黑色冶金矿山采矿设计若干原则规定
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黑色冶金矿山采矿设计若干原则规定
(试行)
冶金工业部
一九八八年八月
冶金工业部文件
(88)冶基字第697号
关于颁发试行“黑色冶金矿山采矿及
选矿设计若干原则规定”的通知
各省、自治区、直辖市冶金厅(局、公司),有关重点企、事业单位:
现将《黑色冶金矿山采矿设计若干原则规定》及《黑色冶金矿山选矿设计若干原则规定》颁发你们试行,并请将试行中的经验及遇到的问题随时报部。
冶金工业部(章)
一九八八年八月二十三日
抄报:国家计划委员会
抄送:建设部,国家原材料公司,中国国际工程咨询公司
为贯彻执行国家有关方针政策,合理确定采矿设计中一些重要技术经济原则,进一步提高设计质量和矿山建设的经济效益,特制定本规定。
本规定适用于国营企业。
对于集体所有制企业仅作参考。
第1条设计工作的基本任务和要求
设计工作的基本任务,是要做出能体现国家有关方针、政策,符台国情,切合实际,安全适用,技术先进,经济效益和社会效益好的设计,为社会主义现代化建设服务。
因此,设计工作必须站在国家立场上,遵守国家的法律、法规,认真贯彻执行国家经济建设的各项有关方针、政策,诸如:坚持基本建设程序,重视资源的保护和综合开发利用,安全生产和环境保护,节约能源,节约用地和注意木材的节约代用,促进技术进步,把采用先进技术与提高综合经济效益很好地结合起来。
第2条矿山规模类型的划分
结合我国矿山建设的实际情况,对黑色冶金矿山建设规模的类型划分,列于表1。
表1 黑色冶金矿山建设规模类型划分
矿山区分
矿山规模类型(万吨/年)
特大型大型中型小型
矿石矿岩矿石矿岩矿石矿岩矿石矿岩
露天矿山
大于
1000 大于
3000
200~
1000
1000~
3000
60~
小于200
300~
小于1000
小于60
小于
300
地下矿山大于300 200~300
60~
小于200
小于60 注:1.矿山建设规模系指单个矿山的规模。
2.符合“矿石”和“矿岩”这两项中的一项即可。
第3条采矿设计主要基础资料
1、经过储委审查批准的矿床详细地质勘探报告;
2、水文地质复杂的矿床,还需经过审查批准的专门水文地质勘
探报告;
3、深大露天矿和边坡工程地质条件复杂的露天矿要有最终边坡
稳定性研究报告。
研究报告可根据各矿山的边坡工程地质条件不同情况,分阶段逐步进行;
4、主要井巷工程地质资料;
5、露天剥离物排弃场地要有必要的工程地质资料和水文地质资
料;
6、矿山环境评价报告;
7、改造、扩建矿山要有矿山现有设施的调查和测绘资料。
第4条开采矿区(点)选择
开采矿区(点)的选择,应本着先富后贫、先近后远、先易后难和重视综合经济效盆的原则,优先考虑开采条件和选冶加工性能好、交通运输和水电洪应条件方便、基建工程量少的矿区(点),在全面规划的基础上,进行技术经济比较后确定。
第5条开采方法和开采顺序
l、在一般情况下,露天开采的生产劳动条件较好,资源回收率较高,生产能力较大,因此,应当优先采用露天开采。
2、对于上部可用露天开采,深部可用地下法开采的延深深大的倾斜和急倾斜矿床,一般可用境界剥采比不大于经济合理剥采比的原则,确定露天开采的深度。
3、对于那些不能明确区分露天开采和地下开采的矿床,应进行露天和地下两种开采方法的全面技术经济比较,然后择优确定。
一般露天开采可考虑优越系数1.2。
4、露天开采和地下开采,均需考虑优先开采有利部位。
第6条经济合理剥采比
l、经济台理剥采比要根据各个矿床的具体情况,全面考虑采出矿石品种、品位、采选冶回收率、价格、露天开采每吨矿石的采矿成本、每吨岩石的剥离费用等诸因素,用盈利法或价格法计算确定。
2、在目前由于矿石价格尚未完全理顺,某些经济参数难以正确选取,采用盈利法或价格法计算有困难时,亦可采用成本法计算经济合理剥采比。
第7条建设规模
1、矿山的建设规模要根据各个矿山的资源和建设条件,从技术上可能,经济上合理,原料需求和建设单位的要求等,进行全面研究后确定。
