矿山安全专篇.docx
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矿山安全专篇
第一章
总论与技术经济
第一节矿区位置及企业基本情况
一、矿区位置
矿区位于南漳县城SW方向直线距离约46km处，属南漳县板桥镇管辖。
矿区有简易公路到巡检交S251省道直达南漳，南漳至襄樊有S305省道相通，交通十分方便。
矿区位于荆山西延余脉的中低山，矿区四周沟谷交织，地势陡峭,海拔高度在+1192—+1364m之间，相对高差172m，地势东西高中间低，最高峰位于矿区东外缘，海拔1380.3m。
矿区最低侵蚀基准面+1093m。
区内属大陆性温湿气候，四季分明，系北亚热带季风性湿润气候区及北湿带季风气候区的过渡地带。
全区一月最冷，平均气温3℃左右，最低气温为-17.4℃；七月最热，平均气温27℃—28℃，最高气温达39.9℃。
年平均降雨量800—1000mm；降雨主要在夏季，占全
年降雨量的50%左右，阴雨天以7、8月最多，月平均阴雨日为16.5天。
全年无霜期平均为230天。
区内植被较发育，多为灌木林。
经济以农业为主，主要为小麦、水稻、红薯、玉米，兼种烟叶、花生、油菜等，随着经济建设的复苏，
近年来兴办了许多白云石、方解石等矿，带动了当地的经济。
矿区属南漳县板桥镇所辖，电、路均与矿区相通，生产、生活用水充足，劳动力资源丰富，具备矿山开采的外部条件。
二、设计依据
1、《湖北省南漳县双龙寺矿区方解石矿开发利用方案》；
2、《中华人民共和国矿产资源法》；
3、《金属非金属矿山安全规程》GB16423―2006；
4、《爆破安全规程》GB6722—2011；
5、《小型露天采石场安全管理与监督检查规定》（国家安监总局2011第39号令）；
6、设计委托书。
三、设计原则
矿山开采设计力求适合该矿山特点，进行规范设计。
1、体现国家的行业政策和产业方针，最大限度的回收矿区范围内的资源。
2、在矿方提供各项技术资料的基础上分析该矿区范围内的资源条件，水文地质条件，确定合理的开拓方式，采场布置和采矿方法。
3、配备切实可行的采剥装备，提高机械化水平。
4、生产系统和其它生产设施，力求灵活方便，以少投入早见效为目的。
5、对矿石开采过程中的安全生产、工业卫生、环境保护给予充分重视，并符合国家有关规定。
四、矿区范围
1采场开采范围坐标拐点：
（1980西安坐标系）：
5、x:
3483670.64y:
19548697.80
6、x:
3483670.64y:
19548897.81
7、x:
3483453.95y:
19548897.81
8、x:
3483453.95y:
19548697.80
标高+1321m～+1276m
五、现状
方解石矿赋存于三叠系下统大冶组灰岩中F1断层控制，区内仅圈定了一个方解石矿体。
长度128m，平均厚度46m，平面上呈透镜状、剖面上呈菅状产出，走向为北东向，倾向东南115°，倾角一般57°左右，向东偏北侧伏。
最大延深1276m,出露最大标高+1321m.。
根据地表形态，开采技术条件及发展规划等因素选定矿区开采范围。
采场沿走向推进，开采最低标高+1279米，上部标高+1321米，该矿目前正在筹建阶段。
矿区周边无农田和农户，矿区位置较好。
第二节综合技术经济指标
一、综合技术经济指标
综合技术经济指标表
序号
指标名称
单位
数量
备注
一
矿体赋存条件
1
地质储量333资源量
万吨
25.30
设计利用资源量
万吨
25.30
2
矿体产状
倾向
度
115
二
矿石平均品位
