露天煤礦開(kāi)采設(shè)計(jì)

1、本設(shè)計(jì)為烏蘭露天煤礦五采區(qū)開(kāi)采設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120Mt/a，礦山服務(wù)年限是13.8年。開(kāi)采煤層為3-1、4-1、4-2、5-1、6-1號(hào)煤層，開(kāi)采保有儲(chǔ)量為2116.72萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量為1985.60萬(wàn)噸。本礦采掘場(chǎng)最終邦坡角為35,外排土場(chǎng)為22。本設(shè)計(jì)包括露天礦開(kāi)拓系統(tǒng)、采裝運(yùn)輸系統(tǒng)及排土系統(tǒng)三大工藝及安全預(yù)評(píng)價(jià)。巖石臺(tái)階高度確定為10米，煤臺(tái)階為3-1、4-1號(hào)煤的自然厚度。煤、巖臺(tái)階的最小工作平盤(pán)寬度均為32米。煤、巖的采掘帶寬度均為15米。采用4臺(tái)KQ-150型潛孔鉆機(jī)，21臺(tái)斗容為2-2.5型挖掘機(jī)，119臺(tái)BJ-374型自卸卡車(chē)運(yùn)輸，5臺(tái)推土機(jī)。評(píng)價(jià)單元包括采剝系統(tǒng)、邊坡、

2、爆破器材、運(yùn)輸、排土系統(tǒng)、總平面布置六個(gè)單元。關(guān)鍵詞：露天開(kāi)采、爆破、采裝、運(yùn)輸、排土、安全預(yù)評(píng)價(jià)AbstractThisdesignforulamhadadopencoalmineminingdesign,designfiveminingproductionability1.20Mt/a,miningandserviceperiodis13.8years.Miningcoalseamfor3-1,4-1,4-2,5-1,6-no.1coalseammining,theexistingreservesfor21.1672milliontons,recoverablereservesof19.8

3、56milliontons.Thisorerecoveryrateis95%.MiningfieldslopeAngleforthefinal35o,dumpoutsidefor22o.Thisdesignincludingopen-pitminedevelopmentsystem,blastingsystem,miningoutfitintransportationsystemsandexhaustsystemprocess.FoursoilRocktheheightofstepsdeterminedfor10meters,coalfor3-1steps,4-1thethicknessofc

4、oalnature.Coal,rockstepsoftheminimumwidthareworkingplates32meters.Coal,rockwiththeminingwidthare15m.4setsthetype150KQDTHrig,a21setsfor2-2.5lettypeexcavator,119BJ-374typedumptruckstransport,fiveunitsofbulldozers.Keywords:openmining,blasting；miningoutfit；transportation；rowsoil；safetypre-evaluation第一章礦

5、田概況及建設(shè)條件11礦田概況1.1.1交通位置1.1.2地形地貌1.1.3水文1.1.4氣象1.1.5地震1.2礦區(qū)總體規(guī)劃和開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀1.3資源條件1.3.1礦田地質(zhì)勘探工作情況1.3.2礦田地層1.3.2.1區(qū)域地層1.3.2.2礦區(qū)地層1.3.3礦田地質(zhì)構(gòu)造介紹1.3.4煤層特征1.3.5煤質(zhì)特征1.3.5.1煤的物理性質(zhì)及煤巖特征1.3.5.2煤質(zhì)評(píng)價(jià)及工業(yè)用途評(píng)述煤類(lèi)：根據(jù)中國(guó)煤炭分類(lèi)，(GB5751-86)低變質(zhì)煤的分類(lèi)指標(biāo)：各可采煤層洗煤灰發(fā)分(Va)小于37%，膠質(zhì)層(Y)值為零，粘結(jié)指數(shù)(Gr畀)為零，透光率(Pm)的平均值一般為6471。故區(qū)內(nèi)煤類(lèi)屬不粘煤(BN31)。煤的可

6、選性：銅匠川詳查報(bào)告在東勝北部的酸刺溝煤礦新井采集4-1號(hào)煤層大樣一套，：灰分(Ad)為6.5%與7%,其結(jié)論是理論精煤灰分為4.55%，土0.1含量為0.59.5%，均小于10%，故認(rèn)為4-1煤層可選性等級(jí)為易選煤(GB/T16417-1996標(biāo)準(zhǔn))。煤質(zhì)評(píng)價(jià)：根據(jù)本次利用鉆孔煤芯煤樣測(cè)試成果，結(jié)合銅匠川詳查區(qū)內(nèi)其它煤樣的分析成果，對(duì)核實(shí)區(qū)內(nèi)煤層煤質(zhì)做出如下評(píng)價(jià)：區(qū)內(nèi)煤為低低中灰分、低低中硫分、特低磷的不粘煤；各煤層發(fā)熱量均大于25MJ/km，為特高高熱值煤；煤的氣化性良好，煤對(duì)CO2反應(yīng)性高，熱穩(wěn)定性好；煤灰熔融性低，為低熔灰分；易結(jié)渣，為中強(qiáng)結(jié)渣煤；區(qū)內(nèi)煤的可選性等級(jí)為極易選。1.3.5

7、.3煤的工業(yè)利用方向煤的主要用途是動(dòng)力用煤。煉焦粉：該煤可以煉制焦粉，作為煉鋼，化工用煤的配料；氣化用煤：由于區(qū)內(nèi)煤氣化性能良好，熱穩(wěn)定性好，可作為城市氣化和工業(yè)氣化用煤；形體加工及水煤漿：由于本區(qū)煤為低灰煤，碳含量大于70%，氫含量大于5%，可以制備水煤漿和進(jìn)行形體加工，制作煤磚，煤球等。1.4煤田勘探程度及資源條件評(píng)價(jià)現(xiàn)根據(jù)該區(qū)和鄰區(qū)資料對(duì)比，傾角較緩，構(gòu)造復(fù)雜程度為簡(jiǎn)單類(lèi)型；主要可采煤層5-1和6-2中號(hào)煤層為大部可采，煤層厚度較穩(wěn)定，煤層穩(wěn)定程度為較穩(wěn)定類(lèi)型。依據(jù)煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范，其勘查類(lèi)型確定為I類(lèi)2型。1.5外部建設(shè)條件1.5.1外部建設(shè)條件(1)交通條件神弓公路從礦區(qū)穿過(guò)，西

8、距S213公路10km，北距G109公路14km，西距包茂高速和G210公路20km,南距烏榮高速10km,南距邊賈公路8km,公路交通十分發(fā)達(dá)。電源條件及供電容量東勝礦區(qū)電力充足，電力部門(mén)正在加快新建和改造當(dāng)?shù)氐墓╇娤到y(tǒng)。目前，本礦井的雙回路電源線(xiàn)路已經(jīng)架設(shè)，即從工業(yè)場(chǎng)地東南5.0km處的公溝35kV變電站不同母線(xiàn)段側(cè)各引10kV電源。水源條件煤礦與內(nèi)蒙古科源水務(wù)有限責(zé)任公司簽定的供用水合同，該公司從公溝水源地及通往伊東供銷(xiāo)煤礦的供水主管網(wǎng)上設(shè)支口連接，由內(nèi)蒙古科源水務(wù)有限責(zé)任公司自建的供水支管線(xiàn)至烏蘭煤礦工業(yè)場(chǎng)地的蓄水池供水。礦井的生活用水現(xiàn)引自工業(yè)場(chǎng)地東側(cè)烏蘭溝內(nèi)約500m處新建的一大口

