柏树沟年采矿量600万吨计划.docx
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柏树沟年采矿量600万吨计划
哈密合盛元矿业公司采区生产计划书
二0一三年十二月
设计单位：
温州二井建设有限公司驻疆第十二工程处
概述
该矿承包区的出露地层为浅海相—滨海相沉积的复理式沉积建造粗碎屑岩—细粒屑岩层，采矿区长度约2000米、水平厚度500米，深度为50米。
矿体围岩：
顶板为结晶灰岩、凝灰中粗粒粉砂岩、含铁角闪石砂岩及凝灰质砂岩；底板岩石为含铁中-粗粒砂岩夹薄层砾岩。
矿体产状：
倾向170-°190°,倾角70°-80°。
矿体形态、产状严格受岩体控制，连续性好。
矿石普氏硬度f=6-8，矿石自然类型为钛铁-磁铁砂矿，矿石以低品位的矿石为主，矿石品级单一，矿石品位TFe含量为平均为18%，mFe为12.7%。
有益组分中TiO2含量在4%-8%，V2O5含量为0.2-0.39；矿石中有害组分S含量为0.013%-0.097%，SiO2含量也较低,符合选矿加工要求，属于需要选矿的弱磁性铁矿石
该矿海拔高度为2100米，地形平坦，便于采矿生产。
一.采矿
1.开采方式的选择
采区矿体埋藏浅、出露面积大，适用于露天开采。
露天开采资源回收率高，作业灵活性大，机械化程度高、劳动生产率高，劳动条件及安全条件好，适合超贫铁矿的开采。
因此该矿选择露天开采方式是合理的。
2.矿山规模及产品方案
根据甲方选矿生产能力的要求，确定对采区实行强化开采，采区生产规模为6000kt/a,所生产铁矿石运往选厂进行加工。
3.矿山生产能力验算
采区生产能力6000kt/a。
为确保生产任务的完成，按年下降速度法验证生产能力，计算公式为：
A=（V.S.R.K1..K2.E）/（1-P）
式中：
A—生产能力。
A=6000kt/a
V—年下降速度。
V=m/a
R—矿石体重。
R=3.0t/m3
K1—地质影响系数。
K1=0.9
K2—厚度修正系数。
K2=0.9
E—矿石回采率。
E=95%
P—采矿贫化率。
P=10%
S—平均面积。
S=2000x500=1000000m2
V=6000000/（1000000×3×0.9×0.9×0.95）×（1-0.1）=2.6m/a
经计算，露天采场年下降2.6米，生产能力可以达到6000kt/a。
4.矿山服务年限
采区露天开采境界内设计的利用矿石资源储量150000kt,矿山服务年限计算公式为：
T=（QS×K）÷[A×（1-P）]
式中:
T—矿山服务年限,a
QS—设计利用矿产资源储量.QS=2000x500x3=150000kt,
K—采矿回采率;K=95%
A—生产规模;A=15000kt
P—废石混入率;P=10%.
T=（150000×95%）÷[6000×（1-0.1）]=26a
即：
采区服务年限为26年。
5.工作制度
矿山采用年工作天数300d,每天3班，每班8h的工作制度，爆破工作均在白班进行。
6.矿床开拓方式
根据矿山规模、结合矿区地形和工程地质条件，采区采用公路开拓。
汽车运输主要适应参数（表1）
序号
项目
参数
1
露天开采深度
≤50米
2
运输距离
小于2.5km
3
运输曲线半径
≥15m
4
公路运输坡度
≤9%
二.运输方式
1.矿区采用汽车运输，该运输方式的优点:
⑴有利于强化开采，提高露天矿生产能力。
⑵线路工程量小，基建时间短，便于分区开采。
⑶有利于采用移动坑线开拓，便于分散运矿。
⑷掘沟方法简单，掘沟速度及延伸都较快。
⑸机动灵活，转弯半径小，爬坡能力强。
2.矿区采用汽车运输，该运输方式的缺点:
⑴受气候影响较大，在雨、雪天气会给运输增加困难。
⑵轮胎、燃油消耗较大，公路养护工作量大，运输成本较高。
3.开拓公路布置及公路技术参数要求
采区在矿区已经完成了通往采场的主运输公路。
开采时各阶段都设置开段沟，每一个台阶都有两个出入采场的出入口。
它们分别与矿区内外的其他道路相连，构成完整的运输系统。
所有的矿石、设备、材料、人员都从此口进出采场。
主出入口公路按Ⅲ级公路建设，路面宽度为8m,台阶开段沟按单道最低不低于5m,双道不低于8m修建。
⑴运输方式:
公路汽车运输
⑵矿山道路技术条件
根据《厂矿道路设计规范》（GB-22-87），结合矿山运输公路特点，确定生产运输公路主要技术参数;
矿山道路主要技术参数（表）2
序号
项目
单位
参数
1
道路等级
Ⅲ级
2
行车速度
Km/h
15
3
单项行车密度
辆/h
≤30
4
最短停车视距
m
20
5
最短会车视距
m
40
6
道路最大纵坡
%
9
7
道路最大合成坡度
%
9
8
限制坡长
m
≤150
9
最小曲线半径
m
15
10
竖曲线最小半径
m
200
11
缓和坡段坡度、坡长
%/m
3/60
12
路面宽度
m
8.0
⑶公路建设及设施
支线公路下铺一层2-8㎝碎石与沙土，厚度不小于20mm.
