胡百达兴铁矿初期开采设计方案.docx

1、胡百达兴铁矿初期开采设计方案蒙古胡达百兴铁矿开采设计方案编制：李建民（JimLee）第一章 总 纲胡达百兴露天煤矿位于乌兰巴托市西250km，扎木尔金矿12km，乌尔干图拉火车站90km，额尔登市80km处，属布仁行县管辖。距扎木尔金矿有简易公路，交通比较便利。地理中心坐标为东经1041530，北纬481800，矿田面积4.44km2（不包括后备区）。具体矿界分布如下： 划定矿界：1.东经1041500，北纬481900 2. 东经1041600，北纬481900 3. 东经1041600，北纬481700 4. 东经1041500，北纬481700具体如。本区地貌为典型的蒙古高原地貌。地表标

2、高12501500m，高差250m，植被不发育。本区气候分区属典型的大陆性季风气候。其特点是冬季严寒、夏季多雨、春季风大，年降水量300-350mm，无霜期平均143天；年均气温7.2。区内大部为基岩裸露，主要为残坡积1.00-3.50m；植被主要为牧草和灌木。区内主要为金矿和铁矿；劳动力不足，电力供应基本可靠。地质概况：地质普查圈定二条矿体：Fe1、Fe2；区内地层属晚寒武系沉积和新生界全新统Q4现代沉积。构造发育，主要有三条断层近北西向，派生小皱褶和平移断裂，矿区内构造不发育，有F1断层，近北西向；铁矿接触明显，呈透镜状、脉状、似层状北东向展布产出。矿藏分布：矿石组成简单，主要有磁铁矿和赤

3、铁矿，矿石属于高硅、低硫需选贫铁矿石。保有储量为13052.72kt；探矿工程所控储量（122b）1431.16kt，Tfe品味44.02%，mFe品味42.23%；推断资源量（333）3904.68kt，Tfe品味44.31%，mFe品味42.54%；物探异常控制资源量（333）7716.88kt，其中Tfe品味44.58%，mFe品味42.80%；根据估算：122b+333级保有储量537.6万吨，122b类141.8万吨（平均品味44.02%）,333类392.5万吨（平均品味42.8%）。根据所提供的地质普查报告书，只能比较详细了解到Fe1矿体的规模、形态、产状：1）Fe1矿体呈层状产

4、于云白质灰岩中，矿体长度约495m，厚度10-35m，平均厚度25m；2）矿体出露标高1500-1270m，垂向可见延深大于100m；3）矿石品味：Tfe一般为27.20-60.20%，平均品味44.58%；mFe品味25.05-55.70%，平均43.13%；4）矿体受接触带所控制，走向北东65-75，倾向北西，倾角65-70，矿体与围岩界限明显。具体如胡矿地质平面、剖面图。水文地质条件：区内无常年性水体，大气降水为主要补给；矿区汇水面积为矿体至四周分水岭之间，区内植被少，不利于转入地下水；雨季易形成泉水和沟谷名流，最后排入土拉河；因矿区地势高，自然排水较好，但暴雨易引发山洪，冲毁路基，故应

5、合理设置道路泄水槽，以200m为宜。矿区内构造不发育，富水性较差，水文地质条件简单。具体如胡矿综合水文地质图示；工程地质条件：区内地质构造比较明显；由上至下为第四系松散堆集层-白云质灰岩层-花岗岩地质层；其中三者有局部相互侵入现象；部分地质构造裸露、突出；具体如工程地质平面、剖面图示。矿床开采易发生岩石崩塌、滑坡等情况；建议采取安全平台进行遮挡、设排水工程进行防水护坡；工作平台预备2台排水泵，以防积水。矿床开采方案：胡达百兴矿（以下简称本矿）采矿工程，为初次开采。 根据地质报告所提供的数据及研究，可初步确定如下开采方法：1 本矿剥离是采用挖机推土机间断开采工艺；采矿初期使用挖机（铲斗）卡车-破

