野猪田硅石矿开采方案设计Word文档格式.docx
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第六章安全技术措施41
6.1保障露天矿边坡稳定及防止坍塌的措施41
6.2防止高处坠落的措施44
6.3凿岩安全措施44
6.4爆破安全措施ﻩ46
6.5爆破器材存储、加工安全措施48
6.6运输和机械设备防护装置及安全运行保障措施ﻩ49
6.7 矿山排水措施ﻩ55
6.8 矿山通讯设施ﻩ56
6.9 空压机安全措施56
6.10 矿山防火措施ﻩ58
6.11预防其他危害的措施ﻩ58
6.12安全投入59
第七章矿山安全机构、人员配备及管理制度ﻩ61
7.1安全机构及人员配备61
7.2特种人员的配备62
7.3从业人数及安全教育培训工作62
7.4建立健全安全生产管理制度ﻩ64
第八章 职业危害防治ﻩ68
8.1管理和监测68
8.2健康监护69
第九章经济分析ﻩ72
9.1估算原则72
9.2投资估算ﻩ72
9.3效益分析72
第十章开采方案简要结论73
10.1建设规模ﻩ73
10.2产品方案73
10.3工业场地及开拓运输方案ﻩ73
10.4开采工艺73
附件:
1、开采方案设计委托书
2、采矿许可证(副本)复印件(证号:
C52260057857)
3、营业执照(副本)复印件
附图:
1、矿区地形地质图(1:
5000)
2、矿区总平面布置图(1:
5000)
3、露天开采最终境界平面图(1:
5000)
4、采场及最终边坡剖面图(1:
2000)
5、爆破网络及装药结构示意图(示意)
6、采矿方法图(示意)
第一章 概 述
1.1 矿山位置、企业性质和隶属关系
麻江县杏山镇野猪田硅石矿位于县城(杏山镇)北西方向平距约8km处,行政区划属麻江县杏山镇所辖,地理坐标:
东经107°
30′30″-107°
31′18″;
北纬26°
30′42″-26°
31′22″。
从320国道附近有麻江-景阳-长冲乡村公路抵达矿区,靠近贵(阳)-新(寨)高速公路,交通较为便利(见矿区交通位置示意图)。
企业性质:
私营企业。
隶属关系:
麻江县杏山镇所辖。
1.2矿区范围、矿产资源赋存、工程地质等情况
1.2.1矿区范围
根据黔东南苗族侗族自治州国土资源局2015年10月颁发的《采矿许可证》(证号:
C52260057857),矿区范围由4个拐点圈定,拐点坐标、矿区面积及开采深度如下:
表1—1 矿区范围拐点坐标表(1980西安坐标)
拐点号
X
Y
1
2933602.920
36451176.920
2
2934342.920
36451526.920
3
2934342.920
36451964.920
4
2933602.920
36451614.920
矿区面积
0.3241km²
开采深度
+1128m—+1025m
图1-1麻江县杏山镇野猪田硅石矿交通位置示意图
1.2.2矿产资源赋存情况
(一)矿山地质特征
1、地层
因矿区范围不大,出露地层单一。
均为二叠系吴家坪组及零星分布的第四系(附图1),吴家坪组及第四系残坡积层是赋矿层位。
其岩性特征自下而上分述如下:
第四系(Q):
主要集中分布在地势较为平缓的斜坡上及较低的岩溶洼地内。
物质成份以褐红色、褐黄色粘土、亚粘土和白云岩、灰岩转块、硅石砾块为堆积杂乱,结构松散,厚薄不等。
厚度0~40m。
吴家坪组(P3w):
该组在矿区内分为三段:
吴家坪组一段(P3w1):
为一套中-薄层具微细层纹燧石条带灰岩,和硅质岩夹页岩。
区内未见底。
吴家坪组二段(P3w2):
为一套灰色薄层硅质岩、粘土岩,偶夹灰岩透镜体。
为区内主要的含矿层位。
为矿区硅石矿(石英砂岩)的主要产出层位。
厚90-110m。
