野猪田硅石矿开采方案设计(DOC80页)

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1、麻江县杏山镇野猪田硅石矿（扩能）开采方案设计（生产规模：2.00万t/a）贵州淞源矿山开发技术咨询有限公司二O一六年七月麻江县杏山镇野猪田硅石矿（扩能）开采方案设计（生产规模：2.00万t/a）设计：审核：项目负责：编制单位：贵州淞源矿山开发技术咨询有限公司提交单位：麻江县杏山镇野猪田硅石矿编制时间：二O一六年七月 目 录第一章 概 述11.1 矿山位置、企业性质和隶属关系11.2 矿区范围、矿产资源赋存、工程地质等情况11.3 矿山现状、特点及存在主要问题及建议9第二章 编制依据122.1 编制依据的文件（批准书、委托书、协议等）122.2 编制依据的地质资料及有关矿山安全的基础资料122.

2、3 编制依据的法规、规程、标准及技术规范12第三章 开采方案143.1 确定开采境界、可采储量、开采规模和服务年限143.2 开拓运输方案173.3 开采顺序和推进方式183.4 台阶要素183.5 开采工艺及爆破方案193.6 采场最终边坡要素243.7 附属设施253.8 建设工期26第四章 主要设备选型、设施设计及布置274.1 矿山主要设备选型274.2 主要设施设计及布置29第五章 危险、有害因素分析315.1 自然危害因素分析315.2 生产过程中危害因素分析325.3 其他伤害分析39第六章 安全技术措施416.1 保障露天矿边坡稳定及防止坍塌的措施416.2 防止高处坠落的措施

3、446.3 凿岩安全措施446.4 爆破安全措施466.5 爆破器材存储、加工安全措施486.6 运输和机械设备防护装置及安全运行保障措施496.7 矿山排水措施556.8 矿山通讯设施566.9 空压机安全措施566.10 矿山防火措施586.11 预防其他危害的措施586.12 安全投入59第七章 矿山安全机构、人员配备及管理制度617.1 安全机构及人员配备617.2 特种人员的配备627.3 从业人数及安全教育培训工作627.4 建立健全安全生产管理制度64第八章 职业危害防治688.1 管理和监测688.2 健康监护69第九章 经济分析729.1 估算原则729.2 投资估算729.

4、3 效益分析72第十章 开采方案简要结论7310.1 建设规模7310.2 产品方案7310.3 工业场地及开拓运输方案7310.4 开采工艺73附件：1、开采方案设计委托书2、采矿许可证（副本）复印件（证号：C52260057857）3、营业执照（副本）复印件附图：1、矿区地形地质图（1:5000）2、矿区总平面布置图（1:5000）3、露天开采最终境界平面图（1:5000）4、采场及最终边坡剖面图（1:2000）5、爆破网络及装药结构示意图（示意）6、采矿方法图（示意） 可修改 欢迎下载 精品 Word第一章 概 述1.1 矿山位置、企业性质和隶属关系麻江县杏山镇野猪田硅石矿位于县城（杏山

5、镇）北西方向平距约8km处，行政区划属麻江县杏山镇所辖，地理坐标：东经1073030-1073118；北纬263042-263122。从320国道附近有麻江景阳长冲乡村公路抵达矿区，靠近贵（阳）-新（寨）高速公路，交通较为便利（见矿区交通位置示意图）。企业性质：私营企业。 隶属关系：麻江县杏山镇所辖。1.2 矿区范围、矿产资源赋存、工程地质等情况1.2.1矿区范围根据黔东南苗族侗族自治州国土资源局2015年10月颁发的采矿许可证（证号：C52260057857），矿区范围由4个拐点圈定，拐点坐标、矿区面积及开采深度如下：表11 矿区范围拐点坐标表（1980西安坐标）拐点号XY12933602.

6、92036451176.92022934342.92036451526.92032934342.92036451964.92042933602.92036451614.920矿区面积0.3241km开采深度+1128m+1025m矿区位置图1-1 麻江县杏山镇野猪田硅石矿交通位置示意图1.2.2矿产资源赋存情况（一）矿山地质特征1、地层因矿区范围不大，出露地层单一。均为二叠系吴家坪组及零星分布的第四系（附图1），吴家坪组及第四系残坡积层是赋矿层位。其岩性特征自下而上分述如下:第四系（Q）：主要集中分布在地势较为平缓的斜坡上及较低的岩溶洼地内。物质成份以褐红色、褐黄色粘土、亚粘土和白云岩、灰岩转

7、块、硅石砾块为堆积杂乱，结构松散，厚薄不等。厚度040m。吴家坪组（P3w）：该组在矿区内分为三段：吴家坪组一段（P3w1）：为一套中-薄层具微细层纹燧石条带灰岩，和硅质岩夹页岩。区内未见底。吴家坪组二段（P3w2）：为一套灰色薄层硅质岩、粘土岩，偶夹灰岩透镜体。为区内主要的含矿层位。为矿区硅石矿（石英砂岩）的主要产出层位。厚90-110m。吴家坪组三段（P3w3）：灰色厚层状生物屑灰岩、泥晶灰岩，局部见方解石呈细脉状产出，脉宽1-3mm左右。厚50-110m。2、地质构造矿区地处扬子准地台黔南台陷贵定南北向构造变形区东部凤山向斜西翼，区内构造相对简单。1）断层矿区范围共发育有两条断层，即：F

8、1、F2。现将其特征分述如下：F1断层：分布于矿区南部及中部，走向北北东，南起于白沙田，经野猪田，在野猪田北东320m处与F2断层相交，矿区内长约0.76km，北西盘和南东盘出露地层均为二叠系上吴家坪组和第四系（Q）；该断裂走向210-30，倾向120,倾角65。F2断层：分布于矿区东部及中部，走向北北西，矿区内长约600m，北西盘和南东盘出露地层均为二叠系上吴家坪组和第四系（Q）；走向160-340，倾向250,倾角80左右，北端与F1断层相交。2）褶皱麻江县杏山镇野猪田硅石矿区位于凤山向斜西翼中段，该向斜轴向近南北，核部北起于福泉县凤山镇，南止于都匀市落邦镇，其形态为紧闭型向斜，在区域上与

