1、题 目:安庆铜矿1#矿体开采设计(通风系统专题) 目 录摘 要IABSTRACTII第一章 总论11.1矿山概况11.2设计依据11.3矿山生产简述11.4矿山工作制度2第二章 矿山地质32.1矿区地理与气候条件32.2 矿区地质构造32.3矿脉分布、产状及规模52.4矿区水文地质72.5矿区工程地质72.6矿区环境地质8第三章 矿山年产量及服务年限93.1矿山年产量93.2矿山服务年限103.3 矿山工作制度10第四章 矿床开采技术114.1矿体及其顶、底板岩石的稳固性114.2矿石化学成分114.3矿床的勘探类型及勘探网度:114.4 矿床开采工业指标11第五章 矿床开拓125.1井田划分
2、125.2阶段高度的确定125.3井田中阶段开采顺序和阶段中矿块开采顺序135.4矿床开拓方法的选择135.5充填系统14第六章 矿山井巷工程156.1矿山基本井巷工程156.2主井设计156.3副井及其罐笼设计176.4阶段运输巷道设计196.5回风井设计21第七章 采矿方法227.1矿床地质及开采地质条件227.2采矿方法选择227.3采矿方法构成要素( VCR法)24第八章 矿井运输与提升298.1运输任务、方式及线路298.2运输设备选型298.3轨道结构与选型308.4列车编组计算308.5矿井提升系统33第九章 矿井通风(专题部分)409.1矿井通风概述409.2矿井通风条件409
3、.3通风方式与通风系统的拟定409.4风量计算与分配429.5通风阻力计算459.6通风制度509.7通风设施509.8通风设备选型509.9通风动力费用529.10局部通风529.11井下防尘529.12通风与安全技术工作人员编制和所需设备53第十章 矿井供风供水供电5410.1矿井供风5410.2矿山供水5510.3矿山供配电55第十一章 矿山排水5611.1矿井涌水量及其确定依据5611.2排水设备选型5611.3水泵房的设计5711.4排水系统终述5811.5排水设备及人员编制58第十二章 劳动安全与工业卫生5912.1劳动安全5912.2工业卫生63第十三章 矿山环境保护6513.1
4、矿山主要污染源及污染物6513.2采矿车间环境及保护66第十四章 总图运输6714.1矿山外部运输及总图布置6714.2矿区运输67参考文献69致 谢70 摘 要本设计为安庆铜矿1号矿体-400m-580m中段铜铁矿床的地下开采方案。根据矿体赋存条件及矿山开采技术条件,设计中段高度为60m,矿山日产原矿2000t,年产量56.6万t,矿山服务年限约为17a.采用下盘竖井开拓,采矿方法为垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法;采用单翼对角式统一通风系统;井下运输为电机车有轨运输。论文对矿井防排水系统和各工种人员和设备配置作了阐述,初步形成了完整的地下开采方案。关键词:安庆铜矿;地下开采;下盘竖井开拓;垂
5、直深孔球状药包落矿阶段矿房法(VCR法)ABSTRACTThis design integrates the underground mining program of Anqing Copper Mine, Focusing on the mining program between -400 and -580 meters. The daily output ore of designing requirement is 2000 tons. This mine service term is estimated as about 17 years. On the basis of det
6、ailed analysis about geologic state of Anqing Copper Mine and by comparison with kinds of the requirement of exploiting, have confirmed the scheme of opening up adopts shaft opening up-system behind the body, and decided to use vertical crater retreat stoping, alternate pillars and stops, and adopt