CaCO3
%
98.3－99.09
三
矿石物理性质
1
比重
吨/立方米
2
硬度系数
f
3―5
四
采矿指标
1
矿山生产规模
万吨
5
2
矿山服务年限
年
5
3
工作制度
200×1×8
年工作日日工作班班工作时数
4
开拓方式
公路开拓
5
采剥方法
浅孔爆破，水平台阶
6
采场生产能力
吨/班
250
7
同时生产台阶数
个
1
8
回采率
%
95
9
贫化率
%
3
五
劳动生产率
1
全员劳动生产率
吨/人.年
1923
2
采矿工劳动生产率
吨/工班
20.83
六
总图运输
1
矿区面积
平方公里
0.063
2
建筑面积
m2
155
3
运输方式
公路运输
4
运输设备
机动车
七
劳动定员
1
采剥人员
人
6
2
辅助人员
人
4
3
管理人员
人
3
八
销售收入
万元
350.00
九
企业成本
元/吨
25.55
十
税金
万元/年
32.50
十一
利润
万元/年
222.25
十二
总投资
万元
177.80
十三
投资回收期
年
0.80
二、劳动定员及劳动生产率
（一）劳动定员
劳动定员表
序号
工种名称
单位
数量
备注
一
采矿
6
1
凿岩爆破工
人
2
2
装矿工
人
2
3
运输工
人
2
二
辅助工
4
1
压风工
人
2
2
电、钳修理工
人
1
3
炸材发放工
人
1
三
管理人员
3
1
矿长
人
1
2
安全员
人
1
3
财务、统计
人
1
合计
人
13
（二）劳动生产率
1、全员劳动生产率1923吨/人.年；
2、采矿工人劳动生产率20.83吨/工班。
三、原矿成本
（1）成本计算依据
a.矿山生产规模5万吨/年；
b.各种原材料价格按现行价计算；
c.各种税费、人工工资按矿山提供数据计算。
（2）矿石成本计算
经矿石成本分析计算，成本为25.55元/吨其中：
采矿原材料及人工工资10.80元/吨，装车费3.00元／吨，税收6.50元／吨，矿石成本计算见下表。
矿石成本计算表
单位：
元/吨
序号
名称
金额
备注
1
人工费
8.60
2
炸药
1.20
3
电雷管
0.05
4
导爆管
0.17
5
钻头
0.40
6
钻杆
0.08
7
机油
0.10
8
风水管
0.12
9
修理费
0.08
小计
10.80
10
装车费
3.00
11
税金
6.50
12
各种费用
5.25
资源补偿及水土保持费、企业管理、设备更新及工伤事故费
小计
14.75
总计
25.55
4.企业经济效益分析（见表）
经济效益分析表
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
总产量
吨
50000.00
2
销售价
元/吨
70.00
3
销售收入
元
3500000.00
4
企业总成本
元
1277500.00
5
企业年利润
元
2222500.00
6
利润率
%
63.50%
四、设计投资
投资估算表
序号
项目
单位
数量
单价元
金额（元）
一
采矿工程
108880
1
露天剥离
m3
2400
7.20
17280
2
排土场挡碴坝
m3
720
120
86400
3
采场截水沟
m
280
10
2800
4
排土场截水沟
m
140
10
2400
二
建筑工程
62000
工业与民用建筑
m2
155
400
62000
三
供排水
1000
水箱
个
1
1000
1000
四
总图运输
60000
1
矿区公路
km
0.4
150000
60000
2
运矿汽车（利用社会车辆）
辆
2
五
设备购置
1439500