2、露天矿的建设规模要按照可能布置的采运设备数量和采矿下降速度进行计算,并通过编制采剥进度计划落实。
3、地下矿的建设规模要按照可能布置矿块数量进行计算,并通过新水平准备和开采下降速度验证,最后通过编制采掘进度计划落实。
4、计算建设规模时要以工业储量为基础,同时考虑0.7~0.9的地质储量差异系数。
大矿或地质条件较稳定的矿山取上限,相反时取下限。
5、达到建设规模的时间很长,应考虑由小到大,分期建设。
每期的建设规模要在投产后l~3年达到。
分期建设要有总体规划,做到前、后期衔接合理,并且在近期建设上,尽量不要为远期建设预花投资,分期服务年限一般不少于10~15年。
第8条矿山服务年限
1、一般矿山服务年限如表2。
表2 黑色冶金矿山一般服务年限
矿山规模类型特大型大型中型小型
服务年限(年)大于30 大于25 大于20 大于10~15
2、对于国家急需的资源和邻近有接续矿山的,其服务年限可以适当缩短。
3、在一般情况下,达到设计规模的年限要超过服务年限的三分之二以上。
第9条矿山装备水平
l、我国矿山的装备水平应采取多层次同时存在的方针,重点矿山的关键设备要考虑先进,一般设备以经济、适用、配套为原则。
对于每个具体矿山,其设备选型应力求统一。
2、设备选择要立足国内,当国内设备不能满足设计需要时,优先考虑合制设备,特殊需要则单机引进。
3、一般新建和改建扩建矿山的装备水平列于表3和表4。
表3 一般露天矿山的装备水平
装备名称
装备水平
特大型大型中型小型
1、穿孔设备(1)Φ310~Φ380mm
牙轮钻(硬岩)
(2)Φ250~Φ310mm
牙轮钻(软岩)
(1)Φ250~Φ3lOmm
牙轮钻
(2)Φ150~200mm
潜孔钻
(1)Φ150~Φ200mm
潜孔钻
(2)Φ250mm
牙轮钻
(3)凿岩台车
(1)Φ150mm
及其以下潜孔钻
(2)Φ150mm
牙轮钻机
(3)凿岩台车
(4)手持式凿岩机
2、装载设备斗容lOm³及10m³
以上挖掘机
斗容4~lOm³
挖掘机
(1)斗容1~4m³
挖掘机
(2)3~5m³前装机
(1)斗容l~2m³
挖掘机
(2)3m³以下前
装机、装岩机
3、运输设备(1)100t以上汽车
(2)150t电机车、
lOOt矿车
(3)胶带输送机
(1)50~lOOt汽车
(2)100~150t电机
车,60~100t矿车
(3)胶带输送机
(1)50t以下汽车
(2)14~20t电机
车,4~6m³矿车
(1)15t以下汽车
(2)14t以下电机
车,4m³以下矿车
续表3
[注]由于配矿需要,装运设备型号可以灵活选用。
装备名称
装 备 水 平
特 大 型 大 型 中 型
小 型
4、排土设备
(1)推土机配合汽车 (2)破碎-胶带-
排土机
(3)铁路-挖掘机
(1)推土机配合汽车 (2)破碎-胶带-
排土机 (3)铁路-挖掘机
(1)推土机配合
汽车
(2)铁路-推土机 (1)推土机配合
汽车
(2)铁路-推土机
5、辅助设备
(1)410×0.745kW 以下履带式推土机 (2)300×0.745kW 轮胎式推土机 (3)9m ³前装机 (4)平路机
(1)(320~410)× 0.745kW 履带式推
土机 (2)5m ³前装机 (3)平路机
320×0.745kW 以 下履带式推上机 180×0.745kW 以下推土机
表4 一般地下矿山装备水平
装备名称
装备水平
特大型大型中型小型
1.凿岩
设备
(1)单机或双机采
矿台车
(2)2~3机掘进台车
(3)Φ165mm潜孔
钻机
(4)Φ120mm以上
地下牙轮钻机
(5)Φ1000mm以上
天井钻进机
(1)单机或双机采
矿台车
(2)2~3机掘进台车
(3)Φ165mm潜孔
钻机
(4)Φ1000mm以上
天井钻进机
(1)单机或双机采
矿台车
(2)双机掘进台车
(3)各种凿岩机
(4)ΦlOOmm以上
潜孔钻机
(5)爬罐或吊罐
(1)各种凿岩机
(2)单机采矿台车
(3)双机掘进台车
