摘 要

采矿工程毕业设计是一个综合性的实践环节，是学生在指导老师的帮主下，独立从事采矿设计工作的初步尝试，提高我们对采矿工程方面的认知，加深对采矿工艺及步骤的了解。本次设计通过收集资料，确定立开拓方案、设备选择、采矿方法的具体过程，达到完成毕业设计任务指标的工作

首先，需要根据设计要求确定矿区工程概况，包括矿区地理交通位，矿区开采现状，矿区地质概况，矿床地质特征等要素。并以此来进行露天矿主要结构以及开采场境界设计，采场开拓运输，出入沟、开段沟工程量，露天矿区生产能力以及采掘进度计划的设计。并就采剥工艺以及装运工作进行简要计算。

本次设计针对该矿山在开采过程中出现的纰漏，对该矿的开采设计方案展开研究。这不仅对这类矿山开采方案的优化提供了重要的现实意义，还对其他的中小型露天矿山开采方案有着明确的参考价值。

关键词：采矿工程、露天开采、开拓运输、开采境界

Abstract

    Mining engineering graduation project is a comprehensive and practical aspects, students under the guidance of the teacher's main fact, independent design work in the mining initial attempt to improve our understanding of mining engineering, mining technology and a better understanding of the steps. The design by gathering information to determine the specific process established to develop programs, equipment selection, mining methods, to complete the task index graduate design work

   First, we need to determine before mine engineering design requirements, including mining geography transport position, the status quo of mining, mining geology, deposit, geological characteristics and other factors. And in order to carry out major construction and mining surface mine field boundary design, stope development and transportation, access channel, open design Ditch engineering, Opencast mining area production capacity and schedule. Stripping process and to work briefly for shipment calculations.

The design for the mine appeared in the mining process flaws, exploitation of the mine design studies started. This is not only for the optimization of such mining program provides an important practical significance, but also to other small and medium sized open-air mining programs there is a clear reference value.

  Keywords: engineering, open-pit mining, open up the transportation, mining boundary

目录

第1章 绪论 1

1.1 目的及意义 1

1.2 国内外爆破研究现状 1

1.3 本次设计内容 1

第2章 工程概况 2

2.1 矿区地理交通位 2

2.2 矿区开采现状 2

2.3 矿区地质概况 2

2.4 矿床地质特征 2

第3章 矿床开拓 4

3.1 露天矿开采境界 4

3.1.1 露天采场开采深度的确定 4

3.1.2 露天采场底平面确定 4

3.1.3 露天采场最终边邦构成要素的确定 4

3.1.4 最终平台宽度 5

3.2 露天矿主要结构和参数 6

3.3 露天采矿场境界 6

3.4 露天采场开拓运输 8

3.4.1 地表破碎站 8

3.4.2 采场开拓运输 8

3.5 开拓沟道定线 8

3.6 出入沟、开段沟工程量 8

第4章 露天采矿场生产能力 9

4.1 生产剥采比及露天采矿场的生产能力 9

4.1.1 生产剥采比 9

4.1.2 露天采矿场的生产能力 9

4.2 露天采场的储量保证年限 11

4.3 露天采场采掘进度计划 11

第5章 采剥方法 13

5.1 开采方式 13

5.2 采剥方法 13

5.2.1 采剥方法 13

5.2.2 采掘工作面参数 13

5.3 贫化、损失指标及降低措施 17

5.3.1 普通石灰石损失率 17

5.3.2 废石混入率 17

5.3.3 采出矿石品位 18

5.3.4 开采过程中减少贫化损失的措施 18

第6章 穿孔工作 19

6.1 穿孔设备 19

6.2 穿孔设备生产能力和需要量 19

6.3 穿孔方法 19

第7章 爆破工作 20

7.1 爆破器材 20

7.2 爆破参数 20

7.2.1 炮孔孔位布置 20

7.2.2 爆破参数（矿山露天采场采用微差爆破） 20

7.3 装药 24

7.3.1 装药结构 24

7.3.2 装药 25

7.4 起爆方法 25

7.4.1 起爆网路 25

7.4.2 起爆网路连接方式 26

7.5 爆破安全允许距离 27

第8章 采装工作 28

8.1 挖掘机类型 28

8.2 挖掘机生产能力 28

8.3 挖掘机设备数量 28

第9章 运输工作 29

9.1 运输方法及其设备 29

9.2 汽车运输能力 29

9.3 运输设备数量 29

9.4 辅助作业 30

结论 31

致谢 32

参考文献 33

第1章 绪论

1.1 目的及意义

本次设计为武钢矿业公司灵乡铁矿岩峰开采工程设计，该矿为岩峰石灰石矿，属于山坡露天矿，矿床的规模比较大，具有较丰富的储量，且矿石的质量好，埋藏也较浅，矿层的形态简单并且厚度大，矿体倾角平缓易于开采，矿区的地质构造也简单。该矿的石灰石产状比较单一，位于水平224m下的矿石均为优石，在各方面上都符合生产加工以及制造要求；位于水平224m上的矿石则大多为普石，这些矿石的硫含量超标，需要进一步加工和筛选。

本次设计针对该矿山在开采过程中出现的纰漏，对该矿的开采设计方案展开研究。这不仅对这类矿山开采方案的优化提供了重要的现实意义，还对其他的中小型露天矿山开采方案有着明确的参考价值。

