GB50598-2010水泥原料矿山工程设计规范条文说明.doc

中华人民共和国国家标准 水泥原料矿山工程设计规范 GB50598-2010 条 文 说 明 目 次 1 总 则57 2 术 语59 3 基本规定60 4 矿山地质62 4.1 一般规定62 4.2资源综合利用64 5 矿山开采66 5.1 一般规定66 5.2 地质圈矿设计68 5.3 生产能力的验证70 5.4 采场要素71 5.5 采剥进度计划74 5.6 穿孔及爆破75 5.7 采装工作77 6 矿山开拓运输81 6.1 一般规定81 6.2 公路汽车开拓运输81 6.3公路溜井平硐开拓运输85 6.4 其它开拓运输方式87 6.5 外部运输88 7 破碎及带式输送机输送90 7.1 一般规定90 7.2 破 碎90 7.3 带式输送机输送92 8 废石场95 8.1 一般规定95 8.2 排弃工艺97 8.3 堆置要素97 8.4 废石场的稳定、安全和防护措施99 9 矿山防洪与排水101 9.1 设计原则101 9.2 地面防水101 9.3 采矿场排水101 10 矿山总图及辅助生产设施103 10.1 一般规定103 10.2 矿山工业场地103 10.3 加油站和油库104 10.4 矿山爆破器材库区104 11 其他相关专业106 11.1 电气106 11.2 建筑及结构108 11.3 给排水109 11.4 供热、通风与空气调节109 12 环境保护112 12.1 一般规定112 12.2 矿山地质环境113 12.3 矿山生产污染防治114 12.4 矿山土地复垦114 13 矿山安全与职业卫生117 13.1 一般规定117 13.2矿山安全117 13.3职业卫生119 56 1 总 则 1.0.1 本条为编制本规范的目的。本条文提出“安全可靠、合理开采、环保节能、资源综合利用”是水泥原料矿山设计应贯彻的方针，“安全可靠”是矿山建设和生产的先决条件，“合理开采、环保节能、综合利用”是我国矿业领域的重大技术经济政策。 1.0.2 本条为本规范的适用范围。水泥原料矿山指为生产水泥而服务的主要原料矿山（石灰质原料矿山）和其他辅助原料矿山（粘土质、硅质原料矿山）。大中型矿山应按本规范来执行。为其他用途而开采的石灰质原料矿山，例如钢铁行业为生产生石灰而开采的石灰石矿山等，因为从对原料的需求及开采方式等均与水泥原料矿山相同或相似，故可参照执行。 1.0.3 水泥原料矿山工程的设计和建设，应精干主业并坚持专业化协作和社会化服务的原则。当矿山距离水泥工厂较近时，一些生产和生活设施可与工厂合并使用，以节省投资，提高生产经营效益。 1.0.4 本条规定矿山改建、扩建工程应充分利用老矿原有条件，避免重复建设，以节省投资。 1.0.5 水泥原料矿山工程设计涉及国家有关法律、法规、标准和规范，故本条规定在设计中除执行本规范外，尚应符合国家现行的矿山安全、节能防火、环境保护、职业卫生等各行业相关的法律、法规、标准和规范。水泥原料矿山工程设计应执行的国家主要相关法律法规如下 中华人民共和国矿山安全法 中华人民共和国矿山安全法实施条例 中华人民共和国建筑法 中华人民共和国环境保护法 中华人民共和国大气污染防治法 中华人民共和国水污染防治法 中华人民共和国水污染防治法实施细则 中华人民共和国环境噪声污染防治法 中华人民共和国节约能源法 中华人民共和国环境影响评价法 中华人民共和国固体废物污染环境防治法 中华人民共和国劳动法 中华人民共和国土地管理法 中华人民共和国水土保持法 中华人民共和国环境影响评价法 中华人民共和国矿产资源法 中华人民共和国清洁生产促进法 中华人民共和国水法 中华人民共和国消防法 建设工程安全生产管理条例 建设项目环境保护管理办法 2 术 语 2.0.1 主要原料矿山包括石灰质原料矿山，辅助原料矿山应包括硅质和黏土质原料矿山等。 