GB 50197-2005 煤炭工业露天矿设计规范.pdf

1、UDC 中华人民共和国国家标准GB P GB 50197 - 2005 煤炭工业露天矿设计规范Code for design of open pit mine of coal industry 2005 -07一15发布2005 -10 -01实施中华人民共和国建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国国家标准煤炭工业露天矿设计规范Code for design of open pit mine of coal industry GB 50197 - 2005 主编部门中国煤炭建设协会批准部门中华人民共和国建电部施行日期，2 0 0 5年10月1日中华人民共和国建设部公

2、告第357号建设部关于发布国家标准煤炭工业露天矿设计规范的公告现批准煤炭工业露天矿设计规范为国家标准，编号为GB 50197-2005，自2005年10月1日起实施。其中，第2.2. 1、3.1.4、3.1. 5、3.2.20、2、3)、3.5.90)、3.5. 14、3.7. 1、3.7.4、3.7. 7、4.2. 2、4.3. 11、4.3. 12、5.1. 3、5.2. 4、6. 0.10、6.0.13、7.1. 2、9.2.6、10.2.2(7)、12.1.1、12.3.4、12.6.1、12.7.11、13.2.4、15.1. 2、15.9.1、15.9.2、16.1.1、16.1.

3、2(2、3)、16.1. 4、16.2.1条(款)为强制性条文，必须严格执行。原露天煤矿工程设计规范)GB50197-94同时废止。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国建设部二00五年七月十五日前-E 本规范是根据建设部建标2003J102号文件关于印发“二00二二00三年工程建设国家标准制定、修订计划“的通知的要求，由中煤国际工程集团沈阳设计研究院会同有关单位对原国家标准露天煤矿工程设计规范)GB50197-94进行修订的基础上编制完成的。本规范在修订过程中，规范修订组进行了广泛的调查分析，总结了近年来我国露天煤矿的设计和生产经验，与相关规范标准进行了协调，

4、并借鉴了国外的有关规范、标准，广泛征求了设计、科研、生产、院校和管理方面的意见，经多次讨论、反复修改，最后经审查定稿。本规范修改的主要内容:1.扩大了规范的适用范围;2褐煤、非焦煤和焦煤的经济剥采比限值分别由5m3/t、8m3/t、10m3/t改为6m3/t、10m3/t、15m3/t;3. “储量“改为“资源/储量“，其分类标准与国际接轨;4.露天煤矿设计服务年限缩短;5.增补了露天煤矿新的开采工艺内容;6.增补了“工业场地总平面布置“、“给排水与供热通风“、“环境保护“、“技术经济“和“附录“等内容;7.对铁路运输的内容进行了删减和调整，8.将“电力牵引供电“、“铁路信号“由章改为节，内容

5、进行了删减和调整，合并到“电气“章，9.增补了地下水控制疏干水利用的内容。本规范修订后名称改为煤炭工业露天矿设计规范)，主要内容有:总则，基本规定，开采工艺，内部运输，排土场，边坡稳定工程，地下水控制，防水和排水，生产系统，工业场地总平面布置，机电设备维修，电气，通信，集中控制、监测和计算机管理，地面建筑、给排水与供热通风，环境保护，技术经济，附录等。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中煤国际工程集团沈阳设计研究院负责具体内容解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄交

6、中煤国际工程集团沈阳设计研究院煤炭工业露天矿设计规范管理组(地址辽宁省沈阳市沈河区先农坛路12号，邮编110015，传真024-24810245)，以便今后修改和补充。本规范主编单位、参编单位和主要起草人主编单位:中煤国际工程集团沈阳设计研究院参编单位中国矿业大学煤炭工业西安设计研究院内蒙古自治区煤矿设计研究院主要起草人郑友毅马培忠张铁军李汇致王振平董宝弟杨涧国|罗德权|佟吉栋郭振文才庆祥李克民姬长生杨朝阳高岩王光武刘建华董光中王光荣李静师恩奎张振文刘勤福闰发尧董万江马志远柴书斌常富华杨如曾张玉霖吴顺从韩学增齐颖张万和孙洪津 2 目次1总则 . . . . . . ( 1 ) 2 基本规定 .

