摘 要

本次毕业设计针对矿区的矿区地质条件、地理位置、交通、经济、地质勘探、矿体分布、开采规模及技术条件等等多方面因素，完成矿山开采主要工程设计，边坡生态恢复研究，并采用CAD等软件绘制主要工程图，依照国家地质勘查规范的结果，进行评估，并初步划定该矿山可采矿区，通过矿山的地质资料，运用arcgis软件可计算得出矿山矿石储量。利用文献资料等编制设计报告。进行露天开采设计；采用矿业软件或AOTO CAD软件绘制采场终了图，台阶剖面图等图纸；完成边坡生态恢复研究。

经过保证安全的前提下设计出露天开采境界、露天开拓系统经济与最终选取，采剥工作设备的选取、废石场、排水作业、矿山生产能力和工作制度等。

专题：将以上露天开采设计作为研究背景，研究边坡生态恢复需要使用的具体方案。

关键词：露天开采；微差爆破；采场边坡；生态恢复。

Abstract

The mining geological conditions, geographical position, transportation, economy, geological exploration, mining and mining scale distribution of ore bodies, mining design must according to the preliminary design specification of national geological exploration, mining design by using CAD software, optimizing ore blending, drawing mainly engineering drawings and other technical conditions delineated, preliminary calculations using Arc GIS software for mine design report in the mining area, in-depth understanding of the main characteristics and contents of the mine pit mining design; complete open-pit mining engineering (pit stripping technology, develop stripping equipment, production capacity and operating systems, infrastructure and professional production plan); mining software or CAD software drawing Make the corresponding engineering drawings; complete the optimization research of ore blending.

After the premise of ensuring the safety of the design open-pit mining boundary and open economic system and the final selection, stripping the selection of equipment, waste rock field, the operation of water supply and drainage, mines production capacity and working system.

Special subject: the above open pit mining design as the research background, The specific scheme needed for the ecological restoration of slopes is studied.

Key words: open pit mining; millisecond blasting; Stope slope; ecological restoration.