吴家坪组三段(P3w3):
灰色厚层状生物屑灰岩、泥晶灰岩,局部见方解石呈细脉状产出,脉宽1-3mm左右。
厚50-110m。
2、地质构造
矿区地处扬子准地台黔南台陷贵定南北向构造变形区东部凤山向斜西翼,区内构造相对简单。
1)断层
矿区范围共发育有两条断层,即:
F1、F2。
现将其特征分述如下:
F1断层:
分布于矿区南部及中部,走向北北东,南起于白沙田,经野猪田,在野猪田北东320m处与F2断层相交,矿区内长约0.76km,北西盘和南东盘出露地层均为二叠系上吴家坪组和第四系(Q);
该断裂走向210-30°
,倾向120°
倾角65°
。
F2断层:
分布于矿区东部及中部,走向北北西,矿区内长约600m,北西盘和南东盘出露地层均为二叠系上吴家坪组和第四系(Q);
走向160-340°
,倾向250°
倾角80°
左右,北端与F1断层相交。
2)褶皱
麻江县杏山镇野猪田硅石矿区位于凤山向斜西翼中段,该向斜轴向近南北,核部北起于福泉县凤山镇,南止于都匀市落邦镇,其形态为紧闭型向斜,在区域上与宽缓背斜构成隔槽式褶皱组合;
两翼出露地层较齐全,由老到新依次有:
震旦系、寒武系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系及第四系。
(二)矿体及矿石特征
1、矿体特征
1)硅石矿体赋存特征
硅石矿体赋存于二叠系吴家坪组灰岩及第四系残坡积层中,受地层层位控制,矿体呈似层状产出,分别为沉积型(原生)和残坡积型(次生)的硅石矿体,露天产出。
矿体赋存标高不一,在1025-1085m之间。
其中,Ⅰ号矿体长100m,宽75-130m,平均100m,厚5-120m,矿体倾角20°
,SiO2平均品位为99.20%;
Ⅱ号矿体长300m,宽约175m,厚0.80-1.76m,矿体倾角10°
SiO2平均品位为99.20%。
Ⅰ号矿体底板围岩为灰岩,顶板围岩为粘土岩及硅质岩;
Ⅱ号矿体底板为灰岩。
除节理裂隙发育部位外,大部分围岩的物理力学性质较好。
矿区属碳酸盐岩溶低山地貌,地形切割深度小,海拔高程在1027m-1287.6m之间,对地貌形成有重大影响的是流水地质作用,最大高差260.6m,一般150-200m;
山势相对较缓,地形起伏较小,坡度在20-30°
之间。
区内没有国家保护的建筑设施,设计的矿体开采标高均在当地最低侵蚀基准面以上,矿体围岩富水性中等偏弱,大气降水是露天采场充水的主要因素,也是唯一的补给因素。
2)矿体特征
矿区内共发现2个矿体,其工业类型皆为冶金用石英砂岩矿床。
其中,Ⅰ号矿体为海相沉积型石英砂岩矿床,Ⅱ号矿体为次生残坡积型矿床。
Ⅰ号矿体:
该矿体位于矿区中部野猪田东部(距野猪田170m),产于吴家坪组二段底部,有A-1、A-2、A-3;
B-1、Ck1-1、Ck1-2、 Ck1-3;
CK2-1、Ck2-2、Ck2-3等工程控制。
矿体产于F1断层和F2断层断夹块内,矿体长100m,宽75-130m,平均100m。
出露标高自1025-1085m。
1085m以上被浮土掩盖。
SiO2平均品位为99.20%。
因受断层影响,矿体产状和断层两侧地层产状差异较大,倾向约150°
倾角20°
Ⅱ号矿体:
该矿体在矿区南部白沙田附近,距白沙田约60m,产于第四系残坡积层中,与下覆吴家坪组一段灰岩呈不整合接触关系,该矿体有TC01、TC02、TC03三个工程、和 LT01、LT02两个采样点控制。
矿体长约300m,宽约175m,单工程平均厚0.80-1.76m,SiO2平均品位为97.87,含矿较均匀,无顶板;
底板围岩为二叠系上统吴家坪组一段灰、深灰色中-厚层块状细晶灰岩、岩石中见晶洞构造,局部可见硅化或燧石团块,与底板界线清楚,产状与底板灰岩基本一致,倾向约100°