7、centralized control extraction ventilation and track haulage transport system. Main drainage system, the gang for per shift and relevant machine has been figured out. The design of underground mining program for Anqing Copper Mine has been completed.Key words: Anqing Copper Mine ;underground mining;
8、 shaft opening up-system ; vertical crater retreat stopingII第一章 总论1.1矿山概况安庆铜矿是铜陵有色金属集团股份有限公司下属一座大型铜,铁矿山。矿山1991年建成投产,设计采选能力115.5万吨,设计服务年限为31年,采用井下开采,主,副井和斜坡道联合开拓的现代化矿山,目前开采中段已下降到580米中段,按勘查发现时间的先后被认为划分为三个矿床,西马鞍山矿段、东马鞍山矿段和马头山矿段。安庆铜矿区位于安徽省怀宁县月山镇北2.5公里,安庆铜矿地形起伏不大,一般山峰海拔高度在200米左右,属沿江低山丘陵区。矿区四周环山,北边为双活龙山,南
9、为东、西马鞍山,东边为铜头尖,西为低丘区,中部地势低平,多为农田,海拔高度在30米到50米,为一小型山间盆地。矿区气候较温暖和湿润,年平均降水量1427.5mm,最大年降水量2294.2mm。七、八月份为高温期,最高气温达3941,冬季最低气温0左右,年平均气温16左右。区内水系较发育,南侧有月山河自西南向东南流入石门湖,年平均流量2.048 m3/秒,最大流量22.88m3/秒,为季节性河流。石门湖集水面积6.4Km3。1.2设计依据本设计依据安徽省地质局(76)地质H230号文批准的“安庆铜矿地质储量报告”为依据,针对该矿的地质及矿床赋存条件,设计日产量2000t矿石的矿山企业。1.3矿山
10、生产简述根据矿区地质条件和矿床赋存条件,采用竖井开拓方案;采用垂直深孔球状药包落矿阶段矿房采矿法。矿石贫化率为15%和损失率为9.85%。1.3.1运输与提升采用有轨运输,各中段开采的矿(废)石经阶段运输巷道运至溜井再到竖井井底车场,然后提升到地表,矿石用电机车运往选矿厂,废石直接充填到采空区。1.3.2通风采用单翼对角抽出通风方式和局扇通风系统,新鲜风流从副井进入各工作面,污风由排风井排至地表。1.3.3排水采用集中储水,接力排水的方式,即-400m中段涌出的地下水由泄水孔排到-460m中段的水仓内,-460m中段以下的地下水排到-580m中段的水仓内,-580m中段水仓的地下水排到-460
11、m中段的水仓内,-460m中段的地下水排到-350m的水仓内,-350m的地下水排到-240m的水仓内,-240m水仓的地下水排到-130m水仓。-130m 水仓的地下水再排到 -20m水仓。 -20m水仓的地下水再扬到地表。1.4矿山工作制度为了保证矿山采选工作的连续性,采用每天3班,每班8h,每年300d的连续工作制度。第二章 矿山地质2.1矿区地理与气候条件安庆铜矿区位于安徽省怀宁县月山镇北2.5公里,距市区约18,面积约13.72。地理坐标:东经11734101173615,北纬285650285908。矿区交通方便,距合肥至安庆国道和铁路只有2。5公里,距安庆市18公里,濒临长江黄金
