露天铝土矿开采方案设计报告

1露天铝土矿开采方案设计报告概述矿山位置、隶属关系和企业性质1.1.1矿山位置矿区属修文县管辖，位于雾布冲水库上游北东面约400m。贵烟公路从其南面经过，有简易公路直到矿山。距贵烟公路约1.5公里,交通、电力方便。地理坐标：东经105°27′37″～105°27′43″，北纬26°14′35″～26°14′42″（见下图）。1.1.2隶属关系及企业性质xxxx集团xxxx(铝土矿矿山)企业性质为有限责任公司，采矿权人xxxx集团xxxx矿山，行政隶属xx镇所辖。矿区范围、矿产资源概况1.2.1矿区范围铝土矿矿山开采范围由贵州省国土局实地踏勘划定，划定如下开采范围（见矿界拐点坐标表）：矿界拐点坐标表拐点XY拐点XYAF290379735546138BG290386535546126CH290398735546162DI290410035546147E矿山开采面积0.0358km2，开采标高为1500m～1380m1.2.2矿产资源概况根据xxxx省xxxx二○○九年三月提交的2008年4月提交的《xxxx集团xxxx（铝土矿矿山）勘查地质报告》，105408.28m31.3矿山现状1.3.1矿山开发现状xxxx集团xxxx(铝土矿矿山)于1981年开始开采，2007年4月续办新的采矿许可证(证号：5202030740007)，有效采矿期2年，采矿规模lO万吨／年。经过多年的开采，矿山采场已形成长约170m，宽70-100m，高5—70m不等的不规则空间。砂石厂形成的采空区矿区公路已通至开采区，供电系统已基本形成，电源来自供电所供电经变压器增强后供矿山使用。主要生产设备：360型挖掘机5台。成工30型装载机一台，基本满足目前的生产能力要求。产品型号：贵州铝厂用电解铝原料。目前生产能力10万吨左右铝土矿矿石。经过多年勘查，本矿质量稳定，赋存较浅。开采较为简单方便，开采技术较为成熟。水、电、路三通。交通方便，矿山经济效益良好。21.3.2矿山开采特点1、该铝土矿矿山采矿层呈中～厚层状产出，全区厚度稳定，矿山位于当地最低侵蚀基准面之上，有地表径流及长年地表水体，主要补给水源为大气降水，开采体态为一小山，为山坡露天矿。铝土矿矿山采用露天台阶式开采，由上至下，水平分层逐级采掘。2、该铝土矿矿体顺山坡地形产出，因而露采剥离量很小。工程地质条件、水文地质条件和环境地质条件均属简单类型，开采工艺较简单；矿石结构简单，矿石质量好，采矿成本较低。1.3.3有关建议1、由于采用机械开挖，必须配专业技术人员，并持证上岗。2、施工时必须组织人员现场警戒，佩戴安全帽及其他防护用具，并在有陡坡的地方安装防护栏，防止山石下滚。4、采掘边坡的岩体有节理发育，应密切注意岩体的崩塌、危岩掉块和岩体顺层滑坡等不良地质灾害的发生。5、一定要健全安全管理制度并落实到责任人。6、一定要配齐矿山粉尘个体防护装备。设计依据设计目的受xxxx集团xxxx的委托而编制该矿+1380m～1420m水平的开采方案设计，为矿山安全生产提供设计依据。设计依据1)xxxx省xxxx提供的《xxxx集团xxxx（铝土矿矿山）勘查地质报告》；2)2009年3月16日设计人员现场勘查资料；3)《金属非金属矿山安全规程》（GB16423—2006）；4)中华人民共和国矿产资源法》〔修正〕；5)《采矿许可证》（xxxx集团xxxx（铝土矿矿山））；6)《中华人民共和国矿山安全法》(1993.5.1)；7)《中华人民共和国劳动法》（1995.1.1）；8)《中华人民共和国安全生产法》（2002.6.29）；9)《危险化学品安全管理条例》（国务院第344号，2002.3.15）；10)《矿产资源开采登记管理办法》(国务院令第241号，1998.2.12)；11)《非煤矿山企业安全生产许可证实施办法》（国家安监局令第9号）；12)《建筑设计防火规范》（GBJ16-2002）；13)《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2002）；14)《矿山电力装置设计规范》（GB50070-94）；15)《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）；16)《中华人民共和国环境保护法》；17)《中华人民共和国矿山安全条例》。