露天矿山开采设计

《金属矿床露天开采课程设计》课程设计题目大木冲水泥石灰岩矿露天开采设计学院名称核资源与核燃料工程学院指导教师杨仕教曾晟班级矿物资源工程071班学号121学生姓名李昌武南华大学矿物资源工程系2010年10月1、设计条件本次课程设计对大木冲水泥石灰岩矿0、1、3、5勘探线内的矿石进行露天开采设计。提供的原始资料（电子版）有：矿床地质地形平面图、矿矿床地质地形剖面图、大木冲水泥石灰岩矿开发利用方案。2、设计要求（1）矿山日生产能力如表1单位：t/d。设计控制参数如表2学号日产量学号日产量学号日产量110001521003032002110017220031330031200182300323400513001924003335006140020250034360091500212600353700101600222700363800111700242800373900121800252900384000131900263000404100142000283100414200表2名称移动角/度移动角/度移动角/度移动角/度移动角/度上盘下盘上盘下盘上盘下盘上盘下盘上盘下盘35354040454550505555学号1-1011-1819-2628-3435-41（2）矿山工作制度：年工作日330天，三班工作制。3、设计内容和步骤露天开采境界设计露天生产能力的确定露天开拓方法设计（1）开拓方法选择；（2）开拓系统主要参数设计；（3）新水平开拓方法设计；露天主要开采工艺设计（1）穿爆工作设备选型与工艺设计；（2）采装工作设备选型与工艺设计；（3）运输工作设备选型与工艺设计；（4）排岩工作设备选型与工艺设计；4、设计成果（1）课程设计说明书：按毕业设计格式要求打印，按时提交课程设计成果。（2）开采境界最终平面图，A2图纸1张。5、设计要求①严格按科研论文的排版格式；②页面设置：页边距：上2厘米，下2厘米，左厘米，右2厘米，页眉厘米，页脚厘米间距：段前0行，段后0行行距：固定值，磅（题目行、公式行采用单倍行距）；③字体和字号一级标题：四号，宋体和TimesNewRoman字体，加粗，靠左顶格；二级或三级标题：小四号，宋体和TimesNewRoman字体，加粗，靠左顶格；正文部分：五号，宋体和TimesNewRoman字体；希腊字母用Symbol字体；图题、表题：小五号，加粗，宋体和TimesNewRoman字体；图、表中文字用小；五号TimesNewRoman字体，量与单位之间用“/”间隔；图注与说明、表注与说明：小五号TimesNewRoman字体。④图用CAD出图，所有的图纸都要图签，图签格式统一。金属矿床露天开采课程设计1工程概况大木冲水泥石灰岩矿为双峰海螺水泥生产的原料基地，为露天开采，采用自上而下分水平开采法，截止2006年9月矿山开采按两个山头开采了四个平台，开采平台标高+240m、+230m、+220m、+210m。开采面积152696m2。采损石灰岩基础储量493万t，其中水泥生产用矿量492万t，矿山修筑公路处置矿石量1万t。现矿山分三个平台开采，开采平台标高已降至+223m、+210m、+195m。开采面积263836m2。采损石灰岩资源储量万t，其中水泥生产用矿石量万t，矿山已采剥仍置于采场矿石量万t，修筑矿山生产公路处置矿石量2万t，生产碎石用矿石量32万t。矿石运输为汽车运送到矿山破碎漏斗口，经破碎后由输送带运送至3km外的水泥生产原料库。为完成矿业权的变更、转移手续，合理开发利用矿产资源，提高矿产资源的开采利用率，保持生态环境，维护矿产资源所有权人和采矿权人的合法权益，合理开发矿产资源，于是双峰海螺水泥有限公司提出开发大木冲石灰岩矿矿产资源。矿产资源1972年、1988年湖南省地质局区域地质矿产测量队先后进行了包括矿区在内的1∶20万、1∶5万区域地质调查，提交了1∶20万涟源幅区域地质矿产报告、1∶5万界岭幅区调地质报告，对该区地层、构造、矿产进行了研究。