6、碎站皮带半连续生产工艺；后期延深采用胶带运输机卡车-破碎站皮带半连续生产工艺，全矿所有工序实现机械化，生产特点是中型露天矿。具体如图示；2 本矿地质条件较为简单，开采强度中等，采矿各工艺环节衔接紧密可以实现。根据中国矿山安全法、矿山安全规程和矿山安全技术操作规程，为科学、安全、有效地组织采矿生产，充分发挥采矿劳动组织和设备的效率，制定本方案。本方案是对采矿生产作业予以规范。1.1 本方案的作用：规范采矿生产技术管理，协调各工序、工种关系的重要依据。查明和分析事故原因和经过，划清责任主体的依据。贯彻安全生产方针。编制各时期采矿作业计划的基础和依据。建立各项采矿生产责任制的先决条件。提高技术人员技

7、术水平的跳板。评价采矿工程状况（超欠剥离等）的主要依据。2.2 编制本规程的依据：矿山安全法、矿山安全规程、矿山工业技术政策、矿山爆破安全规程、生产矿井质量标准（露天部分），露天采矿设计规范、新编矿山采矿设计手册。胡达百兴矿普查地质报告。采矿规划。矿山各种规章制度，包括交通规则，交接班制度，设备维修保养制度等。环保规划。本矿与临近矿的关系。凡本矿从事采矿作业的全体管理人员，都要认真学习和执行本方案，未通过本方案考试合格，未取得岗位合格证书的人员，不得从事相关的岗位工作。第二章 采区概况2.1 采区位置、范围、与先、后续采区的关系 采区位置、范围如图示；全区设为六个开采区域；开采顺序为一到六；2

8、.2 采区地质条件 具体如图示；区内地质构造简单，易于开采。2.3矿坑开采总平面布置 具体如设计图；各个区域开采要制定相应的开采方案，总体设计以阶段开采为主；每一阶段垂直长度分为48m；每一阶段分为4个台阶开采，垂直高度为12m，平台宽度为23m，间段连续进行；台阶开采顺序由上至下，连续作业；第三区域矿体埋藏较深，将来考虑采区平硐地下开采；2.4采区供电 采区供电由布仁行盖拉线（110kv）-矿区变电站(35kv)-选厂、采区变电所（380v）-工作平台；具体如供电系统图。2.5工作制度和相关责任1.采矿生产采用每日三班连续生产制 ，实行现场交接工作。2.矿长、副矿长、总工程师对采矿生产负全面

9、责任。矿长负责采矿生产重要事件的协调和决策；总工程师侧重工程计划、验收、技术管理、承包剥离管理；生产副矿长负责生产组织；安全副矿长负责全矿安全管理、工程质量的保证、确保生产的安全。矿调度室负责采矿生产的协调配合，采矿活动的统计，配合矿指令的传递，协调处理对外关系，（如保障通讯、综合处理、动力、洗运等）；矿安监站负责采矿生产过程的安全监察、安全管理、事故管理和安监保卫、工程质量检查等工作；生产队及班组负责组织管理剥离和采矿工程；整备队负责设备供电、平盘清理等工作；穿爆队负责组织穿孔和爆破管理；设备管理部负责设备管理、包机、配件和设备的采购协调；综合管理部主要负责成本管理、统计数据处理、人事、劳资

10、、培训、工资管理等工作；生产技术部负责编制采矿计划、排土场复土造田、绿化、新资本投入计划、基本建设及对矿坑生产提供技术支持。第三章 开采方法、采矿工艺和采矿要素3.1开采方法和采矿工艺本矿采用露天开采方式，剥离工艺是挖机-铲车推土机开采工艺；采矿工艺为挖机卡车破碎站箕斗（后期）-皮带联合运输（半连续）工艺。具体如图示；3.2矿坑端帮要素矿坑端帮是指矿坑在工作帮推进过程中，东南、西北两侧（转向完成后是南北两侧）出露边帮，到界边帮按采区边界设计规划形成的阶梯坡面。端帮由运输平盘和保安平盘组成。运输平盘上布置有运输道路。矿坑端帮按岩性不同，可分为上部的表土段、中下部软岩段和下部的硬岩段。矿坑端帮剥离