,倾角10°
矿体形态较简单。
据采样统计估算,其含矿率为31%。
此外,在矿区北部(野猪田以北70m至矿区北面边界)发现一条矿化带,该矿化带产于二叠系上统吴家坪组二段顶部,大部分部被浮土和植被掩盖,地表露头不连续。
2、矿石特征
1)矿石物质组成
矿物成份主要为石英,次有长石、绢云母、黄铁矿、粘土矿物及其它矿物。
2)结构构造
矿石主要有隐晶质结构、粒状结构等;
构造主要为层状构造、致密块状等构造。
3) 矿石化学物质成分
根据化学分析,化学成分主要SiO2含量为98.38—99.66%,最高达99.66%;
Fe2O3一般0.08—0.21%,最高0.21%;
Al2O3为0.10—0.22%;
其次有少量CaO、MgO、K2O、NaO等。
根据硅石(石英砂岩)矿的用途,矿区硅石属冶金用石英砂岩,参考《矿产资源工业要求手册》(玻璃、陶瓷、冶金用石英砂、石英砂岩、石英岩)(八、附录)
(一)冶金用硅质原料据行业标准(YB/T5268-2007),对硅质耐火材料、铁合金与工业硅用的硅质原材料矿石的精矿品质要求,矿区中Ⅰ矿体SiO2品位98.38-99.66%,Al2O3品位0.08-0.21%;
Fe2O3品位0.10-0.0.22%。
Ⅰ矿体精矿品质达到了铁合金与工业硅用硅质原料GST98牌号。
(三)开采技术条件
1、水文地质条件
1)地下水类型
根据地下水形成的自然条件,地下水形成的主要控制因素是大气降水的充水补给,含水岩性层及其间发育的断裂构造、节理(溶蚀)裂隙、溶蚀孔洞等地是下水赋存空间,组成统一的含水介质。
加之矿区地质、地貌条件差异不大,地下水的赋存特征及其分布规律是一致的。
设计区地下水类型主要为碳酸盐类岩溶水,次为松散岩类孔隙水。
2)含水岩组及其富水性
a.碳酸盐类岩溶水
区内碳酸盐岩分布广泛,岩溶水较为发育,主要为岩溶裂隙水。
含水层为二叠系上统吴家坪组,岩性主要为灰岩及少量硅质岩、粘土岩,富水性中等,含水性不均一,动态变化大等特征。
岩溶水受大气降雨补给,通过岩溶裂隙径流,于较低的侵蚀基准面排出地表,在矿区内主要汇流于岩溶洼地渗入地下岩溶管道。
b.松散岩类孔隙水
赋存于第四系松散岩类中,主要为残坡积、冲洪积粘土、亚粘土、碎石土。
孔隙水接受大气降雨补给,具就地汇集、就地排泄等特征。
3)地下水补给、径流、排泄
矿区以斜坡、沟谷、岩溶洼地微地貌为主,大气降雨沿坡面向沟谷径流,汇集于更大尺度的沟谷或岩溶洼地中。
区内岩溶裂隙较发育,有利于地下水排泄。
矿体最低出露标高为1025m(Ⅰ)-1060m(Ⅱ),高于当地最低侵蚀基准面(1013.9m),Ⅰ、Ⅱ号矿体的回采均可自然排水,因此,矿区水文地质条件简单,地下水对矿区的施工和开采没有影响。
综上所述,按《矿区水文地质工程地质勘探规范》要求,杏山镇野猪田硅石矿区水文地质条件简单。
2、工程地质条件
1)工程地质岩组特征
①松散岩类工程地质岩组
为第四系残坡积层(粘性土),残坡积层以黄色粘土与亚粘土为主,主要分布在地势较高的碳酸盐岩坡面斜坡及岩溶洼地内。
厚0—40m。
该岩组工程地质特征表现为:
土体类残坡积层承载力极低,抗风化能力极差,在斜坡上易产生滑(坍)塌,易被流水冲刷成沟壑。
②硬质岩类工程地质岩组
矿区均为二叠系吴家坪组,出露面积约1.5km2;
为灰岩、硅质岩及粘土岩。
厚220—320m。
该岩组工程地质特征表现为:
碳酸盐岩类富水性较好,岩体结构属层状结构,岩体结构面以原生沉积的层间结构面为主,次为Ⅲ—Ⅳ级节理裂隙、断层构造结构面,尚见卸荷裂隙、风化裂隙等次生结构面。
在适当的地貌条件下易产生滑坡、崩塌等地质灾害。
2)矿体顶底板特征
硅石矿体产于灰岩及残坡积层中。
