大岩洞采石场I号石灰岩矿安全专篇.docx

前 言

“安全第一、预防为主，综合治理”是我们党和国家现行的安全生产方针，推进和完善矿山开采设计工作正是突出该安全生产方针的一项重要工作，是该方针在企业安全生产中的具体体现。矿山开采设计不仅能有效地提高矿山企业的本质安全程度、指导矿山生产、充分回收国家资源，提高企业经济效益，而且可以为各级安全生产监督管理部门进一步规范矿山企业的安全生产工作提供有力的技术支撑。
《安全生产许可证条例》（国务院令[2004]397号）第二条规定，国家对矿山企业、建筑施工企业、危险化学品和烟花爆竹、民用爆破器材生产企业实行安全生产许可制度。企业未取得安全生产许可证的，不得从事生产活动。《非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法》（国家安监局令[2009]20号）第九条第（一）款和第十条第（一）款规定：金属与非金属露天矿山开采企业的生产系统除符合本实施办法第五条的规定外，其厂房、作业场所和安全设施、设备、工艺还应当具备下列条件：具有资质的设计单位设计的开采设计和附图。图纸包括地质地形图、采场工程平面布置图和采场剖面图等。根据国家安监局18号令第十四条规定：建设项目安全设施设计应当由具有相应资质的设计单位承担。
镇雄县乌峰大岩洞采石场I石灰岩矿是一家从事建筑用砂、石料开采的非金属矿山，为了生产需要，特委托我单位承担其初步设计安全专篇工作。
在接受镇雄县乌峰大岩洞采石场I石灰岩矿的委托之后，我单位及时组织人员投入该项目的安全专篇编写工作。在镇雄县乌峰大岩洞采石场I石灰岩矿初步设计安全专篇编写过程中，得到了昭通市和镇雄县安全生产监督管理局以及镇雄县乌峰大岩洞采石场I石灰岩矿有关领导的大力支持，在此一并表示感谢。
目 录
第一章 设计依据 - 1 -
1.1 建设项目依据的批准文件和相关的合法证明 - 1 -
1.2 国家、地方政府和主管部门的有关安全规定 - 1 -
1.3 采用的主要技术规范、规程、标准 - 1 -
1.4 其他设计依据 - 2 -
第二章 工程概述 - 3 -
2.1 建设工程基本概况 - 3 -
2.1.1 建设单位名称及性质 - 3 -
21.2 矿山地理位置 - 3 -
2.1.3 设计范围 - 4 -
2.1.4 开采方式 - 6 -
2.1.5 设计规模 - 6 -
2.1.6 采矿工艺简述 - 7 -
2.1.7 开拓方式 - 17 -
2.1.8 运输方式 - 18 -
2.1.9 排水 - 18 -
2.1.10 总平面布置 - 19 -
2.1.11 工程概算 - 22 -
2.1.12 主要技术经济指标 - 23 -
2.2 涉及安全问题的新成果、新工艺、新技术、新设备 - 24 -
2.2.1 工程设计中涉及到安全问题的新成果 - 24 -
2.2.2 工程设计中涉及到安全问题的新工艺 - 25 -
2.2.3 工程设计中涉及到安全问题的新技术 - 25 -
2.2.4 工程设计中涉及到安全问题的新设备 - 25 -
2.3 影响矿山安全的主要因素及防范措施 - 26 -
2.3.1 滑坡 - 26 -
2.3.2 坍塌 - 28 -
2.3.3 爆炸伤害 - 28 -
2.3.3 爆破伤害 - 32 -
2.3.5 高处坠落 - 33 -
2.3.6 机械伤害 - 34 -
2.3.7 泥石流、水灾危害 - 35 -
2.3.8 触电 - 35 -
2.3.9 火灾 - 36 -
2.3.10 车辆伤害 - 37 -
2.3.10 职业危害 38 -
2.3.11 职业危害防范措施 - 40 -
2.4 矿山安全现状及周边环境的影响进行总体评价 - 41 -
2.4.1 地震 - 41 -
2.4.2 地质环境现状 - 41 -
2.4.3 矿山生产对环境的影响 - 42 -
2.5 存在的问题和建议 - 42 -
第三章 地质安全影响因素 - 43 -
