河南省xx石英岩矿矿山开采工程可行性研究报告

1目录1总论111概况112矿区范围、自然地理及周边环境113编制依据及原则32矿产品需求现状与价格分析521矿产品国内外需求和市场供应情况53地质资源631矿区地质632矿体特征733矿石质量特征734围岩蚀变和夹石835矿石加工技术性能936矿床开采技术条件937地质勘查与储量估算1338设计利用的资源储量1839对资源储量简测报告的评述194主要建设方案2041开采范围及开采储量的确定2042建设规模、服务年限、工作制度及产品方案2043矿体开采方式和开拓运输方案2144矿山防治水方案2625矿床开采2851开采顺序及首采地段的选择2852推荐的生产能力及验证2953利用远景储量扩大生产能力或延长矿山生产年限的可能性2954开采崩落范围的确定3055主要基建开拓工程及工程量3056采矿方法选择影响因素3157采矿方法3258采掘设备3659劳动定员366矿山机械3761井下运输3762空压设备3763压风自救系统3864通风设施4065供水设施4466供水施救系统4467主要机械设备457总图运输及公用工程4671总图运输4672供电与通讯4873监测监控系统设计5174井下人员定位系统54375通信联络系统5576给排水5677机修5778土建578劳动安全与工业卫生5981设计法律、法规依据5982安全管理机构及职能6383重大危险源辨识6484主要危险、有害因素分析669环境保护7491设计依据及环保标准7492矿区地质环境简况7493工程的主要污染及治理7594环境绿化、环境管理和监测7795可能发生的地质灾害和预防措施7896水土保持与土地复垦7897环境影响简要分析7910生产组织与人员培训80101生产组织及组织机构80102工作制度80103职工培训8011投资估算与技术经济分析81111投资估算814112技术经济分析与评价83113项目的结论与建议885附件目录1、设计资质证书2、采矿许可证3、委托书4、营业执照5、XX市国土资源局关于对XX县地质矿产局申请办理采矿许可证的意见2010545号6、河南省XX市国土资源局关于河南省嵩县车村镇桃阳沟萤石矿资源储量核实报告等十九个报告矿产资源储量评审备案证明（XX国土资储备字20108号）含XX县XX镇XX石英岩矿储量简测报告的评审备案证明7、河南省XX县XX镇XX石英岩矿资源储量简测报告矿产资源储量评审意见书（XX矿储评字2010054号）11总论11概况河南省XX县XX镇XX石英岩矿是河南省XX县万山石材加工厂下属的矿山企业（合伙企业），XX县万山石材加工厂成立于2011年1月12日，执行合伙企业事务的合伙人为常小伟。同年河南省XX县万山石材加工厂在竞拍中取得了河南省XX县XX镇XX石英岩矿的采矿权。2012年7月8日，为了办理采矿许可证，XX县万山石材加工厂委托云南中林地质勘察设计有限公司编写划定矿区范围内的河南省XX县XX镇XX石英岩矿采矿工程可行性研究报告（代矿产资源开发利用案）。2012年7月30日XX县地质矿产局颁发了采矿许可证，证号C4103242012077130126450，批准生产规模为800T/年。12矿区范围、自然地理及周边环境一、矿区范围及自然地理XX县XX镇XX石英岩矿矿区位于XX县260方向，直线距离约14KM，其矿山范围行政区划属XX县XX镇唐家庄村管辖。矿区位于XX镇唐家庄村XX自然村西南山坡上，XX县至XX镇有省级公路相通，XX镇与XX有村村通公路连接，矿山至XX村有简易公路相连，交通较为便利（见交通位置图）。矿区面积01949KM2。开采标高自1308M至1261M。批复采矿权中的矿区范围由四个拐点圈定。矿区范围拐点坐标表11拐点北京54坐标系西安80坐标系2XYXY137404953753716837404421137537100182374084737537664374079411375375961833740576375378473740523113753777911843740234375373383740181103753727018矿区地处伏牛山北麓，属于中山区。矿体分布在山坡上、沟脑处，切割显著,地形坡度较大。矿区地势中间为一北东向山沟，两边为山梁，北东低，南西高。最高点位于矿区南西部，最大标高为1365M，最低点位于矿区北东部，最低点标高为1250M，最大高差115M。矿区内无明显河流，雨季有短暂溪流，是伊河发源地之一，本区属黄河流域伊河水系。本区属大陆性高山型气候，冬冷夏凉，四季分明，年平均气温121，最高气温33，最低气温15。年平均降水量9087MM，雨季多集中在7、8、9三个月。降雪期一般11月至次年4月，冰冻期12月至次年2月，冻结深度一般为824CM，无霜期60190天。区内主要农作物有玉米、土豆及经济作物核桃、中草药等。近些年来铅、锌、钼等矿产的采选业极其兴盛，同时旅游业发展也比较快。区内劳动力充足，矿山内水、电条件较好，可满足矿山生产、生活需要。二、矿区周边环境矿区地处无居民区，周围无耕地极少有村民来往，矿山开采所产生的噪音及粉尘，对当地居民生产、生活也无大的影响。矿山采用地下开采方式，生产规模小，采掘规模有限，废石量很小，废石倒入指定地点，砌堰护围，对周围环境影响很小。