⑷矿山公路养护
矿山道路养护工作量大，需要机械化。
道路养护、维护可以由矿山生产设备利用间歇时间完成。
但大雨、雪后可根据对公路运输影响程度进行集中清理、维修，保证公路的畅通。
2.6露天开采境界确定
2.6.1采场结构参数确定
采场采用分台阶下降开采方法，根据矿体围岩稳定状况及使用设备情况，确定采场结构参数如下;
柏树沟矿区采场结构参数（表3）
参数名称
单位
数值
采场最终边坡角
度
43-47
阶段坡面角
度
65-70
台阶高度
m
10-12
安全平台宽度
m
4
清扫平台宽度
m
8
最小工作平台
m
大于20
当每个工作水平开采到露天终了境界时，风化带及表土按45°留设边坡，每隔两个台阶设置清扫平台。
2.6.2露天采场上口境界确定要求
露天采场最终开采境界不超出采矿证批准的矿界。
2.6.3露天开采最小底宽要求
⑴露天开采最小底宽要求
①使境界内的可采矿量最大而矿石损失最小；
②使可采矿量最可靠；根据矿石品位分布使矿石质量高。
③根据矿岩性质使边坡稳固且穿爆方便。
⑵露天开采最小底宽确定
Btcmin=2（Rtcmin+0.5bc+e）
式中:
Btcmin-汽车运输露天矿最小底宽，m;
Rtcmin-汽车最小转弯半径，m;
bc-运输设备最小宽度，m;
e-运输设备与挖掘设备、边坡坡面的安全距离，e=0.5
Btcmin=2（Rtcmin+0.5bc+e
=2（12+0.5×3+0.5）
=28m
根据设计选取装载、运输设备、排水设备的要求，确定采场最小底宽为30m。
2.6.4露天开采最终境界的确定
根据已经征地的开采范围、已经确定的采场上口及矿体赋存条件，确定采场最终境界。
三.采矿方法
1.矿床开采技术条件
该矿床水文地质条件简单、工程地质条件简单，环境地质条件中等，矿床开采技术条件属于中等。
2.矿床开采方法
根据矿体赋存状况，确定采用全境界推进分台阶下降的开采方法。
3.采掘要素的确定
开采时工作线沿矿体走向布置。
按爆堆宽度、挖掘设备规格、工作条件确定最小工作平台宽度28m；根据挖掘设备规格、矿岩坚固性系数、调车形式、台阶高度确定正常工作平台宽度50m。
根据挖掘设备（外雇）、运输车辆（外雇）的特点，按2m3单斗挖掘机工作线长度50米，按年产矿石量规模600万吨要求和设备布置的计划，同时工作的工作面为6个。
当每个工作水平推到露天终了境界时，设宽度为4m的安全平台，每隔2个安全平台设1个清扫平台，清扫平台宽度为8m。
工作面台阶高度10-12m，工作台阶坡面角为65°-70°，采场最终边坡角43-47°
3.4采剥工艺
采矿工艺为：
穿孔—爆破—大块破碎—采装——运输，间断式采矿工艺；
采矿顺序为：
剥离表层—工作面采矿—装车、运输。
（1）剥离：
地表矿体虽然品位低,但可以利用,直接运到破碎车间进行干式磁选.
