摘 要

本文借助本科期间所学专业知识对湖北省武穴市大唐石灰石矿进行露天开采方案设计，设计主要内容包括研究矿山开采技术条件，确定开采境界，计算矿产资源储量，设计矿山建设规模及服务年限，选择合适的开拓方法和开采方式，露天台阶深孔爆破设计，选择矿山开采设备，防水排水措施的制定，排土场设计，环境保护等。

分析比较选用经济合理的方案开拓方案，合理布置开采境界，将剥采比控制在比较经济的范围内，分析资料和比较类似矿山开采经验选择合理的爆破参数，根据矿山实际选择实用的采矿设备，积极采用较科学的方法预防和治理矿区环境问题。

设计台阶高度15，采用露天垂直深孔爆破方法开采矿岩，炮孔直径200mm，采用一台KQ-200潜孔钻机钻孔，采用一台斗容4m³和一台斗容2m³的液压挖掘机进行装岩，9台载重20t的自卸式矿车运输矿石，尽可能的对废石加以利用。

关键词：石灰石；爆破；露天开采

Abstract

In this paper, the design of the open pit mining project of Datang limestone mine in Wuxue City, Hubei Province, with the aid of the professional knowledge.The main contents of the design include research mine mining technology conditions, determine the mining boundary, the calculation of mineral resources reserves, mine design scale of construction and service life, choose right development method and the mining way, open-air bench blasting design, mining equipment selection, prevent the formulation of water drainage measures, the dump design, environmental protection and other.

Analysis and comparison of the deposit development program then selection economic and reasonable open scheme.rational arrangement of mining boundary,the stripping ratio is controlled within the scope of the economy.Analysis and comparison of the previous similar mining experience to select the reasonable blasting parameters.Practical mining equipment based on practical selection of mine.Adopt more scientific methods to prevent and control the environmental problems in the mining area.

the height of bench is designed to be 15 meters in this paper.Using open vertical deep hole blasting method to mine rock,hole diameter 200mm.using a KQ-200 submersible drilling rig to drill hole.Using two hydraulic excavator one of then can shovel 2m³ and 4m³ of rock.Using 9 dump car which can load 20t cargo.As far as possible to use of waste rock.

Key Words:limestone;blasting;open-pit mining

目 录

第1章 绪论 1

1.1设计目的及意义 1

1.2国内外研究现状 1

第2章 矿山地质及矿体特征 2

2.1矿山介绍 2

2.2边坡角 2

2.3采场涌水量计算 3

2.4开采境界 3

2.5矿石资源储量 4

2.5.1勘探线位置 4

2.5.2矿量、剥离量计算方法 4

2.5.3矿石储量 5

2.9.4剥离量、剥采比 8

第3章 采矿方法的选则 9

3.1矿体特征 9

3.2采矿方试分析 9

3.3采矿方法的选则 9

第4章 爆破设计 10

4.1爆破参数设计 10

4.1.1 孔深与超深 10

4.1.2 底盘抵抗线 10

4.1.3 孔距和排距 10

4.1.4 堵塞长度和装药长度 11

4.1.5 单位岩石炸药消耗量 11

4.1.6 每孔装药量 11

4.1.7 炮孔可装药量 12

4.1.8 装药结构和炮孔数 12

4.1.9 起爆方式设计 12

4.2 预裂爆破 13

4.2.1 预裂孔和辅助孔装药结构 13

4.2.2预裂孔装药量计算 14

4.3爆破效果分析 14

第5章 矿床开拓 15

5.1运输方式分析 15

5.1.1 自卸式矿车运输 15

5.1.2 铁路运输 15

5.1.3 带式输送机运输 15

5.1.4 运输方式选择 16

5.1.5道路设计 16

5.2采场边坡构成要素 17

5.2.1最终边坡角 17

5.2.2阶段高度 17

5.2.3平台宽度 17

5.2.4采场底部最小宽度 17

5.3 开拓方案 17

5.4 废石处理 18

5.5排土场设计 18

5.5.1排土场选址注意事项 18

5.5.2排土场选址 18

5.5.3排土场堆置高度 18

5.5.4排土场容积 19

5.5.6排岩设备 19

第6章 采矿设备的选取 20

6.1 钻孔设备 20

6.2 装岩设备 20

6.2.1 挖掘机技术生产能力 20

6.2.2 挖掘机实际生产能力 21

6.2.3 挖掘机的年效率 21

6.2.4 挖掘机台数 21

6.2.5 矿车运输能力计算 21

6.2.6 自卸式矿车需要量 22

第7章 防水措施及环境治理 23

7.1 防水排水措施 23

7.2 环境污染预防和治理 23

第8章 结论 24

参考文献 25

致谢： 26

绪论

1.1设计目的及意义

作为毕业设计，本次设计是对本科生进行专业知识掌握程度的考察，同时也是评价一个人学习能力和创造能力的一个指标。通过本次设计，不仅可以检测学生专业知识是否牢固、学术是否严谨、学习态度是否端正，还可以考察学生专业知识的扎实程度和学习能力，考察学生是否达到毕业水平。同时，也还可以提高学生自我学习、自我总结和查询、归纳资料能力。

