许东沟金属矿山露天开采设计说明书.doc

1、 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 1 页 毕业设计任务书 设计题目 许东沟矿区号矿假象矿体 450 万吨 /年采矿主体方案设计 课题类别 设计类 论文类 课题来源 生产实际 科研实际 社会实际 其它来源 毕业设计要求、设计参数、各阶段时间安排、应完成的主要工作等 1、 毕业设计要求： 1)、 努力培养自学能力，培养严肃认真、独立思考、刻苦钻研、勇于创新的工作态度，树立一切从实际出发、独立解决科学问题的严谨学风。 2）、 根据矿床地质资料（矿床地形图、 横剖面图、水平切面图）、露天开采设计手册、矿山生产数据及露天开采毕业设计指导书的要求，完成 许东沟 矿区号矿假象矿体假象矿 350 万吨 /年采

2、矿主体方案设计 ，设计条件：（ 1）、矿石：假象矿（ Feph）（ 2）、矿石密度 3.3t/m3，岩石密度 2.72t/m3。其主要工作有：境界内矿岩储量、布置运输系统、设备选型、开采参数确定、生产能力验算、采掘进度计划编制、技术经济分析和环境影响评述等。 2、设计参数：矿石储量根据设计基础地质资料圈定，矿石价格、设备效率、材料消耗等参数由实习调研或设计手册获得。 3、 设计进度计划： 1）、毕业实习（ 2 周） 2）、露天采场最终境界圈定。储量计算，年产量校核（ 2周） 3）、开拓运输系统确定（ 1.5 周） 4）、设备选型、开采参数和开采程序确定，矿山生产能力的验算（ 1.5 周） 5)

3、、露天矿采掘进度计划编制，生产剥采比均衡（ 4 周） 6)、技术经济分析，环境影响评述（ 1周） 7)、编写说明书及绘制设计图 （ 1.5 周） 8)、毕业设计答辩准备（ 1.5 周） 指导 教师 (签字 )： 年 月 日 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 2 页 摘 要 本设计是许东沟露天矿的开采设计，设计题目为许东沟矿区 I号矿假象矿体年产量400 万吨主体方案设计，矿山服务年限为 26年。本设计包括境界圈定、矿石储量计算、运输系统布置、设备选型、开采参数的确定、生产能力的验算、采掘进度计划编制、矿山安全知识和环境保护等。境界圈定的原则是境界剥采比小于等于经济合理剥采比。该设计还对排土场和转

4、载平台进行了简单设计，转载平台位于 +60m 水平，排土场位于采场的东南方向上。根据矿山的实际情况，矿坑内汽车运输，采用移动坑线开采，矿坑外铁路运输，总出入沟布置在 -12m 水平。所选取的自卸汽车的型号为 LN-392,额定载重为68t；挖掘机型号为 WK-10A，斗容为 10m;牙轮钻机型号为 YZ-55,钻孔直径为 310mm。 关键词 :露天矿 ； 开采设计 ； 服务年限 ； 境界圈定； 剥采比 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 3 页 Abstract The graduate design is mining design of xu dong gou open-pit mine.T

5、he design topic is xu dong gou mining area NO.1mine illusion ore body plan of anunual output of 4 million tons,and mine life is 29 year.The design include the following:boundary demarcation 、 ore reserves calculation 、 layout of transportation systerm、 equipment selection、 the dertemination of minin

6、g parametes、 checking of the production capacity、 mining plan、 mine safety knowledge and environment protection,ect. The principle of boundary demarcation is that boundary sripping ratio is less than or equal to the economic sripping ratio .The design has also carried on the simple design of the dum

7、p which localed in the southeast of stope and transfer platform which is at +50m . According to the situation of mine ,the mine pit which put to use the automobile ramp exploitation by motor transport , the use of raileway transport .The access to ditch is arranged at the -12m level .The mine put to

8、 use the LN-392 dumper whose rated load is 68t， WK-10A excvator whose bucket capacity is 10 m ,and YZ-55 rotary drill rig . Keywords： open-pit mine ； mining design ； mine life ； boundary demarcation ； sripping ratio 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 4 页 目 录 1 绪论 . 1 1.1 设计要求和目的 . 1 1.2 露天开采的发展现状 . 1 1.2.1 国际露天开采技术发展现

9、状 . 1 1.2.2 我国露天开采技术发展现状 . 1 1.3 发展方向 . 2 2 矿山地质 . 3 2.1 地质设计依据 . 3 2.2 矿区自然地理概况 . 3 2.3 区域地质 . 3 2.4 矿床地质 . 3 2.4.1 地层 . 3 2.4.2 岩浆岩 . 3 2.4.3 构造 . 3 2.5 矿山地质 . 4 2.5.1 矿体规模产状 . 4 2.5.2 矿体构造 . 4 2.5.3 矿石质量 . 4 2.5.4 矿石的结构构造 . 5 2.5.5 矿石类型及品级 . 6 2.6 矿石及岩石的力学性质 . 6 3 圈定境界 . 8 3.1 露天开采境界设计的主要原则 . 8 3