采出矿石运往用户对当地环境无大影响，矿区现有环境状况保持较好，对地表生态的破坏极其轻微。矿区附近无工矿企业，大气、水及土壤未受工业污染。自然、社会及水环境质量现状较好。3本矿床内无放射性危害。矿山开采作业不会对人体产生放射性危害。未来矿山开采的水、电供应可就地解决，供水水源来自地下水或山沟溪流。电力供应比较方便，由XX镇变电站引来的10KV输电线路直达矿区。原料及燃料供应、建筑材料可就近在XX县城购置，用汽车运到矿区。区内无名胜古迹，也不属于自然保护区，不在禁止、限制开采矿产的区域之内。13编制依据及原则XX县矿资源较丰富，自改革开放以来，相继开办了国有、集体、个体等多个矿山，为满足国民经济快速发展对矿产资源开发的需求，将资源优势转化为经济优势，云南中林地质勘察设计有限公司受河南省XX县万山石材加工厂委托，特编制河南省XX县XX镇XX石英岩矿可行性研究报告（代资源开发利用方案）。131编制依据（1）采矿许可证，证号C4103242012077130126450；（2）2010年9月XX千山矿业科技有限公司编制的河南省XX县XX镇XX石英岩矿资源储量简测报告。2010年10月13日，XX市矿业发展中心评审通过该报告，XX矿储评字2010054号文。（3）2010年10月28日，XX市国土资源局印发了关于河南省嵩县车村镇桃阳沟萤石矿资源储量核实报告等十九个报告矿产资源储量评审备案证明，XX国土资储备字20108号文；（4）2010年8月6日XX市国土资源局关于对XX县地质矿产局申请办理采矿许可证的意见，2010545号；（5）XX县XX镇XX石英岩矿委托云南中林地质勘察设计有限公司编写XX县XX镇XX石英岩矿可行性研究报告（代资源开发利用方案）的4委托书；（6）矿山安全条例、金属非金属矿山安全规程、矿井通风与安全及国家、省、市有关矿产资源开发利用的法律、法规；（7）业主提供的企业现状与有关资料。132编制原则（1）贯彻执行国家有关工矿企业建设项目环境保护、安全工程“三同时”的政策及可持续发展政策；（2）贯彻执行国家有关保护国土资源、节约耕地的政策；（3）贯彻执行国家有关矿山地下开采安全生产规程规范；（4）认真贯彻国家基本建设的方针、政策、落实国家对矿产资源、环境、土地和资源等有关政策法令，执行矿业安全卫生等各项专业法规和规定；（5）根据矿区现状，为减少投资，充分利用原有矿山探矿工程,采用合理的技术工艺，尽可能的压低基建投资、压缩非生产人员；（6）设备选型应符合高效、节能，达到国内同行业先进水平；（7）贯彻执行国家有关矿产资源开发利用与保护的政策，实行贫富兼采、综合利用的原则。52矿产品需求现状与价格分析21矿产品国内外需求和市场供应情况石英岩矿，作为一种硅质玻璃原料和硅工业原料，在国民经济发展中具有举足轻重的作用。随着我国城市化的发展要求，各类城市市区的建设规模不断扩大，对石英岩矿的需求量将会成倍增加。石英岩矿是一种用量很大的非金属矿产，用途极广。它是重要的玻璃硅质原料，主要用于制造工业技术玻璃、平板玻璃、器皿玻璃；还用于铁合金、硅铁、硅砖、水泥、结晶硅、熔剂、铸造砂等方面。由于石英矿经深加工，在冶金、化工、建材等领域具有广泛的用途，市场需求量很大，国际国内十分畅销，产品售价一直比较稳定。随着经济发展和资源全球化，市场需求不断增加。目前市场普通石英的价格一般为130200元（人民币）/T。国际硅砂价格铸造砂的离厂价1112英镑/T，玻璃砂的离厂价1215英镑/T。本设计石英岩原矿将按150元/T的价格进行经济评价。63地质资源31矿区地质矿区大地构造位置处于华北地台南缘，卢氏XX断褶带中段。出露地层简单，沟谷中零星分布第四系残坡积，大面积出露为燕山晚期花岗斑岩，区域地质构造复杂，具有良好的成矿地质条件。311地层矿区内地层出露简单，主要为第四系残坡积。仅出露在沟谷一带，主要为残坡积物及腐植质。312构造矿区断裂构造较发育，褶皱不发育，在矿区中部发现两条近南北向断裂构造F1和F2，为矿区内控矿构造。F1含矿构造带在矿区内长约103M，走向北北东，倾向东偏南，倾向为110，倾角38。构造带宽0815M，带内充填为石英脉。F2含矿构造带在矿区内长约107M，走向北北东，倾向东偏南，倾向为110，倾角41。构造带宽0614M，带内充填为石英脉。两条构造为同期形成，其地质特征基本相同。313岩浆岩区内大面积出露岩浆岩，为燕山晚期老君山岩体，其岩性特征为岩石呈浅肉红色，中粗粒斑状结构，块状构造，矿物组成主要为钾长石，含量在40左右、斜长石含量在25左右、石英含量在20左右，其次为黑云母含量在10左右、含微量锆石、磁铁矿、榍石、磷灰石等付矿物。斑晶主要为钾长石和石英，粒径35MM，少数可达8MM左右，量约1020，基质也主要为长英质，中粗粒晶质结构，局部为细粒结构。732矿体特征矿区内石英岩矿化赋存于燕山晚期花岗斑岩中含矿构造内，矿体形态、产状都严格受断裂构造带的控制，本次工作在F1和F2号构造带中，分别圈定一个矿体，即P1号和P2号矿体，两条矿体呈脉状产出。P1号矿体赋存于燕山晚期花岗斑岩中F1构造内，矿体赋存标高13081286M，矿体长度50M，矿体产状与构造带一致，并随构造带产状变化而变化，矿体走向北北东向，走向为20，倾向东偏南，倾向为110，倾角38。矿体边界清楚，沿走向和倾向有膨胀和狭缩现象，平均厚度118M，SIO2含量为9430。