1
空压机3.2/5
台
2
12000
24000
2
高压风管Φ18
m
500
15
7500
3
凿岩机7655
台
2
4000
8000
4
挖掘机HD220
台
1
1400000
1400000
六
供电及通讯工程
22000
1
供电线路及电器配件
20000
2
电话机
部
2
1000
2000
七
不可预见费
%
5
84669
合计
1778049
设计投资估算：
采矿工程10.89万元；建筑工程6.20万元；设备购置143.95万元；供电工程及通讯2.20万元；设计总投资177.80万元。
第二章地质
一、地层
矿区属扬子地层区上扬子地层分区，出露地层为三叠系下统大冶组（T1d）。
地层岩性以薄层状灰岩为其主要特征，自下而上分为4个岩性段，第一岩性段为页岩夹薄层状灰岩、泥灰岩，上部为薄层灰岩、泥灰岩夹页岩，富含菊石和双壳类化石；第二岩性段以灰至灰黑色中厚层状灰岩夹薄层状灰岩为主；第三岩性段以薄层状灰岩夹中厚层状灰岩为主，蠕虫状灰岩（虫迹构造）发育，夹少量钙质泥岩；第四岩性段以厚层、中厚层状灰岩为主，顶部为鲕状灰岩及少量白云质灰岩，厚306.44m。
与下伏龙潭组和大隆组及上覆嘉陵江组均呈整合接触。
二、构造
矿区为一倾向北北东的单斜构造，见有北北东向F1和北东向F2两组断层。
F1断层：
分布于东矿区内，长度约430m，最大宽度为46m，走向呈北东向，倾向东南115°，倾角一般为57°左右，断层内发育碎裂岩和充填方解石矿（脉），断面呈波状，发育步阶、擦痕，力学性质属张性正断层。
F2断层：
分布于西矿区内，长300m，宽度2—15m，走向呈北北东向，倾向北西325°，倾角约53°，断层内发育碎裂岩和充填方解石矿（脉），亦属张性正断层，推测其与F1断层为同期共轭断层。
另外，见节理、裂隙比较发育。
节理大部分较平直，少量呈弯曲状，大部分无充填物，少量充填方解石脉或粘土质，延伸一般3-5米，少量大于10米。
地表多见沿节理发育岩溶裂隙。
节理力学性质多为压扭性，少量为张扭性。
本次工作地表对不同地段节理裂隙进行了专门观察研究及统计，经对矿区统计的节理进行等密图分析表明，主要发育有两组节理：
a组125°∠58°、b组295°∠50°。
三、矿层特征
（1）矿体的形态、状况及规模
区内共圈定2个方解石矿体（Ⅰ、Ⅱ），均产在断裂内，受构造控制，其分布特征叙述如下：
Ⅰ矿体：
分布于东矿区，赋存于F1断层内，受断层控制，长度128m，平均厚度46m，平面上呈透镜状、剖面上呈菅状产出，走向为北东向，倾向东南115°，倾角一般57°左右，向东偏北侧伏。
最大延深1276m,出露最大标高+1321m.。
Ⅱ矿体：
分布西矿区，严格受F2断层控制，长度114m，平均厚度15m，呈似层状产出，走向为北北东向，倾向北北西325°，倾角一般51°—53°。
最大延深1200m，最大出露标高+1218m。
（2）矿石类型及其质量
矿石自然类型单一，为方解石岩（脉）。
矿石主要由方解石组成，晶体呈菱面体，集合体呈致密块状，白、乳白色，条痕白色，硬度为3，平行菱面三组完全解理；微量白云石，晶体呈菱面体，集合体呈块状，颜色为灰白色，硬度3.5—4，矿石质地较纯，但沿解理裂隙时有铁质薄膜。
矿石具有巨型晶结构，块状构造。
矿石化学成分：
Ⅰ矿体CaO含量为54.9—55.8%，平均55.4%；MgO含量为0.2—0.9%，平均0.3%；Fe2O3含量0.1-0.29%，平均0.23%。
Ⅱ矿体CaO含量为54.2—55.7%，平均55.2%；MgO含量为0.1-0.9%，平均0.4%；Fe2O3含量0.21—0.29%，平均0.25%。