3 基本规定 3.0.1 水泥原料矿山总体规划设计，应综合考虑国家矿产资源政策、经济政策、矿山生产技术发展方向，规划上应体现出设计的前瞻性。设计单位应本着生产安全、技术可靠、工艺先进、流程简单、经济合理的原则，按照当前国家的资源、能源等产业政策及环境保护的政策，开展矿山工程设计。在近期效果较佳的前提下，合理确定采矿范围，处理好近期生产与远期生产、高品位矿石与低品位矿石、优质原料与劣质原料之间的关系，做到统一规划、合理开采、综合利用。 3.0.2 水泥原料矿山的开采是水泥生产中劳动强度大，条件差，劳动力密集的工作场所之一。为了贯彻以人为本的原则，减轻劳动强度，改善劳动条件，提高生产率，本条规定应采用机械化生产。 3.0.3 土地复垦规划应与土地利用总体规划相协调。在制定土地复垦规划时，应根据土地破坏状态及自然条件，经济合理地确定土地复垦后的用途。 3.0.4 为了统一和规范化，本条文规定矿山规模应按建材行业建设项目设计规模划分表确定，此划分表是由建设部制定和公布的（建市[2007]86号附件3-12）水泥其他辅助原料矿山规模可按水泥工厂规模而定。 3.0.5 水泥原料矿山生产能力即供给水泥工厂年需要的矿石量，应按水泥工艺配料方案及物料平衡表所需要的量，适当考虑矿山开采运输损失率之后计算确定。 3.0.6 为大中型水泥厂服务的新建矿山，其储量服务年限原则上应符合本条规定，但工厂附近已无满足要求的矿山时，可酌情减少服务年限。 3.0.7 矿山工作制度按矿山规模等因素考虑，大中型矿山按两班生产，小型矿山按一班生产。对于少数特大型矿山，年采剥总量超过4Mt，根据生产需要也可在特殊情况下，采用三班制生产。 矿山爆破、设备维修等危险性专业和工作量小的作业为一班制，即白班作业。 规模较大、机械化程度较高且设有中间转载（缓冲）仓的矿山，破碎输送系统作业可采用三班生产，以提高设备利用率和节约投资。 3.0.8 实现矿产资源综合利用是我国的一项重大的技术经济政策。对多品级矿山可借助计算机相关软件系统建立矿床模型，确定最优的搭配开采方案，以提高矿山资源利用率。 3.0.9 水泥原料矿山的废弃物一般为不能搭配利用的表土或夹石，中华人民共和国固体废物污染环境防治法第一章第三条明确规定国家对固体废物污染环境的防治，实行减少固体废物的产生量和危害性、充分合理利用固体废物和无害化处置固体废物的原则，促进清洁生产和循环经济发展。中华人民共和国环境保护法第二十六条明确规定建设项目中防治污染的设施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。防治污染的设施必须经原审批环境影响报告书的环境保护行政主管部门验收合格后，该建设项目方可投入生产或者使用。 3.0.10 中华人民共和国矿山安全法第七条对此予以了明确的规定。矿山设计时，安全设施的设计必须与主体工程的设计同步进行。 为了深入贯彻落实党中央、国务院关于进一步加强安全生产的一系列重要指示，扎实推进非煤矿山安全生产三项建设工作，国家安全生产监督管理总局于2009年10月10日下发了国家安全监管总局关于在非煤矿山推广使用安全生产先进适用技术和装备的指导意见（安监总管[2009]177号），矿山工程建设应当从设计这个环节就开始落实并实施安全生产保障措施。故将此条例列为强制性条文。 