矿方法、运输、排水）、安全、环境保护和消防方法。三、设计标准 矿山开采设计方案努力争取适应小型矿山特点，尽可能利用原有设备、设施，采取合理、优异生产工艺，采、运设备立足于选择小型矿山常见低能耗设备。同时做好安全生产、环境保护和消防方法计划设计。努力争取投资少，见效快，为宜昌固丰源透辉石矿业邓村透辉石矿山取得良好经济效益和社会效益打下坚实基础。2 矿山地质 矿区在黄陵背斜西南部次一级背斜转折端，为黄陵花岗岩外接触带。矿床赋存于崆岭群小鱼村组下部含透辉石大理岩夹石英岩地层中。矿床规模较小，矿区范围内及其周围共圈定了八个矿体，分布于松树坪和刘家湾二个矿段内，为白云质灰岩受岩浆结触变质作用而成，是经典接触变质矿床。矿体长 126500 米，宽 12110 米，沿倾向出露深 80160 米。此次地质勘查工作圈定矿区范围即为松树坪矿段号矿体。矿区内结构较简单，未发觉大断裂结构，其外围结构较复杂，已发觉较大断裂结构三条。矿区内及外围时有花岗岩呈不规则脉状贯入。矿体直接裸露，连续分布，层位稳定。2.1 地层、结构和岩浆活动 一、地层 矿区地层由新至老扼要叙述以下：1、第四系（Q）：由冲积物和残坡积物组成，仅零星分布于西侧沟谷中，未形成完整地质体，附图中未圈定。2、前震旦系崆岭群小渔村组（AnZs）：由小渔村组角闪片岩段（AnZx2）和小渔村组大理岩段（AnZx1）组成，矿区内大面积分布。小渔村组角闪片岩段（AnZx2）上部由角闪片岩组成，下部夹云母石英片岩、石英云母片岩，厚度很大，平均厚 765.93 米。小渔村组大理岩段（AnZx1）：上部云母石英片岩、石英岩，下部大理岩、含透辉石大理岩、黄绿色蛇纹石大理岩、巨晶透辉石岩，有时夹透闪石大理岩，该段赋存透辉石矿，厚 9.4156 米。3、前震旦系崆岭群古村坪组（AnZg）：灰白色、白色石英岩、透辉石英岩和石英片岩，厚 32.10 米。二、结构和岩浆活动 矿区内有三条断层，即 F1、F6、F7，其中 F1断层走向 305 度，倾向北东，倾角陡，断层性质为扭性断层；F6断层走向为北东向，平推断层；F7断层走向 335 度，上述三条断层中，F1断层延伸显著，反应北东盘下降。断裂结构均分布在矿区外围，对采矿影响不大。在矿区范围内，见有走向呈北西向花岗岩脉沿裂隙贯入，而且在号矿体中也见花岗岩脉穿插，说明在区域变质同时又含有接触变质条件，形成透辉石矿体。依据地质剖面上号矿体空间分布和小渔村组角闪片岩段（AnZx2）分布部位，含有倒转结构特点。2.2 矿床地质 矿体赋存于小渔村组大理岩段（AnZx1）含透辉石大理岩层位中，其中松树坪矿段共圈出四个矿体，详见下表 1：表 1 松树坪矿段透辉石矿体统计表 该矿区内及其外围，号透辉石矿体规模比其它三个（、）矿体 编号 长度（m）厚度（m）出露深度（m）含矿率（%）备 注 140 10.5290.60 100 61.6382.06 本矿区内 120 13.2217 80 53.8480.83 本矿外围 75 0.57 50 73.89 本矿外围 60 510 19 72.30 本矿外围 矿体大，为地质勘查关键对象，划定矿区范围内仅为号矿体，为开采设计对象。矿体产状比较稳定，矿体呈层状、似层状产出，和围岩含透辉石大理岩产状一致，且和围岩一起呈同时褶皱，透辉石呈层状、似层状分布于大理岩当中。和大理岩呈互层状产出，层位稳定，含矿率较高，据8 条矿体含矿率统计，矿体含矿率为 53.8486.79%，其中以松树坪号矿体含矿率最富，含矿率为 61.6382.06%，刘家湾号矿体含矿率为65.586.80%。透辉石矿石和围岩界线清楚，极易辩认，所以易于手选，经过简单手选即可富集，可达成级品矿石质量。本矿山圈定松树坪号矿体长 120 米，宽 3548 米，分布标高580655 米，矿体分布面积 4550 平方米。矿体地表直接裸露，和围岩界线较清楚，呈长条状沿一向南倾斜山坡分布，矿体总体倾向南西，倾角 4053，平均约 46。透辉石呈层状、带状分布于大理岩当中，和大理岩呈互层状产出，层位稳定。