石英砂露天開采及加工施工方案一、工程概況本項目為石英砂露天開采及加工一體化工程，設計開采規(guī)模為年采原礦320萬噸，采用露天臺階式開采工藝，配套建設破碎、篩分、清洗、提純生產線及相關輔助設施。項目占地面積392畝，包含采礦區(qū)、加工區(qū)、倉儲區(qū)、辦公生活區(qū)及環(huán)保處理區(qū)五大功能分區(qū)，總建設工期為12個月。開采礦種為石英巖礦，礦石平均品位SiO?≥98.5%，主要雜質為鐵氧化物（Fe?O?≤0.8%）及少量黏土礦物，產品定位為工業(yè)級精制石英砂，廣泛應用于玻璃制造、鑄造、陶瓷等領域。二、施工準備（一）技術準備地質詳勘完成1:2000地形測繪及鉆孔控制網布設，采用金剛石巖芯鉆探（孔徑Φ91mm）進行地質剖面控制，每50米布設一個勘探線，查明礦體走向（近東西向）、傾向（南傾）、傾角（35°-45°）及厚度（平均12m）。通過化學分析測定礦石SiO?含量分布，圈定高品位礦段（SiO?≥99.0%）作為優(yōu)先開采區(qū)域。開采設計編制露天開采境界方案，確定最終邊坡角38°，臺階高度10m，平臺寬度4m，安全平臺寬度2m。采用自上而下分臺階開采順序，首采區(qū)選擇礦體出露較好的中西部區(qū)域，設計采場最終底平面標高+120m，頂平面標高+260m，采場邊坡采用錨噴支護（錨桿長度3.5m，間距1.5m×1.5m）。（二）設備配置設備類型型號規(guī)格數量主要參數潛孔鉆機KQG150Y3臺鉆孔直徑150mm，孔深30m液壓挖掘機PC400-85臺斗容2.1m3，最大挖掘半徑10.2m自卸汽車豪沃37115輛載重30t，最高車速70km/h顎式破碎機PE900×12002臺進料口900×1200mm，處理量300t/h圓錐破碎機CSB2401臺排料口調整范圍15-50mm，功率160kW振動篩3YK24603臺篩面尺寸2.4×6.0m，三層篩網輪斗洗砂機XSD30162臺處理量150t/h，功率15kW磁選機CTB12304臺滾筒直徑1.2m，磁場強度12000Gs酸浸反應釜50m33臺鈦材質，攪拌轉速60r/min壓濾機XMYZ300/1250-U2臺過濾面積300m2，工作壓力0.6MPa（三）場地建設工業(yè)場地平整加工區(qū)場地（200m×150m），采用200mm厚級配碎石墊層+150mm厚C30混凝土硬化，設置5‰排水坡度。建設原料堆場（長80m×寬40m），采用鋼筋混凝土擋墻（高3m，頂寬0.8m），配備2臺堆料機（臂長25m）。公用設施建設10kV變電站一座（容量2000kVA），采用雙回路供電；打深水井2口（井深200m，出水量50m3/h），配套建設蓄水池（500m3）及凈水處理站（處理能力100m3/h）；鋪設DN200供水管網3000m，DN150排水管網2500m。三、開采施工工藝（一）穿孔爆破鉆孔作業(yè)采用梅花形布孔方式，孔距3.5m，排距3.0m，超深1.5m。鉆孔完成后進行清孔（壓縮空氣壓力0.7MPa），采用乳化炸藥（密度1.15g/cm3，爆速4200m/s），連續(xù)裝藥結構，非電毫秒雷管分段起爆（段間隔50ms），單孔裝藥量Q=q×a×b×H×K（q=0.45kg/m3，K=1.15）。爆破參數臺階高度10m，底盤抵抗線3.2m，裝藥長度7.5m，填塞長度2.5m。采用逐孔起爆技術，爆破震動速度控制在1.5cm/s以內（通過薩道夫斯基公式計算），爆破大塊率（＞500mm）≤8%。（二）采裝運輸采裝作業(yè)挖掘機采用正向鏟裝法，作業(yè)循環(huán)時間控制在45s以內，鏟裝斗容與汽車載重匹配比1:15。采場道路坡度≤8%，轉彎半徑≥15m，路面采用200mm厚級配碎石碾壓（壓實度≥93%）。運輸管理實行“一車一卡”計量系統，設置地磅（量程100t，精度±0.1%）進行礦石計量。運輸車輛安裝GPS定位系統，限速40km/h，運輸道路每500m設置會車平臺（長20m×寬5m）。（三）排土作業(yè)排土場選址于采場北側1km處（占地面積100畝），采用分層碾壓排土法，每層厚度3m，壓實度≥85%。設置截洪溝（底寬1m，深1.2m）和擋土壩（高5m，頂寬2m），邊坡坡度1:1.5，表面覆蓋200mm厚耕植土用于植被恢復。四、加工生產流程（一）破碎篩分粗碎系統原礦經振動給料機（GZD1100×4900）均勻送入顎式破碎機，破碎至≤300mm，通過皮帶輸送機（帶寬1.2m，速度1.6m/s）送入中轉料倉（容積500m3）。細碎系統中轉料倉物料經電磁振動給料機（GZ4）送入圓錐破碎機，破碎至≤50mm后進入雙層振動篩（上層篩孔50mm，下層篩孔10mm），篩上物（+50mm）返回圓錐破碎機，篩下物（10-50mm）進入制砂機（VSI8518）破碎至≤5mm。（二）清洗提純水洗脫泥砂料進入輪斗洗砂機，清洗用水量3.5m3/t，清洗時間5min，去除表面黏土及石粉（含泥量≤0.5%）。