目 录

摘 要 I

Abstract II

1. 前言 5

1.1 设计背景 5

1.2 设计目的及意义 5

1.3 水泥的生产方法介绍 5

1.4 石灰石工业品位 6

2. 矿山概况 7

3. 矿山地质 8

3.1 地层分布简介 8

3.2 矿区构造 8

3.3 矿床特征 8

3.4 矿石详细介绍 10

3.4.1 矿石的详细成分 10

3.4.2矿石构造 10

3.5.1矿体顶板 11

3.5.2矿体底板 11

3.5.3 矿体夹石 11

3.6岩溶及填充物对生产的影响 12

3.7 矿区水文地质条件 12

3.8 矿区工程开发 14

3.9 环境地质 15

3.10 储量 15

3.11 地质工作评述 16

4. 储量计算 17

4.1 资源量分类 17

4.1.1 （331）类资源量 17

4.1.2 （332）类资源量 17

4.1.3 （333）类资源量 18

4.1.4 （334）类资源量 18

4.2 储量计算 18

4.2.1 计算参数的确定 18

4.2.2 矿区的储量最终估算 19

4.2.3 矿体的剥离量计算 21

4.2.4 储量核算 22

5. 矿床开拓 24

5.1 确定露天采场开采境界的原则 24

5.2 如何矿山的开采深度 24

5.3 如何确定最终边坡角 24

5.4 露天采场底平面确定的原则 24

5.5 开采境界校验 25

5.6 露天采场开拓运输 26

5.6.1 开拓运输方式的选择 26

5.6.2 汽车运输的公路设计 26

6. 露天采场工作能力 27

6.1 矿山的工作要求和制度 27

6.2 矿山生产能力的计算 27

6.2.1 矿区保有储量 27

6.2.2 矿山储量的利用 27

7. 采剥方法 28

7.1 选取开采方式 29

7.2 采剥方法 29

7.2.1 采矿生产方法 29

7.2.2 矿山的工作面参数确定 29

7.3 矿石的贫化以及采掘过程中的损失 30

7.3.1 采掘过程中的损失指标 30

7.3.2 开采过程中降低贫化率的方法 30

8. 采剥工作 31

8.1 穿孔设备的计算 31

8.1.1 穿孔设备的选取 31

8.1.2 穿孔设备生产能力和需要量 31

8.1.3 爆破使用的穿孔方法 31

8.2 矿山的爆破设计 31

8.2.1 矿山爆破器材的选用 31

8.2.2 矿山爆破参数的选取 32

8.2.3 爆破的装药选取 36

8.2.4 堵塞 37

8.2.5 爆破设计中的起爆方法 37

8.2.6 爆破对周边的影响 38

8.2.7 爆破设计中的二次爆破 38

9. 采装工作 39

9.1 选用的挖掘机型号 39

9.2 确定挖掘机铲装能力 39

9.3 装载机数量的选用 39

10. 运输工作 40

10.1 矿山的运输方式选用 40

10.1.1 选用的运输方式 40

10.1.2 矿山运输的设备选取 40

10.2 需要的运输设备数量 40

10.3 露天采矿的公路运输及开拓 41

10.3.1 运输设备 41

10.3.2 选取道路及其技术特征 41

10.3.3 公路详情 41

10.3.4 道路坡度设计 41

10.3.5 路基 42

10.3.6 公路的路面材料 42

10.3.7 矿石卸载位置和使用器械 42

10.3.8 辅助作业 42

10.4 皮带运输 42

10.5 矿石破碎 43

11. 排土场设计 44

11.1 位置的选择 44

11.2 废石的装运和排土方式 44

11.3 容积计算 44

12.1 供水方式 45

12.2 排水方式 45

13. 总图布置 46

14.1绪论 47

14.1.1目的和意义 47

14.1.2国内外研究现状 47

14.1.3研究内容 47

14.2边坡人工生态恢复技术 48

14.2.1岩质边坡人工生态恢复技术 48

14.2.1土边坡人工生态恢复技术 49

15. 总结 50

致 谢 53

1. 前言

1.1 设计背景

此毕业设计是对焦作市谷堆灰岩西矿段的露天矿山进行开采设计。

1.2 设计目的及意义

根据本矿山的地质水文环境特点和矿体赋存特征来进行设计，设计过程中需要选择合理的开拓方法、爆破设计、采掘方法以及运输方案，需要充分考虑矿山和周围居民健康安全、矿山工作人员安全和环境保护要求，使设计方案逐步成熟，最终成为技术上可行、经济上合理、生产安全可靠的设计方案。

1.3 水泥的生产方法介绍

工业用水泥的生产主要工艺过程简要包括为“两磨一烧”。“磨”主要表现为：矿山中矿石以及废石的采运、水泥生料的制备（包括物料破碎、原料预均化、原料的配比、生料的粉磨和均化等）。“烧”主要表现为：水泥的熟料煅烧、水泥的粉磨和粉磨站与水泥包装等具体过程，一般生产过程较为简单。

1.4 石灰石工业品位

石灰岩通常使用商业名称石灰石，它属于碳酸盐岩，主要由方解石组成。在诸多领域中应用广泛，堪称工业命脉，是建筑业等行业中无法替代的重要原料。

根据矿山实际设备、工艺及生产环境，按中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0213－2002“冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范”中一般工业指标要求，定出石灰石工业品位，见表1.1。

2. 矿山概况

3. 矿山地质

3.1 地层分布简介

矿区内的地层是简单的奥陶系中统里面的出露地层。

其主要为奥陶系中的马家沟组，矿区南部分布有少量石炭系。

矿区地层如下表：

3.2 矿区构造

矿区褶皱和断层发育不全，局部弯曲。矿体呈130度倾角，倾角为5～15度，和矿区周围的地层产状基本一致。矿区内的主要有(F、F、F、F）四条断层，其中F断层位于矿体北部，呈片状分布且位于矿层底部；F断层位于矿体东北，呈条状分布；F、F断层位于矿区中部，处于矿体底部；以上均为正断层。断裂构造在东西矿段的矿体内不存在。

3.3 矿床特征

矿体特征是明显的平缓产状，矿体走向由西北向东南，具有平均倾角为11°的东南倾向，倾角范围5～15°。矿体赋存情况详见图3.1。

图3.1矿体赋存图

Ⅰ、Ⅱ矿体总体特征见表3.2

（1）Ⅰ矿体

位于矿区西矿段厚层状灰岩中，矿体的组成部分包括两个矿层和一个夹石层，各矿层厚度及其变化情况见表3.3.

矿区总资源量有(331)矿层，资源量1098.8万吨，（332）矿层，资源量3542.6万吨，（333）矿层，资源量1318.6万吨，合计5960。0万吨。

（2）Ⅱ矿体

该矿体赋存情况为：西矿段Ⅰ号矿体下，矿体特征稳定，大部分赋存于上马家沟组中段（Os2）厚层状灰岩中。

矿体包括了(331)，（332），（333）三个矿层，以及两个矿量稀少的夹石层。矿体长约1270m，倾向宽1020m。矿体平均厚度为69. 21m；夹石层的总厚度的平均值为5.70m。该矿体中各矿体厚度情况见表3-4

矿体包括(331),（332）,（333）类，分别有储量3761.7万吨，5192.4万吨，以及2920.0万吨，合计资源量达到11874.0万吨。

3.4 矿石详细介绍

3.4.1 矿石的详细成分

该矿石成分较为简单，主要分为部分方解石和一部分白云石；

两个矿体包含的平均化学成分见表3.5。

3.4.2矿石构造

（1）礦石結構構造

礦石主要是隱晶結構，有部分微晶結構。岩石性質主要變現為緻密堅硬、性脆，貝殼狀斷口，斷面光滑。

（2）礦石類型和品級