1.2国内外研究现状

石灰石矿作为建筑原材料，随着国际经济飞速发展，对建筑材料的需求越来越大。国外对石灰石矿的研究早已走到了前列，国外石灰石矿山，开采规模一般较大，大型设备投入使用比例大，自动化程度高，无害化开采已成为国外矿山企业遵守的准则，矿石损失贫化小，不仅合理利用了资源还提高了企业的效益。我国对石灰石矿的研究稍晚于国外，随着国家发展对建筑材料的需求日益旺盛，对石灰石矿的研究也有了一定的成就。同时，近几年来，煤炭和钢铁行业不景气，开采煤炭和钢铁的矿山企业纷纷转移生产线或者转采其他矿石，这样，石灰石矿也受到了广大矿企的关注。随房地产行业的暴涨和国家加大基建工程投资力度，促使我国对石灰石矿的需求也逐渐增大，石灰石矿也是国内几个少有的可以盈利的矿山。几家大型国企央企，比如中国建材、华润水泥、海螺水泥等都有涉及到石灰石矿开采行业，说明石灰石矿的生产受到了广大企业的欢迎。我国的水泥消耗全世界第一，是水泥生产大国也是水泥消耗大国。这样国内的石灰石矿必将迎来一轮开采高峰，不合理的开采会造成资源浪费和污染环境。一个合理的开采方案可以减少矿石损失，减少对矿区周围环境的污染，还可以提高企业效益，节约劳动力和能源。为节约资源，合理利用资源，减少矿山开采对环境的破坏，提高矿山企业效益，矿山研究和矿山开采设计变得越来越重要。

第2章 矿山地质及矿体特征

2.1矿山介绍

大唐矿区分布山区地带，属于山坡型矿山。矿体呈层状分布，由三叠系中统第一段组成，分布于向斜两翼，向斜走向大致为北西南东走向，矿体走向与向斜走向一致，走向长度约为一千米，部分矿体出露宽度达到几百米。受断层的影响，矿体沿走向出现断裂错位，矿体在向斜两翼的厚度变化也比较大。矿体北高南低，西低东高。矿床采场距拟建厂址两千米，最大不超过四千米，矿体最低标高为 80m，高于当地丰水期最低水位。矿体顶板和围岩由沉积岩组成，层状分布，质地密实，厚度较厚，岩层无软弱层，有很高的强度。矿区所在的田镇工矿企业较多，主要有化肥厂、水泥厂、建材厂、预制厂、砖瓦厂及采石场等数十家企业。矿区年平均气温16—17℃，最低温度零下八摄氏度，最高温度可达四十摄氏度。年降水量1400-1600毫米，平均1492.35毫米，矿体及围岩含水率较低，矿岩涌水量小，矿区水主要来源于大气降水。

2.2边坡角

在分析岩样抗压强度试验结果时发现，除个别样品试验结果小于100 Mpa 以外，一般均大于100 Mpa，矿层及其顶底板岩性属坚硬岩石，有利用边坡的稳定。

表2.1 抗 压 强 度 试 验 结 果 表

根据土壤及岩石（普氏）分类表可知大塘矿区矿岩坚固性系数f=6-8。矿区内断裂构造比较发育，节理裂隙构造影响边坡的稳定性。矿体及围岩含水率较小，有利于边坡稳定。矿区内断裂构造比较发育，裂缝较多，裂缝较多为粘土充填，对边坡稳定存在较大影响。同时，矿体两侧边坡高度较大，个别达到两三百米高，随着矿体开采，工作台阶下移，边坡逐渐显露，开采时对边坡的破坏加上降雨的影响，极有可能导致部分边坡岩体片落，威胁矿区内工作人员和设备安全。鉴于以上情况，通过查表和查询类似矿山采取边坡角经验，矿区未来露天采场最终开采边坡角采用小于或等于55°。

2.3采场涌水量计算

1）最大汇水面积：在1/2000地形图上圈出地表分水岭,采用微机圈定最大汇水面积。结果如下：