矿体完整，矿化连续，矿体形态呈脉状，没有遭受后期构造破坏；P2号矿体赋存于燕山晚期花岗斑岩中F2构造内，矿体赋存标高12811261M，矿体长度50M，矿体产状与构造带一致，并随构造带产状变化而变化，矿体走向北北东向，走向为20，倾向东偏南，倾向为110，倾角41。矿体边界清楚，沿走向和倾向有膨胀和狭缩现象，平均厚度112M，SIO2含量为9385。矿体完整，矿化连续，矿体形态呈脉状，没有遭受后期构造破坏。矿体围岩为花岗斑岩，与矿体边界清楚，矿体内部结构简单。33矿石质量特征331矿石物质成分3311矿石矿物成分矿石矿物以石英为主，含量达93859430左右，并含有微量方解石、铁质矿物等。矿石呈乳白色、少量呈腊黄色，玻璃光泽，断面呈油脂脂光泽，性脆，品质一般。本区石英岩矿有三种类型，一种是细粒全晶质石英岩，是本区主要类型；第二种是呈玻璃质蛋白石型；第三种是以非晶质多层皮壳状椭8球体型，椭球体大小在35MM之间。后两种类型较少见。332矿石化学成分矿石化学成分主要为SIO293859430、AL2O3002003、FE2O3009008，其它化学物质含量甚微。333矿石结构、构造矿石结构主要有全晶质自形、半自形、它形、隐晶质、玻璃质结构。构造主要有块状构造，皮壳状构造、条带状构造。334矿石品级根据相邻矿山同类矿石作为玻璃原料销往省内外各厂所反馈来的信息及对所采样品化验分析可知矿区矿石品级主要为三级品，质量一般。335矿石类型3351矿石自然类型按矿物组合可分为石英型一种类型。按结晶程度可分为全晶质石英岩型和玻璃质蛋白石型两种。3352矿石工业类型根据该矿石中石英含量，本矿区矿石主要用于玻璃原料，因此其工业类型确定为硅质玻璃原料用石英岩矿。34围岩蚀变和夹石341、围岩蚀变本区P1号和P2号石英岩矿体赋存于花岗斑岩中，矿化带及其上下盘围岩附近蚀变较少，主要为硅化，其它矿化不明显。兹将硅化强度及其与矿化的关系简述如下硅化1、在矿体中主要呈全晶质脉状存在，另外以玻璃质蛋白石型存在，还有一各以多层皮壳状椭球体形式存在。矿体中以第一种为多，后9两种较少。2围岩蚀变有两种形式一是附近岩石中形成游离的石英颗粒增多，有时为不规则的石英团块。二是围岩中形成一些石英脉或网脉，使岩石颜色变浅、岩石坚硬，矿化富集处，硅化强，游离石英或石英网脉增多。342、夹石矿体中很少有夹石存在，偶而有围岩花岗斑岩夹石，其形态多为透镜体，不规则扁豆体，由于矿体厚度有限，其夹石零散，规模很小，长约0103M，厚112CM。开采时无须剔除。343矿床类型矿化赋存于大面积花岗斑岩中的断裂带中，明显受断裂控制，围岩及矿体中主要为石英等中低温热液蚀变矿物。故其成因类型为中低温热液矿床。其工业类型属于裂隙充填脉状矿床。35矿石加工技术性能矿区内矿石未进行过加工技术性能试验，但邻近的其它矿山所采矿石与本区相类似，完全可以类比。据调查，矿石经选后，主要销售至省内作为玻璃原料利用。矿石易选，易于加工，用途广泛。36矿床开采技术条件361水文地质条件矿体赋存于大面积分布的花岗斑岩中，基本不含水，透水性也很差。矿体地处山坡地带，位于当地侵蚀基准面之上，地形坡度在25左右，沟谷发育，有利于大气降水和地表径流的自然排泄。矿床属于裂隙充水的水文地质类型，水文地质条件简单。103611地表水体矿区内无大的地表水体，矿区地势中间为山沟较低，两边为山梁较高，矿体位于山沟两边山梁上，矿区内的沟谷平时干旱无水，雨季时汇成小溪顺沟向东排入伊河，由于地形坡度大，冲沟发育，汇水面积小，大部分大气降水会很快以地表径流方式流出矿区，对矿床充水影响很小。3612含水层矿区内主要含水层为基岩风化裂隙水和构造破碎裂隙含水带，且以后者为主。矿体围岩为花岗斑岩，岩石致密坚硬，风化裂隙不发育，或被硅质物充填，对矿床充水影响甚微。影响矿床充水主要为断裂破碎带。矿区内的断裂破碎带主要为近南北向，构造面在平面上多呈舒缓波状，在剖面上，有陡缓交替和分枝复合现象，为矿区主要控水构造，也是矿床充水的重要通道。裂隙埋藏水在各构造断裂带中，构成不同的含水体系，由于花岗斑岩的致密性，各含水带之间无水力联系。另外，由于含矿构造带被石英脉充填。且与围岩接触较紧密，致使大气降水对该含水带的补给也极为有限，从邻近矿区矿坑观察，裂隙水水量很小，因而对矿体充水影响不大。3613隔水层基岩风化裂隙含水层以下，未经风化的完整花岗斑岩为隔水层，矿体的直接顶底板为花岗斑岩，除近地表处发育少量裂隙，接受降水渗入补给外，其中深部岩石节理、裂隙不发育，含水性极弱，可视为不含水层，从而成为裂隙脉状含水带的隔水层。综上所述，矿床水文地质条件属于中等类型，但在雨季采矿时要做好防水工作。3614矿区供水水源评价11矿区附近地表水资源丰富，矿区生活用水主要取自山泉的地下潜水。水质分析结果显示，浑浊度超国标2度，有少量悬浮物，其余指标均符合生活饮用水卫生标准（GB574985），经适当处理后亦可饮用。362工程地质条件本矿属于裂隙充填矿床，矿体充填于缓倾斜断裂中，决定其工程地质条件的有矿体本身及其上下盘的围岩。3621矿体本区石英岩矿赋存于F1和F2断裂中，断裂带中主要被石英脉充填，矿石类型为石英型，矿石中硅质含量高，矿体比较致密坚硬，特别是富矿段部分，稳定性更好，具有整体性结构，质量等级属于中等。