12、水道,在长江北岸的石门湖和安庆市东郊调有专用产品中转码头,交通便利,地理环境优越。安庆铜矿地形起伏不大,一般山峰海拔高度在200米左右,属沿江低山丘陵区。矿区四周环山,北边为双活龙山,南为东、西马鞍山,东边为铜头尖,西为低丘区,中部地势低平,多为农田,海拔高度在30米到50米,为一小型山间盆地。矿区气候较温暖和湿润,年平均降水量1427.5mm,最大年降水量2294.2mm。七、八月份为高温期,最高气温达3941,冬季最低气温0左右,年平均气温16左右。区内水系较发育,南侧有月山河自西南向东南流入石门湖,年平均流量2.048 m3/秒,最大流量22.88m3/秒,为季节性河流。石门湖集水面积6
13、.4Km3。2.2 矿区地质构造1).区域地质:安庆铜矿位于“下扬子台拗”北西侧,“怀宁凹褶断束”中段,亦即“淮阳山字型构造”前弧东翼。北临“郯城-庐江深大断裂”,南东近“沿江破碎带”。其间区域构造分为三部分,两侧为中生代末期槽地,北西的称为“孔城槽池”,南东的为“沿江槽地”,中部为隆起,为“怀宁褶皱带”。总观全区构造轮廓,两侧大断裂自北向南,其方向北北浙转为北东,呈明显的收敛趋势。本区即处于浙行收敛部位,因此区内构造较为复杂,岩浆活动频繁。2). 地层:区内出露及揭露的地层均为下三叠统南陵湖组,中三叠月山组和铜头尖组,接触关系均为整合接触。另外还出露侏罗系下统磨山组。1下三叠统南陵湖组(T1
14、n)灰白色,薄至中厚层状大量岩,上部和下部含泥质条带。为有利成矿围岩,厚度大于420米,与下伏地层呈整合接触。矿床内仅见中,中部,分布在西马鞍山和东马鞍山之间,大部分由钻孔揭露。上部为灰白色薄层状细晶大理岩,中部为白色中厚层状及中薄层状细晶吕理岩,夹泥质条带,缝合线构造发育,为矿区主要成矿围岩。为浅海相碳酸岩沉积,岩石已变质。与下伏地层呈整合接触。2中三叠统月山组(T2y)根据其岩性特征分为下,中,上三段。下段:为浅海相碳酸盐沉积,岩石普遍变质。岩性主要为灰-灰白色薄层,中厚层白云石大理岩,是重要成矿围岩,厚60米。中段:为滨海相碳酸盐沉积,岩石也普遍变质。岩性主要为紫红,棕黄色角砾状大理岩,
15、胶结物具有明显的层理,少量变质粉砂岩,底部有0.7米厚不含角砾,为含钙大理岩及含铁白云质大理岩,厚50米。上段:为海陆交互相沉积。以碎屑岩为主。岩性主要为上部灰,紫灰,青灰杂色粉砂岩,下部黄绿色钙质粉砂岩夹泥灰岩透镜体,微层理及交错层理发育,厚43米。本组地层总153米,与下伏地层呈整合接触。本组地层主要分布在矿区西南角,围绕南陵湖组地层,呈环状分布。3中三叠统铜头尖组(T2t)为陆相碎屑沉积,根据岩性可分为上下两部分。上部以灰紫,紫红色粉砂岩为主,夹细砂岩,砂质页岩及透镜子状细砾岩,含铜粉砂岩透镜体,局部粉砂岩及钙质结核具绿帘石化。下部以紫红色粉砂岩为主,夹砂质页岩,透镜子状细砾岩,灰绿色含
16、铜粉砂岩透镜体。泥质含量高。本组地层总厚1735米,与下伏地层呈整合接触。该组地层矿区广泛出露,主要分布在矿区的北东部,局部夹含铜砂岩,为重要的找标志。3).构造:矿区构造基本为一单斜层,地层走向北西-南东,倾向北东,倾角中等-平缓,西部,月山岩体东枝沿中,上三叠统层间虚脱带贯入,将两面三刀盘地层向南北两侧推开,发生扭动,南侧岩组由北东向向南西转扭,倾向变为北北西,倾角变陡,构成不甚明显的小规模不对称背斜即“西马鞍山北斜”。东部,岩体呈隐伏状态侵入,上三叠统碎屑岩成为顶盖,形成封闭构造条件,同时,由于受东西向压力影响,地层频繁褶皱,构成一个规模更小的复式倒转背斜,为龟形山背斜。此外,断层,破碎
17、带较为发育,对矿床影响明显。4)褶皱在西马鞍山-龟形山一带由于受百子山倒转背斜的影响,矿区范围内形成三个依次级不对称小背斜。其特征如下:西马鞍山背斜仅有少部分伸入本区。该背斜位于东,西马鞍山,月形山一带,为一轴向北东,轴面倾向南东的不对称背斜,核部出露南陵湖组大理岩,产状较为平缓,转折端开阔。南东翼由月山组,铜头尖组构成,倾向北,倾角2030度;北西翼被岩体破坏,仅出露月山组,倾向北北西,倾角40-60度,该背斜的东北端伸入本区,长约200米,近中部被F2切割,轴线向南东错动约90米,向北东至龟形山一带倾没,消失。龟形山背斜位于龟形山附近,规模较小,轴线近南北向,紧今F1展布,长约300米,宽