9、宽缓背斜构成隔槽式褶皱组合；两翼出露地层较齐全，由老到新依次有：震旦系、寒武系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系及第四系。（二）矿体及矿石特征1、矿体特征1）硅石矿体赋存特征硅石矿体赋存于二叠系吴家坪组灰岩及第四系残坡积层中，受地层层位控制，矿体呈似层状产出，分别为沉积型（原生）和残坡积型（次生）的硅石矿体，露天产出。矿体赋存标高不一，在1025-1085m之间。其中，号矿体长100m，宽75-130m，平均100m，厚5-120m，矿体倾角20，SiO2平均品位为99.20%；号矿体长300m，宽约175m，厚0.80-1.76m，矿体倾角10，SiO2平均品位为99.20%。号矿体底

10、板围岩为灰岩，顶板围岩为粘土岩及硅质岩；号矿体底板为灰岩。除节理裂隙发育部位外，大部分围岩的物理力学性质较好。矿区属碳酸盐岩溶低山地貌，地形切割深度小，海拔高程在1027m-1287.6m之间，对地貌形成有重大影响的是流水地质作用，最大高差260.6m，一般150-200m；山势相对较缓，地形起伏较小，坡度在20-30之间。区内没有国家保护的建筑设施，设计的矿体开采标高均在当地最低侵蚀基准面以上，矿体围岩富水性中等偏弱，大气降水是露天采场充水的主要因素，也是唯一的补给因素。2）矿体特征矿区内共发现2个矿体，其工业类型皆为冶金用石英砂岩矿床。其中，号矿体为海相沉积型石英砂岩矿床，号矿体为次生残坡

11、积型矿床。号矿体：该矿体位于矿区中部野猪田东部（距野猪田170m），产于吴家坪组二段底部，有A-1、A-2、A-3;B-1、Ck1-1、Ck1-2、 Ck1-3;CK2-1、Ck2-2、Ck2-3等工程控制。矿体产于F1断层和F2断层断夹块内，矿体长100m，宽75-130m，平均100m。出露标高自1025-1085m。1085m以上被浮土掩盖。SiO2平均品位为99.20%。因受断层影响，矿体产状和断层两侧地层产状差异较大，倾向约150，倾角20。号矿体：该矿体在矿区南部白沙田附近，距白沙田约60m,产于第四系残坡积层中，与下覆吴家坪组一段灰岩呈不整合接触关系，该矿体有TC01、TC02、

12、 TC03三个工程、和 LT01、LT02两个采样点控制。矿体长约300m，宽约175m，单工程平均厚0.80-1.76m，SiO2平均品位为97.87，含矿较均匀，无顶板；底板围岩为二叠系上统吴家坪组一段灰、深灰色中-厚层块状细晶灰岩、岩石中见晶洞构造，局部可见硅化或燧石团块，与底板界线清楚，产状与底板灰岩基本一致，倾向约100，倾角10。矿体形态较简单。据采样统计估算，其含矿率为31%。此外，在矿区北部（野猪田以北70m至矿区北面边界）发现一条矿化带，该矿化带产于二叠系上统吴家坪组二段顶部，大部分部被浮土和植被掩盖，地表露头不连续。2、矿石特征1）矿石物质组成矿物成份主要为石英，次有长石、

13、绢云母、黄铁矿、粘土矿物及其它矿物。2）结构构造矿石主要有隐晶质结构、粒状结构等；构造主要为层状构造、致密块状等构造。3） 矿石化学物质成分根据化学分析，化学成分主要SiO2含量为98.3899.66，最高达99.66；Fe2O3一般0.080.21，最高0.21；Al2O3为0.100.22；其次有少量CaO、MgO、K2O 、NaO等。根据硅石（石英砂岩）矿的用途，矿区硅石属冶金用石英砂岩，参考矿产资源工业要求手册（玻璃、陶瓷、冶金用石英砂、石英砂岩、石英岩）（八、附录）（一）冶金用硅质原料据行业标准（YB/T5268-2022），对硅质耐火材料、铁合金与工业硅用的硅质原材料矿石的精矿品质

14、要求，矿区中矿体SiO2品位98.38-99.66%，Al2O3品位0.08-0.21%；Fe2O3品位0.10-0.0.22%。矿体精矿品质达到了铁合金与工业硅用硅质原料GST98牌号。（三）开采技术条件1、水文地质条件1）地下水类型根据地下水形成的自然条件，地下水形成的主要控制因素是大气降水的充水补给，含水岩性层及其间发育的断裂构造、节理（溶蚀）裂隙、溶蚀孔洞等地是下水赋存空间，组成统一的含水介质。加之矿区地质、地貌条件差异不大，地下水的赋存特征及其分布规律是一致的。设计区地下水类型主要为碳酸盐类岩溶水，次为松散岩类孔隙水。2）含水岩组及其富水性a.碳酸盐类岩溶水区内碳酸盐岩分布广泛，岩溶

15、水较为发育，主要为岩溶裂隙水。含水层为二叠系上统吴家坪组，岩性主要为灰岩及少量硅质岩、粘土岩，富水性中等，含水性不均一，动态变化大等特征。岩溶水受大气降雨补给，通过岩溶裂隙径流，于较低的侵蚀基准面排出地表，在矿区内主要汇流于岩溶洼地渗入地下岩溶管道。b.松散岩类孔隙水赋存于第四系松散岩类中，主要为残坡积、冲洪积粘土、亚粘土、碎石土。孔隙水接受大气降雨补给，具就地汇集、就地排泄等特征。3）地下水补给、径流、排泄矿区以斜坡、沟谷、岩溶洼地微地貌为主，大气降雨沿坡面向沟谷径流，汇集于更大尺度的沟谷或岩溶洼地中。区内岩溶裂隙较发育，有利于地下水排泄。矿体最低出露标高为1025m（）-1060m（），高