11、平盘每隔2个台阶留一条运输道路。矿坑工作帮是指矿坑在正常推进过程中，由布置采掘工作面的各平盘组成的，随采矿工程发展而不断向前推移的阶梯坡面。在各工作平盘，布置有重型采矿机械，进行穿孔、爆破、采装、运输等采矿作业。按采掘岩性不同，可分为上部的表土段 、中部的软岩段 和下部的硬岩段 。开采台阶边坡角为65；最终边坡帮角为40；具体如设计图示；3.4内外排土场最终帮要素随着开采台阶的延深，需设置内、外排土场；最终帮是指在矿坑使用的排土场，某段各平盘均排弃到设计位置，停止继续排土全部边帮平盘的组合。 需到时进行具体设计。初期开采时，先行矿体表土剥离，剥离岩土用挖掘机和推土机进行排土工程，将上盘岩土排至

12、东南坡沟，并铺路作为机械出入沟；将下盘岩土排至北东坡，并铺路作为出入段沟；以掘进段沟作为工作面平台，以便采矿设备的出入；段沟初期宽度为8m，中部工作平台高度12m；3.5内外排土场工作帮要素内外排土场工作帮是指在矿坑采矿工程发展过程中，排土场各工作平盘自上至下的组合。 因本矿所排岩土作为铺路之用，故工作帮只是作为道路路基坡面，坡面角度宜形成70。第四章 主要采矿设备工作规格本矿各种主要采矿设备的主要工作参数，在进行采矿设计、现场工作面布置时将作为主要依据。4.1穿孔设备采用“开拓KT/D8600型履带行走式钻车”牙轮凿岩机2台，主要技术参数如下表：适用范围：适用岩石钻孔直径钻孔深度行走速度爬走

13、速度冲击频率F=6-2070-130mm25mm25km/h35840r/min主要技术参数： 机型技术参数 D8600外形尺寸4100*2030*2020整机重量3.3T最小离地间隙300mm滑架俯仰角度0- 100滑架最大摆度0- 42补偿长度900mm一次推进长度2m工作气压0.5-0.7Mpa耗风量6-9m4.2采装设备本矿作业采用两部挖掘机、两部铲运机进行装载作业。剥离工作由挖掘机和推土机承担；采矿工作一般由挖掘机、铲运机、汽车完成。挖掘机两部为2m/斗、2.7m/斗；铲运机两部为5m/斗；推土机一部；汽车4部25T/车；4.3采剥运输设备 本矿采剥运输设备主要由挖掘机2部、铲车2部

14、、推土机1部、汽车4部（自卸卡车）完成； 第五章 主要采矿工程规格5.1采掘工作面（采掘带）组成 采掘方式采用沿矿床倾向中部剥离及采掘的方式进行；采掘工作面（平台）相对布置在采掘场工作帮各工作平盘，是挖掘机进行采装作业的场所。矿坑各工作平盘推进采用扇形开采方式进行，采掘工作面以采掘带的形式布置，采用上工作平盘超前下工作平盘的掘进方式；。典型挖掘机-铲车采掘带，包括采装区、爆破区和穿孔区三部分。采装区：是挖掘机-铲车进行采装作业的区域，分布在矿床两边。在该区矿体已经过爆破，供挖掘机挖掘装车，运输通路已形成，卡车可出入进行运输。爆破区：在该区穿孔作业已完成，进行爆破装药作业，爆破后，挖掘机-铲车进

15、行采装，成为采装区。穿孔区：在该区穿孔机械按爆破要求的规格进行穿孔作业，穿孔完成后，进行爆破装药作业，成为爆破区。5.2穿孔和爆破5.2.1穿孔爆破参数穿孔和爆破作业在穿孔区和爆破区进行。矿坑岩层采用逐孔微差深孔爆破作业，矿层和有少量的炮区采用原有的排间微差爆破技术。一般钻孔排数控制在5-10排以内，如果排数加大会减少后排孔松动爆破的错位效果，导致出现拉底和产生大块。排间距一般设计为a*b=2.8*2.8m，孔径D=130mm，炮孔深度根据设计要求；装药量以实际计算为准；当条件允许的情况下，在一个炮区爆破前，最好保持钻机在原炮区四周等待，避免由于各种原因导致的投孔投不上问题。爆破布置图及参数见