其中,Ⅰ号矿体顶板岩石均为灰岩及少量粘土岩、硅质岩,底板为灰岩,属硬质工程地质岩组。
Ⅱ号矿体因赋存于残坡积层中,底板为灰岩,属硬质工程地质岩组,没有顶板。
顶底板的岩石结构致密坚硬,除局部小裂隙发育地段需支护外,大部分矿体围岩稳固性较好。
工程地质条件属简单类型。
3)区域稳定性评价
本区无地震活动的记录,根据《中国地震动参数区划图》(GB183006-2001),该区地震基本烈度小于Ⅵ度,区域地壳较稳定,对矿山建设危害性不大。
3、环境地质条件
在现状条件下,自然作用对地质环境的影响小。
鉴于采矿活动是露天开采方式,对地质环境的破坏程度较高,但仅限于矿体赋存的局部地段对地质环境的影响较大。
因矿体赋存标高在当地最低侵蚀基准面以上,矿床开发不会引起区域地下水位下降的水环境问题,更改变不了矿区地下水的径流排泄条件;
矿体资源量规模虽较大,但生产规模有限,形成的露天采场不大,引发山体开裂的可能性较小;
因受矿区地形地貌条件的制约,有形成崩塌、滑坡等地质灾害的可能性。
1.2.3自然地理
矿区地处贵州高原东南部,苗岭山脉南坡,矿区总体地势为东西高中部低,侵蚀切割较为强烈,为山地槽沟地貌。
最高点为矿区南部牛角山顶,海拔为1149.50m,最低点为矿区中部的野猪田附近的洼地,海拔1025.60m,相对高差123.90m。
矿区植被较为发育。
该区属长江流域沅江水系,清水江的上游,区内属亚热带黔中温和湿润气候,雨量充沛,年平均气温14.5℃,最高37℃,最低零下7℃—9℃。
雨季多在4—6月,年平均降雨量1396.5mm。
当地为多民族杂居之地,主要农作物有:
水稻、小麦、玉米及薯类及烤烟等,工业不发达,经济较落后。
1.3矿山现状、特点及存在主要问题及建议ﻩ
1.3.1 矿山现状、特点
麻江县杏山镇野猪田硅石矿为扩能矿山,属私营企业。
该矿山于2015年10月取得了由黔东南苗族侗族自治州国土资源局新颁发的采矿许可证(采矿证号:
C52260057857),矿区面积为0.3241平方公里,生产规模为2万t/a,采矿证有效期限10年,即2014年5月至2024年4月。
麻江县杏山镇野猪田硅石矿为扩能矿山。
矿区范围外300m范围内无采矿权重叠现象,无民房、村寨、水库、石油管道、高压电网等设施。
在矿区西面距矿区边界35m(距矿山采场约200m)处有一间护林人员的值班室。
1.3.2存在主要问题及建议
(1)矿山开采过程中应加强边坡检查和管理。
(2)矿山应按照本开采设计方案的要求,坚持自上而下台阶式规范开采,同时应加强工人的安全教育和培训,保证矿山安全生产,加强环境保护意识。
(2)每次爆破作业及阵雨后,必须加强采场边坡的巡回检查,发现有浮石或边坡失稳现象应立即处理,确认安全隐患完全排除后方可继续作业。
(4)矿山爆破作业时应采用分段毫秒延期爆破,降低爆破振动,并采用松动爆破,禁止抛掷爆破。
爆破时在爆点四周300m范围设立警戒线,设人站岗,避免行人、车辆通过,爆破时全部人员应该撤离到爆破警戒线以外区域,对在矿区内的破碎加工设备进行掩挡,避免飞石损坏设备。
(5)矿山开采以挖掘机直接挖掘开采为主,遇坚硬岩层时方采用爆破落矿。
在矿区西面距矿区边界35m(距矿山采场边界约200m)处有一间护林人员的值班室。
矿山应与该护林人员值班室签订安全协议,爆破前应通知该值班室,并将人员撤离出300米安全警戒线范围外。
(6)矿山生产前必须做好以下工作:
1)作业前,首先必须清理干净采面上的险、浮石,保证采面的稳定。
每次爆破后,必须检查采面结构的稳定性。
2)采场周围应有明显的标志,特别是能在作业过程中能看清楚的标志,防止作业人员及设备在作业过程中发生坠落事故。
3)矿山应定期检查采场的稳定情况,如存在边坡不稳定情况,应先进行边坡处理,在保证边坡稳定的条件下才能进行下一步的开采工作。
