1、内蒙古科技大学毕业设计说明书I摘 要本设计是达茂铁矿露天开采的工艺与开拓设计，年产量 200 万吨。采用境界剥采比不大于经济合理剥采比的原则圈定露天开采境界。并进行可采储量及平均剥采比的计算。用矿山延深速度验证生产能力。编制露天矿采掘进度计划时，平均剥采比乘系数的方法初定生产剥采比，电铲的效率根据类似矿山选取。本矿采用汽车螺旋坑线开拓。工艺部分包括穿孔设备选型及其数量的计算、电铲设备的选型及其数量的计算、汽车数量的计算及选型、推土机选型及数量计算、辅助设备的选型及数量的计算等。爆破方法是选择及药量计算，运输调车方式是选择，排土方法的选择及排土计算。关键词：露天开采 开拓 工艺 采掘进度计划内蒙
2、古科技大学毕业设计说明书IIAbstractThis open-pit exploitation and development design is applied to Damao Iron Mine, with an annual output of approximately 2 million tons. Open-pit boundary is contoured with the application of the rule of boundary stripping ratio less than or equal to economic stripping ratio. An
3、d make a calculation of proved reserves and average stripping ratio. Throughput is verified by extension rate of the mine. When working out the open-pit excavation progress schedule, production stripping ratio is initially decided by the approach of average stripping ratio multiplied by coefficient
4、while efficiency of electric shovel selected on the basis of similar mines. The mine is exploited by vehicles along the slope of the spiral pit-line.Techniques include the selection and calculation of drilling equipments, electric shovels, vehicles, bulldozer as well as assistant auxiliary equipment
5、s. Blasting method is the selection of dosage and calculation; shunting method is the selection as well as the selection of dumping and dumping calculation.Keywords: open-pit mining; development; technology; excavation progress schedule内蒙古科技大学毕业设计说明书I目录摘 要 .IAbstract.II第一章 矿区概况 .11.1 矿区地理交通位置 .11.2
6、矿区水文、地文 .1第二章 矿床地质特征 .22.1 区域地质特征 .22.1.1 地层 .22.1.2 构造 .22.1.3 火成岩 .22.2 矿体赋存条件 .22.2.1 矿体规模、形态、产状 .22.2.2 矿石结构构造 .32.3 矿石类型、品位及有用成分 .32.4 矿岩物理力学性质 .32.5 矿床水文地质条件 .3第三章 露天矿合理帮坡角确定 .53.1 矿区工程地质特征 .53.2 矿岩物理力学性质 .53.3 合理帮坡角确定 .5第四章 露天开采境界 .64.1 确定露天矿最小底宽 .64.2 确定露天矿开采深度 .64.2.1 在各地质横剖面图上初步确定露天开采深度 .6
7、4.2.2 露天矿底部标高的调整 .74.3 露天开采境界的参数 .84.3.1 采场的最终要素 .84.3.2 境界内的矿岩量及开采年限 .8第五章 矿田开拓 .105.1 开拓系统方案比较与确定 .105.1.1 开拓方法选择的原则 .105.1.2 技术方案比较 .105.2 开拓坑道定线 .115.3 确定开拓坑道及开段沟的规格、计算掘进速度 .115.3.1 各沟道的规格 .115.3.2 新水平准备时间 .12第六章 开采参数与开采程序 .156.1 选择开采方法、确定开采参数 .156.1.1 阶段高度及工作阶段坡面角 .156.1.2 最小工作平台宽度 .156.1.3 挖掘机
