粘土开采设计.docx

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粘土开采设计

目录

第一章概述2

第二章砖厂产品需求现状和预测4

第三章机砖厂地形、气候、地质、水文及开采条件5

第四章粘土开采剥采比7

第五章粘土开采设计方案的确定8

第六章机砖厂供、排水方案10

第七章机砖厂防尘、消防10

第八章机砖厂供电及设备配置11

第九章机砖厂管理体制及劳动人员12

第十章机砖厂环境保护12

第十一章机砖厂安全技术措施13

第十二章工程概算14

第十三章建议15

附件:

采矿许可证

附图:

1、开采工程平面图（图1）

2、采场终了平面图（图2）

3、终了剖面图（图3）

XXXX机砖厂粘土开采初步设计

编制说明：

XXXX机砖厂为已经生产多年的村办企业，厂区内粘土储量已近枯竭，经现场初步勘测目前储量估算约2.7万m3。

服务年限尚有1.5年左右。

该厂待采粘土位于厂区东侧边界附近，总体最大才高仅6米，区内粘土粘性好，工程地质条件稳定，泥石流等环境地质灾害较轻，采用挖掘机挖掘、推土机推运，开采工艺安全可靠。

只要按照安全操作规程作业，能满足安全生产条件。

由于该企业未提供地质地形图等资料，故本设计按照实际踏勘情况编制了XXXX机砖厂粘土开采初步设计及安全专篇。

第一章概述

（一）机砖厂区地理位置与交通

XXXX机砖厂位于XXX城东北面约4公里，属XXXX村办企业。

机砖厂南侧有SXXX省道通过，往东约31公里可达XXXXX县，往西南约4公里到XXX城，交通方便。

见交通位置图。

机砖厂开采范围由五个拐点坐标闭合圈定，坐标如下：

面积：

0.0106km2，准采标高：

+650～+630米。

（二）粘土开采设计方案所依据的主要基础性资料：

《中华人民共和国安全生产法》2002年6月29日

《中华人民共和国矿山安全法》1992年5月1日

《非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法》

《金属非金属矿山安全规程》（2006版）

《安全生产许可证实施办法》2009年国家总局30号令

第二章砖厂产品需求现状和预测

（一）该砖厂产品在国内外需求情况和市场供应情况

1、砖厂产品现状及加工利用趋势

该砖厂产品为粘土成形烧制而成的建筑用砌块（俗称砖块）。

2、近、远期市场预测

砖厂邻近分布多个乡村，民用、公共建筑建设日日增多，砖块的需求量骤增，该粘土质量较好，有害杂质含量低，可按市场需求加工成砖块出售，在当地有较强的市场竞争能力，产品全部就近销售。

因此，该砖厂产品销售前景看好。

（二）产品价格分析

永安机砖厂为办证机砖厂粘土采场的开拓、运输系统己形成，各种相关设施已具备。

机砖厂设计年生产加工粘土1.67万m3/年，其产品—红砖，规格为11.5×24.7×6cm3。

目前市场单价0.37元／块，预计价格稳中有升。

第三章机砖厂地形、气候、地质、水文及开采条件

（一）地形、气候

场区位于XXXXXX中段，属构造侵蚀型低山地貌，山脉走向近乎南北，区内地势总体北西高，南东低；地形最低点位于场区南东的SXXX省道岔道口，海拔标高约为+630米，最高点位于场区东部，标高约+636米，地形相对最大高差约10m，地形切割较缓。

地形坡度一般15°～25°左右，山脊及坳谷较缓，冲沟边局部达30°。

采区内多为灌木丛，少量松林分布在机砖厂外围北边的山间。

本区属亚热带湿润季风气候，温湿多雨，四季分明，年最高气温38℃±，最低气温-2℃±，年平均气温16～18℃，春夏多雨，有些年份发生在秋季，年平均降雨量为1452.7mm，日最大降雨量为288.3mm。