16、于当地最低侵蚀基准面（1013.9m），、号矿体的回采均可自然排水，因此，矿区水文地质条件简单，地下水对矿区的施工和开采没有影响。综上所述，按矿区水文地质工程地质勘探规范要求，杏山镇野猪田硅石矿区水文地质条件简单。2、工程地质条件1）工程地质岩组特征松散岩类工程地质岩组为第四系残坡积层（粘性土），残坡积层以黄色粘土与亚粘土为主，主要分布在地势较高的碳酸盐岩坡面斜坡及岩溶洼地内。厚040m。该岩组工程地质特征表现为：土体类残坡积层承载力极低，抗风化能力极差，在斜坡上易产生滑（坍）塌，易被流水冲刷成沟壑。硬质岩类工程地质岩组矿区均为二叠系吴家坪组，出露面积约1.5 km2；为灰岩、硅质岩及粘土岩。

17、厚220320m。该岩组工程地质特征表现为：碳酸盐岩类富水性较好，岩体结构属层状结构，岩体结构面以原生沉积的层间结构面为主，次为级节理裂隙、断层构造结构面，尚见卸荷裂隙、风化裂隙等次生结构面。在适当的地貌条件下易产生滑坡、崩塌等地质灾害。2）矿体顶底板特征硅石矿体产于灰岩及残坡积层中。其中，号矿体顶板岩石均为灰岩及少量粘土岩、硅质岩，底板为灰岩，属硬质工程地质岩组。号矿体因赋存于残坡积层中，底板为灰岩，属硬质工程地质岩组，没有顶板。顶底板的岩石结构致密坚硬，除局部小裂隙发育地段需支护外，大部分矿体围岩稳固性较好。工程地质条件属简单类型。3）区域稳定性评价本区无地震活动的记录，根据中国地震动参数

18、区划图（GB183006-2021），该区地震基本烈度小于度，区域地壳较稳定，对矿山建设危害性不大。3、环境地质条件在现状条件下，自然作用对地质环境的影响小。鉴于采矿活动是露天开采方式，对地质环境的破坏程度较高，但仅限于矿体赋存的局部地段对地质环境的影响较大。因矿体赋存标高在当地最低侵蚀基准面以上，矿床开发不会引起区域地下水位下降的水环境问题，更改变不了矿区地下水的径流排泄条件；矿体资源量规模虽较大，但生产规模有限，形成的露天采场不大，引发山体开裂的可能性较小；因受矿区地形地貌条件的制约，有形成崩塌、滑坡等地质灾害的可能性。1.2.3自然地理矿区地处贵州高原东南部，苗岭山脉南坡，矿区总体地势为

19、东西高中部低，侵蚀切割较为强烈，为山地槽沟地貌。最高点为矿区南部牛角山顶，海拔为1149.50m，最低点为矿区中部的野猪田附近的洼地，海拔1025.60m，相对高差123.90m。矿区植被较为发育。该区属长江流域沅江水系，清水江的上游，区内属亚热带黔中温和湿润气候，雨量充沛，年平均气温14.5，最高37，最低零下79。雨季多在46月，年平均降雨量1396.5mm。当地为多民族杂居之地，主要农作物有：水稻、小麦、玉米及薯类及烤烟等，工业不发达，经济较落后。1.3 矿山现状、特点及存在主要问题及建议1.3.1 矿山现状、特点麻江县杏山镇野猪田硅石矿为扩能矿山，属私营企业。该矿山于2015年10月取

20、得了由黔东南苗族侗族自治州国土资源局新颁发的采矿许可证（采矿证号：C52260057857），矿区面积为0.3241平方公里，生产规模为2万t/a，采矿证有效期限10年，即2014年5月至2024年4月。麻江县杏山镇野猪田硅石矿为扩能矿山。矿区范围外300m范围内无采矿权重叠现象，无民房、村寨、水库、石油管道、高压电网等设施。在矿区西面距矿区边界35m（距矿山采场约200m）处有一间护林人员的值班室。1.3.2 存在主要问题及建议（1）矿山开采过程中应加强边坡检查和管理。（2）矿山应按照本开采设计方案的要求，坚持自上而下台阶式规范开采，同时应加强工人的安全教育和培训，保证矿山安全生产，加强环境

21、保护意识。（2）每次爆破作业及阵雨后，必须加强采场边坡的巡回检查，发现有浮石或边坡失稳现象应立即处理，确认安全隐患完全排除后方可继续作业。（4）矿山爆破作业时应采用分段毫秒延期爆破，降低爆破振动，并采用松动爆破，禁止抛掷爆破。爆破时在爆点四周300m范围设立警戒线，设人站岗，避免行人、车辆通过，爆破时全部人员应该撤离到爆破警戒线以外区域，对在矿区内的破碎加工设备进行掩挡，避免飞石损坏设备。（5）矿山开采以挖掘机直接挖掘开采为主，遇坚硬岩层时方采用爆破落矿。在矿区西面距矿区边界35m（距矿山采场边界约200m）处有一间护林人员的值班室。矿山应与该护林人员值班室签订安全协议，爆破前应通知该值班室，

22、并将人员撤离出300米安全警戒线范围外。（6）矿山生产前必须做好以下工作：1）作业前，首先必须清理干净采面上的险、浮石，保证采面的稳定。每次爆破后，必须检查采面结构的稳定性。2）采场周围应有明显的标志，特别是能在作业过程中能看清楚的标志，防止作业人员及设备在作业过程中发生坠落事故。3）矿山应定期检查采场的稳定情况，如存在边坡不稳定情况，应先进行边坡处理，在保证边坡稳定的条件下才能进行下一步的开采工作。第二章 编制依据2.1 编制依据的文件（批准书、委托书、协议等）1、黔东南苗族侗族自治州国土资源局颁发的采矿许可证（证号：C52260057857），有效期限：2014年4月至2024年4月。2、

23、麻江县杏山镇野猪田硅石矿开采方案设计委托书。2.2 编制依据的地质资料及有关矿山安全的基础资料1、贵州省区域地质调查研究院2014年11月编制的贵州省麻江县杏山镇野猪田硅石矿资源储量核实及详查报告及其图件；2、本公司设计人员在现场收集的基础资料。2.3 编制依据的法规、规程、标准及技术规范1、中华人民共和国矿产资源法（修正）；2、中华人民共和国矿山安全法；3、中华人民共和国安全生产法（2021年修订）；4、中华人民共和国劳动法；5、中华人民共和国职业病防治法；6、中华人民共和国消防法；7、中华人民共和国环境保护法（2021年修订，2021年1月1日起施行）；8、中华人民共和国矿山安全法实施条例