9、井，水井涌水量可達(dá)12m3/h,水質(zhì)滿(mǎn)足飲用水標(biāo)準(zhǔn)，不足部分由市政供水管網(wǎng)補(bǔ)給。通信條件市有線(xiàn)電話(huà)直達(dá)本礦，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)覆蓋整個(gè)礦區(qū)，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)接通，通訊條件良好。材料供應(yīng)礦山建設(shè)所需鋼材、木材、水泥需從準(zhǔn)格爾召鎮(zhèn)、東勝、陜西省大柳塔等地購(gòu)入，磚、沙、石等材料均可在當(dāng)?shù)亟鉀Q。外購(gòu)材料由公路運(yùn)至本礦。外部協(xié)作條件本礦距準(zhǔn)格爾召鎮(zhèn)5km，距鄂爾多斯市27km,距大柳塔鎮(zhèn)45km,以上三地采礦工業(yè)發(fā)達(dá)，各種社會(huì)化服務(wù)條件良好，距包頭110km，距呼和浩特230km,包頭市是全國(guó)采礦機(jī)械制造中心之一，有特斯拉斯機(jī)械制造廠、北方奔馳汽車(chē)制造廠和北方重型機(jī)械廠，上述三廠主要生產(chǎn)礦用液壓挖掘

10、機(jī)、礦用自卸卡車(chē)、多種型號(hào)的推土機(jī)和裝載機(jī)。包頭礦山機(jī)械配件廠是康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)(大型礦山設(shè)備配套發(fā)動(dòng)機(jī))華北總代理，包頭市具有很強(qiáng)的礦山機(jī)械制造和修理能力，可作為礦山設(shè)備外部協(xié)作的重要基地。1.5.2外部建設(shè)條件綜合評(píng)價(jià)該礦經(jīng)多年地下開(kāi)采，總采出煤量超過(guò)700萬(wàn)噸，消耗儲(chǔ)量2309萬(wàn)噸，外部條件已經(jīng)全部落實(shí)。運(yùn)輸、電源、水源、通訊建筑材料供應(yīng)等條件良好，滿(mǎn)足技術(shù)改造后礦山生產(chǎn)需要。第二章米掘場(chǎng)與排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定2.1礦田工程地質(zhì)條件2.1.1地層礦區(qū)位于東勝煤田東緣，新生代地質(zhì)營(yíng)力的作用在這一帶表現(xiàn)的較為強(qiáng)烈。含煤地層侏羅系中下統(tǒng)延安組上部被剝蝕，下部殘存部分亦被枝狀溝谷切割破壞。根據(jù)地表露頭及鉆

11、孔揭露，井田地層主要有：三疊系上統(tǒng)延長(zhǎng)組(T3y),侏羅系中下統(tǒng)延安組(Ji-2y),第四系上更新統(tǒng)全新統(tǒng)(Q3-4)。2.1.2巖土物理力學(xué)指標(biāo)礦區(qū)煤層頂?shù)装鍘r石以深灰色砂質(zhì)泥巖為主，次為粉砂巖及中細(xì)粒砂巖、泥巖，根據(jù)原銅匠川詳查區(qū)571、707號(hào)孔巖石物理、力學(xué)性試驗(yàn)成果：巖石的真密度26002710kg/m3，視密度17302550kg/m3，孔隙率4.8534.72%，含水率11022.48%，吸水率2.969.88%，抗壓強(qiáng)度0.65648MPa，平均13.1MPa,普氏系數(shù)0.0676.61。從試驗(yàn)成果分析，絕大多數(shù)巖石的抗壓強(qiáng)度小于30MPa，所以煤層頂?shù)装鍘r石以軟弱巖石為主，只

12、有少數(shù)中、細(xì)粒砂巖為半堅(jiān)硬及堅(jiān)硬巖石。2.1.3自然滑坡概況本礦原為井工開(kāi)采，沒(méi)有較大的人工邊坡，自然地形溝深坡陡，沖溝處土崖最高可達(dá)30-50m,未見(jiàn)自然滑坡和泥石流現(xiàn)象。采掘場(chǎng)邊坡穩(wěn)定當(dāng)邊坡角等于35時(shí)，可以滿(mǎn)足露天礦采場(chǎng)邊坡穩(wěn)定的要求，所以露天礦幫坡角取為35，待本礦進(jìn)一步補(bǔ)充工程地質(zhì)勘探工作后，根據(jù)具體條件對(duì)上述露天礦幫坡角進(jìn)行修正。保持采掘場(chǎng)邊坡穩(wěn)定的措施加強(qiáng)巖移監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常變動(dòng)，采取防滑措施；建立特殊天氣邊坡巡視制度，雨中、雨后設(shè)專(zhuān)人巡視邊坡穩(wěn)定情況。在采掘工程進(jìn)度安排上，盡量縮短采掘場(chǎng)邊坡長(zhǎng)度及邊坡暴露時(shí)間，盡快實(shí)現(xiàn)內(nèi)部排土，埋壓邊坡。嚴(yán)禁采掘過(guò)程中超挖坡底，在爆破中采取減震措

13、施。到界臺(tái)階采取欲裂或光面爆破措施，盡量保持巖體的完整性。2.2排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定2.2.1排土場(chǎng)巖石力學(xué)強(qiáng)度參數(shù)的選擇影響排土場(chǎng)穩(wěn)定性的因素(1)邊坡高度(2)坡面角度(3)基底傾斜角度物料抗剪強(qiáng)度指標(biāo)(5)地表水的沖蝕(6)其他外在因素以上各因素均不同程度上制約著排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性。排土場(chǎng)幫坡體是由土沙和巖石混合物料排棄而成，分層排棄的土沙和巖石，在順臺(tái)階坡面上分層不很明顯，松散體又經(jīng)壓實(shí)已產(chǎn)生再生凝聚力。所以滑坡破壞模式也是上部垂直裂縫，下部呈圓弧面滑落，如果基底不穩(wěn)定，稍有地震波動(dòng)，將牽動(dòng)基底隆起或基底順層滑坡。根據(jù)排棄物料巖性組合分析，本礦排土場(chǎng)邊坡潛在滑動(dòng)模式為圓弧切底滑坡。當(dāng)排土場(chǎng)排棄

14、高度達(dá)到80m,幫坡角為22時(shí)，邊坡穩(wěn)定系數(shù)為1.265?？梢詽M(mǎn)足露天礦排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定的要求，所以露天礦排土場(chǎng)幫坡角確定為22。同采場(chǎng)一樣，待本礦進(jìn)一步做工程地質(zhì)補(bǔ)充勘探工作后，再根據(jù)具體情況對(duì)本露天礦邊坡角進(jìn)行適當(dāng)修正。2.2.2保持排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定的措施依據(jù)剝離物的強(qiáng)度調(diào)整排棄順序堅(jiān)硬物料排在邊坡的下部，排土場(chǎng)中部可適當(dāng)排棄一些強(qiáng)度低的物料，而周邊對(duì)邊坡穩(wěn)定要求較高的部位則必須排棄一些強(qiáng)度較大的物料。完善采掘場(chǎng)、排土場(chǎng)周邊防排水體系在外排土場(chǎng)未建立之前，排土場(chǎng)周邊的排水系統(tǒng)必須盡早建成。為此，在排棄時(shí)，基底盡量排棄塊大的、堅(jiān)硬的、遇水不易粉化的巖石，盡量不要破壞原有溝底的逕流條件，保證暴雨時(shí)

15、暢通無(wú)阻。為了保證排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定，外排土場(chǎng)上盤(pán)邊坡周邊建立擋土墻，使排土場(chǎng)上部積水不得順排土臺(tái)階坡面流下，沖毀排土場(chǎng)邊坡。在排土場(chǎng)基底低洼處建立完善排水系統(tǒng)，使排土場(chǎng)匯集的雨水盡快排出，以提高內(nèi)、外排土場(chǎng)邊坡整體穩(wěn)定性。加強(qiáng)排土場(chǎng)基底管理在排土場(chǎng)底部應(yīng)盡量排棄塊大的、堅(jiān)硬的、遇水不易粉化的巖石，以保證排土場(chǎng)基底的穩(wěn)定性。排土場(chǎng)基底的積水要及時(shí)排出，確保內(nèi)、外排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定；必要時(shí)在煤層底板設(shè)置“魚(yú)刺狀”的排水溝和集水溝，溝內(nèi)設(shè)濾水管或盲溝形成沿內(nèi)排土場(chǎng)底部的排水系統(tǒng)，及時(shí)將內(nèi)排土場(chǎng)底部的水排出。定期監(jiān)測(cè)內(nèi)、外排土場(chǎng)底部及上部邊坡的滑坡動(dòng)態(tài)，及時(shí)采取穩(wěn)定邊坡的措施?？刂朴晁?、地下水滲入內(nèi)排土場(chǎng)底