厂区内水系不发育，多为季节性冲沟。

区内居民全为汉族，以农业生产为主，粮食自给有余。

附近有高压电网，电力较为充足。

（二）地质

1、地层

场区范围内出露为第四系（Q）沉积与坡积粘土和亚粘土为主；少量砂砾层。

现分述于下：

（1）第四系（Q）

分布较广，以沉积与坡积、冲积网纹红土与黄色粘土、亚粘土为主，局部见砂砾层及含砾砂层，机砖厂范围内表土层厚度6～10米。

（2）第四系（Qb）

主要为沉积层与冲积层，具二元结构。

上部为棕黄色网纹化粉砂质粘土及红色粘土及含砾砂质亚粘土；下部为砂砾层及含砾砂层。

⑶第四系（Qbs）

冲积层，具二元结构。

上部为网纹红土；下部为砂砾层夹含砾粗砂层。

2、构造

机砖厂范围内未见大的构造与褶皱，局部见稀疏分布的节理裂隙，多被红色的铁锰质充填。

地质构造发育复杂程度简单。

3、岩浆岩

场区内无岩浆岩。

（三）水文地质特征

区内属低山地貌，地势北西高、南东低。

水系不发育，其水源主要来自西侧的水泥厂。

机砖厂地下水类型可分为地表水与松散岩类孔隙水。

机砖厂范围内地层为第四系（Q）土层。

（1）地表水

地表水，富水性弱，补给来源为大气降水，区内泉点少见。

大多排于沟谷小溪中，少量补给下伏基岩含水层。

（2）松散岩类孔隙水

松散岩类主要分布于机砖厂附近的低洼处，由冲积、残积与沉积成因的黄色粘土、亚粘土、少量碎石构成，厚度3—8米，部分沟谷中厚达25米，含孔隙水，富水性较弱，补给来源为大气降水，少量排于沟谷中，多补给下伏基岩含水层。

机砖厂主要地下水类型为岩溶裂隙水，但机砖厂岩溶不发育，岩石富水性弱，机砖厂粘土场准采最低标高为+630米，处于当地侵蚀基准面以上（当地侵蚀基准面为+610米），机砖厂水文地质条件简单。

（四）工程条件

1、土体

系残坡积成因的可塑软弱粘性土，分布于机砖厂基岩面上，厚度变化较大，机砖厂基岩面上厚度6～10m，岩性主要为红色粘土，局部含少量粉砂质亚粘土与砂砾碎石，具较强的粘性与凝聚力，承载力特征值（经验值）130～200KPa左右。

采场主要采取该层。

2、岩体

机砖厂范围内岩性为厚层状粉砂岩与页岩，岩石小裂隙发育，岩石较松散，按其工程地质特征属较软岩石类型，此类岩性综合体强度不高，其单轴极限抗压强度一般在80Mpa左右。

故机砖厂工程地质条件属简单类型，机砖厂开采的工程地质条件较好。

第四章粘土开采剥采比

剥采比是确定砖厂粘土开采境界和衡量露天开采是否经济合理的重要指标。

本砖厂的粘土已经开采，表土全部剥离，只需剔除个别松软页岩。

其剥采比小于0.1，按规范要求剥采比不大于0.5，完全满足开采要求。

5、砖厂粘土开采最终边坡角

砖厂粘土开采的最终开采坡面与水平面的夹角叫最终边坡角。

最终边坡角与砖厂生产安全及生产成本密切相关。

确定过小，将增加剥离量，剥采比增大会增加开采成本；确定过大，有可能导致边坡崩塌。

不仅影响正常生产，甚至造成机械损失及人身伤害。

按规范要求≤自然安息角，本采场使用挖掘机挖掘、推土机推运方式开采粘土，只形成45°以下的缓坡，远远小于自然安息角。

6、砖厂区环境地质条件

在本砖厂区范围内没有发生地裂等地质灾害，但如果开采形成陡坡，可能发生滑坡、泥石流、垮塌。

砖厂区内环境地质条件一般。

7、设计利用资源储量

由于本区没有储量评价报告，所以只能根据现场初步勘测进行储量估算：

开采区内砖厂粘土平均长度90m，宽度50m，平均厚度6m，储量约2.7万m3。

第五章粘土开采设计方案的确定

（一）生产规模

根据厂区总体地质储量，机砖厂设计年挖掘粘土1.67万m3。

（二）服务年限

机砖厂保有资源储量（122b）2.7万m3，机砖厂设计年挖掘粘土1.67万m3，按回采率96％计算，则机砖厂服务年限1.6年。

（三）开采方案

1、开拓运输方式选择

露天开采方法的开拓方式，按采用的运输方式可分为公路运输开拓、铁路运输开拓。

本厂粘土开采规模小，已经形成挖掘机、推土机公路开拓方式开。

2、场址选择与平面布置

厂区内属低山丘陵地貌，砖厂平面布置已经形成，其布置适合场区风向、地形自然条件。

原始粘土由推土机推运至粘土堆放场，由工人将粉煤与粘土均匀配比并铲入搅拌机搅拌，再由输送带转运至砖坯挤压机制成砖坯，人工转载到人力胶轮运砖车推入东西侧的两个晒砖场，砖坯风干后即可人工装入厂区中央的砖窑烧制成品砖，其总平面布置见砖厂粘土开采工程平面布置图。