(4)ΦlOOmm以上
潜孔钻机
(5)爬罐或吊罐
2.装运
设备
(1)4m³以上铲运机
(2)振动放矿机
(3)6~10m³矿车
(4)20t以上电机车
(5)胶带输送机
(6)蟹、立爪式装载机
(1)4m³以上铲运机
(2)振动放矿机
(3)55kW以上电扒
(4)4~6m³矿车
(5)20t以下电机车
(6)胶带输送机
(7)蟹、立爪式
装载机
(1)2~4m³铲运机
(2)装运机
(3)振动放矿机
(4)55kW以下电扒
(5)2~4m³矿车
(6)7t以上电机车
(7)胶带输送机
(1)装运机
(2)1~2m³铲运机
(3)振动放矿机
(4)30kW以下电扒
(5)2m³以下矿车
(6)10t以下电机车
第10条主要设备效率的选取
1、主要设备效率应通过必要的计算选取,但不应低于类似生产矿山的平均先进指标。
2、计算时要使采、装、运设备的生产能力配套,以提高综合效率。
3、为了充分发挥矿山主要设备的效率,要配备足够的辅助设备。
4、计算设备数量时要考虑1.1~1.2的生产不均衡系数。
5、露天开采时,采矿设备按采矿计算年计算,运输设备按运输计算年计算。
第11条主要设备的备用
1、露天矿的牙轮钻、潜孔钻和装载设备,一般不考虑备用,但最少要有两台。
2、地下矿的铲运机、装运机、前装机三班作业时,100%备用。
3、矿岩运输汽车的备用系数为40~55%。
4、准轨铁路运输设备的备用系数为15~20%。
5、窄轨铁路运输设备的备用系散为20~25%。
第12条矿山工作制度
1、连续工作制的矿山年工作日为365天,间断工作制的矿山年工作日为306天,每天1~3班,每班8小时。
2、采用连续工作制度的露天矿山采矿作业330天,剥岩作业340~350天。
3、采用连续工作制度的地下矿山采矿作业330天。
4、当粗碎设备有2台以上,或有溜井贮矿叫,采矿作业天数可适当增加。
5、如因气候、设备性能等有特殊要求时,可经计算确定作业天数。
第13条露天剥离物的堆排
露天矿山要重视剥离物的堆排设计及其复垦规划工作,认真选择堆排工艺,妥善解决安全防护问题。
一般堆排场不宜布置在工人村的上风向。
要充分利用采空区堆排剥离物,尽量少占地。
对剥离的岩、土在有条件时应尽量分排分堆,以利复垦。
大中型矿山一般要分期编制堆排和复垦进度计划,必要时还应绘制所需年份的年末堆置平面图,有计划地征地、拆迁,提高经济效益和社会效益。
第14条地下矿采矿方法
1、地下矿的采矿方法应根据矿床的赋存条件和水文地质条件,矿石和围岩的物理力学性质、经济效益等具体条件,因地制宜地选择,必要时应通过技术经济比较择优确定。
如果认为选择的采矿方法无把握时,可在进行开拓工程过程中提前进行采矿方法试验。
2、选定的采矿方法回采率应达到80%以上,贫化率要降低到20%以下。
第15条地下矿通风
1、进风井和回风井的布置方式,一般应优先考虑采用对角式布置方式,采区短、风量小的矿山,可考虑中央式布置方式。
2、通风系统的一翼最大长度:对角式布置,一般小于1000~1500米;中央式布置,一般小于500~750米,同时考虑分区通风的合理性和优化通风系统。
第16条露天矿排水
1、露天矿排水设计的暴雨频率选择,应根据矿山规模类型、服务年限及淹没所造成的损失等因素综合分析确定。
一般露天矿排水设计的暴雨频率可按表5选用,
表5 一般露天矿排永设计暴雨频率
矿山规模类型暴雨频率
特大型大型中型小型
1/20
1/15~1/20
1/10
-
2、露天采矿场不论采用何种排水方式,原则上都应允许坑底贮
水,其允许淹没时间,应根据同时开采的阶段数和贮水方式等具体情况经研究确定。
当采用露天排水方式时,一般允许淹没时间为1~7天;采用井巷排水方式时,允许淹没时间为1~5天。
第17条矿山建设的投产标准
1、矿山建设的投产时间根据各个矿山的具体情况经计算确定。