16、部的措施在排土場(chǎng)達(dá)到最終位置的平盤(pán)和坡面鋪設(shè)一層滲透系數(shù)小的粘土，用壓路機(jī)壓實(shí)，形成防滲層，在其上再鋪一層土壤，綠化植被；在內(nèi)排土?xí)r沿端幫境界排棄10m寬的隔水墻，減少地下水的滲入。在邊坡形成期間和形成之后，應(yīng)定期監(jiān)測(cè)外排土場(chǎng)邊坡的位移變形情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一部位變形異常，應(yīng)提高監(jiān)測(cè)頻度，并提出相應(yīng)的治理措施，避免造成更大的損失。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)工程地質(zhì)勘探，邊坡地表、地下監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)地下水位監(jiān)測(cè)控制，如有異常立即采取工程措施。編制較完善的滑坡災(zāi)害應(yīng)急搶救預(yù)案。對(duì)邊坡的重點(diǎn)部位，應(yīng)設(shè)置GPS監(jiān)控點(diǎn)，以精確控制邊坡的位移和變形情況。2.3邊坡監(jiān)測(cè)在采掘場(chǎng)非工作幫和外排土場(chǎng)的四周建立邊坡巖石

17、移動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，監(jiān)測(cè)樁排距100m。監(jiān)測(cè)樁用中間帶有鋼筋的水泥樁，樁長(zhǎng)1m,中間鋼筋頭刻上十字線(xiàn)作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)第三章礦田境界及儲(chǔ)量3.1礦田境界及資源/儲(chǔ)量3.1.1礦區(qū)范圍根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)國(guó)土資源廳于2009年4月1日為烏蘭煤礦頒發(fā)采礦許可證，證號(hào)C1500002009041120009620烏蘭煤礦井田東西最寬5.75km,南北最長(zhǎng)393km,礦區(qū)面積12.1775km2，開(kāi)采深度由1410m至1270m,各拐點(diǎn)直角坐標(biāo)見(jiàn)表3.1。3.1.2資源量本次資源儲(chǔ)量核實(shí),對(duì)原報(bào)告在井田內(nèi)估算的3-1、4-1、4-2中、5-1、6-1中及6-2中共6層煤進(jìn)行了煤炭資源儲(chǔ)量估算。對(duì)已開(kāi)采的3-1和5-1煤層

18、的煤炭資源儲(chǔ)量,根據(jù)礦方提供、鄂爾多斯市礦山地質(zhì)測(cè)量檢查站實(shí)測(cè),經(jīng)鄂爾多斯市國(guó)土資源局和準(zhǔn)格爾旗國(guó)土資源局審核認(rèn)定的采掘工程平面圖進(jìn)行了消耗資源儲(chǔ)量估算。截止2006年5月31日，烏蘭煤礦資源儲(chǔ)量估算結(jié)果見(jiàn)表3.2。注：(121b)為探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量；(122b)為控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量；(333)為推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量。3.2開(kāi)采境界確定境界的依據(jù)及原則依據(jù)依據(jù)烏蘭煤礦提交的內(nèi)蒙古自治區(qū)東勝煤田銅匠川礦區(qū)烏蘭煤礦煤炭資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告；與生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)的礦山煤炭?jī)?chǔ)量和礦山服務(wù)年限；設(shè)計(jì)依據(jù)工程地質(zhì)條件所確定的穩(wěn)定幫坡角；盡量避開(kāi)地面重要建筑物；表3.1烏蘭煤礦各拐點(diǎn)直角坐標(biāo)一覽表占小編號(hào)擁XY拐

19、點(diǎn)編號(hào)XY1439890037432800174397215374367602439860037434055184397200374359903439836037434670194396650374360004439860037434670204396570374356305439922037434010214397140374348006439961037434010224397150374347007439994037433800234397390374346908439993837434933244397810374344009439921537435520254397930374342

20、8010439920037436800264397960374340551144005003743806727439759037434055124399538374384882843976353743365013439885537438550294397515374333301443979293743855030439763037433125154397190374385503143979603743314016439719037437822表3.2截止2006年5月31日烏蘭煤礦煤炭資源儲(chǔ)量估算結(jié)果表煤類(lèi)煤層編號(hào)分布標(biāo)咼（m）核實(shí)范圍儲(chǔ)量級(jí)別查明資源儲(chǔ)量（萬(wàn)噸）消耗資源儲(chǔ)量萬(wàn)噸）保有資源儲(chǔ)量

21、（萬(wàn)噸）資源儲(chǔ)量類(lèi)型（編碼）原報(bào)告本次核實(shí)增減變化（1410C45645604551(333)3-1C150150027123(333)1368C747747073017(333)不1390C16853-115053(333)粘4-1C98980098(333)煤1340C0324+3240324(333)C23123100231(333)1370C3663+27063(333)4-2中C10210200102(333)1338C74740074(333)B313293-205288(122b)C266241-250241(333)B90590500905(122b)1386C8898+102

22、573(333)5-1B0652+65254598(121b)130067523-652023(122b)C3571710+1353851625(333)B23123100231(121b)B9549540209745(122b)C8148140415399(333)6-1中13071300C11311300113(333)1340B0210+2100210(122b)6-2中C12641054-21001054(333)1270B69690069(122b)C524450-740450(333)B313293-205288(122b)C946813-133455358(333)藝125911

23、06-153460646B90590500905(122b)C463463027436(333)藝136813680271341C8898+102573(333)1410B0652+65254598(121b)全井675233-4420233(122b)田1270C16213088+1467853003(333)藝22963973+16771393834B23123100231(121b)B102310230209814(122b)C23902316-7411451171(333)B+C34073570-7413542216(122b)B883883054829(121b)24742454-2

24、02142240(122b)C52786778+150017375041(333)B+C863510115+148020058110查明礦產(chǎn)資源(5)煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計(jì)規(guī)范GB50197-2005321.2確定境界的原則露天開(kāi)采境界在礦權(quán)境界線(xiàn)之內(nèi)；以礦權(quán)界線(xiàn)為開(kāi)采境界時(shí)，此線(xiàn)為地表境界；以煤層露頭線(xiàn)為境界時(shí)，此線(xiàn)為底部境界。當(dāng)煤層埋藏深度較深時(shí)，應(yīng)以境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比為確定露天開(kāi)米境界的原則。3.2.1.3經(jīng)濟(jì)合理剝采比的確定按露天開(kāi)采單位資源盈利不小于井工開(kāi)采單位資源計(jì)算經(jīng)濟(jì)合理剝采比5，即Nj=(dL-a)fi-(dD-c)f2/bfi式中：叫一經(jīng)濟(jì)合理剝采比(m3/T);d

25、L、dD分別為露天開(kāi)采和井工開(kāi)采的煤炭售價(jià);，dL取257元/1,dD取290元/1;C地下開(kāi)采采煤綜合成本，取1788元/t;a露天開(kāi)采扣除剝離費(fèi)用以外的一切費(fèi)用(包括償還投資、納稅、付息及管理費(fèi)等因素，)取75元/t;b露天開(kāi)采剝離費(fèi)用，取9.5元/m3；帚f2分別為露米和地米回米率f1取95%，f2取50%。代入上式：叫=(257-75X95%(290-178.8)X50%/0.95/9.53=13m3/t03.2.2開(kāi)采境界的確定由于本礦地形中間高四周低，按照境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的原則，按最終幫坡角35計(jì)算，本礦境界范圍內(nèi)的剝采比均小于13ms/t,基本符合露天開(kāi)采條件根據(jù)上

