瓮安磷化公司5号硐矿点开采方案设计.doc

目目 录录 第一章第一章 总说明总说明 1 第一节 概述.1 第二节 矿山建设综合评价.2 第二章第二章 矿区概况及地质持征矿区概况及地质持征4 第一节 矿区概况.4 第二节 地质构造及矿层特征.5 第三章第三章 矿床开采技术条件矿床开采技术条件11 第一节 地质条件.11 第二节 勘探程度及可靠性.12 第四章第四章 矿区开采矿区开采 13 第一节 矿区境界及储量.13 第二节 矿山设计生产能力及服务年限.13 第三节 井筒、井底车场及大巷运输.15 第四节 采矿方法.16 第五章第五章 通风、排水、环保通风、排水、环保18 第一节 通风.18 第二节 排水.20 第三节 环保.21 第六章第六章 矿山安全矿山安全 26 第一节 生产系统及辅助系统的安全措施及建议.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 第二节 安全管理措施和建议.28 第三节 安全技术措施和建议.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 第七章第七章 矿山供电及通讯矿山供电及通讯48 第八章第八章 经济分析经济分析 50 第一节 劳动定员、建设吨矿投资和原矿成本估算.50 第二节 技术经济评价.51 第三节 开采方案简要结论.52 附表：主要技术经济指标表 附图：1: 瓮安磷化公司 5 号硐矿点井上、下对照图 1：2000 2: 瓮安磷化公司 5 号硐矿点采掘工程平面图 1：2000 3: 瓮安磷化公司 5 号硐矿点采掘工程剖面图 1：2000 4 瓮安磷化公司 5 号硐矿点避灾路线图 1：2000 5 瓮安磷化公司 5 号硐矿点通风系统图 示意 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 1 页 第一章第一章 总说明总说明 第一节第一节 概述概述 一、一、矿山位置、隶属关系矿山位置、隶属关系 瓮安磷化公司 5 号硐矿点位于瓮安县城西南 17km2，牛场镇西北 25 km2。地理坐标： 东经 10721521072345，北纬 265935270140。瓮安磷化公司 5 号硐矿点是瓮安磷化公司独立生产的矿点之一，行政区划属瓮安县玉华乡管辖。 二、二、任务来源、编制报告的依据任务来源、编制报告的依据 1. 受瓮安磷化公司的委托； 2. 中华人民共和国矿产资源法 ； 3. 中华人民共和国矿山安全法 ； 4. 中华人民共和国安全生产法 ； 5. 矿产资源开采登记管理办法国务院； 6. 一一五地质大队提供的贵州瓮福磷矿白岩矿区穿岩矿段详细勘探地质报告 ，地 质地形图（1:2000） ，储量计算图及有关资料； 7. 金属非金属地下矿山安全规程 ； 8. 瓮安磷化公司（2003）9 号文件规划等。 三、三、以往工作情况简述以往工作情况简述 瓮安县磷化有限责任公司矿山由三个部分组成，即穿岩硐矿段东翼 1416+100m 勘探 线；西翼 1651 勘探线；南堡西翼部分。总储量 3600 余万 t，1998 年由省矿管部门颁发 采矿许可证。 穿岩硐 1416+100m 勘探线矿段已于 2000 年和 2001 年布置了一号和三号平硐，分三 个中段采矿（1146、1166 和 1192 中段） ，主要开采 a 层矿和 b 层矿中的 b1矿层。 西翼 1651 勘探线基本由 b 层矿组成，综合品位 22-24，目前仅在地表线部分进 行露天开采，已采矿量 1 万余吨。 南堡矿块位于 16+260m17.5 勘探线背斜西翼，1998 年以前 b 层矿已采完，现三号 平硐开采 a 层矿。 