鐵礦露天開采工藝設計

鐵礦露天開采工藝設計鐵礦礦區(qū)內(nèi)只有一條礦體，礦山原為井下開采，礦山原井下開采設計生產(chǎn)規(guī)模年產(chǎn)Fe精粉位66%）22.4萬t,采礦方法為淺孔留礦法。礦區(qū)原條井筒（主井、南山井、東井和風井4條井筒變形嚴重，已不可利用。井下回采完畢，礦山地表已形成露天采坑，采坑底6標高為T山已對937m以上和887m至937m的采空區(qū)做了處理，消除了采空區(qū)?，F(xiàn)礦區(qū)礦體剩余礦量萬t。為合理開發(fā)利用礦產(chǎn)資源，增加礦山經(jīng)濟效益，開采方式轉為露天開采，生產(chǎn)規(guī)模為開采方法為分臺階自上而下開采。1經(jīng)濟合理剝采比露天礦開采是把覆蓋在礦體上部及其周圍的浮土和圍巖剝?nèi)?，把廢石運到排土場，從敞露的礦體上直接采出礦石量的比例稱為剝采比。剝采比是露天開采的重要技術經(jīng)濟扌采用境界剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比的原則，進行露天開采境界的圈定，同時核算境界內(nèi)的平均剝采比，使其滿足平均剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比。利露天礦優(yōu)化設計軟件”和CAD技術，依據(jù)勘探線剖面圖等資料繪制的14張水平分層平面圖（垂直間距即開采階段i12m最高標高1028m最低標能60m）,用計算機先后對不同的剝采比進行比對，最后經(jīng)濟合理剝采比確mi^m3。2露天采場特征鐵礦上部覆誨0?40m厚的第四系，為盡早投產(chǎn)、達產(chǎn)，并盡可能減少基建剝巖量，均衡生產(chǎn)剝采比，設計扌巴-4勘探線間的地段做為首采區(qū)進行開采扌m標高以上礦體采用露天開采，由于開采872m標高以下礦體剝采比較大，不適宜露天開采72m標高以下礦體暫做為儲備礦源，待露天開采后期并補充勘查后安排地下開采。2.1邊坡構成要素露天采場的階段高度為2m采場工作水平階段標高1016m1004m、992m980m968m956m、944m932m920m908m896m、884m和872m鐵礦地表北部山勢陡峭992m開采臺階的標高即為封閉圈。最終階段坡面角：第四系地層為基巖為65。。2.2最終境界特征露天采場最終邊坡根據(jù)礦體和圍巖的力學性質、開采深度、礦山服務年限等因素確定，采用類比法并結合設計規(guī)范確定露天采場的最終邊坡角。第四系地層總體邊坡角基巖部分總體邊坡角為50。。最終邊坡兩個臺階并段，高度為肌布置8m寬的清掃平臺,3m寬的安全平臺。按行駛0t左右自卸汽車考慮運輸平臺寬度：單車道為最終境界特征見表扌表1 最終境界主要特征表指標名稱單位指標開米最咼臺階標咼m1028封閉圈標咼m992露天底標咼m872地表最大尺寸（長寬）m576Q70底部最大尺寸（長寬）m137Q0上盤度47.55最終邊坡角下盤度45.23東北端度41.65西南端度48.69境界內(nèi)礦石量萬t130.79境界內(nèi)巖土量萬t1256.70境界內(nèi)礦、巖土合計萬t1387.49平均剝采比t/t9.613開采工藝礦區(qū)內(nèi)礦體賦存于黑云母花崗巖與大理巖的接觸帶中，屬于隱伏礦體，礦體從南西向北東頂?shù)装迓裆钪饾u加大，在勘探線、勘探線埋深均大于0譏礦體在平面上呈向北西弧形產(chǎn)出，弧頂位于勘探線附近，即沿走向礦體產(chǎn)狀變化較大線以南礦體呈北東0°走向，傾向北西，傾角5?60。，呈透鏡狀產(chǎn)出;3線以東轉為近東西走向，傾向北，傾0?60。，呈似層狀產(chǎn)出。