26、述原則和依據(jù)，在烏蘭煤礦井田范圍內(nèi)，露天開(kāi)采面積較大，為加快露天礦表3.3露天礦地表境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表序號(hào)X座標(biāo)Y座標(biāo)B1439592737435772B2439562637437031B3439538737437642B4439514337438059B5439501937438010B6439490537438066B7439463237438296B8439462837438491B9439454937438661B10439448237438745B1439417437438752B12439416937438962B13439369937438962B14439360637438574B

27、15439416737437772B16439417737437672B17439441737437662B18439483737437372B19439495737437252B20439498737437027B21439461737437027B22439466237436622B2343630237436302B24439455737436097B25439498737436112建設(shè)，縮短基建期，提高經(jīng)濟(jì)效益，本設(shè)計(jì)把礦田分為五個(gè)采區(qū)，由東向西依次稱(chēng)為一米區(qū)、二米區(qū)、三米區(qū)、四米區(qū)、五米區(qū)。在五米區(qū)的北部以6-1中煤層露頭線(xiàn)為底部境界，依按35。幫坡角向上推出地表境界。3.2.3開(kāi)米

28、境界技術(shù)特征五采區(qū)露天礦地表境界拐點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)表3.3;五采區(qū)露天礦底板境界拐點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)表3.4;B表3.4露天礦底板境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表序號(hào)X座標(biāo)Y座標(biāo)D1439867437433079D2439847537434016D3439825537434627D4439807537434931D5439788137434849D6439743537435243D8439747937435478D9439737137435605D11439737137439737D12439695137435812D13439679637435812D14439675337435635D15439730537434863D17

29、439744137434842D18439786137434485D19439803037434327D20439810837433925D21439781537433896D22439781537433623D23439775737433339D25439800037433296露大礦取終幫坡角為35，最大開(kāi)采深度為130m。露大開(kāi)采區(qū)地表境界范圍的面積為281.57hm23.3儲(chǔ)量3.3.1儲(chǔ)量計(jì)算依據(jù)內(nèi)蒙古龍旺地質(zhì)勘探有限責(zé)任公司2006年6月提交的內(nèi)蒙古自治區(qū)東勝煤田銅匠川礦區(qū)烏蘭煤礦煤炭資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告中的3-1號(hào)、4-1號(hào)、4-2中、5-1號(hào)、6-1號(hào)、6-2中煤層底板等高線(xiàn)及儲(chǔ)量

30、估算圖。(2)2006年-2010年4月資源消耗量以礦方提供烏蘭煤礦5-1煤層采掘工程位置平面圖為依據(jù)。剝離量計(jì)算以礦方提供的烏蘭煤礦地質(zhì)地形圖為依據(jù)。3.3.2儲(chǔ)量五采區(qū)內(nèi)開(kāi)采儲(chǔ)量，如表3.5所示。表3.5開(kāi)采境界內(nèi)可采原煤量表煤層可采原煤量(Mt)五米區(qū)3-1123.354-1169.474-2中205.195-11430.596-1中57.06-2中合計(jì)1985.603.4剝離量計(jì)算根據(jù)煤層特點(diǎn)及開(kāi)采方法，可采儲(chǔ)量及剝離量計(jì)算采用平面法，分臺(tái)階計(jì)算經(jīng)計(jì)算本采區(qū)剝離量為19481.98萬(wàn)m3,經(jīng)計(jì)算五采區(qū)平均剝采比為981m3/t表3.6開(kāi)采境界內(nèi)剝離量項(xiàng)目五米區(qū)備注可米原煤量（Mt）19

31、85.60采出殘煤量煤合計(jì)1985.60錄H離量19481.98平均剝采比（m3/t）981第四章工作制度和生產(chǎn)能力4.1設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力4.1.1露天煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力的確定依據(jù)根據(jù)設(shè)計(jì)委托書(shū)的要求及目前市場(chǎng)需求，該露天礦生產(chǎn)能力為1.20Mt/a。內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭工業(yè)局內(nèi)煤局子【2010】107號(hào)批復(fù)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力：根據(jù)資源條件合理確定。(2)建設(shè)規(guī)模論證從技術(shù)角度確定的建設(shè)規(guī)模本礦走向尺寸較長(zhǎng)，煤層近水平，在采用單斗一一汽車(chē)工藝的情況下，工作線(xiàn)沿礦田五采區(qū)北界靠北“L”字型拉溝，由北向南，有西向東追蹤式推進(jìn)，采煤工作沿底板開(kāi)采的方式，采場(chǎng)的礦坑尺寸可以滿(mǎn)足露天礦1.20Mt/a的生產(chǎn)能

32、力。從煤質(zhì)角度確定的生產(chǎn)能力根據(jù)烏蘭礦原井工開(kāi)采變更開(kāi)采方式為露天開(kāi)采的主要理由是，本礦井田含6層可采煤層，分層較多，井工開(kāi)采難免將巖石混入毛煤之中，造成煤質(zhì)下降。該礦毛煤低位發(fā)熱量實(shí)際為5000大卡左右，煤質(zhì)不穩(wěn)定，確定為露天開(kāi)采后，目前尚無(wú)法確定分層剝挖后，煤巖混合程度對(duì)煤質(zhì)的影響，因此本設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬(wàn)噸/年,建議礦方據(jù)產(chǎn)品煤發(fā)熱量的具體情況再次技改提高生產(chǎn)能力。綜上所述，烏蘭露天煤礦確定120萬(wàn)噸/年的生產(chǎn)能力是合理的、可行的。4.1.2工作制度根據(jù)煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，露天礦工作制度為每年330d連續(xù)工作制,冬季不停產(chǎn)，每天3班，每班工作8小時(shí)。4.1.3露天礦建設(shè)規(guī)模根

33、據(jù)設(shè)計(jì)委托書(shū)，烏蘭煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定為1.20Mt/a。露天礦日平均產(chǎn)量為3636.36t。露天礦班平均產(chǎn)量為1212.12t。4.2露天煤礦服務(wù)年限烏蘭露天礦田五采區(qū)境界內(nèi)可采儲(chǔ)量1947.39萬(wàn)噸，含煤率按89.8%采出毛煤量萬(wàn)噸，儲(chǔ)量備用系數(shù)1.27。服務(wù)年限計(jì)算公式：PN=1985.60/1.2/120=13.8KAK為儲(chǔ)量備用系數(shù)露米取1.2；A生產(chǎn)能力為1.20Mt/a；P采出原煤量（Mt）。經(jīng)上述公式計(jì)算五米區(qū)服務(wù)年限為13.8年。經(jīng)計(jì)算后的露天礦服務(wù)年限，滿(mǎn)足煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，中型露天煤礦設(shè)計(jì)服務(wù)年限第五章采區(qū)劃分及拉溝位置5.1.1首采區(qū)(1)首采區(qū)確定的原則覆蓋

34、層薄、基建工程量小、見(jiàn)煤快、投資少、初期剝采比小的地方；煤層賦存條件好，高級(jí)儲(chǔ)量比例較高，資源儲(chǔ)量可靠；盡量靠近礦田邊界，容易選擇外排土場(chǎng)。外排距離近，占地少，實(shí)現(xiàn)內(nèi)排早；有利于采區(qū)的合理劃分及過(guò)渡；有利于地面生產(chǎn)系統(tǒng)及工業(yè)場(chǎng)地的合理布局；有利于地面防洪工程布置。首采區(qū)方案的優(yōu)化及技術(shù)特征露天礦分為五個(gè)米區(qū)，以五米區(qū)為首米區(qū)。五采區(qū)地表面積約28157hm2,位于礦田境界內(nèi)的西部，開(kāi)采深度以6-1煤層底板為界。5.1.2拉溝位置拉溝位置方案比選本礦田地層傾角13，煤層厚度較穩(wěn)定，拉溝位置的選擇，主要取決于地表地形。本設(shè)計(jì)中選擇拉溝位置的原則中主要考慮基建期工程量，初期剝采比，選擇外排土場(chǎng)容易，