7、 . . . . . ( 2 ) 2.1 开采境界 ( 2 ) 2.2 资源/储量. ( 2 ) 2. 3 设计生产能力( 3 ) 2.4 开拓运输方式和开采程序. ( 5 ) 3 开采工艺 ( 6 ) 3. 1 一般规定. . . . . . . “ . . . . . , . ( 6 ) 3.2 间断开采工艺(6 ) 3.3 连续开采工艺(9 ) 3.4 半连续开采工艺.u 3.5 拉斗铲倒堆开采工艺.-. ( 2) 3.6 其他开采工艺. ( 4) 3.7 穿孔爆破吼.( 5) 4 内部运输( 7) 4.1 一般规定. (门4.2 卡车运输- (7) 4.3 带式输送机运输 . (们4.

8、4 铁路运输“. (2 3 ) 5 排土场. (2 7 ) 5. 1 一般规定 E E . (2 7) 5.2 排土线规格. (2们5.3 排弃方式及设备选择们6 边坡稳定工程 1 7 地下水控制 . . . . .,. . . . (3 4 ) 7. 1 般规定. . .什川7.2 地下在控制h法 (34) 7.3 水文地质计算. (35) 7.4 设备及附属设施. . . . . . . . . (3 6 ) 7.5 过滤器-. . . (36) 8 防水和排水. (38) 8. 1 采掘场排扉. . (38) 8.2 地面防排在. . . . . . . (40) 9 生产系统. . .

9、 . (42) 9. 1 生产能力- . U幻9.2 破砰. e . (42) 9.3 储煤( 4 3 ) 9.4 装车 . . . . . . . . . . . . . . . . . . (4 4 ) 10 工业场地总平面布置 . . . . . . . . ,. . (4 5 ) 10. 1 场址选择E (45) 10.2 总平面布置(46) 10.3 竖向布置及场地防排水(48 ) 10.4 场民道路. (4 9 ) 11 机电设备维修 ( 5 0 ) 11. 1 般规定.，. .0) 11. 2 机械设备维修.“刊川口.3电气设备维修“川11. 4 库房-.(55) 12电气-川们

10、12. 1 供电和变电所 . (58) 12.2 采掘场和排土场配电.(5们12.3疏札排水配电.( 5 9 ) 泣.4生产系统和附属设施动力配电-. (5 9 ) 2 12.5 电力牵引供电 E . (60) 12.6 防雷与接地“ . . . 刊12.7 铁路信号 ( 6 1 ) 13通信.，. (6 3 ) 13. 1 一般规定. ( 63) 13.2 生产调度通信. . . . . . . . (6 3 ) 13.3 行政管理通信，“ . (64) 13.4 有线电视系统. . . .,. . . . ( 6 4 ) 13.5 通信线路-. .刊川14 集中控制、监测和计算机管理 .

11、(6 6 ) 14.1 一般规定. . . . . “ . . . . . . . . . - (6 6 ) 14.2 集中控制和监测. 刊的14.3 计算机管理. (6 6 ) 15 地面建筑、给排水与供热通风 . . . . . (68) 15. 1 地面建筑一般规定- ( 6 8 ) 15.2 破碎站“. . . . (6 9 ) 15.3 机头站(驱动站、转载站人分流站 . (70) 15.4 带式输送机械桥或地道，. . .- ( 70 ) 15.5 毛煤储煤场 . . . . . . . . (7 1 ) 15.6 行政.公共建筑. . . . . . (7 I ) 15.7 水源

12、“. . . . . . . ( 7 2 ) 15.8 给水E. (7 2 ) 15.9 消防、管道及设备 . . . (74) 15.10 排水.- . . . (75) 15.11 采暖. . . .、 . . . (75) 15.12 通风. ( 7 7 ) 15.13 供热.(7 7 ) 16 环境保护,. .罔. . . . (78) 16.1 一般规定.(7 8 ) 3 16.2 污染防治E仔们16.3 土地复垦及水土保持-(79)16.4 机构设置及投资 . (80) 17 技术经济. . . . . . . . . . . . . . . (81) 17. 1 一般规定.-阳门