3.0.11 中华人民共和国环境保护法第二十六条明确规定建设项目中防治污染的设施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。防治污染的设施必须经原审批环境影响报告书的环境保护行政主管部门验收合格后，该建设项目方可投入生产或者使用。水泥原料矿山工程设计，应积极贯彻“清洁生产”的思想，采用切合实际、经济合理、行之有效的先进技术来减少尘源，控制污染。 4 矿山地质 4.1 一般规定 4.1.1 矿山设计人员应尽早介入矿山前期的地质勘查配合工作，通过现场调查研究和资料分析，从实际出发，提出矿床地质勘查的合理建议，并与地勘单位和业主交换意见。 1 在拟建厂址区域内，如果有多个可供选择的矿点，应坚持多矿点比选。本着先近后远、先易后难的原则，从技术、经济、环境、政策等方面综合研究比较，结合水泥厂厂址选择挑选出理想的矿点。选择矿点，须有相应的区域地质工作，必要时应补充一定的地质工作。矿点选择应考虑矿山的远景储量。 2 矿床工业指标是计算资源/储量的技术经济参数，对于预查、普查阶段可采用现行的一般工业要求（参见DZ/T0213冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范附录C），而详查、勘探阶段应采用矿床的具体工业指标。矿床具体工业指标制定要突出经济意义，不仅要考虑矿石质量、数量、还要考虑矿山工程建设得内、外部条件，矿产品的供应情况等等，结合可行性研究或预可行性研究，根据当时的市场价格论证，并经国家有关规定程序确定合理的工业指标。一般需由地质勘探部门提供必要的地质基础资料、试算方案和对工业指标的初步意见，由设计部门根据原料与燃料的质量特性及熟料品种确定配料方案，进行技术经济分析后提出推荐指标报送投资方。为了节约土地，应有计划地改变以粘土为硅铝质原料的现状，因地制宜采用以砂页岩、粉煤灰、煤矸石、泥沙等代替粘土作水泥原料。工业指标试算方案应选择具有代表性的、勘探程度较高的主矿体或矿量集中地段。 3 地质勘查工作应本着由已知到未知、先易后难的勘查原则，有计划地逐步加深地质勘查工作的深度，充分研究区域地质、矿床成因，针对不同的勘查阶段提出合理的勘查要求，根据勘查工作的成果确定下一步的勘查工作和设计工作的要求。设计部门应在矿床地质构造查明程度、勘探工程控制程度、矿石性质研究程度、开采技术条件查明程度、水文地质条件研究程度、工程地质条件研究程度、环境地质研究程度等方面提出要求。 4 对于共生或伴生矿床，应在勘查主矿体的同时，对伴生矿产进行综合勘查和综合评价，为矿山建设提供综合开发和综合利用的基础资料。本着资源综合利用的原则合理地延长矿山服务年限，设计部门在原料配料计算中应充分考虑不同资源的综合利用，但同时也需要综合考虑质量波动、水份等对生产工艺的影响。 5 参加地质勘查设计的审查工作有助于矿山工程设计人员熟悉矿床地质情况，同时可结合矿床拟定开采方案优化地质工程的布置，使投入的有限的地质工作取得最好的控制效果，这对于复杂矿床尤显重要。对于地质勘查报告中不满足设计要求或欠缺的部分可尽早提出修改要求。 4.1.2 只有经过矿产主管部门批准、核准的矿床勘探报告才能够作为矿山建设工程设计的依据。未经审查通过的地质勘查报告不得作为矿山设计的依据。 4.1.3 不同设计阶段对矿床地质勘查程度的要求不同。矿床详查阶段的成果，可作为编制矿山开采预可行性研究、矿山总体规划、矿山项目申请报告等的依据。矿床勘探阶段的成果，可作为矿山编制可行性研究及矿山工程建设设计的依据。 