采矿工程专业论文34043.doc

本 科 毕 业 设 计（论文）题 目：凤凰山铜矿iii号矿体地下开采设计专题题目：矿井通风摘 要本设计为凤凰山铜矿iii号矿体的开采方案。根据矿体赋存条件及矿山开采技术条件，设计阶段高度为50m、矿山日产原矿400t、年产量约为130000t；矿山服务年限约为14年；本矿山设计采用明竖井开拓，且竖井兼作副井，回风井设梯子间做第二安全出口；采矿方法为垂直中深孔分段凿岩阶段矿房法；采用抽出式通风方式和统一通风系统；井下运输为电机车有轨运输。论文对矿床开拓、地下开采、矿井通风、矿山运输提升、矿山防排水系统和各工班人员配置作了阐述，初步形成了完整的地下开采方案。关键词:凤凰山铜矿；地下开采；明竖井开拓；垂直中深孔分段凿岩阶段矿房法；矿井通风abstractthis is a design for copper of fenghuang mountain iii mining scheme. according to the condition of ore body and mining technology .the mining level height of design is 50 meters, output of mine raw ore is 400 tons per day and the annual output is about 130000 tons. the service life of mine is about14 years . the shaft development is used as this mine and shaft is also used as auxiliary shaft.the ladder compartment is installed in ventilation shaft . the ladder compartment is used for the second safety ex-ports.mining method is block stoping of medium-length hole. the air exhausted ventilation mode and unified ventilation system is used for this mine . the electric locomotive rail transport is used for underground transportation. this paper elaborate deposit discovery, underground mining,transportation,drainage system and the personnel with working shift,which preliminary forms a complete underground mining scheme.keyword：phoenix mountain copper mine；underground mining；shaft develop；stage of deep sub-vertical rock mine housing act；mine ventilation 目 录第一章 设计总论11.1设计任务11.2矿山生产简述3第二章 矿山地质52.1矿区地理52.2矿床地质62.3矿床水文地质102.4工程地质122.5矿石质量和储量122.6生产地质工作14第三章 矿山服务年限153.1确定矿山年产量153.2矿山服务年限183.3矿山工作制度20第四章 矿床的开拓214.1井田划分214.2采场高度的确定214.3矿床开拓方法的选择224.4主副井位置的确定234.5回风井位置的确定264.6确定保安矿柱和绘制开拓系统图264.7井田中阶段开采顺序和阶段中矿块开采顺序27第五章 矿山基本巷道285.1阶段运输巷道的设计285.2竖井的设计325.3回风井的设计375.4全矿井的基本巷道工程量375.5井底车场设计375.6马头门平面布置设计39第六章 采矿方法436.1采矿方法选择436.2采矿方法构成要素456.3采切工作456.4回采方案476.5矿柱回采与采空区处理516.6 同时工作矿块数556.7主要技术经济指标57第七章 矿井通风587.1概述587.2矿井通风条件587.3通风方式与通风系统587.4风量计算627.5各工作面的风量分配657.6通风阻力计算707.7自然风压计算777.8通风设备选取797.9矿井通风动力费用887.10通风方案确定897.11局部通风907.12简述矿山防火和井下防尘措施917.13井下炸药917.14通风与安全技术工作人员编制及所需设备927.15通风制度93第八章 