洗砂廢水進入沉淀池（三級，總容積3000m3），上清液回用（回用率≥80%），底泥經壓濾機處理（含水率≤35%）后外運處置。磁選除鐵采用兩級磁選工藝：第一級采用CTB1230永磁筒式磁選機（磁場強度8000Gs）去除強磁性礦物；第二級采用SLon-1500立環(huán)脈動高梯度磁選機（磁場強度16000Gs）去除弱磁性礦物，鐵雜質去除率≥95%。酸浸提純對于高純度要求產品（SiO?≥99.5%），采用酸浸工藝：將砂料與混合酸（HCl:HF=5:1，濃度10%）按固液比1:3加入反應釜，80℃攪拌反應4h，然后用去離子水洗滌至pH=6-7，酸浸液經中和處理（加Ca(OH)?）達標后排放。（三）干燥包裝干燥系統清洗后砂料經直線振動篩（篩孔0.5mm）脫水（含水率≤15%），進入回轉烘干機（Φ2.2×18m，熱源為天然氣燃燒爐），烘干溫度300℃，出口含水率≤0.5%。包裝儲存烘干砂料通過空氣輸送斜槽進入成品倉（3個，總容積1000m3），采用自動定量包裝機（DCS-50）包裝（50kg/袋），編織袋內襯聚乙烯薄膜，儲存期≤3個月。五、質量控制措施（一）原礦質量控制品位檢測每批礦石（5000t）取樣30個，采用X射線熒光光譜儀（XRF-1800）分析SiO?含量，不合格礦（SiO?＜98.0%）單獨堆放，用于配礦處理。粒度控制爆破后每班測定礦石塊度分布，采用篩分法（篩孔系列100mm、50mm、25mm、10mm），當大塊率＞10%時，調整爆破參數（減小孔距至3.2m）。（二）加工質量控制破碎粒度每小時檢測細碎產品粒度，-5mm含量≥95%，通過調整圓錐破碎機排料口（15-25mm）和制砂機轉速（1000-1200r/min）實現控制。提純效果磁選后鐵含量≤0.1%，酸浸后鐵含量≤0.02%，采用原子吸收分光光度計（AA-7000）檢測，當指標超標時，增加磁選次數或調整酸浸時間（延長至5h）。（三）質量記錄建立《原料檢驗臺賬》《生產過程控制記錄》《成品檢驗報告》等質量文件，保存期限≥3年。每月召開質量分析會，對不合格項制定糾正措施（如2023年7月因磁選機磁場強度下降導致鐵含量超標，采取更換磁系措施，使合格率從89%提升至99.2%）。六、安全環(huán)保措施（一）安全管理爆破安全爆破作業(yè)實行“三人連鎖”制度，爆破警戒半徑300m，設置聲光報警裝置（預警信號：一長三短，持續(xù)1min；起爆信號：連續(xù)短聲，持續(xù)30s；解除信號：一長聲，持續(xù)1min）。設備安全制定《特種設備安全操作規(guī)程》，挖掘機、汽車等設備每月進行一次全面檢查，重點檢查制動系統（氣壓≥0.8MPa）、轉向系統（自由行程≤15°）和液壓系統（壓力≤25MPa）。（二）環(huán)境保護粉塵控制破碎車間安裝布袋除塵器（處理風量50000m3/h，除塵效率≥99%），轉載點設置噴霧降塵裝置（霧滴直徑50-100μm），采場道路每日灑水3次（用水量20m3/次），TSP濃度控制在0.5mg/m3以下。廢水處理廠區(qū)建設污水處理站（處理能力200m3/d），采用“調節(jié)池+UASB+接觸氧化+沉淀池”工藝，處理后水質達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準（COD≤100mg/L，SS≤70mg/L）。生態(tài)恢復采場閉坑后進行土地復墾，臺階坡面修整為1:2.0，覆蓋500mm厚耕植土，種植紫花苜蓿和黑麥草（混播比例1:1），植被覆蓋率≥85%。七、施工進度計劃（一）里程碑節(jié)點第1-2個月：完成場地平整、設備安裝及調試第3-5個月：首采區(qū)剝離（剝離量50萬m3）第6-18個月：正常開采（月采礦石26.7萬噸）第19-24個月：采場延伸及擴幫（新增臺階3個）（二）進度保障采用Project軟件編制四級進度計劃（總進度、季度、月、周計劃），每周召開進度協調會。配置備用設備（如1臺備用顎式破碎機），當關鍵設備故障時，啟用備用設備確保日產量≥8000t。八、應急預案（一）滑坡應急當采場邊坡出現裂縫（寬度＞5cm）或位移（日位移＞10mm）時，立即啟動滑坡應急預案：撤離危險區(qū)域人員設備，設置警戒線（半徑100m）；采用削坡減載（坡率由1:1.2調整為1:1.5）和抗滑樁（Φ1200mm，長15m，間距4m）加固；安裝裂縫位移計（精度0.01mm）和傾角儀（量程±30°）進行實時監(jiān)測。（二）火災應急變壓器室、配電室等場所配置干粉滅火器（MF/ABC8型，每處4具）和消防沙（2m3）。當發(fā)生電氣火災時，首先切斷電源（拉開隔離開關），使用干粉滅火器滅火，嚴禁用水直接撲救。九、驗收標準（一）開采驗收采場邊坡穩(wěn)定性：臺階坡面平整度≤0.5m，邊坡角偏差±2°；礦石損失率≤5%，貧化率≤8%（通過地質取樣計算）；爆破質量：大塊率≤8%，根底體積≤5m3/千噸。（二）加工驗收成品砂質量：SiO?≥99.0%，Fe?O?≤0.05%，粒度組成（0.15-0.85mm）≥90%；生產能力：破碎系統處理量