采矿通论课程设计设计说明书

“采矿通论”课程设计说明书题目:石宝铁矿西区年产130万吨露天开采方案学生姓名：学号：专业：班级：指导教师：摘要本毕业设计题目为石宝铁矿西区年产130万吨露天开采方案设计，设计生产能力为130万吨/年,采场最大长度为649米，最大宽度为490米，矿山服务年限为15年，采场上盘最终边坡角为41.2°，下盘最终边坡角为43.1°。

本设计封闭圈标高1680m，开采最高标高1692m，露天矿底部标高确定在1500m。

设计采用公路开拓运输系统，回返式调车方式，矿区内公路采用的是国家Ⅱ标准设计，双车道布置，车道宽度为14.5米，最大纵坡为8%，纵坡坡长限制为250米，采用21台SH-380型自卸汽车来完成运输任务。

爆破方法采用的是深孔微差爆破－导爆索起爆。

排土工艺为汽车-推土机排土。

采用3台SQ200型潜孔钻机型潜孔钻机穿孔，3台WK—4型电铲采装。

关键词：露天开采、境界、开拓、采剥目录摘要 (Ⅰ)第一章矿床概述及矿床地质特征 (1)1.1 矿床概述 (1)1.1.1 地理交通位置、隶属关系及企业性质 (1)1.1.2 矿区气候条件 (1)1.2 矿区地质特征 (1)1.2.1 矿区地质概况 (1)1.2.2 矿床地质及地层 (1)1.2.3 矿区构造 (2)1.3矿石质量特征 (3)1.3.1 矿石类型、结构构造 (3)1.3.2 矿石的矿物成分 (3)1.3.3 矿石的化学成分 (3)1.4 矿岩物理力学性质 (4)1.5矿石储量 (4)1.6矿区水文地质 (5)1.6.1 矿区自然地理条件概况 (5)1.6.2 矿区水文地质条件 (5)1.6.3 矿区地下水补、迳、排和矿坑涌水量预测 (6)1.7矿床开采技术条件 (6)第二章露天开采境界 (7)2.1露天开采境界圈定的原则和方法 (9)2.2经济合理剥采比的选定 (9)2.3 露天矿的最小底宽和位置 (10)2.4最终边坡角、台阶坡面角和台阶高度的确定 (10)2.5 安全平台、清扫平台、和运输平台的确定 (11)2.6开采深度的确定 (11)2.7境界内矿岩量统计及开采服务年限 (12)2.8生产剥采比的计算 (14)2.9露天采场构成要素 (14)第三章矿床开拓运输 (15)3.1 选择开拓方法的主要原则 (15)3.2 开拓方案的选择 (15)3.3 矿山道路及运输设备的选择 (17)3.3.1 矿山道路及其技术参数 (17)3.3.2 运输设备选型和汽车台数计算 (17)3.3.3 汽车数量计算 (19)3.4 道路通过能力计算 (20)第四章矿岩采剥工程 (22)4.1 穿孔工作 (22)4.1.1 穿孔设备的选择 (22)4.1.2 穿孔设备生产能力的确定 (22)4.1.3 设备数量的计算 (22)4.1.4 二次破碎方法和所需的设备数量 (23)4.2 爆破 (24)4.2.1 爆破方法的选择 (24)4.2.2 爆破方法及爆破器材 (24)4.2.3 孔径和孔深 (24)4.2.4 底盘抵抗线 (25)4.2.5 孔距和排距 (26)4.2.6 单位炸药消耗量 (26)4.2.7 单孔装药量 (26)4.3 装车工作 (27)4.3.1 采装设备的选择 (27)4.3.2 采装工作面参数 (27)4.3.3 挖掘机生产能力的确定 (28)第一章矿区概况及矿床地质特征1.1 矿区概况1.1.1地理交通位置、隶属关系及企业性质包头市达茂旗石宝铁矿有限责任公司，位于内蒙古自治区包头市达茂联合旗石宝乡境内，西南距包头市198km,东南距呼和浩特市97km,北距达茂旗政府所在地百灵庙镇65km,呼百公路在矿区通过,并与包固百公路相通,公路交通便利。