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 2 页 第二节第二节矿山建设综合评价矿山建设综合评价 一、一、生产现状生产现状 瓮安磷化公司 5 号硐矿点属贵州省瓮安磷化公司，企业性质为联营，矿区范围：北至 14 勘探线，南至 16 勘探线南 100m，开采标高为+986m+1086m。现在正在建设的准备期 间。 该矿段+1086m 标高以上部分，正在进行开采，于 2000 年和 2001 年布置了一号硐和 三号硐，采用平硐开拓，分三个中段采矿（1146、1166 和 1192 中段） ，主要开采 a 层矿 和 b 层矿中的 b1矿层。 二、二、开采条件主要特点开采条件主要特点 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采 a 矿层，b1矿层和 b2b4矿层（b1和 b2b4统称 b 矿层） ，a 矿层赋存于陡山沱组下段（Zb1-2），由薄板砂泥质磷块岩组成，矿层较为稳定，层状 产出。矿层平均厚度 18.17m，P2O5含量平均 25.65，矿层由下至上砂、粘土质含量逐渐 减少，品位增高，矿层上部具有不稳定的 I 级品矿石，属硅酸盐碳酸盐型磷块岩。b 矿层赋存于陡山沱组上段。由碎屑状白云质磷块岩（b2b4）和黑色磷块岩组（b1）成。 呈层状产出，矿层较为稳定，平均厚度 15.54m，P2O5含量平均 27.12。I 级品矿石主要 分布于 b1矿层中。b2b4矿层属碳酸盐型磷块岩。b1矿层属碳酸盐硅酸盐型磷块岩。 a 矿层和 b 矿层走向为北东南西向，倾向南东，倾角 7690，上缓下陡，+900m 标高以下局部有直立或略向北西倒转。 矿层直接顶板为浅灰色薄层状碎屑状白云岩，含磷质条带白云岩及不稳定的条带状白 云质磷块岩组成，平均厚度 5.43m，全层 P2O5含量 3.5514.63，均值 8.93，矿层直 接底板为浅灰色中厚层状微细粒白云岩，中夹不稳定水云母粘土岩 13 层，含磷质， 顶部具有不稳定的胶磷矿条纹，厚度 5.2523.13m，平均厚度 11.69m，P2O5含量平均 2.86。 a、b 两矿层之间有一稳定夹层，主要由浅灰色中厚层状含磷微粒白云岩及顶部不稳 定的硅质团块或含磷质团块白云岩组成，中夹不稳定白云质磷块及硅质岩透镜体。夹层厚 度 0.6213.86m，平均 3.86m，P2O5含量平均 6.93。 三、三、技改主要经济技术指标技改主要经济技术指标 （1） 矿山年生产能力为 20 万 t/a 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 3 页 （2） 矿山设计资源储量 632.02 万 t，服务年限约 29.85a； （3） 矿山全员效率 5t/工,劳动定员 120 人； （4） 建设总投资 368 万元， 单位投资 18.4 元/t； （5） 建设工期 2a。 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 4 页 第二章第二章 矿区概况及地质持征矿区概况及地质持征 第一节第一节 矿区概况矿区概况 一、一、交通位置交通位置 瓮安磷化公司 5 号硐矿点位于瓮安县城西南 17km，矿山有乡村公路经大塘至玉华， 玉华至瓮安 10km，矿山另有乡村公路经大塘至牛场 25km，交通十分便利（详见图 1-1 瓮 安磷化公司交通位置图） 。矿石外运条件良好，供水、供电、通讯等外部条件比较优越。 图 1-1 瓮安磷化公司交通位置图 瓮安磷化公司 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 5 页 二、二、地形地貌及气候地形地貌及气候 矿区所在区域地貌属构造剥蚀低中山地貌。矿段内地形东高西低，最高点为北斗山， 海拔标高+1545m，最低点为 51 勘探线以北的岩坑河谷，海拔标高+1045m，相对最大高差 500m，一般为 90m250m。