宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿开采初步设计.doc

宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿开采初步设计 前 言 宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿位于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2006年6月完成资源开发利用方案,2006年7月完成预评价报告并通过评审。根据非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法及省市有关文件的要求，受宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿采矿权人委托，湖北松宜煤业有限公司勘察设计院为其编制开采设计方案。 为切实贯彻党和国家关于“在保护中开发、在开发中保护”，“把节约放在首位”的资源开发政策，使有限的透辉石矿产资源得到合理的开发利用。在设计过程中，我们遵循国家的有关法律法规和技术标准，坚持“科学、合理、有效”的原则，一方面严格遵照非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法中对开采设计的具体要求，同时结合宜昌市地方矿山的客观实际，认真进行设计编写。力求使本设计方案能达到正确指导矿山科学办矿、安全生产、合法经营，不断提高资源利用率，走健康发展的道路，以取得最佳的经济效益。 本开采设计编制，按照本院质量管理体系的要求，通过内部审查，设计小组根据各级审查意见对设计进行修改。 1 概 论 1.1 目的与任务 进入二十一世纪以来，我国社会主义工业化、城镇化、信息化和经济全球化进程的逐年加快，推动了制造加工业及原材料能源工业的快速发展，促进了国民经济持续稳定增长。透辉石是近年来开发的新型陶瓷原料。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”的轨道，受宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿的委托，我院安排专业技术人员到现场进行了详细勘测，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，开采方式为露天开采，生产规模年产3万吨，矿区面积为0.014km2，该矿山的服务年限为5.8年。 1.2 建设单位地理位置及交通 一、矿区位置与交通 宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿位于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3049′04″，东经11055′56″。矿山位于邓（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）。 邓村透辉石矿 宜昌固丰源透辉石矿业有限公司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，层位稳定。 三、气候条件 矿区位于湖北西南山区。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 根据中国地震烈度区划图，矿区所在地地震烈度为Ⅵ级，区域稳定性较好，不属危险设防区。 1.3 设计依据及内容 一、设计依据 1、中华人民共和国安全生产法 2、中华人民共和国民用爆破物品管理条例 3、中华人民共和国劳动法 4、中华人民共和国矿山安全法 5、中华人民共和国矿产资源法 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规定 7、金属、非金属矿采矿设计手册 8、宜昌固丰源透辉石矿业有限公司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有限公司邓村透辉石矿安全预评价报告 10、设计委托书 二、设计内容 根据委托方要求，设计主要内容包括采矿工程（开拓方式、采矿方法、运输、排水）、安全、环保和消防措施。 三、设计原则 矿山开采设计方案力求适应小型矿山特点，尽量利用原有的设备、设施，采用合理、先进的生产工艺，采、运设备立足于选用小型矿山常用低能耗设备。同时做好安全生产、环境保护和消防措施规划设计。力争投资少，见效快，为宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿山取得良好的经济效益和社会效益打下坚实的基础。 2 矿山地质 矿区位于黄陵背斜西南部的次一级背斜的转折端，为黄陵花岗岩的外接触带。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，矿区范围内及其周边共圈定了八个矿体，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，是典型的接触变质矿床。矿体长126500米，宽12110米，沿倾向出露深80160米。本次地质勘查工作圈定的矿区范围即为松树坪矿段Ⅰ号矿体。 矿区内构造较简单，未发现大的断裂构造，其外围构造较复杂，已发现较大的断裂构造三条。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、构造与岩浆活动 一、地层 矿区地层由新至老扼要叙述如下 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、 构造与岩浆活动 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断层延伸明显，反映北东盘下降。断裂构造均分布在矿区外围，对采矿影响不大。 在矿区范围内，见有走向呈北西向的花岗岩脉沿裂隙贯入，而且在Ⅰ号矿体中也见花岗岩脉穿插，说明在区域变质的同时又具备接触变质条件，形成透辉石矿体。 根据地质剖面上Ⅰ号矿体空间分布以及小渔村组角闪片岩段（AnZx2）分布的部位，具有倒转构造的特点。 