乌努格吐山铜钼矿露天开采设计毕业论文

2020-02-18 00:11:48

摘要

铜钼矿在我国各个矿中属于品位低、储量少的矿种，随着近些年开发利用规模越来越大，铜钼矿资源也是越来越紧缺，促使供需矛盾也日益增大。本次毕业设计是对乌努格吐山铜钼矿的开采设计，主要内容包含矿区基本信息、露天开采境界设计、采剥工艺、开拓运输方案及布线方式、线路的布置方式、露天矿生产能力和工作制度、露天矿山安全设计。最后经过对矿山的相关文献图纸的研读，再进行分析计算，完成矿山的开采设计和论文撰写。

关键词：铜钼矿开采；开采境界；剥采工艺；运输与布线

Abstract

Copper-molybdenum ore belongs to low-grade and low-reserves minerals in various mines of our country. With the development and utilization scale increasing in recent years, copper-molybdenum resources are becoming increasingly scarce, which promotes the contradiction between supply and demand. This graduation project is a mining design for Wunugetu Mountain Copper and Molybdenum Mine. Its main contents include basic information of mining area, design of open-pit mining boundary, mining and stripping technology, development and transportation scheme and wiring mode, layout mode of routes, production capacity and working system of open-pit mine, and safety design of open-pit mine. Finally, through the study of the relevant literature drawings of the mine, and then analysis and calculation, the mining design and paper writing of the mine are completed.

Keywords：Copper and Molybdenum Mining; Mining Realm; Stripping Technology; Transportation and Wiring

第1章绪论 1

1.1 矿区位置 1

1.2 矿区水文地质条件 2

1.3 工程地质概况 2

1.4 工业指标 2

第2章露天开采境界设计 3

2.1 露天开采境界设计的参考原则 3

2.2 露天采场最终边坡设计 3

2.2.1 台阶高度 3

2.2.2 工作平盘宽度 4

2.2.3 最小工作线长 4

2.2.4 阶段坡面角 4

2.2.5 最终边坡台阶坡面角 5

2.2.6 最终边坡要素 5

2.3 经济合理剥采比确定 5

2.4 露天开采境界底部位置和宽度确定 6

2.5 露天开采境界深度的设计 7

2.6 露天开采境界底部周界的设计 7

2.7 终了平面图的设计 7

第3章采剥工艺 9

3.1采剥工艺基本要求 9

3.2 开采方式选择 9

3.3 露天矿采掘穿孔与爆破设计 9

3.3.1 穿孔工作 9

3.3.2台阶爆破设计 10

3.2.3 爆破参数选择与计算 10

第4章开拓运输方案及设备选型 12

4.1 选择开拓系统的主要影响因素： 12

4.2 开拓运输方案的选择原则 12

4.3 开拓方式的选择 12

4.4 挖掘设备选型 12

4.4.1 挖掘机选型参考 12

4.4.2铲装 13

4.4.3 挖掘机斗容选择 13

4.4.4设计计算挖掘机台数 13

4.5 运输设备配备 14

4.5.1 运输设备选型原则 14

4.5.2 运输设备选型 14

4.5.3 设备配备 15

4.5.4 道路通过能力 15

4.5.5 运输要求 16

第5章线路的布置方式 17

5.1布线方式选择 17

5.2出入沟设计 17

5.2.1 道路通过能力 17

5.2.2 道路宽度计算 18

第6章露天矿生产能力和工作制度 19

6.1 储量核算 19

6.2 露天矿生产能力 19

6.3 矿山服务年限的设计 19

6.3 工作制度 19

第7章基建工程 20

7.1 基建工程的内容 20

7.2 工业广场设计 20

7.3 地表破碎站设计 20

7.3.1 破碎站的分类 20

7.3.2 地表破碎站选择 20

7.3.3 固定破碎站优势与选择 20

第8章露天矿山安全设计 22

8.1 安全预评价报告提出的对策措施与采纳情况 22

8.2 露天采场的安全 22

8.3 采场防排水系统安全设施 22

8.4 汽车运输系统安全设施 22

8.5 配电安全设施 22

8.6 总平面布置安全设施 23

8.7 矿山建筑物防火安全 23

8.8 安全标志 23

第9章结论 24

参考文献 25

致谢 26

第1章绪论

1.1 矿区位置

乌努格吐山铜钼矿位于新巴尓虎右旗(即西旗)，在内蒙古自治区满洲里市西南22km,矿区范围约为27.93km²,。地理座标:

北纬49°24～49°26′30"；东经117°915′～117°920′

矿区位于低山丘陵区，山体势走向北东，平均标高为750m，相对高差150m左右。山体走势较为平缓、地形较为开阔。北矿段山脊呈半环形,东北高，西南低,西南是半环形开口位置，具有较为明显的构造剥蚀地貌特征。区内水系不发育，没有河流，仅在矿区外部有少量淡水湖泊。

该矿位于高纬度地区，具有寒温带干旱气候特征，冬天很冷，春天有暴风雪。在可以查到的满洲里气象站近30年气候资料里有，年降水量平均298.2mm，而且全年降水量变化不大。年平均气温-1.2°C，但是各月间温差非常大，一月份和七月份平均温差达40°C，绝对平均湿度5.4°C，最大冻土深度为3.89m。该地区一般为西南风，最大的风速为40m/s。

