摘 要

随着我国的日益发展，各种基础设施及房屋的大规模建设，对水泥的需求日益增长。而石灰石作为水泥的原料，需求也是日益增大，对于石灰石矿山的设计具有重大的意义。本次毕业设计根据谷堆后矿区的实际地址资料、交通条件、气候条件、地理位置等等，参照《采矿设计手册》以及其他类似矿山的生产经验，对矿山开采进行初步设计。主要内容包括：确定开采境界，选择开拓方案，矿山开采工艺选择，爆破参数的确定，相关设备的选取，以及废石场的设计等。设计成果包括：设计手册，矿山终了平面图，矿区布置图，炮孔布置图，高边坡剖面图，地质坡面图等。专题部分主要讨论研究了高镁夹层剔除技术，对高镁废石提出一些利用的建议。

关键词：石灰石矿；采矿设计；高镁夹层；高镁废石利用

Abstract

With the development of our country, the large-scale construction of various infrastructure and housing, the growing demand for cement. The limestone as a raw material for cement, the demand is growing, for the limestone mine design is of great significance. This graduation design is based on the actual address information, traffic conditions, climatic conditions, geographical location and so on of the mine after the mine, and the mine design is carried out according to the mining design manual and other similar mine production experience. The main contents include: to determine the mining realm, choose to develop programs, mining technology selection, blasting parameters to determine the selection of related equipment, as well as waste stone field design. Design results include: design manual, mine floor plan, mine layout, hole layout, high slope profile, geological slope and so on. The main part of the main discussion of the study of high magnesium sandwich removal technology, high magnesium waste rock put forward some of the recommendations.

Keywords:limestone mine; mining design;magnesium sandwich;magnesium waste rock use

目 录

第1章 绪论 8

1.1 设计任务与目的 8

1.1.1 设计任务 8

1.1.2 设计目的 8

1.2 矿区概况 8

1.2.1 矿区地理位置 8

1.2.2 矿区自然、水文地理条件 9

1.2.3 矿区气候条件 9

第2章 矿山地质 9

2.1 地层 10

2.1.1 奥陶系中统下马家沟组上段（） 10

2.1.2 奥陶系中统上马家沟组下段（） 10

2.1.3 奥陶系中统上马家沟中段（） 10

2.1.4 奥陶系中统上马家沟组上段（） 11

2.1.5 奥陶系中统峰峰组下段（） 12

2.1.6 石炭系中统本溪组（） 12

2.1.7 石炭系中统太原组（）： 12

2.2 构造 12

2.2.1 断层 12

2.2.2 风化层 13

2.3 矿床特征 13

2.4 矿石成分、质量、结构构造及类型 16

2.4.1 矿石的矿物成分 16

2.4.2 矿石的化学成分 16

2.4.3 矿石结构构造 16

2.4.4 矿石类型和品级 16

2.5 围岩及夹层 17

2.5.1 矿体顶板 17

2.5.2 矿体底板 17

2.5.3 矿体夹石 18

2.6 岩溶及充填物 19

2.7 矿区水文地质条件 19

2.7.1 气象水文特征 19

2.7.2 地形、地貌特征 19

2.7.3 含水岩组特征 20

2.7.4 露天采场涌水量预测 20

2.7.5 矿山供水 21

2.8 工程地质条件 21

2.8.1 矿层岩石的稳固性 21

2.8.2 夹层岩石的稳固性 22

2.8.3 矿层顶板、底板的稳定性 22

2.8.4 边坡稳定性分析 22

2.9 环境地质 23

2.9.1 区域稳定性问题 23

2.9.2 矿床地质环境质量评述 24

2.10 储量 24

第3章 露天开采境界的确定 24

3.1 概述 25

3.2 矿床开采方法的选择 25

3.3 露天开采境界及各重要参数的确定 26

3.3.1 露天开采境界的组成、意义及影响因素 26

3.3.2 开采境界设计原则 26

3.3.2 开采境界内矿量 26

3.4 露天开采境界确定的主要程序及主要参数的确定 27

3.4.1 最终边坡角 27

3.4.2 底部境界的确定 28

3.4.4 露天采矿场最终边帮构成要素 28

3.4.5 露天采矿场最终边坡的构成 29

3.4.6 最终坡面角的验算 29

第4章 露天矿床开拓系统 30

4.1 开拓概述 31

4.1.1 开拓方法选择的影响因素 31

4.1.2 开拓方式的选择步骤 31

4.2 开拓运输方案比较 31

4.4 开拓方案的确定 32

4.5 公路开拓运输 33

4.5.1 公路运输介绍 33

4.5.2 公路开拓运输线路布置要求 33

4.5.3 公路开拓运输主要参数确定 33

4.6 基建采准 34

4.6.1 采矿与剥离 35

第5章 矿山生产能力和生产制度 35

5.1 矿山生产能力 36

5.1.1 矿山生产能力的意义 36

5.1.2 矿山生产能力的内容和方法 36

5.1.3 矿山生产能力计算 36

5.2 矿山工作制度 36

5.2.1 露天矿山工作制度 37

5.2.2 矿山日产量和班产量 37

第6章 采矿与剥离 38

6.1 采矿和剥离方法的确定 39

6.2 采剥主要参数 39

6.2.1 台阶高度 39

6.2.2 工作台阶坡面角 40

6.3 穿爆作业 40

6.3.1 概述 40

6.3.2 穿孔设备 40

6.3.3 爆破工作 41

6.4 装运工作 47

6.4.1 采装选型 47

6.4.2 单斗挖掘机的生产能力 47

6.4.3 设备数量计算 48

6.4.4 设备定员 48

6.5 运输工作 48

6.5.1 自卸汽车的选择 48

6.5.2 汽车运输计算 49

第7章 废石的处理 52

7.1 废石场的设置 53

7.2 废石的综合利用 53

第8章 高镁夹层剔除技术研究 54

8.1 概述 54

8.2 高镁废石的综合利用 55

8.2.1 矿石与高镁夹层搭配开采 55

8.2.2 用于制造高镁水泥 55

8.2.3 人工砂石系统 56

8.3 总结 56

致 谢 56

参考文献 57

第1章 绪论

1.1 设计任务与目的

1.1.1 设计任务

依照矿山地质条件和0.74：1的平均剥采比，初步设计年产200万吨的矿山开采设计，方案内容包括：确定露天开采境界，矿床开拓运输方案的比较论证，矿山生产能力的验证，矿山开采工艺，爆破参数的确定，废石场的设置。设计成果包括设计说明书、矿山终了平面图、矿山布置图和其他附图。

1.1.2 设计目的

本次设计的目的在于依据矿山地质资料条件设计矿山开采方案，使之满足矿山产量需求。所设计的方案应满足技术上可行，经济上合理的要求，设计好矿山开采的每一个工艺环节，充分开发利用矿床资源，尽可能减下矿山开采的影响。

1.2 矿区概况

1.2.1 矿区地理位置

矿区位于焦作市东北方向，距焦作市区约12km，隶属马村区安阳城乡和修武县西村乡管辖，修武县与焦作市边界以区内东西向主山脊为界，北为修武县西

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