4.1.4 矿山设计人员应重点理解矿床成因、区域地质、矿床地质及矿床构造等方面的情况，在矿石储量、质量控制、品级搭配、边坡稳定、防治水方案等方面对未来矿山生产的影响及设计可采取的有效措施等方面进行分析研究。对于水文地质条件或工程地质条件复杂的矿山，应分析报告的水文地质及工程地质的研究控制程度。当控制程度不满足设计需要时，应提出补充水文地质和工程地质的勘查要求。 4.1.5 矿山初步设计应对矿床开拓、开采、资源搭配等方面提出详细的具有生产指导意义的地质设计图件。地质设计图件可帮助矿山生产技术人员理解和科学管理矿山的生产活动，对于资源管理和生产管理具有重要的指导意义。对于复杂矿山应考虑建立矿床计算机模型。矿山设计利用矿石储量与地质报告提交的地质储量有出入时，应详细交代两者差异所在。矿山生产过程中，企业应根据矿体特点和生产需要，在地质勘探基础上，进行生产地质勘探工作，提高矿床的控制程度，为矿山生产编制采剥进度计划，提供可靠的地质依据。为加强生产地质工作，企业应建立地质测量机构，开展矿山地测工作。 4.1.6 为了保证水泥厂的合理的服务年限，矿山规模应与水泥厂规模相适应，矿产资源量（储量）应满足低限要求。大中型矿山的服务年限不宜小于30年。当矿山矿产资源量（储量）不能满足30年的服务年限但附近分布有远景储量的矿点时，初始矿山服务年限可适当减少，但累计服务年限仍宜满足30年的要求。硅铝质原料用量较少，当条件所限没有足够的当地资源，外购有一定条件时，矿山的服务年限可以适当减少。 当矿山剩余矿产资源量（储量）不足10年时，企业应另找矿产资源，以接替现有矿山，报请主管部门审批。接替矿山的建设要及早安排，新老矿山的接替，要留有一定的过渡的时间，一般为3年～4年，产资源枯竭的前一年，企业应向主管部门提出申请，报请矿产部门注销矿产资源量（储量）。 4.1.7 露天开采矿山涌水量的计算应包括地下涌水量和露天采矿场大气降水迳流量、汇水面积、汇水量，且必须计算正常涌水量和最大涌水量。计算露天采矿场暴雨迳流量时，地表径流系数应采用当地实测资料，当条件不具备时，宜符合本规范条文中表9.3.4的规定。 4.1.8 当矿山地质构造复杂，断层、裂隙、岩溶发育，或地质报告未能查清矿床地质构造，地质构造对矿山采矿场边坡稳定性、废石场安全性存在潜在威胁时，应补做专门的工程地质勘察报告作为矿山设计的依据。 4.2资源综合利用 4.2.1 经过近些年水泥工业的快速发展，开采设计好的矿山资源已经越来越少，石灰质资源也无法再生利用，如何最大限度地节省资源，同时减少生产企业的开采成本，做好资源的综合利用是设计工作非常重要的环节。 4.2.2 矿山设计应伴随着国家产业政策的变化而变化。目前国家正大力提倡对资源的综合利用，因此在矿山设计中，除了对传统范围内的勘探工作、开采条件、工程地质、水文地质及经济意义作出评价之外，还应对资源综合利用情况加以充分论述，最好以具体数据来表示。 4.2.3 矿产资源量（储量）的级别不同，其可靠性也不同。除了确保高级别的储量能得到充分的利用之外，矿山设计中应综合考虑各种因素，包括将来生产中可能出现的先进勘探手段，尽可能将勘探程度较低的储量也圈定进来，为资源的最终综合利用创造条件。 4.2.4 矿山设计中应分析研究废石的开采条件及化学成分，判断是否能够与矿石搭配利用，或能够当作硅铝质原料利用等问题，并提出利用方案。应对废石的赋存状态、数量等进行研究，判断是否能够单独剔除，或与矿石混采，或单独剥离后先堆存后利用等。 121 5 矿山开采 5.1 一般规定 5.1.1 本条规定了矿山开采设计应遵循的主要原则。 5.1.2 本条规定水泥原料露天矿山开采方法以及矿山剥离与采矿的超前关系。 