18、100余米南西倒转的小背斜。5).断裂矿区内断裂破碎构造较发育,较大的断层有六条,地表出露五条,一条为隐伏断层,矿体上盘及月山岩体东枝南接触带附近岩体一侧各发育一个受破碎控制的强蚀变带,称为构造蚀变带。分述于后。1.断层按其展布方向分为南北向与北西向两组。F1断层:为一以水平运动为主,具一定落差的张扭压扭性近南北向断层。出露于洞山山脊,马鞍山口一带,南北两侧为浮土掩盖,中段局部在龟形山出露。规模较大。已查明长度达2000米,矿区内约1200米。断层走向北北西t。倾向西,倾角上部陡下部缓,约在70-45度之间,沿走向与倾向均舒缓波状。据-400米坑道探矿资料,该断层走向20-25度,倾向南西,倾
19、角65-70度,宽10米左右。沿断层破碎带发育,其内有煌斑岩充填。该断层为成矿后构造,定位呈左行平移断层,矿层和地层分别错距在200米,400米左右,落差30-50米。对安庆铜矿的矿体具有破坏作用。以该断层为界,西马鞍山矿段矿体被分割为1号和2号矿体,1号矿体位于F1断层下盘,2号位于F1断层上盘。该断层有多期活动特征。早期为正-平移错动;而后为逆-平移错动,但未能抵消早期的落差;最后是中低温热液沿构造运移,形成沿断层发育的中低温蚀变带及弱铜矿化带。F6断层:为北西向推测隐伏断层,属以水平扭动为主的左行平移断层。北起自旗星水库东侧的陈家老屋,南东止于洞山南东坡,规模较大,长约3000米,矿区内
20、长700米,斜深大于800米。走向北西-南东,倾角60-70度,上缓下陡,呈舒缓波伏。断层水平错距约60-70米,落差5-10米。为成矿后的断层,将安庆铜矿2号矿体错断,在断层西侧,即为马头山矿体,沿断层两破碎带发育,并有数条粕班岩体充填,断层两侧岩石普遍发生碳盐化,高岭土化,硅化蚀变。F2-F5断层:为北西向断层,规模与断距幸免较小,对矿床影响不大。在此不再叙述。2.构造蚀变带共有两条,一位于F1上盘,一发生在岩体东枝南接触带岩体一侧。2.3矿脉分布、产状及规模安庆铜(铁)矿床包含东、西马鞍山矿段及马头山矿段,为一隐伏接触交代矽卡岩型铜(铁)矿床,受构造、岩性等复杂因素控制,经过多期多阶段叠
21、加矿化,共有4个主矿体,分别编号为:西马鞍山矿段1、2号,东马鞍山矿段E2号,马头山矿段I号,小矿体共计97个。主矿体和一些小矿体赋存于大理岩与闪长岩之间的矽卡岩之中,赋矿岩石主要为石榴子石矽卡岩和透辉石矽卡岩。矿体的形态及产状严格地受矽卡岩带所控制,随矽卡岩带的变化而变化,闪长岩型小矿体主要位于紧靠矽卡岩带的透辉石化闪长岩中。设计目标1号矿体位于矿区的北部与东部,F1断层下盘,西高东低,随接触带向东侧伏,侧伏角为2030,东西长约1116米,南北宽约110345米,平均84米,分布面积0.23平方公里。1)矿体形态:矿体形态不甚复杂,变化不大,各剖面基本相似,可比性强。矿体中心厚度大,两侧则
22、渐趋变薄、尖灭,为一稍具复杂变化的较大透镜状矿体。 矿体形态沿走向的变化不大,大体可分为8线以东与以西两部分,8线以西,矿体平面上较肥大,连续性较好,西起F1断层,往南东延伸。8线以东,上部矿体平面上较薄,但连续性好,中部矿体变化由厚到膨大再到薄到尖灭。下部矿体常呈一分叉复合再分叉尖灭的中间厚两端薄状分布。倾向上,矿体形态变化较复杂。自13RW至1RW线,矿体呈半弧形围绕大理岩发育,中段厚度大,沿倾斜两侧渐趋变薄,下、深部矿体转换处,具下坠之势,南西侧被F1断层所截,形状似一只巨大的“耳朵”。矿体外边界形态,据钻孔和坑道揭露,与大理岩接触一般呈犬牙交错状。矿体内带矽卡岩型、闪长岩型铜矿,边部矿
23、石以交代为主变为充填交代为主,受构造裂隙控制因素增加,存在向闪长岩分枝尖灭的内边界形态特征,但伸展不远即行消失。矿体内部结构比较复杂,从外带到内带,矿石类型的总体变化规律为:鉄铜矿石单铁矿石单铜矿石。但三种类型矿石常常呼吸交错、穿插。2)产状变化:矿体走向有些变化,但主要矿段变化不大。而倾向、倾角的变化较大,但其规律性强。走向:矿体主要部分,走向比较稳定,9RW线以西,矿体走向南西,南西侧被F1断层所截断,9RW线以东,矿体渐转为北西南东,基本沿125305方向延伸,8线以东,矿体作大曲度弯转,由南东向渐变为北东向。倾向、倾角:矿体总体倾向南西,倾角中等陡。3)规模:1号矿体规模最大,铜金属量