3.1 矿区地质及矿床地质特征 - 43 -
3.1.1 矿区地质 - 43 -
3.1.2 矿床地质 - 45 -
3.1.3 地质危害因素分析 - 46 -
3.2 地表水系和地下水赋存状况对矿山开采的影响 - 46 -
3.2.1 水文地质 - 46 -
3.2.2 采场防排水 - 47 -
3.3 矿床开采技术条件对开采安全的影响 - 47 -
3.3.1 工程地质条件及对矿山开采的影响 - 47 -
3.3.2 环境地质条件及对矿山开采的影响 - 49 -
3.3.3 有毒有害物质及放射性物质危害 - 50 -
3.3.4 矿区采空区及塌陷区对开采安全的影响 - 50 -
3.4 特殊灾害对开采安全的影响 - 51 -
3.4.1 地震 - 51 -
3.4.2 雷电 - 51 -
3.4.3 暴风雨雪 - 51 -
第四章 矿床开采安全评述 - 52 -
4.1 选用的采矿方法安全可靠性分析 - 52
4.1.1 采矿方法参数 - 52 -
4.1.2 采场边坡稳定性分析 - 52 -
4.1.3 小结 - 52 -
4.2 采矿最终边坡角、工作帮边坡角的可靠性分析 - 53 -
4.3排水系统安全可靠性分析 - 53 -
4.3.1 排水系统特点 - 53 -
4.3.2 排水系统的可靠性分析 - 53 -
4.3.3 小结 - 54 -
4.4 爆破器材库安全可靠性分析 - 54 -
4.4.1 爆破器材库 - 54 -
4.4.2 爆破器材的贮存、收发与库房管理 - 56 -
4.4.3 爆破器材的运输、装卸安全防护 - 58 -
4.5 露天开采爆破作业安全可靠性分析 - 61 -
4.5.1 爆破安全核算 - 61 -
4.5.2 矿山爆破作业的安全可靠性分析 - 62 -
4.6 特殊开采条件下安全措施的安全可靠性分析 - 66 -
第五章 总平面布置 - 67 -
5.1 矿山总平面布置 - 67 -
5.2 矿山工业场地稳定性总体评述 - 67 -
5.3 矿山炸药库选址安全可靠性总体评述 - 67 -
5.4 露天爆破危险区域管理措施安全可靠性分析 - 67 -
5.5 排土场安全状况分析 - 68 -
第六章 矿山机电及其它 - 69 -
6.1 矿山机械 - 69 -
6.1.1 运输设备选型的安全可靠性 - 69 -
6.1.2 破碎机的安全可靠性 - 70 -
6.1.3 空气压缩机的安全可靠性 - 70 -
6.2 供配电 - 71 -
6.3 供排水 - 72 -
6.3.1供水系统的可靠性分析 - 72 -
6.3.2 消防水池容量、消防管理系统安全可靠性分析 - 72 -
6.3.3 排水系统可靠性分析 - 73 -
6.4 工业与民用建筑 - 74 -
6.4.1 建筑物抗震设计 - 74 -
6.4.2 建筑物基础设计 - 74 -
6.4.3 建筑物防火设计 - 74 -
第七章 矿山安全保健辅助设施 - 76 -
7.1 矿山生活福利设施 - 76 -
7.2 矿山保健食堂 - 76 -
7.3 矿山医务室及职工保健 - 76 -
7.4 矿山消防材料库 - 77 -
7.5 矿山卫生间设计 - 77 -
第八章 矿山安全机构设置 - 78 -
8.1 矿山安全机构及人员配备 - 78 -
8.1.1 矿山安全机构组织系统 - 78 -
8.1.2 矿山安全管理 - 78 -
8.1.3 矿山安全教育培训、人员配备及职责 - 80 -
8.2 矿山消防 - 81 -
8.2.1 消防设计依据 - 81 -
8.2.2 消防措施 - 82 -
8.2.3 消防人员配置 - 82 -
8.3 矿山救护 - 83
8.3.1 矿山救护队人员 - 83 -
8.3.2 矿山救护设备配置 - 83 -
第九章 存在问题和建议 - 84 -
9.1 存在问题 - 84 -
9.2 建议 - 84 -
第十章 附件 - 86 -
第十一章 附图 - 88 -