矿山运输与提升948.1矿山井下运输948.2矿井提升998.3运输提升设备及人员编制109第九章 矿井排水1119.1矿区水文地质1119.2排水系统1119.3排水设备的选择1129.4水泵房的设计1139.5矿区的防水措施1149.6人员编制114第十章 地面运输与地表布置11510.1矿山地面运输11510.2地表布置115第十一章 矿山环境保护11711.1序言11711.2排放污染11911.3环境保护措施119附 录120参考文献121致 谢122江西理工大学2012届本科生毕业设计(论文)第一章 设计总论1.1设计任务1.1.1矿体概况凤凰山铜矿赋存于凤凰山岩体西及西南接触带中，铜矿体赋存于三叠系中、下统石灰岩（已变质为大理岩）与花岗闪长岩接触带上。受断裂及接触带控制，其走向自南向北由南东转向北东，略呈一弧形。经过矿山开采及勘探，探明矿体总数为83个，其中主矿体4个，由南到北依次编号为i、ii、iii、iv，本次开采设计只针对iii矿体，iii矿体的地质特征见表1-1：表1-1 药园山铜矿床主矿体地质特征简表 矿体编号分布范围形态走向倾向倾角长度厚度标高备注iii3530线似板状北西近直立282m9.1m+139410m1.1.2产品简介 安徽凤凰山铜矿是一座曾日采选矿石能力达2000t规模的中型有色采选联合企业，是我国第一座用国外引进技术设备建设的矿山，采选工艺设备由瑞典成套引进，选矿自动化装置由芬兰引进，在采、选、提几个主要生产环节上实现了机械化、自动化和半自动化。主要产品有铜精矿、钼精矿、硫精矿、铁精矿以及铜精矿含伴生金、银产品等，凤凰山铜矿具有典型的地质特征意义，为世界地学矿业界所瞩目。 1.1.3设计任务及其依据1、设计任务根据毕业设计的要求和矿山的地质情况确定去矿山实际生产能力。2、设计依据（1）中华人民共和国安全生产法 2002年6月29日（2）中华人民共和国矿山安全法 1992年11月7日（3）中华人民共和国矿山安全实施条例 1996年10月30日（4）中华人民共和国矿产资源法 1996年8月29日 （5）金属非金属矿山安全规程 gb16423-2006（6）爆破安全规程 gb6722-2003（7）污水综合排放标准 gb8978-1996（8）环境空气质量标准 gb3095-1996（9）大气污染物综合排放标准 gb16297-19963、设计原则 （1）认真贯彻执行国家有关方针政策、法律法规、规程标准；注重资源的综合利用、节约能源、保护环境、节约用地。 （2）充分利用矿山现有设施，安全、环保要遵循“三同时”的原则，要同主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。1.1.4矿区生产对国民经济的意义铜是中国有色金属中短缺的大宗金属。进入2010年以来，我国宏观经济展现出了良好的发展态势，固定资产投资稳定增长，进出口贸易进一步得到恢复，整体经济处在平稳增长的区间。从国内铜市场来看，市场经营状况呈现活跃，市场供应继续保持快速增长。中国市场，尽管铜矿产量增长受限，但不断有新的大型铜冶炼精炼项目开工建设，并在2011年前后相继投产，将带动中国的铜原料进口和精铜产量的持续上升。今年国内的精铜产量有望达到470万吨，比2008年增长24.3；国内4万亿投资的拉动将在2010年2012年期间持续产生作用，城镇化的继续推进也将给铜消费带来助力。中国的精铜消费继续保持全球领先的水平，2012年将达到635万吨，比2008年增长29.6。但中国的精铜供应短缺将在较长时间内不会出现根本性改观。世界金属统计局(wbms)公布的数据显示，全球2012年1至8月铜市供应短缺为161.000吨。国有咨询机构安泰科资深分析师预计,明年中国精炼铜缺口可能达到244万吨，高于今年225万吨的缺口预估值。中国仍是全球最大的铜消费国。因此凤凰山铜矿的生产不仅可以满足国内经济发展的要求而且在我们国家就业局势不乐观的情况下，矿山生产可以吸收一部分多余的劳动力，对国家的就业形势起到良好的引导作用。1.1.5设计的特殊要求本次设计应在节约经济成本的基础上尽可能的回收矿石，降低矿石的损失率与贫化率。1.2矿山生产简述主要是矿床开拓、采矿方法、矿石损失与贫化、运输与提升、矿井通风、矿井排水供水等系统的简述、确定矿山工作制度和矿山服务年限。1.2.1矿床开拓根据矿床的地质情况和矿体的赋存特点，开拓采用下盘竖井开拓，竖井的井口位置坐标为：（x=16785；y=97561），井口标高：z=+80m；根据矿山的生产规模，只布置一个竖井，此时该竖井不仅作为提升矿山，而且兼做副井运输物料以及提升人员。