2022年露天煤矿开采设计方案.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 摘 要本设计为乌兰露天煤矿五采区开采设计,设计生产才能为 1.20Mt/a ,矿山服务年限是 13.8年;开采煤层为 3-1、4-1、4-2、5-1、6-1 号煤层,开采保有储量为 2116.72 万吨,可采储量为 1985.60 万吨;本矿采掘场最终邦坡角为 35 o,外排土场为 22 o;本设计包括露天矿开拓系统、采装运输系统及排土系统三大工艺及安全预评判;岩石台阶高度确定为 10M,煤台阶为3-1、4-1 号煤的自然厚度;煤、岩台阶的最小工作平盘宽度均为 32M;煤、岩的采掘带宽度均为 15M;采纳 4 台 KQ-150 型潜孔钻机, 2
2、1 台斗容为 2-2.5 型挖掘机, 119 台 BJ-374 型自卸卡车运输, 5 台推土机;评判单元包括采剥系统、边坡、爆破器材、运输、排土系统、总平面布置六个单元;关键词 :露天开采、爆破、采装、运输、排土、安全预评判名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - Abstract This design for ulam hadad open coal mine mining design, design five mining production ability 1.20 Mt/a, mining and servi
3、ce period is 13.8 years. Mining coal seam for 3-1, 4-1, 4-2, 5-1, 6-no. 1 coal seam mining, the existing reserves for 21.1672 million tons, recoverable reserves of 19.856 million tons. This ore recovery rate is 95%. Mining field slope Angle for the final 35 o, dump outside for 22 o. This design incl
4、uding open-pit mine development system, blasting system, mining outfit in transportation systems and exhaust system process. Four soil Rock the height of steps determined for 10 meters, coal for 3-1 steps, 4-1 the thickness of coal nature. Coal, rock steps of the minimum width are working plates 32
5、meters. Coal, rock with the mining width are 15 m. 4 sets the type 150 KQ DTH rig,a 21 sets for 2-2.5 let type excavator, 119 BJ-374 type dump trucks transport, five units of bulldozers. Keywords: open mining, blasting; mining outfit ; transportation;row soil;safety pre-evaluation名师归纳总结 - - - - - -
6、-第 2 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章 矿田简况及建设条件1.1 矿田简况 1.1.1 交通位置 1.1.2 地势地貌 1.1.3 水文 1.1.4 气象 1.1.5 地震 1.2 矿区总体规划和开发觉状 1.3 资源条件 1.3.1 矿田地质勘探工作情形1.3.2 矿田地层 1.3.2.1区域地层 1.3.2.2 矿区地层 1.3.3 矿田地质构造介绍 1.3.4 煤层特点1.3.5 煤质特点 1.3.5.1 煤的物理性质及煤岩特点 1.3.5.2 煤质评判及工业用途评述1 煤类:依据中国煤炭分类,GB5751-86低变质煤的分类指标:各可采煤层洗
7、煤灰发分 Va小于 37,胶质层 Y值为零,粘结指数 GR,I为零,透光率 Pm的平均值 一般为 6471;故区内煤类属不粘煤 BN31;名师归纳总结 2 煤的可选性:铜匠川详查报告在东胜北部的酸刺沟煤矿新井采集4-1 号煤层大第 3 页,共 47 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 样一套,:灰分 Ad为 6.5%与 7%,其结论是理论精煤灰分为4.55%, 0.1 含量为0.59.5%,均小于 10%,故认为 4-1 煤层可选性等级为易选煤 GB/T16417-1996 标 准);3 煤质评判:依据本次利用钻孔煤芯煤样测试成果,结合铜匠川详查区内其