矿区地质概况该矿山位于xxxx向斜北东翼，地层倾向南东，倾角28°～32°，为单斜构造。有一北东向断层从矿区的南东面通过，断层倾角67°，为正断层。地表延长约4000m，断层北西盘(下盘)岩层倾向南西220°，倾角28～32°，出露T1yn1地层；断层南东盘（上盘）岩层倾向南西235°，倾角27～31°，出露T1yn3地层。断层在该矿山范围内出露破碎带宽度上部约5m，下部约15m，且有溶洞发育，场地内裂隙发育，偶见缝合线发育。第四系覆盖很薄，出露地层为三叠系下统永宁镇组第一段（T1yn1）和第三段（T1yn3）中至厚层状灰岩。32.3.1矿区地质及构造特征1地层矿区出露地层为三叠系下统永宁镇组第一段（T1yn1）和第三段（T1yn3）石灰岩及第四系（Q）覆土，现分述如下：三叠系下统永宁镇组第一段（T1yn1）：浅灰至深灰色灰岩及泥质灰岩，岩石致密、坚硬，偶见缝合线发育被方解石脉充填。厚154～300m。三叠系下统永宁镇组第三段（T1yn3）：灰、深灰色，中厚层状灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩，岩石致密、坚硬，偶见缝合线发育被方解石脉充填。厚39～170m。第四系（Q）：开采范围内第四系覆盖层很薄，为杂色粘土含腐植物及少量碎石块等，一般厚0～0.50m。构造测区内出露一北东向正断层，无褶曲构造发育，局部见溶蚀裂隙型溶洞，溶沟、溶槽，节理、裂隙发育。断层：在区内有一正断层纵贯全区，呈北东向发育，断层倾角67°，地表延长约4000m。节理：区内见不同方向的小节理发育，呈纵横交叉，一般角度较大，倾角均在50～70°左右。2.3.2矿床赋存特征矿层呈中～厚层状产出，全区厚度稳定，地层走向南东～北西向，断层北西盘(下盘)岩层倾向南西220°，倾角28～32°，断层南东盘（上盘）岩层倾向南西235°，倾角27～31°，岩性为灰白色、灰色石灰岩，岩石致密坚硬，质纯、性脆。2.3.3矿石质量特征根据对该铝土矿矿石的化验结果，该层矿石为极好的铝土矿石。2.3.4矿床开采技术条件1、工程地质条件矿区地貌以峰丛洼地为主，岩溶发育。矿床由三叠系下统永宁镇组第一段（T1yn1）和第三段（T1yn3）中～厚层状石灰岩组成，岩体较为完整，属硬质岩组。现采场可以作为勘查地质工程参考。岩体结构致密，层状构造，稳定性好，力学强度较高。采区内绝大部分基岩裸露，周围地形坡度15～30°左右，局部发育大小不等的节理、裂隙及溶沟，形成局部较松散岩体。开采过程中严格按规范及设计要求施工和采取必要的防治措施。综上所述，矿区工程地质类型属简单类型。2、水文地质条件矿山位于当地最低侵蚀基准面之上，有地表径流及长年地表水体，主要补给水源为大气降水，开采体态为一小山，地表水排泄条件良好。综上所述，该矿山水文地质条件简单，对开采无影响。矿区水文地质类型属简单类型。3、环境地质条件矿区属荒地，灌木覆盖面积较小，无经济林，开采中产生的粉尘与噪音污染对人畜均无较大的影响，在开采作业时，应重点考虑防护措施的完善，以确保公路交通和居民、行人及其它设施的安全。根据《xxxx省地震烈度区划图》，该区地震烈度为Ⅵ度区，属区域稳定区域。矿区范围内无滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝等现状地质灾害。矿石物质组分主要为碳酸盐岩，化学成分稳定，无放射性及其它有害物质。因此，开采矿床对地下水、地表水引起的污染影响小，对人体危害小。矿床采用露天台阶式开采，矿床开采最终形成一系列边坡，边坡岩性为薄至中厚层状灰岩，属硬质岩类工程地质岩组。只要严格按有关规范和要求进行开采，诱发崩塌的可能性不大。但局部节理发育地段，诱发崩塌的可能性大，对生产安全构成威胁，应予重视。矿山开采外部协作条件1、有简易公路直通矿山，交通较为便利。