摘 要

本次设计是针对狮子山铜矿进行露天开采设计。狮子山铜矿开采位置在6线至10线间的14m标高以上，矿体长400m，剖面斜长15-310m，矿体厚1.48-55.35m，铜含量0.35-6.24%，矿石类型基本上是铁帽型氧化矿石。狮子山工业储量为52万吨，年开采量为6万吨。本设计需对狮子山露天开采境界进行计算和优化；完成露天开采系统设计；完成生产爆破设计；对露天矿的开拓与运输进行设计；完成排土场的选择；完成采场边坡稳定性分析等。

关键词：露天开采，开采境界，开拓，爆破

Abstract

This design is aimed at the design of the open pit mining in the Lion Rock copper mine. The mining position of the lion mountain copper mine is above the 14 meter elevation between 6 lines and 10 lines， the ore body is 400 meters long， the section is 15-310 meters long， the ore body is 1.48-55.35 meters thick and the copper content is 0.35-6.24%， the ore type is basically the iron hat type oxidation ore. The industrial reserve of lion rock is 520 thousand tons， and the annual exploitation is 60 thousand tons. This design needs to calculate and optimize the surface of the lion mountain， complete the design of the open pit mining system， complete the design of the production blasting， design the open pit and transportation of the open pit， complete the selection of the dumping ground， and complete the stability analysis of the slope of the stope.

Key Words：Open pit mining， mining realm， exploitation， blasting

目录

第1章绪论

1.1目的和意义

第2章矿区概况与矿床地质

2.1矿区地理及行政概况

2.2矿床地质

2.2.1矿体规模、形态

2.2.2矿石质量特征

2.2.3矿石结构构造

2.2.4矿石类型

2.2.5矿石的化学成分

2.2.6矿石氧化特征

2.2.7水文地质

2.2.8环境地质。

第3章 露天开采境界的确定

3.1矿床开采方法的选择

3.2 露天采场境界的确定

3.2.1境界确定的主要原则

3.2.2边坡细部结构尺寸

3.2.3露天开采境界确定

第4章矿山规模

4.1矿山工作制度

4.2确定矿山工作年限

第5章 露天矿床开拓运输

5.1矿床露天开拓的影响因素

5.2矿床开拓方案的确定

5.2.1选择开拓方案的原则

5.2.2矿床开拓方案的确定

5.3开拓坑线的布置

5.4汽车数量计算

5.4.1汽车班运输能力

第6章凿岩工艺

6.1穿孔爆破作业

6.2设备数量的计算

第7章爆破工艺

7.1深孔爆破工程概况

7.2爆破器材

7.3起爆网路

7.4爆破参数

第8章采剥工作

8.1采装设备的选择

8.2挖掘机数量确定

8.3最小工作平盘宽度及工作平盘宽度

8.3.1最小平盘宽度

8.3.2平盘宽度

8.4开采区的长度。

8.5采掘带宽度

第9章 排土工作

9.1选择原则

9.2排土场位置的选择

9.2.1排土场的容积

9.3排土方法的选择及堆置要素的确定

9.3.1选择排土的方法

9.3.2排土工序

9.3.3确定排土场参数

参考文献

致谢

第1章绪论

1.1目的和意义

本次设计的内容是狮子山铜矿，针对狮子山铜矿资源的赋存情况，需要完成矿山露天开采境界优化毕业设计是大学阶段的最后一个教学环节。也是最重要的环节之一。本研究的目的是使学生能够利用大学阶段所学的知识，进行矿山生产设计，并对本专业的学科进行了深入的研究。培养和提高学生分析和解决实际问题的能力，培养学生的综合能力。也是采矿工程技术人员的基本训练。

露天开采境界优化与确定；完成成露天开采系统设计；完成生产爆破设计；完成采场边坡稳定性分析，并采用矿业软件或CAD软件绘制主要工程图，编制设计报告。

结合搜集到的其它相关资料、运用所学的相关知识、参考《矿床露天开采》、《矿山采矿设计手册》、《爆破工程》等参考资料，根据矿山设计的实际情况，根据矿业专业毕业设计大纲的要求，收集和整理信息，通过专业知识独立完成毕业设计。通过这次毕业设计，我们将充分利用过去四年来在大学里学到的知识。进一步巩固和深化了专业知识，为毕业后的工作奠定基础。因为我能力有限，我肯定会犯错。我恳请老师批评指正。

第2章矿区概况与矿床地质

2.1矿区地理及行政概况

铜山口矿区位于大冶市西南部，地理位置245度，距离18公里。行政隶属大冶陈桂镇。矿区地理坐标：东经114°49′25″-114°50′33″，北纬29°59′34″-30°00′27″，面积约2.88平方公里。该矿有一条连接大冶市区的公路，交通十分便利。