矿体中大理岩为夹石（层），透辉石为矿石，据已形成采场多年统计估算，透辉石矿石所占矿体平均百分比（即含矿率）约为 65%。据实测地质剖面统计，矿体厚度为 1221米，平均厚度约 16 米。矿体埋深 040 米，大部基础裸露地表，中部被一长条状小花岗岩脉贯入侵蚀，面积约 280 平方米。矿体东南角已开采形成一个面积约 840 平方米采场，现场观察测量矿体厚度 1417 米，较稳定，平均厚度约 16 米。矿体顶板为石英岩和硅化大理岩，岩石坚硬，裂隙不发育，石英岩呈致密状，可作为隔水层。下盘大理岩裂隙不发育，比较稳固。2.3 矿石特征及质量 矿石为白色或灰绿色透辉岩，块状结构。矿石呈板状、长柱状晶体，局部可见长柱状透辉石晶族集合体。单晶通常长 550cm，局部可见大于50cm 巨晶，宽 12cm 不等，结晶良好，多呈自形半自形晶体。晶面节剪发育密集，垂直晶体长轴分布，使矿石易破碎呈小立方体单晶粒。矿石有二种颜色，以白色长柱状矿石为主，灰绿色块状矿石次之，二者混杂一起，无显著界线，难以分离。矿石不一样颜色和矿石化学成份和含水（结晶水）量相关，通常来说绿色矿石含铁量比白色矿石高，绿色矿石结晶水含量比白色矿石高五倍以上。矿石矿物成份以透辉石为主，含量占 9094%；方解石含量占 36%，沿透辉石边缘和节理进行交代，分布不均，透闪石含量占 13%，呈长柱状穿切交代透辉石。局部为透闪石石棉，呈纤维状交代透辉石，另外尚含少许蛇纹石、磷灰石、滑石、锆石、磁铁矿、辉钼矿等矿物。以上共生矿物均为陶瓷业上有益矿物。透辉石矿中未见有害矿物（石榴石、白云石、云母等矿物）出现。矿石化学成份比较稳定，SiO2含量 51.654.6%，CaO 含量23.0226.60%，MgO18.4320.04%，Fe2O30.652.16%；Al2O3含 量0.500.89%；K2O 含量 0.050.06%；Na2O 含量 0.210.25%；MnO2含量0.060.56%；TiO2含量 0.0020.048%；Cu 含量 0.0250.0028%；烧失量0.221.42%。以上化学成份除 Fe2O3部分超出要求外（能够磁选除铁）。其它成份均符合工业要求，尤其是关键参数烧失量，均低于要求要求，在制作釉面砖时能够增加透辉石配入量，大大提升矿石使用价值。据原矿粉厂提供经全国测试中心检验用该矿生产加工透辉石质釉面砖工业试验结果以下：1、吸水率：17.56%；2、弯曲强度：16.72Mpa；3、白度：81.3；4、色差：色调一致，基础无色差；5、耐急冷急热性：合格；6、外观质量：检验 50 片全部合格。以上检验项目全部达成部颁国家标准。2.4 水文地质及矿床开采技术条件 一、水文地质条件 矿体在当地浸蚀基准面以上，矿区所处地段是贫水区，地形为一单面坡，坡度为 2535 度，平均约 32 度。地形地质条件有利于排水。矿体顶板岩石为石英岩和硅化大理岩，岩石坚硬，裂隙不发育，石英岩岩性致密，可作为隔水层。下盘岩石大理岩裂隙不发育，比较稳固。组成矿体岩层裂隙、岩溶不发肓，属弱含水透水层。矿区靠近山顶地表无水体，无迳流，即使在雨季，地表也难以形成迳流。矿区地形呈一向南倾斜单面坡，坡度较大，自然排水条件好，采场不会积水，水文地质条件属极简单型。二、工程地质条件 矿体呈长条状在矿区内连续分布，由层状透辉石及大理岩组成，层状产出，属坚固型岩石。号矿体开采技术条件很好，适宜于露天开采，矿体出露于山脊，四面裸露，两边为小沟，自由面多，地表覆盖层极薄，首期露采可不须剥离，直接开采，是一个较理想露采矿山。矿体顶板石英岩和硅化大理岩，岩石坚硬，裂隙不发育，下盘大理岩裂隙不发育，比较稳固。未来采场边坡稳定性好，底基不会沉降或塌陷，工程地质条件为简单型。三、环境地质条件 该矿区矿体直接裸露，覆盖层极薄，矿区范围内及外围无危岩、危石分布，亦无泥石流隐患存在。透辉石及其夹石大理岩为物化性能均稳定岩石，未来开采不会因废弃物对环境造成污染。应引发矿山重视是矿山邻近乡村公路，在开采过程中应采取方法确保公路通畅及过往车辆行人安全。