2、矿山正常生产所必需的各种设施(包括主要采切井巷、开拓运输工程、堆排工程、矿石加工工程、通风和防排水工程、供电供水工程、机修设施等)已经建成,环境保护设施及安全与工业卫生设施已按设计要求建成,必要的行政、生活福利设施亦基本建成,完成基建工程量,使投产的采矿生产准备矿量达到规定的标准而能保证投产后安全持续生产,按规定时间达到设计规模,这时矿山才能投产。
当矿山建设按季度计算的投产时间难以计算时,如果矿山已形成的综合生产能力达到了设计规模的下述比例时也可以投产。
特大型、大型矿山30~40%
中、小型矿山40~60%
第18条矿山建设投产的采矿生产准备矿量
1、投产时的采矿生产准备矿量的分级及保有期限应根据各个矿山所采用的开采方法、开拓方法、采矿方法及生产准备矿量准备工程量的大小和难易程度等条件,具体研究并计算确定。
2、露天矿山投产时的采矿生产准备矿量保有期限按投产后第一年的生产规模计算;地下矿山投产时的采矿生产准备矿量保有期限按设计规模计算。
3、如因某种原因难以计算投产时采矿生产准备矿量保有期限时,一般也可参照下列数据选取:
露天矿山开拓矿量2~3年
备采矿量1~3个月
地下矿山开拓矿量3~5年
采准矿量6~12个月
备采矿量3~6个月
第19条基建剥离量和基建井巷工程量
1、露天矿山为保证投产时应具备的采矿生产准备矿量而进行的采剥工程量,即为基建剥离量。
2、地下矿山为保证投产时应具备的采矿生产准备矿量和必要的工作面数目而需掘进的井巷和峒室工作量,即为基建井巷工程量。
3、改、扩建矿山,按新增部分的规模,计算基建剥离量和基建井巷工程量。
第20条矿井提升设施的设计
1、年提升量超过30万吨的竖井提升装置一般以采用箕斗提升系
统为宜。
斜井(坡)串车提升装置的倾角一般不得大于25º,特殊情况时不得超过30º。
2、提升设施的提升能力设计
(1)提升装置的提升能力以达产的最大提升高度作为计算的基础。
提升装置提升矿石或废石的能力应具备有一定的富裕能力,一般为年提升量的15~30%。
当提升能力以三班作业的最大班提升量确定时,可不考虑富裕能力。
(2)提升装置的提升不均衡系数和班纯作业时间按表6规定。
序号提升装置类别
不均衡系数
班纯作业时间(时/班)
三班作业
三班作业的最大班或
二班作业
有矿仓无矿仓单一物料多种物料单一物料多种物料
1 竖井箕斗提升装
置主提升
1.15 1.25
6.5 6.0
7.0 6.5
2 斜坡(井)箕斗提升
装置,主提升
6.0 5.5 6.5 6.0
3 竖井罐笼,斜坡
(井)串车提升装
置,主提升
1.25
6.0 6.5
4
竖井罐笼,斜坡
(井)串车提升装
置,辅助提升或混
合提升
5.0 5.5
3、提升运送人员的捉升能力
(1)最大班井下生产人员的下井时间一般不超过45分钟,最长不
超过60分钟。
(2)每班升降井下生产人员所需的时间,按提升井下生产人员时间的1.5倍计算。
(3)每班升降技职人员和维修人员所需时间,按提升井下生产人员时间的20%计算,但不宜少于5次。
第21条采矿机修设施的设计
1、采矿机修设施设计须遵循以下的一般规定
(1)采矿机修设施的任务是承担采矿机械及运输等设备的维护、修理工作,制造修理所需的少量备品备件和生产消耗件以及设计任务书中规定的其他任务。
修理所需的大部分备品备件与生产消耗件主要应由协作解决。
(2)采矿机械与运输设备的修理必须统筹规划,合理分工,加强协作。
采矿机械的维护、修理由矿山自行解决,准轨铁路运输设备、汽车和电动轮汽车主要总成及机床的大修(或年修)和轮胎的翻新,原则上外委协作。
(3)生产联系密切,性质近似的车间、仓库和辅助建筑物,在技术经济合理的条件下,一般应组成联台厂房或多层厂房。
2、车间设置界限
(1)采矿机械设备修理
露天矿用大型移动设备(如电铲、钻机)大、中修的总拆装一般在露天作业,零部件的修理与组装一般应设置厂房。
地下矿用设备的修理设施尽量建在地面,井下只做小修维护。
(2)电机车、车辆修理
准轨电机车在矿山一般只作定检工作,如运输协作特别困难,电机车数量达10台及以上时,可作年修工作。
准轨翻斗车在矿山一般只作辅助修理。
轴检工作,如协作困难,翻斗车数量达100辆及以上时可作年修,达200辆及以上时可作大修。