16、爆破设计图；5.2.2装药结构对爆破台阶（12米），需2米超深，有自由面一段装药适用于较均质岩石，装药结构及参数如图示。 有自由面分段装药适用于爆破工作面中上部有硬质岩石或上部裂隙发育的岩层，装药结构及参数如图示。 开段沟掏槽爆破，压渣爆破等有特殊要求爆破的装药结构，应视具体情况进行设计。5.2.3联炮和起爆方法对标准平盘的爆破联线一般采用逐孔起爆方式。起爆网络使用延期导爆管雷管直接联接，实现相邻炮孔间的起爆延时，导爆索又从地表管引线到炸药包实现起爆；应实现逐孔起爆改善爆破质量和使爆破地震波破坏范围明显得到控制。 具体如图示；5.2.4爆堆参数本矿的岩石硬度系数f=8-12，爆破爆堆和参数须经

17、计算。硬岩和矿层为较大值，软岩为较小值；开段沟掏槽爆破，压渣爆破等有特殊要求爆破的爆堆参数，视具体情况进行专门预测和计算。5.3 采装挖掘机和铲车应严格按计划位置作业，上下平盘的作业机械应按计划实施滞后作业，各平盘应保持正常的平盘宽度，尽量避免正常剥离台阶并段，以提高采装效率，减少作业机械的调动次数。采装工作面一般由挖掘机、铲车装车区，卡车调车区，卡车等装区组成。对采装工作面的要求是，在确保安全生产前提下，使挖掘机、铲车效率得以充分发挥，运输设备得以顺利入换，尽量减少整备工作量并使整备的设备尽量能与采装设备进行平行作业。典型的机械采装工作面和参数应适用于矿各种类型机械与各种类型卡车的配合。正常

18、作业情况下，采装工作面应保持最紧凑的布置。当工作空间较大时，可根据现场实际情况，适当调整布置，以达到高效率作业的目的，也可考虑采用环型调车的方式。 对于一个平盘有两部以上机械作业的工作面，应在外侧作业机械爆堆外侧留有能使内侧作业机械、运输卡车通过的道路宽度。铲车作业工作面，因其布置较为灵活，视具体情况，由现场负责人根据工作现场实际情况决定。为提高运输设备的效率，应让采掘设备的采掘方向与运出物料的方向相反，尽力减少卡车回头运输。5.4 道 路5.4.1道路分类运输道路可分为主干道、平盘干道、工作面道路、联络道路。主干道：开拓道路。联接采掘场、内外排土场、选矿场、破碎站、加油站等使用年限在一年以上

19、的道路，为永久道路。平盘干道：联接采掘场和内外排土场的道路。平盘道路：联接平盘干道和采掘工作面、排土场工作面的道路。工作面道路：铺设在采掘工作面范围内的道路。联络道路：为方便调车及连接主干道而设的运输卡车的道路。5.4.2道路平面规格道路平面一般由路基、路面、路肩、排水沟和挡墙等组成。路面宽度：永久道路、工作面道路、平盘干道一般为双行车道路。对25吨以上卡车运行的主干道路标准直线路段路面宽度不小于14m，平盘干道和工作面道路标准直线路段路面宽度不小于12m。（当有必要设置单行车道路时，应经总工程师批准，其标准直线路面宽度不小于10.5m，单行车道路路段长度不应大于200m，当长度大于200m时

20、，应每隔不大于200m路段间设置有效长度不小于20m的双行车道会车段）联络道路根据情况可设为双车道或单车道。对大于25吨以上卡车运行的主干道路标准直线路段路面宽度不小于14M，平盘干道和工作面道路标准直线路段路面宽度不小于12m。下列情况应在标准直线路段路面宽度基础上，进行加宽。单方向行车密度，连续15天内，其小时峰值40辆时，其直线路段加宽5m（路面宽度18m）。运矿干道、采掘场至外排土场咽喉道路，其直线路段加宽5m（路面宽度不小于18m）。平面弯道转弯半径小于50m路段，较直线路段宽度加宽33.5m。弯道转弯半径50m、长100m路段，较直线路段宽度加宽2m。弯道转弯半径100m、长200

21、m路段，较直线路段宽度加宽1m。弯道转弯半径200m、长400m路段，较直线路段宽度加宽0.5m。弯道转弯半径400m路段，按直线路不再加宽。加宽宽度在弯道内侧进行。加宽应由曲线起、终点以外的直线段以5%速率递增，直到达到进入曲线的要求值。平面曲线转弯半径：为道路中心线的转弯半径。最小转弯半径为30m。当条件困难时，经总工程师批准，可为25m。为改善行车环境，在条件允许情况下，应尽量采用较大转弯半径。平面曲线转弯半径一般应取下列整数：200，180，150，120，100，80，70，60，50，40，30，25，22m。平面曲线段与直线段的联接：为圆曲线与直线段直接联接，不设缓和曲线。路肩：