（2）采矿
按甲方的设计、配矿计划进行推进。
根据计算6个工作面完全可以满足采矿600万吨/年工作量的需要。
（3）穿孔
采矿台阶高度一般为10—12米，依据地形具体高度进行调整。
采用穿孔钻机设备：
宣化恒泰工程机械有限公司生产的KQG150A型潜孔钻机，配复盛公司生产的PESJ1000型高风压空压机。
主要钻机穿孔布置参数表（表）4
钻机型号
网度（m）
矿石（m）
备注
KQG150A
孔距
4.0
根据现场情况调整
排距
4.0
根据现场情况调整
布孔时根据地质、地形、自由面情况、现场装岩情况进行数据调整。
⑷爆破
装药采用装药车装药。
深孔爆破采用毫秒微差爆破。
爆破时采用导爆管分段爆破。
炸药根据现场水文地质情况采用硝铵炸药或乳化炸药，一般采取孔内延时，分段延迟时间一般采用50-100ms。
爆破工作在白班进行，按爆破规程规定，采场爆破安全距离确定为300米。
采用起爆器起爆。
⑸大块破碎
大于等于1m3的大块采用二次爆破破碎；小于1m3的大块采用破碎锤破碎。
⑹采装运输
矿岩采装设备、运输车辆全部采用外雇方式。
采装用单斗履带式液压挖掘机，汽车车辆型号较多。
特点是方式灵活，能够充分发挥挖掘机效率，自由度大，适合各种开采要求。
但管理工作量增大。
矿石直接运到破碎厂进行干式磁选，再进行磨选。
⑺边坡管理
采区露天采场留设边坡最高标高2100m，最低开采水平2050m。
为保证边坡稳定，采取了以下措施：
①按设计留设边坡角，按台阶顺序从上向下的开采，严禁随意改变开采顺序、随处乱采。
②加强对边坡的观测管理，尽量将地表降水引入集水坑；及时对地下水进行疏干，保证边坡稳定安全。
③靠近边坡爆破减少装药量，采用光面爆破，减少对边坡震动。
④对局部滑坡地段及时清理，采取适当护坡加固措施，防止塌方。
⑤采取人员与设备相结合的方式清理安全平台，每个清扫平台至少有两个出入口，以便于清理。
5.现场安全管理
（1）进入施工现场前线进行安全管理培训，然后对全体员工进行考试，考试合格后方准进入施工现场工作。
（2）穿孔人员必须按设计进行穿孔，对孔深、角度进行严格验收，保证炮孔深度、角度符合要求。
对不按规定穿孔的人员进行考核。
（3）按《爆破安全规程》（GB6722-2011）进行装药，按设计规定进行装药、连线，严禁违章操作。
（4）严格执行炸药、爆破器材领退制度，装药后进行严格的现场检查，保证现场无剩余炸药、电雷管、导爆管等爆破器材。
（5）按《爆破安全规程》确定安全距离，并做好安全区域警戒。
人员、设备撤离现场到达安全距离后，才能用起爆器起爆。
（6）起爆后由安全人员首先进行安全检查，发现盲炮后按《爆破安全规程》进行处理。
经检查现场安全后其他人员才能进入采场。
（7）加强对现场边坡的安全检查，发现隐患立即组织处理。
（8）实行安全管理责任制，将人员、设备、特殊工种安全责任进行分解，加强检查、考核，保证采矿施工的安全。
6．600万吨的采掘进度计划
在编制进度计划时，主要是满足生产的需要。
年工作状态作业台阶3-4个；穿孔设备4台，穿孔、装矿在不同水平进行。
矿山可根据需要决定作业地点。
（1）采掘设备计算及材料消耗
1）计算年穿孔爆破工作量及爆破材料消耗
深孔爆破按爆破总量计算；大块二次爆破工作量按深孔爆破工作量的10%计算。
穿孔工作量见（表5）
序
号
项目
年工作量
（立方米）
年工作量
（万吨）
1
需爆破的矿量
2000000
600
2.
