某金矿技术设备方案和工程方案.docx

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某金矿技术设备方案和工程方案

6技术、设备方案和工程方案

6.1采矿方案

6.1.1概述

***矿金矿位于**交界的西缘，碌曲县贡巴的东北侧，东起***矿主峰，西至纳卜加索迪，东西长4.0公里，南北宽1.0公里范围内，矿体严格受断裂构造控制，产出于F1上盘的F7—F8断裂间上震旦统***矿组和下寒武统俄都组黑色含炭碎屑岩系的碎裂岩带和角砾岩带中，矿体展布方向70°—80°，与区域总体构造方向基本一致。

矿区在地理分区上属秦岭山脉西段，海拔3600—3900米，***矿主峰高4059.4米，山势西低东高，地形坡度大都在20°—30°之间，地形较平缓，切割深度不大，在地貌上属于高山侵蚀地形和剥蚀堆积地形，并形成大小不等的高原沼泽。

矿区位于青藏高原的东北部，属大陆性高寒气候，总的特点是寒冷潮湿，气温变化大，年平均气温-1.1℃，最高气温（7月份）17.4℃，最低（元月份）-17.6℃；9月份开始降雪，10月至次年5月为冰冻期，冻土层厚1.0—3.0米；年平均降水量为810毫米，降水集中在7—8月，一年四季多有西北风，最大风力达8级。

6.1.2开采范围及开采方式的选择

6.1.2.1开采范围

本次设计依据**省地矿局第三地质矿产勘查院二〇〇六年四月提交的《**省**县***矿金矿床详查地质报告》，并结合***矿矿业有限公司委托要求来确定开采范围。

设计选择普查程度较高的资源储量部位（95～113线）进行开采，开采深度由地表至3714米标高，面积5.08万平方米。

首采区范围内设计利用资源储量：

矿石量（332+333）714万吨，平均品位2.35g/t。

在首采范围的境界外矿量，将视后期探矿情况确定规划。

6.1.2.2开采技术条件

⑴矿体赋存条件

全区共圈出表内外金矿体70个，主要集中分布在矿区中西部（95—111线），组成一个很大的矿体群，矿体形态很复杂，时有膨大、收缩和分枝，复合、尖灭、再现的特征，出露标高3450—3780米。

矿床最大的特点是矿石品位低，规模大，埋藏浅，绝大部分为表露矿体，开采条件好，矿石以表外矿石为主，约占总储量的3/4，而表内矿石较少，约占总储量的1/4。

⑵矿床开采工程地质条件

矿区地层出露岩性为灰色千枚状绢云母板岩、绢云母粉砂质板岩、炭质板岩、粉砂质板岩、薄层状钙质粉砂岩、含铁千枚岩、含炭绢云母粉砂质板岩、千枚状绢云母泥质板岩、凝灰质板岩、紫红色含铁板岩及中厚层硅质岩等，岩石节理、裂隙发育，构造挤压强烈，风化带厚度在构造破碎带中可达100米以上，一般达20—30米，矿床的地质构造属于断裂褶皱型。

矿床总体构造线方向北东东呈近东西向，褶曲以线型紧密褶曲为主，断裂以走向断裂为多见。

从各钻孔施工中观测以及钻孔岩性检查情况来看，该区地层强度不均，工程地质条件较差。

⑶矿床开采水文地质条件

碌曲县每年7—9月为雨季，最大日降水量为44.9mm，最大蒸发量为9.4mm，区内所见地下水，地表水体不多。

矿床内地表水、地下水主要靠大气降水补给，矿床位于当地侵蚀基准面以上，高出66米之多，储水地层主要为第四系地层，其它地层除构造破碎带微含水外，基本不含水，所以矿床水文地应属简单到中等类型。