回风井的位置选用中央对角式布置，东北翼回风井的坐标为（x=16539；y=97638）；西南翼回风井的坐标（x=16829；y=97187）。在东北翼回风井布置梯子间作为安全出口，保证井下发生事故时，有备用的安全出口。1.2.2采矿方法采矿方法主要采用垂直中深孔分段凿岩阶段矿房法，矿石贫化率13.9%，损失率24.8%。1.2.3运输与提升井下采用电机车运输，采下的矿石通过电机车运至井口，然后经罐笼井提升到地表，然后运至选场。1.2.4矿井通风根据iii矿体的赋存条件和选择通风系统的要求，选用整体式通风系统；通风方式选用抽出式通风；根据垂直中深孔分段凿岩阶段矿房法的结构特点，通风网路型式选用阶梯式网路；风井布置采用中央对角式布置。1.2.5矿井排水根据矿井的深度，矿山采用接力式排水，-190m中段以上各个中段的涌水引流到-190m中段的水仓，然后-190m中段以下各个中段的涌水引流到-390m中段的水仓再用水泵扬至-190m，最后用水泵集中排出地表。1.2.6矿山供水各个工作面的用水直接利用矿石开采中矿岩的涌水，一般要求在每隔二到三个中段就要设置一个水仓，用于储备矿岩涌水。当各个工作面需要用水时就直接从水仓用水泵扬至其它各中段，补给工作面用水。1.2.7矿山工作制度矿山年工作日为330天，每日工作班数为三班，每班工作时数为8小时。1.2.8矿山生产年限矿山实际生产服务年限为13.7年。124第二章 矿山地质2.1矿区地理凤凰山铜矿区位于安徽省铜陵市东南35千米处，行政区划属铜陵市。矿区地理坐标为东经1180011805，北纬30503054。有铁路与铜（陵）宁（南京）线衔接，公路至顺安镇与沿江快速公路相连，可通达铜陵市和铜陵长航港至外埠，区内水陆交通十分便利，见图1-1。 矿区所处为“山间盆地”地形，盆地中部由火成岩体经长期剥蚀多呈起伏不平的垄岗状低丘，海拔高度100203m；盆地南北两侧由晚古生代沉积岩组成的低山地形，山脊与区域构造线一致呈北东向分布，最高山峰高程达489m；东西两侧由三叠系石灰岩构成的岩溶地形，地形高程300380m。区内属亚热带季风气候，温和湿润，四季分明，最高气温达40.2，最低为-11.5，年平均气温16.2，年平均降雨量1475.1mm，最高达2013.6mm，48月为雨季，约占全年降水的57%，年无霜期250天左右。工作区内供水、供电充分，劳动力资源充沛，除能满足工矿业、农业和第三产业需要外，尚有较大的剩余能力为今后区内社会、经济发展提供服务。图1-1凤凰山铜矿交通位置图2.2矿床地质2.2.1区域成矿条件凤凰山铜矿位于长江中下游成矿带（安徽部分）的中段，铜陵矿集区铜官山戴家汇构造岩浆成矿带的中偏东部。铜陵矿集区位于华北地块与扬子地块的结合部位，在历史上经过活动稳定再活动的构造演变。区内主要赋矿地层为晚泥盆纪早、中三叠世的碳酸盐岩夹硅质岩与砂页岩地层，其中晚泥盆纪中石炭世与中三叠世的炭质砂页岩与白云岩中沉积了黄铁矿、菱铁矿、石膏矿层，为本区cu、au多金属热液成矿作用提供了有利围岩条件和部分成矿物质或矿胚（源）层。区内构造由多期不同方位、不同性质的构造变形相互复合而成，主要构造线方向为北东向，由一系列s状隔挡式背、向斜褶曲与多层滑脱构造以及北东向、北北东向、近东西向和北西向断裂构成了基本构造格局。新屋里复向斜与近东西向基底断裂的交汇处控制了凤凰山岩体的侵位和矿田或矿床的形成。北西向断裂构造和岩体周边的流变褶皱，韧性剪切带与脆性断裂对矿床（体）的局部富集有重要控制作用。区内主要为燕山期中酸性侵入岩，单个岩体出露面积一般为13平方千米（沙滩脚岩休、桥头扬岩体等），最大的凤凰山岩体近10平方千米，多呈小岩株、岩枝、岩墙状，属中浅成相，受到轻微或中等程度的剥蚀。均分布在近东西向，宽约25千米的构造带上，总体成近东西向及北西向展布，显示受基底东西向构造及中深部的北西向构造的控制。岩石系列可分为钙碱性系列的普通型及碱性系列的富钾类型，前者主要与铜、后者主要与金矿化有关。主要岩石类型有辉长辉绿岩、辉石二长闪长岩、石英二长闪长岩类、花岗闪长岩类、花岗岩类、石英二长岩类，与铜 矿成矿密切相关的为石英二长闪长岩和花岗闪长岩。区域重力场以铜陵市为界分为南北两大区域，南部表现为东西走向重力异常带，分别由西边的重力高和东边的重力低相接而成，北部表现为北北东向的重力异常带，暗示铜陵地区可能处在东西向构造和北东向构造的交截部位。区域磁场特征表现为完整的北北东向磁力高，形态似葫芦状，经上延5、10、15、20千米之后，形态特征变化不明显，由此推断区内岩浆侵入活动具有较大的深度。