第一章 设计依据
1.1 建设项目依据的批准文件和相关的合法证明
1、企业营业执照。
2、镇雄县乌峰大岩洞采石场I石灰岩矿采矿许可证。
1.2 国家、地方政府和主管部门的有关安全规定
1、《安全生产许可证条例》；
2、《中华人民共和国矿产资源法实施细则》；
3、《中华人民共和国矿山安全法实施条例》；
4、《非煤矿山企业安全生产许可证实施办法》；
5、《小型露天采石场安全生产暂行规定》（国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局令第19号）；
6、《国家发展和改革委员会，国家安全生产监督管理局〈关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知〉》；
7、《非煤矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法》；
8、《云南省安全生产条例》。
1.3 采用的主要技术规范、规程、标准
1、《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）；
2、《机械防护安全规程》（GB12265-90）；
3、《矿山电力装置设计规范》（GBJ70）；
4、《生产过程安全卫生要求总则》（GB12801-91）；
5、《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）；
6、《生产设备安全卫生设计总则》（GB5083-1999）；
7、《建筑设计防火规范》（2001年修订版，GBJ16-87）；
8、《建筑物防雷设计规范》（2001年修订版，GB50057-94）；
9、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-1992）；
10、《工业与民用供电系统设计规范》（GBL52-83）；
11、《电气设备安全设计导则》（GB4064-83）；
12、《机械设备防护罩安全要求》（GB8196-87）；
13、《生产性粉尘作业危害程度分级》（GB5817-86）。
1.4 其他设计依据
1、镇雄县乌峰大岩洞采石场I石灰岩矿初步设计安全专篇委托书；
2、《镇雄县乌峰大岩洞采石场I石灰岩矿矿山地质灾害危险性评估说明书》，云南岩土工程勘察设计研究院，2007年12月；
3、矿山提供的其它相关资料；
4、现场踏勘所收集的相关资料。
第二章 工程概述
2.1 建设工程基本概况
2.1.1 建设单位名称及性质
镇雄县乌峰大岩洞采石场I石灰岩矿属于新建矿山，该建设项目位于昭通市镇雄县乌峰镇，隶属于镇雄县乌峰五谷村民委员会管辖，有通往矿山的运输公路，交通比较方便。
采矿权人：镇雄县乌峰大岩洞采石场I石灰岩矿
地址：镇雄县乌峰镇五谷村
矿山名称：镇雄县乌峰大岩洞采石场I石灰岩矿
经济类型：私营企业
开采矿种：建筑石料用灰岩
开采方式：露天开采
生产规模：10万t/a
矿区面积：0.039km2
发证机关：镇雄县国土资源局
有效期：2004年10月4日-2014年10月4日
2.1.2 矿山地理位置
镇雄县乌峰大岩洞采石场I石灰岩矿位于镇雄县城南侧，与县城直线距离约2.6km处，属镇雄县乌峰镇五谷村管辖，地理坐标为：东经： 104°50′21″～104°50′36″，北纬：27°25′34″～27°25′41″之间，矿区内乡村道路通往乌峰镇，公路里程约4km，交通条件良好。
项目位置