礦體控制總長大于770m礦體厚度較大，最厚2.58m最薄為3.66m平均16.29m礦石品位也有由中部3線附近)向兩側變低的趨勢，特別是東部更加顯著。礦體平均品8%品位變化系數(shù)0.60%該鐵礦為矽卡巖型礦床，磁鐵礦體賦存于陽起石、透輝石、石榴石矽卡巖中，礦體直接圍巖為石榴石矽卡巖、透輝石矽卡巖。礦石的自然類型為磁鐵礦石，工業(yè)類型為需選磁鐵礦礦石。開采工藝流程見圖1。3.1穿孔爆破工作3.1.1穿孔工作根據(jù)開采規(guī)模、礦巖性質和礦山生產(chǎn)實踐，深孔作業(yè)選6用型高風壓潛孔鉆機，孔徑0mmWd=(25~45)a=mWdb=(0.9?0.95Wdh=(0.05?0.30Wd其中Wd為底盤抵抗線m)；d為孔徑,160mma為孔距(m)；m為調(diào)節(jié)系數(shù),1.0；b為排距(m)；h為鉆孔超深m)o根據(jù)以上公式計算得出Wd=4.8ma=5n、b=4.5n、h'=2mo設計確定深孔的孔網(wǎng)參數(shù)5hx4.5m深孔布置為傾斜深孔延米爆破量礦石為4.64t/m巖石為51.30t/m孔深14m(其中炮孔超深m)經(jīng)計算礦山共需-160型高風壓潛孔鉆機臺。采場臨近最終邊坡時采用T-160型高風壓潛孔鉆機打預裂孔，以防爆破破壞邊坡的穩(wěn)定性。圖1開采工藝流程圖3.1.2爆破危險區(qū)界線按《爆破安全規(guī)程》要求，采用深孔爆破，二次破碎用碎石錘對大塊礦巖進行破碎。爆破只在白班進行，配備了足夠的壓氣設備。設計確定爆破危險區(qū)界線為(對建筑進行保護，人員采取避炮措施)，工業(yè)場地布置在爆破危險區(qū)之外，在采場內(nèi)適當?shù)攸c設置避炮棚。礦山爆破采用定時爆破制度，爆破前發(fā)出警戒信號，人員及設備撤到安全地點及警戒界線以外，各水平均設避炮棚，確保采場工作人員安全。3.1.3爆破方式采用多排孔微差擠壓爆破方法進行深孔爆破，炮孔呈三角型布置i采場最終境界線時，采用預裂爆破，以減少爆破對最終邊坡的破壞和邊坡清理工作。深孔爆破采用導爆管非電#巖爆炸藥爆破。水孔用乳化油炸藥，組合雷管起爆。爆破工作均在白班進行。爆破材料消耗見表表2爆破材料消耗表材料名稱單位萬t消耗年耗乳化炸藥t2.54752#巖石炸藥t0.05812組合雷管發(fā)30.125723導爆管353670703.2裝載工作礦山年生產(chǎn)礦石規(guī)模為0萬t；礦山實行連續(xù)工作制度，年工30天，每天3班，每班8小時。露天采場臺階高度為2m考慮汽車運輸平臺寬度（單車道）9為礦山年均采剝總量90萬t,基建期剝巖量較大，基建剝離量702.54萬t,其中第四系78.59萬t,巖石23.95萬t。每臺PC450-7挖掘機效率為40-160萬t/a,每個水平可布置挖掘機2臺，采場同時工作臺階為2個。依據(jù)上述因素結合礦山實際。共需斗容為誼的PC450-7挖掘機3臺，作為工作面的主要采裝設備。為方便生產(chǎn)配礦和進行場地平整等輔助工作，采場G953II型前裝機2臺、TY220B型推土機2臺。3.2.1挖掘機臺班能力Qc=3600EKTn/tK式中，E為挖掘機斗容,2.1nf；%為滿斗系數(shù),0.85；T為班工作時間,8h；n為時間利用系數(shù)，0.8；t為裝一斗的循環(huán)時間40s,%為松散系數(shù),1.5。由以上公式計算得出c=685m/（臺班）3.2.2挖掘機數(shù)量N=1000（A/（QcWC）式中，A為年采剝總量,190萬t/a；W為年工作天數(shù),330dC為日工作班數(shù),3班。由以上公式計算得出=2.8臺，故共需斗容為.1皿的PC45（—7挖掘機3臺。