二次爆破大块工程量
200000
60
爆破材料消耗见（表6）
序号
材料名称
单位
每立方消耗
年消耗
1
深孔爆破
炸药
毫秒电雷管
导爆管
Kg
发
m
2.7
0.0158
0.77
5400000
31600
1540000
2
二次爆破
炸药
毫秒电雷管
导爆管
Kg
发
m
2.4
0.03
1.155
480000
6000
231000
3
合计
炸药
毫秒电雷管
导爆管
Kg
发
m
5880000
37600
1771000
2）潜孔钻数量计算及材料消耗
深孔穿孔采用宣化恒泰KQG150A型潜孔钻机4台，计算见表7
潜孔钻机材料消耗见表8
3）凿岩机数量计算及材料消耗
二次大块破碎凿岩采用YT-24,手持式风动凿岩机凿岩数量见表9，凿岩机材料消耗见表10。
考虑采用半作业状态台阶工作，年作业水平较多，潜孔钻、挖掘机调动频繁，采场内有数条链式线路。
KQG150A型潜孔钻数量计算（表7）
序号
项目
单位
穿孔矿石
1
年爆破量
万立米
200
2
阶段高度
米
10
3
超钻深度
米
2
4
钻孔全长
米
12.3
5
钻孔倾角
度
70
6
工作台阶坡面角
度
70
7
钻孔网度
米x米
4.0x4.0
8
每孔爆破量
立米
140
9
延米爆破量
米/立米
12.5
10
钻机效率
米/年
42000
11
废孔率
%
5
12
每年需穿孔米数（包括废孔）
米
168000
13
计算钻机台数
台
4
14
选取钻机数
台
4
说明：
计算选取钻机4台。
KQG150A钻机主要材料消耗（表）8
序号
材料名称
单位
台班
单耗
台班
耗量
年耗量
1
黄干油
kg
0.13
0.39
468
2
机油
kg
0.5
1.5
1800
3
洗油
kg
0.18
0.54
648
4
皮带油
kg
0.01
0.03
36
5
钢丝绳
m
0.11
0.33
396
6
钻杆
根
0.004
0.012
14.4
7
钻头
个
0.130
0.39
468
8
硬质合金
kg
0.070
0.21
252
9
冲击器外壳
个
0.015
0.045
54
10
2吋风管
m
0.06
0.18
216
11
250毫米砂轮片
片
0.026
0.078
93.6
12
除尘罩
个
0.01
0.03
36
13
灯泡
个
0.13
0.39
468
14
履带板
块
0.03
0.09
108
YT-24凿岩机数量计算（表）9
序号
项目
单位
二次爆破
备注
1
年工作班数
班
660
按2班
2
年浅孔工作量
万立米
20
3
班浅孔工作量
立米
333
4
每米浅孔爆破量
立米/米
3
5
班需凿岩米数
米
111
6
凿岩机效率
米/台班
22
7
计算凿岩机台数
台
5
8
工作台数
台
5
9
选用台数（包括备用）
台
5
说明；
1.二次爆破均按二班作业。
凿岩机按专人配备。
2.二次爆破浅孔工作量经计算按20万立米.
YT-24型凿岩机材料消耗（表）10
序号
项目
单位
台班
年耗量
备注
1
机油
公斤
0.2
120
按二个班
2
煤油
公斤
0.1
60
3
钎子钢
公斤
0.08
48
4
硬质合金
公斤
0.08
48
5
风管
米
0.27
162
6
擦拭材料
公斤
0.005
30
说明;二次爆破浅孔均按二班作业，
（2）.装矿采用外包，经根据新疆的具体情况决定采用2m3挖掘机，按200万立方米年产量计算，需要外雇6台日产小松挖掘机。
（3）根据当地具体情况，计划雇用当地车辆运输，最大运距为2.5km，每天按运输4次计算，需雇用车辆84辆，将根据实际运输情况灵活调整。
现场设调度，对运输车辆进行指挥、协调和安全管理。
（4）根据生产任务与设备匹配情况，计划用6个装矿工作面，每个工作面需要装车1120t/天，即完成生产计划。
7、人员设备一览表（表1）1
序号
项目
单位
人/班
数量
备注
1
穿孔工
人
8
24
2
爆破工
人
4
4
只白班作业
3
二次爆破凿岩工
人
5
10
4
辅助工
人
1
3
5
带班长
人
1
3
6
现场调度
人
2
6
7
采购
人
2
2
只白班作业
8
后勤人员
人
3
3
9
电工
人
1
3
合计
人
58
11
潜孔钻机
台
4
自带
12
装药车
台
1
外雇
13
挖掘机
台
6
外雇
14
汽车
辆
84
外雇
8、关于计价与取费
露天采矿费用一览表
项目
单位
价格（元）
备注
穿孔费
元/1000立方
7062.55
f=7-10,潜孔钻
采装费
元/1000立方
3018.36
汽车运输费
元/1000立方
18649.69
运距小于2.5km
其它费用
元/1000立方
4500
生产安全管理费用
合计
元/立方米
33.23
计价根据采场运输下降深度采用阶梯差价,2100米水平标高采矿费（含穿孔、爆破、采装、运输至选厂费用、生产安全管理费）为33.23元/立方米,以此水平为基础价格;以后每下降一个台阶（10米-12米）,加价为2元/立方米。
数量以实测方量计量数据为准。
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