图2-1 项目交通位置图
2.1.3 设计范围
2.1.3.1 设计任务
为了贯彻执行《中华人民共和国矿山安全生产法》、《云南省非煤矿山安全专项整治验收办法》、《云南省非煤矿山安全专项整治验收标准》等相关法规，规范矿山安全生产的管理规定以及昭通市安全生产监督管理局提出的管理要求，云南振杰科技有限公司受镇雄县乌峰大岩洞采石场I石灰岩矿的委托，为其进行镇雄县乌峰大岩洞采石场I石灰岩矿初步设计安全专篇的编制工作。
2.1.3.2 设计原则
本次安全技术方案设计是依据下列原则进行的：
1、在满足安全和生产的前提下，对矿产资源的开发统一规划，合理布局、合理开采和综合利用；结合矿山的特点，尽可能的采用最简单、最节约、基建时间最短的建设方案；尽可能使矿山的建设规模、服务年限与申请开采的矿产资源储量相适应；
2、结合建设单位的实际情况，尽可能采用便于管理和操作而经济效益又较为理想的安全设计方案；
3、选用的设备必须技术成熟、性能可靠、经久耐用、易于操作检修；选用的采矿方法应能尽量回收矿产资源；
4、尽量减少基建投资；
5、认真遵循“三同时”（矿山建设工程的安全设施必须和主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用）的原则。
2.1.3.3 设计范围
镇雄县乌峰大岩洞采石场I石灰岩矿矿区面积0.039km2，开采标高：1700m～1580m。矿区范围共由5个拐点圈定，矿区范围拐点坐标见下表。
表2-1 矿区范围拐点坐标表（54坐标）
拐点
3度带坐标
X
Y
1
3040746.20
35383642.00
2
3040590.70
35383805.30
3
3040252.30
35383774.60
4
3040254.10
35383582.40
5
3040685.60
35383531.50
矿区面积
0.039km2
开采标高
1700—1580m
2.1.4 开采方式
矿体直接出露地表，根据矿区地形地貌条件和矿层厚、埋藏浅的特点，矿山具备露天开采条件，另外，石灰岩矿属低价矿，不宜采用地下开采，故本次设计开采方式为露天开采，自上而下分台阶开采。
该采石场采矿许可证许可开采标高为1700m～1580m，大于50m，本次设计为分期开采，分期高度为50m，首期开采标高为：1700m～1650m，二期开采标高为：1650m～1600m，三期开采标高为：1600m～1580m。
2.1.5 设计规模
据《镇雄县乌峰大岩洞采石场I石灰岩矿地质灾害危险性评估说明书》报告，镇雄县乌峰大岩洞采石场I石灰岩矿的矿体呈层状产出，厚度大，产状稳定，经过采用地质剖面法计算，截止到2009年9月6日，该采石场矿区内保有控制的经济基础资源储量（122b）156万t，其中边坡压覆资源量为（2S22）65万t，其中消耗资源量为15万t。。
2.1.6 采矿工艺简述
2.1.6.1 开采技术条件和开采方式选择
1、开采技术条件
矿区处于山坡地带，属构造侵蚀高原中高山地貌，矿体出露地表，呈层状产出，经后期岩溶风化，裂隙发育，矿体属硬质岩石，力学强度较好，需进行穿孔爆破才能进行铲挖工作，开采范围内矿体在地下水的侵蚀基准面以上，水文地质条件简单。
2、开采方式的选择
根据上述开采技术条件，设计推荐采用山坡露天开采方式。
2.1.6.2 露天开采境界及采场边坡参数的确定
1、露天开采境界圈定的原则
（1）境界圈定的结构参数有利于最终边坡的稳定；
（2）境界圈定参数应该与生产规模、矿岩物理力学性质、采掘设备技术性能相适应；
3）在露天境界圈定时以不超出划定的矿区范围为原则。
2、采场边坡参数的确定
根据开采地段矿岩的物理力学性质及矿岩的结构、构造，采用的凿岩设备和装载机，确定采场最终边坡参数如下：
台阶高度： 10m
台阶坡面角： 60°
安全平台宽度： 3m
清扫平台宽度： 5m
最终边坡角： 48°
3、露天开采境界圈定结果
根据上述确定的露天边坡参数及设计原则，露天采场境界圈定结果如下：
露天采场尺寸： 见露天采场终了平面图
露天采场底部标高： 1580m
露天采场开采高度： 120m
2.1.6.3 采剥工艺
1、采剥方法的确定
选择采剥方法的原则
（1）适应矿床的赋存条件，生产安全可靠；
（2）回采工艺简单可靠，容易掌握；
（3）基建工程量少，施工方便；
（4）回收率高，开采损失率低。
按照以上原则，结合矿体赋存条件和矿区地形地貌特征，采石场为山坡露天采场，设计推荐采用台阶式的采剥方法，自上而下的开采顺序。沿山坡外侧拉沟，自上而下水平分层开采，采用横向采剥方法，采剥工作线横交矿体走向布置，总体沿矿体走向平行推进。采场作业从最上部台阶开拓，逐层向下进行，每个新水平台阶的准备工作：上一台阶推出最小工作平台宽度后，下一台阶掘沟和扩帮，进行新水平延伸。
2、采剥工艺
潜孔钻凿岩—中深孔爆破—挖掘机铲装—汽车运输—破碎—筛分—成品矿。
2.1.6.4 采场构成要素的选择与确定
1、露天开采深度确定
设计最低开采水平为1580m，露天开采境界内最高开采标高为1700m，故设计采高为120m。
2、生产阶段高度