区内15万区域化探cu、pb、zn、ag、as、mo、sn、mn等8个元素丰度较高，其中cu、pb、zn、ag、au等主要成矿元素的高地势区均分布在区内各背斜和新屋里复向斜，与区域构造线一致，根据cu元素的四次趋势面分析结果，cu高地势区沿着铜官山、狮子山、矶头山、新屋里一带呈近东西向分布，与已知矿田分布套合较好。区内线形和环形影象都十分发育，特别是狮子山、铜官山、凤凰山等地，大大小小的环形构造成群出现，呈线形结点状分布，与东西向的岩浆构造活动带基本一致，反映岩浆侵入体上侵时，由上隆作用所产生的旋扭力而使围岩产生环状、放射状断裂，以及与侵入体有关的热液蚀变作用等因素的综合反映。区域矿产丰富，主要矿种有cu、fe、au、ag、pb、zn、mo、硫铁矿等，大、中型矿床集中分布于铜官山、狮子山、新桥、凤凰山、沙滩脚五个矿田，总体成近东西向带状分布，受东西向与南北（北北东）向基底构造交切位置控制，具“一圈一带”多层分布的特点。2.2.2矿床埋藏范围药园山矿床：位于凤凰山岩体西部及西北部接触带，受北北西与近南北向多期次活动的共轭断裂与岩体前锋接触带构造复合控制。矿体主要产于接触带部位以及岩体内的围岩捕虏体。围岩具矽卡岩化、大理岩化、碳酸盐化、钾长石化、黄铁矿化等蚀变。圈定矿体83个，呈不规则透镜状或薄板状，其中主要矿体4个（i、ii、iii、iv），赋存于花岗闪长岩与围岩接触带及其附近，地表及浅部i、iii、iv号矿体断续相连，其延伸方向自南而北由北西转向北东，略呈一向西突出的弧形；ii、iv号矿体在291311线归并相连。主要矿体长321986m，控制平均延深233350m，ii号矿体最大延深700余米，标高达-600m以下，矿体平均厚度8.935.2m，矿体倾角陡至直立。次要矿体和小矿体多分布于主矿体近旁的大理岩、矽卡岩及花岗闪长岩中，与主矿体距离一般520m；矿体长度50220m，平均延深50156m，平均厚度6.012.0m，赋存标高+139-350m，矿体倾角6585。2.2.3矿体赋存要素药园山铜矿床赋存于凤凰山岩体西及西南接触带中，铜矿体赋存于三叠系中、下统石灰岩（已变质为大理岩）与花岗闪长岩接触带上。受断裂及接触带控制，其走向自南向北由南东转向北东，略呈一弧形。经过矿山开采及勘探，探明矿体总数为83个，其中主矿体4个，由南到北依次编号为i、ii、iii、iv，本次开采设计矿体为iii矿体，小矿体仍采用原321队勘探报告的编号(以后经生产勘探不存在的除外)。开采过程中发现的新矿体沿用原顺序向后续编，iii矿体的地质特征见表2-1：表2-1 药园山铜矿床主矿体地质特征简表 矿体编号分布范围形态走向倾向倾角长度厚度标高备注iii3530线似板状北西近直立282m9.1m+139410m小矿体：全矿床累计探明小矿体共有79个，其中-360m水平以下生产过程中探获18个小矿体。小矿体除(40)号、(68-1)号、(86)号、(95)、vi号，规模稍大外，其余规模均小，长度多在50m以下，厚度1-30m不等，一般均在10m以下，倾向上延伸一般不超过60m。小矿体的形态多为透镜状、脉状，产状与邻近的主矿体一致。产于角砾状花岗闪长岩中的呈不规则囊状。2.2.4矿床地质构造 1、地层 区内地层自志留系至第四系均有发育。与成矿有关的地层主要为三叠系中、下 统。现由老到新分述如下： （1）三叠系下统南陵湖组(t1n)：下部为浅灰色薄层灰岩，局部见钙质页岩和白云质灰岩夹层；中部浅灰色，暗灰色薄层灰岩，局部有似角砾状石灰岩夹层；上部灰色中厚层石在岩夹薄层结晶灰岩，往下为浅灰薄中厚层含白云质石灰岩、局部泥灰岩。本组主要分布在矿床的南段，是控制i、ii、iii矿体的主要地层，变质后主要为大理岩。 （2）三叠系中统a.东马鞍山组(t2d)：下部深灰色、灰黑色薄层状白云质灰岩、白云岩。上部m黄色、淡红色中厚层白云岩、白云质灰岩。厚108m。b.月山组(t2y)：石灰砾岩、白云质灰岩，该组与下伏地层呈角度不整合接触。 2、构造区内构造复杂，新屋里复向斜与区域构造线基本一致，在复向斜两翼及凤凰山岩体周围发育有多组断裂构造。复向斜与断裂构造构成该区总体构造格局，控矿构造主要为接触带和断裂构造，其中以本矿床最为典型。 （1）褶皱新屋里复向斜：轴向北东约50。矿床位于复向斜的北西翼。由于岩体侵入复式向斜中段产生侧向推挤，使矿区内地层扭曲变陡，产状变化较大，时而直立或倒转。总体上南部倾向北及北东、中部倾向北西及南东，北部倾向南东。倾角一般都在7080之间。而近接触带岩层产状与接触带总体产状基本一致。复式向斜的三个次级褶皱，凤凰山向斜，仙人冲背斜、元宝山向斜均发育在核部三叠系地层中，向中深部渐趋消失。区内小型褶皱也很发育，主要分布于近岩体的三叠系灰岩中。 （2）断裂断裂构造在本区内是主要控矿构造之一，断裂活动期次多，持续时间长。