露天采石场初步设计及安全专篇.docx

第一章 总 论

1.1概述
1.1.1矿区位置、交通及自然地理
Ｘ县ｚｚ乡ＳＳ河安山岩矿位于河南省Ｘ县ｚｚ乡政府以东６km，西距ＹＹ市区约20km。Ｇ（ｚｚ）Ａ（Ｄ）公路从矿区南边通过，交通条件较为便利（见图1-1交通位置图）。采矿许可证规定的矿区范围各拐点直角坐标依次为：
拐点号码 X坐标 Y坐标
1 3836150 37531750
2 3836300 37531950
3 3836050 37532220
4 3835900 37532000
标 高 800-700m
矿区面积 0.0915km2
本区为侵蚀构造的中－低山丘陵地形，地势东南高西北低， 地面标高＋952－＋660 m，相对高差292 m，地面坡度较大（10－35°），沟谷发育，有利于大气降水所形成的径流排泄。

矿区属黄河水系。区内为中—低山丘陵区，地面坡度大，径流条件好，冲沟发育。无常年性地表水体，主要冲沟为河沟，河沟平时干涸无水，惟雨季时有短暂洪流。
本区属典型的暖温带大陆性季风气候。其特点为四季分明，冬季寒冷、多风干燥；夏季炎热、潮湿。同时日夜温差较大，据Ｘ县、渑池县气象资料表明，年平均气温为13.2℃，元月份最冷，月平均气温－0.7℃, 最低气温－16.5℃，七月份最热, 月平均气温26.7℃, 最高气温为43.2℃; 最大冻土深度0.2 m; 春、夏、秋三季以东北风、东风为主，冬季以西北风为主，冬春季风力较大，最大风速30—40m/s。年降水量为550—800mm，平均为554mm，年蒸发量在1500 mm以上，全年无霜期219天。
本区位于Ｘ县ｚｚ乡后石门村，当地经济以农业为主，主要农作物为小麦、玉米、谷类等，工业以加工、矿产资源开发为主。
1.1.2 企业现状
该矿为一个新的待建矿山。Ｘ县ｚｚ乡ＳＳ河安山岩矿隶属于ＹＹ市ＫＫ采石有限责任公司。
2006年11月ＹＹ市矿山技术服务中心对该矿区进行地质勘探、调查，编写了《河南省Ｘ县ｚｚ乡ＳＳ河安山岩矿资源储量报告》，共获得（333）类安山岩矿石量32.53万m3，保有矿石量（333）类32.53万m3, 并通过了ＹＹ市国土资源局评审备案。2006年12月ＹＹ市地质矿产事务所编制了《Ｘ县ｚｚ乡ＳＳ河安山岩矿矿产资源开发利用方案》。2007年2月ＹＹ市ＢＢ安全评价咨询服务有限公司做出了《Ｘ县ｚｚ乡ＳＳ河安山岩矿露天开采建设项目安全预评价报告》。
通过这次初步设计，使矿山形成完整的生产系统，采取各种安全措施和环境保护措施，达到矿山安全规程所制定的标准。
1.2 设计依据
1.ＹＹ市ＫＫ采石有限责任公司委托ＹＹ市黄金设计院有限公司做该公司Ｘ县ｚｚ乡ＳＳ河安山岩矿露天矿初步设计的委托书；
2. Ｘ县ｚｚ乡ＳＳ河安山岩矿采矿许可证
证号：4112000710001;
3. ＹＹ市ＫＫ采石有限责任公司营业执照
注册号: 4112221020119；
4. 《河南省Ｘ县ｚｚ乡ＳＳ河安山岩矿资源储量报告》ＹＹ市矿山技术服务中心，2006年11月；
5. 《Ｘ县ｚｚ乡ＳＳ河安山岩矿矿产资源开发利用方案》ＹＹ市地质矿产事务所，2006年12月；
6. 《Ｘ县ｚｚ乡ＳＳ河安山岩矿露天开采建设项目安全预评价报告》ＹＹ市ＢＢ安全评价咨询服务有限公司, 2007年2月;
7. 依据《采矿设计手册》（露天开采）、《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）、《金属非金属矿山建设项目初步设计〈安全专篇〉编写提纲》和国家及有关部门的法律法规和标准等；
8. 现场搜集的实际资料。
1.3设计范围和内容
该矿区由四个拐点坐标圈定，呈四边形，采矿许可证规定开采标高为800-700m。本矿区内圈定安山岩矿体1个，赋存标高为780-720m, 该矿体即为这次设计的开采对象。
设计内容包括开拓运输系统、矿床开采，压风系统、供水系统、排水系统、矿山机械、供电系统、基础设施，使矿山形成完整的生产系统和安全环保设施。
1.4设计原则
（1）贯彻执行国家有关保护国土资源，珍惜耕地的原则，合理开发矿产资源，杜绝和减少资源浪费；
（2）贯彻执行国家对矿山企业建设项目环境保护政策，对矿区内及周边环境进行绿化，改善周边环境，其费用纳入基建投资与生产成本；
（3）执行有关矿山设计规范、规程的技术政策；
（4）注重“安全第一”的原则，贯彻执行矿山开采安全生产规程、规范。
在设计中，本着"安全、高效、适用、节约、经济和重视环境保护"的原则，以便今后矿山生产的科学化、规范化、合理化。
1.5 矿产品需求现状和预测
1.5.1矿产品市场情况
矿山的最终产品为粗制石骨料, 主要销售给周边重点工业基础设施及当地民用基础设施建设。
我国目前正在大力完善公路及铁路等基础设施建设。同时由于人民收入水平不断提高而对住房质量要求的进一步提升，掀起了新一轮的修路热和建房热潮。这就使高质量、高标准石料需求和销售十分旺盛。Ｘ县境内现有石料厂虽饱和生产仍远不能满足市场需求。因此，再筹建石料厂势在必行。
1.5.2矿产品价格分析
根据公路的级别，石料的质量等级和公路建设地点的不同，价格有些差别。本次设计的石料厂是就地生产石料供应当地公（铁）路建设使用，具有一定优势。目前，ＹＹ路段建筑用石料矿产品售价为28—32元/m3。而本次设计开采的石料，属于露天开采，基本无剥离，成本较低，具有价格竞争优势，只要厂家重视技术，加强生产管理和安全管理，将会获得较好的经济效益。