四、矿层围岩与夹石
矿体与围岩产状相交，Ⅰ矿体顶底板围岩为薄层状微晶灰岩，Ⅱ矿体顶底板围岩为中厚层状隐至微晶灰岩，一般抗压强度75.2—83.5mPa，属坚硬岩石类。
五、水文地质及工程地质
（一）水文地质
矿区地形东西高中间低、北高南低，没有常流水系，仅有弱的季节性地表水。
地层为单斜岩层，自然排泄条件良好。
区内主要岩性为灰岩，透水性较好，由于坡势较陡，大气降水在较短时间内均能自然排出，不会造成采场积水。
区内岩溶发育，地表见不少溶蚀坑和溶蚀槽。
未来矿床的开采方式拟为露天开采，拟定未来采场底盘标高Ⅰ矿体+1276m、Ⅱ矿体+1200m，均高于当地侵蚀基准面（+1093m），开采工作不受其影响。
总之，矿区地表水系不发育，大气降水补给地下水，地下水排泄条件良好，矿体整体位于当地最低侵蚀基准面以上。
依据《固体矿产地质勘查规范总则》（GB/T13908-2002），矿区水文地质条件简单（Ⅰ类）。
（二）工程地质
影响矿区露天采场边坡稳定性的因素为岩石结构面，主要有岩石节理裂隙和层面。
区内节理裂隙主要为两组，即a组25°∠70°、b组295°∠68°。
节理裂隙与边坡交角均小于55°。
根据以往矿区工作经验，易产生边坡滑动，属不稳定型。
层面产状40°∠25—32°，层理面方向与边坡坡向垂直，而倾角又小于露天采场最终边坡角60°，故层面对边坡的影响作用不大。
另外，水文地质条件也是影响边坡稳定性的因素之一。
当开采到一定规模后，加上降水的影响，特别是近地表容易分离滑动，使边坡变形，岩块脱落呈小片滑落，从而影响安全生产。
区内矿体出露较好，覆盖物较少，露天开采采场推进方向与矿体倾向垂直。
矿体顶底板灰岩为较坚硬岩石类，薄层—中厚层结构面，岩石中节理裂隙比较发育，矿体顶底板（采场断面）的稳定性一般。
另外，矿区地形地貌条件简单，地形有利于自然排水。
综上所述，矿区工程地质条件中等（Ⅱ—2类型）。
（三）环境地质及开采技术条件
矿区为山坡露天矿，在区域地质上属相对稳定地区；现状条件下矿区地质环境良好；矿山开采可能引起水土流失、崩陷、滑坡、泥石流等自然地质灾害；矿山在剥离、穿孔、爆破、采装、运输及破碎过程中，将产生废石（土）、粉尘、废气及爆破震动等，对矿山及其附近的生态环境有一定影响。
综合判定，矿区环境地质质量中等。
六、储量计算
在矿区范围内，地质普查报告共求得方解石矿333资源量25.30万吨。
可利用资源量为333资源量25.30万吨。
第三章采矿
第一节矿山现状
矿山目前处于筹建阶段，未开发，二0一一年六月该矿委托武汉地质工程勘察院编制了《湖北省南漳县双龙寺矿区方解石矿开发利用方案》确定生产能力为5万吨/年。
第二节开采范围及开采方式
一、开采范围
1采场开采范围拐点坐标为：
5、x:
3483670.64y:
19548697.80
6、x:
3483670.64y:
19548897.81
7、x:
3483453.95y:
19548897.81
8、x:
3483453.95y:
19548697.80
标高+1321m～+1279m
二、开采方式
根据地形地势采用山坡露天开采。
第三节露天开采境界
一、经济合理剥采比确定
采用产品成本比较法进行计算
依据公式n经=
式中：
n经―经济合理剥采比m3/m3，
c―用坑内法开采的矿石成本，元/m3，
a―用露天法开采的矿石成本，元/m3，
b―矿床用露天开采的剥岩成本，元/m3，