矿段内无大的地表水体，横向间歇性溪流较发育。位于矿段北 西方向的岩坑河是矿段边缘的地表水体，系乌江二级支流，它接纳了矿段内的全部地表径 流。岩坑河洪水期流量 41.252m3/s，枯水期流量 0.237m3/s，平均流量 0.997m3/s。处于 亚热带，潮湿多雨。据瓮安气象站 19591983 年资料,年平均降雨量为 1152.2mm,最大年 降雨量为 1977 年为 1375.4mm,最小年降雨量 1966 年为 714.8mm；历年来最大日暴雨量为 1967 年 6 月 17 日的 146mm,1984 年 8 月最大降雨量为 34.68mm。411 月为雨季，降雨量 一般集中在 47 月,占年降雨量的 39.3%53.8%；4 月底至 5 月初常有冰雹,且多暴雨。 最高气温 34(1977 年 8 月),最低气温-5(1978 年 1 月),78 月为盛夏,12 月至次年 2 月有间断冰冻。 三、三、矿石运销和经济效益情况矿石运销和经济效益情况 所生产的原矿全部由瓮安磷化公司统一对外销售。产品市场销售情况好，多数都是就 近销售，运输距离短，经济效益较好。市场发展前景好，具有较大的开发利用价值，进行 合理的规划开发后，能为地方经济增长产生很大的作用。 第二节第二节 地质构造及矿层特征地质构造及矿层特征 一、一、区域地质区域地质 矿区位于贵州中部的川黔南北向构造带上，东邻新华夏构造体系，两者呈斜接复合关 系。褶皱总体近南北向展布，在其南北端略往南西或北东偏转，从而呈“S”形展布。区 内出露地层最老为前震旦系板溪群，分布在白岩高坪背斜核部，向斜中心出露的最新地 层是中三叠统，两者之间由老到新分布着震旦系、寒武系、二叠系及三叠系下统。 白岩背斜是一个西缓东陡的斜歪梭形倾状褶曲。轴向北东 2025，轴脊自北而 南经转背岩、马鞍山、玉华、上大塘西、南堡、穿岩洞、林场、新桥一线。南北倾状角分 别是 68及 2325，轴面倾向北西，倾角 5565。 岩层倾角西翼一般 2535，近轴地段宽缓，略具波状起伏。越背斜轴面往东， 岩层产状急剧变陡，一般倾角 6075，局部直立甚而略向北西倒转。 区内背斜是一级构造，与之伴生的有呈南北展布的逆断层及两组正断层。王家院、小 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 6 页 坝、磨坊三矿段横断层比较发育。 二、二、矿区地质矿区地质 矿段内地层自背斜核部向两翼依次由老至新出露为前震旦系板溪群、震旦系下统南沱 组及上统陡山沱组、灯影组，寒武系下统牛蹄塘组、明心寺组及第四系。各组段岩性特征 及含矿性分述如下： 1. 1. 前震旦系板溪群前震旦系板溪群(Ptb)(Ptb) 分布于玉华至南堡一带，构成背斜核部。岩相稳定，岩性单一。主要由一套浅变质的 海相褐灰色、灰色忠厚层状凝灰质变余砂岩与汇率色薄层凝灰质、粘土质粉砂岩互层组成， 中夹不稳定紫红色含铁质绿泥石水云母粘土岩。与上覆震旦系呈假整合接触，于南堡采场 局部地段可见角度不整合接触。出露厚度大于 100m。 2. 2. 震旦系下统南沱组震旦系下统南沱组(Zan)(Zan) 南沱组厚度、岩性不稳定，变化大，矿段内主要由冰碛砂砾岩及冰水沉积之粉砂质水 云母粘土岩两个岩性段组成。南沱组分为两段，下段由灰绿色、灰色粉砂粘土质砾岩及紫 红色粉砂粘土质砾岩组成。18 勘探线以北地区主要是灰绿色、灰色粉砂粘土质砾岩。上 段由蓝灰色、灰色、汇率色薄层状含粉质水云母粘土岩和紫红色夹灰绿色含粉砂条带状水 云母粘土岩组成，其分布规律与下段砾岩层相同。灰色、灰绿色水云母粘土岩多居于紫红 色水云母粘土岩下部，中含细小砾石，夹灰色细粒白云岩或粘土质白云岩透镜体，层理清 晰，厚度变化大。 3. 3. 震旦系上统震旦系上统(Zb)(Zb) 根据岩石组合和含磷特征划分为陡山沱组与灯影组。 1 1）陡沱山组陡沱山组(Zbd)(Zbd) 本区磷块岩赋存层位。