35、有利于采區(qū)之間合理過(guò)渡，有利于礦山現(xiàn)狀的安排，有利于地面生產(chǎn)系統(tǒng)及工業(yè)場(chǎng)地的合理布局等因素，提出兩個(gè)拉溝方案進(jìn)行比選。沿五采區(qū)的西北部境界“L”型東西拉溝，工作線(xiàn)由北向南，由西向東推進(jìn)。沿五采區(qū)的北部境界線(xiàn)“凹”字型拉溝，工作線(xiàn)向南、西、東三個(gè)方向推進(jìn)。沿五采區(qū)的東南部境界線(xiàn)“一”字型拉溝，工作線(xiàn)由東南向西北方向推進(jìn)。相比于（1）、（2）方案，（3）方案的覆蓋層較厚，基建工程量大，排除。方案相比于方案，在基建、離排土場(chǎng)距離、總平面布置等方面沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì),但是（1）方案更容易實(shí)現(xiàn)內(nèi)排。故選擇（1）方案較好。第六章開(kāi)采工藝及開(kāi)采方法6.1開(kāi)采工藝6.1.1開(kāi)采工藝選擇原則及考慮因素開(kāi)采工藝及設(shè)備選

36、擇的主要影響因素及原則：(1)要充分考慮到礦區(qū)自然條件，包括地形特點(diǎn)，氣候條件，埋藏條件及煤巖性質(zhì)；(2)技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備性能可靠，經(jīng)濟(jì)合理。設(shè)備類(lèi)型、規(guī)格及生產(chǎn)能力要與露天礦規(guī)模相適應(yīng)；采、運(yùn)、排設(shè)備規(guī)格匹配合理。優(yōu)先選擇社會(huì)通用設(shè)備，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的靈活性與維修社會(huì)化，減少礦上綜合性壓力；優(yōu)先選擇先進(jìn)大型設(shè)備，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效、集中控制及管理現(xiàn)代化；遵循市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)原則，力求投資少，成本低、效益好；高效節(jié)能、節(jié)省燃油，易于修理；6.2開(kāi)采工藝選擇烏蘭煤礦煤層賦存平穩(wěn)，覆蓋物主要為砂質(zhì)泥巖及泥巖。從技術(shù)角度考慮所適應(yīng)的開(kāi)采工藝較多，輪斗一膠帶工藝，吊斗鏟倒堆工藝、單斗一卡車(chē)工藝、半連續(xù)開(kāi)采工藝和聯(lián)合開(kāi)采工

37、藝均可行。但從露天礦生產(chǎn)規(guī)模，初期投資及拉溝地段開(kāi)采條件看，單斗卡車(chē)工藝較為合適。其它工藝由于系統(tǒng)龐大，所需拉溝尺寸長(zhǎng)，基建投資大，適合于大規(guī)模開(kāi)采條件，從經(jīng)濟(jì)上考慮不適合1.20Mt/a規(guī)模生產(chǎn)礦山。故本設(shè)計(jì)推薦單斗一卡車(chē)工藝作為烏蘭露天礦的開(kāi)采工藝5。單斗一卡車(chē)工藝在我國(guó)露天礦山中已得到廣泛應(yīng)用，有著成功的應(yīng)用及完整的管理經(jīng)驗(yàn)。雖然該工藝存在燃油及輪胎消耗量大、經(jīng)濟(jì)運(yùn)距短、噸公里運(yùn)輸成本高、維修保養(yǎng)技術(shù)較復(fù)雜等缺點(diǎn)。但該工藝具有機(jī)動(dòng)靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，所需拉溝及工作線(xiàn)短，基建工程量小，投資少，見(jiàn)效快，建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)確定單斗一卡車(chē)工藝。6.2.1設(shè)備選型及數(shù)量621.1采裝設(shè)備選型及數(shù)

38、量計(jì)算(1)采裝設(shè)備選型露天礦根據(jù)礦床賦存條件、礦巖硬度、開(kāi)采參數(shù)、采剝總量、服務(wù)年限、開(kāi)拓運(yùn)輸系統(tǒng)、生產(chǎn)工藝、經(jīng)營(yíng)模式等因素確定采運(yùn)排設(shè)備。本露天礦煤層賦存為近水平，巖石普氏系數(shù)為5以下，標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階高度10m,移動(dòng)坑線(xiàn)開(kāi)拓，采礦剝離工程全部外包經(jīng)營(yíng)模式，采裝設(shè)備宜采用生產(chǎn)能力適中，選采性能好，易于租賃，社會(huì)上較常見(jiàn)的機(jī)型。16m3以下的液壓鏟單機(jī)能力偏小，所需數(shù)量太多，4.0m3以上的液壓鏟社會(huì)上很難租到，2-25m3液壓反鏟較為合適。根據(jù)本礦達(dá)產(chǎn)時(shí)剝離臺(tái)階數(shù)量及設(shè)計(jì)臺(tái)階高度的需求，從簡(jiǎn)單化管理生產(chǎn)角度出發(fā)，選擇2-25m3液壓反鏟。采裝設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表6.1。表6.1斗容為2-25m3型

39、液壓反鏟主要技術(shù)參數(shù)表序主要規(guī)格性能單參數(shù)備注1鏟斗容積m252最大挖掘高度m9963站立水平最大挖掘半徑m1114最大卸載高度m9965-最大挖掘深度m707選擇ZL-50型前端式裝載機(jī)進(jìn)行剝離和采煤工作面的輔助作業(yè)。(2)設(shè)備能力計(jì)算斗容為25m3型液壓反鏟生產(chǎn)率計(jì)算：理論小時(shí)能力Qj=3600XVKXKm/(TXKs)，m3/h式(6.1)式中：Vk鏟斗幾何容積，取2.5m3;km鏟斗裝滿(mǎn)系數(shù)，0.91.2,取下限；Ks礦巖松散系數(shù)，取1.25;T工作循環(huán)時(shí)間，s；T=t裝+t卸+t重運(yùn)+t空運(yùn)=10+4+12+8=34s經(jīng)計(jì)算，理論小時(shí)能力Qj=190m3/h設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力Qm=QjX

40、24XKiX27.5Xa=60192m3式(6.2)式中：K時(shí)間利用系數(shù)，0.60.85,取下限；K2設(shè)備出動(dòng)率，80%。本設(shè)計(jì)液壓反鏟月設(shè)計(jì)能力取60000m3。由上述計(jì)算可知，1臺(tái)2-25m3型液壓反鏟每月可完成采剝量60000m3，考慮冬季作業(yè)受氣候影響因素，年有效工作日按10月計(jì)算，則1臺(tái)2-2.5m3型液壓反鏟每年能完成采剝量按60萬(wàn)m3。達(dá)產(chǎn)年剝離巖石量1113.96萬(wàn)m3，需要挖掘機(jī)數(shù)為：1113.96八60=18.53臺(tái)，取19臺(tái)；每年采出煤量為120萬(wàn)噸，需要挖掘機(jī)數(shù)為：120/(60X1.27)=1.57臺(tái)，取2臺(tái)。共需2-25m3型液壓反鏟21臺(tái)。621.2運(yùn)輸設(shè)備選型及

41、數(shù)量計(jì)算(1)運(yùn)輸設(shè)備選型單斗一一汽車(chē)工藝中斗容比一般為36,剝離物容重按1.95t/m3計(jì)算，勺斗的滿(mǎn)斗系數(shù)按0.9計(jì)算，則2.5m3液壓挖掘機(jī)的每斗裝載量為4.4t,4.4tX(36)=13.2-26.41。礦用自卸車(chē)載重與車(chē)廂容積關(guān)系見(jiàn)表6.2。表6.2礦用自卸車(chē)載重與車(chē)廂容積關(guān)系載重/1)2025車(chē)廂容積/m3)*、t_t_i、,、r.kt1315,、,_.-工*_1_1、-.：、-_、pr鏟與車(chē)的利用率通常情況卜鏟小，因此選擇斗容比略大一些，匹配20t級(jí)礦用自卸卡車(chē)，鏟裝45斗，比較適合，所以選取20t的BJ-374型自卸汽車(chē)為運(yùn)輸設(shè)備BJ374型自卸汽車(chē)技術(shù)特征見(jiàn)表6.3。表6.3