3622矿体顶、底板岩石石英岩矿体的顶、底板围岩为花岗斑岩，该类岩石致密坚硬，呈块状构造，整体结构性强，裂隙率低，力学强度相对较高，稳定性好，岩石质量指标大于85，质量等级良好；矿体附近围岩，在矿化过程中都受到较强烈的硅化作用。因此变得比较坚硬，适于布置工程。综上所述，矿山工程地质条件总体属于中等类型，稳固性较好。但在施工过程中如遇成矿后构造活动，使矿体遭受破碎地段应采取防护安全措施。12363环境地质条件3631矿区环境地质现状评价36311自然环境状况矿区属于中山区，切割较深，平均年降水量9087MM，年平均气温121C，矿区中部沟谷中平时无水，雨季时小溪流水量也很小，呈季节性变化。当地人口密度小，居住分散，以农业、林果业为主，经济落后，水及土壤未受污染，矿区自然环境、社会环境质量现状较好。36312地质环境现状矿区处于地震活动区，据XX市地震局资料本区地震基本烈度在6度以下。矿区的地下水为基岩风化裂隙水和构造破碎带中的裂隙脉状水。含水量较少，便于疏干排放，水文地质条件中等，区域岩石稳定性好，风化作用微弱，矿山规模小，生产矿石很少，地质环境质量尚好。总之，矿区及其附近自然环境和地质环境质量现状尚好。3632矿区环境地质预测评价矿体规模较小，采掘规模有限，故矿山开采不会影响当地井泉流量及居民生活用水和工农业用水水源，更不会造成地面变形、塌陷等其它地质灾害。随着采矿工程的进展，相应产生的废石、废水排放量日益增加，应当采取必要措施，执行国家环境保护法，尽可能减少矿山开采中对环境的影响。36321废石处理采矿产生的废石，运到坑口以外定点堆放在旁测的沟谷中，随着生产规模的扩大，废石较多时，还要在沟底砌坝，渣堆上方设置“入”字型排13水沟，防止洪水来时造成泥石流危害。36322废水排放生产、生活排出的废水，可建蓄水池、作为矿山生产用水循环使用，多余用水可进行沉淀净化处理，以免造成地表水体污染，给当地居民的生活用水带来不便。未来矿山开采所造成的污染主要是采矿活动使矿体及围岩中有害组分的释放，包括游离SIO2对人身体的危害。故在矿山开采过程中，应进行水质污染监测，发现问题及时解决。36323山洪、泥石流、滑坡等地质灾害矿区位于山坡上，基岩裸露，岩石坚硬，自身不存在产生滑坡的地质条件。汇水面积小，无第四系堆积物，形不成山洪和泥石流。3633开采技术条件小结矿区水文地质条件简单，附近无污染，地表水、地下水水质基本良好；区域地壳稳定，矿区工程地质条件良好；矿石、废石中有害组分的解离可能会对地下水造成轻度污染；矿碴、废石的排放可能会对地表生态环境造成一定影响，但影响轻微。综上所述，矿区地质环境质量较好，未来矿山开采对环境影响不大；但矿山在进行矿业开发过程中，应当做好矿山地质环境的保护和治理工作。37地质勘查与储量估算371地质勘查该区地处XX三川多金属成矿带，矿产较多，开展的地质工作也比较多，主要开展的地质工作有（1）19561958年，秦岭地质队完成120万区域地质测量，配合14重砂、化探等方法手段，发现了南泥湖、上房等大型钼矿，并圈定了XX三川多金属成矿带。（2）1958年原河南省地质局豫零一队普查勘探上房、南泥源钼矿和骆驼山多金属硫铁矿床的同时，在其外围包括本区进行了15万地质草测613平方公里。（3）19661976年，地质部第三物探大队、省物探队、原20队、陕西省第二物探队等先后对本区一些磁异常进行检查和矿点评价。（4）19921994年XX县矿管局组织有关人员全面收集了全县的地质矿产资料和科研成果，编制了XX县地质矿产及开发利用研究，并通过了河南省地矿厅组织专家评审。以上地质工作为本区提供了一些地质矿产资料，也为本次工作提供了可靠的地质基础资料和参考依据。2010年9月1日9月7日XX千山矿业科技有限公司接受委托后，组织专业技术人员对本区地质资料进行收集，先后进行了野外踏勘、1/2000地质简测、1/1000地质剖面测量，地表施工探槽、取样分析，对矿区地层出露、矿层厚度和相邻矿山开采情况进行了调查，在充分利用调查资料和相邻矿山实际生产资料的基础上，对矿区地层、构造、矿层及开采技术条件等进行了认真地分析研究，对矿床开发经济意义进行了概略评价。最终编制资源储量简测报告。值得指出是经本次工作发现该矿区内石英岩矿实际为脉石英矿，矿种与批复有出入，以下叙述中所说的石英岩矿实际为脉石英矿，建议办理采矿证时将石英岩矿更改为脉石英矿。XX千山矿业科技有限公司实施的勘查工作利用资料中，基础地质部分以收集为主，矿产部分所需资料依据野外实测，资料来源可靠，测量精度可满足编制资源储量地质简测报告要求。15XX千山矿业科技有限公司在勘查工作中共完成实物工作量1、12000矿区地质填图00489KM2；2、实测11000地质剖面1516M；3、探槽编录长度2254M；4、化学分析样品六个。取得成果通过工作，共估算出石英岩矿推断的内蕴经济资源量（333）3783T。372储量估算3721储量估算指标依据参考DZ/T02072002玻璃硅质原料、饰面石材、石膏、温石棉、硅灰石、滑石、石墨矿产地质勘查规范，结合本矿区实际情况，本报告采用脉石英矿床的一般工业指标如下。矿石质量要求表31化学成份（）类别矿石品级SIO2FE2O3AL2O39809609209089一节。44矿山防治水方案XX镇XX石英岩矿区水文地质条件简单，矿区地处伏牛山北麓，属于中山区。矿体分布在山坡上、沟脑处，切割显著,地形坡度较大。