3.3運輸作業(yè)露天采場的平面尺寸不大,x^=576m>270m采場封閉圈以上山坡露天高度為m深凹露天深度為120m根據(jù)采場條件，設計采用汽車開拓運輸方案。汽車運輸工藝簡單、機動靈活、安全可靠、礦山建設速度快、可以早投產(chǎn)、早達產(chǎn)、而且占地少、基建工程量小。采場總出入溝口位于采場東端，標高為n。在采場西面現(xiàn)已堆存部分廢石，影響）04m水平廢石的運出，因此山坡露天部分在采場西部只設一個出口，標高6為。為減少廢石運距，此出口同時作為深凹露天剝離廢石的臨時出980m水平以上的206.01萬t廢石由此運出，廢石運輸距離可減少約1kmo深凹露天采場的運輸?shù)缆窂目偝鋈霚峡谘夭蓤鲞吘壱月菪€型方式下至采場底。根據(jù)礦山年運輸量、運輸距離及裝載機規(guī)格，設計采用250SB自卸汽車（載重0t）可滿足生產(chǎn)要求。3.3.1運輸設備選擇及數(shù)量計算（1） 運輸設備選擇據(jù)甲方介紹，該礦現(xiàn)有載重t的自卸汽車50輛。該車車廂平裝容積為.3m。（2） 運輸設備數(shù)量計算計算參數(shù)：汽車載重利用系數(shù)：礦石19&土和巖石：1；鏟斗裝滿系數(shù)0.9；汽車裝載斗數(shù)：礦石6；巖石：9；土:10；工作時間利用系數(shù)0.&運輸不均衡系數(shù)1.15；挖掘機作業(yè)循環(huán)時間40〃；入換時間：10〃；汽車平均運行速度13km/h汽車卸載時間：；調(diào)、停時間：；汽車出車率：75%。經(jīng)計算，運輸計算年（第二年）需在用生產(chǎn)汽輛，運輸計算年（第二年）需在用生產(chǎn)汽車輛，在籍生產(chǎn)汽車7輛。在籍汽車綜合效率23.23萬t/臺a。3.3.2礦山道路確定以小時單向交通量確定生產(chǎn)道路級別；道路小時單向交通量輛于礦山道路為三級道路。因礦山服務年限較短、運量較小，道路技術指標均取較低值，道路路面采用中級路面。確定礦山道路等級為三繾路主要技術標準如!最小平曲線半徑為5m道路最大縱坡為％；緩和坡段長度為Omo該礦為即有礦山，本次設計所增道路僅km服務年限為年（山坡露天道路僅用年），設計不再配備輔助運輸及養(yǎng)路設備。3.4排土工作3.4.1排土場堆排方式廢石運輸采用汽車，排土場采用汽車土機排土方式。礦山早期（前兩年）廢石量大，排土場道路布線采用前進式。3.4.2排土場容量及設計參數(shù)采場中采出的廢棄物按兩個品種堆存以利于將來復土造田和廢石場穩(wěn)定。廢棄物總量見表表3 廢棄物總量表廢棄物種類單位土廢石合計重量萬t678.59578.111256.70體積（實方）萬m3339.3217.33556.63V效萬m3366.95279.81646.76排土場設計參數(shù)見表表4 排土場設計參數(shù)土體重廢石體重表土堆置后的松散系數(shù)廢石堆置后的松散系數(shù)排土場容積富裕系數(shù)安全平臺寬度排土場安息角t/m3t/m3度2.02.661.051.251.0320383.4.3場址選擇礦區(qū)地處溝谷之中，地勢南北高中間低、西高東低。廢石向東排比較好。但東面建筑物較多，還有其它鐵礦。因此，本礦廢石只能向西排棄。本礦廢石中土的量比較大，堆置高度受到限制。設計采用雙水平低臺階方式，標高分別為和1055m1028m排土場最大堆置高度約4m1028m水平堆置第一年排出的大部分dV,效=222.8萬m3；1055排土場堆置高度為7m1055m水平堆置第二年排出廢石（含部分土）效=379.0萬m3。該水平有少部分土，與廢石分堆。礦山生產(chǎn)至第五年920m水平靠幫。在采場東面20m水平以上留有一條長約40m的