6.1.2.3开采方式选择

结合矿体赋存特点，从开采技术条件看，***矿金矿首采范围内实施露天开采无论在技术还是在生产管理上均明显优越于地下开采，本次设计确定露天开采为矿山开采方案。

深部如何开采将视后期探矿情况确定。

6.1.3露天开采境界的确定

6.1.3.1境界圈定原则

⑴以境界剥采比小于或等于经济合理剥采比初定露天采场境界。

⑵以平均剥采比小于经济合理剥采比来校核露天采场境界。

⑶根据现有资料，在少占草地减少剥岩的前提下，尽可能把顶底盘及两端的矿体圈定在境界内，以免资源损失。

6.1.3.2经济合理剥采比确定

经济合理剥采比是露天开采设计的重要依据。

在计算经济合理剥采比时，采用原矿成本法计算，确定***矿金矿的经济合理剥采比为6.8m3/m3。

计算所用参数、方法及计算结果详见表6-1、6-2。

经济合理剥采比计算的基础数据表6-1

指标名称

符号

单位

露天开采

地下开采

矿石容重

γ

t/m3

2.64

2.64

露天开采成本

a

元/吨

12

—

地下开采成本

CD

元/吨

—

90

露天剥离成本

b

元/米3

30

—

经济合理剥采比计算方法及结果表表6-2

计算方法

计算依据

计算公式

计算结果

原矿成本法

原矿的开采成本

nJH=γ（CD-a）/b

6.8

通过上表中的计算，***矿金矿的经济合理剥采比确定为6.8m3/m3。

6.1.3.3露天边坡参数的选取

***矿金矿露天开采的优点是很明显的，但如何相对减少基建剥岩量仍是设计工作的一个重点问题。

要保证设计质量，首先从优化露天边坡参数开始：

该矿未作边坡稳定性的试验研究，缺乏岩石力学资料。

基于安全和效益两项指标考虑，根据矿山现有资料并参照其它类似矿山资料，边坡参数暂定如下：

台阶坡面角：

原生矿岩层：

60º

台阶高度：

10m

6.1.3.4露天境界圈定及分层矿岩量计算

基建选择95#～113#勘探线间较厚大部位的矿体。

可行性研究阶段圈定的露天境界。

在保证境界剥采比不大于经济合理剥采比的前提下，合理缩小露天境界以减小基建剥岩量。

依据上述指导思想和所确定的边坡参数圈定露天境界，对各分层进行境界剥采比计算，其境界剥采比均小于经济合理剥采比。

得出露天境界如下。

采场境界尺寸：

810×280㎡（长×宽）

露天顶部标高：

3784m

露天底部标高：

3714m

台阶高度：

10m

最小工作平台宽：

40m

段沟最小底宽：

18m

段沟最小顶宽：

26m

清扫平台宽度：

7m

安全平台宽度：

4m

台阶坡面角：

原生矿岩层：

60º

露天最终边坡角：

44º25′34″

境界内矿岩总量：

831.8万米3

其中岩石量：

548.7万米3

矿石量：

714万吨

露天开采境界详见附图

露天境界内分层矿岩量见表4-3

露天境界内分层矿岩量表

数据

分层

矿岩总量

（万米3）

岩石量

（万米3）

矿石量

（万吨）

剥采比

（米3/米3）

3774以上

31.67

22.62

23.89

2.5

3764～3774

69.30

42.12

71.76

1.5

3754～3764

100.53

55.63

118.54

1.2

3744～3754

136.01

71.09

171.38

1.1

3734～3744

160.06

112.17

126.44

2.3

3724～3734

170.86

126.38

117.42

2.8

3714～3724

163.39

131.35

84.59

4.1

合计

831.8

561.4

714

2.1

矿山总矿石量714万吨，岩石量561.4万m3。

矿山平均剥采比为2.1m3/m3。

6.1.4开拓运输

6.1.4.1开拓运输方案的选择

矿区山势西低东高，地形坡度大都在20°—30°之间，地形较平缓，露天采场距选矿厂0.3km。

上述条件决定了***矿金矿较适宜的开拓运输方案为单一的公路开拓，汽车运输。