1 硬质矿物采矿方法可按表1分类 表1 硬质矿物采矿方法分类表 采掘方式 横向采掘 纵向采掘 作业形式 循环或循环－流水作业 岩体松散方式 穿 孔 爆 破 装载方式 挖掘机 装载机 粉碎方式 破碎机 运输方式 矿用汽车 矿用汽车 带式输送机（汽车） 2）软质矿物采矿方法可按表2分类 表2 软质矿物采矿方法分类表 采掘方式 横向采掘 纵向采掘 横向采掘 横向或纵向采掘 作业形式 循环作业 连续作业 连续或循环作业 挖掘机 推土机 斗轮挖掘机 挖泥船 挖掘采装运输 装载机、铲运机 水枪 汽车、带式输送机、泵及管道 驳船 5.1.3 矿山设计的各个方面均应考虑节能减排的措施。例如，溜井平硐方案可以充分利用势能使矿石从高处直接溜放至山下较低处有效缩短矿石的机械运输距离，大幅度节省能耗；当采用移动式破碎机方案时，可以将破碎机尽量靠近采矿工作面，通过装载机直接将矿石运至破碎机的喂料仓，也能较大幅度地节省运输成本；分期、分区开采方案对于矿区范围较大的矿山来说，能显著缩短汽车运输距离等。 5.1.4 高级储量地段因布置的地质工程量多，故可信度高。将初期开采部位放置在高级储量范围内，有利于初期开采的正常生产。 5.1.5 对于矿区范围大、资源储量大或自然条件不适合一次性进行开采的矿山，应采取分期、分区开采设计，有利于减少矿山初期投资。 5.1.6 开拓矿量是指开拓工程已经完成、出矿和废石的运输系统已经形成、具备了进行采准工作的条件、完成了开拓工程的最下一个台阶水平标高以上的矿量。 开拓矿量的计算公式如下式 开拓矿量[（开拓露出的开拓长度矿体平均横断面积）−开拓矿量贮备期内不能开采的矿体体积]矿石平均体重采矿回收率） （1） 可采矿量是开拓矿量的一部分，指生产中能连续采出的矿量，即在台阶上矿体上面和侧面已经被揭露出来，保留最小工作平台宽度以外能采出的矿量。 可采矿量的计算公式如下式 可采矿量[（采掘带长度矿体平均横断面积）−可采矿量贮备期内不能开采的矿体体积]矿石平均体重采矿回收率 （2） 5.1.7 为减少采准和剥离工作量，第一开采水平的标高是顶部开采设计首先要解决的问题，它由以下三个主要条件确定第一台阶的可采矿石量及服务年限，运输线路能够顺利通达的标高，第一台阶的段高。当三个条件不能同时满足设计要求时需要调整第一开采水平的标高。 5.1.8 厚层覆盖土采用机械剥离能提高剥离效率，增大剥离强度，从而增加矿山开采强度。剥离后的覆盖土单独存放可为采矿场闭坑后及废石场的土地复垦提供土源。 5.1.9 矿山剥离及采准工作是为投产准备必须的生产条件。实际上位于剥离采准范围内的基建工程量，经常包含部分完全能利用的矿石，如果直接将这些矿石运至废石场排弃掉，无疑是个损失，故在基建施工过程中，可以根据实际情况，将部分合格矿石临时堆放在采准工作面上，供投产后生产使用。当然临时堆放基建时期产生的矿石也要综合考虑工作面有效宽度及工作线长度等因素，不能给基建投产后的正常生产带来障碍。 5.1.10 对于水泥原料矿山，设计圈定的可采矿量理应全部采出，但考虑到在生产中的开采损失一般为1～4、运输损失一般为0.5～3。而这些损失的一部分还可以在矿山后续开采时回收利用。根据水泥原料矿山正常生产数据，二者之和最大约为5％，故确定水泥原料矿山设计的开采回采率不应小于95。 5.2 地质圈矿设计 5.2.1 水泥原料矿山开采境界的圈定原则 1 应当尽量将工业储量统一划入开采境界。圈定开采境界可以分期或分区划分，但当分期或分区经济不合理时，应统一划定开采境界。划定开采境界不应受到行政区划或不同矿权人范围的约束，而应从矿床的整体合理开发利用的角度统一规划，以便充分而经济地利用矿产资源。 