第二章 矿产资源概况

2.1地质矿产特征
2.1.1矿区地质
一、地层
矿区地层属华北地层区豫西小区，部分为第四系覆盖，根据现场勘查资料及区域勘查资料，将地层由老至新叙述如下：
1、熊耳群许山组（Pt21X）：
熊耳群地层发育不全，缺失下部地层，仅见中上部许山组。
许山组为熊耳群中上一组。主要分布于ｚｚ乡后石门沟。主要岩性为辉石安山岩、石英砂岩夹数层紫红色泥岩、凝灰岩，厚2500余米，由辉石安山岩—安山岩—泥岩组成喷发沉积韵律，是主要的含矿层。
辉石安山岩，灰绿、暗紫红色、致密块状，其中含大量不规则状，或大小不等的圆形、椭圆形杏仁，其物质多由硅质及绿泥石组成。
安山岩不及前者发育，一般出现在辉石岩、安山石之上，呈紫红色，个别为浅紫灰绿色，性脆，节理发育，具杏仁状、致密块状及斑状构造。其中杏仁含量较多，个体大。多呈不规则的云朵状。
2、第四系（Q）
矿区小部分覆盖地层为第四系，主要为含砾砂质黄土，腐植土堆积。
二、构造
矿区大地构造处于华北地台南缘古ｚｚ断陷盆地内。
矿区总体为一向东南倾斜的单斜构造。地层总体走向20°左右，倾向东南，倾角54—58°，平均56°。
矿区及周围大部分基岩出露，没有发现断层及褶皱，构造简单。
2.1.2矿体特征
该区小部分被第四系黄土覆盖，其余均出露地表，矿体以单斜层状产出，矿体产状与地层产状基本一致，走向20°，倾向东南，倾角56°，平面形态受矿区边界控制，空间形态呈“v”，矿体结构简单。矿体沿走向长200 m，平均宽度50 m，平均厚度为39 m。
2.1.3矿石质量及其它特征
矿石由辉石和斜长石组成，含少量橄榄石。呈黑、褐、灰、棕黑等色，隐晶质结构和斑状结构，在斑状结构中斑晶为橄榄石、辉石、斜长石，基质由隐晶质或玻璃质组成，气孔状及杏仁状构造，在杏仁状构造中常充填有方解石玛瑙等。属喷出式岩浆岩。主要化学成份，一般SiO2.>55%, MgO：1—4% 。
ｚｚ乡ＳＳ河安山岩矿开采的安山岩，主要作为公路路基石料，矿层中除原始层面裂隙及后生节理外，没有微裂隙，后生节理裂隙间距一般为0.5—1.0m。裂隙内无充填物，风化后在裂隙表面上见有氧化铁薄膜。矿石质地细密坚硬，抗压强度大，具体测量结果见表2—1。
岩石抗压强度测量结果表 表2—1
试件
编号
试件尺寸
(cm)
受压面积
(cm2)
荷载
(KN)
强度
(MPa)
备注
1
5.02×5.00
25.10
235
93.6