后期断裂或切割早期断裂，或沿早期断裂叠加形成断裂构造复合现象。主要控iii矿断裂只有北北西向断裂，该断裂与北东东向断裂为一组共轭断裂，在区内北北西向断裂较为发育，均被后期岩脉，如正长斑岩、辉绿岩等充填，是iii、iv号矿体的主要控矿断裂。 3、岩浆岩矿区岩浆岩分布较广，主要有岩珠和岩脉两类，形成于燕山晚期(同位素年龄测定为133百万年)，从穿插关系看，岩脉形成较岩珠晚。岩珠(凤凰山花岗闪长岩岩体)：分布于凤凰山新屋里一带，新屋里复向斜的核部。平面呈一椭圆形。系早白垩世(黑云母氩钾法测定为133106年)侵入于向斜轴部三叠系石灰岩中。北部接触线较为平直，其余三部均呈不同程度的弯曲。接触面绝大部分向外倾，西及西南部向岩体内倾，形成多台阶超覆接触。岩体内岩石类型较多，其中以花岗闪长岩为主，其次，石英闪长岩约占三分之一左右。后者分布于岩体中部及边缘，前者居于后者之间，呈渐变关系。岩体组成平均矿物成份，斜长石5355%，钾长石1217%，石英1526%，暗色矿物主要有黑云母、角闪石，占616%，一般后者多于前者，局部变异反常；副矿物有磁铁矿、榍石、磷灰石等。岩石为等粒或似斑状结构，粒度多在1毫米以下。岩体边缘不仅见有围岩包体而且具有碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化及金属硫化物矿化。岩体：西部向西突出之弧形接触带，为矿床所在地段。接触面作急剧倾斜，北段趋近直立，部分微向西倾；南段浅部倾向岩体，深部倾向转向围岩。该地段岩体发育绿泥石化，碳酸盐化，并似有先后侵入之迹象。岩脉：该区分布的岩脉广泛，但规模均不大，均为裂隙充填。按岩性可分为闪长岩岩脉，正长斑岩岩脉和辉绿岩岩脉。其侵入顺序可根据穿插关系定为：第一次为闪长岩岩脉；第二次正长斑岩岩脉；最后为辉绿岩岩脉。 4、围岩蚀变及矿化特征花岗闪长岩侵入三叠系碳酸盐中，发生接触交代作用形成宽度不一的变质带。矿床产于此变质带中，就其空间分布和原岩岩性可将变质带分为内变质带和外变质带。内带由矽卡岩化花岗闪长岩和内矽卡岩构成；外带由外矽卡岩、矽卡岩化大理岩以及大理岩构成。内变质带：a.矽卡岩化花岗闪长岩：花岗闪长岩受交代变质作用后，形成少量透辉石、石榴子石等矽卡岩矿物，但仍保留原岩结构及其主要矿物成份斜长石、石英等。内与花岗闪长岩，外与内矽卡岩渐变过渡关系。b.内矽卡岩：与前述岩石区别在矽卡岩矿物透辉石、石榴子石居多，仅局部残留原岩花岗闪长岩的结构及其副矿物磷灰石、榍石等。外变质带：a.外矽卡岩：原岩为薄中层状石灰岩、中厚层状石灰岩、页片状不纯石灰岩与钙质页岩互层的岩石。视其交代变质改造程度，变质后岩石结构，构造由内向外可综合分为四类：块状细中粒石榴子石矽卡岩，块状致密细粒石榴子石矽卡岩，条带状细中粒石榴子石矽卡岩，条带状致密细粒石榴子石矽卡岩。在矿床范围内后两类在万迎山广泛分布；前两类多见于虎形山地段。b.矽卡岩化大理岩：矿物成份以方解石为主，含少量石榴子石、透辉石等矽卡岩矿物。c.大理岩：为石灰岩热变质产物。以上各带均有不程度矿化，其中以外矽卡岩矿化最强。主要为铜矿化和铁矿化，但在整个矿床中分布不均匀。在水平方向上，大致以321线为界，321线以北矿体主要为铜矿化，铁矿化微弱；321线以南铜、铁矿化均较强。在垂直方向上，上部铜矿化较强；中下部铁矿化增强，铜矿化减弱。2.3矿床水文地质2.3.1矿区自然地理特征矿区地处长江中下游，气候隶属亚热季风气候，气候温湿、雨量充沛、四 季分明、春秋较短。据铜陵市气象站资料，年平均降雨量1388.5mm，年平均蒸发量1359.8mm，潮湿系数1.0左右，降雨多集中在58月，约占全年的一半左右。2.3.2岩层含水特征花岗闪长岩：角砾状花岗闪长岩弱含水层：含裂隙水，含水不均一，其富水性取决于裂隙和构造的破坏程度。据上部坑道揭露来看，花岗闪长岩多干燥无水。钻孔单位涌水量一般在0.0345l/（sm）以下，渗透系数一般小于0.0696米/昼夜。构造破碎较剧者，富水性显著增强，单位涌水量达0.205l/（sm），渗透系数0.197米/昼夜。大理岩含水层：为薄中厚层状，含裂隙溶洞水及溶洞裂隙水，厚318m，分布在28线以南为i、ii、iii号矿体的底板，地表岩溶化较强，深部逐渐减弱，据-360m中段揭露来看，溶洞多干燥无水，晶簇发育，下部含水明显减弱，钻孔抽水单位涌水量0.0150.0661l/（sm），渗透系数0.03440.0579米/昼夜。2.3.3各含水层之间水力联系矿床南部(35线以南)，裂隙溶洞发育，岩层透水性较强，i、ii号矿体，大理岩及花岗闪长岩之间有明显的水力联系。