矿区地势中间为一北东向山沟，两边为山梁，北东低，南西高。最高点位于矿区南西部，最大标高为1365M，最低点位于矿区北东部，最低点标高为1250M，最大高差115M。本区属黄河流域伊河水系。矿区内无明显河流，雨季有短暂溪流。矿体赋存于大面积分布的花岗斑岩中，基本不含水，透水性也很差。矿体地处山坡地带，位于当地侵蚀基准面之上，地形坡度在25左右，沟谷发育，有利于大气降水和地表径流的自然排泄。矿区内主要含水层为基岩风化裂隙水和构造破碎裂隙含水带，且以后者为主。矿体围岩为花岗斑岩，岩石致密坚硬，风化裂隙不发育，或被硅质物充填，对矿床充水影响甚微。影响矿床充水主要为断裂破碎带。矿区内的28断裂破碎带主要为近南北向，构造面在平面上多呈舒缓波状，在剖面上，有陡缓交替和分枝复合现象，为矿区主要控水构造，也是矿床充水的重要通道。裂隙埋藏水在各构造断裂带中，构成不同的含水体系，由于花岗斑岩的致密性，各含水带之间无水力联系。另外，由于含矿构造带被石英脉充填。且与围岩接触较紧密，致使大气降水对该含水带的补给也极为有限，因而对矿体充水影响不大。矿床开采时，只需注意雨季排水即可，故未来矿床开采不会受到水患的危害。为矿山本质安全，在生产中应采取以下防排水措施1、在运输平巷的一侧修成坡度为35的正向排水沟，使坑道中的积水通过排水沟自流出地表；2、排水沟必须及时清挖。排出硐外的水体应储汇到地面的蓄水池内，澄清后，供生产、消防使用；3、为防止雨季洪水灌入，各硐口应筑防洪堤，使硐口标高高出当地历年最高洪水位1M以上。工业场地的地面标高，也应高于当地历史最高洪水位；4、在地面废石场的边缘砌堰、设挡水墙，以防雨季产生泥石流。295矿床开采51开采顺序及首采地段的选择矿山开采选择首采矿段的原则是投资少、见效快、生产稳定、开采条件好、保有的三级矿量能满足地下开采对三级矿量的需求，服务年限适当等。本次设计开采对象为P1号和P2号石英岩矿体2个矿体，详见井上井下对照图。根据矿山800T/A的生产能力，设计P1号矿体作为该矿的首采矿体。这个矿体开采完后接续开采P2号矿体。矿山两坑口之间根据储量，进行合理接替，在生产坑口后期进行新坑口的建设，合理安排基建计划和采掘计划。本次设计根据矿山现有的保有资源储量安排矿山接替顺序。根据矿山的接替顺序，矿山存在年限为33年（不含基建期）。详见下表30生产顺序表表51接替顺序矿脉号设计利用储量（T）生产能力T/A服务年限（A）1234P1号矿体1355800169P2号矿体1293800161单矿体开采顺序仍采用常用的合理开采顺序，即在矿块内采用自下而上分层开采的顺序，即先采矿块矿房的下部，后采其上部。52推荐的生产能力及验证521推荐的生产能力根据区内矿体（333）资源储量规模确定的矿山生产能力为800T/A，日生产矿石3T。522矿山生产能力验证按照该矿矿体走向长度，每个矿体只能布置1个矿块，每个矿块的生产能力为50T/D，生产能力可达50T/D，可以满足生产需要。53利用远景储量扩大生产能力或延长矿山生产年限的可能性由于矿区范围较大，矿山应在今后生产当中加强对已知矿体的周边、深部以及矿区范围内的探矿工作，很有可能发现新矿体，增加新的储量，从而可达扩大矿山生产规模或延长矿山服务年限的目的。3154开采崩落范围的确定XX镇XX石英岩矿体赋存于存于F1和F2断裂中，断裂带中主要被石英脉充填，矿石类型为石英型，矿石中硅质含量高，矿体比较致密坚硬，特别是富矿段部分，稳定性更好，具有整体性结构，质量等级属于中等。矿体上盘、下盘主要为花岗斑岩，该类岩石致密坚硬，呈块状构造，整体结构性强，裂隙率低，力学强度相对较高，稳定性好，抗压强度874MPA1287MPA，工程地质总体属于中等类型。经参考有关资料，取其岩石上盘移动角为65，下盘角为70，走向端部为70，然后在矿体的地质剖面图上及矿体在不同地段的设计开采标高向外量取和计算，以确定矿区开采崩落范围。区内矿体崩落范围，见总平面布置图。由于矿区内的地表多为荒山坡地，没有建筑设施及水体存在，同时由于矿体为薄矿体，且埋深不大，所以地下开采后采空区塌落对地表影响较小，诱发山体滑坡、泥石流灾害的可能性较小。55主要基建开拓工程及工程量551主要基建工程量本矿山圈出2个矿体，根据矿体333资源量分布和设计利用的资源量2648T，P1号矿体和P2号矿体为本次设计的基建矿体。为保证井下开采所需的“三级矿量”，矿山的主要基建开拓工程有P1号矿体的PD1平硐、风井FJ1、通风行人上山TS1。P2号矿体的PD2平硐、风井FJ2、通风行人上山TS2、风井联络巷以及达产所需的1个采场的矿块采准工程。552基建工程量矿山主要基建工程量如下表所示32矿山主要基建工程量表表53序号工程名称断面（）开挖量（M/M3）基建工程费用（万元）备注1平硐PD1454120/544810902风井FJ136036/1296259安人行梯子3上山TS136036/12962594风井联络巷42420/8481705平硐PD2454116/526610536风井FJ136031/1116223安人行梯子7上山TS136031/11162238风硐40020/16028091个矿块采切工程218895/590173付产矿石688T合计434级矿量本矿山通过实施以上基建工程及工程量，可获得开拓矿量2648T，保有33A；采准矿量1355T，保有17A；备采矿量1355T，保有17A；保有的三级矿量可满足井下开采对“三级矿量”的要求。