露天采石场开采办法

精心整理
第一章概述
1、矿山位置、企业性质和隶属关系
矿区位于某县
矿山属股份制私有企业，矿区经国土资源部门以拍卖形式获得采矿权。

图1矿区交通位置图
2、矿山范围、矿产资源赋存、工程地质等情况
根据矿区地形地貌，防止大暴雨期间小流域山洪暴发对矿山造成的危害，矿山最低开采标高为+36m。

剥采比：剥离物（覆盖层，风化基岩，夹石等）与矿石量之体积比较小。

采场最终边坡角53O
采场最终底盘最小宽度不小于40m。

开采台阶高度16m。

开采台阶坡面角70O
最终边坡台阶坡面角63O
中深孔爆破安全距离不小于200m。

浅孔爆破安全距离不小于300m。

2.3工程地质
矿区位于丘陵区，山体自然坡度一般
一般为0.5～2m，强风化层厚度不大，为2
长度约80m，估计延伸长约190m
于矿区中部波状弯曲延伸，总体走向80O
南北走向的断裂（F1），破碎。

围岩是强风化—中风化流纹质晶屑玻屑
率约30%
～+36m。

矿区出露的凝灰岩具块状构造，产状稳定；
理、裂隙发育一般，岩石硬度中等；地表残坡积层厚度不大，地下水贫乏。

矿体覆盖层厚度不大，局部出露地表，可露天开采。

3、矿山现状、特点及存在的主要问题
矿区位于《某县矿产资源规划》划定的***建筑石料规划开采区内。

采矿东北侧为******村，民房距矿区最近水平距离约300m，采矿区东侧与公路相接，最近距离350m，采矿区范围已通过安全检测。

矿区影响范围内无其它重要工程设施，也无景
点。

矿山开采范围内的开采最低标高为+36m，最高可采标高+112m，由于该矿原先采用单面坡开采，到目前为止尚未形成贯通的台阶平面。

第二章编制依据
1、编制依据的文件（批准书、委托书、协议等）；
1.1《编制开采方案与安全技术措施委托书》；
1.2《***矿产资源规划》；
1.3《***地质灾害防治规划》。

2
2.1《某县******
县国土资源局（2005年4月）；
2.2《某县******
公司（2005年5月）；
2.3《某县******
年6月）；
3
3.1；
3.2《中华人民共和国矿山安全法》；
3.3《中华人民共和国劳动法》；
3.4《<中华人民共和国矿山安全法>实施条例》；
3.5《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》；
3.6《爆破安全规程》（GB6722-2003）；
3.7《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-1996）；
3.8《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）；
3.9《矿山建设工程安全监督办法》劳部发[1994]502号；
3.10《建设项目（工程）职业安全卫生设施和技术措施验收办法》劳安字[1992]1号；
3.11《浙江省矿山安全准入条件审查程序的规定》浙安监管矿安[2003]108号；
3.12国土资源部《关于加强对矿产资源开发利用方案审查的通知》国土发
[1999]98号；
3.13《工业企业噪声控制设计规范》（
3.14《生产设备安全卫生设计总则》（
3.15
3.16《高处作业分级》（GB3608-1983
3.17《噪声作业分级》
3.181989）105号；
3.19
）100号；
3.20（GB50057-1994）；
3.21《建筑设计防火规范》（GBJ16-1987）；
第三章开采方案
1、确定开采境界、开采规模和服务年限
1.1露天开采境界
开采境界是经某县国土资源局划定的拐点坐标的开采范围。