基本岩石组合为磷块岩、白云岩、硅质岩。厚 32.13m48.45m， 平均 38.27m。详分为四段： 第一段(Zbd1-1)：灰色微晶白云岩，底部为 0m2m 含砾白云岩、含砾泥质白云岩。基 质呈细晶结构，微条纹构造，局部地段泥质组分加重。厚 3.56m8.12m，平均厚 3.88m。 第二段(Zbd1-2)：灰色中厚层状泥晶白云岩夹深灰色砂屑白云质磷块岩或含磷白云岩。 磷质呈砂级碎屑，由泥晶白云石及显微晶柱状磷灰石胶结，含少量石英等陆屑。其层位与 白岩矿区 a 矿层大致相当。在本矿段呈透镜状产出，不具工业价值。厚 0m2.84m。 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 7 页 第三段(Zbd1-3)：灰白色磷块岩团块硅质岩及含硅质团块白云岩。上部磷块岩呈团块 状及不规则条带产出，下部白云质成分加重。石英、玉髓组分呈隐晶及粒状集合体，白云 石组分呈自形半自形粗至中晶结构，显示了不同程度的硅化、重结晶。厚 5.38m21.72m， 平均 12.33m。 本段顶部有明显的冲刷间断，具以下特点：硅质岩经受 强烈冲刷，形成圆度高的砾石；主成磷期海水带来的磷质沿裂隙洞充填，表现磷块岩“底 刺”入下伏层位中 zb1-3与 zb1-4接触界线不平整，起伏 1m2m。 第四段(Zbdl-4):b 矿层产出层位。上部为团块状砂砾屑白云质磷块岩，下部为砂砾屑 白云质磷块岩。矿段南部 b 矿层顶界与 Zb1-4顶界基本一致;北部 Zb1-4顶部岩相变化较大， 为磷块岩、硅质岩、含磷白云岩相互穿插，不具工业价值。厚 4.25m26.73m，平均厚 15.80m。 2 2）灯影组灯影组(Zbdn)(Zbdn) 主要岩性为一套藻粘结白云岩。下部轻度磷酸盐化，整个矿段内岩石不同程度重结晶、 硅化，使原岩结构难以辨别。全组厚 204.05m233.95m，平均厚 218.16m。 按岩性组合、岩石结构、构造等特征分为三段十四层分述如下： 第一段(Zbdn2-1)：厚 92.51m114.59m，平均厚 108.71m。共划分为八层，中部第四 层为本矿区标志层，代号 ZbP。 (1)浅灰灰白色中厚层状砂屑泥晶白云岩，含硅质团块及条带。砂屑呈假鲕状，以 白云质砂屑为主，少量磷质碎屑。本层变化较大，矿段中部相变为硅质岩，呈穹状凸起， 高 40cm50cm，与下伏矿层呈横向侧变关系。厚 2.04m13.97m。 (2)浅灰灰白色中厚层状泥晶白云岩，局部重结晶为粗微晶白云岩，含细小次生 硅质条带、条纹。厚 2.93m23.87m。 (3)浅灰灰白色砂屑白云岩，间夹泥晶白云岩。砂屑为不规则状、椭圆状、似蠕虫 状等内碎屑，颗粒大小 0.2mm2mm。基质多为微晶结构，局部粒间见亮晶白云石。厚 2.0lm32.56m。 (4)灯影组第一段含磷标志层(ZbP)：由凝块石白云岩、含磷质硅质豆砾状白云岩、 硅质岩夹磷块岩透镜体组成的一套岩石组合。磷块岩类型有白云质凝胶磷块岩、砂屑白云 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 8 页 质磷块岩、叠层石磷块岩，厚 0m4.92m，P2O5含量 13.52%34.90%。本层厚 0.59m14.25m。 (5)浅灰色中厚层状含砂砾屑泥晶白云岩，砂砾屑直径一般 0.1mm0.4mm，大者 2mm5mm，砂屑圆度好，形似假鲕，稀散分布。厚 0.60m4.37m。 (6)浅灰灰色薄至中厚层状泥晶白云岩.厚 0.87m19.08m。 (7)浅灰色薄层状层纹石泥晶白云岩。深色富藻层纹由微晶方解石组成，单个层纹 0.5mm3mm，呈波状起伏的条纹沿层面延伸。此层颇具特征，是辨别构造的标志层位。厚 10.61m25.80m。 (8)灰浅灰色中至厚层状泥晶白云岩。