24、39.85万吨,占全矿区的73,经钻孔、坑道控制,长1116米,沿倾斜延伸长度:最大528米,最小127米,平均410米。矿体厚度较大,厚度变化系数为96.54,属较稳定类型。根据钻孔资料统计,厚度最大为125.91米,最小为1.09米,平均84米。4)赋存标高:1号矿体埋藏深,主要部分赋存在-280-820米之间,最浅的标高-187米,距地面232米。矿头往西陡降。矿体底部标高基本上,自西往东缓缓侧伏,均位于-580米以下,起伏不大,最低标高-935米。整个矿体呈向东大幅度侧伏之势,相对高差745米。2.4矿区水文地质1)安庆铜(铁)矿床属接触交代矽卡岩型透镜状的铜铁矿床。由于F1与F6断层
25、的切割,将矿体分割成三块,即:中部西马鞍山矿段,西部延深的马头山矿段,东部延深的东马鞍山矿段。2) 三个矿段的含水体都是由T2y2、T2y1、T1n三个不同的大理岩组成的统一含水体。因含水空间的不同,形成了:中部西马鞍山矿段为裂隙溶洞直接充水含水体,西部马头山矿段为接角构造破碎带直接充水含水体,东部东马鞍山矿段为构造裂隙带直接充水含水体。3) 中部西马鞍山矿段裂隙溶洞直接充水含水体岩溶发育形态以裂隙、溶洞为主。-340m以上溶洞为主,-340m以下以裂隙为主。并下涌水特点是浅部出水点多、涌水量大,深部出水点少、涌水量也小。在三个矿区中矿坑涌水量大,而且主要在-400m水平以上F1断层布两侧。4
26、) 西部马头山矿段接触构造破碎带直接充水含水体分布范围与大理岩舌状体分布同步。井下涌水特点是水平分布水点多、且分散,各孔涌水量相差不大,仅靠近F6断层附近和洪塘沟一带略大。垂向上80%的涌水量分布在-370m-570m之间,位于矿体直接顶板。5)东部东马鞍山矿段构造裂隙破碎带直接充水含水体主要是为倒转背斜轴部裂隙水和煌斑岩附近大理岩裂隙水,涌水点主要位于矿体的倾斜的东侧方向。井下涌水特征是水平分布点少、且集中,各孔涌水量不均。6)1992年以前,矿井涌水量总体呈增加的趋势,并有随大气降水波动的特点。1992年以后,总体相对稳定,除个别年份河水倒灌外,总体随大气降水在一定范围内波动。7)矿井涌水
27、量的变化表明在垂向上和水平方向上裂隙岩溶地下水之间径流畅通有较好的水力联系。8) 矿区南部因矿井涌突水引发的地面塌陷达100余处,仅1987年5月1992年形成的塌陷就有58个。分布范围很广,主要集中于马山口一带,东部、西部有零星分布。2.5矿区工程地质安庆铜矿所在区域位于“下杨子台拗”北西侧、“怀宁凹褶断束”中段,亦即淮阳山字型构造前弧的东翼,北西临“郯城一庐江断裂带”,南东近沿江破碎带.矿区外围属“洪镇帚状构造”的一部分,受其控制,构造形迹自西向东由北西汇渐转为北西至近南北向,呈向北撇开,向南收敛之势.这一地质构造显示了区域地质构造以旋卷运动为特征.本区所在的杨子地台,其基底为元古界或太古
28、界的地型变质岩组成.盖成由震旦纪至新生代的地层所组成.地层发育较全,厚度较大.燕山运动以前为连续沉积的一套沉积岩相地层,主要为灰岩,砂岩和页岩等.本区地壳结构较为完整,基本为一块体结构,本区新构造运动不甚明显,为弱震带,地震动峰值加速度区值为0.05g,地震烈度为6-6.5度。2.6矿区环境地质安庆铜矿属于掩埋一覆盖型岩溶充水矿床.其中矿区南部第四系覆盖岩溶区浅部溶洞较发育,而且一般都被松散的第四系泥充填.矿山自基建开采以来,由于强度较大的疏干排水,矿区南部地面多处频频发生地裂,塌陷,沉降等环境地质问题,塌陷影响面积达0.4Km2 ;其中塌洞90个,凹(沉)陷及地裂7处。引起地面志陷的原因是矿
