胡百达兴铁矿初期开采设计方案

胡达百兴铁矿47-1蒙古胡达百兴铁矿开采设计方案编制：李建民（JimLee）胡达百兴铁矿47-2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104°15′30″，北纬48°18′00″，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104º15´00´´，北纬48º19´00´´2.东经104º16´00´´，北纬48º19´00´´3.东经104º16´00´´，北纬48º17´00´´4.东经104º15´00´´，北纬48º17´00´´具体如矿地理位置图。本区地貌为典型的蒙古高原地貌。地表标高1250～1500m，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。胡达百兴铁矿47-3矿藏分布：矿石组成简单，主要有磁铁矿和赤铁矿，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65-75º，倾向北西，倾角65-70º，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；胡达百兴铁矿47-4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。胡达百兴铁矿47-51.1本方案的作用：①规范采矿生产技术管理，协调各工序、工种关系的重要依据。②查明和分析事故原因和经过，划清责任主体的依据。③贯彻安全生产方针。④编制各时期采矿作业计划的基础和依据。⑤建立各项采矿生产责任制的先决条件。⑥提高技术人员技术水平的跳板。⑦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：①《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》。②《胡达百兴矿普查地质报告》。③《采矿规划》。④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。⑤环保规划。⑥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。胡达百兴铁矿47-6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；2.2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、技术胡达百兴铁矿47-7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、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；胡达百兴铁矿47-83.2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；段沟初胡达百兴铁矿47-9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速度冲击频率F=6-2070-130mm25mm25km/h35°840r/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6-9m³胡达百兴铁矿47-104.2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2m³/斗、2.7m³/斗；铲运机两部为5m³/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、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，穿孔胡达百兴铁矿47-11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《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。胡达百兴铁矿47-125.2.3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计算