13、17.2 劳动定员及劳动生产率.17.3 投资估算及概算 (82) 17.4 技术经济评价( 8 3 ) 17.5 技术经济综合评价 . . . . . . . . . . (84) 附录A固体矿产资源/储量分类. (85) 附录B煤炭资源量估算指标.，. . .E (86) 附录C预可行性研究、可行性研究和初步设计资源/储量分类及计算. (87) C.l 预口J行性研究资源/储量分类及计算(一)(8 7) C.2 预可行性研究资源/储量分类及计算(二) (88) 巳3可行性研究和初步设计资源/储量分类及计算M们本规范用词说明 . . . . . . (90) 附:条文说明 (9 1 ) 4

14、1总则1. 0.1 为贯彻执行国家发展煤炭工业的各项法律、法规和方针政策，推广应用露天煤矿行之有效的先进技术和管理经验，推动科技进步，保持煤炭工业可持续发展，提高露天煤矿经济效益，实现安全生产和合理开采煤炭资源，特制定本规范。1. O. 2 本规范适用于新建、改建、扩建大、中型露天煤矿的预可行性研究、可行性研究和工程设计。小型露天煤矿预可行性研究、可行性研究及工程设计可参照执行。1. O. 3 露天煤矿建设工程项目构成，应精干主业并坚持专业化协作和社会化服务的原则。1. O. 4 露天煤矿工程设计，应以经济效益为中心，并贯彻可持续发展的原则，以高产高效为目标，采用现代化的技术装备，实行信息化管

15、理，贯彻集中生产、减轻环境负担的方针。处理好近期与远期、以近期为主体的工程关系。1. O. 5 露天煤矿预可行性研究及可行性研究.应根据矿田资源条件、外部建设条件、可能采用的开采工艺、技术装备、地F水控制方法及市场需求、资金筹措、投资效果等全面分析研究露天煤矿建设的必要性，可行性及合理性。1. O. 6 露天煤矿工程设计，必须贯彻综合利用的方针，有效地利用资源和保护资源。对其共生、伴生矿产资源应加以回收利用或保护。1. O. 7 露天煤矿工程设计，对环保工程、水土保持工程和土地复垦工程，必须做到与主体工程同时设计。1. O. 8 露天煤矿预可行性研究、可行性研究和工程设计，除应符合本规范外，尚

16、应符合国家现行的有关标准的规定。 1 2基本规定2. 1开采境界2. 1. 1 露天煤矿的经济剥采比，应根据煤层赋存条件、剥离物特性、煤质、技术装备、资源回收率、生产成本、产品售价等条件确定，并应符合下列规定21 褐煤、非焦煤、焦煤的经济剥采比分别不宜大于6m3/t、10m3/t、15m3/t;Z 开采经济价值较低的低热值煤，应按其产品售价计算经济剥采比，3 开采多种有用矿物的露天煤矿，应按其综合价值计算经济剥采比。2. 1. 2 露天采掘场境界，应按境界剥采比小于或等于经济剥采比确定。对煤层赋存条件和地形复杂的露天煤矿应以平均剥采比进行校核。2. 1. 3 露天煤矿工程设计，根据矿山具体条件

17、，可考虑露天和矿井结合开采的可行性。2. 1. 4 露天采掘场境界与相邻矿井开采境界之间，应设置境界煤柱。2. 1. 5 采掘场占地面积，宜按开采最终地面境界以外50m确定。当采掘场周围有输电线路、通信线路、道路、疏于降水孔及管网、防排水沟等设施时，可按需要增加相应的宽度。2.2资源/储量2.2.1 露天煤矿预可行性研究，应根据批准的详查或露天矿田勘探地质报告进行;可行性研究和初步设计应根据批准的露天矿田.2. 勘探地质报告进行，设计应对勘探程度、资源可锺性、煤质条件、工程地质、水文地质及经济意义作出评价。2.2.2 露天煤矿预可行性研究、可行性研究和初步设计，应分别根据详查或露天矿田勘探地质