8、它煤 样的分析成果,对核实区内煤层煤质做出如下评判: 区内煤为低低中灰分、低低中硫分、特低磷的不粘煤; 各煤层发热量均大于25MJ/km,为特高高热值煤; 煤的气化性良好,煤对 CO2 反应性高,热稳固性好; 煤灰熔融性低,为低熔灰分; 易结渣,为中强结渣煤;区内煤的可选性等级为极易选;1.3.5.3 煤的工业利用方向 1 煤的主要用途是动力用煤;2 炼焦粉:该煤可以炼制焦粉,作为炼钢,化工用煤的配料;3 气化用煤:由于区内煤气化性能良好,热稳固性好,可作为城市气化和工业气 化用煤;4 形体加工及水煤浆:由于本区煤为低灰煤,碳含量大于 70%,氢含量大于 5 %,可以制备水煤浆和进行形体加工,
9、制作煤砖,煤球等;1.4 煤田勘探程度及资源条件评判 现依据该区和邻区资料对比,倾角较缓,构造复杂程度为简洁类型;主要可采煤 层 5-1 和 6-2 中号煤层为大部可采,煤层厚度较稳固,煤层稳固程度为较稳固类型;依 据煤炭资源地质勘探规范,其勘查类型确定为类 2型;1.5 外部建设条件 1.5.1 外部建设条件名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 交通条件神弓大路从矿区穿过,西距S213大路 10km,北距 G109 大路 14km,西距包茂高速和 G210大路 20 km,南距乌荣高速 10 km,南距边贾大路
10、8 km,大路交通特别发达;2 电源条件及供电容量东胜矿区电力充分,电力部门正在加快新建和改造当地的供电系统;目前,本矿井的双回路电源线路已经架设,即从工业场地东南 线段侧各引 10kV 电源;3 水源条件5.0km 处的公沟 35kV 变电站不同母煤矿与内蒙古科源水务有限责任公司签定的供用水合同,该公司从公沟水源 地及通往伊东供销煤矿的供水主管网上设支口连接,由内蒙古科源水务有限责任公司 自建的供水支管线至乌兰煤矿工业场地的蓄水池供水;矿井的生活用水现引自工业场地东侧乌兰沟内约500处新建的一大口井,水井涌水量可达 12 3/h,水质满意饮用水标准,不足部分由市政供水管网补给;4 通信条件
11、市有线电话直达本矿,中国移动、中国联通无线通讯网掩盖整个矿区,互联网已 经接通,通讯条件良好;5 材料供应 矿山建设所需钢材、木材、水泥需从准格尔召镇、东胜、陕西省大柳塔等地购 入,砖、沙、石等材料均可在当地解决;外购材料由大路运至本矿;6 外部协作条件 本矿距准格尔召镇 5km,距鄂尔多斯市 27 km,距大柳塔镇 45 km,以上三地采矿工业发达,各种社会化服务条件良好,距包头110 km,距呼和浩特 230 km,包头市是全国采矿机械制造中心之一,有特斯拉斯机械制造厂、北方奔腾汽车制造厂和北方重 型机械厂,上述三厂主要生产矿用液压挖掘机、矿用自卸卡车、多种型号的推土机和 装载机;包头矿山
12、机械配件厂是康明斯发动机(大型矿山设备配套发动机)华北总代 理,包头市具有很强的矿山机械制造和修理才能,可作为矿山设备外部协作的重要基名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 地;1.5.2 外部建设条件综合评判该矿经多年地下开采,总采出煤量超过700万吨,消耗储量2309万吨,外部条件已经全部落实;运输、电源、水源、通讯后矿山生产需要;建筑材料供应等条件良好,满意技术改造其次章 采掘场与排土场边坡稳固2.1 矿田工程地质条件2.1.1 地层矿区位于东胜煤田东缘,新生代地质营力的作用在这一带表现的较为猛烈;含煤地层侏罗系中
13、下统延安组上部被剥蚀,下部残存部分亦被枝状沟谷切割破坏;依据地表露头及钻孔揭露,井田地层主要有:三叠系上统延长组 J1-2y,第四系上更新统全新统(Q3-4);2.1.2 岩土物理力学指标T3y,侏罗系中下统延安组矿区煤层顶底板岩石以深灰色砂质泥岩为主,次为粉砂岩及中细粒砂岩、泥岩,依据原铜匠川详查区 571、707号孔岩石物理、力学性试验成果:岩石的真密度 26002710kg/m 3,视密度 17302550kg/m 3,孔隙率 4.8534.72%,含水率 1.1022.48%,吸水率 2.969.88%,抗压强度 0.6564.8MPa,平均 13.1MPa,普氏系数 0.0676.6
