露天玄武巖礦山礦建工程建設要點

蔡祖架

（浙江交通資源投資有限公司礦業分公司，浙江 杭州 310004）

一般露天玄武巖礦山的開發需要企業編制《礦產資源開發利用方案》，該方案對礦山開采方式、生產加工工藝、開拓系統、安全設施等做出初步設計，在初步設計的基礎上可以對加工生產線的建設、首采平臺表土剝離、安全預評價等做出擴初設計，這是明確礦建工程建設范圍的前提。而礦建工程建設的質量直接影響產能及企業的經濟效益。

本文結合浙江省嵊州市下王鎮溪后村優優坪建筑用石料（玄武巖）礦山對礦建工程建設要點做出探討。該礦山為露天礦山，開采標高+131.4m～+60.0m，資源總儲量約1300萬噸，剝采比為0.206。礦建工程涉及產能450T/小時的加工生產線建設、開拓運輸系統道路修筑、表土剝離、邊坡中深孔爆破、辦公樓及配電用房建設等。

1 工程設計階段

1.1 生產線產能設計及設備型號選擇

生產線產能設計應充分考慮礦山資源儲量、年最大開采量、開采方式、周邊市場對礦成品的需求等因素。本文所列的露天玄武巖礦山加工生產線產能設計為450噸/小時，年加工生產礦產品190萬噸，預計7年左右開采完畢。

在設備型號的選擇上，選擇大噸位和先進的設備對于提高產能有顯著的作用。一般影響設備選型的因素主要包括資源條件，即礦產的賦存，礦石的結構及密度，礦成品的定位及需求。本文所列礦山因為是露天玄武巖礦山，玄武巖密度在2.8～2.87之間，平均抗壓強度在155MPa～180MPa。礦床整齊，易于開采，所以選擇單機處理能力≥600t/h的顎式破碎機破碎機進行粗破，經皮帶機輸送后選用單機處理能力≥500t/h液壓圓錐破碎機進行中度和細度破碎，再選用單機處理能力≥500t/的立軸沖擊式破碎機進行整形，經過兩臺三層篩網的Y225M-6型振動篩篩分以及中間增加選粉機進行選粉工藝后進行礦產品輸出到達成品庫，很好的滿足了市場需求。

生產線產能設計和設備型號選擇應遵循生產技術先進，生產適用和經濟合理的方案，具體工作上還應當綜合設備情況，對使用性能、可靠性、維修性、經濟性、環境保護和職業的衛生和安全、政策推行情況等進行綜合設計，同時產能設計需要最大限度節約建設能源和實施節能減排，及時掌握和更新露天礦山砂石骨料生產線加工的新技術、新方法、新工藝。

1.2 施工圖設計

施工圖設計是露天礦山礦建工程重要內容，需要在產能設計的基礎上進行進一步的優化設計。一般施工圖設計文件的深度應能滿足編制施工圖預算、能根據施工圖以安排設備材料訂貨和工廠制作、能根據圖紙進行施工和安裝并且能根據施工圖進行竣工驗收。施工圖應確保準確、完整以便為后續的施工環節提供最直接的依據。準確、完整的施工圖對推進礦建工程施工進度、縮短基建工期、提升施工質量等提供保障。完整的施工圖應包括封面、圖紙目錄、設計施工說明、總平面布置圖、立面圖、工藝圖、剖面圖、局部放大圖、詳圖等。

具體分為兩部分：

（1）爆破開采施工圖設計：按照《礦產資源開發利用與安全設施設計方案》中的相關內容進行爆破開采設計，首先修筑上山開拓道路，結合基建首采作業面位置及基建完成后形成的作業平臺，按照《露天礦山廠礦道路設計規范》的規定設置雙車道、寬度為7米、縱坡為8%的東、西兩邊兩條道路[1]。開采方式采用山坡露天開采；開拓方式采用汽車運輸公路開拓；采礦方法采用自上而下分臺階開采，臺階高度15米，坡面角為60度；爆破方式采用中深孔穿孔、多排延時爆破。由于本文所列礦山為露天玄武巖礦山，礦床呈節點柱狀整齊分布，易于開采，所以在進行大面積大方量爆破時，爆堆集中，爆破達到了良好的效果。

（2）土建及機電安裝等施工圖設計：土建施工圖設計涉及的工程主體有粗碎車間、中細碎車間、篩分整形車間、成品料庫車間、裝車車間、排水工程（包括水溝及沉淀池）、辦公樓及配電房建設、車間廠房基礎及排土場等。

機電安裝施工圖設計涉及工程主體有破碎設備、篩分設備、皮帶輸送機、自動裝車系統、除塵裝置、電力系統、自動化控制系統及消防系統等。

施工圖設計時，應對一些關鍵施工部位進行詳細而明確的施工說明，對一些特定的工藝和技術進行明確的規定，這樣才能保證設計圖中的一些效果能夠在實際的施工中得到落實，如土建施工圖中，根據工程勘察數據，對地基承載力不夠的施工部位必須嚴格進行土方換填的說明；對一些隱蔽性的工程部位要說明施工工序；對一些預埋件所用的材料、規格、尺寸必須用詳圖進行說明；對測量放樣的精度、基礎結構配筋的受力等要嚴格達到建筑施工規范的要求等。而機電設備安裝施工圖對一些關鍵設備的安裝精度必須明確標明安裝誤差允許范圍，對一些鋼材的用量、規格必須用表格進行統計[2]。