-300m中段在开拓掘进中多处突水，个别涌水点涌水量达2000立方米/昼夜，水头射程45m，随疏干时间延长，逐渐减小至淋水，上部-240m中段局部地段也随之疏干，静储量被疏干。局部地段因晚期岩脉穿插，或其花岗闪长岩、角砾状花岗闪长岩透水性不均一，水力联系程度较差。2.3.4地下水动态变化规律及补给排泄条件地下水的动态变化规律具明显的季节性，气象因素是控制本区地下水动态的主要因素。地下水位的升降，泉水流量的增减，以至水质、水温等变化无与大气降水密切相关。雨季地下水位明显升高，秋冬季节降雨稀少，地下水位下降，泉流量减小，甚至涸干。地下水位峰值出现在每年的七月分，平均水位标高78.69m，最低水位见于11月分，平均水位标高71.35m，年平均变化幅度7.34m。 地下水的补给排泄条件决定于矿区地质构造及地貌条件。据321队报告，矿区西南朱家店、冷家店一带为地下水分水岭所在；东北部地下水分水岭在白山许，黄土山一线。围绕新屋里岩体构成一面积约27平方公里的汇水盆地。大气降水是地下水的主要补给来源，地下水向盆地汇入的过程中，沿火成岩体与围岩接触带，或构造破碎带流经矿床，有的通过此带补给花岗闪长岩。深部补给源主要是岩层水和裂隙水，坑道排水是地下水的主要排泄方式，据-360m已开拓中段测定，日排水量为20003500立方米昼夜，平均为2500立方米/昼夜。2.3.5矿床地下水的物理性质及化学成分本矿床地下水一般为无色、无味、无嗅、透明，水温一般为1620 地下水矿化度一般为0.170.3g/l，局部偏高，大于0.5g/l，总硬度一般小于16.8德度，属弱硬水，个别达21德度，ph值在77.5，属中性弱碱水，阴离子以hco3-1为主，so42-次之，阳离子以ca2+为主，次为mg2+。故地下水的化学类型以hco3-1、ca2+型为主。2.3.6矿坑涌水量预测凤凰山铜矿是一个生产矿山，矿山多中段排水，资料丰富。新开中段是矿山正在生产的-440m中段的延深，水文地质条件没有变化，具比拟前提，因此运用比拟法预测-440m以下的-560m中段水量是合适的。根据矿山资料，-440m中段开采面积14400m2，最大水量730m3/d，平均水量540m3/d，地下水标高全年平均76m。-560m中段设计开采面积15000m2，运用比拟法预测该中段最大涌水量830m3/d，平均水量620m3/d。2.4工程地质 矿床内各类岩石，就其工程地质性质，属相当坚固-坚固的岩石。抗压强度以含铜磁铁矿最高，以角砾状花岗闪长岩最低，按抗压强度(平均值)的高低，将本区岩(矿)石进行排列：铁铜矿石角砾状矿石含铜黄铁矿矽卡岩，大理岩互层花岗闪长岩大理岩角砾状花岗闪长岩。仅风化、角砾状花岗闪长岩较松散，稳定性稍差。在溶洞发育的大理岩中，含承压水，可造成坑道突水，威胁较大，总体上看，矿床工程地质条件较好一般。2.5矿石质量和储量2.5.1矿石的矿物成分矿石中主要金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿等；非金属矿物主要有石榴子石、透辉石、方解石、铁白云石、绿泥石、石英、斜长石、钾长石等。含铜0.741.74%，tfe17.2836.61%，s4.168.77%。伴生有益组分铁是本矿床主要伴生有用组份，在矿床中分三种情况出现：一是共生铁，二是伴生铁，三是单铁。单铁矿石在矿床中分布不多，矿床中主要是以共生铁和伴生铁形式存在。铁在各类型矿石中，以块状含铜赤铁矿、磁铁矿最高，一般品位tfe42%53%；含铜菱铁矿及角砾状矿石一般品位在30%左右；矽卡岩矿石一般品位在20%左右；其它各类型含铁均较贫。-360m以下ii号矿体以35线以南铁矿化较强。硫在各类型矿石中，以含铜黄铁矿较高，一般含硫15%21%；含铜磁铁矿、赤铁矿矿石，含铜菱铁矿矿石，含铜矽卡岩矿石，一般含硫2%8%，其它类型均较贫。金、银：金一般在含铜角砾状矿石、含铜黄铁矿矿石和含铜菱铁矿矿石较高，在含铜矽卡岩中最低；银在含铜黄铁矿矿石中和含铜矽卡岩矿石中较高，在含铜花岗闪长岩中最低。ii号矿体中金主要是以伴生金形式存在，其平均品位为0.54g/t。银在矿床中以伴生银形式存在，其平均品位 25.54g/t。矿床勘探时，对钼、钴进行了综合查定。2.5.2矿石的化学成分矿石的化学成分中有益组分为铜，伴生有用组份有铁、硫、金、银、钼、钴。主要有害组份为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、铅、锌、磷、氟等，不超标。通过对控制-360m-480m矿体的钻孔中所有见矿样品进行分析统计，以块状含铜菱铁矿矿石，块状黄铁矿矿石、浸染状含铜石榴子石矽卡岩矿石、块状含铜磁铁矿赤铁矿矿石和角砾状矿石铜品位较高，是主要含铜矿石。其中铜在块状含铜菱铁矿矿石中含量最高。