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 矿体 编号 长度（m） 厚度 （m） 出露深度 （m） 含矿率 （） 备 注 Ⅰ 140 10.5290.60 100 61.6382.06 本矿区内 Ⅱ 120 13.2217 80 53.8480.83 本矿外围 Ⅲ 75 0.57 50 73.89 本矿外围 Ⅳ 60 510 19 72.30 本矿外围 表1 松树坪矿段透辉石矿体统计表 该矿区内及其外围，Ⅰ号透辉石矿体规模比其它三个（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）矿体大，为地质勘查主要对象，划定矿区范围内仅为Ⅰ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，且和围岩一起呈同步褶皱，透辉石呈层状、似层状分布于大理岩当中。与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Ⅰ号矿体含矿率最富，含矿率为61.6382.06，刘家湾Ⅱ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，因而易于手选，通过简单手选即可富集，可达到Ⅰ级品矿石质量。 本矿山圈定的松树坪Ⅰ号矿体长120米，宽35～48米，分布标高＋580～655米，矿体分布面积4550平方米。矿体地表直接裸露，与围岩界线较清楚，呈长条状沿一向南倾斜山坡分布，矿体总体倾向南西，倾角40～53，平均约46。透辉石呈层状、带状分布于大理岩当中，与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比例（即含矿率）约为65。据实测的地质剖面统计，矿体厚度为12～21米，平均厚度约16米。矿体埋深0～40米，大部基本裸露地表，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平方米的采场，现场观察测量矿体厚度14～17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，块状构造。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。单晶一般长550cm，局部可见大于50cm的巨晶，宽12cm不等，结晶良好，多呈自形半自形晶体。晶面节理发育密集，垂直晶体长轴分布，使矿石易破碎呈小的立方体单晶粒。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，两者混杂一起，无明显界线，难以分离。矿石的不同颜色与矿石化学成分和含水（结晶水）量有关，一般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。 矿石矿物成分以透辉石为主，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，此外尚含少量的蛇纹石、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的有益矿物。透辉石矿中未见有害矿物（石榴石、白云石、云母等矿物）出现。 矿石的化学成分比较稳定，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。以上化学成分除Fe2O3部分超过要求外（可以磁选除铁）。其它成分均符合工业要求，尤其是重要参数烧失量，均低于规定要求，在制作釉面砖时可以增加透辉石的配入量，大大提高矿石的使用价值。 据原矿粉厂提供的经全国测试中心检查的用该矿生产加工的透辉石质釉面砖工业试验结果如下 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，基本无色差； 5、 耐急冷急热性合格； 6、 外观质量检查50片全部合格。 以上检验项目全部达到部颁国家标准。 2.4 水文地质及矿床开采技术条件 一、水文地质条件 矿体位于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25～35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的单面坡，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。Ⅰ号矿体开采技术条件较好，适宜于露天开采，矿体出露于山脊，四周裸露，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，是一个较理想的露采矿山。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的岩石，未来开采不会因废弃物对环境造成污染。 应引起矿山重视的是矿山邻近乡村公路，在开采过程中应采取措施保证公路畅通及过往车辆行人的安全。矿区周边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 经国土资源部门批准，宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿开采范围由4个拐点坐标圈定，矿区范围拐点坐标如下 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 根据宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿预查地质报告中提供的本矿矿区范围内占用的透辉石矿，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 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； ρ开采贫化率，0。 3.1.3 矿山开拓 一、开拓方式 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。矿床的开采方式适宜露天开采。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”，根据国家对露天矿山的开采要求，露天开采必须按照由上至下的开采顺序分成水平台阶进行。