2002年9月至12月，四一八队应双峰县政府要求，对大木冲石灰岩、砂岩矿先后进行了预查及普查（图2），于2002年10月提交预查地质报告，提交水泥灰岩D+E+F级储量亿t，砂岩矿F级储量亿t；于2002年12月提交普查地质报告，提交水泥灰岩D+E级储量23926万t，砂岩矿E级储量万t。2002年12月19日，省国土资源厅以“湘国土资储认字[2002]034号《湖南省双峰县大木冲矿区石灰岩砂岩矿普查报告》矿产资源储量认定书”形式对报告予以认定，批准石灰岩矿D+E级（333+334）资源储量23926万t、其中D级（333）11920万t，砂岩矿E级（334）资源量万t。2003年5月至8月，四一八队在以往普查工作的基础上对矿区石灰岩矿进行了勘探工作，提交了《湖南省双峰县大木冲矿区水泥石灰岩矿勘探报告》，省国土资源厅以“湘国土资储备字[2003]015号《湖南省双峰县大木冲矿区水泥石灰岩矿勘探报告》矿产资源储量评审备案书”形式对报告予以认定，探明或控制石灰岩矿基础储量（121b+122b）7560万t，其中（121b）2055万t，（122b）5505万t。2006年9月至2007年1月，四一八队对双峰海螺水泥有限公司大木冲石灰岩矿进行了资源储量检测，在原勘探报告估算资源储量范围两侧外推100m范围新增了333资源量764万t，提交了《双峰海螺水泥有限公司大木冲石灰岩矿2006年度资源储量检测报告》，娄底市国土资源局以“娄检备字［2007］4号《双峰海螺水泥有限公司大木冲石灰岩矿2006年度资源储量检测报告》备案书”的形式对报告予以备案，检测报告累计探明资源储量为8499万t，其中121b基础储量2067万t，122b基础储量5668万t，333为764万t。矿山建矿投产至2006年9月累计采损资源储量493万t，保有资源储量8006万t。矿山截止2008年7月底，累计探明资源储量（111b+122b+333）矿石量：万t，其中：111b矿石量：万t，（122b）矿石量：万t，资源量（333）矿石量：万t。矿区交通、自然地理和区域经济概况1.2.1矿区位置与交通大木冲矿区位于双峰县城（永丰镇）259°方向直距25km处，行政区划属三塘铺镇管辖。地理座标：东经111°56′40″～111°58′07″，北纬27°24′14″～27°24′57″，，准采标高+286～+140m。洛湛铁路经过矿区东侧，矿区距三塘铺火车站约3km；上海—云南瑞丽高速公路于矿区南东侧通过，距甘棠铺、三塘铺入口4km，北通娄底市45km，南接邵阳市54km。县、乡级公路可直通矿区，交通方便（图1）。1.2.2自然地理与经济状况矿区境域地貌形态呈四周山丘崛起、中部岗平相间的立体轮廓，区内地貌为丘陵缓坡溶蚀、剥蚀地貌。四周山丘环绕，中部岗盆宽广。县境东部、东南及东北群山连绵起伏，西部有猪婆山及山斗的台升地带，北部丘岗起伏。海拔较低，地势平缓，属侵蚀溶蚀地貌，由泥灰岩、泥质灰岩，花岗岩、页岩组成。大木冲石灰岩矿层分布区最高海拔标高，最低海拔标高，相对高差。地形总体走向呈东西向，中部高，向南、北两边逐渐降低，自然坡度10～25°。矿区属中亚热带季风气候，四季分明，春季寒潮频繁，气温变化剧烈；夏季暑热期长，伏旱明显；前秋干旱频繁，后秋天气多变；冬季严寒期短，阴睛少雨天多。本区年平均气温℃，夏季日最高气温一般℃℃，冬季日最低气温一般℃℃。年平均降水量，最大年降水量，降水量较为充沛，多集中于春夏季，占全年降水量的72%，冬、春两季多为连绵细雨，而夏、秋两季多为阵雨，日最大降水量。历年月平均相对湿度75%—82%，月平均绝对湿度毫巴。常年蒸发量—1700mm。历年出现初霜日期为12月2日，终霜日期为翌年2月22日，无霜期天。历年平均累计冰冻日天，最长23天。风向受季节控制，以北风、北北东风占优势，年平均风速s，瞬时最大风速为28m/s。境内矿产资源种类较多，分布广。