考虑到矿山开采工艺及穿孔设备技术参数的限制，设计将矿体从2285m水平开始沿走向高差10m划分为12个阶段，即1690m水平、1680m水平、1670m水平、1660m水平、1650m水平、1640m水平、1630m水平、1620m水平、1610m水平、1600m水平、1590m水平和1580m水平，从上而下水平逐层开采。
3、工作阶段台阶坡面角及最终边坡角
根据矿岩物理力学性质、台阶推进方向及矿岩层理方向等因素，按《金属非金属露天矿山安全规程》中的要求，确定开采工作阶段台阶坡面角为60°；根据确定的台阶坡面角、台阶宽度以及清扫平台宽度，由作图法可知最终边坡角为48°。
4、采掘带宽度
若采掘宽度过小，会使挖掘机移动频繁，作业时间减少，从而使挖掘机生产效率降低；若采掘宽度过宽，挖掘机不做横向移动时会使采掘边缘满斗程度降低，残留矿岩增多。一般采用铲斗容积为0.5～2m³的挖掘机，采掘带宽度最小可取5～8m，一般为12m左右。
5、最小工作平盘宽度
汽车在装载机后部环行调车的最小工作平盘宽度：
Bmin=2Ra+Ka+C+Z
式中：Bmin—最小工作平盘宽度（m）；
Ra—汽车最小转弯半径（8m）；
Ka—车体宽度（2.2m）；
C—台阶坡底线至车体边缘的间隙（1m）；
Z—车体边缘至下一台阶坡顶的安全距离（3m）；
Bmin=2Ra+Ka+C+Z=2×8+2.2+1+3=22.2（m）。
因该矿山地势较陡，工作平盘上不能满足车辆转弯掉头，建议车辆采用进退式铲装方案。
6、采剥工作线长度
采区长度的确定，需要考虑的因素有挖掘机的生产能力、各台阶水平工作线的长度、台阶的计划开采强度和运输方式等，其最小长度应满足挖掘机的正常作业要求。
因矿区范围内采场长度较短，设计在一个台阶上只配置1台挖掘机作业，采区的工作线长度为各台阶沿走向水平长度。
7、首采地段开段沟的位置选择
沿1690m标高平缓处，以地形线沿矿体倾向开掘单壁沟，采用横向采剥方法，采剥工作线横交矿体走向布置，总体沿矿体走向平行推进。
2.1.6.5 凿岩爆破
本采石场以机械开采为主要方式，工作台阶高度10m。凿岩采用复盛SA90A型空压机驱动与之匹配的KQJ100型潜孔钻机，爆破采用中深孔微差爆破技术。
1、钻孔形式和炮孔布孔方式
（1）钻孔形式：采用中深孔潜孔钻凿岩，从地表层倾斜打孔；
（2）布孔形式：单排孔和多排孔两种。一次爆破量较少时用单排孔，一次爆破量较大时，则要布置多排孔。多排孔的排列采用正方形布孔。
2、爆破参数的选择
（1）炮孔直径d
炮孔直径取决于选定的钻机类型，按设计所选定的钻机，钻孔直径为100mm。
（2）底盘抵抗线Wp
矿区内的台阶为斜坡面，其坡面角为60º。为了克服台阶底部的阻力，避免出现“根底”现象，一般都采用底盘抵抗线作为爆破参数设计的依据。根据爆破实践经验，底盘抵抗线与钻孔直径之间的关系为：
Wp =（30～35）×d（m）
系数根据石灰岩性质取35，则底盘抵抗线确定为：Wp = 3.5（m）
（3）炮孔间距a
第一排孔：a1=m1W=0.9×3.5=3.15m；
后 排 孔：a2=m2b=1.0×3.15=3.15m；
m1,m2—分别为前后排炮孔临近系数，取m1=0.9；设计为正方形布孔，m2=1.0。
（4）炮孔排距b
根据经验公式，炮孔排距：b =（0.8～1.0）×a（m）；
系数取1.0计算结果：b = 3.15（m）。
（5）炸药单耗q
根据石灰岩的硬度系数（4～8）和所选2号岩石炸药，炸药单耗q取0.45kg/m³。
（6）每个炮孔装药量Q
每孔装药量计算公式为：
前排：Q1=qa1WH=49.61kg；
后排：Q2=qa2bHt=49.12kg；
t——后排装药量增加系数，取1.1。
（7）超深h
超深是为了增加深孔底部装药量，增加对深孔底部岩石的爆破作用，以克服底盘抵抗线的阻力，避免爆破后在台阶底部留“根底”，超深值与岩石坚硬程度、炮孔直径、底盘抵抗线有关，其按下式计算：
即：h =（8～12）×d（mm）；或 h =（0.15～0.35）×Wp（m）
计算结果：h = 1（m）。
（8）填塞高度L1
填塞材料用粘土的混合物。填塞高度是一个重要的爆破参数，合理的填塞高度应保证爆破气体不过早从孔口喷泄，同时又使台阶上部岩石能得到充分破碎。根据经验，按炮孔直径大小，填塞高度可取：
L1=ZW=（3.15～3.5），取L1=3.2m；
其中：Z=0.9～1.0（倾斜孔）。
3、爆破安全核算
（1）允许最大单响药量
最大单响药量：实行同段齐爆时，为一次最大装药量；实行微差爆破时，为最大一个段别的装药量。
采石场生活设施建筑分级为Ⅲ级，允许震速为3cm/s，依据萨道夫斯基公式，参照国内许多矿山的实际经验，依据爆源到接收点的距离不同，其允许最大单响药量的值如表2-2所示。
萨道夫斯基公式：Q = R3×(V3/α×K3/α)
式中：Q——允许最大药量，采用不小于8毫秒段别微差爆破时为最大单响药量（kg）；
R——爆源几何中心到被保护物的距离（m）；
V——建构筑物允许安全震速（cm/s）；
K、α——与地质地形、环境因素有关的系数，一般采石场取值为100和1.36。

