某硅石矿初步设计方案说明书学位论文.docx
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某硅石矿初步设计方案说明书学位论文
1.总论
XX硅石矿隶属XX。
经济类型:
有限责任公司;项目性质:
新建矿山;建设规模:
XX吨/年;产品方案:
石英岩石料。
1.1地理位置与交通
矿区位于XX北,行政区划隶属于XX管辖。
地理中心坐标:
XX;XX。
矿区南东距XXkm、距XX,XX——XX——XX公路由矿区北侧通过,有柏油、砂石公路相通,交通便利。
1.2自然地理与经济环境条件
矿区属XX中高山地,海拔标高XXm,相对高差XXm,岩石裸露中等。
地形切割较小,西高东低。
水系比较发育,从沟谷由西向东流径。
本区为典型的大陆性气候。
夏季炎热,冬季寒冷,最高气温为27℃,最低气温-30℃。
年平均降水量在300~450mm之间,降雨量集中在7~8月份,多为暴雨或大雨,年蒸发量可达1300mm以上。
风向以西北风为主,春季常伴有沙尘,最大风速8m/s。
冰冻期自10月上旬至翌年5月中旬,最大冻土深度1.4m。
该区为XX边远农区,经济欠发达,生产以农业为主,人口密度一般,劳动力较充足。
区内地方企业主要为矿山企业。
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),该区地震动峰值加速度(g)为XX,对照烈度XX度。
1.3外部建设条件
1、交通
矿区南东距XX、距XX,XX——XX——XX公路由矿区北侧通过,有柏油、砂石公路相通,交通便利。
2、供电
矿区距XX10kv高压供电线路5km,可满足供电需要。
3、供水
矿区附近地下潜水丰富,可在矿区打井取水。
可满足生产和生活用水。
4、材料供应
矿山开发所需建筑材料可从XX、XX购进。
5、通讯
矿区内通讯网络覆盖全区,条件较好。
1.4采矿许可证划定矿区范围
划定矿区范围拐点坐标如下:
拐点编号
X
Y
1
2
3
4
矿区面积:
XXKm²,开采深度:
XXm。
1.5资源储量
XX年XX月XX编制的《XX地质储量说明书》估算推断的内蕴经济资源量(333):
XX万吨。
矿山开采可利用资源量为:
XX万吨。
1.6设计编制范围
设计编制范围:
采矿工程、总图运输及辅助设施等,并估算项目总投资及预期经济效益。
1.7设计原则及指导思考
1.7.1设计依据
1、《XX地质储量说明书》
(XX)
2、《XX开发利用概略研究方案》(XX)
3、XX国土资源局于XX年XX月XX日颁发的XX《采矿许可证》(证号:
XX)
4、《XX露天采矿工程安全预评价报告》(XX)
5、XX发展和改革局《关于同意XX石英岩开采建设项目的批复》(XX)
6、《金属非金属矿山安全规程》(GB16423—2006)
7、《爆破安全规程》(GB6722-2003)
8、国家安全生产管理监督局和国家煤矿安全监察局于2004年12月公布的《小型露天采石场安全生产暂行规定》。
9、国家安全监管总局于2007年4月发布的《关于在中小型露天采石场推广中深孔爆破开采技术的指导意见》(安监总管[2007]85号)。
10、XX《露天采矿工程初步设计》委托书
1.7.2设计的基本原则和指导思想
1、以生产可靠为前提,采用成熟、可靠的采矿工艺和装备。
2、在认真调查研究各项建设条件的基础上,研究确定切实可行的开采方案。
3、按规范合理开采、开发利用国家资源的原则进行编写。
4、应贯彻执行国家和地区对环保、劳动安全、工业卫生、计量及消防方面的有关规定和标准。