采用SJC90风动式潜孔钻机钻孔，起爆材料选用1～10毫秒电雷管，起爆线采用1.6～2.1mm七股绝缘线，电源采用放炮器进行起爆，爆破炸药选用2岩石硝铵。用装载机装矿，运输设备为汽车。根据矿山地形地质情况、开采技术条件、建设规模等，推荐矿山选用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因素及露天矿山深孔爆破开采特点，拟采用10～20m布置一大台阶的开采方法。将矿体分成若干水平分层从上至下逐层开采，最后在空间上形成阶梯，每个阶梯即是一个台阶。 本矿已有村级公路通至矿山的底部采场，但根据开采运输的需要，先修好从东往西，从低到高盘旋而上的矿山公路，各个台阶之间修好出入沟，以保证开采中的运输畅通。 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，可采用间断工作制，每天工作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，因此每年按200个工作日计算，则达产时日产量为 Sd Snd30000200150（t） Sd日产量；Sn年生产能力；d每年工作天数。 3.1.4 开采方式 根据原劳动人事部、农牧渔业部、国家建材局、公安部的四部局文件“劳人矿（1988）2号文”，关于印发乡镇露天矿场安全生产规定的通知精神第六条“各类矿场必须按照由上而下的开采顺序，分成水平台阶正规开采。各作业水平台阶应保持一定的超前距离。严禁从下部不分台阶掏采”的规定。 一、开采技术参数的确定 本矿开采采用分段水平台阶开采方法，其开采技术参数如下 分层台阶高本透辉石矿开采采用潜孔钻钻孔、电雷管爆破崩落法。选用KQY90型潜孔钻凿岩设备掘坚硬岩石深度10～15米，分层台阶高度取10米左右。 分层台阶宽取9.6～20米，由于矿区海拔标高为580m～655m，最大相对高差75m。因此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，再重新布置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同但要求基本保持水平。 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。根据小型露天采石场边坡参数有关规定，开采台阶坡面角一般取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。一般露天采场的最终开采边坡角不大于55。本矿开采对象是较坚韧的透辉岩，除ⅠⅠ′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、开采顺序 拟开采的矿体由层状似层状产出，可采矿体为松树坪Ⅰ号矿体，长120m，宽3548m。分布标高580m655m，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。 根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的作业工序，分台阶按从上至下的顺序推进。根据矿体赋存情况和安全开采的要求，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，再重新布置580m～610m开采台阶。露天开采的顺序，应按从上至下开采。根据矿山附近交通现状，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，然后按自上而下的顺序形成开采台阶后开采。 开采布置剖面图为一期开采布置剖面图，Ⅰ-Ⅰ′线开采剖面矿体共布置4个开采水平台阶；Ⅱ-Ⅱ′线开采剖面共布置4个开采水平台阶；Ⅲ-Ⅲ′线开采剖面共布置3个开采水平台阶；Ⅳ-Ⅳ′线开采剖面共布置1个开采水平台阶。开采时要求从上往下，按照“台阶法”三要素要求逐步形成水平台阶，台阶高度取10m，开采台阶坡面角一般取66，台阶宽度因地形条件宽窄不同，但要求同一个台阶基本保持水平，从而形成水平台阶布置。 开采最终境界剖面图为最终开采布置剖面图，Ⅰ-Ⅰ′线开采剖面矿体上盘布置3个开采水平台阶，下盘布置8个开采水平台阶；Ⅱ-Ⅱ′线开采剖面共布置7个开采水平台阶；Ⅲ-Ⅲ′线开采剖面共布置11个开采水平台阶；Ⅳ-Ⅳ′线开采剖面共布置6个开采水平台阶。开采时要求从上往下，按照“台阶法”三要素要求逐步形成水平台阶，台阶高度取10m，开采台阶坡面角一般取66，最终开采台阶坡面角66，台阶宽度因地形条件宽窄不同，但要求同一个台阶基本保持水平，从而形成水平台阶布置。 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、运输设备安全运行的要求。 四、作业工序 按先剥离后开采的作业顺序，首先剥离矿体上的零散植被等覆盖物，形成上部开采台阶。根据透辉石矿坚韧特性，先凿岩再装药爆破，可直接用挖掘机装矿，汽车运输。要求每次作业前必须先处理采场松动岩石，观察台阶边坡的稳定性，确保安全后进行开采作业。 3.1.6 开采境界的确定 一、圈定开采境界的依据和原则 根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的圈定依据。圈定的原则是尽可能地将可采矿体全部采完，并达到安全、经济、工作量较小的要求。 二、开采境界圈定与技术经济条件 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 2.11 3.1.7 采矿工艺 矿区采矿工艺较为简单，主要工艺以凿岩机打眼，人工装药、放炮、人工装矿石、运输。其工艺流程为 打 眼 爆 破 装 岩 二次爆破 装 岩 运 输 3.1.8 开拓运输 根据矿体赋存条件、地形条件、生产规模和开采深度综合考虑，充分利用矿山开采现状条件，设计采用汽车运输开拓。其优点是投资少、见效快、适应性强，并有很强的灵活性。 矿山采用公路开拓运输开拓，汽车直接进入每个剥离台阶和开采水平，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 式中np平均剥采比，m3/m3或t/t； Vp露天开采境界内总的岩石量，m3或t； Ap露天开采境界内总的矿石量，m3或t。 