表2-2 允许最大单响药量与保护距离关系表
R（m）
30
50
80
100
150
200
Q（kg）
12
55
230
450
1500
3500

（2）爆破飞石安全距离计算
依据最小抵抗线原理，考虑到气象、地形、爆破参数等因素，可按下式计算：
R = 20×n3×W×Kf
式中：R—爆破飞石对人员的安全距离（m）；
n—爆破作用指数：浅孔爆破取值0.85；
W—最小抵抗线（m）；
Kf—安全系数，参照国内同类矿山取值为2.5；
表2-3 爆破飞石安全距离（R）表
W（m）
2.8
3.0
3.5
3.7
3.9
R（m）
86.0
92.1
107.5
113.6
119.8

4、起爆方法和电爆网络连接方式
（1）起爆方法：采用电力起爆。
电力起爆法是由电雷管、导线和电源三部分组成的起爆网络来实施的，网络各部分的选择和要求如下：
① 电雷管的选择
同一网络中，应使用同厂、同型号、同批生产的能抗杂散电流的瞬发电雷管，用专用爆破电表进行雷管电阻的检查，对于铜桥丝电雷管的电阻值差不得大于0.3Ω，镍铬桥丝电雷管的电阻值差不得大于0.8Ω。
② 导线的选择
应采用绝缘良好、导电性能好的铜芯线或铝芯线做导线。铝芯线的线头包皮剥开后极易氧化，所以接线时必须用砂纸擦去氧化物，露出金属光泽，方能联线，不然电阻值会增大，导致接触不良。
③ 电爆网络的测量仪表
采用电雷管起爆时，装药之前要对各个雷管进行逐个导通实验，联线后要对爆破网络进行检验，特别注意对电雷管和电爆网络电阻的测量，严禁用万用表，只准使用爆破专用的线路电桥和爆破欧姆表。
④ 电源的选择
电力起爆网络可采用交流供电，也可采用直流供电。起爆电源功率应能保证全部电雷管准爆，流经每个雷管的电流应满足：交流电不小于2.5A，直流电不小于2A。
（2）电爆网络联接方式：将所有电雷管的两根脚线分别联在两条导线上，然后把两条导线与电源相连（见串—并联网络示意图）。

串—并联网络示意图（1、2为支路编号）
采用串—并联双回路网路，确保每一个炮孔安全准爆，各支路电阻差值为±2Ω。
5、起爆顺序
起爆顺序：在有两个自由面时，采用斜线起爆；在有一个自由面时采用V形起爆。
6、爆破作业施工程序
爆破作业施工程序为：钻孔—装药—填塞—联线—起爆—爆后检查等。
（1）钻孔
① 孔位精度：倾斜角在临近开采终了时应与台阶坡面角保持一致，浅孔爆破为±15cm。
② 孔深精度：浅孔为±5cm。
（2）装药
爆破的装药工作要在清理完炮孔内杂物以后进行，装药前应检查炮孔内有无堵塞物和孔内水深、最小抵抗线与原设计的抵抗线有无变化，以确保最后调整核实药量的准确程度。
装药时要注意以下几点：
① 雷管聚能穴朝向起爆药包，采用正向起爆方法时向下，采用反向起爆方法时向上，雷管角线与连接线用绝缘胶布包裹。
② 要防止药包与雷管脱离而引起拒爆，孔内装入起爆药包后严禁用力捣压起爆药包，以免发生意外。
③ 要保证炸药的连续性，以免影响爆轰波的传递。
④ 装药密度要适中，一定的炸药密度可增加爆破威力，密度过大会影响炸药感度，甚至会出现拒爆。
⑤ 水孔装药要注意作好防水处理，或采用抗水炸药。
（3）起爆雷管安装
雷管检查合格后，应使脚线短路，最好用工业胶布包好露线头。按电雷管段数分别挂上标记牌，放入专用箱，根据设计要求运送到爆破现场，然后现场布置分发到各炮孔位置。装药时应严防捣断雷管脚线，脚线应沿孔壁顺直。
（4）填塞
炮孔填塞是很重要的工序，填塞质量好可以使炸药爆炸完全，改善爆破效果。填塞材料用粘土的混合物，事先拌好，做成泥条备用。
（5）连线
电雷管起爆法在装药后进行并联连线，连线人员不得使用带电的照明，无关人员应退出工作面。整个网络的连线必须从工作面向起爆站方向顺序进行，连好一个单元马上检测一个单元。脚线、导线之间的接头形式应该符合爆破要求，各裸露接头间相距足够距离，不允许相互接触，避免接头接触矿岩或水，应用绝缘胶布裹好。
（6）起爆
为了确保每一个炮孔安全准爆，采用串—并联网路，即每孔装两发雷管，形成两条串联线路，将其并联与母线连接。接头用绝缘胶布包裹。也可采用并—串—并联网络。
当杂散电流大于30mA的工作面或在高压线射频电源安全允许距离内，不应采用普通电雷管起爆，应采用抗杂电雷管，每匝导爆管束数不得多于20发，并用绝缘胶布包扎紧。
爆破主线与起爆电源连接前，必须测量全线路的电阻值，总电阻值应与计算值相符（误差±5%），若不符合，禁止连接。起爆时，必须有明确规定的指令和操作步骤及安全信号。
根据爆破安全规程规定（GB6722-2003）：露天土岩爆破个别飞石对人员的最小安全距离不得小于300m，建、构筑物的爆破地震安全性应满足安全震动速度的要求，土窑洞、土坯房、毛石房屋的安全震动速度为1.0cm/s；新建工业设施和民用建筑应在露天境界300m外布置，爆破时应注意人员撤离至安全地点。
（7）爆后检查
在爆破起爆15min后，爆破员或爆破技术人员进入爆破现场进行检查，如发现有拒爆现象的炮孔，应立即进行处理或报告爆破工作领导人；在进行处理或作出明显标记后，由爆破工作领导人作出是否解除警戒的决定。如需重复起爆，则执行联线—警戒—起爆—爆后检查的施工工序。
2.1.7 开拓方式
根据露天采场处于单面坡的地形特点，结合采用的采剥工艺，开拓方式推荐采用折返式公路开拓方式。矿山宜从场外修一条从1580m标高至1690m台阶的折返运输公路，线路总长约950m，坡度8%，路面宽度4m。根据矿山各级公路能适应的年运量（包括该矿区的矿石和废石的总运量）和行车密度来确定公路等级。根据矿山道路等级并结合矿山生产特点，本次设计公路等级为三级矿用运输公路，推荐中级路面，面层类型为泥结碎（砾）石，该类型路面能够满足本项目矿山设计生产能力要求，但应该加强路面养护，及时清理水沟堆积物。
2.1.8 运输方式
2.1.8.1 设备选型
按矿山年采剥量要求，露天采场采用的装备水平如表2-4所示。
表2-4 采场主要设备配置表
序号
设备名称
单位
数量
1
装载机（成工ZL40B）
台
1
2
潜孔钻机（KQJ100型）
台
1
3
空压机（复盛SA90A型）
台
1