5、按建设项目安全设施“三同时”的要求;坚持投资省、工艺、技术装备先进,辅助生产设施、生活福利设施、安全设施同步进行的基本设计原则为指导思想。
1.8主要建设方案
1.8.1建设规模、产品方案及服务年限
1、建设规模:
年开采石英岩XX万/吨,年工作XX天;
2、产品方案:
石英岩(硅石);
3、矿山服务年限:
XX年。
1.8.2开采方案
1、开采方式
根据矿体赋存状态及开采技术条件,经技术比较论证,矿山采用露天开采。
2、开拓运输方案
根据地形地质条件、矿体赋存状态等,经分析比较确定矿山采用下盘直进式公路开拓汽车运输方案。
3、采矿方法
采矿工艺采用自上而下的台阶式中深孔爆破开采,台阶高度XX米,最小作业平台宽度XX米,最小工作线长度XX米,工作坡面角XX最终边坡角小于XX度,工作面的推进方向采用沿走向由矿体上盘向上、下盘推进的横向采、剥法。
开采深度:
由XX米。
采矿损失率XX%,采矿贫化率XX%。
1.9项目总投资与资金来源
项目总投资概算为XX万元,其中建设投资XX万元,流动资金为XX万元。
全部资金自筹解决。
1.10主要技术经济指标
综合技术经济指标一览表
序号
项目
单位
指标
备注
1
地质资源
1.1
资源储量
万吨
1.2
开采利用资源量
万吨
1.2
矿体斌存状态
长度
m
出露厚度
m
总体走向
倾向
倾角
°
1.3
赋矿标高
m
1.4
开采深度
m
1.5
矿体体重
吨/m3
1.6
开采技术条件
水文地质条件
简单
工程地质条件
中等
环境地质条件
一般
2
采矿
2.1
矿山生产能力
万t/a
万t/d
2.2
采剥总规模
万t/a
2.3
矿山服务年限
a
2.4
矿山工作制度
d/a
间断工作制
班/d
h/班
2.5
开拓方式
公路开拓汽车运输
2.6
开采方式
露天开采
2.7
露天采场主要参数
台阶高度
m
最终台阶坡面角
°
2.8
采矿损失率
%
2.9
采矿贫化率
%
2.10
全矿平均剥采比
m3/m3
3
供水
3.1
矿山总用量
t/d
其中:
生产用水
t/d
生活用水
t/d
3.2
单位矿石总用水量
t/m3
续上表
序号
项目
单位
指标
备注
4
供电
5
总图运输
万t/a
5.1
外部运输量
万t/a
其中:
运入
万t/a
运出
万t/a
5.2
矿区总占地面积
Km2
6
新增总建筑面积
m2
7
劳动定员及工资水平
7.1
在册职工总数
人
其中:
工人
人
技管、服务人员
人
7.2
全员劳动生产率
吨/人.年
8
投资及资金来源
8.1
项目总投资
万元
其中:
建设投资
万元
流动投资
万元
8.2
资金来源
全部自筹
9
总成本
万元/a
10
销售收入、销售税金及利润
10.1
销售收入
万元/a
10.2
销售税金及附加
万元/a
10.3
矿产资源税
万元/a
10.4
达产年利润总额
万元/a
10.5
所得税
万元/a
10.6
税后利润
万元/a
11
盈利能力
11.1
投资利税率
%
11.2
投资利润率
%
1.11结论与建议
1、该矿区地质工作程度低,属小型矿山,有一定的开采价值,外部建设条件较好,可分期建设。
2、矿区水文地质、工程地质和环境地质工作研究程度不足,只作了概略调查,建议矿山在今后的开采、建设工作中予以解决。
3、矿山资源储量不足,建议矿山加大地质勘查力度,增加资源储量,延长矿山服务年限。
4、该项目属投资小,回收期短,经济效益较好的建设项目。
5、项目建成后投资回收期为XX年,投资利税率为XX%,具有一定的经济效益和抗风险能力。
建议有关部门给以大力支持,使该项目早日实施。
2、地质
2.1矿区地质
2.1.1地层