22、干线道路、服务年限在1年以上的联络道路应在路面两侧设不小于1.5m宽的路肩，困难地段可将路肩宽度减至1m；工作面道路和联络道不设路肩。当道路全为岩石铺垫时可以不设路肩。侧沟和挡墙：干线道路非路堤侧应设侧沟，工作面道路和联络道不设侧沟。所有道路路堤侧均应设挡墙。有关侧沟和挡墙的规格，应符合有关排水和安全规定。在进入雨季后，每200米长的主干道挡土墙必须有一个漏水口。具体如图示；5.4.3道路净空道路净空要求见下图：图中：A-35KV高压线最底高度，一般为12米。B-6KV高压线最底高度，一般为10.5米。C-卡车净空高度D-路边指示牌最低限度7.7米E-路面边线垂线1米F-路标接近边界3.5米距

23、离35KV高压线最低高度，一般为12米。距离6KV高压线最低高度，一般为10.5米。道路净空图 道路的通视距离规定为：停车视距不小于50米，会车视距不小于100米。当通视距离不能满足上述要求时，应将妨碍通视的障碍物（一般为曲线内侧的障碍物，尤其是折返坡道转弯处挡墙高度应满足会车视距,挡墙高度不大于1.5米。如突出的边坡、树木等，或由于竖曲线半径过小造成）予以清除或修整。5.4.4路面结构干线道路典型路面结构见下图干线道路典型路面结构图上图中A为面层，厚度为0.10.4米；B为垫层，厚度为1.21.5米；一般为岩石铺垫道路，将大块岩石铺为垫层，小块岩石作为面层，同时生成两层。在实际工作中有时面层

24、和垫层没有明显的分界，期间的过度为从大块岩石到小块逐步，当路基为坚硬岩石时，可适当减少垫层厚度或不设垫层。一般的筑路材料为剥离的岩石，利用剥离的岩石11.5米厚度的铺路，经过推土机的平整和平路机的整平、洒水车的洒水、大卡车的碾压，道路会变的光滑和平整，经过一段时间的设备运行后，再由平路机平整，增加道路的固结、平整，改善道路的质量。5.4.5 道路工程横断面根据矿床宽度，合理设计的台阶宽度为23米。 路拱：路拱横坡一般为2-3%，一般为双坡路拱，也可以设单坡路拱，在确保排水通畅情况，可不设路拱。路肩横坡：一般为5%。 弯道超高横坡：为使车辆在弯道行驶时不致发生横向滑动，避免由于惯性发生物料洒落，

25、设置弯道超高横坡，外侧超高规定为如下：平面曲线半径200m，和车速限制在10km/h以下的路段，可不设弯道超高横坡。平面曲线半径200m路段，弯道超高横坡为12%，长100m。平面曲线半径100m路段，弯道超高横坡为23%，长80m。平面曲线半径80m路段，弯道超高横坡为34%。弯道超高横坡应在曲线起、终点以外的直线段以5%速率递增，直到进入曲线的要求值。在困难情况下，递增段可2/3在直线段，1/3在曲线段设置。5.4.6 道路纵断面最大道路坡度限制：一般8%，困难地段可达12%。当按限制坡度爬坡超过200米时，道路应设坡度不大于3%、长度不小于30米的缓坡，有利于设备正常运行。变坡点竖曲线半

26、径和竖曲线长度：在变坡点都应设置圆形竖曲线，只有当所采用的竖曲线外矢距值小于0.05m时，方可不设竖曲线。当变坡点为凸型时，竖曲线半径不应小于500m；当变坡点为凹型时，竖曲线半径不应小于400m。竖曲线长度不应小于10m，否则应加大竖曲线半径。5.4.7 道路排水道路排水工程包括侧沟，横过道路涵管，路堑天沟等内容。 为使沟内水自流，沟底纵向坡度应不小于3。在路堑边坡高度大于40m时，应在路堑边坡坡顶线内侧修筑天沟截水。路堑边坡跌水槽应进行必要的加固处理。道路上积水时，应将内侧挡墙打开缺口，将水放出，每200米设置一个泄水槽。雨季到来前，应清理好侧沟；雨季期间，应经常进行检查，发现流水不畅或破