（1）基建开拓工程主要包括开拓、运输、通风、排水系统和采矿所需的采切及探矿工程。（2）施工速度指标平硐及沿脉巷道100M/月；硐室工程500M3/月；采切巷道100M/月；设计确定矿山基建期为5个月。56采矿方法选择影响因素本设计在选择采矿方法时，着重考虑了矿体赋存特征，矿岩稳固程度，33开采技术条件。XX镇XX石英岩矿矿体上盘、下盘主要为花岗斑岩，该类岩石致密坚硬，呈块状构造，整体结构性强，裂隙率低，力学强度相对较高，稳定性好，抗压强度874MPA1287MPA，硬度F8F12，工程地质总体属于中等类型。矿体倾角3841，矿厚平均112M118M，脉状产出，根据上述条件该矿不需采用充填法开采。选用留矿全面法开采是合理的。通过选择合理的采矿方法和矿块构成要素，可减少采掘工作量，降低采掘比，提高采矿回采率，取得较好的经济效益。57采矿方法571采矿方法选择5711、开采技术条件开采技术条件表54矿体走向、倾向走向北北东向，走向为20，倾向为110倾角一般3841矿体厚度112118M围岩稳固性围岩结构稳定，F812，不易出现片帮及冒顶，利于矿山开采。矿石体重270T/M3松散系数15自然安息角40二、采矿方法选择根据矿体开采技术条件，该矿床矿体厚度均属于倾斜薄矿体，矿体上下盘围岩稳固。倾斜矿体最适宜的采矿方法为留矿全面法。这采矿方法矿块结构简单，管理方便，生产技术容易掌握。分别简述如下三、采矿方法简述留矿全面法（见留矿全面法采矿方法图）1、采场结构要素中段高度20M22M34矿块长度50M顶柱宽度3M底柱宽度5M2、采准切割沿脉运输平巷布置在矿体下部接触线处；采准天井布置在间柱内，天井每隔5M开凿联络巷、作行人、通风用；切割平巷平行布置在沿脉巷上部；矿块一侧天井耙矿巷道下部设置漏斗。3、回采工艺工作面逆倾斜布置，一次推进。采用YT24型钻机打压顶眼。炮眼采用梅花型排列，孔深1220M，眼距1M，排距07M，孔径38MM。爆破采用非电导爆管引爆，乳化炸药爆破，最大块度小于300MM。电耙出矿，电耙布置在一侧天井上部的耙矿硐室内，绞车固定。出矿分局部出矿和大量出矿，大量出矿时，余下的4070矿量在一定时间内出完。4、矿块通风利用全矿总风流通风，新鲜风流由运输平巷通过侧翼人行天井、经联络巷进入采场，清洗工作面后，污风再通过另一侧的人行天井经风井排出地表。局部矿块可采用局扇进行辅助通风。5、采场支护为了防止矿岩自行冒落和有效控制地压，回采过程中即刻进行采场的35支护。按岩石和稳固程度，采场跨度的大小、顶板的透水性、矿石品位等情况合理选择不规则矿柱的尺寸和位置，确保采场顶板稳定。6、矿柱回采矿房回采至顶柱位置，可在顶柱内凿2728M深的向上式平行炮孔，用非电导爆管引爆乳化炸药起爆，将顶柱落矿，留下上中段底柱支撑上下盘围岩，这部分矿石成为永久损失。间柱回采可在天井及联络道内凿深度为3M左右的炮孔，也用非电导爆管将一个间柱一次爆破。间柱内打眼可在矿房回采结束后最终放矿前进行，最终放矿结束后即可进行起爆，崩落的矿石从矿房内放矿漏斗中放出。7、空区处理由于围岩比较稳固，回采结束后，采场空间不作专门处理，利用已有的矿柱来支撑顶板岩石，以较长时间维护采空区的存在。为了安全生产，本次设计采用空场（隔离）法处理采空区，采取隔段隔离办法，在有关地点砌筑封闭隔墙，使其隔绝采空区，并利用通往地面的天井放出气流，避免围岩冒落产生对生产区的冲击力。8、采准、切割、回采计算矿块采准、切割井巷工程量表表55序号巷道名称数量长度（M）断面积（M2）工程量（M3）备注1上山134361222联络道1625416016个3切割巷道150402004漏斗6361086个6合计8955909、采矿方法技术经济指标技术经济指标表表56指标名称单位采矿掘进备注36名称单位指标备注采矿掘进12345矿块生产力T/D50掌子面工效T/班7矿石损失率8矿石贫化率8凿岩机合效T/台班5012采切比M3/万T699350采掘比电耙台效T/台班50最大块度MM300主要材料消耗炸药/T0418/M导爆管M0456钻头个00020018钎子钢/T00622/M坑木M3/万T10005M3/M572降低矿石损失贫化的措施加强基建和生产探矿工作，从开采需要出发，探清矿体空间形态，进一步查明矿石数量、质量；根据该矿矿体开采技术条件，合理选择运用适宜的采矿方法，合理布置矿块底部结构；由于该矿矿体较薄，回采时应严格控制采幅宽度，注意残留矿的回收；加强采场顶板管理，避免围岩塌落，以降低矿石损失贫化；回采时应加强采准、切割工作的指导，经常对采场两帮及回采工作进行检查；合理布置炮孔位置、方向等；留矿全面法采下的矿石需分局部放矿和最终放矿顺序，并对积压在矿房内的压矿进行处理；矿柱回采与矿房回采统一考虑，保证矿房回采结束后，能在安全生产的前提下，尽可能多的回收矿柱，以减少矿柱矿量损失；矿山在生产过程中，应安排专人对矿石质量进行管理，负责降低矿37石损失、贫化措施的监督、检查等工作。58采掘设备根据矿山生产作业安排，选择井下采掘设备，见表。