2 工程施工階段

2.1 土建施工

施工圖會審完畢后，土建施工開始前，業主單位組織施工單位、監理單位、設計單位進行設計交底，并形成會議紀要。開工報告下達前，要求土建施工單位編制施工組織設計，內容包括施工總體部署、施工進度計劃、主要施工機械及機具配備計劃、基礎工程施工方案、主體工程施工方案、工程質量保證措施、工期保證措施、文明施工和環境保護措施等[3]。施工組織設計經業主單位審批后，施工隊伍進場。露天礦山礦建工程土建施工主要涉及設備基礎施工，包括測量放樣、基坑開挖、綁筋立摸、混凝土澆筑等施工工序。施工過程中，根據施工組織設計所列出工程的重點和難點部份，要有針對性的提出有效且可行施工方案。在施工組織上，因生產線主體施工部位多而雜，工程量大，施工周期長，所以在施工時應進行平衡交叉施工，根據不同的施工部位以及施工條件等因素進行綜合優化。實際施工時，因各種因素無法按照設計圖紙進行施工時，應及時聯系設計單位對圖紙做出變更，并做好變更記錄。在及時推進施工進度的同時，嚴抓工程質量，對施工單位在施工過程中不嚴格按照圖紙施工的問題要求施工單位無條件的返工和整改，并對合格的施工成品要有相應的保護措施；對工程隱蔽部位在施工完畢后，要進行竣工驗收，驗收不合格，必須督促施工單位進行整改直至再次驗收合格才能進入下一道工序。根據施工進度，業主組織施工單位、監理單位等定時召開例會，對施工過程中出現的各種問題進行協調解決，在確保施工安全及在采取有效措施的基礎上，促進文明施工。

2.2 機電設備安裝施工

相比較于土建施工而言，機電安裝施工具有專業性強、精度要求高、高空作業頻繁等特點，所以安裝施工人員應具備相應的專業知識才能從事安裝工作，同時因高空作業的原因，對施工安全也提出較高的要求。施工開始前，施工單位同樣需要編制施工組織設計報業主審批，并根據施工圖紙進行精準施工。一般露天礦山根據設計產能決定了機電設備型號和參數，有些設備參數如電機功率、負荷要求、保護裝置、易損件等標在設備銘牌上，所以根據銘牌上的數據在安裝開始前應進行仔細核對，同時對土建施工成品進行檢查，特別是預埋件的間距和標高進行重新測定，超過誤差范圍必須進行調整及加固。對各個設備及零部件的組裝應遵循由內而外，由下而上的原則。對特殊的設備和精密零部件組裝可借用高精度的測繪儀器進行測定；對設備精準銜接的部位必須借助專用的工具進行安裝，在參照安裝說明書的同時也可聯系廠家進行現場指導安裝。對本文所列的露天礦山中砂石骨料生產線來說，主體設備的安裝主要有顎式破碎機、圓錐破碎機、皮帶機、除塵器、散裝機、斗提機、減速機、電動機的安裝及非標件制作。總體而言，根據各個設備參數和性能在安裝時應嚴格控制安裝誤差在允許范圍內，并對每一個主體設備設置就地控制和遠程控制的功能，可以進行一鍵啟停的自動化控制。在非標件制作時，出于節能建設及成本控制等因素，應根據施工圖中的用料數據（主要為鋼材）進行統籌，防止浪費[4]。

2.3 爆破施工

露天礦山礦建工程在基建階段涉及的爆破施工不多，主要有邊坡開挖而進行的淺孔爆破、首采平臺形成的中深孔爆破以及一些其它輔助工程需要的預裂爆破等。

本文所列露天玄武巖礦山，從技術可行性、安全可靠性、環保要求等因素，對礦區基建期的開拓道路及首采平臺剝離開挖采用露天深孔爆破為主、露天淺孔爆破為輔的方式。露天深孔爆破設計臺階高度5m～10m，孔徑90mm、115m；露天淺孔爆破設計臺階高度1m～4.5m，孔徑40mm。根據工程環境復雜程度，在爆破施工中堅持“多打孔、少裝藥、多次爆、少排數（盡量控制在二排）的原則”，嚴格限制單次最大齊爆藥量，最大限度地減少爆破震動，并嚴格控制單耗和單孔藥量，加強炮孔填塞長度與填塞質量，以及加強防護等有效措施，控制飛石，避免飛石危害，并做到精心組織施工，周密組織做好警戒工作，確保爆破施工安全、合理有序，達到經濟效益和施工絕對安全雙向目標[5]。

3 竣工驗收階段（安全生產許可證辦理階段）

露天礦山礦建工程在完成生產線建設及投產、開拓系統開拓完畢、首采平臺剝離到位后，企業可以申請政府對口單位進行基建竣工驗收?？⒐を炇罩饕獙η捌诰幹频摹兜V產資源開發利用與安全設施設計方案》、《環境影響評價報告》等方案進行復查，審查企業在基建期是否按照編制文件進行基建建設，并結合安全生產條件對礦山實地現場進行評估，按照國家相關法律法規給與達到安全生產的企業頒發《安全生產許可證》。

4 結語

做好露天礦山礦建工程工作，是保證礦山順利開發的前提。在實踐中，露天礦山礦建工程建設應緊緊圍繞著早開發、節成本、高效率、早投產的原則，在兼顧經濟效益和礦地和諧發展的同時，不斷強化礦建工程建設質量、優化生產工藝流程，在成本控制和節能減排上、安全生產和同步治理上、時間和效率協調上實現經濟效益最大化。