2
4.96×5.03
24.95
241
96.6

3
4.83×5.01
24.20
231
91.0

从上表可知，区内矿石的饱和抗压强度为91—96.6 Mpa，已达到公路工程石料技术标准要求，可以满足高速公路、一级公路及其它等级公路建筑用石料的要求。
2.2矿床开采技术条件
2.2.1水文地质
依据原储量报告，矿山拟设计开发矿体位于地下水位线以上，矿区无常年性地表流水，大气降水是唯一的充水水源。矿区最低开采标高720m，高于地下水位高程，地表排水条件良好。所以矿区水文地质条件简单，对矿床开采无影响。
2.2.2工程地质
依据原储量报告，区内主要含矿层为熊耳群许山组安山岩，矿层相对比较松散，分布连续，岩性简单，局部矿层内有软弱夹层。矿体顶部有的有覆盖层，须用铲车开挖剥离，但应注意开挖高度和堆积坡度，以防坍塌。总之，矿区工程地质条件一般。
未来矿山开采最终边坡角按小于60º考虑，不会出现滑坡、泥石流等地质灾害，露天开采边坡较为稳定。
2.2.3环境地质
矿区离居民区较远，矿山遇到的主要地质环境问题是边坡稳定，废弃物处理和生产过程中的爆破、粉尘、噪声污染，通过合理确定开采境界及露天采场最终边坡要素，定期进行安全检查，对易产生滑坡的地方及时进行加固和维护，对剥离和采矿时所产生的废弃物，应有组织地集中堆放，堆放前应避开主河道，并砌筑坚固的拦截坝，以防雨季产生泥石流。
2.3矿石储量
2.3.1地质储量
矿区初步控制安山岩矿体1个，圈定资源储量块段1个。共查明推断的内蕴经济资源量（333）类安山岩矿石资源储量为32.53万m3。矿体范围见表2－2。
安山岩矿体拐点坐标值表 表2—2
点号
X
Y
点号
X
Y
1
3835950
37531965
5
3836158
37532002
2
3836000
37531973
6
3836100
37532041
3
3836025
37531990
7
3836008
37532037
4
3836106
37531992
8
3835980
37532022
根据《河南省Ｘ县ｚｚ乡ＳＳ河安山岩矿资源储量报告》和三国土资储备（零、乙）字[2006]021号文件《关于〈河南省Ｘ县ｚｚ乡ＳＳ河安山岩矿资源储量报告〉矿产资源储量评审备案证明》，矿区保有（333）类安山岩矿石资源储量为32.53万m3，详见资源储量估算结果表2—3。
资源量估算结果表 表2—3
块段类型
块段平面积(m2)
块段平均厚度(m)
资源储量(104m3)
备注
（333）
8341
39
32.53

合计

32.53

2.3.2设计利用储量
截止目前，矿区保有资源储量（333）类矿石量32.53万m3，（333）类资源储量可信度系数取0.6，则设计利用的资源储量为：32.53×0.6=19.52万m3。

