武汉理工大学毕业论文（设计）

谷堆灰岩西矿500万t/n开采设计及

北180 m高边坡稳定性研究

指导老师 ： 王玉杰

院 系 ： 资源与环境工程学院

专业班级 ： 采矿工程1203班

学 号 ： 0121208870303

姓 名 ： 安 盼

日 期 ： 2016年5月30日

目 录

第1章 设计简介 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究目的和意义 1

1.3 石灰石矿的用途 2

第2章 矿区地理位置及自然条件 3

第3章 矿山地质 4

3.1 灰岩简介 4

3.2 矿区地层 4

3.3 矿区构造 7

3.4 矿床特征 8

3.5 矿石成分、质量、结构构造及类型 20

3.5.1 矿石成分 20

3.5.2 矿石结构和构造 21

3.6 围岩及夹层 22

3.7 岩溶及充填物 24

3.8 矿区水文地质条件 24

3.9 工程地质条件 26

3.10 环境地质 28

3.10.1 区域稳定性问题 28

3.10.2 矿床地质环境质量评述 29

第4章 露天开采境界 29

4.1 露天开采境界概述 30

4.2 开采境界的确定 30

4.2.1 影响露天开采境界的因素 30

4.2.2 开采境界的确定主要原则： 31

4.2.3开采境界的确定 31

4.2.4资源量估算 34

第5章 矿山规模 42

5.1工作制度及矿山开采规模 42

5.2 矿山服务年限 42

第6章 矿山开拓运输 43

6.1 开拓方式的分类及选择 43

6.1.1开拓方式选择 43

6.2 影响开拓方式的主要因素 44

6.3 选择开拓运输方式的一般原则 44

6.4 选择开拓运输方式 46

6.4.1选择公路-破碎站-胶带输送机联合开拓运输 46

6.4.2挖掘机型号选择 46

6.4.3挖掘机生产能力 47

6.4.4挖掘机台数 48

6.4.5自卸汽车运输能力 48

6.4.6自卸汽车需要量 49

6.5 坑线布置及形式选择 49

6.5.1 回返坑线 49

6.5.2 螺旋坑线 50

6.5.3 确定坑线布置 50

6.6 掘沟工程 50

6.6.1沟道基本要素 50

第7章 矿山开采 52

7.1 采场要素 52

7.2 采矿方法 53

第8章 矿岩松碎 54

8.1 爆破设计 54

8.1.1工作制度 54

8.1.2孔距、排距、布孔数 54

8.1.3孔径 55

8.1.4底盘抵抗线 55

8.1.5堵塞长度 56

8.1.6超深 56

8.1.7装药长度 56

8.1.8爆破方法 56

8.1.9起爆网路图和爆破参数示意图 56

8.1.10 炸药单耗的验算 57

8.1.11 爆破安全技术 57

8.2钻孔工作 60

8.2.1 牙轮钻机的适用范围及优缺点 60

8.2.2 潜孔钻机适用范围及优缺点 61

8.2.3 钻孔设备选型 61

8.2.4 牙轮钻机钻进速度 62

8.2.5 牙轮钻机的生产能力 62

8.2.6 牙轮钻机的需求数量 63

8.3 凿岩 63

8.3.1 大块的确定 63

8.3.2 二次破碎 64

第9章 采场铲装运输 68

9.1 挖掘机选型 65

9.2 矿岩运输 66

9.2.1.矿岩运输方式的选择应遵循的原则 66

9.2.2 选择运输类型 66

第10章 结论 66

第11章 参考文献 66

第12章 致谢 67

第1章 项目简介

1.1 研究背景

随着我国国民经济的快速发展，城市化、工业化进程的加快以及我国社会消费结构的变化，对资源的需求越来越大，拉动了我国矿业的快速发展。最近10年，我国大多数矿山开采水平和理论取得较大进展，许多的采矿工程新科技、新工艺、新设备等条件于矿山得到运用。但矿业作为国家能源的支柱性产业，我国是一个人均拥有矿产资源量远远低于世界平均水平的国家，随着社会主义现代化的发展，中国人均收入水平的提高，科学水平的飞跃，人均的矿产资源的消耗量将不断上升。由于开采方法使用不当，造成的资源浪费，不仅仅使得经济效益不佳，还会对我国的资源储量产生影响。因此，在开采矿产资源时，如何选取正确的开采设计方案，使设计方案技术上可行、经济上合理、生产安全可靠，显得尤为重要。

河南省焦作市千叶水泥有限责任公司着眼于市场需求，拟在田门煤矿旧址上建设一条新型干法水泥生产线，为此，需在原田门矿厂址附近就近寻找勘探开采一处水泥石灰岩矿山，以满足水泥生产的需求。

1.2 研究目的和意义

开采设计应根据矿床的赋存特征选择合理的开拓方法、采矿方法、运输方案，充分考虑矿山安全、劳动卫生和矿山环保要求，使设计方案技术上可行、经济上合理、生产安全可靠。对设计的矿山北帮180 m高边坡开展专题研究，采用数值模拟和理论计算手段研究边坡的力学稳定性、及合理最终边坡角等。给出边坡的监测预警方案及安全措施。

1.3 石灰石矿的用途

(1)生产高档造纸涂料级碳酸钙产品。

（2）石灰石煅烧。

（3）用于生产活性石灰、钝化石灰。

（4）最常见的是硅酸盐水泥的生产。以碳酸钙为主要成分的原料，是水泥熟料中 Ca0 主要来源，其中，石灰石原料的质量要求见表1-1。

表1-1 石灰石原料质量品味要求

第2章 矿区地理位置及自然条件