42、北京BJ374型自卸汽車(chē)主要技術(shù)性能及規(guī)格表項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型式載重(t)自重(t)車(chē)廂容積3(m/h)外形尺寸長(zhǎng)(m)寬(m)高(m)軸距(m)輪距刖(m)最小離地咼度(m)最小轉(zhuǎn)彎半徑(m)貨箱最大傾斜角(0)北京BJ3744X22015610.713477162.9093.113.62.350385950(2)運(yùn)輸設(shè)備數(shù)量計(jì)算運(yùn)煤式(6.3)A=480XGX%XK2/(TXK3)m3/臺(tái)班表6.4卡車(chē)效率計(jì)算基礎(chǔ)表項(xiàng)目單位煤M-r7巖石表土物料容重t/m31.272.281.76松散系數(shù)1.231.401.20卡車(chē)臺(tái)許載重量t202020卡車(chē)頭際載重里t13216.618.8卡車(chē)載重利用系數(shù)06

43、00.600.60車(chē)廂容積m310.713.410.713.410.713.4載重容積m38.8108.3109.511每車(chē)裝斗數(shù)斗/車(chē)767裝車(chē)時(shí)間分鐘5.15.15.1卸車(chē)時(shí)間分鐘111等車(chē)及其他時(shí)間分鐘444上述時(shí)間小計(jì)分鐘10.110.110.1運(yùn)輸不均衡系數(shù)1.21.21.2松散容重t/m31031.631.47卡車(chē)行使速度平坡KM/h252525上、下坡151515臺(tái)年生產(chǎn)能力Kt治年1121561563K.m/臺(tái)年88.1968.4288.64式中：G汽車(chē)額定斗容13m3;%汽車(chē)?yán)孟禂?shù)：取0.6;K2滿(mǎn)載系數(shù)，取0.9;K3松散系數(shù)，取11；T汽車(chē)周轉(zhuǎn)時(shí)間，分（按30km運(yùn)距計(jì)

44、算，重車(chē)運(yùn)行車(chē)速車(chē)運(yùn)行車(chē)速25km/h）。T=t+t+t+t+t裝走調(diào)停卸=5.1+12+1.5+2.5+1=22.1經(jīng)計(jì)算，A=13861m3/臺(tái)班Q=人XCXHXK4=6861.19m3式中：C每日工作班數(shù)，取3;H月工程作業(yè)天數(shù)，取27.5;K4出車(chē)率，取0.6。計(jì)算每臺(tái)卡車(chē)全年生產(chǎn)時(shí)運(yùn)煤能力6.86萬(wàn)m3。、二小運(yùn)巖A=480XGXK1XK2/（K3XT）m3/臺(tái)班式中：G汽車(chē)額定斗容13m3;K1汽車(chē)?yán)孟禂?shù)：取0.6;K2滿(mǎn)載系數(shù)，取0.9;K3松散系數(shù)，取11;T汽車(chē)周轉(zhuǎn)時(shí)間，分（按10km運(yùn)距計(jì)算，重車(chē)運(yùn)行車(chē)速空車(chē)運(yùn)行車(chē)速25km/h）。T=t+t+t+t+t裝走調(diào)停卸=5.1

45、+6.4+1.5+2.5+1=16.5分經(jīng)計(jì)算，A=18565m3/臺(tái)班Q=人XCXHXK4=9189.68m3式中：c每日工作班數(shù)，取3;H月工程作業(yè)天數(shù)，取27.5;K4出車(chē)率，取0.60。計(jì)算每臺(tái)卡車(chē)運(yùn)巖年能力11.03萬(wàn)m3。式5km/h，空(3)設(shè)備數(shù)量計(jì)算根據(jù)本露天礦達(dá)產(chǎn)年運(yùn)輸量，煤為120萬(wàn)噸(97.15萬(wàn)m3)，巖為1113.96萬(wàn)m3,計(jì)算需20t自卸卡車(chē)運(yùn)煤18臺(tái)，運(yùn)剝離物101臺(tái)，設(shè)計(jì)共需20t自卸卡車(chē)119臺(tái)7。621.3鉆孔設(shè)備選型及臺(tái)數(shù)確定(1)設(shè)備選型根據(jù)本礦條件，剝離選擇小型的KQ-150型潛孔鉆機(jī)。KQ-150鉆機(jī)的技術(shù)參數(shù)見(jiàn)附表6.5。(2)鉆機(jī)生產(chǎn)能力及數(shù)

46、量的確定鉆機(jī)生產(chǎn)能力：式(6.4)班。班生產(chǎn)能力：根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，確定巖石臺(tái)班能力為48m/臺(tái)班，煤臺(tái)班能力為47m治年生產(chǎn)能力：15km/h，表6.5KQ-150潛孔鉆機(jī)規(guī)格參數(shù)表序目技術(shù)特征單位KQ-1501鉆孔直徑mm150-1702鉆孔方向060-903鉆孔深度m1754鉆桿直徑mm1335鉆桿長(zhǎng)度m96回轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)217,292,4297叵轉(zhuǎn)扭矩kg.m296,250,2188提升力kg25009提升速度m/mi1010行走方式履帶11爬坡能力01412行走速度km/h1.012捕塵方式濕式13供風(fēng)方式移動(dòng)壓風(fēng)機(jī)14壓氣用量m3/m15415總功率kw58516冋轉(zhuǎn)由機(jī)kw1017提升由

47、機(jī)kw7.518行走電機(jī)kw2219由源電壓v38020鉆機(jī)白重t1421外形尺寸m22工作狀態(tài)：長(zhǎng)m65923寬m31224高m12925運(yùn)輸狀態(tài)：長(zhǎng)m1226寬m31227咼m336ZN=900nLb式中：ZN鉆機(jī)年生產(chǎn)能力m/a；n年工作臺(tái)班利用系數(shù)，取0.85;Lb臺(tái)班能力，m/臺(tái)班。經(jīng)計(jì)算得：ZN巖=36720m冶年Zn煤=34686m冶年根據(jù)達(dá)產(chǎn)年時(shí)期煤及巖石的年爆破量確定鉆機(jī)數(shù)量巖石（最大）1113.96萬(wàn)m3/年,煤120萬(wàn)t/年。確定鉆機(jī)數(shù)量為：N2=KVN/ZNP式（6.6）式中：K鉆機(jī)利用系數(shù)，取1.04;N2鉆機(jī)所需臺(tái)數(shù)，臺(tái)；VN年需爆破量；ZN臺(tái)年能力（m/臺(tái)年）；P

48、每米鉆孔爆破量，巖石平均為40m3/m,煤為16m3/m。經(jīng)計(jì)算得：巖石最大需1.26臺(tái)，煤需1.77臺(tái),綜合考慮取4臺(tái)鉆機(jī)。KQ-150鉆機(jī)4臺(tái)。621.4排土設(shè)備選型在單斗一汽車(chē)工藝中，排土采用汽車(chē)邊緣式或場(chǎng)地式排土，排土設(shè)備為推土機(jī)，根表6.6T-220推土機(jī)主要技術(shù)性能及規(guī)格表序號(hào)主要技術(shù)性能單位數(shù)值1發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率Hp2202工作重量t23.673最大牽引力t24.04班推土能力3m5推土板：寬度mm43656咼度mm10557切土深度mm5408提升咼度mm9走行速度：前進(jìn)km/h25-9910后退km/h3.0-9.411外形尺寸：機(jī)體長(zhǎng)mm710012機(jī)體寬mm436513機(jī)體