露天开采境界由地表境界、底盘境界、开采深度和最终边坡组成。

矿区由5个矿界拐点组成，长143m，平均宽116m。

按最终边坡角53°要求确定，最终底盘境界长83m，宽61m。

开采底部标高+36m，最大开采高度76m。

根据矿区开采深度和岩石硬度系数，并参考有关资料，确定开采最终边坡角为53°，最终台阶坡面角为63°，安全平台宽度4.5m（附最终台阶剖面图）。

1.2开采规模、服务年限
20万吨/
2、矿床开拓、开采方式
采方式。

2.1矿床开拓
矿区分为5，分别为+100m、+84m、+68m、+52m、+36m，
5+84水平。

折
（见附图3）
+84m+100m平台以上的矿石用挖掘机倒堆、翻矿至+84m平台进行转载。

矿区外部运输系统：矿区已有简易公路约0.35km南距某县城灵溪镇约4km，矿产品可直接通往外地，外部运输条件良好。

2.2开采方式
该矿区矿体平面形态坚石规则状，深灰色流放质含角砾晶屑凝灰岩矿石，矿体出露地面，故采用露天台阶式开采方式。

开采前，先剥离山体表部残坡积层和强风化等松散岩层。

该矿开采高度最大达76m，开采方式为分水平台阶自上而下开采。

从最高点（标高+112m）至开采底盘（标高+36m）设5个台阶，台阶高度为16m，台阶编号自下至上Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，分别代表标高为+36m、+52m、+68m、+84m、+100m平台水平。

（其中+100m至+112m台阶高度为12 m）开采中必须坚持自上而下的开采顺序；每一台阶开采前应做好进段沟的开挖，确保开采中各种设备能自由通畅出入。

最终台
阶坡面角不大于63°°。

(见附图4)
3、采场及工业广场布置
1)
3.1采场布置
3.2
运送碎石加工厂。

石料场：矿石开采出后，可直接运往碎石加工厂进行破碎、筛选，工业场地较为开阔，尚未加工的矿石可暂时堆放在加工厂附近。

因此，不需专门设置石料场。

宕碴堆场：宕碴数量不多，放置在采场周边即可。

料仓场：按不同规格矿产品就近堆放待送。

排土场：矿山开采时必须对地表残坡积层进行剥离，需占用东北方向的土地集
中堆放。

矿部：原矿山已有办公室及仓库，可以利用。

工房：作为职工生活用房，应远离爆破警戒区，故工房设置应在矿区东侧的村庄。

炸药临时储存库：爆破器材由某县有关部门统一配送，当天回收剩余爆破器材。

但必须建造临时储存库，库房地点、结构和安全设施等须经公安部门批准。

变压器：200KVA/台。

应在矿区顶部+124m
多级泵（8
4、露天开采
4.1
为了满足年生产2016m高差
5个。

5台阶，台阶高度为16m，
+68m、+84m、+100m5个台阶。

工作平盘宽度又分为新工作面准备时堑沟（即开段沟）宽度和正常开采时工作平盘宽度。

堑沟宽度按掘机斗容1.0m3，汽车载重7.5吨进行布置，堑沟底宽为30m。

采装运输平台的最小工作底盘根据一次爆破进尺，爆堆的高度和宽度，运输车辆要求场地的宽度及距边坡的安全距离等因素，经计算工作底盘的宽度不小于40m。

根据多排孔微差爆破落矿、工作面同时采用机械铲装方式，设备工作带的宽度及分台阶作业需要，最小工作线长度应大于100m。

该矿山边坡岩体抗压强度高，稳定性好，生产期工作台阶坡面角取70°。

根据矿区开采深度和岩石硬度系数（f），边坡主要为中等风化岩，台阶高度16m，最终台阶坡面角为63°。

台阶高度16m，安全平台宽4.5m，清扫平台宽6m，即设安全平台3个，清扫平台1个，经计算开采最终边坡角为53°。

4.2开采顺序和推进方式
本矿以+36m为开采底界，+112m
要求及生产台阶安全考虑，以16m、+84m、+100m共计5个水平。

+36m+84平台，用载重汽车运输矿石。

4.3工作台阶要素
台阶边坡角63f），生产期工作台阶边坡角为70
16m，台阶边坡角为63°，+68m台阶平台宽6m 4.5m，由此，开采最终边坡角为53°。

4.4开采工艺和爆破方案
本矿山采用中深孔台阶式微差爆破，挖掘机铲装、10t以下载重汽车运输开采方案。

并采取垂直下降分层后退式开采，通过对开拓、采准和备采，结合回采合理调整，在保证施工安全的前提下，尽量组织多台阶同时生产。

该方案使用气液联动潜孔钻（型号KSZ100）穿孔，为边角地带穿孔作业和处理大块二次破碎等浅孔爆破，选用气腿式7655凿岩机。

开采工艺流程：穿孔作业（剥离后）——爆破作业——采装作业——运输作业——破碎作业。

本工程拟采用倾斜深孔台阶爆破，其台阶要素分别为：H台阶高度；w1为前排钻孔的底板抵抗线；h为超钻深度；L为钻孔深度；L1为装药长度；L2为堵塞长度；α为台阶坡面角；b1为台阶上缘至前排孔距离；b为排距；a为孔距；w为最小抵抗线；β为斜孔倾斜角度。