8、工作线长度 .15内蒙古科技大学毕业设计说明书II6.2 矿山开采发展程序 .16第七章 露天矿生产能力 .177.1 露天矿工作制度及主要机械设备的工作制度 .177.2 矿山工程延深速度 .177.3 验证露天矿生产能力 .17第八章 穿孔爆破 .188.1 概述 .188.2 穿孔工作 .188.2.1 穿孔设备的选择 .188.2.2 设备生产能力的确定 .188.2.3 设备数量的计算 .198.3 二次破碎方法和所需的设备数量 .198.4 爆破工作 .208.4.1 爆破方法及爆破器材 .208.4.3 炮孔的各项参数 .22第九章 采装工作 .249.1 采装设备的选型 .24
9、9.2 电铲的生产能力及数量的计算 .249.2.1 电铲的生产能力 .249.2.2 电铲的台数 .259.3 采装工作面参数及工作平盘的配线方式 .25第十章 露天矿运输 .27第十一章 排土工作 .3211.1 选择排土场的基本要求 .3211.2 排土场位置的选择及排土容积的计算 .3211.2.1 排土场位置的选择 .3211.2.2 排土场的容积 .3211.2 排土方法的选择及堆置要素的确定 .3311.2.1 选择排土方法 .3311.2.2 确定排土场参数 .3311.3 推土机的能力、数量和选型 .3411.3.1 推土机选型 .3411.3.2 推土机生产能力的计算 .3
10、411.3.3 推土机数量 .35第十二章 露天矿主要技术经济指标 .36参 考 文 献 .37附录 .38Abstract .38Article Outline .381. Introduction.382. Open pit mine .39致谢 .42内蒙古科技大学毕业设计说明书1第一章 矿区概况1.1 矿区地理交通位置内蒙古达茂旗东源铁矿位于包头市达茂旗希拉穆仁镇境内，地理坐标：110003011103；北纬 412000412200。矿区内有呼百线公路穿过，距达茂旗政府所在地百灵庙镇 700Km，交通电力条件十分便利。1.2 矿区水文、地文矿区属低山丘陵区，矿区最高海拔高程为 167
11、3m，区内水系不发育，多为干谷，第四系覆盖广泛，基岩露头较差。区内气候为典型的大陆性特性，多风少雨，年最低温度为-34.5，最高气温 3335，从 9 月份到次年 4 月份为霜冻期，年降水量 233.7mm，年蒸发量达 2642.2mm。雨季集中于 7、8 月份，冬春季多 5、6 级风，冻土深度达2.32.7m。内蒙古科技大学毕业设计说明书2第二章 矿床地质特征2.1 区域地质特征内蒙古达茂旗东源铁矿位于内蒙古背斜北缘，区域内出露的主要地层为太古界五台群一套古地槽相沉积中浅区域变质岩和第三系、第四系地层；区域内构造活动较为发育；岩浆岩大多呈脉状产出，规模很小，多侵入于五台群地层中。2.1.1
12、地层内蒙古达茂旗东源铁矿区出露的地层除新生界第三系和第四系外，其余皆为太古界五台群。由老到新具体为：五台群（自下而上有下角闪岩段、下磁铁石英段、片岩段、中角闪岩段）新生界（第三系、第四系） 。2.1.2 构造内蒙古达茂旗东源铁矿区位于内蒙古背斜北缘，区内地层由于受基地褶皱及构造运动的影响，褶皱和断裂活动较为发育。东源矿区断裂活动比较剧烈，较大的断层有二条，分布于东源矿区之南北两侧，断层均具逆掩性质。此外，还有矿区西侧的断层和两条规模较小的层间逆断层等。2.1.3 火成岩矿区内火成岩主要有闪长岩、闪长玢岩、辉长岩，云斜煌斑岩。闪斜煌斑岩、正长斑岩等。这些火成岩都侵入五台群地层中，呈脉状产出，规模
13、很小，对矿体一般影响不大。2.2 矿体赋存条件2.2.1 矿体规模、形态、产状内蒙古达茂旗东源铁矿产于五台群下列三个岩层中：下角闪岩段上部（磁铁透闪片岩，透闪片岩及黑云透闪片岩） ；下磁铁石英岩段（磁铁透闪片岩及石英岩） ；片岩段第一、二、三岩层（石榴透闪片岩及磁铁透闪片岩） 。矿体地表平均水平厚度 122 米，矿体延深 20200 米之间有膨大缩小现象，200 米以下矿体有膨大现象。矿体走向北东 20,向南东倾斜，倾角 7680,局部有直角和倒立现象。内蒙古科技大学毕业设计说明书3矿体呈似层状产出。2.2.2 矿石结构构造矿石呈花岗变晶结构，条带状构造及星散状构造。2.3 矿石类型、品位及有