石宝铁矿原为达茂旗经委下属国有企业,现已改制为包头市达茂旗石宝铁矿有限责任公司。

截止到2003年底，石宝铁矿有职工685人，固定资产净值4728万元。

1.1.2矿区气候条件矿区属丘陵地区,四周地势比较平坦,海拔高度平均为1650~1655m.该地区属华北干旱大陆气候,降雨集中在7~8月份,冬季较长。

矿区周围为半农半牧区。

1.2矿区地质特征1.2.1矿区地质概况本区地处中朝准地台内蒙台隆阴山断隆大青山复背斜北翼三合明挤压带的东端。

该区自古生代以后长期处于活动状态，构造线近东西向，印支旋回以后经燕山亚旋回、喜玛拉雅山亚旋回的阶段性上隆抬升，并在反冲断裂构造的挤压作用下，将部分铁矿体抬升到地表或浅部形成了今日三合明铁矿区以紧密褶皱和断裂构造较为发育的复杂构造形态。

整个矿区分为：西部异常区、中部露头区和东部异常区，本次设计为西部异常区。

区域出露的地层主要为下元古界三合明群、中元古界白云鄂博群、新生界老第三系和第四系。

1.2.2矿床地质及地层三和明铁矿西部异异常区，长约1600m，矿体地表出露最长达1250m，露头最大宽度106米。

矿体厚度变化较大。

矿体沿倾斜方向最大延伸为450m，一般延伸为300m左右。

随深度增加逐渐变薄，并迅速尖灭，而品位亦有变低的趋势。

矿体形态基本为层状或似层状，因后期构造运动影响，产生一系列的倾伏褶皱构造，矿体的形态和产状各处不一。

区内出露的地层主要为下元古界三合明群（Pt15），其次为新生界老第三系（E）和第四系（Q），该铁矿赋存于三合明群之中。

三合明群含矿层自下而上分为六个岩段，但在中部露头区仅出现四个岩段，由老到新分述如下：（1）下角闪岩段：下部为中细粒角闪岩夹石英岩、透闪岩扁豆体；上部为磁铁透闪片岩、石榴黑云片岩夹斜长黑云片岩，条带状磁铁石英岩、石英岩及石英透闪岩扁豆体。

本层构成中部露头区矿体的底板。

（2）下磁铁石英岩段：分布在矿区中部，为条带状磁铁贫矿夹磁铁透闪片岩、石英岩扁豆体。

矿石以条带状构造为主，沿矿层走向变化大，为本区中部露头区的主矿体。

（3）片岩段：该层为中部露头区矿体的顶板围岩，矿体为磁铁透闪片岩，其次为石榴黑云片岩、石榴透闪片岩，上部为厚层石英岩夹透闪片岩，其次夹薄层磁铁透镜状。

（4）中角闪岩段：角闪岩—斜长角闪岩夹石英岩，透闪岩，赤铁石英岩及透闪片岩透镜体。

新生界老第三系（E）：分布在矿区南北边缘，主要由砾岩及砂砾粘土组成。

新生界第四系（Q）：主要分布在矿区南北边缘及西部异常区和中区F14断层以东地带，由残积、坡积、冲积及风成砂土组成。

1.2.3矿区构造矿区内岩浆岩不甚发育，规模一般不大，均呈脉状产出。

已发现的有：闪长岩脉、闪斜煌斑岩脉、碳酸盐岩脉、辉石闪长岩脉，其中辉石闪长岩脉在深部对矿体有较大的破坏作用。

构造的分类主要有：（1）褶皱构造：矿区含矿地层产状变化复杂，出现多个倒转褶皱，因所在部位不同而异，中部露头区ⅩⅧ勘探线以西，地层走向东北东，向南东倾斜，ⅩⅧ勘探线以东，地层走向转为北西，向南西倾斜。