根据襄樊市和南漳县矿山开采实际资料统计对比，坑内开采矿石成本为39.60元/m3，露天开采纯采矿成本为25.55元/m3，露天剥岩成本为5.20元/m3，即：
n经=
=2.70m3/m3
二、露天开采境界
由于采矿场沿走向高差较大，阶段较多，而矿层厚度较薄，因此，沿采场中部作地质横剖面，经计算全矿平均采剥比为1：
0.065，小于该矿经济合理剥采比。
因此，根据矿山地形及矿体赋存条件，按《小型露天采石场安全管理与监督检查规定》要求，结合该矿地形和矿体赋存特点，露天底平面沿山坡采用梯段布置形式，即：
+1321m、+1315m、+1309m、+1303m、+1297m～+1291m、+1279m，露天开采沿山坡从上至下高差42米。
三、开采技术条件
矿区地形东西高中间低、北高南低，没有常流水系，仅有弱的季节性地表水。
地层为单斜岩层，自然排泄条件良好。
区内主要岩性为灰岩，透水性较好，由于坡势较陡，大气降水在较短时间内均能自然排出，不会造成采场积水。
区内岩溶发育，地表见不少溶蚀坑和溶蚀槽。
矿体及围岩多为坚硬，半坚硬岩组。
岩石质地较坚硬，岩石级别为V－ⅥI级。
岩矿层中虽有层理和节理，但整体性较好，力学强度较高，并不影响矿层顶、底板的稳定性。
长期开采后，工程地质条件会发生转化，局部裂隙较发育地段的坚固性和稳固性会有所降低。
为工程地质简单的矿体。
第四节采场主要结构参数
一、采场最终边坡角
矿体平均倾角57°左右，顶底板岩石均为石灰岩，因此，选定采场最终边坡角60°。
二、采场阶段坡面角
方解石矿及顶底盘岩石强度均较高，因此选取阶段坡面角不大于70°。
三、采场边坡组成及最终平台宽度的确定
1、采场边坡组成
由于采矿场位于山坡且沿山坡梯段开采，因此，确定采场端部及上下盘最终边坡角为60°，由于开采水平距离较长，因此，露天采场开采终了可以两个台阶一并段。
2、采场最终平台宽度的确定
安全平台不小于4米；
清扫平台不小于5米；
运输平台最小宽度为5米；
最小工作平台宽度7.5米。
四、露天开采深度
根据矿山地形及矿体赋存条件，按《小型露天采石场安全管理与监督检查规定》要求，结合该矿地形和矿体赋存特点，露天底平面沿山坡采用梯段布置形式，即：
+1321m、+1315m、+1309m、+1303m、+1297m～+1291m、+1279m，露天开采沿山坡从上至下高差42米。
第五节矿山规模和作业制度
一、矿山规模的验证
A=
=
=4.81万吨/年
式中：
A—生产能力，单位为万吨/年；
Q—露天开采范围内可采矿石量，单位为万吨；
n—矿石回采率，95%；
tp—合理的矿山服务年限，5年。
从以上验证看，设计生规模基本符合矿山实际情况。
二、矿山服务年限及作业制度
1、矿山服务年限
按5万吨/年生产规模，回采率95%，废石混入率3%，25.30万吨可采矿量，服务年限5年。
2、作业制度
结合当地气候条件，设计采用不连续周工作制，扣除法法定假日，气候影响因素，年工作日数定为200天，每天工作一班，每班8小时。
按年生产能力5万吨计算，生产不均衡系数取1.15，平均日产矿石287.50吨。
第六节开拓运输
矿体长128米，平均厚46米，倾向115°，平均倾角57°左右。
高程在+1321米～+1279米之间，矿体平均倾角57°，采用公路运输开拓。
1、开拓运输
采出的矿石及剥离的废石分别经各自的运输平台装车外运。
2、露天采场阶段高度、标高、开沟位置及推进方向、开采顺序
阶段高度为6米，矿体最低梯段标高为：
+1279m，上部梯段标高为+1321m。
从矿体上盘围岩掘开段沟，即沿矿体倾向掘沟，沿走向分段推进，直至开采境界最终边帮，。