井下采掘设备一览表表57数量设备名称及型号单位工作备用合计备注YT24型凿岩机台112留矿全面法JK58135型台11230KW59劳动定员矿山年生产能力为800T，根据矿山所开采的矿体赋存特性和采用的开拓方案及采矿方法，全矿所需要的劳动定员如下表58全矿劳动定员表表58作业别类作业人数备注凿岩爆破工2运搬工2空压机工1供水工1平场工2通风、安全2生产工人合计10运输工人机械维修1电器维修1运转维修合计2风、水、电、通风物质保管1生活服务2服务人员合计3技术人员2技术服务合计2工作人员2管理人员负责人238合计4全矿总定员196矿山机械61井下运输主运平硐采用人推自制人力胶轮车运输，计3台，坑内不铺轨。62空压设备一、全矿最大耗气量计算矿山同时工作的耗气设备为YT24型凿岩机1台，1台耗气量为29M3/分。每个采区的最大耗气量Q105KGKLKXKMNIQI105121112101（115129）48M3/分。式中KG高原修正系数，121；KL管网漏气系数，112；KX考虑吸气管、过滤器等引起的空压机生产能力降低的系数，101；KM气动工具磨损系数，115；二、空压机的选择采区最大用气量是48M3/分，矿体坑口地表空压机站一座，配备2台LG5/8风冷式空压机。LG5/8型空压机主要技术参数39排气量5M3/MIN排气压力08MPA冷却方式风冷储气罐容积10M3。电动机功率30KW电压380V外形尺寸LWH130011001660三、在各采区主运平硐口附近各建一个空压机站，位置见总平面图。四、压气管网空压机站设在开拓平硐的工业广场，由空压机站引出一条压气干管，选用管子外径63535MM的无缝钢管，分支管采用外径为5025MM的无缝钢管，风管由各中段平硐口送入坑内。63压风自救系统设计矿山P1号、P2号两矿体地下压风自救系统与生产压风系统设备和管道共用。两矿体生产系统的空压机均安装在地面，并分别配备有2台不同型号的LG5/8型电动螺杆式空压机，所用空压机能保证在10MIN内启动。正常情况每个矿体生产系统有1台空压机工作即可满足生产压风需要，并能满足井下救灾避险供风需求。采用单树枝状管网供气系统，从坑口空压机站沿地面架设至生产中段。压气干管选用外径外径63535MM的无缝钢管，分支管采用外径为5025MM的无缝钢管，铺设一趟。由中段压气支管向各采掘作业地点架设压风管路，并在各作业地点的压气管路上安装三通及阀门、压风自救装置，压风自救装置选用型号为ZYJ，通过防护袋或面罩向使用人员提供新鲜空气的装置。接入矿井的压风管路在中段车场设40油水分离装置，并设置减压、消音、过滤装置和控制阀，压风出口压力在0103MPA之间，单个出口供风量不低于03M3/MIN，连续噪声不大于70DB。1、压风自救装置压风自救装置具有减压、节流、消噪声、过滤和开关等功能，零部件的连接应牢固、可靠，不得存在无风、漏风或自救袋破损长度超过5MM的现象。压风自救装置的操作应简单、快捷、可靠。避灾人员在使用压风自救装置时，应感到舒适、无刺痛和压迫感。压风自救系统适用的压风管道供气压力为0307MPA；在03MPA时，压风自救装置的供气量应在100150LMIN范围内。压风自救装置工作时的噪声应小于85DB。压风自救袋的安装高度以减压阀下口为标准应在13M16M，开关位置便于操作。二、压风设备能力校核根据压风自救安装区域工作人员数量，并考虑到输气管路的漏风量和一定的富裕量按下式确定供风量。P1号、P2号矿体按照最多人数6人计，设计每人需风量为03M3/MIN，则避灾时需风量为Q2需KK1总Q自1212603259M3/MIN。式中Q需所需风量M3MIN；K压风管路漏风系数、取12；K1压风自救器安装区域工作人员不均衡系数取12；总压风自救安装区域工作的最多人数；Q自压缩空气供给量，每人按03M3MIN。41矿体单个空压机的供风量为5M3/MIN，能够满足需要。三、压风自救装置安装按照压风自救建设要求，各主要生产中段和分段进风巷道的压风管道上每隔应安设一组三通及阀门；独头掘进巷道距掘进工作面不大于100M处的压风管道上应安设一组三通及阀门。爆破时撤离人员集中地点的压风管道上应安设一组三通及阀门。64通风设施641矿山通风方案选择XX县XX镇XX石英岩矿的P1号矿体和P2号矿体为地下开采，二者各构成一个开拓系统。本设计采用机械通风，主风机为轴流风机，工作方式为抽出式，安装在P1号矿体FJ1风井、P2号矿体FJ2风井井口的风硐中，主运平硐中安设双向风门，避免矿井漏风。当采场采矿至近地表时，可将顶柱与地面打通，此时用局扇进行通风。采场放炮后和巷道掘进时亦采用JBT51型局扇进行辅助通风。642矿井风量、风压计算（一）矿井需用风量计算矿井总风量为各回采工作面，掘进工作面、以及其它风量和矿井漏风量之和。矿井总阻力为通风网络阻力及自然压力之和。由于矿山采用对角式通风，因此矿井漏风系数取12。按排尘风速计算，通过井下最大班人数校核，并结合使用的采矿工艺以及确定的生产能力，确定矿井总需风量，列表如下。矿井总需风量及风量分配明细表表61序号作业项目数量需风量小计备注421回采采场115152备用矿块0003采切、掘115154硐室及其它11515小计455漏风损失09漏风系数12合计54经计算矿井所需总风量为54M3/S。（二）负压计算根据选定的通风系统和坑内所需的风量，经比较认为矿体开采系统在最低中段单中段回采时，通风阻力较大，通风困难。