2 石灰石露天矿开采境界的平均剥采比的确定，应经过全面的经济技术评价后，以水泥工厂保持一定的盈利为原则。冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范DZ/T 0213中规定剥采比一般不大于0.51（m3/m3），但矿山采剥比概念是个经济指标，如有些水泥厂周围石灰质原料矿床平均剥采比虽超过0.51（m3/m3），导致将来矿石开采成本也较高，但由于本地水泥售价亦较高，当对水泥厂技术经济指标进行核算时，发现开采此类矿山亦有盈利空间，故此时不应再将0.51（m3/m3）作为衡量矿山是否能够经济开采的剥采指标了，此时可以将本地经济合理剥采比作为该矿山的平均剥采比来使用。其他辅助原料矿山的剥采比超过一般工业指标的要求时，应由地质勘察单位、设计单位与投资方共同商定。 3 开采境界内矿产资源量（储量）不宜少于规定的矿山服务年限，详见表3。当一个矿山单独的储量服务年限不能满足要求时，可以采用几个矿山的储量之和来计算服务年限。但是，从矿山开采的系统性、经济性等各方面考虑，矿山数量不宜超过3个。 表3水泥原料矿山服务年限 类别 矿山服务年限 大中型水泥厂 30年 小型水泥厂 25年 4 圈定的开采境界应满足爆破安全规程GB6722中规定的爆破安全距离。 5 应该根据实际的地质条件确定合适的开采境界边坡角，保证露天矿开采边坡的稳定。当地质勘探工作未查明边坡稳定程度时，宜补充边坡工程地质勘察工作。矿床开采最终边坡角，应根据岩体物理力学性质、地质构造、水文地质条件、工程地质条件、开采深度、矿（岩）层倾角、倾向、边坡存在期等因素综合确定最终边坡角及台阶坡面角。 我国水泥原料石灰石矿山边坡角的设计参考值，见表4。 表4 石灰石矿山边坡角的设计参考值 开采深度m 岩石硬度系数f 最终边坡角 台段坡 90m以内 180m以内 240m以内 300m以内 面角 15～20 60～80 57～65 53～60 48～54 70～75 8～14 50～60 48～57 45～53 42～48 65～70 3～7 43～50 41～48 39～45 36～42 60～65 1～2 30～43 28～41 26～39 24～36 48～60 0.6～0.8 21～28 - - - 48 6 对于矿床局部品级不好而平均品位可达到工业指标的矿床，地质设计应充分考虑不同品级矿石的搭配，有条件的应考虑夹石的搭配利用，扩大可利用矿产资源量储量，降低剥采比。 7 分期、分区开采有利于矿床资源的管理。有条件的矿山应鼓励分期、分区开采，可以缓征土地。 5.2.2 露天采场要素的确定需要综合考虑拟采用的采矿方法及设备性能等要求。安全平台及清扫平台宽度的设计宽度还需要考虑平台所处采矿场的具体位置，尤其当平台处于岩层倾向与边坡一致时，要保证最终形成的平台宽度。 5.2.3 矿床最小底盘宽度应能够满足作业设备的最低要求，经计算后确定。一般地，大、中型矿山最小底盘宽度不小于60m，小型矿山不小于40m。 5.2.4 分层平面法计算矿岩量是指利用分层平面图将各台阶的矿石量、夹石量、表土量等计算出来，该方法广泛用于地质储量计算。对于某些水平或缓倾斜矿层，采用分层平面法计算时误差较大，此时可采用地质剖面图法结合分层平面法计算。 5.3 生产能力的验证 5.3.1 矿山生产能力就是矿山每年供给水泥厂需要的矿石量。也是矿山设计规模，是个设计理论值，生产时矿山实际生产能力与之相比会有差异。 5.3.2 鉴于水泥原料矿山大多为山坡露天矿，地形变化大，开采范围狭小，生产能力受水泥工厂的制约等特点，故需对矿山生产能力进行验证。