GB 50598-2010 水泥原料矿山工程设计规范
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5 矿山开采

5.1 一般规定

5.1.1 水泥原料矿山开采设计,应满足生产安全、技术可靠、工艺先进、流程简单、经济合理的原则。

本条规定了矿山开采设计应遵循的主要原则。

5.1.2 水泥原料露天矿山应采用自上而下、水平分层台阶开采方法,做到“采剥并举,剥离先行”。

本条规定水泥原料露天矿山开采方法以及矿山剥离与采矿的超前关系。

1 硬质矿物采矿方法可按表1分类:

表1 硬质矿物采矿方法分类表

2 软质矿物采矿方法可按表2分类:

表2 软质矿物采矿方法分类表

5.1.3 矿山设计应以贯彻节能减排为原则。在满足生产需要的前提下,所配置设备应尽量采用大型设备。当条件许可时,宜采用以下方案:

1 矿山工程地质、矿岩赋存形态以及地形等条件许可时,宜选用溜井—平硐设计方案。

2 当采用移动式破碎机时,运距小于200m的情况下,可采用装载机直接装卸矿石。

3 大型矿山可采用分期分区开采法,减少各时期矿石的运输距离。

矿山设计的各个方面均应考虑节能减排的措施。例如,溜井—平硐方案可以充分利用势能将矿石从高处直接溜放至山下较低处,有效缩短矿石的机械运输距离,大幅度节省能耗;当采用移动式破碎机方案时,可以将破碎机尽量靠近采矿工作面,通过装载机直接将矿石运至破碎机的喂料仓,也能较大幅度地节省运输成本;分期、分区开采方案对于矿区范围较大的矿山来说,能显著缩短汽车运输距离等。

5.1.4 初期开采部位宜布置在地质勘查划定的高级储量位置。

高级储量地段因布置的地质工作量多,故可信度高。将初期开采部位布置在高级储量范围内,有利于矿山初期的正常生产。

5.1.5 根据矿山地形、地质条件,在保证矿山服务年限和充分利用资源的前提下,应采取分期、分区的开采方式。

对于矿区范围大、资源储量大或自然条件不适合一次性开采的矿山,应采取分期、分区开采设计,有利于减少矿山初期投资。

5.1.6 水泥原料露天矿山的储备矿量应符合表5.1.6的规定。

表5.1.6 水泥原料矿山的储备矿量

开拓矿量是指开拓工程已经完成、出矿和废石的运输系统已经形成、具备了进行采准工作的条件、完成了开拓工程的最下一个台阶水平标高以上的矿量。

开拓矿量的计算公式如下式:

可采矿量是开拓矿量的一部分,指生产中能连续采出的矿量,即在台阶上矿体上面和侧面已经被揭露出来,保留最小工作平台宽度以外能采出的矿量。

可采矿量的计算公式如下式:

5.1.7 水泥原料矿山顶部开采时,应合理确定第一开采水平标高。当采用多台阶生产时,各台阶之间应满足合理的超前关系。

为减少采准和剥离工程量,第一开采水平的标高是顶部开采设计首先要解决的问题。它由以下三个主要条件确定:第一台阶的可采矿石量及服务年限,运输线路能够顺利通达的标高,第一台阶的段高。当三个条件不能同时满足设计要求时需要调整第一开采水平的标高。

5.1.8 厚层覆盖土的剥离工作,宜采用机械剥离,基岩表面呈犬齿状岩溶的覆盖土剥离,可采用其他剥离方法。夹石和顶、底板围岩的剥离与矿石开采方法相同,但应分爆分装,条件允许时应搭配利用。

厚层覆盖土采用机械剥离能提高剥离效率,增大剥离强度,从而增加矿山开采强度。剥离后的覆盖土单独存放可为采矿场闭坑后及废石场的土地复垦提供土源。

5.1.9 矿山基建剥离采准范围,应满足可采矿量及采场要素的要求,不宜采用半填半挖的采准方式。部分剥离及采准工程中的矿石,可临时堆放在基建采准工作面。并应符合下列规定:

1 基建剥离采准位置应布置在高级储量范围内,并应确定初始开采标高和初始台阶开采方式。

2 基建工作面应满足最小平台宽度和最小工作线长度要求。

矿山剥离及采准工作是为投产准备必须的生产条件。实际上位于剥离采准范围内的基建工程量,经常包含部分完全能利用的矿石,如果直接将这些矿石运至废石场排弃掉,无疑是个损失,故在基建施工过程中,可以根据实际情况,将部分合格矿石临时堆放在采准工作面上,供投产后生产使用。当然临时堆放基建时期产生的矿石也要综合考虑工作面有效宽度及工作线长度等因素,不能给基建投产后的正常生产带来障碍。

5.1.10 水泥原料矿山的设计回采率不应小于95%。

对于水泥原料矿山,设计圈定的可采矿量理应全部采出,但考虑到在生产中的开采损失一般为1%~4%、运输损失一般为0.5%~3%。而这些损失的一部分还可以在矿山后续开采时回收利用。根据水泥矿山正常生产数据,二者之和最大约为5%,故确定水泥原料矿山设计的开采回采率不应小于95%。