因此，按风阻大，风压损失大的风路进行负压计算，详见下表（配备主扇时按通风困难期配备即可，本次设计也仅计算系统通风困难时期的系统通风阻力）。矿井通风阻力计算按下式HAPLQ2/S3式中H巷道通风摩擦阻力，PA；A巷道通风摩擦阻力系数，NS2/M4；P巷道通风断面的周边长度，M；L巷道长度，M；Q巷道的通过风量，M3/S；S巷道通风断面，M2。经计算P1矿体矿井通风阻力为159875PA，P2矿体与P1矿体基本一致所以矿井通风阻力为159875PA，见表62。（三）通风机的的选择43矿井需风量为Q54M3/S；矿井风机计算风量QJKQ1154594M3S；（1）P1矿体矿井通风阻力为159875PA风机的计算风压HJHHHC式中HJ风机的计算风压，PA。H矿井通风阻力，PA。H通风装置阻力，PA，取200PA。HC消声装置阻力，PA，取150PA。经计算风机的计算压力为HJ159875PA200PA150PA36599PA；根据以上计算，矿井通风系统选择通风系统均选择K40（A）8轴流式通风机，主要技术参数风量46116M3/S，风压范围120480PA。电机装配功率55KW。安装一台风机，备用一台同型电机。反风方式为改变风机旋转方向，用正反向开关来实现。反风风量大于60，井下风门设2道双向风门。选用主扇另配一台同型号电机，风机能在10分钟内反转。（2）P2矿体矿井使用同一台风机，P1矿体采完后将其移到P2矿体。在实际生产中，应加强风路控制和管理，井下作业点如遇通风不良情况和独头巷道掘进时，必须增加局扇进行强制通风。独头掘进时采用JK58135型局扇进行局部通风，其全风压2501200PA，风量24375M3/S，电机功率30KW，送风距离150M。云南中林地质勘察设计有限公司44P1矿体通风系统通风负压计算表（通风困难时期）表62序号巷道名称支护形式巷道阻力系数A103巷道长度LM巷道周长PM巷道断面SM2风量QM3/S巷道通风负压PPA巷道风速M/S1平硐PD1不支护1012072945454272601192采场工作面不支护355073454908801593通风井FJ1不支护253676365442750154风峒砖砌10108405403645135合计159875云南中林地质勘察设计有限公司4565供水设施供水水源采用矿区小溪中取水，同时还可利用井下排水经过沉淀后用于生产、消防用水。空压站冷却水采用循环水。地表修建蓄水池，排出地表的井下水在蓄水池内澄清后可供消防、生产使用。多余的水经沉淀后排入地表沟谷并及时引出矿区。坑口设高位水池，水池容积250M3。66供水施救系统661供水设施两矿体生产系统地表均建有生产、消防高位水池，高位水池设在生产系统最上部工程的上部附近，供水水源为山沟内的溪水和坑内涌水。采用自压方式向井下供水，井下生产、消防给水采用一套供水管路，主管和各中段支管均选用外径5025MM的无缝钢管，每隔50100M左右安装有消防用水阀门。供水施救系统与生产供水系统共用。为解决井下灾变期间，能够为井下受灾人员提供饮用水源，设计在两矿体高位水池附近分别另建一个10M3的饮用水蓄水池或水箱，水源来自于矿山生活用水，由该水池（水箱）铺设一趟外径5025MM的无缝钢管与现有的生产、消防给水管路相通，接头处安装阀门，在灾变期间可通过阀门调节来实现向井下提供饮用水。施救时水源为静压供水，能够满足生活饮用水水质卫生要求。662供水施救装置安装供水施救利用生产供水管道通往中段运输巷，并在分支管路上安装有三通和阀门。供水管道敷设应牢固平直，并延伸到井下采掘作业场所、紧急避险设施、爆破时撤离人员集中地点等主要地点，独头掘进巷道距掘进工作面不大于100M处的供水管道上应安设一组三通及阀门。三通及阀门安云南中林地质勘察设计有限公司46装地点应宽敞、稳固，安装位置应便于避灾人员使用；阀门应开关灵活。供水阀门距巷道底板一般1316M，便于现场人员自救应用。供水阀门前后2M范围无材料、杂物、积水现象。应设置排水沟。配套设备应符合相关标准的规定，纳入安全标志管理的应取得矿用产品安全标志。67主要机械设备主要机械设备表表63序号设备名称及型号数量（台）单价（万元）总价（万元）备注1YT24型凿岩机20300602JK58135型局扇1101003LG5/8型空气压24058104K40（A）8轴流式通风机17607605S11100型变压器13263266KS1130型变压器11201207D6253型供水水泵20350708电耙2DPJ7520350709生活车1022N14D31450450合计122766云南中林地质勘察设计有限公司477总图运输及公用工程71总图运输711建设项目组成设计范围及主要方案本可行性研究设计范围为矿区面积为01949KM2,矿区范围内2个矿体，可供开采的资源量资源矿储量（333）资源储量3783T。批复规定可采深度，1308至1261M赋存标高的矿体。根据地形及矿体赋存条件，采用地下开采形式。开拓方式为平硐开拓。通风系统采用对角机械抽出式通风系统，每个开拓系统均布置有进风口和出风口，新鲜风流经各用风点后，污风由回风天井或由安装在地表回风井口的主扇抽至地表。排水采用主运平硐沿其排水沟自流排出地表。井下的涌水和凿岩废水流入地表蓄水池，澄清后可循环使用。基建范围P1矿体和P2矿体皆为本次设计的基建矿体。两个矿体基建开拓工程主要包括开拓、运输、通风、排水系统和