在含铜大理岩、浸染状含铜花岗闪长岩矿石中铜品位普遍较低。 2.5.3矿石的工业指标选用矿山目前生产利用指标，确定本矿床工业指标如下： 铜 铁 硫边界品位：cu0.2% tfe20% 8% 最低工业品位：cu0.3% tfe30% 12% 最小可采厚度：1m 2m 1m夹石剔除厚度：2m 2m 2m2.5.4资源储量估算结果 截至2009年12月31日，矿山采矿权范围内保有资源储量为cu矿石量4109114吨，cu金属量46483吨，平均品位1.131%。其中111b类cu矿石量1512424吨，cu金属量17799吨，平均品位1.177%，122b类cu矿石量1212926吨，cu金属量14122吨，平均品位1.164%，333类cu铜矿石量1383764吨，cu金属量14562吨，平均品位1.052%。2.6生产地质工作2.6.1生产期间的勘探方法 矿体局部控制程度不足，另外没有探明量，因此基建期需要进行加密探矿工作，提高矿体控制程度。 探矿方法：钻探，并尽可能利用采矿工程探矿。 工程间距：252530m。 年钻孔取样150个，样长12m；刻槽取样100个(含采场)。 年基本分析300件（含内外检），分析项目cu、fe;组合分析30件（含探 边扫盲工作量），分析项目au、ag、s。2.6.2勘探网的布置和勘探工作量 对400m中段水平以下的主要矿体采用50m50m，沿脉坑道探求有用b级矿石储量；选用100m100m，沿脉坑道探求c级矿石储量；c级网度放稀一倍即200m200m，探求d级矿石储量。勘探采用小口径金刚石钻探深部矿体，按前述勘探类型的网度进行设计和施工。第三章 矿山服务年限 由矿山提供的地质资料可知：iii号矿体位于矿床的30线35线，赋存标高自+138-410m，总体形态为似板状、走向北西、倾角近直立、沿走向长282m，厚121m，平均9.1m，形态较稳定，矿体除在3330线浅部为正长斑岩破坏外，其他地段矿体内无破碎带及晚期岩脉。因此矿体为急倾斜中厚矿体，而适用于急倾斜中厚矿体的采矿方法有留矿法、分段矿房法、阶段矿房法、上向水平充填法、下向分层充填法等。这里初选分段矿房法、垂直中深孔分段凿岩阶段矿房法、上向水平充填法。3.1确定矿山年产量3.1.1按合理开采顺序同时回采矿块数确定矿山年产量 （31）式中：a矿山年产量，（吨/日）； g矿房日产量，（吨/日）； n单阶段中可布置的有效矿块数，（个）； t年工作日，天； z由矿房产出的矿石日产量占矿块采出矿石日产量的 比重，%； 同时回采矿块的有效利用系数 ，%； 阶段中可布置的有效矿块数n，可按作图法具体布置来确定，亦可按下列 公式计算出： （32）式中：l阶段中的矿床总长度，m； lb矿块沿走向的长度（垂直走向布置矿块时，即为矿块的宽 度，m； 在以上选取的分段矿房法、垂直中深孔分段凿岩阶段矿房法、上向水平充填法中，选取阶段高度为50m，矿房均沿走向布置，取50m，矿房宽度为矿块的厚度。iii矿体赋存标高，自+10m-410m，选取40m，240m中段做参考，可以量得l-40=139.7m，l-240=180.15m，lb=50m，所以可得n1=3、n2=4，因为240m下部矿体的延伸长度在增加，所以取单阶段中可布置的有效矿块数n=4；年工作日，根据国内金属矿山生产经验，年工作日一般330天；其他数据可查手册和课本可得，现将所有数据列于表3-1中。表3-1 按合理开采顺序同时回采矿块数确定矿山年产量矿房日产（吨/日）单阶段中可布置的有效矿块数n（个）年工作日t（天）副产矿石率z（%）矿块的有效利用系数矿山年产量a（吨/年）分段矿房法2504330100.3110000垂直中深孔分段凿岩阶段矿房法300433010 0.3 132200上向水平充填法1204330100.35616003.1.2按矿床开采年下降深度确定矿山年产量 （33）式中：a矿山年产量，吨/年； s矿体水平可采面积，m2； v矿床开采的年下降速度，m/年； r矿石实体重，t/m3； k工业矿石回收率，%； 废石混入率，%；在以上选取的分段矿房法、垂直中深孔分段凿岩阶段矿房法、上向水平充填法中，选取阶段高度为50m，矿房均沿走向布置，取50m，矿房宽度为矿块的厚度。iii矿体赋存标高，自+10m410m，选取40m，240m中段做参考计算，可以量得这二个水平中可采面积为s-40=2685.3m2，s-240=2991.8m2，取其平均值s=2800m2；因为本矿床的矿石工业类型较繁多，即分为铜铁矿石，含铜硅卡岩矿石，含铜黄铁矿矿石，含铜大理岩矿石和含铜花岗闪长岩矿石等五种。