该矿为山坡露天矿，矿山剥采比小，运输线路对剥岩工程量和边坡扩帮量影响较小，结合地表运输方向，设计在露天境界下盘修折返线路，矿石由汽车运至破碎。

废石运输从各水平分层直接由汽车运至废石场。

6.1.4.2运输汽车选型与计算

矿山平均年运输矿石量90万吨，岩石量71.6万米3。

设计以铲装设备为主，合理匹配运输设备。

选取SH361型矿用自卸汽车运输矿岩，汽车载重15吨，车厢容积6.4米3（堆装8.7米3）。

运输汽车计算：

N=QK3/CHAK4

A=480GK1K2/T

上式中参数：

N—运输汽车台数

Q—露天矿年运输量279万吨

G—汽车额定载重15吨/车

K1—汽车载重利用系数0.80

K2—汽车时间利用系数0.65

T—汽车周转一次的时间，10min

K3—运输不均衡系数1.05

K4—自卸汽车出车率0.7

C—每天工作班数3班

H—每年工作日数300天

A－运矿运岩台班能力，吨/台班

计算结果：

汽车台班能力

A=374

运输汽车台数N=12.4

选取运输汽车台数为13台。

6.1.5采剥作业

6.1.5.1采剥工艺选择

矿区地势东高西低，设计推荐：

水平分层采矿，每个水平都沿地形由西向东偏南方向开沟，工作线沿东西偏南方向布置，由南向北偏西方向推进。

6.1.5.2穿爆工作

根据矿岩物理力学性质及确定的采矿规模，选用穿孔设备：

履带式风动潜孔钻机一台，孔径115。

型号:

PCR200—DH，其钻孔直径Ø115㎜。

矿山年采剥量279万吨，计算钻机PCR200—DH型台数3台。

计算公式为：

N=Q/qp（1-e）

上式中参数：

N—钻机台数

Q—年产量吨/年

q—米爆破量吨/米

P—年穿孔量米/年

e—废孔率

具体穿孔爆破参数的取值见表6-5

穿孔爆破参数表表6-5

序号

项目

单位

数量

1

年采剥工作量

t

2790000

2

炮孔直径

mm

110

3

孔距

m

4.0

4

排距

m

3.5

5

孔深

m

11

6

米爆破量

t/m

34

7

矿岩体重

t/m3

2.64

8

钻机台效

m/台年

30000

9

废孔率

%

8

10

计算钻机台数

台

2.97

11

选取钻机台数

台

3

矿岩均采用中深孔爆破，采矿台阶高10m，爆破参数见附表4-5，单位炸药消耗量：

矿石0.35kg/m3,岩石0.35kg/m3，年平均炸药消耗量370吨。

矿石大块产出率6%。

二次破碎使用Y-24凿岩机，使用一台，备用一台，爆破采用2#岩石炸药，雷管导火线起爆。

矿山中深孔爆破在靠近端帮时，必须减少一次起爆孔数和一次爆破的装药量。

在靠近采场边界时，须采用控制爆破。

露天穿孔设备供风由场内配套移动式空压机供给。

6.1.5.3铲装工作

⑴铲装设备的选择

***矿金矿年平均矿岩总量105.7万m3/年，其中采矿量90万吨。

根据以上条件，参照近些年来国内其它矿山的一般作法，确定采用六台1.9m3液压挖掘机铲装，并配三台ZL-40型前装机辅助装矿。

液压挖掘机铲装安全性好，效率高，故障低，是露天开采的理想设备。

⑵铲装作业

采场生产期开始，边剥离边采矿，坚持“采剥并举，剥离先行”的指导方针。

台阶间超前40m以上，以保证一个台阶最小工作平台宽度，这样既可以最大限度地满足矿山二级矿量要求，又能充分发挥设备效率。

6.1.5.4主要采剥作业材料消耗

穿孔爆破以及铲装运输作业的主要材料消耗见表6-6、6-7、6-8、6-9。

（1）ZL40前装机表6-6

材料名称

消耗量（kg/台班）

柴油

139

机油

1.0

洗油

0.3

黄干油

0.5

透平油

0.5

（2）DH420LC-7型液压挖掘机（1.9m3）材料消耗量表表6-7

名称

消耗量

参考价

燃油滤芯

2个/月

50元/个

机油滤芯

1个/月

600元/个

先导滤芯

2个/月

25元/个

液压油滤芯

2个/1.5月

102元/个

空气滤芯

1套/2月

195元/套

侧齿

2对/月

480元/对

机油

9桶/月

65元/桶

液压油

1.5桶/月