第二章编制依据
2.1编制依据的文件(批准书、委托书、协议等)
1、黔东南苗族侗族自治州国土资源局颁发的《采矿许可证》(证号:
C52260057857),有效期限:
2014年4月至2024年4月。
2、麻江县杏山镇野猪田硅石矿开采方案设计《委托书》。
2.2编制依据的地质资料及有关矿山安全的基础资料
1、贵州省区域地质调查研究院2014年11月编制的《贵州省麻江县杏山镇野猪田硅石矿资源储量核实及详查报告》及其图件;
2、本公司设计人员在现场收集的基础资料。
2.3 编制依据的法规、规程、标准及技术规范
1、《中华人民共和国矿产资源法》(修正);
2、《中华人民共和国矿山安全法》;
3、《中华人民共和国安全生产法》(2014年修订);
4、《中华人民共和国劳动法》;
5、《中华人民共和国职业病防治法》;
6、《中华人民共和国消防法》;
7、《中华人民共和国环境保护法》(2014年修订,2015年1月1日起施行);
8、《中华人民共和国矿山安全法实施条例》;
9、《非煤矿山企业安全生产十条规定》(国家安监总局67号令)
10、《非煤矿山企业安全生产许可证实施办法》(国家安监局第20号令);
11、《贵州省深化非煤矿山安全生产专项整治方案》、《关于进一步加强非煤矿山安全专项整治的通知》黔安监办[2010]6号;
12、《金属非金属矿山安全规程》(GBl6423-2006);
13、《国民经济行业分类》(GB/T4754-2002);
14、《爆破安全规程》(GB6722-2014);
15、《矿山电力设计规范》(GB50070-2009);
16、《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010);
17、《建筑设计防火规范》)(GB50016-2014);
18、《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2010);
19、《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87);
20、《采矿设计手册》露天开采篇;
21、《企业职工伤亡事故分类》(GB6441-427.56);
22、《金属非金属矿山安全标准化规范导则》(AQ2007.1-2006);
23、《生产过程危险和有害因素分类与代码》(GB/T 13861-2009);
24、《工业企业总平面设计规范》(GB50187-2012)。
第三章开采方案
3.1确定开采境界、可采储量、开采规模和服务年限
3.1.1开采境界
一、露天开采境界确定原则
保证露天开采出来的矿石有盈利,境界剥采比不大于经济合理剥采比;
充分利用矿产资源,发挥露天开采的优越性;
露天开采边坡应小于边坡稳定所允许的临界角度,确保采场安全生产。
二、露天开采境界的确定
因Ⅱ号矿体为残坡积型(次生)矿体,且资源量较小无开采价值,经征求业主意见,本次设计不设计开采Ⅱ号矿体。
故露天开采境界范围为Ⅰ号矿体的分布范围。
Ⅰ号矿体开采标高为:
+1100m~+1045m。
露天开采上部境界以矿界范围内所采矿体的最大设计开采标高为限(+1100m),下部境界确定以工作坡面角60°
考虑最终安全平台、清扫平台宽度作最终边坡线和矿体最低开采标高(+1045m)平面相交,求作下部境界。
在矿区形成最终边坡角,由作图法求得最终边坡角为35°
3.1.2 可采储量
根据贵州省区域地质调查研究院2014年11月编制的《贵州省麻江县杏山镇野猪田硅石矿资源储量核实及详查报告》,得知矿区范围保有资源量35.55万t。
其中Ⅰ号矿体范围保有资源储量31.29万t,该资源量全部作为设计利用资源量,采矿回采率按95%计。