硅化重结晶成徽细晶自云岩，硅质亦呈条 带或斑块状，具交代残余结构。厚 45.37m63.90m。 第二段(Zbdn2-2)：灯影组中部标志层位，稳定，易对比。 (9)浅灰深灰色藻粘结泥晶白云岩、泥晶白云石呈藻生物链球状，色暗，富有机质， 边缘呈栉壳状、环边状，形成窗孔状构造。厚 5.24m10.76m。 第三段(Zbdn2-3)：厚 81.65m117.01m，平均厚 99.88m。分为五层： (10)灰浅灰色中厚层状细晶白云岩，下部具柔皱状，花边状层纹石。厚 25.95m。 (11)灰浅灰色中厚层状含砾泥晶白云岩，具少量波状弯曲层纹石。厚 34.24m。 (12)浅灰色中厚层状硅化细晶白云岩、白云岩。具葡萄状构造，形成包裹连生的波状 凸起，核心为泥晶白云岩屑。本层见有铅、锌、汞矿化。厚 36.77m。 (13)深灰色薄层状泥质白云岩夹灰绿色泥质条带及薄层状凝块石泥晶白云岩。厚 2.86m。 (14)灰色厚层状细晶白岩，含少量胶状磷矿细条带，稀疏分布。本层见汞矿化。厚 7.21m。 4. 4. 寒武系下统寒武系下统( ( 1 1) ) 1 1）牛蹄塘组牛蹄塘组( ( 1 1n)n) 由黑色炭质粘土质岩、粉砂质粘土岩、水云母粘土岩组成，底部赋存一薄层透镜状结 核状磷块岩。该组厚度 11.68m25.99m，平均厚度 18.89m。 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 9 页 2 2）明心寺组明心寺组( ( 1 1m)m) 由黄绿色页岩、粉砂质页岩夹薄层至中厚层状砂岩、泥质砂岩、泥质粉砂岩组成，厚 度大于 300m。 5.5.第四系第四系(Q)(Q) 为残坡积及少量洪积物组成。岩性为粉砂质粘土，含白云岩碎块。厚 0m30m。分布 于矿段内溪谷两侧及各夷平面上。 三、三、地质构造地质构造 1. 1. 褶褶 皱皱 矿段位于白岩背斜南段及倾没端，20 勘探线以北轴向北东 20，2021 勘探线间轴 向转为北西 355，21 勘探线以南又偏转为北东 25，平面上呈现一舒缓的“S”形。轴面 倾向北西，倾角 5565，倾伏角在 1520 勘探线为 68，2021+150 勘探线为 2，21+15023 勘探线为 12，17+150 勘探线以南，由于 F28 断层影响，背斜褶曲的完 整性受到破坏。岩层倾角西翼一般为 2537，近轴地段宽缓，越背斜轴面往东，岩层 产状急剧变陡，在+1000m+900m 标高间岩层倾角为 7690，+900m 标高以下局部向北 西倒转。在较大断层（F27、F28）的两盘，由于错位牵引，造成了岩（矿）层产状的局部 变异。 2. 2. 断断 层层 矿段内断裂构造不甚发育，背斜的东翼转折部位及近轴地带以逆断层为主，西翼则以 正断层居多，断距除 F15、F19、F27、F28、F51 五条大于 30m 外，其余多在 15m 以内，断 层倾角除 F28 断层属缓倾角外，余者大于 55。除 F15、F19、F27、F28、F51 五条断层走 向延长大于 1000m 外，一般小于 200m，逆断层类的东北组（向南东倾斜）与近南北组 （向北西倾斜）组成剖面上的一对 X 面，正断层的北西组与北东组，是一对平面共轭裂面， 均皆具平推性质，它们都是形成背斜应力场的统一产物。在矿段内的断层中，除 F15、F19、F27、F28、F51 五条断层对矿体的完整性与连续性有一定的破坏外，其余断层 无甚影响。 3. 3. 节节 理理 矿段内节理发育，主要有三组节理。第一组节理走向北西 300330 倾向北东，倾 角 6186，一般 7085，b 矿层及底板较发育，并使岩（矿）层常产生数厘米的相 对位移，形成阶梯式或地堑微型构造。第二组走向北东 6080，倾向分别为南东、北 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 10 页 西，倾角 5565 和 5774。