2.2矿床地质

2.2.1矿体规模、形态

铜山口铜矿床是交代中温热矽卡岩型矿床。矿体主要产于花岗闪长岩与中、下三叠统碳酸盐岩的接触带。矿体的形态、赋存和规模受接触带的严格控制。在花岗岩闪长斑岩和三叠系中、下大冶组和嘉陵江组碳酸盐岩断裂带中，有少量发生。矿床由Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级和VI级组成，矿体大小、形态、种类各不相同。矿体分布范围为北部第二条勘探线，南部200m至第十七条勘探线，库车山东部第十九条勘探线，西侧狮子岩勘探线第三十八条。东西长约1400m，南北宽约1200m。矿体特征与生长发育、厚度、品位、埋藏深度、分布等密切相关。此外，在岩体的局部部位也有斑岩型小铜矿体。矿体主要分布在岩体与三叠系中下部碳酸盐岩的接触带中。矿体赋存标高140.37m—负538m。

狮子山铜矿是铜山口铜矿的IV号矿体。位于矿区西部，围绕岩瘤北西侧生成，地表似“新月”形，剖面上呈楔形，走向长约500m。它倾向于东南部，倾角为30至60度。矿体埋藏浅，表生作用剧烈。大部分是铁帽氧化物矿石，只有第九的探矿线是硫化矿。采矿许可证规定矿山年开采量为6万吨/年。2001年实际年采矿石量0.40万吨/年。矿山最终销售产品为铜精矿。

据2008年年报，铜山口铜矿占用保有资源储量122b计1377千吨，铜金属量17249吨，平均品位1.32%；狮子山铜矿占用保有资源储量122b计525千吨，铜金属量8453吨，平均品位1.61%；未占用保有资源储量122b计273千吨，铜金属量2416吨，平均品位0.88%。

2.2.2矿石质量特征

铜矿石主要矿石矿物为黄铜矿，钼矿主要矿石矿物为辉钼矿。矿石中的矿物成分如表2.1所示。

表2.1 矿 石 矿 物 成 份 表

主要矿石矿物特征简述如下：

黄铜矿：CuFEs₂是该矿区最常见、最主要的铜矿物。它通常是粒状结构。他形充填结构，沿黄铁矿裂隙的溶解和溶解是网状构造和交代和蚀变构造，它们是斑铜矿、闪锌矿、黝铜矿、方铅矿、辉钼矿、白铁矿的交代作用，形成边缘交代和浑浊构造，经常发生。主要分布于细脉、肿块和致密块的播散和播散结构。黄铜矿是各矿体的主要金属矿物，是矿体的主要成分。

黄铁矿：FeS₂等轴晶系—也是本矿区分布广泛的主要矿物，它在不同的岩性中有着不同的结构构造特征：

在透辉石夕卡岩中，透辉石夕卡岩以透辉石和精细脉冲构造为主，脉冲构造为第二。透辉石结构以自形晶粒结构为主，胶体结构和脉冲结构主要为破碎和交代。

在柘榴子石矽卡岩中，早期的黄铁矿具有自形晶粒状结构，有明显的压碎现象。黄铜矿、磁黄铁矿、辉钼矿、黄铁矿和斑岩沿节理强烈交代作用，常含有辉钼矿和磁黄铁矿的透明矿物包裹体，黄铁矿具有胶态结构、球晶结构和假晶结构。黄铁矿中的黄铁矿是交代的。黄铁矿广泛分布于矿体和屋顶和底板的围岩中。

2.2.3矿石结构构造

1.矿石结构特征

黄铜矿、黄铁矿、白钨矿呈颗粒状结构，黄铜矿的粒度为0.04~0.3mm，大的为细脉，小的为0.01mm，磁铁矿的粒度为0.05~0.2mm。麻粒岩呈半自形状，大部分黄铜矿和黄铁矿为非金属矿物。

交代与交代残余结构：透辉石、柘榴子石沿裂隙交代斜长石；磁黄铁矿交代黄铁矿；赤铁矿沿磁铁矿的颗粒交代；黄铜矿呈他形交代熔蚀磁铁矿、黄铁矿；黄铁矿、褐铁矿包裹交代，使其本身只留残余；黄铜矿被闪锌矿交代。上述矿石结构分布普遍，是各个矿体的主要结构类型。

其次是网状交代作用和脉冲充填构造，即黄铁矿网状裂隙的黄铜矿网状和交代作用，黄铜矿边缘交代的黄铜矿形成的边际交代作用。这类结构主要分布在Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ号矿体中，而且主要分布在含铜钼的花岗闪长斑岩矿石类型中。