1.2 国内外爆破研究现状

这些年来，通过对AIPC方面的科学，现代的数学方法等其它相关学科最新成果的吸收，加上对爆破的理论研究（先进的测量和监测仪器、爆破器材、起爆系统网络）成果，使爆破技术不再只靠经验分析得出结果。目前研究主要按照以下方面发展：以爆破理论为依据，优化爆破参数，力求安全控制爆破过程，从达到预报爆破效果及效应的基准。这么一来，爆破研究就成功从定性描述过渡到了定量分析层面。

1.3 本次设计内容

（1）矿区工程概况

包括矿区地理交通位，开采现状，地质概况和矿床的地质特征。

（2）露天开采境界设计

露天矿主要结构，开采场境界设计，采场开拓运输，出入沟、开段沟工程量，露天矿区生产能力以及采掘进度计划。

（3）采剥方案设计，穿孔及爆破工作，采装以及运输工作的设计

第2章 工程概况

2.1 矿区地理交通位

本次设计对象矿山地处湖北省大冶市灵乡镇压岩峰村，座标为：东经114°45′45″～114°46′41″；北纬29°58′21″～29°59′09″，采区距灵乡铁矿矿部5公里，有公路相通。灵乡铁矿有铁路、公路与黄石，武汉相通，铁路有铁——灵线（铁山～灵乡），货物由该线经铁山运往武钢，公路有大金公路经过灵乡镇，交通十分便利。

2.2 矿区开采现状

武钢灵乡铁矿由于铁矿石资源枯竭，自1997年露天铁矿开采结束后，便开始了岩峰石灰石矿的简易开采，简易开采设计规模原矿30万吨／年，破碎加工能力36万吨／年，采用浅孔穿爆，手工装运，不洗矿的破碎筛分生产工艺的简易开采加工方案，自1998～2003年累计采出矿石56.7万吨，其中普通石灰21.5万吨，优质石灰石32.2万吨，剥离岩石44.0万吨。

现有露天采场在矿区北部，从 300～ 109m形成3个阶段大小不等的开采采场，开拓运输方式为公路运输开拓（见矿区开采现状图YFYSX-03）。主要设备有LF31C—25／T空压机2台，CQT500潜孔钻3台，KQL120潜孔钻1台，LM3电铲2台，400kvA变压器采、选各一台计2台，1000×250鄂式破碎机2台，T180推土机2台。

2.3 矿区地质概况

矿区出露地层由老到新为志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三迭系、白垩系及第四系。现将矿区出露地层自老至新简述如下：（1）志留系中统坟头群：岩性为黄绿色、灰绿色中厚层状泥质粉砂岩、砂质页岩。（2）泥盆系上统五通组：岩性为杂色石英细砂岩、紫红色砂质页岩夹砂质石英砾岩。（3）石炭系中统黄龙组为矿区主要赋矿层位，根据其岩性特征分上、下两段：下段——分布于矿区北部15线以东山坡一带，西部也有零星出露；上段——黄龙群上段在矿区西区、东区广泛出露，是优质石灰岩矿石的唯一含矿层位。（4）二叠系下统栖霞组：根据岩性特征将本组地层分为上、下两段。下段——出露矿区南部8线以东山包北坡及11线山包顶，是普通石灰岩矿石的主要赋矿地层；上段——主要出露于矿区南部8线以东的山包及顶部。（5）第四系：主要分布于矿区北部低洼地带，为残、坡积物。

2.4 矿床地质特征

本矿床属海相沉积矿床，规模较大，东西长1400余米，南北宽490～930米，平均宽710米，矿层赋存于一宽缓小背斜内，呈层状产出。背斜北翼矿层向北倾，南翼矿层向南倾，倾角10°左右。矿床底界标高基本位于侵蚀基准面（ 75米）以上。以F2断层为界，断层的北东盘矿层底板标高为 196.95～79.71米，一般为 130～ 290米。矿层顶板标高为 331.54米～ 115.11米，一般为 160～ 300米；断层的北西盘矿层底板标高位于侵蚀基准面（ 75米）以下，顶板标高为 198～ 77.95米，一般为 80～ 190米。

第3章 矿床开拓

3.1 露天矿开采境界

露天采场开采境界是矿床用露天方法开采的最终境界，它由露天采矿场的底平面、开采深度和边坡等要素组成。

3.1.1 露天采场开采深度的确定

石灰石矿床很少采用坑内开采，主要是根据服务年限和勘探程度确定合理的开采深度。可减少投资，控制剥离量和征地范围。岩峰矿床埋藏自上而下，一层为普通石灰石，二层为优质石灰石，三层为白云石。根据委托书要求开采优质石灰石原矿40万t/年，并与今后扩产到80万t/年相衔接，故开采底部标高为 176米，也就是优质石灰石的底板标高，白云石的顶板标高，开采地面最高标高为332米，开采深度为156米。

3.1.2 露天采场底平面确定

开采深度确定后，考虑四个因素确定底平面

（1）根据开采要求，优质石灰石开采范围内埋藏的标高在 176米以上，所以 176米为设计的最低标高。

（2）底平面边界保持平直，满足运输线路对曲线半径的要求。

（3）底平面长度满足汽车运输的要求。