14、1;从试验成果分析,绝大多数岩石的抗压强度小于30MPa,所以煤层顶底板岩石以脆弱岩石为主,只有少数中、细粒砂岩为半坚硬及坚硬岩石;2.1.3 自然滑坡简况 本矿原为井工开采,没有较大的人工边坡,自然地势沟深坡陡,冲沟处土崖最高可达 30-50m,未见自然滑坡和泥石流现象;2.1.4 采掘场边坡稳固当边坡角等于 35 时,可以满意露天矿采场边坡稳固的要求,所以露天矿帮坡角名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 取为 35 ,待本矿进一步补充工程地质勘探工作后,依据详细条件对上述露天矿帮坡 角进行修正;2.1.5 保持采掘
15、场边坡稳固的措施 1 加强岩移监测,发觉反常变动,实行防滑措施;2 建立特别天气边坡巡察制度,雨中、雨后设专人巡察边坡稳固情形;3 在采掘工程进度支配上,尽量缩短采掘场边坡长度及边坡暴露时间,尽快实现 内部排土,埋压边坡;4 严禁采掘过程中超挖坡底,在爆破中实行减震措施;5 到界台阶实行欲裂或光面爆破措施,尽量保持岩体的完整性;2.2 排土场边坡稳固 2.2.1 排土场岩石力学强度参数的挑选 影响排土场稳固性的因素 1 边坡高度 2 坡面角度 3 基底倾斜角度 4 物料抗剪强度指标 5 地表水的冲蚀 6 其他外在因素 以上各因素均不同程度上制约着排土场边坡稳固性;排土场帮坡体是由土沙和岩石混合
16、物料排弃而成,分层排弃的土沙和岩石,在顺 台阶坡面上分层不很明显,松散体又经压实已产生再生凝结力;所以滑坡破坏模式也 是上部垂直裂缝,下部呈圆弧面滑落,假如基底不稳固,稍有地震波动,将牵动基底 隆起或基底顺层滑坡;依据排弃物料岩性组合分析,本矿排土场边坡潜在滑动模式为圆弧切底滑坡;名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 当排土场排弃高度达到80m,帮坡角为 22 时,边坡稳固系数为1.265;可以满意露天矿排土场边坡稳固的要求,所以露天矿排土场帮坡角确定为 22 ;同采场一样,待本矿进一步做工程地质补充勘探工作后,再依据
17、详细情形对本露天矿边坡角进行适当修正 4;2.2.2 保持排土场边坡稳固的措施 1 依据剥离物的强度调整排弃次序 坚硬物料排在边坡的下部,排土场中部可适当排弃一些强度低的物料,而周边对 边坡稳固要求较高的部位就必需排弃一些强度较大的物料;2 完善采掘场、排土场周边防排水体系 在外排土场未建立之前,排土场周边的排水系统必需尽早建成;为此,在排弃 时,基底尽量排弃块大的、坚硬的、遇水不易粉化的岩石,尽量不要破坏原有沟底的 迳流条件,保证暴雨时畅通无阻; 为了保证排土场边坡稳固,外排土场上盘边坡周边建立挡土墙,使排土场上部 积水不得顺排土台阶坡面流下,冲垮排土场边坡;在排土场基底低洼处建立完善排水
18、系统,使排土场聚集的雨水尽快排出,以提高内、外排土场边坡整体稳固性;3 加强排土场基底治理 在排土场底部应尽量排弃块大的、坚硬的、遇水不易粉化的岩石,以保证排土场基底的稳固性; 排土场基底的积水要准时排出,确保内、外排土场边坡稳固; 必要时在煤层底板设置“ 鱼刺状” 的排水沟和集水沟,沟内设滤水管或盲沟形 成沿内排土场底部的排水系统,准时将内排土场底部的水排出;定期监测内、外排土场底部及上部边坡的滑坡动态,准时实行稳固边坡的措 施;4 掌握雨水、地下水渗入内排土场底部的措施 在排土场达到最终位置的平盘和坡面铺设一层渗透系数小的粘土,用压路机压 实,形成防渗层,在其上再铺一层土壤,绿化植被; 在
19、内排土时沿端帮境域排弃10m 宽的隔水墙,削减地下水的渗入;5 在边坡形成期间和形成之后,应定期监测外排土场边坡的位移变形情形,当发 现某一部位变形反常,应提高监测频度,并提出相应的治理措施,防止造成更大的损名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 失;6 在实际生产过程中,应加强生产工程地质勘探,边坡地表、地下监测,加强地 下水位监测掌握,如有反常立刻实行工程措施;7 编制较完善的滑坡灾难应急抢救预案;8 对边坡的重点部位,应设置 2.3 边坡监测GPS监控点,以精确掌握边坡的位移和变形情形;在采掘场非工作帮和外排土场的
20、四周建立边坡岩石移动监测网,监测桩排距 100m;监测桩用中间带有钢筋的水泥桩,桩长1m,中间钢筋头刻上十字线作为监测点;名师归纳总结 第三章矿田境域及储量第 9 页,共 47 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3.1 矿田境域及资源 /储量3.1.1 矿区范畴依据内蒙古自治区国土资源厅于2022年 4月 1 日为乌兰煤矿颁发采矿许可证,证号 C41120009620,乌兰煤矿井田东西最宽 5.75km,南北最长 3.93km,矿区面积12.1775km 2,开采深度由 1410m 至 1270m,各拐点直角坐标见表 3.1;3.1.2 资源量本次资
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