29、坑的疏干排水引起的区域水位大幅度下降,造成地下水动力条件,加强了地表水与地下迳流场的联系和交替,在地下迳流的潜蚀作用下,溶洞充填物被淘空流失,上覆第四系松散层失去平衡或因溶洞被疏干发生真空吸蚀,从而引起地面塌陷。 综上所述,安庆铜(铁)矿床主要充水含水层,为中下三叠统碳酸盐岩裂隙含水层,分布面积大,富水性中等一强;地下水给条件较好,局部地段与地表水联系密切;矿区南部沿河地段第四系较发育,疏干排水已产生较大面积的地面塌陷;但只要采取科学,合理,经济可行的注浆堵水措施,就可控制或减少矿井涌水量,在不出现塌陷河水倒灌的情况下,矿井稳定涌水量基本保持在10000-13000m3/d内波动,确保安全生产
30、,不引发大的环境地质问题。矿区内未发现大的含(导)水构造或破碎带;水文地质边界较复杂。属于以岩溶充水为主,水文地质条件中等偏复杂的矿床。矿床开采范围内的主要围岩,除层状碎屑(),层状碎屑岩夹碳酸盐组(),盐岩组中的角砾状大理岩(1)和白云质大理岩(2 )组,局部岩石稳定性较差外,一般岩石稳固性好;矿床内未发现大的直接 影响矿体开采的结构面,但层状碎岩夹碳酸盐岩()碳酸盐岩()间层间破碎(带)及可能尚未查明的构造断裂或破碎带,局部地段可能影响采掘工程的稳固性。属于层状岩类为主工程地质条件中等型的矿床。矿区南部第四第覆盖岩溶区,四于矿坑疏干排水,在排水降落漏斗范围内,已产生较大面积的地面塌陷等地质
31、灾害,属于地质环境质量一般的矿床。第三章 矿山年产量及服务年限3.1矿山年产量3.1.1按合理开采顺序同时回采矿块数确定矿山企业年产量 t/a 其中:A矿山企业年产量 t/a;N单阶段中可布置的有效矿块数;g矿房日产量 2000t/d;t年工作日 300d;k副产矿石率 10%;同时回采矿块的有效利用系数 0.2。 取12个 其中:L阶段中的矿床总长度 mLb矿块沿走向长度 m矿体总长度的利用系数 0.853.1.2按矿床开采下降深度确定矿山企业年产量 t/a 其中:s矿体水平可采面积 20227m2v矿体开采的年下降速度 7.55m/ar矿体实重 4.16t/m3k工业矿石回收率 85%废石
32、混入率 10%3.1.3按及时准备的新阶段确定矿山企业年产量 t/a 其中:Q阶段中可采矿石的工业储量 5050000tK工业矿石回收率85 %废石混入率 10%T阶段回采时间 8.42a取以上三种情况的最小值为矿山企业年产量的技术依据。所以矿山企业年产量为566000t/a3.2矿山服务年限3.2.1矿山计算服务年限 a 其中:Tj矿山计算服务年限Q矿床工业储量 tKZ工业矿石总回收率 %废石混入率 15%A矿山企业年产量 t/a;3.3 矿山工作制度矿山年工作日300天,每天三班,每班8小时。第四章 矿床开采技术4.1矿体及其顶、底板岩石的稳固性矿石类型主要有含铜磁铁矿,矽卡岩型铜矿,磁铁
33、矿和少量的闪长岩型铜矿。矿石平均体重为4.16t/m3。矿体上盘围岩为角砾状大理岩(f10),稳固。下盘围岩主要有矽卡岩,蚀变闪长岩,轻变质粉砂岩和钙角页岩,矽卡岩与蚀变闪长岩普氏系数f10,中等稳固。轻变质粉砂岩和钙质角页岩(f12),但局部节理,裂隙发育。4.2矿石化学成分主要有益组分为Cu 、Fe,主要伴生有益组分为S、Co、Au、Ag。4.3矿床的勘探类型及勘探网度:勘探类型:安庆铜(铁)矿床包括东、西马鞍山矿段,为接触交代矽卡岩型铜铁矿床,主矿体有1、2、E2和I号矿体,勘探类型的确定以铜为主勘查对象,以主矿体为基础。勘探类型划归类勘查类型。勘探工程间距:由于勘探类型为类,根据铜规范
34、,以25703050米求探明储量,以801006080米求控制资源量,沿走向外推及沿倾向往深部外推部分的矿体为推断资源量。 勘探手段:主要选用坑下机械岩芯钻探为手段,辅以坑探验证,由于矿体产状较陡,延伸长,坑下钻探采用分中段分别布置扇形孔进行控制矿体。 勘探线的布置:安庆铜(铁)矿床主矿体都具沿两个轴延伸较远的形态特征,产状变化的规律性强,勘探工作运用垂直勘探线法。4.4 矿床开采工业指标矿石的工业技术指标 铜 铁边界品位: Cu 0.2 TFe 20 工业品位: Cu 0.3 TFe 25最小可采厚度(真厚度): 1米 2米夹石剔除厚度(真厚度): 2米 2米第五章 矿床开拓5.1井田划分5