本区大地构造位置位于华北地台北缘,XX地轴中段;XX断隆,XX复背斜北翼。
区内出露地层由下至上发育有太古界乌拉山群,以及第三系,第四系地层等。
1、太古界乌拉山群
岩性为混合岩化黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩夹含铁石英岩以及角闪片岩局部夹麻粒岩。
局部为混合岩化角闪片麻岩、角闪石岩。
2、第三系
岩性为一套泥岩、砂砾岩,分布于山涧沟谷两侧地带及大青山山顶。
3、第四系
岩性为风成黄土,现代残坡积、冲及物等,分布于山涧沟谷地带。
2.1.2构造
矿区位于内蒙地轴西段。
处于阴山断隆东部,大青山复背斜北翼,临河——尚义深断裂北侧。
褶皱断裂构造在区内较为发育,主构造线方向总体上呈北东东向展布,次级构造方向呈北东、北西向。
2.1.3岩浆岩
本区岩浆活动较强烈,火成岩浆活动广泛。
岩浆岩体有华力西期花岗岩、花岗闪长岩,呈岩柱状东西向带状产出。
燕山期侵入岩有钾长花岗岩分布。
其次有中基性脉岩分布,为角闪岩脉、花岗闪长岩、花岗岩脉、斜长花岗岩脉、闪长岩脉和石英脉等。
2.2矿床地质特征
2.2.1矿体特征
石英脉(硅石矿)呈脉状产于灰黄色中细粒花岗闪长岩中,呈脉状产出,地表出露长度XXm,矿脉发育比较稳定。
经采坑揭露,矿体水平厚度XXm,平均XXm。
走向XX,倾向XX,倾角XX~XX。
2.2.2矿石质量
矿石主要成分为石英,含微量铁质,矿石硬度大,致密坚硬。
硅石矿体呈灰白——白色,隐晶结构,块状构造。
矿石硅质成分较高,质量较纯,SiO2含量最高达XX%,符合冶炼硅铁指标要求。
2.2.3矿床类型:
矿床产于岩浆岩中,成因类型属岩浆热液型矿床。
2.3开采技术条件
2.3.1水文地质条件
矿区位于中高山区的山体上部,矿体开采深度(XX)位于矿区最低侵蚀基准面标高XXm以上;区内各沟谷汇水面积较小,为基岩裂隙水类型,含水层富水性中等。
采场、矿石、废石场地附近无地表水体、地下水露头。
洪水期集中于每年7~8月份,采矿不会受到涌水影响。
主要预防夏、秋季山洪突水,注意布设防洪措施,以防采区滑坡、塌陷。
矿区水文地质条件属简单类型。
2.3.2工程地质条件
矿区范围内山体自然边坡角普遍较陡,一般在XX左右,矿体的稳定性和完整性较好,矿体质地坚硬,岩石裂隙不发育。
矿区工程地质条件属简单型。
2.3.3环境地质条件
矿区内环境地质条件无易燃易爆矿物组份,无岩溶地貌、地热或放射性异常源等其他环境地质异常。
矿区离居民区较远,采矿加工无化学处理过程,不会构成环境污染和危害。
环境地质条件良好。
在采矿生产中要合理开采,严禁乱采乱掘,乱堆乱放,造成环境影响。
依据《中国地震动参数区划图》(GB-18306-2001)该区地震动峰值加速度(g)为XX,对照烈度为XX。
2.3.4资源储量估算结果
根据XX国土资源局备案的XX年XX月XX编制的《XXXX地质储量说明书》采用的工业指标:
SiO2≥XX%;Al2O3≤XX%;CaO≤XX%;P2O5≤XX%;
最小可采厚度2m。
应用资源量估算公式:
应用公式V=S·h计算体积
式中V-体积m3
S-水平投影面积m3
H-剖面上平均厚度m
公式V=S·H计算矿石资源储量
式中V-矿石资源储量万m3
资源储量估算表
储量编号
块段编号
相邻剖面
厚度(m)
相邻剖面平均厚度(m)
矿体面积(m2)
矿体体积(m3)
矿石资源储量
(万t)
333
(333)1-4
合计
(万t)
根据《矿产工业要求参考手册》冶炼硅铁硅石矿一般工业要求,确定本次勘查所获矿石资源储量类型为推断的内蕴经济资源量XX万吨。
2.3.5对地质工作的简要评述