(见附图5)
（1）
的确定
根据
备状况，。

（2）的确定钻孔
直径
（3
（4
超钻深度h：超钻是为了克服底板阻力，使爆破后不留岩坎，本工程超钻深度按1.3米计算；钻孔深度L：钻孔深度按L=（H+h）/sinα，计算L=17.91m（H=16m）,最后钻孔深度取18m。

1计算
对于倾斜孔w1按下式计算：w1=（（0.56q12+4mqq1HL）1/2－0.75q1）/2mqH。

式中：W1——底盘最小抵抗线
q1——每米深孔装药量q1=7.5kg/m
q——单位炸药消耗量q=0.35kg／m3
m——炮孔间距邻近系数取m=2.0
L——钻孔深度L=18m
经计算：W1=3.23m
利用经验公式验算：W l=0.024d+0.85进行校核，W=3.25m
本工程底盘最小抵抗线取W1=3.2m。

炮孔间距按a=mW1计算，取a=6.4m。

排距b按b=W1计算，b=3.2m。

本工程施工孔眼呈梅花形布置。

微差间隔时间t
t=aw
式中：a
t=50ms
露天矿开挖施工工艺流程：布孔——穿孔——装药——起爆
（1）穿孔设备的配备
a）穿孔设备选型原则
所选择的穿孔机械，应能满足施工方案对钻孔方向、孔径和深度的要求；所选用的机械设备要从供给来源、机械质量、维修条件、操作技术、管理水平和环境保护等方面综合考虑；选用机械设备的类型不宜太多，以利于生产效率的提高和维修
管理。

b）穿孔设备选型
根据上述原则结合现有矿山特点，本工程穿孔设备选用KSZ100潜孔钻机。

c）穿孔设备台班生产能力
穿孔设备台班生产能力按下式计算：
A=8VK t
式中：V——凿岩机纯钻进速度，取
K t——时间利用系数，取K t=0.65
A=33m/台班
d）穿孔设备需用量
N=KV／AB
式中：K
V290m3
A
B B=22m3/m
台
e
根据该矿区地质情况、矿石加工对石料粒径的要求，对较大块石采用7655气腿式凿岩机，以9m3移动式空压机供风，进行解小。