矿区周围 100 米内有几户民居，亦应进行搬迁，以确保安全。3 矿山开采 3.1 矿山开采范围及采矿方法 3.1.1 矿区境界 经国土资源部门同意，宜昌固丰源透辉石矿业邓村透辉石矿开采范围由 4 个拐点坐标圈定，矿区范围拐点坐标以下：拐点 X Y 1 3427934 37493408 2 3427863 37493475 3 3427761 37493408 4 3427811 37493318 面积 0.014Km2，矿体分布标高为+580m+655m。3.1.2 矿山建设规模及服务年限 依据宜昌固丰源透辉石矿业邓村透辉石矿预查地质汇报中提供本矿矿区范围内占用透辉石矿，矿山设计利用开采基础储量（122b）为18.16 万吨，生产规模为 3 万 t/a，开采回采率 95%，采矿贫化率为 0，则：矿山服务年限 T=年8.501395.016.181APQ1 式中：T矿山服务年限，年；Q矿山设计可利用基础储量，18.16 万吨；P1矿山开采回采率，95%；开采贫化率，0。3.1.3 矿山开拓 一、开拓方法 矿区海拔标高+580m+655m，最大相对高差 75m。矿区北高、南低，为低山区，地形为单面坡，坡度 2535，平均约 32。地形地质条件有利于排水。矿体顶、底板岩石坚硬，裂隙不发育，矿体连续，层位稳定。矿床开采方法适宜露天开采。矿山基础储量（122b）为 18.16万吨，年产量 3 万 t/a，矿床规模和建设规模属于小型。开采方法适宜选择“水平台阶法”，依据国家对露天矿山开采要求，露天开采必需根据由上至下开采次序分成水平台阶进行。采取 SJC90 风动式潜孔钻机钻孔，起爆材料选择 110#毫秒电雷管，起爆线采取 1.62.1mm 七股绝缘线，电源采取放炮器进行起爆，爆破炸药选择 2#岩石硝铵。用装载机装矿，运输设备为汽车。依据矿山地形地质情况、开采技术条件、建设规模等，推荐矿山选择公路汽车运输开拓方案。二、矿山建设 结合本矿透辉石矿床地形地貌及地质特征等原因及露天矿山深孔爆破开采特点，拟采取 1020m 部署一大台阶开采方法。将矿体分成若干水平分层从上至下逐层开采，最终在空间上形成阶梯，每个阶梯即是一个台阶。本矿已经有村级公路通至矿山底部采场，但依据开采运输需要，先修好从东往西，从低到高盘旋而上矿山公路，各个台阶之间修好出入沟，以确保开采中运输通畅。三、矿山工作制度及日产量 本透辉石矿为一小型矿山，且为露天开采，可采取间断工作制，天天工作 8 小时，设备检修安排在休息日。因为露天作业，受天气影响，大雨及冰冻季节无法作业，所以每十二个月按 200 个工作日计算，则达产时日产量为：Sd=Snd=30000200=150（t）Sd日产量；Sn年生产能力；d每十二个月工作天数。3.1.4 开采方法 依据原劳感人事部、农牧渔业部、国家建材局、公安部四部局文件“劳人矿（1988）2 号文”，相关印发乡镇露天矿场安全生产要求通知精神第六条“各类矿场必需根据由上而下开采次序，分成水平台阶正规开采。各作业水平台阶应保持一定超前距离。严禁从下部不分台阶掏采”要求。一、开采技术参数确实定 本矿开采采取分段水平台阶开采方法，其开采技术参数以下：分层台阶高：本透辉石矿开采采取潜孔钻钻孔、电雷管爆破崩落法。选择 KQY90 型潜孔钻凿岩设备掘坚硬岩石深度 1015 米，分层台阶高度取 10 米左右。分层台阶宽：取 9.620 米，因为矿区海拔标高为+580m+655m，最大相对高差 75m。所以设计本矿分两期开采，一期开采+610m+655m，设置+610m 采场工作面为一运输矿石平台，待一期开采至终了界面，再重新部署+580m+610m 开采台阶。台阶宽度因地形条件及矿体倾角所限而宽窄不一样但要求基础保持水平。台阶坡面角：矿区北高、南低，为低山区，地形为单面坡，坡度2535，平均约 32。依据小型露天采石场边坡参数相关要求，开采台阶坡面角通常取 66。