14、用成分矿石类型主要是石英型磁铁矿石和闪石型磁铁矿石。有用矿物主要有磁铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿。脉石矿物主要有石英、透闪石、黑云母。矿石中的有用组分除铁以外，还尚未发现可供综合利用的其他有用矿物元素。矿石的品味（TFe）含量一般在25.0930.03 之间，最高达 38.07%，磁性铁（MFe ）含量一般在 616%之间，最高达 24.47%，平均为 9.07%，含铁矿物主要为磁铁矿，其次为少量的假象赤铁矿、褐铁矿。全铁和磁铁的差值很大；一般在 16.08%以上，最高达23.69%。2.4 矿岩物理力学性质根据地质资料：矿区工程地质条件与达茂旗三合明铁矿区相类似，具体特征参照三合明铁矿区
15、工程地质特征。鉴于地质资料储量计算（体重）已经采用三合明铁矿西部异常区工程地质资料，所以本次方案设计在本区没有工程地质资料的情况下采用三合明西部区工程地质资料，具体为：矿石硬度系数：f=817岩石硬度系数：f=410矿石体重：3.33 t/ m 3岩石体重：2.6 t/ m 3矿石松散系数：1.6岩石松散系数：1.552.5 矿床水文地质条件东源矿区含水层主要为第四系潜水含水层，第三系砂岩潜水含水层及基岩风化裂隙潜水含水层等。第四系潜水含水层：含水层呈多层结构，下部为砂砾石层，是主要含水带。中部为中细砂夹砂质粘土，并构成局部粘土透镜体。顶部主要是细砂岩。含水内蒙古科技大学毕业设计说明书4带厚度
16、 2.7635.05 米，水位埋深 2.037.04 米。自北西至南东水位由深变浅，涌水量 0.0080.038L/S。第三系砂砾岩潜水含水层：含水层主要由砾岩泥质砂岩及粘土岩组成。厚度 54.55156.43 米。水位埋深 2.39 米，涌水量 0.038L/S。基岩风化裂隙潜水含水层：本区基岩风化裂隙发育，经地下水作用，裂隙面褐铁矿化较强，局部裂隙充填有碳酸盐及泥类物质。含水层平均厚度11.9514.19 米。水位埋深 4.8139.19 米，涌水量 0.0790.45L/S。内蒙古科技大学毕业设计说明书5第三章 露天矿合理帮坡角确定3.1 矿区工程地质特征内蒙古达茂旗东源铁矿产于五台群下
17、列三个岩层中：下角闪岩段上部（磁铁透闪片岩、透闪片岩及黑云透闪片岩） ；下磁铁石英岩段（磁铁透闪片岩及石英岩） ；片岩段第一、二、三岩层（石榴透闪片岩及磁铁透闪片岩） 。3.2 矿岩物理力学性质根据地质资料：矿区工程地质条件与达茂旗三合明铁矿区相类似，具体特征参照三合明铁矿区工程地质特征。鉴于地质资料储量计算（体重）已经采用三合明铁矿西部异常区工程地质资料，所以本次方案设计在本区没有工程地质资料的情况下采用三合明西部区工程地质资料，具体为：矿石硬度系数：f=817岩石硬度系数：f=410矿石体重：3.33 t/m 3岩石体重：2.6 t/m 3矿石松散系数：1.6岩石松散系数：1.553.3
18、合理帮坡角确定随着采场开采深度的增加和边坡角的减缓，剥岩量将急剧增加，从经济效果看，边坡角应尽可能加大。然而，陡边坡虽然可以带来较好的经济效益，但往往会导致严重的滑坡事故，乃至破坏生产。从安全角度来考虑，应尽可能减缓边坡角。因此，综合考虑经济与安全因素，是合理选取边坡角的基本原则。选择最终边坡角时，应该充分考虑组成边坡的岩石物理力学性质、地质构造和水文地质等因素。用类比法来选取露天采场的最终边坡角，查采矿手册3表 12-3，确定上盘总体边坡角为 40，下盘总体边坡角为 42，端帮边坡角为 42。内蒙古科技大学毕业设计说明书6第四章 露天开采境界4.1 确定露天矿最小底宽露天矿最小底宽应满足采装
19、运输设备的要求，保证矿山工程正常发展。根据地形条件，达茂铁矿明显适宜于公路汽车开拓运输。设计达茂铁矿年生产能力为 200 万吨，参考设计设计资料露天矿设备选型配套计算 ，查表 4-1-1 选自卸汽车型号为 SH-380，载重 32 吨。采用单折返式调车，最小底宽为：Bmin=Rcmin+0.5bc+2e+0.5le式中 Rcmin-汽车最小转弯半径， 9.1m; Bc-汽车宽度，3.55m;e-汽车距边坡的安全距离,0.5m;lc-汽车长度，7.41m;将该型号汽车的各项性能参数代入该公式计算得最小底宽Bmin=15.58m结合矿体赋存的实际情况，暂定最小底宽为 40m。按下列因素确定露天矿底的位置：（1）使境界内的可采矿量最大而剥岩量最小；（2）使可采矿量最可靠，通常露天矿底宜置于矿体中间，以避免地质作图误差所造成的影响。（3）根据矿石品位分布，使采出的矿石质量最高；（4）根据岩石的物理力学性质调整露天矿底部位置，使边坡稳固且穿爆方便。4.2 确定露天矿开采深度4.2.1 在各地质横剖面图上初步确定露天开采深度根据境界剥采比不小于经济合理剥采比的原则以及各种地质限制条件确定开采深度。