35、.1.1井田划分和其确定的原则、满足国家对矿山基建时间和年产量的要求、满足矿床的勘探程度的要求、符合矿床的埋藏特征、满足矿区地表地形条件、最好的经济效果故将位于矿区的北部与东部的一号矿体划分为一个井田,矿体西高东低,随接触带向东侧伏,侧伏角为2030,东西长约1116米,南北宽约110345米,平均84米,分布面积约为0.23平方公里。5.1.2论述所选用井田尺寸的合理性井田尺寸:长度为矿体长度,约1116m,平均宽度约为84米,埋藏深度在距地表-400米到-580米合理性:北山矿床长约1116m,东西走向,南北宽从110m到345m平均厚度约84m,矿体呈倾斜和急倾斜,倾角约60度.矿区面积
36、约0.232,矿床范围不大;勘探程度为C,D级,主矿体赋存于大理岩与闪长岩之间的矽卡岩之中,由于在矿体周围还有其他矿体,且不联系,中和地质等条件分析为使一个井田有足够的储量,并从方便生产管理出发,所以西马鞍山矿段1号矿体划分一个矿田。5.2阶段高度的确定5.2.1阶段高度确定原则在技术上可行的基础上,尽量加大阶段高度,这样可以减少巷道的掘进量,为加大矿床的开采强度提供条件。阶段高度的确定直接关系到矿山开拓方式和开采工艺的效益。对于急倾斜厚大矿体,我国阶段高度一般为5060米,而国外正向大高度发展,一般为60120米。本矿山阶段高度的主要影响因素为:矿岩稳定性好,不需支护,可是容重4.16t/m
37、3。矿区水文地质条件简单。综上各种因素,阶段高度确定为60米。5.2.2其合理性矿床开采技术条件 矿体为中厚到极厚矿体,倾角呈倾斜到急倾斜,矿岩中等稳固,矿石品位为Cu 0.3,Fe 25;采矿方法采用采用垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法,阶段高度一般采用40-80m左右。矿山现状:矿山机械水平较高,矿山管理及工人技术水平较好,故采用此阶段高度开采。5.2.3阶段矿量5.2.4万吨5.2.4阶段存在年限年5.3井田中阶段开采顺序和阶段中矿块开采顺序5.3.1确定阶段中开采顺序及论述其合理性井田中阶段的开采顺序采用下行式。因这种开采顺序能减少基建工程量,节约初期投资,缩短基建时间,确保矿山均衡持续
38、生产,并在逐步向下开采过程中能进一步探清深部矿体,避免国家矿产资源的浪费。而且这种开采顺序生产安全条件好。从长远看,下行式开采顺序适用的采矿方法范围广泛,如改变现有的采矿方法,而采用更先进合理的采矿方法时也不致有很大的影响,因此,下行式开采顺序对矿山的发展远景也有利。5.3.2确定矿块中开采顺序及论述其合理性阶段中矿块开采顺序采用单翼后退式回采。这种采矿方式尽管会使矿井基建时间有所延长,但因该矿矿岩是中等稳固,采用此法可减少沿脉巷道的维护费用,因它可形成较长的回采工作线,获得较多的采矿量,从而缩短了阶段的回采时间而减少了巷道的维护费用,而且采用此法,采掘干扰少,管理方便。此法在冶金矿山中使用普
39、遍,是运用得较成熟的一种开采顺序。5.4矿床开拓方法的选择5.4.1开拓方案的初选根据地形地质条件与矿床赋存条件、地面与地下运输、矿井通风、选冶厂位置以及矿山年产量等因素,并结合国家的技术经济政策,确定采用竖井开拓为宜。初步确定两种方案:.下盘竖井开拓.上盘竖井开拓5.4.2经济技术比较方案为下盘竖井开拓:在矿体下盘岩石移动带以外开掘竖井,再掘阶段石门通达矿体。下盘竖井开拓最大优点是井筒的保护条件好,不需要留保安矿柱;其缺点是石门的长度随开采深度增加而加长。方案为上盘竖井开拓:在矿体上盘岩石移动带以外开掘竖井,再掘阶段石门通达矿体。这种开拓方法,与下盘竖井开拓相比存在严重的缺点,主要是上部需要
40、掘很长的石门,基建时间长,初期投资大,不利于矿山建设投产。根据以上两种方案的比较,最终采用下盘竖井开拓法。5.4.3选择主要开拓巷道位置的原则运输功最小,基建与生产费用最小,尽可能不留保安矿柱,有方便、安全和布局合理的工业场地,掘进作业条件良好,井巷使用安全可靠。其具体影响因素有: 矿区地形、地质构造和矿体埋藏条件 矿井生产能力及井巷服务年限 矿床的勘探程度、储量及远景 矿山岩石性质和水文地质条件 应考虑地表和地下运输联系方便,应使运输功最小工程最小 应保证井巷出口位置及有关构筑物不受山地滚石、山崩和雪崩等的危害 巷道出口的标高应在历年最高洪水位3m以上 主井位置应尽量位于岩层移动带外,距地面