乌努格吐山铜钼矿的交通位置图如下：

乌努格吐山铜钼矿地理位置图

1.2 矿区水文地质条件

矿区属隆起褶皱带以裂隙水为主的水文地质区。矿区内出露地层有上古生界石炭系下统莫尔根河组、中生界侏罗系上统龙江组火山沉积地层及第四系全新统现代松散堆积层。区内水系不发育，没有形成河流。区附近有少数淡咸水湖泊，矿区东南25km处为呼伦湖，系大型内陆淡水湖，面积可达2000km²，湖面标高542.05～545.59m，蓄水量达90亿m³。

1.3 工程地质概况

乌努格吐山铜钼矿床在强硅化、绢云母或化石岩中，矿体分布较为均匀，其物理性质与石英钾转化蚀变岩的顶底板岩石基本相同。岩石和矿石中硅质含量较高，具有脆性和硬度的特点。北段矿体易分裂，且存在发育的节理裂隙，但岩石稳定性高，工程地质条件较好。矿体断裂仅为F1、F4断裂带，应引起重视，并采取相应的保护措施。矿区大部分断层不影响矿化的连续性。矿区地下水和岩矿无放射性，矿床开采条件较好。由于未对矿区的岩矿进行测量，采用经验数据，松散系数为1.60。围岩和矿石的硬度在矿体与围岩之间没有明显的分界线，矿石的硬度与围岩基本相同。矿区的岩矿石没做矿石硬度测定，根据岩矿石岩性，采用相应的普氏硬度系数为：

f=8～10。

1.4 工业指标

铜矿体中伴生钼，钼矿体中伴生铜，因此在指标中采用当量法进行圈定矿体,即在铜矿体中将钼折算铜当量对矿体圈定:在钥矿体中将铜折算钼当量对矿体圈定。

铜矿体，边界品位:≥0.2%;块段工业组合品位:≥0.38%，可以剥采厚度:，剔除夹石厚度:；

钼矿体边界品位≥0.02%，块段工业组合品位≥0.041% ，可以剥采厚度12m，剔除夹石厚度12m；

组合指标铜矿体^[1]:

铜、钼组合指标中铜折算成钼系数: 1%铜=0. 21%钼，1%钼=4.8%铜；

组合指标钼矿体^[2]:

钼、铜组合指标中钼折算为铜系数: 1%钼=9.7%铜，1 %铜=0.10%钼。

第2章露天开采境界的设计

2.1 露天开采境界设计的相关要求

(1）设计的开采境界应尽量多的包含矿体，并且要尽量少的涉及围岩，减少开采工作量，降低成本，符合经济要求，即计算选用的经济合理的剥采比不小于境界合理剥采^[3]；

(2)设计的露天开采境界应满足，将可以采掘矿石储量和采掘过程中所需要剥离的矿废岩量进行计算，得出最合理的境界；

(3)它的设计也应该考虑到与基建工程相适应，在尽量符合基建设计的基础上进行境界圈定，会降低成本，减少工作量；

(4)开采境界近距离内存在重要建筑物、构筑物、河流和铁路干线等不能影响设施时可适当缩小露天开采境界；

(5)设计要应该便于后期开拓、剥采和运输等工作，使设计和实际相吻合，令其总体的经济效益达到最佳；

(6)在设计露天开采境界时，同时要满足帮坡设计的角度要求，角度过大，稳定性太差，容易产生危险，角度过小，增大工程量，增加成本，应在合理范围内，确定角度；

(7)当矿体在地下储藏极不规则，并且在倾向方向上厚度变化大，同时在矿体表层有较厚覆盖物，用多种剥采比分别进行计算，再综合矿山实际生产情况，选定最终的数值，这是设计的基本要求之一；

(8)露天开采境界不是一直不变的，在初期圈定后，会随着矿山生产的进行，做进一步小规模调整，已达到最佳水平，这就会出现分期境界，它也需要进行大量计算和实验来得出；

(9)在矿体厚度大并且剥采比较时，并不能简单地按境界剥采比来确定开采境界，而是要根据矿山实际服务年限和勘探程度来设计最终的露天开采境界^[4]。

2.2 露天采场最终边坡设计

该矿山设计的年产量3600×10⁴吨矿石，矿山面积大，开采深度深，服务年限长，综合相关地质资料和参考文献，台阶取值在10m至20m之间，经计算矿山开采台阶设计应15m高差，矿山的台阶数为35个。

2.2.1 台阶高度

根据矿山地质条件、围岩稳定性、机械设备工作再结合经济因素，最终可将整个矿分为35台阶，台阶高度为15m，自下而上分从 300m到 825m，共35个台阶。

2.2.2 工作平盘宽度

工作平盘宽度又可以划分成两大类，一类是正常工作时的宽度，此时要和爆堆的高与宽，车辆运行的宽等来设计；另一类是临时的工作准备阶段宽度，此时可以略窄一些^[5]。设计选用掘机斗容10m³，设计运输汽车载重154t，所以堑沟底宽和选用机械有关，经计算为33m；此外，根据采矿和装载平台的最小工作底盘，应选择第一次爆破的长度、爆破桩的高度和宽度、运输车辆场地的宽度以及与边坡的安全距离等相关因素，通过验算得设计宽度不小于45m。

下表是查阅相关资料得到表2.1

表2.1 平盘宽度选择