第三章 采 矿

3.1开采方式
矿体位于山坡地带，以单斜层状产出，矿体走向20°，倾向东南，倾角56°，矿体结构简单。矿体沿走向长200 m，平均宽度50 m，平均厚度39 m。赋存标高为780-720m,　上部小部分被第四系黄土覆盖，其余均出露地表，
矿体位于地下水位线以上，矿区无常年性地表流水，大气降水是唯一的充水水源。地形条件有利于地表迳流的自然排泄。矿区最低开采标高720m，高于地下水位高程，地表排水条件良好。 水文地质条件简单。
区内矿岩坚硬致密，结构稳固，形态简单，抗压强度大，属稳固性矿层，工程地质条件一般。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
显然该矿床适宜采用露天开采。
从经济价值看，露天开采矿石成本约为地下开采矿石成本的1/2左右，且开采条件优越，作业场地安全系数高，生产效率高。露天开采矿石的损失率不超过10%，贫化率不超过5%，能充分利用地下资源，比地下开采指标要好的得多。
根据矿体赋存的条件、开采技术条件、经济价值等特点，确定采用露天开采方式，为一山坡露天矿。
3.2设计规模及产品方案
3.2.1矿山工作制度
矿山用工多为当地农民，参照当地类似企业实际，确定年工作日300天，每天１班，每班8小时。　
3.2.2矿山开采规模
根据矿方要求及采矿许可证批准的生产规模，综合考虑矿体开采技术条件，资源储量和资金等因素，确定该矿生产能力为5万m3/年，日采出矿石量167m3。
3.2.3矿山服务年限
矿山服务年限计算公式为：
T=QK/A（1 - r）
式中：
T—矿山服务年限
Q—设计利用储量 Q=19.52万m3
K—矿山总回采率 K=95%
A—矿山生产规模 A=5万m3/a
R—矿山采矿总贫化率 r=5%
因此，T=3.9年
取4年。
3.2.4产品方案
本矿区开采的安山岩矿石适宜做建筑石料使用，所采矿石就地破碎加工成工业和民用建筑设施所需的不同级别的安山岩矿石骨料, 平均价格为30元/m3。
3.3矿床开拓运输
3.3.1开拓运输方式
根据地形条件、矿体赋存特征，矿石与围岩的稳固性等矿床开采技术条件，确定采用公路开拓运输方式。
用公路开拓运输建立起露天工业场地、废石场与采矿场各开采水平以及各水平之间的矿岩运输通道，以保证露天采剥作业的正常进行，并及时准备出新的工作水平。
该矿山为一山坡露天矿，采矿场与工业场地、废石场之间的相对高差较小，设计结合矿区的地形条件，选择树枝直进式布线形式。
出入沟的位置布置在矿区南部，在露天采矿场南侧边帮布置运输线路，形成树枝直进式运输通道。
各水平工作面采剥的矿岩，通过运输线路运至指定地点。
3.3.2道路设计
道路等级：设计为露天矿山三级公路，单向行车密度＜25辆/h。
道路平面：矿山公路设计为单车道路面，设计行车速度为20km/h，路面宽度3.5m, 最小圆曲线半径15m, 曲线内侧路面加宽值0.8m。
道路纵断面: 设计最大纵坡为9%, 纵坡限制长度为150m。
路面设计：路面等级按中级，面层类型为泥结碎石路面，在道路上面铺10cm面层，面层材料可采用现场的废弃碎石铺筑、压实。
回车场：在破碎站、料仓、排土场等卸车处，在道路的尽头等设回车场，卸车地点应设置挡车设施，其高度为运输车辆最大轮胎直径的2/5。
3.4露天采场技术参数
3.4.1阶段高度和阶段坡面角
根据开采规模, 设计选用深孔爆破, 装载机铲装, 参照类似矿山和有关规定, 阶段台阶高度确定为10 m。
根据矿体赋存标高780-720m, 采场从上到下划分为770 m、760 m、750 m、740 m、730 m、720m六个阶段。
根据阶段高度和地质条件，参照类似矿山实际，阶段台阶坡面角设计为65°，地表第四系坡面角设计为45°。
3.4.2工作平台宽度
装运平台宽度：根据爆堆宽度、装运宽度和安全宽度等，确定装运平台宽度为40 m。
凿岩平台宽度最小不低于4 m。
3.4.3最终平台宽度
露天采场最终分安全平台、清扫平台和运输平台。
每个阶段的最终平台宽度设计为5 m，兼作安全平台、清扫平台和运输平台。
3.4.4最终边坡角
最终边坡角是最下一阶段的坡底线和最上一个阶段的坡顶线构成的假想平面与水平面的夹角。
根据露天采场最终边坡要素（阶段高度、阶段坡面角和最终平台宽度）计算出最终边坡角：东部上边边帮为48°，西部下边帮为51°，北部端边帮为50°。
3.5露天采场开采境界
根据以上确定的公路开拓运输系统、阶段高度、阶段台阶边坡角、最终平台宽度、最终边坡角等最终边坡构成要素、以及露天采场底平面周界和开采标高，确定出了该露天矿的开采境界（见露天开采终了平面图）。
3.6采剥工程量及剥采比
3.6.1采剥工程量
露天采场的采剥工程量分阶段计算该层的采出矿石量和剥离废石量，全部采剥工程量见采剥工程量估算表3—1。
采剥工程量估算表 表3—1
序号
阶段标高
矿石量m3
废石量m3
矿岩量m3
备 注
1
770 m