24、；9、非煤矿山企业安全生产十条规定（国家安监总局67号令）10、非煤矿山企业安全生产许可证实施办法（国家安监局第20号令）；11、贵州省深化非煤矿山安全生产专项整治方案、最新进一步加强非煤矿山安全专项整治的通知黔安监办20216号；12、金属非金属矿山安全规程（GBl6423-2021）；13、国民经济行业分类（GB/T4754-2021）；14、爆破安全规程（GB6722-2014）；15、矿山电力设计规范（GB50070-2022）；16、建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）；17、建筑设计防火规范）（GB50016-2014）；18、工业企业设计卫生标准（GBZ1-2010）；

25、19、厂矿道路设计规范（GBJ22-87）；20、采矿设计手册露天开采篇；21、企业职工伤亡事故分类（GB6441-427.56）；22、金属非金属矿山安全标准化规范导则（AQ2022.1-2021）；23、生产过程危险和有害因素分类与代码（GB/T 13861-2022）；24、工业企业总平面设计规范（GB 50187-2021）。第三章 开采方案3.1 确定开采境界、可采储量、开采规模和服务年限3.1.1开采境界一、露天开采境界确定原则保证露天开采出来的矿石有盈利，境界剥采比不大于经济合理剥采比；充分利用矿产资源，发挥露天开采的优越性；露天开采边坡应小于边坡稳定所允许的临界角度，确保采场安

26、全生产。二、露天开采境界的确定因号矿体为残坡积型（次生）矿体，且资源量较小无开采价值，经征求业主意见，本次设计不设计开采号矿体。故露天开采境界范围为号矿体的分布范围。号矿体开采标高为：+1100m+1045m。露天开采上部境界以矿界范围内所采矿体的最大设计开采标高为限（+1100m），下部境界确定以工作坡面角60，考虑最终安全平台、清扫平台宽度作最终边坡线和矿体最低开采标高（+1045m）平面相交，求作下部境界。在矿区形成最终边坡角，由作图法求得最终边坡角为35。3.1.2 可采储量根据贵州省区域地质调查研究院2014年11月编制的贵州省麻江县杏山镇野猪田硅石矿资源储量核实及详查报告，得知矿区

27、范围保有资源量35.55万t。其中号矿体范围保有资源储量31.29万t，该资源量全部作为设计利用资源量，采矿回采率按95计。根据矿山地形地质及现状生产条件，最终边坡为第四系与茅口组灰岩的不整合面，因此最终边坡没有占用资源量。则：可采储量=（设计利用储量最终边坡占有资源量）矿石回采率 =（31.290）95%30(万t)3.1.2 矿山开采规模及服务年限（一）矿山开采规模的确定确定矿山开采规模的主要条件有三个方面：一是产品市场销售情况，二是保有的资源量是否满足，三是生产技术条件能否适应。1市场条件该矿采矿证生产能力为2万t/a，目前，市场前景较好。2资源条件设计利用资源量（333）31.29万t

28、，可采资源量30万t。矿山现有的资源量满足2万t/a的生产能力。3生产技术条件矿山采用台阶式开采，挖掘机直接挖掘落矿，可满足2万t/a生产能力所需。4生产设备能力本设计所选用生产设备能力可以达到2万t/a（所选设备见第四章），可以满足生产能力的要求。综上所述，该矿采矿证核定规模为2万t/a，根据矿区矿层赋存、矿产资源储量、矿层开采技术条件、矿区及采场运输、市场需求等条件，矿山生产规模按2万t/a考虑，与矿山申请规模一致。实际生产中应根据市场销售，在满足安全及有关规定的情况下，合理安排生产产量。（二）生产能力验算1）年剥采总量Aa= A（1+n）=2(1+0.05) =2.1（万t）式中：Aa年

29、矿岩总生产能力（万t）；A年矿石生产能力（万t）；n 剥采比取0.05。2）生产能力验算按可布置的挖掘工作面数目确定可能达到的生产能力按A=NnQq计算，A=11100300=3（万t/a）。式中: A露天矿矿石年产量（万t/a）；N一个采矿阶段可布置的采矿点数目，本设计中取1；n工作班次，每天按1班生产；Q采矿点生产能力（100t/班）；q有效年工作日（300天）。经测算，可以满足年剥采总量2.1万t的要求。（三）矿山服务年限矿山服务年限=可采储量矿山生产规模=302=15（年）矿山按2万t/年的生产能力进行开采，矿山开采服务年限为15年。3.2 开拓运输方案根据本矿山矿区地形特征、矿体赋存

30、状况、矿山现状，本矿可供选择的开拓运输方案有：1.公路开拓方案，2.简易上山道路溜槽溜矿汽车运输联合开拓方案。1.公路开拓方案公路开拓方案，即汽车上到各水平装载平台，由挖掘机将崩落的矿石在各装载平台装上汽车，由汽车运输到矿石破碎加工场地。上山道路设计执行厂矿道路设计规范（GBJ22-87）。2. 简易上山道路溜槽溜矿汽车运输联合方案利用矿山坡度大等有利地形，将各水平崩落的矿石通过机械倒堆，利用斜坡溜槽下溜至底部装载平台，通过挖掘机将矿石装上汽车，由汽车外运。方案比较表 表31方案名称可比项目 方案1方案2优点运输能力大，环境单一、机动灵活，管理简单。安全状况较好。投资较小，工程量少，所需运输设

31、备较少。缺点占用土地面积大，投资较大，环境影响大，基建期长。溜矿上卸下装必须分时段，上下不能同时作业，增加运输环节，二次铲装费较高，上下溜矿需要协调，安全性差。矿山地形坡度较小，适宜修建上山运输公路。故本方案设计采用：公路开拓方案。利用有利地形从矿山进场公路修建矿山运输公路至首采平台，采面平台上挖掘机直接将矿石铲装上载重汽车，由载重汽车外运加工或销售。矿山运输公路宽度达到4.0m，最大纵坡度不超过9%，回头最小曲率半径不低于15.0m，由进场公路延伸至首采平台。自地势平缓处开始布置，公路成弧型与等高线小角度斜交，连接各台阶。随着开采深度的下降，上部开拓公路逐步消失，上山公路逐渐变短。各台阶采下