此组节理以灯影组、板溪群组较发育，节理一般延长 0.85m5m。第三组走向北东 2040，倾向分别为北西和南东，倾角 5058 和 5686，一般 75，此组在 a、b 矿层中较发育，沿节理两盘发生相对位移产生小 断层，断距 2cm35cm。 四、四、矿石矿物特征矿石矿物特征 磷化公司 5 号硐矿点设计主采矿层为 a 矿层和 b 矿层，a 矿层主要由灰黑色薄板状砂 泥质磷块岩组成，平均厚度 18.17m，P2O5含量平均 25.65，体重 2.9t/m3，倾角 76 90，松散系数 1.69，安息角 37。b1矿层由黑色致密块状岩及黑色泥质磷块岩组成，厚 度 5.25m，P2O5含量平均 30.05，体重 2.8t/m3，倾角 7690，松散系数 1.6，安息角 343。b2b4矿层由宽条带碎屑状白云质磷块岩组成，厚度 10.65m，P2O5含量平均 26.09，体重 2.81t/m3，倾角 7690，松散系数 1.66，安息角 343。见矿体特征 表 221。 表 221 矿体特征表 顶 底 板 岩 性 矿层号 矿体体重 （t/m3） 矿体平均厚度 （m） 稳定性 矿体 倾角 （） P2O5含量 （） 顶 板底 板 a2.9 18.17769025.65 b12.8 5.25769030.05 b2b42.81 10.65 中 等 稳 定 769026.09 含磷白云岩， 中等稳固 含磷白云岩，中 等稳固 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 11 页 第三章第三章 矿床开采技术条件矿床开采技术条件 第一节第一节 地质条件地质条件 一、水文地质条件一、水文地质条件 1. 1. 自然地理自然地理 矿区所在区域地貌属构造剥蚀低中山地貌。矿段内地形东高西低，最高点为北斗山， 海拔标高+1545m，最低点为 51 勘探线以北的岩坑河谷，海拔标高+1045m，相对最大高差 500m，一般为 90m250m。植被不发育，多为荒山和旱地，当地经济以农业为主,主要种 植水稻、玉米等，总体经济文化较落后。居民多数为汉族，少数为布依族和苗族等，人口 稠密，人多地少，剩余劳动力资源丰富。 2. 2. 岩层的含水性和隔水性岩层的含水性和隔水性 （1）地表水 穿岩硐矿段位于白岩背斜南部倾没端，为地表水与地下水的分水岭部位，地面标高 +1250m+1455m，地形东高西低，南高北低。矿区属乌江水系，地表水向乌江二级支流岩 坑河汇集，岩坑河总的流向由南西北至高家林流出白岩矿区。岩坑河汇水面积（截止坡上 寨）99km2。 （2）地下水补给径流和排泄条件 地下水补给来源：一是大气降水，二是寒武系下统风化带裂隙水和第四系孔隙水，三 是流经灯影组地层的溪沟水部分下渗。该矿段位于分水岭地带，地下水补给条件差。 地下水主要沿细小裂隙及孔隙渗透，仅在个别地段沿溶蚀裂隙及溶洞运动。地下水运 动方向受地形及构造控制，以 21 线为最高点，地下水位标高+1231.55m，21 勘探线之南 地下水向南西运动，排泄于沙子冲及构皮根小溪，地下水位标高+1126m，1519 勘探线 间，背斜轴部 Zb1顶界标高高于地下水位，形成隔水墙，背斜东翼地下水顺岩层走向运动 排泄至大塘矿段，标高+1045m。背斜西翼地下水向北西方面运动，排泄区在坡上寨附近， 标高+1055m. （3）矿段内含水层和隔水层 区内含水层有震旦系上统灯影组（Zb2）溶蚀裂隙含水层，寒武系中上统高台组，石 冷水组及娄山关组（23）溶蚀裂隙含水层，二叠系下统茅口组和栖霞组溶洞含水层。 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 12 页 三叠系下统夜郎组及茅草铺组溶洞含水层。