2000
2000

2
760 m
5000
5000
10000

3
750 m
30000
10000
40000

4
740m
50000
12000
62000

5
730 m
55000
8000
63000

6
720 m
46000
1000
47000

合计
186000
38000
224000

3.6.2平均剥采比
露天开采范围内，剥离量为38000 m3，采出矿石量为186000 m3，平均剥采比为0.20m3 /m3。
3.7基建工程量与基建期
3.7.1基建范围
基建工程范围包括矿山开拓运输工程、770 m、760 m 阶段剥离和水平准备工程、防排水工程、矿区运输线路工程、以及避炮室、排土场、破碎站、办公室、变电室等地面建筑工程。
基建工程完成后，矿山的开拓矿量为18.6万m3，保有时间为3.7年，备采矿量为5000m3，保有时间为1.2个月。
3.7.2基建工程量
基建工程量见基建工程量表3—2
基建工程量表 表3—2
序
号
工程名称
单
位
工程量
投资
(万元)
备 注
一
开拓工程

3.0

开拓运输道路
m
600
3.0

二
剥离工程
m3
7000
3.0

三
基础设施工程

避炮室
m2
12
0.5

排土场
m3
80
1.0
砌砼拦截坝

排水沟
m
500
0.5
宽/深0.3/0.3

破碎站
m2
20
1.0

水池
m3
60
0.4

变电室
m2
18
1.0

空压机室
m2
30
1.2

办公室/食堂/宿舍等
m2
100
4.0

四
其他

1.0

合计

16.6

3.7.3基建期
基建工程主要为矿山开拓线路建设、剥离工作、基础设施建设和设备定购、安装，可以同时或穿插进行。建设完成全部基建任务需6个月时间。
3.8防排水
矿体位于山坡地带，工业矿体全部赋存在当地侵蚀基准面以上，地形条件有利于地表迳流的自然排泄。矿区内无地表水体，未来露天开采采场充水以大气降水为主，矿床开采水文地质条件简单。该矿为山坡露天矿, 区内地形有利于自然排水。
排水方式：截水沟自流排水。
为防止雨季降水流入采场，在露天开采境界上部周围修
筑截水沟(水沟宽0.3 m，深0.3 m)，在采场内修筑排水沟(水沟宽0.3 m，深0.3 m)，用于拦截和排出雨水，以防雨水对采场和边坡的威胁。
　　在排土场上部修筑截水沟(水沟宽0.3 m，深0.3 m)，在排土场下部砌筑混凝土拦截坝(厚0.8 m，高2.0 m)，防止雨季产生泥石流。
加强对采场、边坡和排土场的防排水检查，尤其是雨季前和雨季后的检查，及时采取措施清理和加固防排水工程设施。
3.9压气凿岩系统
在采场外工业场地内建空压机站，安装2台L2-10/8空压机为采场供风(其中1台备用), 用无缝钢管向作业面供压缩空气，供1台KQ-100潜孔钻机、和1台YT-24凿岩机使用。风管埋入表土层300 m m下, 以防砸破管道。
L2-10/8空压机主要技术性能：排气量10 m3/ mim，排气压力0.8Mpa, 配Y280M-6电动机、功率55KW， 储气罐容积1.5 m3、直径1000 mm。
空压机上配置的储气罐属压力容器，必须按《特种设备安全监察条例》的规定，定期由质量检测部门检验合格。
空压机房内配二台灭火器。
3.10供水系统
从矿区南部涧河中引水，接一条水管（直径38mm）用一台型号为IS50-32-250水泵（流量12.5 m3/h, 扬程80m, 电机11 kw）引至矿区高位水池，池容60m3，用φ25mm水管供露天采场凿岩和防尘用水，以及破碎站和道路防尘洒水，并兼作消防用水。
矿山生产用水量50 m3/日，消防用水量约10 m3/日，共需60 m3/日。
3.11矿床开采
3.11.1开采顺序
1、开采顺序：为自上而下，分台阶开采。按“采剥并举，剥离先行”原则，剥离工作面超前于开采工作面10 m以上。本山坡露天矿按770 m—760 m—750 m —740m—730 m —720m阶段顺序开采，推进方向根据矿体赋存条件设计为从南向北方向推进。
2、新水平降深方式：根据矿体倾向和地形条件, 按划分的阶段标高沿地形在矿区的南部开段沟, 沿矿体走向布置工作线路, 沿走向向边坡推进。
3.11.2采剥方法
根据矿体的产状、地形条件、运输干线的布置形式，选用水平分层采剥方法，即沿山坡地形矿体走向开段沟，形成采剥工作面，然后沿走向向边坡方向推进。
沟底宽度取10 m，考虑到汽车运输调车要求，在每一阶段设1宽度为20 m的调车场。
采剥工作面沿矿体走向弧形布置，工作面主要技术参数见露天采场技术参数。