32、的矿石采用挖掘机铲装上载重汽车，由载重汽车外运销售。具体布置见总平面布置图。3.3 开采顺序和推进方式本次设计开采标高为号矿体范围+1100m+1045m。设计采用台阶式开采，台阶高度10m，台阶坡面角60。矿区首采面设置在+1095m标高处。首先，修筑矿山公路，清除矿山+1095m水平以上的浮石、活石、悬石，拉顶剥离。然后在+1095m标高处布置首采平台。待+1095m标高以上的可采资源采完后，在+1090m标高处布置第二个台阶，方可开采+1095m+1090m的资源。以此类推，自上而下开采至最低开采标高+1045m。采场推进方向为由南向北推进。3.4 台阶要素台阶要素包含台阶高度（H）、最

33、小工作平台宽度（B）和阶段坡面角（a）三个要素。（一）台阶高度（H）根据岩石硬度、稳固性、安全规程对露天矿开采的规定以及钻机钻孔深度、剥离量要求等因素综合考虑，台阶高度取H=5m。（二）最小工作平台宽度转运平台宽度（B），即为凿岩、爆破施工、安全距离，由于本方案采用台阶式开采，最小工作平台宽度B为不定值，以满足生产运输和安全要求为准。B=爆堆宽度+运输汽车工作宽度5m+安全距离。其中台阶高度为5m，故爆堆宽度约为5m；安全距离为运输汽车内外两侧的安全距离。B=爆堆宽度5m+运输汽车工作宽度5m +内外两侧安全距离4m=14，故最小工作平台不应小于14m。凿岩平台宽度4m。（三）阶段坡面角（a）

34、根据金属非金属矿山安全规程（GB16423-2021），结合本矿山矿岩的物理力学性质，确定矿区的阶段坡面角a=60。3.5 开采工艺及爆破方案3.5.1开采工艺矿山开采以挖掘机直接挖掘开采为主，遇坚硬岩层再采用爆破落矿。矿山采用自上而下台阶式开采，采下的石料通过挖掘机铲装上载重汽车，由载重汽车外运加工销售。（一）具体流程如下：拉顶剥离挖掘机挖掘采矿矿石装车汽车外运（外销）。遇坚硬岩层时：拉顶剥离打眼、装药爆破挖掘机排险矿石装车汽车外运（外销）。开采过程中产生的少量废石、废土由机械装车运至平整场地和铺设公路。（二）总体工艺流程如下：剥离挖掘机挖掘（或钻孔、装药、爆破）排险装运外销。3.5.2爆破

35、方案矿山开采以挖掘机直接挖掘开采为主，遇坚硬岩层再采用爆破落矿（每年约23次采用爆破）。本矿山为委托爆破公司进行浅孔斜孔分段微差爆破，爆破公司应编制具体的爆破设计方案，此次浅孔爆破方案设计只作参考，爆破参数如下：1、钻孔深度（L）钻孔深度根据分层高度、坡面角确定：式中：H台阶高度：5m；坡面角，取值60；h钻孔超深，根据岩石硬度及分层高度， h=（812）D，h=（812）0.05=0.40.6m，取h=0.5。2、炮眼直径（D）d由选用钻头直径确定，本矿山选用YT-28凿岩机穿孔，取d=50mm；3、最小抵抗线1）按钻孔装药条件计算倾斜孔：式中：q1每米钻孔装药量，kg/m；q1=(d/2)

36、2=8003.14(0.05/2)2=1.57kg/m装药密度取0.8g/cm3=800kg/m3L1装药长度，6.4-1.3=5.1m； m炮孔密集系数（炮孔临近系数），设计取值1.0；L钻孔深度，m，设计取值6.4m；q单位炸药消耗量，kg/m3，设计取值0.3；计算得出：W=2m。2）根据钻孔作业的安全条件(必要条件) C=W/sina= W /sin60 C钻孔安全距离，C2.53.0m则W=2.22.6m根据以上计算结果，最小抵抗线取W=2.2m，满足钻孔作业的安全条件。4、孔距：在施工中根据岩石的节理发育状况灵活调节。一般计算公式为：a=mW=12.2=2.2m。式中：m系数，炮孔

37、采用矩形布置，取m1。5、排距：b=（0.81）a=12.2m，取2.2m。6、炮孔填塞长度L2=（2530）D =(2530)0.05=1.251.5m，本设计取1.3m。 式中：L2填塞长度，m； D钻孔直径单位：m，设计取值0.05m。矿山深孔的堵塞长度取1.3m。堵塞物料多为就地取材，以钻孔时排出的岩渣或选矿厂的尾砂做堵塞物料。7、单孔装药量(q)第一排孔的装药量：Q1=qaWH=0.32.22.25=7.26kg第二排孔及以后各排孔的装药量：Q2=1.1qabH=1.10.32.22.258kg式中：t后排装药量增加系数t1.11.2，取1.1；q单位炸药消耗量：取0.3kg/m3。

38、8、达到设计年产量所需炮孔数 (n)年工作日按300天计算，采剥总量为2.1万t，则每天产量为21000300=70t。单孔崩矿量：2.22.252.0851（t）所需炮孔数：N70/512（个）经计算，遇坚硬岩层采用爆破时，需每天打2个炮孔方能满足矿山生产需求。每次炮孔数为24个。9、每次爆破所需炸药量(M)M=Qn=（7.26+8）12183（kg）每次爆破按矩形布置两排炮孔，前12后12，每次24个炮孔，总共分2段爆破，每段12个炮孔，单段爆破最大装药量为96kg。10、爆破飞石的安全距离（m）矿山采用浅孔微差松动爆破，爆破时个别飞石的飞散距离受地形、风向和风力、堵塞质量，爆破参数等影响