18、报告提供的“推断的“、“控制的“和“探明的“资源/储量，按国家现行标准固体矿产资源/储量分类GB/T 17766及煤、泥炭地质勘查规范)DZ/T0215划分露天煤矿资源/储量类型，分别计算露天煤矿地质资源/储量、露天煤矿工业资源/储量、露天煤矿可采储量和可采原煤量或毛煤量。划分露天煤矿资源/储量类型及计算露天煤矿资源/储量的具体规定，见本规范附录A附录B和附录C，2.2.3 煤层的选采原则，应根据煤层厚度、倾角，台阶划分，工作线推进方向，技术装备、开采方法和用户对煤质要求等因素确定。一般情况可计算煤层顶、底板分采和煤与夹研层分采时的损失，不计煤层顶、底板处岩石i昆人。2.2.4 设计开采地段内

19、探明的、控制的资源量应达到下列比例:1 露天矿田详查阶段控制的资源量，一般占总资源量的20%30% ; Z 露天矿回勘探阶段，首采区资源量，应达到下列比例:1)大型露天煤矿探明的和控制的资源量，占首采区资源量的80%90%; 2)中型露天煤矿探明的和控制的资源量，占首采区资源量的70%80%。2.2.5 露天煤矿的剥离量，应包括开采境界内剥离土岩和煤层组内大于最低选采厚度的层间夹研层。对小于最低选采厚度的独立分煤层，没有使用价值的风化煤和劣质煤以及开采损失的煤量等，均应计人剥离量。2.3 设计生产能力2.3.1 露天煤矿年设计生产能力，应根据煤炭市场需求、外部建设条件、降段延深速度、工作线推进

20、速度、工作面数量、运输能力、设计服务年限及经济效益等因素经多方案比选确定。露天煤矿年设计生产能力，应以原煤或毛煤产量计算。2.3.2 露天煤矿移交时的生产能力，应通过市场预测和技术经济论证确定。移交时的生产能力不宜低于设计生产能力的下列比例1 大型露天煤矿，30%40%; 2 中型露天煤矿，40%50%。2.3.3 露天煤矿移交时，必须有足够的备采煤量。2.3.4 露天煤矿从移交生产至达到设计产量时，宜安排生产过渡期。生产过被期限，可根据设备投入、煤炭市场需求和产量增长幅度等条件确定。过渡年限宜为13a，2.3.5 露天煤矿设计年工作天数宜按330d计算。并应符合下列规定1 特殊气候地区需季节

21、性工作或有特殊要求的露天煤矿，其设计年工作天数，在充分论证后确定;2 设备的年工作日才间，应以日历时间减去法定假日、气候影响、设备检修、工艺系统停运、设备故障等停产时间确定。2.3.6 露天煤矿的设计服务年限，应根据设计生产能力确定，并宜符合表2.3.6的规定。表2.3.6露天煤矿设计服务年限设计生产能力设计服务年限(剖，不少于矿型(Mt/ a) 新建露天煤矿改建扩建露天煤矿注1035 30 k 型二三4-GB6722的有关规定。3.7.2 确定爆破地震效应对建(构)筑物和人员的安全距离时，应根据露天煤矿生产特点，按国家爆破安全规程推荐的标准适当提高，对安全振动速度极限值应降低30%50%，或

22、对计算的安全距离增加50%100%。3.7.3露天煤矿爆破设计，应按正常生产程序确定次最大起爆炸药量，并应根据需要保护对象的条件进行修正。3.7.4 爆破源至人员及其他保护对象之间的安全距离，应按各种爆破效应(地震、冲击波、飞散物等)分别核定并取最大值。3.7.5 露天煤矿正常的剥离和采煤工作，宜采用深孔松动爆破法。当拉斗铲倒堆岩层需预先爆破时，宜采用抛掷爆破方式。其爆堆沉降率和爆破有效抛掷率应通过计算或试验确定。特殊条件下，可采用铜室爆破法。煤层爆破不应超钻。3.7.6 对一次爆破后发生的大块岩石，可采用炮眼法进行二次爆破或进行机械破碎禁止使用裸露药包爆破法。单轴抗压强度低于30MPa的岩层