10、.2 经济合理剥采比的确定 . 9 3.3 露天采场最终边帮构成要素的确定 . 10 3.3.1 影响采场最终边帮稳定的因素 . 10 3.3.2 最终边坡角的选取和最终平台宽度的确定 . 11 3.3.3 台阶高度和坡面角的确定 . 11 3.4 确定最小底宽及其位置 . 12 3.4.1 最小底宽 的确定 . 12 3.4.2 底位置的确定 . 12 3.5 确定开采深度 . 13 3.6 底部周界长度的确定 . 14 3.7 验证最终帮 坡角 . 14 3.8 境界内的矿岩量及开采年限 . 16 4 露天矿床开拓 . 19 4.1 露天矿床开拓分类 . 19 4.2 影响开拓方法选择的

11、主要因素 . 19 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 5 页 4.3 选择开拓方法的主要原则 . 19 4.4 确定开拓运输系统 . 19 4.4.1 公路运输开拓特点 . 19 4.4.2 铁路运输开拓特点 . 20 4.5 总出入沟位置的确定 . 20 4.6 露天矿自卸汽车的选择 . 20 4.7 道路设计 . 21 4.7.1 道路分类及技术等级 . 21 4.7.2 道路平面 . 22 4.7.3 道路纵断面 . 23 4.7.4 路基设计 . 24 4.7.5 路面结构形式 . 26 4.7.6 道路通过能力 . 26 4.8 沟道规格及工程量 . 28 4.8.1 出入沟底宽 .

12、28 4.8.2 开 段沟底宽 . 28 4.8.3 出入沟长度 . 28 4.8.4 沟帮坡面角 . 28 5 工作面参数及开采程序 . 29 5.1 台阶高度 . 29 5.2 台阶划分 . 29 5.3 台阶坡面角 . 29 5.4 采掘带宽度 . 29 5.5 爆破带宽度 . 30 5.6 最小工作平盘宽度 . 30 5.7 挖掘机工作线长度 . 31 5.8 台阶开采程序 . 32 5.8.1 总体开采程序 . 32 5.8.2 台阶开采程序 . 32 6 矿山制度与生产能力 . 33 6.1 矿山工作制度 . 33 6.2 矿山生产能力验证 . 33 6.2.1 概述 . 33 6

13、.2.2 按经济合理条件验证生产能力 . 33 6.2.3 按采矿技术条件验算生产能力 . 34 7 矿山开采工艺设计和设备选型 . 37 7.1 穿孔工作 . 37 7.1.1 凿岩设备选型 . 37 7.1.2 牙轮钻机数量的确定 . 39 7.1.3 穿孔效率 . 39 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 6 页 7.1.4 牙轮钻机材料消耗 . 40 7.2 爆破工作 . 41 7.2.1 概述 . 41 7.2.2 爆破参数 . 42 7.3 采装工作 . 46 7.3.1 采矿设备选型 . 46 7.3.2 挖掘机生产能力 . 47 7.3.3 挖掘机数目的确定 . 47 7.3.4

14、挖掘机工作制度 . 47 7.3.5 挖掘机材料消耗 . 48 7.4 矿石损失贫化及矿石品位计算 . 49 7.4.1 矿石贫化率计算 . 49 7.4.2 矿石损失率计算 . 50 7.4.3 采出矿石品位计算 . 50 7.5 运输设备选型 . 50 7.5.1 自卸汽车基本参数 . 50 7.5.2 自卸汽车有效载重量 . 51 7.5.3 时间利用系数 . 52 7.5.4 运输不均衡系数 . 52 7.5.5 装车时间 . 52 7.5.6 卸载时间 . 53 7.5.7 台班运输能力 . 53 7.5.8 所需数量计算 . 54 7.5.9 材料消耗 . 55 7.6 辅助设备及

15、材料消耗 . 55 7.6.1 辅助设备 . 55 7.6.2 辅助生产设备材料消耗 . 56 7.7 露天矿排土工艺与 设备 . 56 7.7.1 排土场位置选择的原则 . 56 7.7.2 排土工艺 . 57 7.7.3 排土参数 . 57 7.7.4 推土 机选型 . 58 8 采掘进度计划编制 . 59 8.1 采掘进度计划编制的要求 . 59 8.2 采掘进度计划编制所需的资料 . 59 8.3 采掘进度计划的编制方法 . 60 9 安全专篇 . 61 9.1 设计依据 . 61 9.2 安全专篇编制的指导思想 . 61 9.3 矿床 开采安全评述 . 62 9.3.1 采矿方法的安