该矿床属形态简单,产状、厚度稳定,构造简单,规模小的小型矿山。
该地质勘查工作按任务要求,结合采坑、采点对矿层和覆盖层进行了测定。
并测制了地质剖面和1:
2000的地形地质草测,初步了解了矿体形态、产状、规模,以及矿石质量等特征,大致了解了矿区水文地质,工程地质条件。
可作为小型露天矿开采设计依据。
尚存在以下不足:
1、对矿体控制和研究程度低,仅利用采坑、采点进行了测定估算,未进行工程控制。
2、矿山资源储量不足,建议矿山加大地质勘查力度,增加资源储量,延长矿山服务年限。
3、矿区水文地质、工程地质和环境地质工作研究程度不足,只作了概略调查,建议矿山在今后的开采、建设工作中予以解决。
4、建议矿山在开发中加强对地质工作研究,提高资源储量类别,控制矿体的赋存状态,提高资源利用率。
3、采矿
3.1露天采场境界的确定
3.1.1圈定原则
(1)采矿权划定范围内矿段。
(2)优先开采覆盖层薄的地段。
(3)优先选择矿体厚度大的地段。
(4)优先选择储量级别高地段。
(5)满足服务年限的要求。
(6)经济合理剥采比小于Xm3/m3
3.1.2采矿许可证划定矿区范围
划定矿区范围拐点坐标如下:
拐点编号
X
Y
1
2
3
4
矿区面积:
0.0724Km²,开采深度:
1927m—1887m。
3.1.3开采设计利用资源储量
矿山设计利用资源储量,根据XX年XX月XX编制的《XXXX地质储量说明书》估算推断的内蕴经济资源量(333)XX万吨,(333)类别矿产资源储量设计可利用系数为XX,矿山开采可利用资源量为:
XX万吨。
3.1.4露天采场要素
台阶高度XX米,最小作业平台宽度XX米,工作线长度为XX米,工作台阶坡面角XX,最终边坡角≤XX。
露天开采境界圈定参数表表3-1
序号
目
项
数
参
单位
数量
备注
1
采矿场境界参数
台阶高度
m
台阶坡面角
度
工作台阶坡面角
度
最终台阶边坡角
度
最小工作平台宽度
m
安全平台宽度
m
2
采场境界尺寸
露天底标高
m
露天顶标高
m
采场边坡高度
m
地表
长度
m
宽度
m
底部
长度
m
宽度
m
境界内矿石量
万吨
境界内岩石量
m3
平均剥采比
m3/m3
3.2矿山建设规模、服务年限和工作制度
根据矿山储量规模及委托方要求,矿山建设规模确定为年采矿石量XX万吨/年。
年工作XX天,每天XX小时。
3.2.1矿山生产能力及其验证
1、按矿山开采年下降速度验证
A=PVη/h(l-e)=X×X×X%/X(X%)=XX万吨
式中:
A—露天矿可能达到的年生产能力(万吨/年)
P—所选用的有代表性的水平分层矿量(X万吨);
V—采矿工程延深速度(Xm/a)
η—矿石回采率(X%)
h—阶段高度(Xm)
e—废石混入率(X%);
根据矿体赋存条件和规模,按国内露天矿山年下降速度较小值Xm计算,矿山可能达到的年生产能力为X万吨,满足矿山X万t/a的生产规模的要求。
2、按经济合理服务年限验证
T=Q(1-η)/[A(1-γ)]=X×(X)/[X(X)]≈X年
式中:
A—年生产能力(X万t/a)
Q—采用的资源量(X万t)
ρ—采矿损失率(X%)
γ—采矿贫化率(X%)
T—服务年限(年)。
根据国土资发[2004]208文件的规定,符合小型露天矿山建设要求。
3.3矿床开拓
根据矿体赋存状态、地形条件等特点,可能的开拓运输方案有:
公路、汽车运输和窄轨铁路运输两个开拓方案。
这两个方案在技术上都能够满足本矿区开拓运输要求,相比之下公路、汽车运输方案机动灵活,运输能力大,投资小,可以较好地满足生产要求,但生产运输成本较高;窄轨铁路运输不够机动灵活,投资大,但是生产运输成本较低。