根据矿山地形地质及现状生产条件,最终边坡为第四系与茅口组灰岩的不整合面,因此最终边坡没有占用资源量。
则:
可采储量=(设计利用储量-最终边坡占有资源量)×
矿石回采率
=(31.29-0)×
95%
≈30(万t)
3.1.2矿山开采规模及服务年限
(一)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:
一是产品市场销售情况,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
该矿采矿证生产能力为2万t/a,目前,市场前景较好。
2.资源条件
设计利用资源量(333)31.29万t,可采资源量30万t。
矿山现有的资源量满足2万t/a的生产能力。
3.生产技术条件
矿山采用台阶式开采,挖掘机直接挖掘落矿,可满足2万t/a生产能力所需。
4.生产设备能力
本设计所选用生产设备能力可以达到2万t/a(所选设备见第四章),可以满足生产能力的要求。
综上所述,该矿采矿证核定规模为2万t/a,根据矿区矿层赋存、矿产资源储量、矿层开采技术条件、矿区及采场运输、市场需求等条件,矿山生产规模按2万t/a考虑,与矿山申请规模一致。
实际生产中应根据市场销售,在满足安全及有关规定的情况下,合理安排生产产量。
(二)生产能力验算
1)年剥采总量
Aa=A(1+n)=2×
(1+0.05) =2.1(万t)
式中:
Aa——年矿岩总生产能力(万t);
A——年矿石生产能力(万t);
n—— 剥采比取0.05。
2)生产能力验算
按可布置的挖掘工作面数目确定可能达到的生产能力按A=NnQq计算,A=1×
1×
100×
300=3(万t/a)。
式中:
A——露天矿矿石年产量(万t/a);
N——一个采矿阶段可布置的采矿点数目,本设计中取1;
n——工作班次,每天按1班生产;
Q——采矿点生产能力(100t/班);
q——有效年工作日(300天)。
ﻩ
经测算,可以满足年剥采总量2.1万t的要求。
(三)矿山服务年限ﻩ
矿山服务年限=可采储量÷
矿山生产规模
=30÷
2=15(年)
矿山按2万t/年的生产能力进行开采,矿山开采服务年限为15年。
3.2开拓运输方案
根据本矿山矿区地形特征、矿体赋存状况、矿山现状,本矿可供选择的开拓运输方案有:
1.公路开拓方案,2.简易上山道路—溜槽溜矿—汽车运输联合开拓方案。
1.公路开拓方案
公路开拓方案,即汽车上到各水平装载平台,由挖掘机将崩落的矿石在各装载平台装上汽车,由汽车运输到矿石破碎加工场地。
上山道路设计执行《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87)。
2.简易上山道路—溜槽溜矿—汽车运输联合方案
利用矿山坡度大等有利地形,将各水平崩落的矿石通过机械倒堆,利用斜坡溜槽下溜至底部装载平台,通过挖掘机将矿石装上汽车,由汽车外运。
方案比较表表3—1
方案名称
可比项目
方案1
方案2
优点
运输能力大,环境单一、机动灵活,管理简单。
安全状况较好。
投资较小,工程量少,所需运输设备较少。
缺点
占用土地面积大,投资较大,环境影响大,基建期长。
溜矿上卸下装必须分时段,上下不能同时作业,增加运输环节,二次铲装费较高,上下溜矿需要协调,安全性差。
矿山地形坡度较小,适宜修建上山运输公路。
故本方案设计采用:
公路开拓方案。
利用有利地形从矿山进场公路修建矿山运输公路至首采平台,采面
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- 野猪 硅石 开采 方案设计
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