窄轨电机车、矿车由矿山自作全部修理工作。
(3)汽车修理
柴油汽车在50辆左右,或普通载重汽车达100辆时,可考虑设置大修设施,但发动机的大修有条件时尽量外协。
发动机可按汽车总数给30%~50%的大修周转备用总成。
柴油与汽油汽车数量在30辆左右时,应配备三级保养能力。
汽车的一、二保与小修,矿山均应自行解决。
(4)电动轮汽车修理
凡采用电动轮汽车的矿山,一般都需要具备电动轮汽车总成互换大修能力。
其主要总成(如发动机、发电机、电动机等)的修理应外协解决;保养小修应自行解决。
轮胎翻修应协作解决。
(5)备件制造
采矿一般不建铸造车间、大型锻压车间、大型机械加工车间与热处理车间。
采矿机修设施备件加工自给率不高于30%,旧件修复自给率不高于50%。
当矿山就近协作方便时,备件加工自给率可控制在1O~15%,旧件修复自给率不高于30%。
钻杆加工一般应在采矿机修车间完成。
3、修理备件量
采矿机械设备及运输设备修理用备件量的计算按照设备重量与不同修理率(见表7)分别计算得出。
采矿机械设备不包括闲置封存设备、电气设备、准轨铁路机车车辆、汽车和内燃设备、纯金属结构(提升机井架、炉窑构架、槽、罐、塔、金属烟道管、索道支架等)。
表7 采矿机械及运输设备修理率(%)
采矿机械设备铁路运输设备
大型露天矿中小型
露天矿
辅助原
料矿
地下矿
窄轨电
机车
窄轨矿
车
准轨电机
车
准轨翻斗
车
13~15 12 10 9 7 18 6 14 注:大型露天矿无粗破碎时采用大值。
第22条矿山生活福利设施
1、要重视矿山生活福利设施的建设
矿山一般远离城市,工作条件比较艰苦,其生活福利设施要按照国家和所在地区有关部门颁发的规定,本着在发展生产的基础上逐步改善人民生活的方针,与矿山的生产设施同时建设。
建设生活福利设施时,要遵照有利生产、方便生活的原则,进行全面规划,同时还要注重节约用地。
当矿山距城镇或其他冶金企业较近时,应尽量联合建设生活福利设施。
当矿山远离城镇,其生活福利设施必需单独建设时,应尽可能完善一些。
矿区内开采多个矿点时,应选择适中地点集中建设生活福利设施。
在炎热或严寒以及少数民族地区,应考虑当地的特殊要求和风俗习惯。
2、矿山生活福利设施的主要指标
矿山生活艰苦,应提倡多采用轮换工或台同工,尽量减少在矿家属。
对于开采寿命短的矿山,其建筑标准应适当降低。
(1)带眷比
带眷职工:单身职工为:
新建矿山取4:6;
改、扩建矿山取6:4;
合同轮换工多的矿山取3:7。
双职工比占15~20%;
女职工比占15~25%(机修厂等也可取30%);
带眷职工每户人口按4~4.5人计算。
(2)教育设施(成人教育) 、
建筑面积按0.3~O.5m²/职工。
(3)矿山居住区生活福利设施综合指标
按24~28m²/职工计算。
边远和偏僻矿区可酌情增加1~1.5m²/职工。
用地面积按22~31m²/职工计算。
第23条矿山建设经济评价
1、矿山建设经济评价必须认真贯彻执行国家关于经济评价的有关规定,当前在矿山建设经济评价中要强调评价的公正性和科学性。
2、根据我国目前情况,矿山设计必须做好综合技术经济评价,必要时还应进行国民经济评价。
3、根据建设矿山的具体情况,对建设规模、产品方案、生产主要工艺、厂址及外部运输等主要技术决定必须进行多方案比较,进行
技术经济论证,以保证项目建设有良好的经济效果,做到技术经济统一。
4、结合冶金矿山的特点,经济评价中应做好下列各种计算:
(1)露天矿要按生产剥采比及矿岩运距变化逐年计算成本;
(2)在进行矿山主要方案的选择比较时,应按投资所形成的固定资产折旧计算成本(或经营费);
(3)引进设备价格的计算需按设备购进的时间计算增值;
(4)国内矿与进口矿对比时,要注意进口矿的价格变化;
(5)涉外的重大项目应做好国民经济评价;
(6)经济评价的计算范围一般计算到可输出的成品矿石。
钢铁联合企业所属矿山,必要时则应补充计算到加工产品(如铁矿石计算到生铁)的经济效益,并以此作为经济评价的依据。