绝大多数矿山随着开采场地不断扩大，有效工作线长度逐渐增大，生产条件逐步改善，生产能力提高较快，故只需对矿山初期生产能力进行验证。某些矿山可能在某个部位开采条件恶化，如夹层的大量出露或构造的急剧变化，也应对该处进行生产能力验证，提出解决办法。有些矿山转入凹陷开采时，凹陷封闭圈范围窄小，应预计生产能力降低的比例和时间，以供提前建设新矿山作参考。 5.3.3 验证生产能力的方法如下 1 以采矿工作线长度来验证 1）在验证期中，有关台阶允许布置的矿石采装设备数量Ni 3 式中Lci验证期中某台阶提供的采矿工作线长度，m Lch一台采装设备需要的工作线长度，m/台。 2） 需要同时采矿的台阶数N。 由矿山完成采矿任务需要的采装设备总数N和验证期间有关台阶能够布置的数量ni而定。 Nn1n2ni 4 式中n1、n2、ni验证期间相邻有关台阶能够布置的采装设备的数量。 2 按新水平准备时间验证 新水平准备时间系指完成该水平的开拓与采准工程所需要的时间。开拓工程一般指供运输车辆通行及矿物运输的出入沟及有关的通道，采准工程是指计划转入新水平的采装设备需要占用的工作线范围而进行的准备工程。 新水平采准工程需要在上一个台阶推进到一定的距离，腾出了需要的空间后才能进行。在新水平准备工程尚未结束前，上部台阶仍应保有足够的回采矿量。因此，可以列出如下不等式 5 式中B被验证水平的矿石储量（10kt）； C本台阶采准以及为新水平腾出拉沟位置需要超前的空间所占有的矿石量（10kt）； A验证期间矿山的生产能力（10kt/年）； Th回采矿量保有期（月）； Tzh新水平的准备时间（月）。 当多个台阶开采时，被验证水平的矿石储量可近似的当作被验证期间同时生成的几个水平的平均储量来进行验算。如果几个台阶的地形及储量变化较大时，本式的精度不足，可根据具体实际安排来进行验证。 新水平的准备时间的长短与工程量大小、施工方法、施工设备数量和能力、能否平行施工等有关。 5.4 采场要素 5.4.1 本条对不同开采工艺矿山的台阶高度进行了规定。通常，对于松软的岩土，用挖掘机直接挖取时，段高不宜超过所选挖掘机的最大挖掘高度，也不宜低于挖掘机推压轴（钢绳式挖掘机）高度的2/3。需爆破矿岩的台阶高度与矿床赋存条件、岩性、穿爆方法、采装方式和设备在保证安全的前提下矿岩的稳定性及穿孔规格等因素有关。在保证安全、满足台阶高度规定要求的情况下，应选取较高的台阶高度以减少台阶交换次数。 5.4.2 从国内石灰石矿山使用情况看，前端装载机作为主要挖掘设备，台阶高度一般在10～12m，当同时配备有反铲斗容的液压挖掘机作为其辅助设备时，台阶高度可取上限，即台阶高度宜为前端装载机最大挖掘高度的1.8～2.0倍，换算成爆堆高度即为最大挖掘高度的1.5倍。 5.4.3 最小工作平盘宽度计算如下式，并参见图1 LFA （6） 图1最小工作平盘宽度示意图 式中L最小工作平盘宽度（m）； F开段沟宽度（m）；F（B-A）CD A采掘带宽度（采用单排斜孔爆破时，A值取3m5m，采用挤压爆破和多排孔微差爆破时，A值需实际计算）（m）； B爆堆宽度，一般为（1.82.4）H（m）； H台阶高度（m）； C运输道路宽度（m）； D安全距离，根据相关安全规定取值；在这个距离内，若需放置压气管道、动力电杆及照明线路等时，一般可取4.5m。 按上式确定的最小平盘宽度值后，必须用汽车在平盘上回转调车所需要的最小宽度进行校核，最后取其大值。 5.4.4 最小工作线长度应满足每台挖掘机有5～10天的待装矿量和调车的要求。