最终边坡开采要素：透辉石矿最终开采底部标高为+580m，最终开采垂直深度为 75m，最终底部周界北西南东长 76m，东西宽 43m。通常露天采场最终开采边坡角小于55。本矿开采对象是较坚韧透辉岩，除剖面矿体上盘最终边坡角为 48外，其它地段最终开采边坡角均为 4245，最终开采边坡台阶坡面角取 66，台阶宽大多为56m，局部因矿体倾角限制，宽度达 78m。最终开采境界北西部边坡角为 45，最终台阶高度取 10 米。二、开采次序 拟开采矿体由层状似层状产出，可采矿体为松树坪号矿体，长120m，宽 3548m。分布标高+580m+655m，矿体总体倾向南西，倾角4053，平均 46。矿体平均厚度约 16m，分布面积 4550m2。依据矿体赋存特点及矿山地形条件，设计矿体开采按先剥离后开采作业工序，分台阶按从上至下次序推进。依据矿体赋存情况和安全开采要求，最低开采标高确定为+580m，最高开采标高为+655m，相对高差最大为 75m。设计本矿分两期开采，一期开采+610m+655m，设置+610m采场工作面为一运输矿石平台，待一期开采至终了界面，再重新部署+580m+610m 开采台阶。露天开采次序，应按从上至下开采。依据矿山周围交通现实状况，从路边+560m 处接矿山公路，向北盘旋而上。公路从矿山东部修至矿体北部+655m 标高，作为上部开采第一个水平台阶，然后按自上而下次序形成开采台阶后开采。开采部署剖面图为一期开采部署剖面图，-线开采剖面矿体共部署 4 个开采水平台阶；-线开采剖面共部署 4 个开采水平台阶；-线开采剖面共部署 3 个开采水平台阶；-线开采剖面共部署1 个开采水平台阶。开采时要求从上往下，根据“台阶法”三要素要求逐步形成水平台阶，台阶高度取 10m，开采台阶坡面角通常取 66，台阶宽度因地形条件宽窄不一样，但要求同一个台阶基础保持水平，从而形成水平台阶部署。开采最终境界剖面图为最终开采部署剖面图，-线开采剖面矿体上盘部署 3 个开采水平台阶，下盘部署 8 个开采水平台阶；-线开采剖面共部署 7 个开采水平台阶；-线开采剖面共部署 11 个开采水平台阶；-线开采剖面共部署 6 个开采水平台阶。开采时要求从上往下，根据“台阶法”三要素要求逐步形成水平台阶，台阶高度取10m，开采台阶坡面角通常取 66，最终开采台阶坡面角 66，台阶宽度因地形条件宽窄不一样，但要求同一个台阶基础保持水平，从而形成水平台阶部署。三、回采工艺 垂直方向上按从上往下、水平方向从后往前依次推进。各水平台阶宽度应满足采装、运输设备安全运行要求。四、作业工序 按先剥离后开采作业次序，首先剥离矿体上零碎植被等覆盖物，形成上部开采台阶。依据透辉石矿坚韧特征，先凿岩再装药爆破，可直接用挖掘机装矿，汽车运输。要求每次作业前必需先处理采场松动岩石，观察台阶边坡稳定性，确保安全后进行开采作业。3.1.6 开采境界确实定 一、圈定开采境界依据和标准 依据该矿矿区范围内可采透辉石矿体范围作为本矿露天开采境界圈定依据。圈定标准是尽可能地将可采矿体全部采完，并达成安全、经济、工作量较小要求。二、开采境界圈定和技术经济条件 开采标高：+580 米+655 米 最终边坡角：4248 最终采场底部最小宽度：7 米 剥采比：2.1：1 3.1.7 采矿工艺 矿区采矿工艺较为简单，关键工艺以凿岩机打眼，人工装药、放炮、人工装矿石、运输。其工艺步骤为：3.1.8 开拓运输 依据矿体赋存条件、地形条件、生产规模和开采深度综合考虑，充足利用矿山开采现实状况条件，设计采取汽车运输开拓。其优点是投资少、见效快、适应性强，并有很强灵活性。矿山采取公路开拓运输开拓，汽车直接进入每个剥离台阶和开采水打 眼 爆 破 装 岩 二次爆破 装 岩 运 输 平，使得运输碴土方便，装运灵活。3.2 废石剥离 一、废石总量及剥采比 经估算，透辉石矿开采需剥离岩土方量约 221005m3，透辉石矿开采体积为 104800m3。故本矿开采平均剥采比计算公式为：np=ApVp 式中：np平均剥采比，m3/m3或 t/t；Vp露天开采境界内总岩石量，m3或 t；Ap露天开采境界内总矿石量，m3或 t。