23、爆破后，使用勺斗容积大于10旷的挖掘机挖掘时，可不考虑二次破碎的措施。3.7.7 采用电雷管引爆时，应配备雷电预警装置。3.7.8 深孔爆破炸药类型，应根据岩层强度、钻孔中地下水情况等因素选择。无水钻孔宜采用多孔粒状镀油炸药，有水钻孔应采用乳化炸药。3.7.9 爆破装药、运输应采用炸药混装车g充填工作应采用炮孔填塞机。15 . 3.7.10 钻机类型，应根据岩层硬度、台阶高度及爆破孔径等因素选择。硬岩层宜选用牙轮钻机;中硬岩层宜选用牙轮或潜孔钻机;软岩层宜选用回转钻机。3.7.11 钻孔直径应综合穿孔、爆破、总成本最低和效率最高的原则，进行优化确定。3.7. 12 钻机台班生产能力，应根据钻机

24、类型、岩层硬度及钻孔直径确寇。16 4内部运输4. 1一般规定4. 1. 1 露天煤矿的运输方式，应根据地形、地质、开采规模和范围、开拓方式、采装设备类型及气候条件，结合不同运输方式的特点，经技术经济比较确定。一般可采用下列运输方式1 卡车运输32 带式输送机运输$3 铁路运输;4 上述几种运输方式的联合运输。4. 1. 2 运输设备选型，应根据运量、物料种类、采掘设备技术规格，并结合矿区自然条件、动力供应等情况，经技术经济比较确定。4.2卡车运输4.2.1 露天煤矿内部卡车运输道路路面宽度，应符合现行国家标准厂矿道路设计规范)GBJ22的有关规定。对行驶载重68t以上的大型卡车双车道路面宽度

25、，应包括养路设备作业宽度，可按34倍车体宽度设计。4.2.2 露天煤矿矿山道路，在路堤和半路荤路段应设置安全防护堤，并应符合下列规定:1 填方路堤路段，在路面两侧各设-条安全防护堤，2 半路整路段在路面外侧设一条安全防护堤，3 安全防护堤高度不低于车轮直径的2/504.2.3 露天煤矿内部运输道路，最大纵坡不宜超过T列规定:1 生产于线8%，2 生产支线9%，17 3 联络线10%, 4 重车下坡地段，按上述规定相应减少1%。4.2.4 露天煤矿内最高限制行车速度，应根据运输道路系统中，最险要地段的运输条件和车辆牵引特性确定。一般不宜超过40km/h, 4.2.5 卡车计算平均行车速度，应根据

26、路况、运距及卡车牵引特性确定。可参照表4.2.5选取。表4.2. 5 卡车计算平均行车速度运距(km)卡车平均速度(km/hl4.2.6 露天煤矿运输道路平面圆曲线半径，应根据卡车型号、运输条件等通过计算确定。对载重58t以上的大型卡车，生产干线不宜低于40m，生产支线不宜低于25m，4.2.7 自卸卡车选型应与单斗挖掘机选型相匹配。一般卡车载重量与单斗挖掘机勺斗装载量的比例为3 1 5 1。4.2.8 自卸卡车的载重利用系数，不宜小于0.90。4.2.9 在行车密度较大的地段，应对车流密度进行校验。车辆间隔，应按制动距离加1020m安全间隔计算。4.2.10 自卸卡车的年有效作业时间，可根据

27、矿山地质、气候、检修制度和机修设施、运输系统等条件确定。一般情况下，剥离物和煤炭运输卡车的年有效作业时间分别不宜低于4200h和4000h，困难条件下，剥离物和煤炭运输卡车的年有效作业时间分别不宜低于3800h和3600h，4.2.11 露天煤矿内部运输范围内的上部建筑限界，应按自卸卡车箱斗最大举升高度加O.50. 8m的安全距离确定。4.2.12 道路路面材料，应按以下原则选择.1 生产干线道路，应选择泥结碎石路面;2 停车场地可选择沥青混凝土路面或泥结碎石路面;3 采掘、排土工作面的生产支线道路路面材料宜就地取材。18 4.2.13 露天煤矿应建立完善的道路养护组织，可参照表4.2.13