3.11.3采剥工艺
采剥工艺包括穿孔、爆破、边坡处理、装载、运输等工作。
根据矿岩的工程地质条件和开采规模，选用潜孔钻机穿孔、中深孔爆破的方法松散矿岩，然后装载机铲装、将矿岩分别装车，运至破碎站矿仓或排土场。
1、穿孔、爆破
（1）穿孔
根据开采规模, 设计选用深孔爆破, 装载机铲装, 参照类似矿山和有关规定, 阶段台阶高度确定为10 m。设计采用KQ－100型潜孔钻机风动湿式凿岩。打下向倾斜炮孔, 炮孔倾角为65—70°，孔径80—90 m m，孔间距2.5—3.5 m，孔深11.5 m（炮孔超深0.5 m），炮孔布置采用梅花形布置方式，设计废孔率为2%。
（2）爆破
由于该矿山采下的矿石用以破碎石料，对块度要求不高，故采用2#岩石炸药进行爆破。采用人工装药，人工充填药孔，装药直径80 m m,药卷长度200 m m, 装药长度8.8 m; 装药后采用炮泥充填, 充填长度2.7 m, 严禁使用石块充填。
使用导火索和8#工业火雷管引爆、导爆索起爆2#岩石炸药深孔爆破。矿山单台阶一次爆破最大装药量为110㎏。
二次破碎：采矿产生的大块，集中用YT-24凿岩机凿岩，在下班时进行爆破，严禁裸露药包爆破，以免飞石伤人。
爆破安全距离设计为200 m。爆破作业现场设置坚固的人员避炮室。避炮室位于空气冲击波范围之外，避炮室位置见总平面布置图。
应当按照GB6722-2003《爆破安全规程》和《民用爆破物品安全管理规定》，严格执行国家有关民用爆破物品和爆破作业的安全规定, 由专职爆破员按进行爆破作业, 设置爆破警戒范围, 实行定时爆破和发信号制度。禁止在雷雨雪天、夜间、雾天、大风天进行爆破作业。
爆破前应将钻机等移动设备开到安全地点。
执行爆破后按规定等待、爆破后检查和处理等制度。
2、凿岩爆破参数
最小抵抗线： w = 35d w = 2.8 m 取2.8 m;
孔距： a = 1.2w a = 3.36m 取3.0 m;
排距： b = 0.95a b = 2.85m; 取2.8 m;
孔深： L = H /sinα＋h 取11.5 m
(H为台阶高,α为炮孔倾角，h为超钻深度=0.18 w取0.5 m)
单位炸药消耗量q取0.5㎏/m3
装药量：
前排孔Q = qwaH 为42㎏,
后排孔Q = qabH 为42㎏。
装药量验算, 即按炮孔可能装入的药量计算：
Q1= L药πd2Δ/4
式中Δ—装药密度 取0.95㎏/ d m3
Q1=43㎏> Q
参数能够满足要求。采剥药量110㎏/d，二次破碎药量10㎏/d，共120㎏/d。
3、装载
采场选用1台ZL-50轮胎式装载机铲装矿岩。既可以对松散矿岩进行装、运、卸，还可对不太坚硬表土岩进行铲掘，又可以用来清理和平整场地及牵引作业等，机动灵活，选采方便。
严格按照采剥技术计划，定点铲装，按线推进；矿岩必须分装、分运；工作面应保持坡面整齐，底板平整，确保设备安全通行；工作平台宽度，不得低于设计采用的最小工作平台宽度。
运输设备不应装载过满或装载不均，也不应将巨大岩块装入车的一端，以免引起翻车。
4、运输
因矿山规模较小，矿岩运距近，道路地形条件较好，设计采用4台7吨自卸汽车，直接进入采矿场进行运输，能较好地满足生产需要。
提高出车率和运输效率，降低运输成本，是矿岩运输作业的中心环节。为此，应加强道路养护，提高路面标准；加强调度协调，合理调配，减少等待装车时间；加强生产管理，减少辅助作业时间和非作业时间等。
卸车平台应有足够的调车宽度。卸车地点设挡车装置，并设专人指挥。急弯、陡坡、危险地段应有警示标志。
不应用自卸汽车运载易燃、易爆物品；驾驶室外平台、脚踏板及车斗不得载人，不应在运行中升降斗，严禁人机带病作业。
山坡填方的弯道、坡度较大的填方地段和高堤路基路段，外侧应设置护栏、挡车墙。汽车在靠近边坡或危险路面行驶时，应谨慎通过，防止崩塌事故发生。在道路两侧堆放物品时, 应堆放稳固, 堆放物的边缘与路面边缘的距离应不小于1m。
正常作业条件下，同类车不应超车。生产干线、坡道上不应无故停车。对主要运输道路及联络道的长大坡道，应根据运行安全需要，设置汽车避让道。不应采用溜车方式发动车辆，下坡行驶不应空档滑行。在坡道上停车时，驾驶员不应离开，应使用停车制动，并采取安全措施。
装车时，不应检查、维护车辆，驾驶员不应离开驾驶室。拆卸车胎和轮胎充气前，应检查车轮压条和钢圈完好情况，如有缺损，应先放气后拆卸。在举升的车斗下检修时，应采取可靠的安全措施。
雾天、烟尘弥漫、冰雪、雨季、雷电等天气应立即停止穿孔、爆破、装载、运输和排土等一切作业，人员应转移到安全地点。