垂直方向上按照从上至下分层开采的原则，即先采上分层，后采下分层。
第七节采剥工作
一、采剥工艺
选用手持式风动凿岩机钻凿炮孔，岩石膨化销铵炸药，导爆管起爆，为减轻工人体力劳动保障安全，爆破后的矿石或废石均采用挖掘机装车，拖拉机或矿用农用车运输。
使用浅孔凿岩机钻孔，
1.钻机选型
选用7655型凿岩机。
其特点是机动灵活，设备重量轻，钻孔效率高，凿孔直径34～45mm，钻孔深度＜6米。
2.采场爆破参数：
最小抵抗线：
2米；
炮孔间距:
2.5米；
炮眼深度：
3.3米；
炮眼装药量：
1.50公斤；
3、爆破安全距离
根据《爆破安全规程》要求：
浅眼爆破法破碎大块岩石飞散距离为300米；
根据以上参数，确定爆破时个别飞石对人员的安全距离为300米。
在生产中应以此为参考设立爆破警戒线。
二、采剥工作面主要结构参数
矿体平均倾角57°，采剥工作面均按水平分层布置，其主要结构尺寸为：
阶段垂高：
6米；
工作面长：
46米；
分层开采厚度：
3.0米；
推进方式：
沿走向全面推进。
三、矿石损失率和贫化率
参照建材矿山实例及该矿以往的有关参数，选取矿石损失率5%，废石混入率3%。
第八节矿山基建
一、第一开采标高的确定
1、确定的原则
a、依据地形条件，在节约投资的前提下，开采设备运输道路较易达到的高度；
b、在减少削顶工程量的情况下，所选用设备能达到的工作高度；
c、基建工作完成后，应保有足够的两级矿量。
2、首采区标高的确定
根据矿山地形及矿体赋存条件，按《小型露天采石场安全管理与监督检查规定》要求，结合该矿地形和矿体赋存特点，，露天采场沿山坡采用梯段布置形式，即：
+1321m、+1315m、+1309m、+1303m、+1297m～+1291m、+1279m，露天开采沿山坡从上至下高差42米。
矿山首采区标高即为+1321m～+1315m（沿走向分梯段剥离）。
二、矿山基建、采准工程量
1、新修公路从矿区西北部上山至采矿水平。
公路线全长400m，工程总量0.20万m3。
2、采准工作
矿山基建采准从矿体采场上部进行，采准工作面位于开采范围的中部，投产时采准工作面沿走向长50m，倾向宽46m，基建剥离量约0.24万m3。
由此，矿山基建工作总量为0.44万m3（其中公路土石方0.20万m3），直接运到排土场排放。
基建结束时，矿山开拓矿石总量3.73万吨，开拓矿量保有期0.74年，形成采场工作面一个，工作平台宽为7.5m（沿走向），高6m。
三、基建工期
基建内容为开拓公路400m，基建采准剥离工程量0.24万m3，修截水沟420m其中：
排土场140m，沿山凹布置,排土场挡碴坝砌筑工程量720m3，部分设备安装，总计工作量施工建设期为4个月（见下表）。
基建工期表
时间
项目
月
月
月
月
月
月
月
月
月
公路
削顶剥离
排土场
设备安装
第四章矿山机械
一、设计依据
矿山日产矿石287.5吨，采场日剥离废石总量为19m3，采场内最大运输距离约为400m。
二、设备选型
1、开采设备
采场凿岩设备选用7655型风动凿岩机2台（1台备用）。
2、装车运输设备
矿山采场采用挖掘机装车，载重自卸汽车运输。
（1）利用矿山现有挖掘机。
（2）自卸载重汽车两台（社会车辆）
3、压风设备
采场供风采用开山牌3.2/5型移动式柴油空压机2台，额定风量为3.2m3。
设备明细表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备
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