16、全可靠性分析 . 62 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 7 页 9.3.2 排土场的安全可靠性分析 . 62 9.3.3 采矿场防排水设施安全可靠性分析 . 62 9.3.4 其他设施安全可靠性分析 . 62 9.4 主要安全对策与措施 . 63 9.4.1 总图布置 . 63 9.5 炸药库设计 . 63 9.5.1 炸药库的选址应遵循的原则 . 63 9.5.2 炸药库的选址 . 64 9.5.3 库房危险等级的划分 . 64 9.6 穿爆作业安全措施 . 65 9.6.1 爆破方法 . 65 9.6.2 炸药与爆破器材运输的注意事项 . 66 9.6.3 爆破操作规程 . 66 9.7

17、采装运输安全措施 . 70 9.7.1 电铲、挖掘机驾驶员安全措施 . 70 9.7.2 电铲安全规程 . 71 9.7.3 主要技术标准 . 73 9.7.4 汽车运行作业安全措施 . 73 9.7.5 道路安全防护设施 . 74 9.7.6 交叉口的安全防护设施 . 74 9.8 排土场安全措施 . 75 9.9 防排水安全 措施 . 75 9.9.1 采场防水 . 75 9.9.2 坑内排水 . 75 9.9.3 水泵安装移设及运行 . 76 9.9.4 地 面防排水 . 76 9.9.5 地下水控制 . 76 9.10 油库及加油站安全措施 . 77 9.10.1 油品供应概况 . 7

18、7 9.10.2 加油站选址及布置 . 77 9.10.3 油库、加油站消防、安全防护 . 77 9.11 给排水及消防和供热安全措施 . 78 9.11.1 给排水 . 78 9.11.2 防止输配水管道出现水锤安全措施 . 78 9.12 消防安全措施 . 79 9.13 供热安全措施 . 81 9.14 通风除尘安全措施 . 82 9.15 防爆、防火安全 . 83 9.16 安全防护 . 83 9.16.1 触电急救 . 83 9.16.2 外伤及骨折的紧急处理 . 86 9.16.3 烧伤及烫伤的紧急处理 . 86 10 矿山环境保护 . 88 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 8 页

19、 10.1 矿山环境产生的原因 . 88 10.2 矿山环境的治理 . 88 致 谢 . 89 参考文献 . 90 附 录 . 91 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 9 页 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 1 页 1 绪论 1.1 设计要求和目的 1) 努力培养自学能力，培养严肃认真、独立思考、刻苦钻研、勇于创新的工作态度，树立一切从实际出发、独立解决科学问题的严谨学风。 2） 根据矿床 地质资料（矿床地形图、横剖面图、水平切面图）、露天开采设计手册、矿山生产数据及露天开采毕业设计指导书的要求，完成 许东沟矿区 I 号矿体年产量 450万吨 /年采矿主体方案设计 ，设计条件：矿石：假象矿（ F

20、eph）、矿石密度 3.3t/m，岩石密度 2.72t/m。其主要工作有：境界圈定、矿石储量计算、布置运输系统、设备选型、开采参数确定、生产能力验算、采掘进度计划编制、技术经济分析和环境影响评述等。 1.2 露天开采的现状 1.2.1 国际露天开采 技术发展现状 国际露天开采主要技术特点可从生产规模、设备和自动化控制三方面介绍。 （ 1） 露天开采生产规模大，所占比重高； （ 2）采矿工艺及设备大型化； （ 3）自动化及信息技术的广泛利用。 1.2.2 我国露天开采技术发展现状 新中国成立后，我国对于发展露天开采给予很大的重视，在执行第一个五年计划期间，建立了一批现代化的大中型露天矿，如大孤山

21、铁矿、南芬铁矿等等，为我国现代化露天开采的发展奠定了基础。 目前，我国已经成为世界矿产品大国，我国铁矿石产量的 85%以上来自露天开采，冶金辅助原料几乎全用露天开采，有 色金属矿石产量将近一半也是用露天开采的。 随着采矿规模的扩大，采矿技术也得到迅速发展。尤其是近 30 年来，各种现代化采矿工艺和技术的攻关研究有力的促进了露天开采的发展。 我国露天开采新工艺和新技术主要表现在以下几个方面： （ 1）陡帮开采：该技术是减少矿山前期剥岩量、均衡生产剥采比、减少边坡维护量、降低生产成本技术的有效技术； （ 2）间断 -连续开采： 20 世纪 80 年代开始，我国先后在大孤山、东鞍山、齐大山等铁矿和德兴铜矿应用间断 -连续工艺，标志着我国深凹露天矿开采工艺进入世界先进