3.11.4排土和排土场
1、排土工艺
采用7t自卸汽车将废石、废土运至排土场卸排。
2、排弃顺序
为先下后上，从底部先行排弃，底部排弃大块岩石。
3、排土场
由于矿体大部分直接出露地表，剥离排弃物很少，同时矿山基建剥离物主要为可一并回收利用的安山岩矿石。因此矿山在露天开采中所形成的剥离排弃物很少。在开采境界外、矿区南部沟谷场地开阔地带，设计1个单层小型排土场，容积为30000m3，
（1）排土场参数：地基坡度23°，共1个阶段高度20m，边帮角34°，废石滚落可能的最大距离为20m。容积为30000m3。
（2）排土场平台和工作面：排土场平台平整，排土线整体均衡推进，坡顶线呈直线形或弧形，排土工作面向坡顶线方向有2%—5%的反坡。排土卸载平台边缘设固定的挡车设施，其高度不小于轮胎直径的2/5，车挡顶宽和底宽分别不小于轮胎直径的1/4和3/4。
（3）排土场防洪：在排土场上部修筑截水沟（宽0.3m/深0.3m）, 在排土场下部砌筑砼拦截坝(高2m/上宽0.8m/下宽1.5m), 以防滑坡和产生泥石流。汛期前检查和落实防排水设施，过后进行检查、清理和加固。
4、排土场作业
排土场进行排土作业时圈定危险范围、并设警示标志，排土场最终境界20m内应排弃大块岩石。
排土作业设专人指挥，非作业人员不得进入排土作业区。人工排土时，人员不应站在车架上卸载或在卸载侧处理粘车。
汽车进入排土场限速行驶，距工作面200m时速度低于16 km/h,，50m内低于8 km/h。作业区设限速牌。卸土时汽车垂直排土工作线，倒车速度小于5 km/h, 不应高速倒车，以免冲撞车挡。排土安全车挡或反坡不符合规定、坡顶线内侧30m范围内有大面积裂缝（缝宽0.1m）或不正常下沉(0.1m)时, 汽车不应进入该危险区域作业。
遇烟雾、粉尘、照明不良和雨雪大风天要停止排土作业。
5、排土场监测
建立排土场监测系统, 定期监测排土场各顶参数、安全设施和排土场的状态，及时进行判断和处理。 并每5年由有资质的单位进行一次检测和稳定性分析。
3.11.5采场和边坡管理
1、露天采场
露天矿边界应设可靠的围栏或醒目的警示标志，防无关人员误入。采场边界上2m范围内，可能危及人员安全的树木及其它植物、不稳固材料和岩石等，应予清除。
进入采场的人员必须佩带安全帽，在距地面高度超过2m或者坡度超过30°的坡面上作业时，应当使用安全绳或安全带。安全绳应拴在牢固地点，严禁多人同时使用一条安全绳。作业人员不得站在危石、浮石上及悬空作业。
采场应有安全的人行通道，并设安全标志。上、下台阶之间设台阶作为人行通道，通道接近道路时，应设在道路路肩以外。
采矿和运输设备、运输线路等应在工作平台的稳定范围之内。爆堆边缘到汽车道路边缘的距离不小于1m。
采场各作业水平上下台阶之间的超前距离不得小于4m。不应从下部不分台阶掏采。采剥工作面不应形成伞檐、空洞等。
在作业前和作业中以及每次爆破后，应当对坡面进行安全检查，发现工作面有裂痕，在坡面上有悬浮岩块、危石和伞檐体崩塌征兆，盲炮等情况，相关人员应立即停止作业撤离至安全地点，并采取可靠安全的预防处理措施。
危险区域应当设置醒目的警示标志，严禁在危险区域内从事任何作业，严禁任何人员在边坡底部休息和停留。
定期进行检查，尤其是雨季前后的检查，每季不少于一次，发现异常应立即处理。
2、边坡管理
边坡管理包括边坡整治和边坡监测，以改善边坡稳定性和把潜在的事故减少到最低程度。边坡管理，必须遵守以下原则：
（1）控制爆破：临近最终边坡的爆破必须用控制爆破和减震措施。
（2）应按设计的宽度预留平台，应保持台阶的安全坡面角，不应超挖坡底，边坡浮石清除完毕前，其下方不应生产。局部边坡发生坍塌时应立即报告，并采取有效的处理措施。
（3）防水治水：做好边坡岩体的防水排水工作，防止地表水流入边坡，设法减小可能发生滑坡部位的水压。
（4）清扫维护：根据边坡岩体情况，对边坡进行经常性清扫维护，对表土层边坡种草植树，固结坡皮，防止雨水冲刷。
（5）监测和观测：对边坡应定点定期观测，确定边坡是否滑动，以指导采场安全生产。发现问题要及时处理。
（6）人工加固：对可能发生滑坡的部位，及时进行加固。
3.11.6采矿方法的主要技术指标
设计确定该露天矿主要技术指标见表3—3和表3—4采剥主要材料消耗表。在生产过程中通过实践和强化现场施工管理等措施，不断改进和提高矿山的回采率和作业效率。
采矿主要技术指标表 表3—3
序号
技术指标名称
单位
指标
备注
1
台阶生产能力
m3/d
167
5万m3/年
2
回采率
%
95