经计算np2.1。 二、剥离作业 因矿体覆盖层较薄且松软，采用人工剥离，汽车运输。剥离量必须超前于开采边缘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25～35。开采深度75m。剥离的废石渣土要运往南西部低凹处合理堆置。 3.3 采矿场排水 矿体位于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25～35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的单面坡，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，有利于在暴雨季节迅速排出洪水。 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f5～6。 一、凿岩设备 本矿采用中深孔爆破，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。 冲击器选用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 90～100； 适用气压 0.5～0.7MPa。 1、确定钻机的生产能力及台数 （1）KQY90型潜孔钻机在凿岩时的生产能力和所需台数 ①台班生产能力 式中 Vb钻机班生产能力，m/台班； E冲击功，J； nz冲击频率，Hz； η钻机班时间利用系数，40～80％； D钻孔直径，cm； a矿岩的凿碎比功，J／cm3； K冲击能利用系数，0.6～0.8； v钻机钻进速度，cm/min； Tb钻机班工作时间，min； π圆周率，3.1416。 查阅设计手册，对式中各量取值， E150J，nz15Hz，D＝10cm，a120J／cm3，K0.7，η0.5 所以 0.16 cm/min 23 m/班 ②所需设备台数 矿山需要钻孔设备的数量，取决于矿上的剥采总量、钻机效率及其工作制度，可按下式计算 N 式中 N所需设备数量，台； Q设计的矿山规模，t/a； p钻机台年穿孔效率，m/a； q每米炮孔的爆破量，t/m； e废孔率，。 所以 N0.93（台） 取 N1台 经计算每班需要KQY90型潜孔钻机1台。 2、爆破参数的确定 该露天矿区内岩层厚度相对稳定，平均厚度为16米，采用倾斜深孔自由面爆破，钻孔倾角70。 （1）钻孔直径 根据钻孔设备的性能参数，取钻孔直径d100mm。 （2）底盘抵抗线 1.按安全条件确定 W≥Hctga-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前排孔距坡顶线的距离，取3m 所以W透辉石≥10（ctg60-ctg70）3 5.2m 2.按装药条件计算 W 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 ①It的确定 钻孔设计不超钻，因此，岩石的钻孔长度按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（20～30）d,m 取堵塞高度I200.12m 所以 It8-26m ②q′的确定 查阅设计资料，取值 q′15Kg/m ③单位炸药消耗量q的确定 取q 0.35Kg/m3 所以，按装药条件计算底盘抵抗线结果为 W 12.85m 根据以上两种结果，取其中最小值，综上可取，W5.2m 。 （3）孔距a的计算 据公式amw 式中m钻孔密集系数，取 m1 w底盘抵抗线，m 所以，岩层中a 5.2米。 （4）行距 basin60 所以b 4.5米 二、二次爆破 该矿山规模小，设备选型以适用的小型机械设备为主，故选用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型凿岩机性能如下 凿眼直径32～42mm； 凿岩深度2～5m； 耗气量2～8m3/min； 工作气压4～6kg/cm2； 冲击频率1800次/分； 冲击功5.5公斤米； 扭距130公斤力厘米； 输气胶管内径φ13mm； 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 总平面布置 一、总平面布置原则 1、集中与分散相结合，充分利用现有的设施和设备； 2、近期建设与远期发展相结合； 3、充分利用土地节约用地； 4、保证安全与便利； 5、交通便利。 二、生产辅助设施 宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿为一小型露天开采矿山，厂址与总图布置力求简单，便于生产管理。露天采场400m以外建一座100m2左右的房屋，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，不需建职工生活用房。 三、矿山总平面 为充分利用地形，达到节约、合理利用的目的，总平面布置在保证交通、防火、防洪及场地内的建、构筑物在在满足工艺要求的前提下，采用集中布置方式。 四、爆破安全距离的确定 根据爆破安全规程（GB6722-2003），爆破时个别飞散物对人员的安全距离为 深孔爆破200m； 沿下坡方向，爆破飞石的安全警戒距离增加50％ 。 因此，全矿区爆破安全界限按下列办法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 认真贯彻“预防为主，防消结合”的方针，严格遵守有关防火规定，采取有效的防火措施，防止和减少火灾危害。 （1）总图布置在满足生产的条件下，根据防火要求合理布置生产设施，场内道路符合消防道3.5m的要求。 （2）建筑物应满足耐火等级的要求，采用砖混结构，以利防火。 （3）办公房屋应按规定配置消防器材和消防水池。矿区消防用水与矿山生产、生活用水一并建设，矿山配备消防器材及砂包、沙袋。 七、矿山救护 矿山企业应建立由专职或兼职人员组成的救护和医疗急救组织，配备必要的装备、器材和药物，并与附近专业矿山救护队签订救护协议。 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。