28、的规定配备道路养护设备。表4.2.13矿山道路养护设备设备名称规格确定原则二、三级道路分别每隔lh、2h，4h清扫平整主严地机93205kW 眈重车路面.空车路面清扫lX数减半:果、排平盘道路按三级置路确定.1王度减半推土机162-235kW 中型矿1-2告，大型矿2-3白装载机3-5m3 中型矿1-2台，大型矿2-3白洒水车1.5 -100mJ 按矿区蒸发量确定自饵1卡车15-85t 按弄路材料及运盹确定压路帆静h式12-15t中型矿山静力式l台，大型矿山静力式R振动式振动式8-14t各1台4.2.14 辅助运输设备，可按表4.Z. 14的规定确定。表4.2.14辅助运输设备设备名称计算原则

29、油罐车按运量及远距计算通勤客车运距在2.5km以上时设通勤客车，数量按最大班人数，在lh内送完确定大客车矿用1台中事丰中型矿山1台，大型矿山2古指挥车按需要确定救护车l台消防车战煤炭工业矿区总体设计规植的原则确定材料运输车按爆破材料、检修材料(配件)每日运输量确定4.3 带式输送机运输4.3.1 带式输送机的结构型式，应根据露天矿开采工艺、带式输 19 送机设置地点及服务年限等工作条件进行选择，并应符合下列规定:1 采掘工作面、排土工作面及需经常移设的带式输送机应为移动式;2 露天煤矿端帮及需定期移设的带式输送机可为半固定式，3 工作位置固定或固寇年限较长的带式输送机可为固定式;4 对于同一条

30、系统，当输送不同类别的物料并需进行分流时，宜采用分流带式输送机。4.3.2 半固定式和移动式带式输送机的机头站及机尾站，其移设结构型式应根据输送机带宽、驱动装置数量等参数进行确定。4.3.3 带式输送机的输送能力应与破碎站、给料机等供料设备能力相适应。连续开采工艺的带式输送机输送能力，应根据采掘物料的性质、带式输送机长度及轮斗挖掘机的理论能力进行确定。通常可按轮斗挖掘机l.O1.2倍理论生产能力确定输送机理论输送能力(或称最大断面通过能力)，按轮斗挖掘机o.81. 0倍理论生产能力进行输送机功率计算。4.3.4 带式输送机带速，应符合下列规定:1 长距离、大运量的带式输送机应选择较高的带速;2

31、 下运或输送磨损性大及容易起尘物料的带式输送机可降低带速。4.3.5 带式输送机带宽，应根据输送能力和被输送物料的粒度进行确定。大型带式输送机带宽应进行优化后确定。带宽与输送物料的允许粒度应符合下列规定I 输送机允许输送的物料最大粒度尺寸，可按表4.3.5的规定进行选择;2 当没有可靠的物料粒度组成数据时，可按下列公式校核带宽z1)未经筛分的散状物料.B?o2aj十o.2 (4.3.5-1) 20 2)经过筛分的散状物料:BE到1十O.2 (4.3.5-2) 式中B 输送带宽度(m); a, 一物料的最大粒度尺寸(m) 襄4.3.5输送机允许辅料的最大粒度尺寸(mm)大块的吉量5 10 20

32、50 80 90 100 质量百分率%)500 200 160 150 120 100 90 90 650 270 220 200 160 140 130 120 800 350 300 250 220 200 170 160 1000 450 360 350 300 250 220 200 带1200 500 450 400 350 300 280 250 宽1400 600 500 450 400 350 330 300 (mm) 1600 650 550 500 450 400 350 320 1800 700 600 550 500 450 400 350 2000 750 650 6

33、00 550 500 450 400 2200 750 650 600 550 500 450 400 注2400800 700 650 600 550 500 450 4.3.6 带式输送机的功率计算，应符合现行国家标准连续搬运设备带承载托辘的带式输送机运行功率和张力的计算GB!T 17119的规定。4.3.7 输送带，应根据输送机长度、输送能力、输送带张力、物料性质、受料条件、工作环境等因素进行确定，并应符合下列规定21 大运量、高带速、长距离输送机宜采用钢丝绳芯输送带，Z 工作环境温度低于一25C时，应选用耐寒输送带;3 输送带覆盖层，应根据输送物料堆积密度、粒度尺寸、磨耗性、受料高度等因素确定。输送岩石类剥离物时，宜采用“H“级，一般剥离物可采用“L“级;输送原煤时可采用“L“级，4 橡胶输送带接头，宜采用硫化法胶接。21