经计算：np=ApVp=104800221005=2.1。二、剥离作业 因矿体覆盖层较薄且松软，采取人工剥离，汽车运输。剥离量必需超前于开采边缘 4m 以上。三、排土场设计 本矿山设计开采范围，北部高，南部低。地形为一单面坡，地形坡度为 2535。开采深度 75m。剥离废石渣土要运往南西部低凹处合理堆置。3.3 采矿场排水 矿体在当地浸蚀基准面以上，矿区所处地段是贫水区，地形为一单面坡，坡度为 2535 度，平均约 32 度。地形地质条件有利于排水。矿体顶板岩石为石英岩和硅化大理岩，岩石坚硬，裂隙不发育，石英岩岩性致密，可作为隔水层。下盘岩石大理岩裂隙不发育，比较稳固。组成矿体岩层裂隙、岩溶不发肓，属弱含水透水层。矿区靠近山顶地表无水体，无迳流，即使在雨季，地表也难以形成迳流。矿区地形呈一向南倾斜单面坡，坡度较大，自然排水条件好，采场不会积水。在采场外围，从上至下挖掘泄洪沟，有利于在暴雨季节快速排出洪水。4 设备选型 该矿山年产透辉石 3 万吨/年，日产矿石 150 吨，普氏系数为 f=56。一、凿岩设备 本矿采取中深孔爆破，穿孔爆破用 KQY90 型气液联动潜孔钻机，其性能参数：钻孔直径（mm）80-130；钻孔深度（m）20；一次推进长度（m）1；使用气压（MPa）0.5-0.7；耗气量（M3/min）7；最大提升力（KN）15。冲击器选择 SJC90 潜孔钻钻杆，其性能参数：前端尺寸 546；尾端连接尺寸 4810；可钻孔径：90100；适用气压：0.50.7MPa。1、确定钻机生产能力及台数（1）KQY90 型潜孔钻机在凿岩时生产能力和所需台数 台班生产能力：bbT6.0V aDKn4E2z 式中 Vb钻机班生产能力，m/台班；E冲击功，J；nz冲击频率，Hz；钻机班时间利用系数，4080；D钻孔直径，cm；a矿岩凿碎比功，Jcm3；K冲击能利用系数，0.60.8；v钻机钻进速度，cm/min；Tb钻机班工作时间，min；圆周率，3.1416。查阅设计手册，对式中各量取值，E=150J，nz=15Hz，D10cm，a=120Jcm3，K=0.7，=0.5 所以 120101416.37.0151504aDKn4E22z=0.16 cm/min 5.048016.06.0T6.0Vbb=23 m/班 所需设备台数 矿山需要钻孔设备数量，取决于矿上剥采总量、钻机效率及其工作制度，可按下式计算：N=)e1(qpQ 式中 N所需设备数量，台；Q设计矿山规模，t/a；p钻机台年穿孔效率，m/a；q每米炮孔爆破量，t/m；e废孔率，%。所以 N=)6.01(460817.530000=0.93（台）取 N=1 台 经计算每班需要 KQY90 型潜孔钻机 1 台。2、爆破参数确实定 该露天矿区内岩层厚度相对稳定，平均厚度为 16 米，采取倾斜深孔自由面爆破，钻孔倾角 70。（1）钻孔直径：依据钻孔设备性能参数，取钻孔直径 d=100mm。（2）底盘抵御线 1.按安全条件确定 WH(ctga-ctga钻)+e 式中:H台阶高度，m a台阶坡面角，度 a钻钻孔倾角，70 e前排孔距坡顶线距离，取 3m 所以：W透辉石10（ctg60-ctg70）+3 =5.2m 2.按装药条件计算 W=HMq2Itq 式中：It装药长度 q每米钻孔装药量，Kg/m M钻孔邻近系数，取 1 q单位炸药消耗量，Kg/m3 L钻孔长度，m H台阶高度，10m It 确实定 钻孔设计不超钻，所以，岩石钻孔长度按 8 米计算，钻孔长度减去充填长度，即为装药长度，而充填长度：I=（2030）d,m 取堵塞高度 I=200.1=2m 所以 It=8-2=6m q确实定：查阅设计资料，取值：q=15Kg/m 单位炸药消耗量 q 确实定：取 q=0.35Kg/m3 所以，按装药条件计算底盘抵御线结果为：W=1010.352615=12.85m 依据以上两种结果，取其中最小值，综上可取，W=5.2m。