为此，计划配备3台7655凿岩机（其中1台备用）、1台9m3移动式压风机。

视情况需要再配备一台液压镐进行解小。

穿孔工艺流程详见穿孔工艺图。

首先由测量人员用经纬仪按照设计要求，给出孔位，标注倾角孔深。

穿孔员对钻具进行检查，然后方可开机。

开机后要空载预热一段时间，将钻机开至设计的爆区，按测量给定的点位进行钻机定位、穿孔作业。

在穿孔及吹孔作业时要注意将岩粉回收避免或减少岩粉对环境的污染。

作业完毕后要由专职人员进行验收、检查其孔深、倾角、 孔位是否符合设计要求。

艺程序见右图。

装药时应将每孔雷管段别标识卡放在孔外，以便检验。

装药后将剩余部分炮孔全部堵塞，堵塞材料就地取用钻眼岩粉，堵塞要紧密，并注意保护线路不受损坏。

本工程爆破网络采用导爆管组成的复式起爆网络，网络联接方式见起爆网络图。

导爆管与导爆管之间用四通管联结起来，用电雷管起爆。

各联结点必须密封完好，爆破联线必须由有经验的爆破员进行。

网络联结必须严格按自检、监督和复检三道程序进行。

自检、监督结合在联线过程中进行，由爆破员边联接边检查，同时设专人监督联线工作是否符合爆破设计和技术规范要求。

联线完毕后，由本次爆破现场指挥或技术员进行复检，合格后方可进入下道工序作业。

对不合格的联线必须严格按有关控的程序文件要求进行纠正，直至合格方可进行下道工序。

每次爆破作业必须设立爆破指挥部，由指挥部协调各工序、各队组之间的作业。

（
（
200m(见附图2)
（
险区内的人员都能清楚听到和看到。

第一次信号：预告信号。

所有与爆破无关人员应立即撤到危险区以外或指定的安全地点，并向危险区边界派出警戒人员。

第二次信号：起爆信号。

确认人员、设备全部撤离危险区，具有安全起爆条件
时，方准发出起爆信号进行起爆。

第三次信号：解除警报信号。

爆区经爆破后检查确认安全后，方准发出解除警戒信号。

4.5运输系统
根据上述原则、矿山特点，铲装设备主选小林200单斗挖掘机，斗容1.0m3。

3，日供石强度为290m3。

挖掘机台班生产能力按下式计算：Q B=
式中：t
K w——满斗系数，取K w=1.0
E——斗容积，取E=1.0m3
η——工时利用率，取η
T
计算结果Q B
N=M/WP
式中：
M=290m3
W——计算时段内台班数，取W=1
P s——挖掘机生产率，P s=800.0m3
K t——机械利用率，取K t=0.8
经计算：N=0.45（台）
考虑富余系数，取N=1台。

同时配备一台LZ-40装载机，配合挖掘机铲装爆碴和清除生产平台散落石料。

4.5.2运输设备配备
配备依据：最高生产期日平均运输混合料290m3.采用一班作业制。

4.5.2.1设备选型原则
a）所需设备必须具有很好的机动性，并与矿山开采、矿山运输相适应；
b）所选设备要从供给来源、机械质量、维修条件、操作技术和管理水平等方面综合分析比较；
c
4.5.2.2设备选型
汽车，载重量7.5t。

4.
a
P s=8×60qKe×K ch×K su
式中P s台班
q q=10t
Ke Ke取0.73
K ch K ch=1
K su——运输损耗系数，取K su=1
t——汽车一次循环时间，t=20min
K t——时间利用系数，K t=0.8
Ps=8×60×10×0.73×1×1×0.8÷20=105吨/台班
b）汽车需用量
N=G/WP s K t
式中：N——汽车需用数量
G——计划时段内运输物料量，G=670吨/日（密度按2.3吨/m3计算）
P s——汽车实用生产率，P s=105吨/台班
W——计划时段内制度台班，W=1
K t——汽车利用率，K t=0.75
经计算：N=8.51辆，取N=9辆
4.5.2.4运输要求
4.
4.5.2.4.2
4.5.
4.5.
4.5.2.4.5
抛。

5
5.1
碎石加工厂的用电通过矿山附近的高压系统延止矿区进行配电，应设一座变压器满足碎石加工要求。

5.2供水
本矿区124处标高建一座15m3~20m3高位水池，供矿山用水。

选用8级水泵即可。

5.3压气
本矿山主要的用气设备为KSZ100潜孔钻机和7655凿岩机，选用12m3/min和
9m3/mim移动式空气压缩机各1台，12m3/min移动式空气压缩机供给KSZ100潜孔钻机使用，9m3/mim移动式空气压缩机供给3台7655凿岩机使用。

5.4通讯
本矿区办公室安装一部固定电话，在矿山常联络的配备对讲机、也可借助中国移动（或联通）的无线通讯。

5.5供油
应方用油罐车直接送运至矿山现场。

6、主要设备
6.1
6.1.1
6.1.1.13；
25个工作日；日作业制度均采用一班作业制；
并留有充分余地。

主要采、装、22台（套），其中：挖掘机1台、自卸式载重汽车9辆、潜孔钻机1台（套）、空气压缩机2台、凿岩机3台、装载机2台，同时还配备了相应的机修、环保等设备，详见“矿山现有主要设备配置表3”。