2.矿石构造特征

星斑散布和脉纹浸染状构造是该区最常见的构造。黄铜矿和黄铁矿是点状或细脉镶嵌在非金属矿物颗粒中。所有矿体均发育有这种构造的矿石。

致密块状构造：在花岗闪长斑岩与大理岩的接触带中常有含量极高的呈致密团块状的黄铜矿、黄铁矿生成。主要发育在Ⅰ、Ⅳ矿体中。

蜂窝状结构：矽质保留形成格网状蜂窝状构造是因为在风化铁帽中碳酸盐和铁的淋失。这种结构主要发育在Ⅳ矿体中。

3.矿石的物理性质

矿石的硬度为F=8~12，部分高达20~24，属中等硬度矿石，全区矿石平均比重2.93，假比重1.80、矿石平均湿度0.92%，松散系数为1.44~1.88，自然安息角41-43°，矿石裂隙率0.116~0.545%，内摩擦角63°~87°。

4.铜矿物的赋存状态

铜山口铜矿区矿石类型主要为铜透辉石夕卡岩和含铜石榴石夕卡岩，其次为铜蛇纹石透辉石夕卡岩和含铜石榴石夕卡岩大理岩，花岗闪长斑岩中铜矿化富集地段，可形成斑岩铜矿石。

按矿石氧化率和选矿工艺划分，有硫化矿、混合矿、氧化矿，各占总矿量的89.21%、1.92%、8.79%，氧化矿主要分布在第四、第五、第三矿体的上部和0m以上。主要吸附于粘土和铁锰矿物中，属结合铜。

按脉石矿物、硫化矿又有含铜矽卡岩，含铜火成岩和含铜碳酸盐岩，各占矿石量的42.2%、17.9%、32.1%，铁帽型占7.8%，除铁帽外三种主要类型矿石的结构、构造、矿物嵌布、选矿工艺及可选性指标基本一致，可视作一个工业类型矿石。

根据有用矿物的组成，可分为铜钼矿、单一铜矿石、单一钼矿、铜钼矿和单铜矿为主要开采对象。

主要有用矿物有黄铜矿、次生黄铜矿、黄铜矿、斜方辉石和孔雀石等金属矿物，包括黄铁矿和磁铁矿。脉石矿物包括石榴石、透辉石、绿泥石、透闪石、杨琦世、方解石、石英、绢云母和玉髓。

5.矿石矿物相分析结果

据勘探资料，从铜山口矿体中采集矿石和矿物相样品。矿物相分析结果如表2.2所示。

表 2.2 原矿物相分析结果表

2.2.4矿石类型

1.矿石自然类型

根据矿石的矿物组成、岩性、结构和构造，将该矿区的天然铜矿分为三种类型。简述如下：

①铜火成岩矿石：主要含铜花岗闪长岩和含铜斜长石，主要金属矿物为黄铁矿和斑岩，有黄铜矿和黄褐色，少量辉钼矿、闪锌矿和铜蓝。浸渍结构。主要分布于Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ号矿体靠近岩体的内带和Ⅵ号矿体中。该类矿石大约各占Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ号矿体的20%左右；占Ⅵ号矿体中的30%左右。

②含铜夕卡岩矿石：根据矽卡岩矿物分为铜透辉石夕卡岩矿石和石榴子石夕卡岩矿石，主要金属矿物为黄铜矿和黄铁矿。有磁铁矿、镜铁、白钨矿、辉钼矿、闪锌矿和方铅矿。它有一个细小的静脉和一个质量结构。这是矿区分布最为广泛的一种类型，发现矿体主要分布在于正接触带及其外侧。该类矿石大约各占各矿体70%左右。

③含铜夕卡岩大理岩主要由屈光度和石榴石白云石和两种大理岩组成。主要金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、闪锌矿、白钨矿、辉钼矿和内窥镜铁。它是一个精细的脉状、浸染状和块状结构，矿化不均匀。主要分布在II、V号矿体中，也可见到接触带以外的其它矿体。占Ⅱ、Ⅴ号矿体的30%左右，占其他矿体的10%以下。

2.矿石工业类型(品级)

按矿种分为：铜矿石、钼矿石。由于勘探阶段将铜山口确定为铜矿床，因而仅将铜矿体进行了矿体编号，矿体中的钼矿资源储量随同主元素铜作为伴生钼一并计算，单一的钼矿体则单独计算而没有编号。钼矿至今没有利用。

矿石按品位分为：铜(钼)矿石、低品位铜(钼)矿石。每个矿体中有两种类型的铜(钼)矿石。低品位铜(钼)矿石一般分布在矿体边缘，矿体也分布，约占各矿体矿石总量的20%~30%。

2.2.5矿石的化学成分

1.矿石中有用组份

表2.3 矿 石 矿 物 成 份 表

矿石中有用组份有铜、钼等。

①铜：主要分布矽卡岩中，次为花岗闪长斑岩、大理岩。一般含量在0.3~2%之间。分布不均匀，沿走向倾向铜品位的变化均无明显的规律性。