41、移动界线的最小距离应大于20米,同时考虑运输功最小。 井巷出口位置应有足够的工业场地,以便布置各种建筑物、调车场、废石场等,同时应尽可能少占或不占农田。5.4.4主要开拓巷道位置的确定在选择竖井位置时,应首先确定其在垂直矿体走向方向和沿走向方向的合理位置。垂直矿体走向位置主要由移动带确定,为使竖井不受移动的威胁和避免留保安矿柱而损失矿产资源,设计时应将竖井布置在移动带以外20m。沿矿体走向的位置应使地下的运输功最小。另外还要尽量避开不稳定的岩层和大的含水层。同时要方便足够的工业场地,掘进条件良好的地方.最小运输功:由于一号矿体沿东西走向约1116m,矿体宽由南北走向110m-345m,平均厚度
42、约84m.目前的地质质料难以精确的的计算最小运输功的准确位置,因此根据矿体的大致分布特征计算其最小运输功的的大致位置,最后根据最小运输功进行计算。综上所述,最后确定竖井的井口位置在0号勘探线和1号勘探线之间.竖井的井口坐标位置为(3391220,39494480)副井位置的选择,副井位置应尽可能的靠近主井,单两井筒的位置距离应不小于30m,一般采用集中布置,若地表条件和运输条件不允许副井和主井集中布置,由于地表条件的限制,只好采用分散布置集合具体的地质资料副井的井口坐标位置为(3391500,39494550)5.5充填系统 因采矿方法和地质条件的需要,在主井附近设充填搅拌站,将配置好的充填料
43、从充填孔送至回采中段,借沙泵经管路送至充填地点,用于嗣后充填。第六章 矿山井巷工程6.1矿山基本井巷工程矿山主要井巷工程有竖井、人行通风天井,溜矿天井、或沿脉平巷、穿脉等。6.2主井设计设计主井从地表到-580m中段,选用双箕斗井,箕斗选用型号为FJD2.5翻转式箕斗,图号为YJD52主要用于提升矿石,废石,并布置梯子间,岩石普氏系数大于10,竖井断面选择圆形,井筒采用混凝土支护,厚度为350mm,遇到破碎地段时则用钢筋混凝土支护。表6-1 箕斗主要技术参数箕斗型号斗箱尺寸(mm)最大外形尺寸最大载重(t)箕斗自重(t)几何容积6#a双层罐笼110010001236145248315.54.2
44、2.56.2.1罐道,罐道梁及梯子梁的选择 根据提升容器的布置形式,选取150180mm2型钢罐道,间距1500mm,1号、2 号罐道梁选用I28a型钢,梯子梁选用14a.6.2.2主井断面尺寸确定井筒各构件平面尺寸计算L=M+2h+b=1522+2*280+122=2204 mmX=0.5(L+A)=0.5*(2204+1452)=1828 mm 式中 L - 箕斗两侧罐道梁中心线间的距离 mmM - 箕斗两罐道间的间距 mmH - 罐道的高度 mmb - 同一根罐道梁双侧安装罐道时,两罐道底面的间距,等于罐道梁的宽度加上两个连接板连接垫板的厚度, mm X - 罐道梁中心线至箕斗外边缘的距
45、离 mm A - 箕斗的宽度 mm梯子间尺寸的设计:M=1400+2b=1400+122=1522mmN=M-J=152-(200-400)=1322-1122 mm式中:600梯子孔宽度mms梯子间壁板的厚度mma22号罐道梁的宽度mm取梯子间的长度Lm=1600mm梯子间布置在竖井的左侧上方,下方布置管子间。梯子间的布置应符合下列规定:梯子安置的倾角不应大于80;相邻梯子间的平台不应大于8m;平台梯子口尺寸不应大于0.60.7m2;梯子的上端应伸出平台1m;梯子的下端与井壁的距离不应小于0.6m,梯子宽度不小于0.4m,脚踏的间距不大于0.3m。用做图法初定井筒的断面尺寸为4700mm. 根据采矿设计的规定,矩形井筒采用500mm模数进级,取Lm=5000 mm主竖井净断面面积m2 竖井掘进断面积 m 6.3副井及其罐笼设计设计副井从地表到-580m中段,选用6#a单层双罐笼(主要参数见表6-1),配固定式YDC4(7)矿车提升,主要用于提升材料,设备及人员,并布置