已查明的有27个矿种，99个矿点，其中金属矿有黄金、铅锌、钨钼、锑钼、铁、矾、铜等；非金属矿有煤、石膏、黄铁、大理石、花岗岩、陶瓷土、耐火粘土、碳、磷、钾、重晶石、硅石等。位于全省前10位的矿产有：石膏、大理石、黄铁、煤、耐火粘土、黄铁矿等。区内经济活跃，劳动力充裕。农业以稻为主，兼产甘薯、小麦等，自给有余。商业以国营商业为主体，有比较完整的商业服务系统，市场繁荣，供应充沛。1.2.3矿山规模及矿区范围根据2007年5月全面开工建设第二条日产5000t水泥熟料新型干法生产线，建成后，熟料生产能力达300万t/a。按生产1t熟料需要消耗石灰石矿石量计算，该矿山石灰石矿年产量设计为300×=405万t。本方案以此规模作为设计的生产规模，采矿许可证核准的矿区范围及开采深度如下表1-1：表1-1大木冲石灰岩矿范围坐标表拐点号坐标拐点号坐标XYXY130338902303397733033276430332175303337263033738矿山面积：（km2）准采标高：+294~+140m矿山现状、特点及存在的主要问题大木冲水泥石灰岩矿为双峰海螺水泥生产的原料基地，为露天开采，采用自上而下分水平开采法，截止2006年9月矿山开采按两个山头开采了四个平台，开采平台标高+240m、+230m、+220m、+210m。开采面积152696m2。采损石灰岩基础储量493万t，其中水泥生产用矿量492万t，矿山修筑公路处置矿石量1万t。2007年5月全面开工建设第二条新型干法生产线建成后，现矿山分三个平台开采，开采平台标高已降至+223m、+210m、+195m。开采面积263836m2。采损石灰岩资源储量万t，其中水泥生产用矿石量万t，矿山已采剥仍置于采场矿石量万t，修筑矿山生产公路处置矿石量2万t，生产碎石用矿石量32万t。该露天矿虽然开采水文地质条件和工程地质条件都简单，矿石易于开采。但是因该矿开采范围大，再加上方案设计范围内已经有多处开采的小采坑，地表环境已经造成不同程度的破坏，如矿体东部的露天开采边坡、高速公路采石场采坑、双峰县水泥二厂采石场采坑等等。这些地表的破坏对下步开采造成一定的影响。该矿南边、西南边有大量的民房，开采爆破时要注意加强安全保障工作，离矿体开采范围200m的居民需要搬迁，这将带来开采成本增大。矿区附近有条高速公路，应确保公路安全，建议离公路500m的矿体不能开采。另外，以前开采的露天采坑与边坡给下步开采带来的步安全隐患要加强管理，并必要时牺牲矿石留足安全距离。主要编制依据《中华人民共和国矿产资源法》；《中华人民共和国矿山安全法》；《中华人民共和国矿山安全法实施条例》；《中华人民共和国安全生产法》；《中华人民共和国劳动法》；《中华人民共和国消防法》；《中华人民共和国职业病防治法》；《矿产资源开发利用方案编写内容要求》；国土资源部《关于加强矿产资源开发利用方案审查的通知》；《金属非金属矿山安全规程》；《爆破安全规程》；《工作场所有害因素职业接触限值》；《建材工业劳动保护工作暂行条例》；《工业企业设计卫生标准》；湖南省地质矿产勘查开发局四一八队2003年8月编写的《湖南省双峰县大木冲矿区水泥石灰岩矿勘探报告》；湖南省地质矿产勘查开发局四一八队2008年8月编写的《双峰海螺水泥有限公司大木冲水泥石灰岩矿资源储量核实报告》；关于《湖南省双峰县大木冲矿区海螺水泥石灰岩矿资源储量核实报告》矿产资源储量评审备案证明（湘国土资储备字［2009］013号）；双峰海螺水泥有限公司提供的有关设计基础资料；双峰海螺水泥有限公司提供的委托书。2.该设计工程的资源概况矿床地质及构造特征2.1.1区域地质背景矿区大地构造位置处白马山—龙山东西向隆起带猪婆大山短轴背斜南东翼。区域内出露有奥陶系下统、泥盆系中上统、石炭系下统及第四系等地层。早古生代奥陶纪早世，本区域以一套巨厚的浅海相细粒碎屑岩沉积为主；在晚古生代至中生代早期，本区表现为强烈沉降带，泥盆系、石炭系等地层发育，广泛分布于猪婆大山背斜四周，属浅海相碳酸盐岩沉积和滨海相碎屑岩沉积；第四系零星分