当矿山规模较小、工作面狭窄以及采用横向采掘时表内数值可适当减少，但不宜小于50m。 5.4.5 出入沟、开段沟的宽度在挖掘机平装车、汽车运输时可参考表5选取。 表5 出入沟、开段沟宽度表 台段高度（m） 铲斗容积（m3） 汽车载重量（t） 出入沟宽度（m） 10 0.5～1.0 3.5～7.0 16 12 2.0～4.0 7.0～25.0 20 15 2.0～4.0 7.0～25.0 20 4.0～6.0 25.0以上 22 扩帮运输堑沟可按表6选取，不需爆破即可直接挖掘的粘土类矿岩，可参考表5选取。 表6 扩帮运输堑沟宽度表 台段高度（m） 铲斗容积（m3） 汽车载重量（t） 出入沟宽度（m） f＜6 f≥6 10 0.5～1.0 3.5～7.0 18 20 12 2.0～4.0 7.0～25.0 20 24 15 2.0～4.0 7.0～25.0 24 28 4.0～6.0 25.0以上 30 34 5.4.6 一般条件下，水泥原料矿山工作台阶坡面角可参照表7选取。 表7 工作台阶坡面角 矿岩特性 工作台阶坡面角 f6～8以上的硬岩及中硬岩，包括大部分石灰岩、部分砂岩和未风化的火成岩 65～75 f3～6的软质岩，包括大部分砂岩及粉砂岩、页岩，受构造破坏后风化的石灰岩及火成岩 55～65 f35 液压潜孔钻机 6～12 90 潜孔钻（供风风压为1.2MPa） 6～8 50 8 45 液压回转式切削钻机 6～8 60 8 45 牙轮钻 6～12 50 12 35 3 当计算钻机台数少于工作面数量，若用电动设备时，由于钻机移动不便，其数量应依据工作面需要配置。 5.6.2 深孔爆破尤其是微差爆破因爆破效果好，炸药单耗小，爆破飞石不远，震动影响范围小，对环境影响小，故应列为水泥原料矿山的主要爆破方法。逐孔微差爆破由于一孔一段雷管，单段装药量更小，对周围环境影响更小，故条件许可时应优先采用。 5.6.3 本条就矿山爆破时个别飞散物对人员的最小安全距离进行了规定，设计时应遵照执行。 5.6.5 手持式凿岩机因体积小、重量轻、便于搬迁，被用作矿山辅助穿孔设备。以往矿山产生的大块矿岩，通常用手持式凿岩机穿孔，装药后由火雷管起爆。该方法爆破飞石距离远，有的飞行距离超千米，对周围环境安全影响大，目前设计中不推荐采用。 5.6.2 爆破安全规程GB6722详细规定了在中华人民共和国境内从事爆破作业、爆破加工和爆破器材的储存、运输、加工、检验与销毁的安全技术要求及其管理工作要求，故在水泥原料矿山设计中必须遵照执行。 5.7 采装工作 5.7.1 本条对水泥原料矿山采装设备选型进行了规定。 1 汽车与挖掘机、装载机的铲车比参考值如表9。 表9 汽车与挖掘机、装载机的箱斗载重比参考值 运输距离km 1 1～3 3～5 单斗挖掘机 3～5 4～7 7～10 装载机 一般为4、5，运距很短时可减为3 2 本款规定了选定了挖掘机的斗容后，计算生产能力的方法。 挖掘机的平均生产能力可用下式计算 Qw 8 式中Qw挖掘机的平均生产能力（t/台班）； T班工作时间（h）； η班时间的利用系数； E挖掘机的铲斗容积（m3） Km满斗系数 γ矿岩体重（t/ m3）； t挖掘机工作循环时间（s）； Kc矿岩的松散系数。 3 各种斗容的挖掘机应达到的指标，参考表10。 表10 各种斗容挖掘机的指标 两班制 挖掘机类型 挖掘机斗容m3 1.6 2.0 3.0 4.0 6.0 电动挖掘机 台班生产能力t 500 700 1000 1300 台年生产能力万t 25 35 45 60 液压挖掘机 台班生产能力t 850 1400 2000 3000 台年生产能力