对矿区开采影响较大的是灯影组含水层，均厚 218.65m，该含水层是陡山沱组的顶板，由中至厚层状细至中粒白云岩，含硅质团块白云 岩组成。由于岩石硬脆，时代古老，又于背斜轴部受多次构造运动破坏，节理裂隙比较发 育。 隔水层有：板溪群及震旦系下统南沱组，厚度大于 186m，分布于白岩高坪背斜的 核部。南沱组为厚 0m53.4m 的泥质胶结砾岩和泥岩。板溪群组为一套浅变质的中厚层变 余粉砂岩，粉砂质板岩、凝灰质粉砂岩夹碎屑凝灰岩。震旦系上统陡山沱组，均厚 57.93m，呈环状展布于白岩高坪背斜四周。下部为砂泥质板状磷块岩和含泥质硅质白云 岩，上部为白云质磷块岩夹含磷白云岩。寒武系下统牛蹄塘组、明心寺组、金顶山组和 清虚洞组，厚 739.98m782.16m,分布于白岩高坪背斜两翼，为粘土岩、粉砂岩互层， 夹泥灰岩、泥质白云岩、砂质灰岩，砂质白云岩、白云质灰岩等，总体为一良好隔水层。 （4）涌水量 计算矿段内水量时，背斜轴部视为隔水边界，东西两侧视为有限补给边界，南北两端 为无限补给边界。 该矿段内平均涌水量为 89m3/h，最大涌水量 148.4m/h。 二、工程地质条件二、工程地质条件 根据矿区出露地层岩性将区内白云岩划为硬质工程岩组；炭质页岩划为软质工程岩组； 第四系残坡积粘土、砂土和碎石土划为松散工程岩组。含矿围岩为白云岩属硬质工程岩组， 对采矿有利。当硬质工程岩组裂隙发育时,诱发崩塌，松散工程岩组诱发滑坡的可能性大， 其危险性和危害性大，应引起重视；但只要采取科学采掘方法，诱发灾害隐患可消除或预 防。故矿区环境地质条件简单。 矿段内无大的构造破碎带通过，小断层对开采无太大影响。 三、环境地质条件三、环境地质条件 根据中国地震裂度区划图（1990） 该区地震裂度为小于度区，区域较稳定。 第二节第二节 勘探程度及可靠性勘探程度及可靠性 穿岩洞矿段地质勘探研究程度较高，一九七五年开始对本矿段进行详勘，至一九八一 年地质工作基本结束。对矿段地质构造，矿层产状，矿体空间形态、规模、矿石自然类型， 矿石组成，工业品级，开采技术条件，水文地质及工程地质条件等方面的研究与控制程度 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 13 页 均达到了详勘要求。勘探控制标高+870m，勘探资料完备，能满足矿山设计要求。 第四章第四章 矿区开采矿区开采 第一节第一节 矿区境界及储量矿区境界及储量 一、一、矿区境界矿区境界 瓮安磷化公司 5 号硐矿点矿区范围根据瓮安磷化公司（2003）9 号文件规划和贵州 瓮福磷矿白岩矿区穿岩矿段详细勘探地质报告 ，北至 14 勘探线，南至 16 勘探线南 100m，开采标高为+986m+1086m。 二、二、矿区储量矿区储量 根据贵州瓮福磷矿白岩矿区穿岩矿段详细勘探地质报告和瓮安磷化公司 （2003）9 号文件规划，本次方案设计所考虑的储量为：632.02 万 t。 储量计算见表 411。 表 411 储量计算 矿层编号 标高 (m) 斜面积 (万 m2) 平均厚度 (m) 体重 (t/m3) 设计 储量 (万吨) 备注 a +986+108 6 6.4943 18.17 2.9342.20 b1 +986+108 6 6.4943 5.25 2.895.47 b2b4 +986+108 6 6.4943 10.65 2.81194.35 合计 19.4829632.02 设计 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 14 页 第二节第二节 矿山设计生产能力及服务年限矿山设计生产能力及服务年限 一、一、矿山工作制度矿山工作制度 矿山年工作日为 330d，每日三班作业。 二、二、矿山设计生产能力矿山设计生产能力 1. 1. 设计生产能力设计生产能力 根据瓮安磷化公司（2003）9 号文件规划和本矿的具体情况，设计 20 万 t/a。 