结合国内外同类型矿山的开拓运输方式,经过综合的技术经济比较和分析,公路、汽车运输明显优于窄轨铁路运输方式,因此本项目采用公路开拓汽车运输方案。
3.4采剥方法
3.4.1采剥方法的选择
该矿属小型露天矿山,根据国家安全生产管理监督局和国家煤矿安全监察局签发的《小型露天采石场安全生产暂行规定》和国家安全监管总局发布的《关于在中小型露天采石场推广中深孔爆破开采技术的指导意见》(安监总管-[2007]85号)、《金属非金属矿山安全规程》(GB16423—2006)的规定,结合矿体赋存条件推荐采用中深孔爆破、台阶式自上而下开采的采矿方法。
采用中深孔爆破开采技术,可以明显改善露天矿山安全生产状况,增加开采能力。
可以从根本上改善中小型露天采场安全生产条件,提高开采机械化程度,实现采场边坡安全管理的最优化管理。
3.4.2采剥方法
采剥工艺采用XX爆破台阶式开采,台阶高度XX米;最小作业平台宽度XX米,最小工作线长度XX米,最终边坡角小于XX度。
开采深度为XX米,采矿损失率为X%。
1、穿孔工作
根据矿岩物理机械性质、岩石的完整性特点,穿孔设备要选用高效、灵活的设备,配备1台XX轻型露天潜孔钻机,孔径XXmm。
进行矿山生产采准、采矿、道路修建及采矿工作面残留的三角体处理等穿孔作业。
矿山处理工作面根底,二次爆破,修路和部分采准工程等需进行浅孔凿岩,矿山配备XX型手持式凿岩机X台。
2、爆破工作
矿山采用中深孔微差爆破、导爆管起爆器起爆。
3、采装、运输工作
根据矿山年采剥总量,拟选择XX装载机XX台装岩,矿岩运输采用XX自卸汽车X台,汽车租赁或雇佣社会车辆解决。
辅助作业主要完成工作面清理,钻孔位置平整,采场内道路疏通和边坡的清理维护工作。
因矿山生产规模较小。
故不单独配备设备,拟与采装运输共用装载机完成辅助作业任务。
4、主要采剥设备选择
主要采剥运输设备表
名称
型号规格
数量
备注
露天潜孔钻机
移动式空压机
手持式凿岩机
轮式装载机
租赁
自卸汽车
租赁
3.5废石处理
矿山共需排弃废石XX万m3。
由于矿体产状为急倾斜矿体,故采用外部废石场方案。
废石场选在采区东侧冲沟内,不压矿体,排弃标高XXm,可满足排弃要求。
废石场采用汽车运输、装载机铲装排弃工艺。
要有计划的进行土地复垦,恢复植被降低环境破坏,要求在排土时做到:
1、表土单独堆放,以便复垦。
2、严格做好排水工程;
3、严禁随意乱排破坏环境;
4、排土时不压矿体。
4、总图运输
4.1企业总图布置
4.1.1总图布置的指导思想
1、合理布置,节约用地,利用山坡荒地;
2、满足各种安全防护距离的要求;
3、考虑环境因素,加大环境保护的力度。
4.1.2矿山工业场地
根据生产规模及出矿方式,总平面布置主要由露天采矿场、矿山工业场地、废石堆场和运输道路四部分组成。
矿山工业场地内包括修理车间、空压机房、办公室、宿舍和食堂等。
4.2主要场地总平面布置
露天采场布置在采矿许可证拐点坐标的范围之内。
矿山工业场地布置在露天采矿场东侧的山坡上,距露天采矿场XX米,满足爆破安全的要求。
根据矿山地形条件,排土方式由装载机、汽车直接运到排土场。
炸药库布置在距露天采矿场、办公室、宿舍和食堂等设施XX米的范围之外。
4.3运输及道路
4.3.1年运量
运入量:
XX万吨/年;运出量:
XX万吨/年。
运输设备:
外部运输货物全部按市场由运输单位承担,内部运输可购置装载机和运输设备进行短运。
4.3.2道路
1)行车速度:
XXkm/h;
2)路面宽度:
主干道XXm;
3)最大纵坡:
XX%,次干道、引道XX%;
4)最小平曲线半径:
XXm;
5)路面结构:
碎石路面,面层碎石厚XXcm;基层碎(砾)石灰土厚XXcm,底层素土夯实。
4.4绿化
为使矿区具备良好的生产、生活环境,对新设计的工业厂区、道路等设施周围,应根据该地区的气候条件及土壤性质,选择该区易于生长的树木及花草进行绿化,使环境得以美化。
厂区绿化面积应不小于厂区面积的15%。
5、公用辅助设施
5.1建筑、结构
5.1.1.设计依据及要求
《建筑设计防火规范》(GB50006-2006)
《工业企业设计卫生标准》(TJ36—79)
《工业建筑防腐蚀设计规范》(B50046—95)
《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)
《建筑地基基础设计舰范》(GB50007—2002)
《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)
《工业建筑地面设计规范》(GB5003796)
《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)
5.1.2.地震设防烈度
根据《中国地震动参数区划图》及《建筑抗震设计规范》,本工程抗震设防烈度为XX度。
5.1.3.建筑设计
l、设计原则
(1)根据本工程建设地点位于寒冷地区,夏季不热,雨水较少,冬季寒冷。
建筑设计应作好建筑、构筑物的防风、防寒及生产安全防护。
(2)建筑造型及构造、装修等设计在满足建筑功能、生产工艺、结构可行前提下,力求经济、适用、色调明快、造形美观。
并坚持因地制宜,经济实用,节约投资的原则,材料及构配件的选用要考虑当地建筑市场的生产和供应,在工程构造做法方面,结合当地成熟经验,同时,要兼顾现有建筑物、构筑物设计风格的统一协调。
(3)建筑设计严格执行现行国家设计规范、规定等行业标准,注意做好防火、防爆、防水、通风、散热、隔热、隔声、减震、劳动安全、工业卫生等技术措施。
满足生产、生活的需要。
(4)在积极推行限额设计的基础上,组织设计方案优化论证。
2、建筑构造
(1)屋面:
生产建(构)筑物及生产辅助建筑,一般采用无组织排水,在满足工艺设计情况下可考虑采取结构找坡。
防水层:
采用SBS改性沥青卷材。
钢屋面:
采用彩色压型钢板。
保温层:
凡保温屋面采用聚苯系列保温板材。
(2)墙体:
多层框(排)架结构厂房,其填充墙为轻型或空心砌块。
砖混结构采用不小于Mu7.5普通机制粘土砖。
(3)楼地面:
厂区生产建(构)筑物及生产辅助建筑,一般采用混凝土地面,水泥砂浆面层楼面。
(4)门窗:
车间的主要车辆入口采用平开钢木大门,其他为木质镶板门。
窗为实腹钢窗,有特殊要求的操作问,根据需要设计安装隔声、防火以及密封门窗。
5.1.4结构设计
1、设计原则
(1)本工程结构设计在采用目前成熟可靠的新技术、新材料的同时,应借鉴其它工业建设中的成功经验。
(2)结构设计要充分考虑当地的材料供应、施工能力、施工习惯等因素,有利于就地取材、方便施工、保证质量。
坚持优化设计、综合比较、安全可靠、节约投资等原则。
2、基础工程
基础尽可能采用天然地基作为持力层,基坑尽量浅挖。
荷载较大的车间采用整体性好,抗变形能力强的钢筋混凝土筏基。
对一般建(构)筑物,采用独立基础或条形基础。
5.2给水、排水
5.2.1设计依据
(1)《室外给水设计规范》(GBJl3—86)
(2)《室外排水设计规范》(GBJl4—87)
(3)《建筑给水排水设计舰范》(GBJ15—88,1997年版)
(4)《建筑设计防火规范》(GB50006-2006)
(5)《污水综合排放标准》(GB8978—1996)
5.2.2.矿