4
破碎机（PEF-400×600）
台
1
5
挖掘机（小松PC130）
台
1
6
汽车（东风145型）
辆
2

2.1.8.2 运输方式
根据露天采场采用的采剥工艺结合开拓方式，设计推荐采用汽车运输方式，各工作台阶在生产过程中，通过场内外临时线和主干线连通。从平台采出的矿石用挖掘机装汽车运至破碎站，经破碎筛分后用汽车外运。
2.1.9 排水
1、采场外排水
开采范围矿体分布在1580m-1700m标高，位于侵蚀基准面标高以上，地表径流和排泄条件良好，有利于大气降雨的排泄，为防止采场外的大气降雨汇流到采场内冲刷台阶边坡、增加采场内排水沟维护量，在采场外设计临时截水沟，拦截采场外大气降水。
2、采场内排水
在各台阶上设计排水沟，矿区水文地质条件简单，地表径流和排泄条件良好，且露天开采的矿体位于侵蚀基准面标高以上，开采地段为无水地段，仅大气降雨是唯一的补给水源，采场汇水面积均不大。采场主要为山坡露天采场，露天采场山坡部分的汇水可通过各台阶上的排水沟自流排出场外。
2.1.10 总平面布置
2.1.10.1 矿部及工业场地
矿山的办公室和机修室位于矿区西北侧；破碎站和堆料场位于矿区的东北侧；生活场地位于矿区的西北侧；爆破器材存放点应在爆破警戒范围外选址修建。
矿山需要建设生产、生活辅助设施包括办公室、宿舍等，总建筑面积约为200m2，建议使用砖混结构，在爆破警戒范围之外，可满足矿山生产、生活的需要，本次设计生产、生活辅助设施均尽可能利用原有设施。
2.1.10.2 爆破材料存放点
爆破器材库不在本次设计范围内，企业应根据爆破安全规程要求进行选址、设计、施工，通过公安部门验收后方能投入生产使用。
2.1.10.3 破碎站
矿山原破碎系统设置在采场的西侧方向，位于爆破警戒范围内，建企业在进行爆破作业时，加强爆破警戒，控制爆破方向，防止爆破作业时爆破事故的发生。
2.1.10.4 排土场
由于该采石场剥离量较小，开采范围内表土剥离以后可采的岩石均为矿石，无夹石，故经估算矿山生产期间采剥废石总量较小，部分弃土废石用于采空区的回填及矿山公路的养护，该采石场采出矿石量为141万t，剥采比按照0.01计算，废石量为1.41万t，废石量比较小，平整矿山道路和工业场地可消耗1.41万t的废石，故本次开采设计未设计排土场。
2.1.10.5 供 水
企业日耗水量约15m3，主要用于采矿除尘，矿区地表水系不发育，需建小型引水系统，方能满足矿山生产、生活用水。矿区在采场东面1700m标高处需建一个容积为60 m3的高位水池，矿区用水由附近河流经水泵抽至矿区高位水池，进而供给采场用水。具体位置详见总平面布置图。
矿区辅助生产设施少，基本没有生产废水排放，少许污水主要来自生活用水，排放量较小，由于天气干旱，多数经风吹蒸发排放，少数可用作绿化用水。
2.1.10.6 供电与通讯
设计选用200KVA变压器，供电电源来自农网高压线10KV电网，经200KVA变压器后，以220V和380V电压供生活照明及生产用电。
采矿工作面和工业场所及矿部生活区均从配电室接线取电。供电线路除从空压机的线路为ST42型3×70+1×25橡套电缆外，其他回路均为ST41型3×25+1×16橡套电缆。高压设备均装设过流继电器保护；低压设备采用自动开关或熔断器进行短路保护；采用热继电器进行过负荷和断相保护；装设漏电开关进行单相接地保护；电气设备的不带电金属外壳及金属支架等均作保护接地或采用接零措施。