39、，一般按下式计算：Rf=20n2WKf=201.022.21.25=55(m)式中：Rf碎石飞散对人员的安全距离，m；n爆破作用系数，松动爆破一般为0.751.0，取1.0；W最小抵抗线，2.2m； Kf安全系数，一般选用11.5。根据爆破安全规程（GB6722-2014）的规定，所以本设计爆破飞石的安全警戒距离不小于300m。为了防止个别飞石对采场设备的影响，爆破时，除了保证炮孔堵塞质量外，必须对每个炮孔加以防护，采用12袋砂袋将每个炮孔口进行严实压盖，其目的是防止孔口飞石，确保周围设备的安全。11、爆破振动安全允许距离（m）根据公式：R=（）1/a (单位：m)，式中R：爆破地振安全允许最

40、小距离（m）；Q：单段最大装药量（kg），此处Q=96（kg）；K、a：参数：参照（GB67222014）爆破安全规程规定，此处取k=200，a=1.5；v：保护对象所在地质点振动安全允许速度，单位为厘米每秒(cm/s)，一般砖结构房屋取2.5cm/s；R=（）1/aQ1/3 =（）1/1.5961/385（m）12、炮孔布置采用布置矩形炮孔爆破，炮孔深度6.4m，炮孔角度60。爆破方向考虑以下因素：（1）岩层层面倾角方向。（2）利用两个自由面增加爆破效果。（3）减少爆破个别飞散物对工业场地影响，尽量向无人区方向，必要时采用沙袋覆盖爆破。13、装药和起爆方法采用不耦合装药，在炮孔底部和上部分别

41、装设一个起爆雷管。起爆方法采用非电导爆管起爆，使用的起爆器材可选用毫秒微差导爆管。14、爆破注意事项矿山爆破作业时，采取分段毫秒（秒）延期爆破，降低爆破振动，并采用松动爆破，禁止抛掷爆破。爆破时应停止破碎作业，并对加工设备进行掩挡，避免飞石伤害。设计爆破飞石安全允许距离为55米，根据规程规定取300米，振动安全距离为85米。爆破前，所有人员需撤出300米安全警戒线范围外方可进行爆破作业。放炮时应采取安全防护措施，加强警戒。爆破时一定要控制好爆破抛掷方向，尽量避开公路、房屋、有行人方向，不得出现飞散石。对大块岩石必须采用机械二次破碎，禁止采用二次爆破。3.6 采场最终边坡要素根据矿山矿岩特性及安

42、全规程的有关要求，最终安全平台宽4m，每三个平台设置一个清扫平台，清扫平台宽6m，开采最终在+1085m、+1070m、+1055m标高处留设清扫平台。由作图法得知露天采场最终边坡角为35。3.7 附属设施3.7.1供电矿山开采整个流程不涉及用电设备，凿岩打孔用的空压机均采用柴油机作为动力，矿山无破碎加工工艺，均为外运加工或直接外运销售。3.7.2 爆破器材库该矿山主要开采主要以挖掘机直接挖掘开采为主，遇坚硬岩层时方采用爆破，每年爆破次数约23次。本矿山不设置爆破器材库，不存放炸药、雷管等。矿山使用爆破器材由爆破公司负责运送，实行供配制，按需供应，多余的爆破器材当天运走。3.7.3 通讯本矿山

43、采用无线电话为主、对讲机为辅的通讯方式。应急通信采用固定电话，各岗位工作联系采用对讲机，对讲机可多配1-2台作为备用。3.7.4 排土场该矿山开采在实际生产过程中应“采剥并举、剥离先行”，剥离应当超前于开采工作面4m以上。境界内平均剥采比经估算约为0.05:1。开采时附带出来的废石（土）进行综合利用、修路垫道、平整场地等即可消化。故本设计未设置排土场。3.7.5 防尘该矿山不涉及破碎加工工艺，产尘点主要为采面。对凿岩与接尘作业人员配置符合国家相关标准的防尘口罩。3.7.6 防排水矿山排水必须采取防、排结合的措施。在采面上方设置截水沟，减少降水对采场作业面的冲击。生产过程中临时成型的平台及最终平

44、台要留有向外3左右的坡度防止积水。有滑坡可能的地段，必须设置排水沟。并应定期检查疏通。排水沟规格一般为梯形断面：上宽0.5m,下宽0.3m，深0.3m。在雨季来临前做好应急救援预案物资准备，雨期过后必须对边坡的稳定性进行检查。3.7.7 其它矿山开采设备、运输设备等的修理以利用社会力量为主。矿山只配备简单的修理工具，以日常维护保养为主。矿山爆破次数较少，故本设计不设置专门的避炮设施。爆破时，需将所有作业人员撤出300m安全警戒线范围外方可进行爆破作业。3.8 建设工期1、施工准备该矿山为扩能矿山，矿山内、外协作生产条件优越，本设计不考虑施工准备期。2.施工工期矿山需新布置的工程主要有首采工作平

45、台、矿山公路。经分析，矿山公路修筑（3个月）；设计首采工作平台的形成（3个月）；基建时间约6个月。即建设工期为6个月。第四章 主要设备选型、设施设计及布置4.1 矿山主要设备选型4.1.1 主要设备矿山采用浅孔斜孔分段微差爆破爆破落矿，根据矿山生产规模及采场生产条件，矿山主要设备选型见下表：表41： 矿山主要设备表名 称型号及规格功率（kw）单 位数 量备 注凿岩机50mm台1空压机供气量2m/min台1柴油机作为动力装载机龙工50台1租用挖掘机日立220台1租用挖掘机日立210台1租用自卸汽车载重量 20t/台台8租用4.1.2 主要设备生产能力验算1、挖掘机挖掘机生产能力：式中：Q挖掘机台

46、年生产能力，万m/a。T每班纯作业小时数，8.0小时。E铲斗容积，矿山采用日立220挖掘机，斗容1.5m3。Km铲斗装满系数，取0.95。n日工作班数，1班。N年工作日数，300天。挖掘机工作时间利用系数，取0.75。t挖掘机作业一次循环时间，取45s。KS矿石松散系数，取1.25。经计算，每台挖掘机的剥采能力为16.41万m/a（合34万t/a），矿山配备的日立220型挖掘机，能够满足矿山的年剥采总量2.1万t的要求。2、装载机装载机生产能力：式中：Q每装载机台年生产能力，万m/年。T每班纯作业小时数，8.0小时。E装载机铲斗容积，为3m3。Km装载机铲斗装满系数，取0.95。n日工作班数，