3
贫化率
%
5

4
凿岩工效
m/台班
30

5
炮孔延米爆破量
m3/ m
10

6
平均剥采比
m3/m3
0.20

采剥主要材料消耗表 表3—4
序号
材料名称
单位
消耗量
备注
1
风管
m/台班
0.06

2
钻杆
个/台班
0.004

3
硬质合金
㎏/台班
0.07

4
冲击器外套
个/台班
0.015

5
机油
㎏/台班
0.5

6
黄油
㎏/台班
0.3

7
擦试材料
㎏/台班
0.04

8
2＃岩石炸药
㎏/m3
0.5

9
8＃火雷管
个/m3
0.30

10
导火线、导爆索
m/m3
0.75

3.12露天爆破安全境界的圈定
矿区地处山区，居民很少，周围500m内无村庄居民点，地面没有特别需要保护的设施。设计爆破方法为深孔爆破，一次最大药量Q为110㎏。
爆破振动安全允许距离按
R=（K/V）1/αQ1/3
=(150/3.0)1/1.5 1101/3 为65m
爆破冲击波安全允许距离按
R=25 Q1/3 为120m
爆破安全境界范围按200m圈定。露天采矿场边界200m之外可视为安全区域（见总平面布置图）。
3.13防灭火、防尘、防噪声、矿山救护
防灭火：空压机房、配电室各配2台灭火器，生产用水兼作消防用水；
防尘：采用湿式凿岩、喷雾洒水、工人戴防尘口罩进行防尘；
防噪声：关闭空压机室门窗、对产生噪声的设备安装吸声、消声装置、现场作业人员佩戴保护耳塞等；
矿山救护：制定急救预案并演练、建立兼职救护队、配备必要的装备和器材，与管区内救护队签订救护协议用于紧急救护。

第四章 矿山机械

4.1运输设备
由于矿山日生产能力为167m3，年生产5万m3，矿山年生产天数300天，每天运输矿岩总量约200m3。考虑到运量小, 服务年限短, 矿体走向长度短，平均运距500m，设计采用7t自卸汽车运输，汽车4辆。
采场生产的矿岩分别运至破碎站和排土场。
汽车台班生产能力A计算：

60GT
A=————K1K2 吨/台班
t周
式中G—汽车载重量 t 取7 t
T—每班工作时间 h 取7 h
K1——汽车载重量利用系数 取0.95
K2——汽车工日利用系数 取0.90
t周—汽车周转一次所需时间 min
t周= t装+ t运+ t卸+ t调+ t停
=3+3+1+1+2=10 min
则 A=250吨/台班
需要汽车台数N为:

K3Qργ
N=—————— 台
A K4
式中K3—运输不均衡系数 取1.1
Q—每班运量 取200 m3
ρ—矿岩平均比重 取2.5 t /m3
γ—松散系数 取1.3
A—汽车台班生产能力（见上）
K4—汽车出车率 取0.75
N=3.8台 取4台
4.2 装载机
选用ZL—50轮胎式装载机1台，斗容3m3、载重量5t，用于装载、铲掘和平整、清理场地等。
装载机台班生产能力A计算:

60T
A= K1V———— m3/台班
t周
式中 K1—满斗系数 取0.9
V—铲斗容积 为3m3
T—每班工作时间