49、咼mm357514覆帶板寬度mm15履帶板接地長(zhǎng)度mm16兩履中心間距mm17平均接地壓力Kg/m218爬坡度02019參考價(jià)格萬(wàn)元20制造廠家據(jù)本礦采用的自卸汽車(chē)噸位，選擇T220型推土機(jī)。主要技術(shù)性能見(jiàn)表6.6。621.5輔助設(shè)備根據(jù)采剝生產(chǎn)的需要，本著盡可能減少投資，充分利用礦區(qū)已有設(shè)備的原則，選用了必要的輔助設(shè)備。設(shè)計(jì)選用了T-220型推土機(jī)，用其配合采煤液壓挖掘機(jī)作業(yè)，包括清理工作面，煤層頂?shù)装宓容o助生產(chǎn)作業(yè)。并負(fù)責(zé)坑內(nèi)外運(yùn)輸?shù)缆返钠秸?。另選用前裝機(jī)、灑水車(chē)等進(jìn)行輔助生產(chǎn)。露天礦投產(chǎn)后主要采掘設(shè)備見(jiàn)表6.7。表6.7達(dá)產(chǎn)年主要采掘設(shè)備數(shù)量表設(shè)備規(guī)格數(shù)量采掘設(shè)備液壓挖掘機(jī)2.0-2.5

50、21鉆機(jī)KQ-1504自卸卡車(chē)BJ374119推土機(jī)T-22056.3剝離方式和米煤方法6.3.1采煤方法礦田范圍內(nèi)主采煤層為6-1中、5-1、3-1、4-1、4-2中煤層，本礦田地層傾角13,煤層厚度較穩(wěn)定。煤的硬度較硬，經(jīng)爆破后液壓鏟可以采裝。煤層臺(tái)階采用傾斜分層。煤層的開(kāi)采方法為：3-1、4-1、4-2中、5-1都為煤層為煤巖混合臺(tái)階，3-1為巖層在上，巖層在下，4-1、4-2中、5-1為煤層在上，巖層在下，本設(shè)計(jì)中命名為1340臺(tái)階，6-1中煤層單獨(dú)成一臺(tái)階。煤層由液壓挖掘機(jī)裝自卸卡車(chē)，經(jīng)工作面移動(dòng)坑線(xiàn)及地面運(yùn)煤干線(xiàn)運(yùn)往地面。采剝臺(tái)階均實(shí)行跟蹤式開(kāi)采。6.3.2剝離方式本礦田巖石大部分

51、屬于中硬偏軟巖石，經(jīng)爆破可由液壓挖掘機(jī)采裝。露天礦開(kāi)采剝離物以混合分層劃分臺(tái)階，5-1頂板以下臺(tái)階以?xún)A斜分層，依煤層頂板傾角劃分臺(tái)階，其上臺(tái)階一律采用水平分層。3-1、4-1、4-2、5-1頂板臺(tái)階為一個(gè)傾斜臺(tái)階，臺(tái)階高度在3-10米之間變化，標(biāo)準(zhǔn)剝離臺(tái)階高度為10m。工作面剝離方式為液壓挖掘機(jī)采挖，分二層開(kāi)采，上分層采用端工作面下挖后退式平裝車(chē)，下分層采用端工作面下挖后退式下裝車(chē)。6.3.3開(kāi)采要素臺(tái)階劃分及臺(tái)階高度的確定根據(jù)剝離物和煤的物理力學(xué)性質(zhì)及其埋藏條件，依據(jù)開(kāi)采工藝及采掘設(shè)備規(guī)格，設(shè)表6.8工作平盤(pán)要素表符號(hào)符號(hào)意義單位要素值煤臺(tái)階土巖臺(tái)階H臺(tái)階高度m煤層厚度10A米掘帶寬度m88

52、am臺(tái)階坡面角07070b爆堆伸出m33C坡底安全距離m33T運(yùn)輸通道寬度m1515D+F坡頂?shù)铰愤叞踩嚯xm33Bmin最小工作平盤(pán)寬度m3232計(jì)確定剝離臺(tái)階!高度為10m,臺(tái)階水平分層；煤臺(tái)階依照煤1層厚度劃分為個(gè)臺(tái)階采掘帶寬度詳見(jiàn)圖6.1圖6.1最小工作平盤(pán)組成要素示意圖考慮作業(yè)設(shè)備的規(guī)格、采裝作業(yè)、爆破參數(shù)條件等因素，確定巖石和煤層的采掘帶寬度都為8m。最小工作平盤(pán)寬度剝離臺(tái)階最小工作平盤(pán)要素見(jiàn)表6.8。6.3.4降深方式根據(jù)本礦的煤層實(shí)際賦存情況，采用分層掘溝降深，基建期降深至4-1煤層頂板,當(dāng)剝采工程降深到6-1中煤層底板時(shí)，即完成了全部的降深工作。6.3.5工作幫的構(gòu)成工作幫分

53、為煤臺(tái)階及巖臺(tái)階，臺(tái)階數(shù)量隨著地形的變化而略有變化，多數(shù)情況下為3個(gè)采煤臺(tái)階，三個(gè)煤巖混合臺(tái)階，第一個(gè)臺(tái)階上盤(pán)為1390水平，下盤(pán)為煤層底板，第二個(gè)臺(tái)階，上盤(pán)為煤層頂板，下盤(pán)為煤層底板，第三個(gè)臺(tái)階上盤(pán)為每臺(tái)階，下盤(pán)為煤層底板，8-10個(gè)剝離臺(tái)階。6.4開(kāi)拓運(yùn)輸系統(tǒng)6.4.1運(yùn)輸方式(1)運(yùn)輸設(shè)備選擇本設(shè)計(jì)確定該礦采用單斗一一卡車(chē)開(kāi)采工藝，所以采掘場(chǎng)的運(yùn)輸方式為公路汽車(chē)運(yùn)輸。在本礦的開(kāi)采條件下，采用自卸載重汽車(chē)進(jìn)行采剝運(yùn)輸是合理的選擇。公路汽車(chē)運(yùn)輸具有如下特點(diǎn)：有較高的機(jī)動(dòng)性，靈活性；轉(zhuǎn)彎半徑小，爬坡能力大；礦山基建投資低，掘溝速度快；建設(shè)時(shí)間短；挖掘機(jī)采裝礦巖和廢石排棄效率高；有利于采用移動(dòng)坑

54、線(xiàn)開(kāi)拓，陡幫作業(yè)；有利于分采、分裝、分運(yùn)，有利于采用咼臺(tái)階和近距離排土。雖然汽車(chē)運(yùn)輸有其固有的弱點(diǎn)，如燃油和輪胎消耗大、運(yùn)輸成本高、經(jīng)濟(jì)運(yùn)距短、保養(yǎng)和維修技術(shù)復(fù)雜等，但在烏蘭煤礦的作業(yè)條件及開(kāi)采規(guī)模情況下，采用汽車(chē)運(yùn)輸明顯利大于弊，國(guó)內(nèi)類(lèi)似礦山大多使用汽車(chē)就是明證。開(kāi)拓運(yùn)輸系統(tǒng)的選擇移交生產(chǎn)時(shí)期開(kāi)拓運(yùn)輸系統(tǒng)從礦建工程開(kāi)始到移交生產(chǎn)時(shí)，所有剝離物全部采用外部排土，外排土場(chǎng)位于采掘場(chǎng)的南部。煤層頂板臺(tái)階、1390水平、1400水平、1410水平，通過(guò)頂幫移動(dòng)坑線(xiàn)運(yùn)到1420水平，通過(guò)1420水平東端的出口運(yùn)出采掘場(chǎng)，運(yùn)到外排土場(chǎng)。詳見(jiàn)移交生產(chǎn)時(shí)剝采排工程位置及運(yùn)輸系統(tǒng)平面圖達(dá)產(chǎn)時(shí)期開(kāi)拓運(yùn)輸系統(tǒng)達(dá)到