27、坏，应及时清理或修补，确保排水通畅。雨季过后，可以将侧沟掩埋。禁止将其他水流（如矿坑积水）引入侧沟。一般不允许路面过水，如必须过水，应对路面和道路边坡进行防水加固处理，确保不发生流蚀，并设置指示路标。曲线路段不允许设置过水路段，在直线路段设置过水路段时，应确保与曲线路段起点保持有100m的最小距离。每段过水路段不应大于50m。相邻过水路段间不应小于100m。5.4.8 道路交叉道路交叉点（交叉点系指各交叉道路交汇公共部分的包络线包围的道路区域）应是同一坡度。各交叉道路的变坡点竖曲线起点应距交叉点至少20m。交叉处应设指示和警示牌板。5.5排土排土工作面由挖掘机和推土机排至指定区域，对排土工作面

28、的要求是，在确保安全生产前提下，使排土场排土机械效率得以充分发挥，运输设备得以顺利入换，尽量减少整备工作量，并使整备设备作业尽量能与排岩土作业和排岩土机械作业平行进行。 一般地，排岩土工作面，应根据实际情况，制定相应的作业细则和安全措施，经总工程师和安监站批准后，方可作业。具体措施为：1、 高段排土时，在生产中一定要做好挡土墙，挡土墙高度和上部宽度不能少于1.5米 ；2、 高段排土时要求实行场地排土方法，卸载时车量后部位置距挡墙不少于2米，严禁边缘排土；3、 严禁黄土及矸石和岩石混合台阶实行高段排土；4、 排岩区域向坡顶线方向必须保证有3%-5%的反坡，整体工作面要求平整，不能有下坡趋势；推土

29、机作业时要垂直于工作线，严禁平行于工作线坡顶作业；推土机推土时严禁刀片探出坡肩以外。排岩土台阶坡底应修筑防止滚石的挡墙；5、 排岩土工作面若有设备故障要及时处理；6、 夜间作业应有良好的照明；7、 需监视排岩土工作面情况；如在排岩土过程中发现意外情况时，要及时报告，尽快处理；如排土场工作面出现裂缝时，必须立即停止排弃，上报处理。5.6 排 水作业平台充水主要包括雨水和地表大气降水。作业面积水的主要来源是雨水汇集，随着采排面积的增大，汇水面积随之增大，而绝大部分汇水要经采场、排土场的分水岭进入平台底部，影响开采、排土、边坡稳定甚至人员和设备的安全。需加大排水力度，平台作业应布置排水设备2部。5.

30、6.1 流域划分按流域分为平台作业采区和选厂区。平台生产期间的排水流域划分为排石场和内部：排水对象为地表水。该流域地表水汇集后由底部和水沟自然漫流到平台外及选厂外。采区采掘场内：排水对象为地表水，以及在采矿工程发展过程中地层的上层涉水和潜水。该流域排水一般采用积水坑积水、水泵抽水供道路洒水和水泵排水管路排水，将水排放到工作面以外。 随着采矿工程发展，以上各流域划分将有较大变化。每年应根据实际采矿布局，制定年度排水设计。 5.6.2 降水径流量计算在进行作业面排水设计时，根据各流域实际汇水面积，按年表计算，取最大可能径流量作为排水设计基础。5.6.3 矿坑采掘场和排土（岩）场排水方法及相关规定采

31、掘场采用底部积水坑水泵抽水的排水方法。即在每年雨季到来前，调整采矿工程，适当加大采掘场坡底和内排土场坡底的距离，在坑底形成1-2个满足收容量的积水坑，以汇集采场流域范围的地表水和岩层涌水，积水坑边设水泵抽水，供路面洒水。当本方式能力不能满足要求时，开动排水泵，通过管路将水排出坑外。每年雨季到来前，根据当年采矿工程计划和采矿布局，进行具体排水设计。设计的内容包括：流域划分和径流量计算、作业底部积水坑容量计算和施工措施、防排水设备（水泵、水管、供电设备等），防排水组织措施要求和落实情况，底部积水坑要符合规定要求。每年雨季前生产技术部负责编制洪水突发的应急预案；安监部门负责紧急情况应急预案的监督工作，负责紧