（3）孔距 a 计算 据公式：a=mw 式中：m钻孔密集系数，取 m=1 w底盘抵御线，m 所以，岩层中：a=5.2 米。（4）行距 b=asin60 所以：b=4.5 米 二、二次爆破 该矿山规模小，设备选型以适用小型机械设备为主，故选择 4 台YT-24 型手持式风动凿岩机用于二次爆破大块矿体。YT-24 型凿岩机性能以下：凿眼直径：3242mm；凿岩深度：25m；耗气量：28m3/min；工作气压：46kg/cm2；冲击频率：1800 次/分；冲击功：5.5 千克米；扭距：130 千克力厘米；输气胶管内径：13mm；配套机具：气腿注油器，型号 FY200B；机重：25kg；机长：690mm.三、装车运输 选择用 ZL50 前装机装矿，东风 140 汽车运输。5 总平面部署 一、总平面部署标准 1、集中和分散相结合，充足利用现有设施和设备；2、近期建设和远期发展相结合；3、充足利用土地节省用地；4、确保安全和便利；5、交通便利。二、生产辅助设施 宜昌固丰源透辉石矿业邓村透辉石矿为一小型露天开采矿山，厂址和总图部署努力争取简单，便于生产管理。露天采场 400m 以外建一座100m2左右房屋，用于生产调度指挥、看管机械设备设施；因用工均为当地村民，不需建职员生活用房。三、矿山总平面 为充足利用地形，达成节省、合理利用目标，总平面部署在确保交通、防火、防洪及场地内建、构筑物在在满足工艺要求前提下，采取集中部署方法。四、爆破安全距离确实定 依据爆破安全规程（GB6722-），爆破时部分飞散物对人员安全距离为：深孔爆破：200m；沿下坡方向，爆破飞石安全警戒距离增加 50。所以，全矿区爆破安全界限按下列措施圈定：采场上方及两旁按200m 圈定，采场下方按 300m 圈定。五、炸药库 爆破材料由当地民爆站统一配送，该矿区不设炸药库。六、矿山消防 认真落实“预防为主，防消结合”方针，严格遵守相关防火要求，采取有效防火方法，预防和降低火灾危害。（1）总图部署在满足生产条件下，依据防火要求合理部署生产设施，场内道路符合消防道 3.5m 要求。（2）建筑物应满足耐火等级要求，采取砖混结构，以利防火。（3）办公房屋应按要求配置消防器材和消防水池。矿区消防用水和矿山生产、生活用水一并建设，矿山配置消防器材及砂包、沙袋。七、矿山救护 矿山企业应建立由专职或兼职人员组成救护和医疗抢救组织，配置必需装备、器材和药品，并和周围专业矿山救护队签署救护协议。6 矿山给排水 一、用水量 该矿开采矿种为透辉石。除凿岩、爆破产生粉尘外，工业场地及运输也产生大量粉尘，需设洒水防尘设施。矿山用水关键为生活用水、洒水防尘用水和消防用水，其用水总量约为 60m3/d,其中洒水防尘用水约 50m3/d,其它用水约 10m3/d。矿山给水水源来自山泉。二、给水水源 该矿山用水水源来自山泉。三、工业场地给水 采场给水引自山泉，工业场地给水采取50mm 管道引至采场贮水池，要求贮水池日常蓄水量不应少于 100m3，在矿山基建工作开始时首先修建到位，供该矿山工业场地洒水防尘和采场内洒水防尘及消防用水。四、工业场地排水 生产废水排放量较少，经疏水沟搜集后自流外排。7 电 气 一、供电 该矿山开采凿岩所用空压机采取柴油机带动。二、通讯 矿山办公室装一部农网电话，用于对外联络。8 土 建 一、建筑 1、设计标准（1）结合当地实际，精打细算，节省投资，安全适用为标准；（2）节省用地；（3）有利生产、方便生活。2、生产及生活建筑设计项目 露天采场 400 米以外安全地带建一间 100m2左右房屋，用于生产调度指挥、看管机械设备设施；3、建筑结构 建筑物采取木门、钢窗，地面均要平整处理。二、结构 矿山办公室采取砖混结构，预制钢筋混凝土屋面板。9 职业安全卫生 9.1 安全和劳动卫生 一、安全技术方法（一）周围环境保护方法 本矿采取中深孔爆破法，规程要求其部分飞石最小安全距离为 200米，即采矿点外推 200 米为爆破警界范围，对该范围内安全，宜采取以下安全方法。