2、区内无重要建筑物及大型水体，矿山开采不会对公路、桥梁、水库、电力等设施产生影响。43、矿区工业用电线路已接通，生产及生活用电方便。4、矿山生产用水、生活用水取自农村自来水管网。由此可见，矿山建设的外部协作条件较好。方案设计指导思想优化各生产系统、规范开采工艺、强化安全、提高工效、注重环保及职业卫生。开采方案矿区保有储量与服务年限3.1.1矿区保有储量根据xxxx省xxxx提供的《xxxx集团xxxx（铝土矿矿山）勘查地质报告》，矿山开采范围内（矿界范围内+1420m水平以上采空区的下方部分及+1420m水平以下的未采动部分）保有资源量（333）为1606349.44吨。3.1.2设计利用储量该矿山开采范围内（矿界范围内+1420m水平以上采空区的下方部分及+1420m水平以下的未采动部分）保有资源量（333）为1606349.44吨。资源量为（333）级别，本设计将上述（333）资源量全参与设计，资源量利用系数取1.0则：矿山设计利用储量为1606349.44吨×1.0==1606349.44（吨）。3.1.3矿山工作制度年有效工作日按300d计算，每天二班作业，班作业时间8h，每天净运输时间为10-12h。3.1.4可采储量对于露天开采的砂石矿来说，采矿损失只考虑由于留最终边坡而造成的损失，经估算此部分损失约为设计利用资源量的30%，则可采储量＝设计利用储量×（1-30%）＝160.63×（1-30%）＝112.44(万吨)3.1.5矿山开采规模1、矿山开采规模的确定确定矿山开采规模的主要条件有三个方面：一是产品有无市场，二是保有的资源量是否满足，三是生产技术条件能否适应。（1）市场条件：随着国民经济的发展，在西部大开发的背景下，对铝土矿的需求量将越来越大，而且铝土矿露天开采工艺简单、成本低，市场前景很好。（2）资源条件矿山可采资源量为112.44万吨，若按每年产量10万吨计，可以生产11年左右。（3）生产技术条件矿体出露于地表之上，几乎无表土覆盖，露采条件较好，可以实行多分段回采作业，完全可以满足10万吨/a生产能力所需。（4）运输能力采用公路运输开拓、机械装运，完全可以满足10万吨/a的运输能力。（5）生产设备能力xxxx集团xxxx(铝土矿山)为小型露天矿山，采掘运输设备较简单，可实现半机械化生产，完全可满足10万吨/a的生产能力。5综上所述，xxxx集团xxxx(铝土矿矿山)采石场的矿石生产能力确定为10万吨/a是较合理的。随着业主资金投入，矿山机械化生产程度的提高，业主可根据市场需求情况适时扩大生产规模。2、生产能力验证露天矿生产能力包括两个指标，即矿石生产能力和矿岩总生产能力。两者通过剥采比联系起来。Aa=A（1+n）式中：Aa——一年矿岩总生产能力；n——一生产剥采比，m3/m3；A——一年矿石生产能力。本矿+1424m水平上部矿石已经开采完毕，+1424m以下矿石基本无覆盖物，故剥采比选择0，则年剥采总量为：Aa=10（1+0.0）=10.0（万m3）；按可布置的采剥工作面数目确定可能达到的生产能力；A=N×n×Q×qA=1×2×200×300=120000（t/a）式中：A——一露天矿矿石年产量，t/a；N——一个采矿阶段可布置的采矿点数目，取1；n——一工作班次，取2；Q——一采矿点生产能力，吨/班；q——一有效年工作日，300天。3、设备能力验算：按挖掘机生产能力确定A=NnQ=1×1×12.46=12.46（万吨/年）式中A——矿山生产能力，万吨/年；N——一个台阶可布置的挖掘机台数，N=1；n——可同时进行采矿的台阶数，n=1。Q——每台挖掘机的生产能力，矿山设计采用0.5米3挖掘机（柳工生产915C液压挖掘机），设备台年生产能力（2班作业）计算如下：式中：Q——挖掘机台年生产能力，万吨/年。T——每班作业小时数，5.5小时。E——铲斗容积，0.5米3。Km——铲斗装满系数，取0.95。n——日工作班数，2班。N——年工作日数，300天。γ——矿石体重，2.65吨/米3。矿石体重为2.65吨/m3）μ——挖掘机工作时间利用系数，取