47、1班。N年工作日数，300天。装载机工作时间利用系数，取0.80。t装载机作业一次循环时间，取60s。KS矿石松散系数，取1.25。经计算，每台装载机的装运能力为26.2万m/a（合54万t/a），矿山已配备的龙工50型装载机一台，能够满足矿山的年剥采总量2.1万t的要求。3、凿岩机选型矿山已配备50型凿岩机一套，用气量为1.5m3/min，钻孔效率为5m/h，每天只需打两个炮孔即能满足矿山生产要求。4、压风设备选型矿山配备一台供气量为2m3/min的空压机专门向凿岩机供风，可以满足开采要求。4.2 主要设施设计及布置4.2.1工业场地布置的基本原则和安全要求 1、无地质隐患（无滑坡、垮塌、陷

48、落、洪水、泥石流等地质灾害）。2、能充分开发利用矿区范围内的有限矿产资源（工业场地和设施尽可能不占矿、压矿）。3、能充分利用地形地貌，使所建工程费用最省。4、主导风流风向因素生活、办公区应布置在当地全年主导风向的上风侧，生产区应布置在当地全年主导风向的下风侧，使生活区环境不受生产区的粉尘、毒气、噪声等危害。（当地全年主导风为东南风，故生活、办公区不能布置在破碎场地的北西面）。5、生产安全因素生活、办公区和重要设备、设施要与生产场所保持一定的安全距离。6、场地内和重要建筑物内有必要的消防设施。7、矿山内电气设备可能被人触及的裸露部分，必须设置保护罩或遮拦及安全警示标志。8、易燃易爆物品贮存库与工

49、业场地安全距离要符合安全规程要求。9、各种设备的传动部分应有防护罩或防护栏杆。10、超过2m的工作平台应设置防护栏杆。4.2.2矿山布置的主要建筑及设施该矿山为扩能矿山，其整个开采流程无加工破碎、无用电设备。开采出来的矿石直接外运，矿山现场不堆料。故本设计根据实际情况，仅在矿区东面距采面约55米处设置一个值班室。第五章 危险、有害因素分析5.1 自然危害因素分析5.1.1 地质构造和主要岩石结构面地质构造方面的危害主要有：裂隙、断层等软弱结构面引起的地质灾害。（1）裂隙岩石中如裂隙发育，对岩石的稳定性不利。如水平裂隙、垂直裂隙和剪切裂隙相互交错，形成滑动体。当开采矿石时，暴露出临空面，就容易形

50、成岩石滑动，造成岩石自然垮塌，可能使作业人员被滑动体掩埋，造成人员伤亡。岩石中裂隙发育，开采放炮时容易造成爆破漏气，达不到爆破效果，造成物料损失，工作效率下降，还容易导致意外事故的发生。岩石中裂隙发育，易形成地下水积聚，造成作业困难。同时，岩石中有水加剧了岩石滑动的可能，容易导致人员的意外伤害和财产损失。岩石中裂隙发育，受自然灾害的影响较大。一旦发生地震，易沿裂隙垮塌，造成人员作伤亡和财产的损失。（2）断层断层是指岩层或岩体受力断裂后，断裂面两侧的岩体发生了明显的位移。断层产生会形成断层破碎带，断层一般具有与裂隙同样的危害。断层与裂隙相互作用，增加了滑动面，更增加了岩体滑动的可能性。一旦发生滑

51、动，可能造成巨大的财产损失和人员伤亡。（3）主要软弱结构面由于岩体的地质成因及后期的地壳运动，多数岩体有一个或多个主要结构面。相对岩体其他结构面，主要结构面内磨擦力更小，且结构面内填充物更多，岩体破坏首先从主要结构面开始。所以开采方向要尽量避免与主要结构面方向一致，以避免因采动引起主要结构面滑动而导致的人为地质灾害。本矿区内地质构造简单，仅分布有零星发育的裂隙。5.1.2 对开采不利的工程地质和岩石力学条件矿区内矿石为灰岩，大部分裸露地表，掩盖浮土薄有利于露天开采，矿石抗剪和抗压强度较差，节理裂隙发育，开采后形成的边坡不稳定。开采过程中应清除边坡上松动的岩石，边坡角应在60度以下；应由上向下台

52、阶式开采，严禁下部掏空，从而使上部形成危岩。就目前而言，矿区范围内未见有滑坡、崩塌、泥石流、塌陷、地裂缝等不良工程地质现象，开采中应该注意顺层滑坡现象。矿山开采边坡不宜过陡，边坡角以60为宜，对开采形成的边坡上的不稳定岩块应及时清除，以免形成安全隐患。5.2 生产过程中危害因素分析5.2.1开采平台及边坡布置不规范造成的危害因素分析露天采场开采常常是进行高挖作业。为保证作业安全，边坡坡度、分层高度的确定，尤为重要。若在开采过程中，边坡坡度过陡，超过岩石的自然稳定角，就容易发生垮塌。若分层高度过大，容易造成作业人员的恐慌感，增加心理负担，导致人员操作失误。分层高度过大，容易造成滚石伤人事故。若平

53、台宽度过窄，作业人员行动不方便，容易造成操作失误和人员踏空，造成坠落伤人。边坡安全管理是露天矿山安全的重中之重，边坡事故占露天矿山事故比例很大，边坡事故类型有坍塌、岩体滑落和悬石下落伤人三种，其中落石伤人事故较多。此外，一旦发生坍塌和岩体滑落事故，就可能造成重大人员伤亡。产生边坡失稳的主要原因有：1. 采矿方法不正确，如底部掏采，爆破时炸药量过大。边坡的组成要素不合理，如台阶高度、阶段坡面角、最终边坡角与有关规程和设计要求不符。因此，台阶高度必须控制在10m以下，边坡不能过陡，必须控制在60以内。2. 地质构造未查明，如节理、裂隙、层理、断层和破碎带以及不稳定的软岩夹层和遇水膨胀的软岩面等形成