1、要求放炮时间，使居民、行人、车辆和周围采坑作业人员掌握定时放炮规律，并在警戒线外设置警示牌，提醒大家注意安全；2、爆破时必需预先通知作业人员及周围行人和劳感人员撤至爆破安全警戒线以外，并设置放炮员掩护体；3、派专员负责安全警戒工作，放炮前必需发出响亮听觉和显著视觉信号，使居民和周围行人全部知道“预备、起爆和解除”信号。（二）其它安全技术方法 1、严格实施中国安全生产法，制订矿山安全管理各项规章制度，指派专员负责安全生产，随时监督、检验、实施。并加强干部职员安全思想教育，一直坚持“安全第一，预防为主”安全生产方针和“不安全、不生产，先安全、再生产”标准，切实把安全放在首位。2、每十二个月编制安全技术发展计划、安全技术方法计划和事故防范方法，并主动落实落实；按国家要求提取和使用安全技术方法专题费用。3、上岗人员，尤其是特种作业人员必需接收安全教育和专业知识业务培训，持证上岗，建立和健全多种安全操作规程。4、采矿工作面要制订作业规程和安全施工方法，严禁违章作业和违章指挥。5、全部进入作业场人员，必需戴安全帽，接触粉尘作业人员必需戴防尘口罩。6、指派专员负责边帮管理。作业前，必需对工作面进行安检，清除浮石、危石及其它危险物体，撬石工不得垂直站在浮石、危石下面作业。如发觉岩石可能滑落，必需立即处理。作业期间对边坡应随时观察检验。7、坚持湿法凿岩，严禁干打眼。8、爆破工作必需由专职爆破人员严格按爆破安全规程要求进行操作。9、严禁在雷雨天、黄昏、夜间、雾天进行爆破作业。10、爆破 10 分钟后，专职安全人员和撬石工才能进入现场处理哑炮和边坡浮石，确定达成安全标准后，其它人员和设备方可进行作业。11、加强爆破物品管理，严禁流入民间危害社会治安。12、采掘工和其它人员，一律不准在台阶下休息、乘凉或避雨、避炮，严禁在峭壁或不安全区内冒险作业。13、要严格按开采方案进行施工，不得超高、超深、超坡度作业,制订边坡稳定方法。二、安全卫生 矿区在生产过程中，会产生粉尘及有害气体，影响工人身心健康，所以矿方要努力发明良好卫生环境，确保工作人员安全和健康。1、为预防粉尘吸入人体，除湿法凿岩外，爆破后全部粉尘点应进行喷雾洒水，降低粉尘污染，工作人员要戴好防尘口罩。2、要提供卫生饮食条件及休息场所，做好防雨、防冻、防中暑等工作。3、对作业人员应按要求进行定时身体健康检验。9.2 矿山救护 矿山企业应建立由专职或兼职人员组成救护和医疗抢救组织，配置必需装备、器材和药品，并和周围专业矿山救护队签署救护协议。9.3 矿山消防 矿区消防用水和矿山生产、生活用水管网一并建设，每间隔 100 米设消防接口，办公室配置消防器材及砂包、沙袋。10 环境保护 一、开采对环境影响 1、山坡露天开采关键地质灾难是在开采过程中或闭坑后可能引发山体坍毁、滑坡、泥石流等，破坏地质环境。2、生产过程中，爆破、加工运载中产生粉尘和炮烟，和机械设备产生噪音对大气和环境污染。3、影响评定及保护方法 采区内矿体及围岩稳固性好，开采深度不大，在边坡角小于 65 度情况下，岩矿不易发生坍毁、滑坡等现象。但因为长久开采活动，引发围岩松动，如小结构发育地段或破碎带地段，有可能引发岩石坍毁、滑落等现象。必需采取以下方法：一、严格按设计方案进行施工，并亲密注意边坡稳定性；二、随时掌握工程进展，立即观察边帮改变，制订边坡稳定方法。在开采过程中及临近闭坑时应制订土地垦复计划，采取整改方法，边生产、边恢复，对矿坑进行覆盖，填平和植树绿化工作，保护和恢复矿区生态环境。合理使用爆破物品，控制装药量，降低炮烟及粉尘对空气污染。对废碴、废石，要尽可能用于辅路、辅地及房屋建筑，避免废石大量堆积而造成泥石流灾难。二、设计依据 1、开发建设项目水土保持方案技术规范（SGL204-1998）；2、土壤侵蚀分类分级标准（SL190-1996）；3、中国水土保持法（1991 年 6 月 20 日）；4、中国水土保持法实施条例（1993 年 8 月 11 日）；5、环境空气质量标准（GB3095-1996）之二类标准；6、工业企业厂界噪声标准（GB12348-1990）之二类标准。