6.1.1.4主要测量、检验仪器配备详见“主要测量、检验、测震仪器配备表2。

表2主要测量、检验、测震仪器配备表
除了第四系外，为上侏罗统西山头组（J3x）。

现分述如下：
岩性为深灰色流纹质含角砾晶屑玻屑凝灰岩，晶屑玻屑凝灰结构，块状构造。

岩石成分主要为玻屑、晶屑、火山尘等。

晶屑含量约20%，以长石为主，少量黑云母、石英少见，粒径0.1～2mm。

岩石表层风化较强，风化后略呈褐红色或褐黄色，往内逐渐减弱。

强风化层铅直厚度2～3.5m，平均约3m。

矿区第四系主要为覆盖于山体表部的残坡积、坡洪积等松散堆积物。

岩性以土黄色碎石粘土为主，碎石岩性为流纹质晶屑玻屑凝灰岩，呈次棱角状，大小2～8cm，含量约20%。

松散堆积物透水性较好，铅直厚度0.5～2m，平均厚约1m。

矿区内褶皱构造不发育，构造形迹主要表现为断裂和节理。

矿区内节理主要有三组，产状分别为：150∠70、225∠66、和213∠84。

节理面较平直光滑，紧闭，延伸长8～10，密度0.1～2m。

性质以剪性为主。

节理发育程度
一般。

矿区内见一条南北走向的断裂（F1）1m，延伸长约35m
80m，估计延伸长约190m
部波状弯曲延伸，总体走向
66。

节理面较平直光滑，延伸4～6cm，密
度0.1～
1.2
+36m，用类比法确定边坡的削坡坡率，按普通建筑石料的工业指标（质量要求）圈定矿体，将开采最终境界内的中风化岩石圈定为矿体，废石料（宕碴）可用为填方石料加以综合利用。

现将矿体特征简述如下。

矿体的平面形态呈不规则状，长轴长139m，北东—南西方向延伸。

短轴长129m，矿体厚度约0～33。

采矿区内矿体大部份被第四系和强风化层覆盖，采坑内矿体出露地表。

深灰色流纹质含角砾晶屑玻屑凝灰岩为矿区主要矿石。

矿石的矿物成分主要为长石、少量黑云母、石英少见。

矿石具玻屑凝灰结构、块状构造。

使用FD—71A伽玛仪对矿石进行放射性原位检查，测得矿石放射性强度为46γ。

在中风化基岩取样测试，矿石的摩氏硬度为6.5，矿石的抗压强度为204Mpa，坚固性（质量损失）为0.7%，碎石压碎指标为6%。

样品测试结果见表4。

沿节理裂隙点滴状渗出。

1.4工程地质条件
根据岩土体工程地质性质，自上而下分三个工程地质层。

分布于山体表部，铅直厚度0.5～2.0m，平均1m。

岩性为土黄色含碎石粘土，碎块石含量约20%。

该层为基岩长期风化淋滤形成的残坡积物，结构较松散，透水性较
好。

.5m，平均3m。

岩性为深灰色流纹质含角砾晶屑凝灰岩。

岩石中原有部分结构已破坏，节理、裂隙较发育，呈块状—碎块结构。

位于强风化岩以下。

岩性为深灰色流纹质含角砾晶屑凝灰岩。

岩石新鲜，结构稍有破坏，矿物成分基本未发生变化。

致密，坚硬，节理裂隙发育一般，整体完整性较好，呈块状构造。

1.5内因火灾倾向
本矿区属普通建筑石料，只是
1.6有毒有害物质
从《某县******
度46
1.7其他自然危害因素
2
2.1本矿山各水平均属山坡露天矿，矿体本身不会产生有毒有害气体。

但在生产过程中，其爆破产生的有毒有害气体和粉尘、凿眼极易产生粉尘和噪音、铲装运、碎石加工均产生二次挥扬粉尘。

同时爆破对周围产生地震波、冲击波、爆声等。

2.2生产环节过程主要存在其他不安全因素：
2.2.1违章操作或操作规程本身有缺陷；
2.2.2机械设备本身存在一定缺陷；
2.2.3缺少保护装置或保护装置被人为损坏、拆除等；
2.2.4机械设备布置不合理或密度过大；
2.2.5机械设备在使用过程中没有日常维护及保养，造成部分零件、部件失效，甚至设备带病工作。

3、附属设施（炸药库、尾矿库、废石场等）危害因素分析
根据温州市有关规定，一般矿山不设炸药库，实行炸药配送制度，所以，本矿。