54、的弱层分布范围、延伸长度、交叉程度。3. 水源影响如山洪地表水直冲边坡而造成垮塌。4. 边坡岩层受构造影响，层理节理较发育，因边坡角度过大或受水的影响均可造成滑坡事故。5. 岩石的物理力学性质未调查清楚。本矿山最有可能发生坍塌事故的地点为采面及采场矿石结构欠佳地段。发生事故的后果是可能造成重大人员伤亡和设备损坏，对生产企业造成重大经济损失。5.2.2凿岩作业凿岩机：凿岩作业人员在钻孔过程中会受到机械的振动作用，若人员站立不稳或支架不牢固，容易导致人员机械伤害事故。若钻孔时钻杆发生偏斜过大，使设计爆破漏斗参数发生变化，容易造成爆破达不到设计效果，甚至会发生大量的飞石，造成伤人毁物事故。在高于2m

55、以上的开采面进行钻孔、装药等作业时不按操作规程作业，设施破坏、人员操作失误，未按规定佩戴防护用品或粗心大意，易发生坠落伤人事故。结论：本矿山存在此项危害。5.2.3爆破作业事故分析爆破事故是指爆破作业中发生的伤亡事故。爆破在矿山生产中占有很重要的地位。炸药和起爆器材以及由它们组装成的爆炸装置都是易燃、易爆的危险物。因此，在爆破材料的加工、炸药的储存、使用、运输、以及爆破作业（施工准备、炮位验收、起爆体加工、装药、堵塞、起爆、检查等）任何一个环节中，稍有不慎就有可能发生爆炸事故。1）炸药保管造成的事故炸药如不妥善保管，有可能发生炸药燃烧和爆炸的危险。2）盲炮处理不当造成事故在爆破工作中，由于各种

56、原因造成起爆药包（雷管）瞎火，部分或全部未爆的现象叫盲炮。爆破中发生盲炮，如未及时发现或处理不当，潜在危险极大。往往因误触盲炮，打残眼或摩擦震动等引起盲炮爆炸，造成重大事故。3）爆破时警戒不严、安全距离不够造成的事故爆破时警戒不严或爆破信号标志不明确，以及地震波、冲击波安全距离不够，也会引起爆炸事故。4）早爆事故在爆破工作中，因操作不当或因受某些外来特殊能源作用造成雷管或炸药的早爆。爆破作业的危险性极大，各个环节都有极大的危险。在进行雷管连接时，若用力过猛，雷管自身容易发生爆炸；雷管接线很容易拔出，从而发生雷管爆炸事故，造成人员伤害。装药后筑药用力过猛或用铁质工具进行筑药，安插雷管时用力过大，

57、都容易发生爆炸。封堵时若封堵长度不够，容易形成冲天炮，造成飞石伤人。雷管接线错误，容易形成起爆顺序失控，达不到爆破效果。爆破时安全警戒尤为重要。若警戒不严或爆破时未设警戒，爆破场所未设安全警示标志，矿山职工和外来人员疏忽大意，容易造成人员伤亡。结论：本矿山存在此项危害。5.2.4油料设备的火灾危险性分析重要采掘设备加注燃油时，在采掘设备上存放柴油和其他易燃易爆材料，用汽油擦洗设备，使用过的油纱等易燃材料，没有妥善管理时，容易引起火灾造成人员伤亡。结论：本矿山存在此项危害。5.2.5粉尘危害露天矿山开采在穿孔、爆破、采装、运输等一系列的生产工艺中都会产生大量粉尘。如果不在产尘地点采取综合防尘措施

58、（如喷雾洒水、湿式作业、钻孔作业时设置收尘袋、个人戴防尘器具等），则必然对环境和个人产生危害。结论：本矿山存在此项危害。5.2.6机械伤害原因分析该矿主要设备工具有空压机、凿岩机等。机械设备产生伤害的原因主要有：1）机械设备安全防护装置缺乏或损坏、被拆除，传动部位无防护罩或防护拦。2）操作未执行安全规程，特别是运转时检修。3）未正确使用个人防护用品。4）操作人员疏忽大意，身体进入机械危险部位。5）在检修和正常工作时，机器突然被别人随意启动。6）在不安全的机械上停留、休息，导致事故发生。结论：本矿山存在此项危害。5.2.7车辆伤害原因分析该矿采场主要运输设备有装载机、挖掘机、载重汽车等。车辆伤害

59、的原因主要有：1）矿山机动车辆伤害如铲运机挤、压、轧、碾、撞、摔、倾覆等引起的伤害；2）汽车、装载机运输时安全间距不足，不能及时停车，易发生撞人事故；3）路面不平，会发生翻倒、车石伤人事故；4）运输道路坡度大，重车加速前进时，人停不住车，更易撞人。结论：本矿山存在此项危害。5.2.8 物体打击在采场进行上下交叉生产时，作业、行走、停留、休息，可能会因以下物体遭到打击：1）边坡上的浮石、悬石。2）边坡上作业人员的工具掉落。3）高处坠物。4）在岩石破碎机喂料口，由于卸料、喂料不当，会造成石块伤人。5）开采过程中，不严格控制台阶高度及坡面角，易发生边坡掉块伤人事故。6）斜坡溜矿飞石伤人。结论：本矿山

60、存在此项危害。5.2.9人员滑跌与坠落原因分析造成滑跌与高处坠落事故因素有：1）未系安全带（绳）；2）未按规定设置防护栏、扶手设施；3）采场高陡边缘处，未采取安全防护措施。结论：本矿山存在此项危害。5.2.10违反操作规程或劳动纪律、生产场所环境不良导致事故的原因分析（一）违反操作规程导致事故的原因分析1）任意拆除设备（施）的安全装置、仪器、仪表、警示装置的；2）设备（施）超温、超载荷运行；3）设备运转时，跨越、触摸或擦拭运动部位，；4）调整、检修、清扫设备时未切断电源；5）装载机铲装作业时，在铲斗下面行走或逗留；6）未按规定载人、载物；7）机动车辆行驶时，进行上、下及抛掷物品；8）高空作业时，任意掷扔物件；9）其他不遵守工种安全技术操作规程者。（二）违反劳动纪律导致事故的原因分析工作时间开玩笑打闹、精神溜号、打盹睡觉、脱岗串岗等。（三）生产场所环境不良导致事故的原因分析1）缺少安全装置（保护、保险、信号装置等）或者安全装置有缺陷，无警戒设施或警戒设施有缺