三、拟采取水土保持方法 1、坚持土地利用方针，十分珍爱和合理利用每一寸土地。在设计中从工业场地总平面部署上尽可能少占耕地、林地。2、施工时尽可能降低临时占地和活动场地，避开植被良好区，弃土弃渣妥善处理，基建期固体废弃物用作填方和铺垫公路。3、尽可能避免雨季施工，将对水土保持影响较大工程选择非雨季集中施工。4、项目建成后，立即对临时损坏、占用土地进行复垦。5、生产期间，从矿体中选出来砾石等固体废弃物大部分用于回填采空区，其表面覆土植被种草。6、对于受影响农田建立新农田浇灌系统，采取预挖深及垫浅等方法，确保周围农田正常种植。11 经济部分 11.1 劳动定员 设计生产能力 3 万吨/年，日产矿石 150 吨，年工作日 200 天，计算全矿人员以下：工 种 人 数 1、凿岩工、撬石工 2 人 2、爆破工 2 人 3、专职安全员 1 人 4、装载工 2 人 5、运输工 2 人 6、管理人员 1 人 合 计 10 人 11.2 生产成本 产品成本依据当地材料价格和设计指标计算以下（元/吨）：序号 成本项目 单位成本（元）一 材料消耗 6.73 二 生产工人工资 8.6 三 生产用水 0.52 四 提取职员福利基金 1.21 五 设备检修费 0.25 六 其它 3.78 累计 21.09 11.3 投资估算及经济分析 11.3.1 投资估算 该矿山总投资为 93.9 万元，其中土建工程费 41 万元，占总投资43.66%；设备购置费 37.9 万元，占总投资 40.36%；安全设施设备费 10 万元，占总投资 10.64%；其它费用及环境保护 5 万元，占总投资 5.32%。设 备 配 备 表 序号 名 称 型号 单价（元）数量（台）金额（万元）1 空气压缩机 30CL-3/8 10000 2 2.0 2 潜孔钻 KQY90 0 1 2 3 高压风管 18 30 元/m 300m 0.9 4 装载机 ZL-50 00 1 20 5 汽 车 东风 140 50000 2 10 6 其 它 3.0 合 计 37.9 投 资 估 算 表 一、土建工程费 41 万元 1、公路（包含采场运输公路）5 万元 2、辅助设施 1.5 万元 3、剥离土石方 4.5 万元 4、居民搬迁费 30 万元 二、设备购置费 37.9 万元 三、安全设施设备费 10 万无 四、其它费用及环境保护 5 万元 合 计 93.9 万元 11.3.2 技术经济分析（一）财务条件 1、年产量：宜昌固丰源透辉石矿业邓村透辉石矿正式投产并当年达产，达产后生产量为 3 万吨/年。2、产品平均售价：宜昌固丰源透辉石矿业邓村透辉石矿原矿平均综合售价为35 元/吨。3、总成本费用：采取询价法，宜昌固丰源透辉石矿业邓村透辉石矿平均综合成本费用为 12 元/吨。4、矿山服务年限：5.8 年。5、投资：本项目投资估算为 93.9 万元，其中机械设备投资约 37.9万元，采场上山公路、剥离工程、居民搬迁及其它投资约 41 万元。（二）经济效益 按年产量 3 万吨计算，每吨平均销价 35 元，各项税费计算：增值税占销售收入 6%，教育附加占增值税 3%，城建维护费占增值税 7%，资源赔偿费按销售收入 20%2%提取，估计经营结果：年销售收入 105 万元 年总成本费用 36 万元 增值税 2.88 万元 销售费用 1.8 万元 教育附加 0.09 万元 城建维护费 0.20 万元 资源赔偿费 0.19 万元 管理费用 2.5 万元 财务费用 1.2 万元 利润总额（税后）60 万元 投资回收期 0.95 年 该矿山投产后，年可实现利润 60 万元，投资回收期为 1.56 年，含有很好经济效益和社会效益。11.3.3 市场情况 日前宜昌市范围内尚没有一家生产销售透辉石矿矿山。据初步了解湖北薪春透辉石市场，块矿销售价 35 元/t，粉矿 100 元/t。据当阳建筑陶瓷厂和邓村乡政府洽谈签定意向性协议，初步核定矿山原矿（块矿）售价大约为 35 元/吨。11.4 综合分析 宜