55、設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)，下部不能實(shí)現(xiàn)內(nèi)排，所有剝離物全部采用外部排土，外排土場(chǎng)位于采掘場(chǎng)的南部。煤層頂板臺(tái)階1360水平、1370水平1380水平、1390水平、1400水平、1410水平的剝離物，通過(guò)頂幫移動(dòng)坑線(xiàn)運(yùn)到1420水平，通過(guò)1420水平東端的出口運(yùn)出采掘場(chǎng)，運(yùn)到外排土場(chǎng)。煤運(yùn)送到煤場(chǎng)。詳見(jiàn)達(dá)產(chǎn)時(shí)剝采排工程位置及運(yùn)輸系統(tǒng)平面圖其它運(yùn)輸露天礦雜作業(yè)、材料及人員等運(yùn)輸經(jīng)礦山道路和采場(chǎng)、端幫及移動(dòng)坑線(xiàn)至采場(chǎng)及排土場(chǎng)各工作面。各類(lèi)雜作業(yè)及人員運(yùn)輸采用各自的專(zhuān)用車(chē)輛；雨季采場(chǎng)降雨匯水的處理采用移動(dòng)泵站和排水管道。6.4.2運(yùn)輸量根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃安排，露天礦各年度產(chǎn)品煤及剝離物運(yùn)輸量見(jiàn)表6-9。表6-9剝離和采

56、煤運(yùn)輸量表生產(chǎn)時(shí)期原煤量（Mt）剝離物（Mm3）錄H離量移交0.24506達(dá)產(chǎn)后09716.186.4.3礦山道路本次設(shè)計(jì)露天礦五采區(qū)煤的運(yùn)距不長(zhǎng)，在3.0km左右，后期隨著拉溝位置的推進(jìn)，離排土場(chǎng)越來(lái)越近。6.4.3.1坑內(nèi)道路工作面道路為移動(dòng)道路，隨著工作面的推進(jìn)逐漸形成，推平壓實(shí)即可。6.4.3.2地面道路露天礦地面道路包括1號(hào)礦山道路、2號(hào)礦山道路1號(hào)礦山道路：從采場(chǎng)至外排土場(chǎng)，主要負(fù)擔(dān)剝離物外排運(yùn)輸任務(wù)。2號(hào)煤炭外運(yùn)公路：從煤場(chǎng)到神公公路，路過(guò)工業(yè)廣場(chǎng)。6.4.3.3道路維護(hù)及時(shí)清理路面雜物，如汽車(chē)掉落的巖石塊等。及時(shí)修復(fù)路基缺口、路基沉陷。邊坡塌方：小塌方或水溝阻塞，必須及時(shí)進(jìn)行清

57、理，以利排水。雨季前必須將所有邊溝、排水溝進(jìn)行全面清通。及時(shí)修復(fù)損壞的擋土墻及護(hù)坡。(7)平時(shí)或雨季中出現(xiàn)的坑包，應(yīng)按照“強(qiáng)基薄面”的辦法，先挖補(bǔ)基層，用塊石修補(bǔ)大致平整后再施工表面磨耗層。每年雨季末期作為路面全面恢復(fù)時(shí)間，同時(shí)添加鋪磨耗層加以養(yǎng)護(hù)路面，翻漿路段必須處理好路基、縱橫向盲溝、涵管，并將路面恢復(fù)好6.5穿孔爆破6.5.1穿孔方式和鉆機(jī)選型該礦山采場(chǎng)上部為第四系松散物和基巖所覆蓋，主要由淺灰、灰紫、灰黃、淺灰色泥巖，沙質(zhì)泥巖。粉砂巖細(xì)、中粗粒砂巖、中上部由深灰色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖夾薄層泥巖和煤層組成。巖石的普氏硬度系數(shù)f=3-6,為了挖掘機(jī)能發(fā)揮高效率，均需爆破。采用KQ-150潛孔鉆

58、機(jī)，垂直鉆孔，起爆方法采用單排孔爆破。煤臺(tái)階也采用KQ-150潛孔鉆機(jī)，垂直鉆孔，起爆方法采用雙排孔松動(dòng)爆破。6.5.2.爆破安全技術(shù)措施爆炸性材料的購(gòu)買(mǎi)、運(yùn)輸、貯存、適用和銷(xiāo)毀，永久性爆炸材料庫(kù)建設(shè)建筑機(jī)構(gòu)及各種防護(hù)措施，庫(kù)內(nèi)的內(nèi)、外部安全距離等都必須符合國(guó)家有關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。爆破后的剩余的炸藥材料，必須當(dāng)天退回爆炸材料庫(kù)，嚴(yán)禁在工地存放和銷(xiāo)毀。在爆破區(qū)域內(nèi)放置和使用爆炸材料過(guò)程中，20m以?xún)?nèi)嚴(yán)禁煙火，10m以?xún)?nèi)嚴(yán)禁非工作人員進(jìn)入。炮孔的裝藥和充填必須遵守以下規(guī)定裝藥前在爆破區(qū)兩端插好警戒旗，嚴(yán)禁與工作無(wú)關(guān)人員和車(chē)輛進(jìn)入爆破區(qū)。雷管腳線(xiàn)、導(dǎo)爆管的連接和裝藥作業(yè)必須有專(zhuān)人負(fù)責(zé)。裝藥時(shí)，每個(gè)

59、炮孔同時(shí)操作人員不應(yīng)超過(guò)3人，嚴(yán)禁向炮孔內(nèi)投擲起爆具和受沖擊易爆的炸藥，嚴(yán)禁使用塑料、金屬或帶金屬包頭的炮桿。炮孔卡堵或雷管腳線(xiàn)及導(dǎo)爆管損壞時(shí)應(yīng)及時(shí)處理，無(wú)法處理時(shí)必須插上標(biāo)志，按拒爆處理。機(jī)械化裝藥時(shí)，必須有專(zhuān)人操作第七章礦建工程和開(kāi)采進(jìn)度計(jì)劃7.1礦建工程量及建設(shè)時(shí)間本區(qū)地形平緩，沖溝縱橫，溝深坡陡，煤層賦存近水平，根據(jù)移交生產(chǎn)時(shí)期的開(kāi)拓運(yùn)輸方式，排土場(chǎng)布置及地面運(yùn)輸干線(xiàn)的布局，采用單斗一一汽車(chē)開(kāi)采工藝，分層掘溝,采用移動(dòng)坑線(xiàn)方式拉溝延深，由頂板向底板降段?；ㄆ趧冸x物多為土沙等第四系松散層。為保證露天礦以1.20Mt/年生產(chǎn)能力移交，并使移交后的露天礦能夠正常生產(chǎn)，預(yù)留了足夠的回采儲(chǔ)備煤

60、量。7.1.1礦建工程移交標(biāo)準(zhǔn)移交生產(chǎn)時(shí)，所需外部生產(chǎn)設(shè)施及輔助設(shè)施建成并可以投入運(yùn)行；露天礦采煤及剝離運(yùn)輸系統(tǒng)已經(jīng)形成；移交時(shí)生產(chǎn)能力達(dá)到0.60Mt/a以上；移交時(shí)備采煤量夠采46個(gè)月，為：0.200.30Mt;移交時(shí)工作幫符合規(guī)定的開(kāi)采參數(shù)，具備足夠空間，以便正式生產(chǎn)。礦建工程量根據(jù)移交生產(chǎn)時(shí)期剝采工程位置平面圖，計(jì)算礦建工程量為438.18萬(wàn)ma。礦建工程量見(jiàn)表7.1。7.1.2建設(shè)時(shí)間根據(jù)礦建工程量和剝離采用2.5m3456液壓挖掘機(jī)，運(yùn)輸采用20t自卸卡車(chē)的設(shè)備施工強(qiáng)度，露天礦礦建工程將在1年內(nèi)完成。因此，設(shè)計(jì)確定露天礦建設(shè)工期為1年7.2開(kāi)采進(jìn)度計(jì)劃7.2.1開(kāi)采進(jìn)度計(jì)劃編制的依