但其中主要以铜铁矿石和含铜硅卡岩矿石为主，根据矿山地质资料知iii矿体矿石实体重为3.3（t/m3）；数 n=4；年工作日，根据国内金属矿山生产经验，年工作日一般330天；其他数据可查手册和课本可得，现将所有数据列于表3-2中。表3-2 按矿床开采年下降深度确定或验证矿山年产矿体水平可采面积 s（m2）矿床开采的年下降速度v（m/年）矿石实体重 r（t/m3）工业矿石回收率k（%）废石混入率（%）矿山年产量（吨/年）分段矿房法2800 24 3.39210226688垂直中深孔分段凿岩阶段矿房法2800243.38515221760上向水平充填法2800243.39582289913.1.3按及时准备新阶段确定矿山年产量 （34） （35）式中：a矿山年产量，吨/年； qj阶段中可采矿石工业储量，t； ti阶段开拓、采准所需的时间，年； 阶段回采超前开拓与采准的系数，%； th阶段回采时间，年；在以上选取的分段矿房法、垂直中深孔分段凿岩阶段矿房法、上向水平充填法中，选取阶段高度为50m，矿房均沿走向布置，取50m，矿房宽度为矿块的厚度。阶段中可采矿石工业储量为该矿的工业储量1138600吨；阶段开拓、采准所需的时间根据国内金属矿山生产经验取时间为2年；阶段回采超前开拓与采准的系数，一般根据矿床的稳定因素进行选取，当矿床要素稳定，有用成分分布均匀时，=1.11.2；当矿床埋藏要素变化较大，有用成分分布不均匀时，=1.21.5；当矿床埋藏要素极不稳定，有用成分分布极不均匀时，=1.52.0；很据iii号矿体的地质特征，取阶段回采超前开拓与采准的系数=1.5；其他数据可查手册和课本可得，现将所有数据列于表3-3中。表3-3 按及时准备新阶段确定或验证矿山年产量阶段中可采矿石工业储量qj（t）段开拓采准所需的时间ti（年）阶段回采超前开拓与采准的系数（%）工业矿石回收率k（%）废石混入率（%）矿山年产量a（吨/年）分段矿房法113860021.59210387967垂直中深孔分段凿岩阶段矿房法113860021.58515379533上向水平充填法113860021.595-8391909综上可确定iii矿体选择分段矿房法的年产量是110000吨、垂直中深孔分段凿岩阶段矿房法的年产量是130000吨、上向水平充填法的年产量是70000吨。3.2矿山服务年限3.2.1矿山计算服务年限 （36）式中：tj矿山计算服务年限，年； q矿床工业储量，吨； kz工业矿石总回收率（包括采准、切割、矿房回采、矿 柱回采的总回收率），%； z废石混入率，%； a矿山年产量，吨/年；凤凰山iii矿体的总储量是113.86万吨即q=1138600吨；iii矿体采用分段矿房法的年产量是110000吨、阶段矿房法的年产量是130000吨、上向水平充填法的年产量是70000吨；其他数据查手册和课本可得，现将所有数据列于表3-4中。 表3-4 矿山的服务年限矿床工业储量q（t）工业矿石总回收率kz（%）废石混入率（%）矿山年产量a（吨/年）矿山计算服务年限tj（年）分段矿房法1138600921011000010.6垂直中深孔分段凿岩阶段矿房法113860085151300008.7上向水平充填法11386009587000016.73.2.2矿山实际服务年限 tz=tc+tzn+tm （37）式中：tz矿山实际服务年限，年； tc矿山从投产到达产的时间，一般大型矿山35，中小型矿山13 年； tzn矿山按设计生产能力正常生产的时间，即等于tj； tm矿山末期产量逐渐下降时间，一般按排产进度计划确定，年；根据iii矿体的规模，该矿山从投产到达产的时间tc取为3年，矿山末期产量逐渐下降时间取为tm取2年，现将所有数据列于表3-5中。表3-5 矿山实际服务年限矿山从产到达产的时间tc（年）矿山按设计生产能力正常生产的时间tzn（年）矿山末期产量逐渐下降时间tm（年）矿山实际服务年限tz（年）分段矿房法310.6215.6垂直中深孔分段凿岩阶段矿房法38.7213.7上向水平充填法 3 16.7221.7 3.3矿山工作制度根据矿山条件和气候等因素，矿山年工作日采用330天，每日工作班数为3 班，每班工作时间为8小时。第四章 矿床的开拓 4.1井田划分4.1.1井田划分及其原则（1）满足国家对矿山基建时间和年产量的要求；（2）满足矿床的勘探程度的要求；（3）符合矿床的地表的埋藏特征；（4）满足矿区地表地形条件；（5）有良好的经济效果。 4.1.2井田的划分依据根据 iii矿体的赋存条件，采用一个井田进行开采较合适；再从经济效益来看用一个井田开采，人员、材料、设备、矿石、废石及充填料等运输比较方便，管理方便且集中，管理费用低；另外采用一个井田开采时矿山基建和生产经营费用都比较低。从矿山的规模看：该矿山为小矿山，采用一个井田开采