3、采场境界

由于区内开采的粘土层位于最低开采标高之上，粘土层走向北北西，倾向南西，机砖厂范围内宽度约为50米，走向长为90米，确定露采标高范围为准采标高，即+630米～+636米，机砖厂粘土层为棕黄色网纹化粉砂质粘土及红色粘土及含砾砂质亚粘土。

该采场布置在厂房东侧，距东部边界50米，即可采宽度取50米。

南北长度90米，即可取可采长度90米，采深6米。

4、开采方法及开采台阶要素

由于粘土松软，确定采用目前使用的挖掘机挖掘开采、推土机推运方法。

采场只有一个开采水平，+636水平为采场顶面平台，+630m为采场底平面。

从上往顺下挖掘，其挖掘高度为6m（见工程平面图，图1及剖面图，图2）。

设定边坡角度45°，最终边坡角为40°，设计1个工作平台（即终了平台）。

5、开采顺序

开采顺序从开采境界内的东侧，从+630m水平自西向东挖掘，采用推土机由上往下推运至+630m低平面，由西向东逐步推进，见附图1：

砖厂粘土开采工程平面布置图。

6、剥离

目前开采粘土均裸露，基本不用剥离。

推土机直接沿开拓公路进入工作平台作业，不需要设置排土场。

区内无泉水出露，主要以大气降水为主。

砖厂区地形较陡，只需在开采范围的上方修筑截水沟，通过厂棚周边的排水沟自流排水，无需机械排水系统。

第六章机砖厂供、排水方案

机砖厂粘土采场使用西侧水泥厂的自来水，无需自备供水系统。

在采场北侧上方的两侧开挖截水沟，以便把山坡上的积水，向采场两边疏导；采场底平面已经修筑场内排水沟通过自流排水。

厂区需要修建污水沉淀池，场内排水经沉淀处理后，再流入场外水沟。

第七章机砖厂防尘、消防

防尘系统包括防尘高位水池、管路、降尘装置。

砖厂应在开采、转运、搅拌、出窑各环节设置洒水喷雾装置并坚持使用，以降低厂区粉尘危害。

电变压器至制砖机等设备的供电线路敷设不够规范，谨防电器火灾发生，厂房附近设置消防三通阀门，配备100米左右的帆布软管作灭火使用。

第八章机砖厂供电及设备配置

砖厂采用单回路供电，已建一座S9-125/6（容量125KVA，10kV/380V）的变电站，电力供应充足，生活采用单相对地220V的照明电压。

380V动力电源经自备变电所送制砖机、搅拌机、输送带等。

砖厂动力输电线路应全部选用橡套电缆，电缆规格必须满足所承受负荷的需要，供电电缆的敷设应符合安全要求，电气设备和线路应绝缘良好，有保护接地等安全措施；移动电气设备有漏电保护装置。