ⅩⅧ勘探线以东，地层走向转为西北，向西南倾斜；至F14断层以东，地层走向为东西向，向南倾斜，东部异常区地层走向突然转为南北，向东倾斜。

（2）断裂构造：矿区内断裂构造较为发育，已发现大、小断层20多处，对矿体有一定的破坏作用。

断裂构造大体分为5组：东西向反冲逆断层组、北东向正断层组、北东东向逆断层组、北西向正断层组及北东向正、逆断层组。

1.3矿石质量特征1.3.1矿石类型、结构构造矿石的自然类型可分为石英型磁铁矿、石英闪石型磁铁矿和闪石型磁铁矿。

中区西段与中段，以石英闪石型磁铁矿矿石为主，其次为闪石型磁铁矿矿石，石英型磁铁矿矿石呈透镜状零星分布在石英闪石型磁铁矿矿石之中。

矿石结构主要为：自形一半自形粒状变晶结构，纤维状、束状、放射状变晶结构，包含变晶结构，交代溶蚀结构。

矿石构造主要为条带状、皱纹状和细脉侵染状构造。

1.3.2矿石的矿物成分有用矿物主要有磁铁矿，次为赤铁矿和褐铁矿。

脉石矿物以铁闪石、镁铁闪石和石英为主。

此外尚有黑云母、方解石和黄铁矿等。

1.3.3矿石的化学成分矿石中的化学成分比较简单，主要有益组份是铁，未发现可供利用的其他有益组份。

本次矿石是以SFe圈定。

TFe最高含量为51.37%，平均含量为34.51%，SFe最高含量为44.59%，平均含量为27.52%。

而SFe的含量主要集中于25-32%之间。

露天采场的矿石平均品位TFe34.34%，SFe26.86%。

矿石中有害组分主要是S和P，含量均较低，见下表：表1.1 有害杂质含量表表1.2 矿石中造渣元素含量表1.4矿岩物理力学性质根据各种岩、矿石的物理机械性质试验结果表明：磁铁矿及角闪岩抗压抗剪强度较大，岩、矿石的稳定性较好，而片岩及砂岩的抗压抗剪强度较小，岩石的稳定性差。

风化带、断层破碎带及褶皱构造带的轴部，风化及构造裂隙发育，岩石的稳定性不好，特别是片岩沙岩及断层破碎带等因抗压抗剪强度低，稳定性差，为露天采场边破的不稳定地段，开采是必须注意安全。

表1.3 矿、岩的物理力学性质1.5矿石储量工业指标表1.4 地质报告储量计算采用的工业指标Sfe－平均品位大于边界品位而小于块段最低平均品位的矿石为表外矿。

Sfe－平均品位大于或等于15%而小于20%，单独进行圈定和计算。

地质队采用水平断面法计算的矿石储量为8492.88万t(包括表外矿石储量44.78万t)。

表内储量为8448.10万t,其中B+C级7013.38万t, D级1434.72万t。

石宝铁矿自1988年建矿以来，截止2003年底，累计采出矿量1551.67万t。

本次设计计算了矿区内地质保有矿石储量B+C级5730.67万t, B+C+D级7184.83万t(包括表外矿石储量44.78万t)。

1.6矿区水文地质1.6.1矿区自然地理条件概况矿区位于内蒙古大草原上，矿区四周地势比较平坦，区内最高海拔标高1724.6m。

区内属于干旱和半干旱的大陆性气候，年平均气温2.46℃，冻结期从每年11月到翌年3月，最大冻层深度2.50m。

据召河水文站资料，该区年平均降水量284毫米，多集中在7-8月份，最大24小时降水量多年平均值为30.4毫米，年蒸发量1995.4毫米，以5-9月份最大。

单双河位于矿区南部，最高洪水标高约1665米。

1.6.2矿区水文地质条件矿区含水层可为第四系孔系潜水、第三系潜水及承压水、基岩风化裂隙和构造裂隙水。

（1）第四系孔隙潜水含水层该系地层主要由冲洪积、坡积物组成，在矿区的南部广泛分布，其厚度变化较大，一般厚约6-8米，局部较厚，特别是距矿区较近的单双河厚度可达60米，含水层曾多层结构。

上部为中细砂夹砂砾石层，下部为砂卵石，水位埋深2.72-4.35米，地下水埋深为南西深、北东浅。

在距矿区南部约300米处以下降水的形式涌出地表，其流量为2000—2500m3/d。

在矿区南部的单双河河漫滩上的农用机井，单井出水量约1500m3/d，地下水水质为HCO-Ca•Mg型，矿化度0.47-1.17g/L。