变压器底座使用砖混结构，高2m，变压器周围使用2.5m高的砖混结构围墙与外界隔离，配电室为砖混结构、整体浇灌平顶房，面积5×5=25平方m。
对配电设备，采用层层设防的方法，在10KV侧、380V侧均加装高电位吸收装置，防止高电位侵入，所有动力设备均要接地，保证运行安全。为防止雷击，变配电所、炸药雷管库、空压机房及矿部生活区需要进行专业的防雷接地处理。
镇雄县各乡镇、村委会均开通程控电话，同时也是中国移动和中国联通网络覆盖区，通信极为方便。
2.1.10.7 土建工程
矿山需建值班室、配电室、空压机房、机修室、破碎站等设施，设计推荐采用单层砖混结构房，建筑面积约300m2。
2.1.10.8 内、外部运输
企业内部运输主要是矿山生产的矿（废）石及生产辅助材料的运输，外部运输主要是生产所需的外购材料，如各种维修配件等。
由于剥离废土较少，可采用装载机或挖掘机清理，自卸汽车运至采场底部采空区逐层堆放碾压解决。矿山服务年限结束后，逐年进行采空区的覆土还耕或进行植树造林。矿石运输采用挖掘机铲装，自卸汽车运至破碎站破碎后外运。生产辅助材料由人力小推车运输至工作地点。
2.1.10.9 矿山工业场地稳定性总体评述
矿山工业场地布置在露天采场爆破警戒线内，各建筑物的地基均为基岩或砂质粘土，因此房屋地基一般是稳定的，职工宿舍及办公室均是砖混结构房，工业场地的设置基本满足建筑安全规范要求。
2.1.10.10 爆破危险区域管理措施及安全可靠性分析
露天采矿爆破警戒线严格按《爆破安全规程》（GB6722-2003）和有关规范进行工作，露天土岩爆破个别飞石对人员的最小安全距离不得小于300m。通过工程技术措施，尽量缩短飞石安全距离。
在露天穿孔爆破是尽量合理布置炮孔间距及炮孔方向，严格控制装药量；爆破时破碎设备必须断电，所有人员必须撤离至爆破警戒范围300m外避炮。建、构物的爆破地震安全震动速度要求，土窑房、土坯房、毛石房屋安全震动速度为1.0cm/s；新建工业设施和民用建筑应在露天境界300m外布置，现场应按规定设置临时避炮设施。露天开采、爆破采用电雷管起爆，进行爆破时，必须在安全距离范围、主要交通道路布置岗哨。
2.1.11 工程概算
序号
项目名称
投资（元)
占总投资（%）
1
建筑工程
35,450
3.6
2
设备
795,300
80.57
3
安装工程
4,650
0.47
4
其他费用
109,230
11.06
5
不可预见费
42,480
4.3
6
基建总投资
987,110
100

安全专项资金投入主要包括：安全设施设备、安全教育培训、应急救援器材、劳保防护用品、员工保险、警示标志标牌等方面。
2.1.12 主要技术经济指标
表2-6 主要技术经济指标和经济效果
序号
指标名称
单位
数量
备注
一
地质资源及储量

1
矿石量
万t
251

二
采矿

1
开采方式

露天开采

2
开拓方式

公路开拓

3
采矿方法

自上而下分台阶开采

4
采出矿石量
万t
156

三
工作制度
d/a
300

班/d
2

四
供电：装机容量
kw
400

五
供水
万m3/a
1.5

六
劳动及劳动生产率

1
在册职工人数
人
15

其中：生产性人员
人
11

管理性人员
人
4