矿山用水主要为生活用水、洒水防尘用水以及消防用水，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，工业场地给水采用φ50mm的管道引至采场贮水池，要求贮水池的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，经疏水沟收集后自流外排。 7 电 气 一、供电 该矿山开采凿岩所用空压机采用柴油机带动。 二、通讯 矿山办公室装一部农网电话，用于对外联系。 8 土 建 一、建筑 1、设计原则 （1）结合本地实际，精打细算，节约投资，安全适用为原则； （2）节约用地； （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米以外的安全地带建一间100m2左右的房屋，用于生产调度指挥、看管机械设备设施； 3、建筑构造 建筑物采用木门、钢窗，地面均要平整处理。 二、结构 矿山办公室采用砖混结构，预制钢筋混凝土屋面板。 9 职业安全卫生 9.1 安全与劳动卫生 一、安全技术措施 （一）周边环境保护措施 本矿采用中深孔爆破法，规程规定其个别飞石的最小安全距离为200米，即采矿点外推200米为爆破警界范围，对该范围内的安全，宜采取以下安全措施。 1、规定放炮时间，使居民、行人、车辆和附近采坑作业人员掌握定时放炮的规律，并在警戒线外设立警示牌，提示人们注意安全； 2、爆破时必须预先通知作业人员及附近行人和劳动人员撤至爆破安全警戒线以外，并设置放炮员掩护体； 3、派专人负责安全警戒工作，放炮前必须发出响亮的听觉和明显的视觉信号，使居民和附近行人都知道“预备、起爆和解除”的信号。 （二）其它安全技术措施 1、严格执行中华人民共和国安全生产法，制订矿山安全管理的各项规章制度，指派专人负责安全生产，随时监督、检查、执行。并加强干部职工的安全思想教育，始终坚持“安全第一，预防为主”的安全生产方针和“不安全、不生产，先安全、再生产”的原则，切实把安全放在首位。 2、每年编制安全技术发展规划、安全技术措施计划和事故防范措施，并积极贯彻落实；按国家规定提取和使用安全技术措施专项费用。 3、上岗人员，特别是特种作业人员必须接受安全教育和专业知识业务培训，持证上岗，建立和健全各种安全操作规程。 4、采矿工作面要制订作业规程和安全施工措施，严禁违章作业和违章指挥。 5、所有进入作业场人员，必须戴安全帽，接触粉尘作业人员必须戴防尘口罩。 6、指派专人负责边帮管理。作业前，必须对工作面进行安检，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。如发现岩石可能滑落，必须及时处理。作业期间对边坡应随时观测检查。 7、坚持湿法凿岩，严禁干打眼。 8、爆破工作必须由专职爆破人员严格按爆破安全规程的规定进行操作。 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，确认达到安全标准后，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,制订边坡稳定措施。 二、安全卫生 矿区在生产过程中，会产生粉尘及有害气体，影响工人的身心健康，所以矿方要努力创造良好的卫生环境，保证工作人员的安全和健康。 1、为防止粉尘吸入人体，除湿法凿岩外，爆破后所有粉尘点应进行喷雾洒水，减少粉尘污染，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、对作业人员应按规定进行定期身体健康检查。 9.2 矿山救护 矿山企业应建立由专职或兼职人员组成的救护和医疗急救组织，配备必要的装备、器材和药物，并与附近专业矿山救护队签订救护协议。 9.3 矿山消防 矿区消防用水与矿山生产、生活用水管网一并建设，每间隔100米设消防接口，办公室配备消防器材及砂包、沙袋。 10 环境保护 一、开采对环境的影响 1、山坡露天开采的主要地质灾害是在开采过程中或闭坑后可能引起的山体崩塌、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，以及机械设备产生的噪音对大气和环境的污染。 3、影响评估及保护措施 采区内的矿体及围岩稳固性好，开采深度不大，在边坡角不大于65度的情况下，岩矿不易发生崩塌、滑坡等现象。但由于长期开采活动，引起围岩的松动，如小构造发育地段或破碎带地段，有可能引起岩石崩塌、滑落等现象。必须采取以下措施一、严格按设计方案进行施工，并密切注意边坡的稳定性；二、随时掌握工程进展，及时观测边帮的变化，制订边坡稳定措施。 在开采过程中及临近闭坑时应制订土地垦复规划，采取整治措施，边生产、边恢复，对矿坑进行覆盖，填平和植树绿化工作，保护和恢复矿区的生态环境。 合理使用爆破物品，控制装药量，减少炮烟及粉尘对空气的污染。 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害。 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、中华人民共和国水土保持法（1991年6月20日）； 4、中华人民共和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、拟采取的水土保持措施 1、坚持土地利用方针，十分珍惜和合理利用每一寸土地。在设计中从工业场地总平面布置上尽量少占耕地、林地。 2、施工时尽量减少临时占地和活动场地，避开植被良好区，弃土弃渣妥善处理，基建期的固体废弃物用作填方和铺垫公路。 3、尽量避免雨季施工，将对水土保持影响较大的工程选择非雨季集中施工。 4、项目建成后，及时对临时损坏、占用的土地进行复垦。 5、生产期间，从矿体中选出来的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、对于受影响的农田建立新的农田灌溉系统，采用预挖深及垫浅等措施，保证附近农田正常种植。 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，计算全矿人员如下 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 产品成本根据当地材料价格和设计指标计算如下（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