所需生产设备及主要材料见下表。

生产设备及主要材料一览表

序号

设备材料名称

型号

计量单位

数量

1

变压器

S9-125/6

台

1

2

推土机

东方红Ⅲ

台

1

3

挖掘机

HXW220

台

1

4

制砖机

JZK40/35-30B

台

2

5

引风机

4-73-14

台

1

6

普通供水管

PVC管

m

530

7

搅拌机

SJ200

台

1

8

输送带

TD75

1

第九章机砖厂管理体制及劳动人员

（一）管理体制

砖厂属集体企业，设厂长、技术负责人、会计各1人，独立核算，自负盈亏。

在安全上接受当地政府行政和安全监督管理部门的监管检查。

（二）劳动力定员

砖厂设定年生产能力为424万块。

在剔除法定假日和不确定因素影响的工日外，每年实际生产天数按300天计算，即日平均生产能力必须达到14133块/日。

因此，生产人员工效则按1414块／工日配置：

（1）砖厂生产人员：

14133÷1414块／工日≈10人

（2）管理及服务人员：

3人

总人数：

14人

根据计算得知：

该砖厂核定人数为14人。

第十章机砖厂环境保护

1、砖厂区内为荒坡地表，多为粘土，水土保持较差，生态环境质量中等，由于砖厂粘土开采和砖窑排烟将影响周围环境。

因此，应严格按照开采方案进行开采，加强引风管理，使燃料燃烧充分，减少排污、提高利用率。

2、按照设定要求堆放弃土、碴土，防止产生水土流失、泥石流、坍塌等地质灾害。

3、砖厂粘土开采过程中，砖坯加工过程中尽量减少产生粉尘、噪声，当超过行业规定标准时应采取洒水、喷雾防尘和降噪措施，使对职工身体和周边环境的影响降低到最小程度。

4、砖厂粘土开采过程中，要加强对周边土地资源的保护，防止人为破坏。

第十一章机砖厂安全技术措施

（一）建立各项安全管理制度

1、要建立企业法人的安全责任制，明确企业法人是安全生产第一任人这一重要职责，并认真执行国家的各项安全生产法规，坚持“安全为天，预防为主，不安全不生产”的原则，同时要根据各工种的作业点和安全重点，制定有针对性的各岗位安全制度、操作规程，并配备专职安全管理人员。

2、要加强工人的安全教育和培训，特别是新工人入场时要抓好岗前的技能培训、安全知识培训，上岗后要指定专人负责新工人的安全。

3、各特种作业人员，必须经具有培训资质的培训机构培训考核合格颁发合格证后，持证上岗。

特殊工种要定期参加政府行政监督管理部门举办的安全培训教育。

4、各种动力设备的传动部位必须设置安全防护栏（罩）。

5、操作转动机械的人员不得戴手套操作。

6、凡进入生产现场的人员必须穿戴劳动保护用具。

（二）防治砖厂水土流失

砖厂在生产过程中排放的碴土、弃土，应及时进行场地平整、播种或栽植植物，并有专人施肥、浇水和维护，以获得较高的成活率。

保护好生态环境。

生产必须采取灾害防治措施，消除危险，构筑排水设施。

（三）严格执行劳动法，抓好职工劳动保护工作

1、砖厂要为上岗职工免费配置工作服、安全帽、防尘口罩、手套以及特殊作业人员所需的特种防护用品。

2、砖厂要做好夏天防暑降温和冬季的防寒工作，作业现场要配备符合卫生标准的必备饮品和急救药品。

3、砖厂要按规定为工人办理工伤、医疗保险，并定期为工人进行身体检查，确保工人身体健康。

（四）各类事故的应急抢救措施

砖厂要成立由厂长、相关人员组成的事故应急救援领导小组，领导小组办公地点要设在生产区内，并配备专用救援设备设施和通讯工具。

第十二章工程概算

机砖厂概算如下：

（1）年产值：

424万块／年×0.37元／m3=156.9万元

（2）年分摊前期投资费用（已经服务6.5年，剩下服务年限1.5年）：

前期投资包括机砖厂租地、建设，修筑约0.2公里简易公路，设备购置（前几项均已经完成），办理证照等费用合计约100万元。

则年分摊前期投资=100万元／8年=12.5万元。

（3）开挖、加工及运输成本等：

1.67万m3／年×30元／m3=50.1万元

（4）年上缴各种税费：

（1）×5％=7.845万元

（5）税前利润：

（1）-

（2）-（3）-（4）=86.45万元

（6）个人所得税：

（4）×25％=1.96万元

（7）年利润：

（5）-（6）=84.5万元

由上述计算结果可知：

机砖厂年获纯利84.5万元，.每年可安置10余名农村剩余劳动力，年上交国家各种税费约9.8万元，具有较好经济效益和社会效益。

第十三章建议

建议先用推土机从后山顶向下推挖粘土、推运至底部堆料场，使后山陡坡降低到小于自然安息角后（45°），由上往下逐步开采，以防陡坡坍塌、滑坡。

加强粘土开采作业人员的安全培训教育，其他作业人员每周进行安全技术教育，提高安全意识。

对加工、搅拌等运转机械部位必须安装防护网罩或防护拦。

砖厂必须按照采矿许可证圈定的开采范围守界开采，厂区东南角屋顶安设一台供电变压器，至制砖机等设备的供电线路敷设不够规范，建议改造厂区供电线路，以确保供电安全。

厂区严禁非从业人员进入场内逗留，严禁未成年人进入厂区玩耍。