2. 2. 服务年限及储量服务年限及储量 根据矿山本次设计考虑的资源量 632.02 万 t。 t= )1 (rA QK 其中：t：服务年限，a Q：工业储量，t； A：生产能力，t/a； K：采矿回采率，按 85%考虑； r：矿石贫化率，按 10%。 将本矿的实际数据代入上试得： t=29.85（a） )1 (rA QK ) 1 . 01 (20 %8502.632 三、三、矿山开拓方式矿山开拓方式 1. 采区划分采区划分 本方案设计考虑的开采范围倾斜方向从 986m1086m,高差 100m，倾斜长 101m；走向 长 643m。由于开采范围不大，故整个开采范围就一个采区即可合理开采。 采用斜坡道开拓，主斜坡道与每个中段运输平巷直接相连，而各中段运输平巷间高差 为 15m,从上到下进行开采，一直到最低水平，故整个范围就是一个采区，但南北两面可 不同时开采，也可以同时开采，都往矿区中部推近。 2. 矿区开拓方式、数量及位置的确定矿区开拓方式、数量及位置的确定 1 1）井筒形式井筒形式 由于具体的地形条件，根据实地踏勘，该矿区有斜坡道开拓的条件，根据矿区开拓方 式选择应在条件允许的情况下可优先考虑斜坡道开拓的原则，本矿区选择斜坡道开拓。 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 15 页 （1）井筒数量井筒数量 由于年产量 20 万 t/a，井型属中型，由于本矿无已有巷道可利用，因此考虑在矿区 的西侧1140m 标高处新掘一条主斜坡道，承担运输、进风、行人等任务；在矿区中部 1200m 标高处新掘一条风井承担矿区的回风、另外可兼作人行安全出口等任务。 （2）井筒位置井筒位置 合理的井筒位置应使井下开采有利，井筒的开掘和使用安全可靠且经济，地面工业广 场布置合理这一原则。根据对该矿区实际地形的考察，本着尽量利用有利地形和现有设施 的原则，在矿区的西面1140m 标高处为主斜坡道井口位置，在矿区中部1200m 标高处 为为风井井口位置，详见井筒位置及特征表 4-3-1。 表 4-3-1 井筒位置及特征表 井口坐标断 面(m2) 井 筒 名 称 xY 井口标 高 (m) 方位角 () 倾 角 () 井筒长度 (m)净掘 主斜坡道2989928364390191140234850011.815.2 风井2989856364393011200299761174.35.3 3. 水平划分水平划分 开采范围倾斜方向从 986m1086m,高差 100m，倾斜长 101m,矿层平均倾角为 80，矿 区在倾斜方向范围不大，主斜坡道与每个中段运输平巷直接相连，而各中段运输平巷间高 差为 10m,从上到下进行开采，一直到最低开采标高，故只划分中段，不划分水平，每 10m 为一个中段，共分为 10 个中段。 4. 通风方式通风方式 采用中央边界抽出式通风。 5. 主要运输大巷和回风巷道布置主要运输大巷和回风巷道布置 主斜坡道在1076m 标高揭穿 a 矿层，在1076m 标高，在 a 矿层中部沿 a 矿层走向 布置中段运输大巷，在1076m 标高，在 b 矿层中部沿 b 矿层走向布置中段回风大巷。各 中段运输大巷承担该中段的运输、行人、进风、运料排水等任务，各中段回风大巷承担该 中段的回风、运输等任务。 6. 开采顺序开采顺序 根据该矿的具体情况，采用中段下行式、工作面后退式开采,a 矿层和 b 矿层同时回 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 16 页 采，并且随时揭穿夹层,使 a 矿层工作面与 b 矿层工作面贯通,确保风流通畅。 第三节第三节 井筒、井底车场及大巷运输井筒、井底车场及大巷运输 一、一、井筒布置及装备井筒布置及装备 设计主斜坡道和中段运输大巷采用三心拱形断面，锚喷支护，主斜坡道井口段 10m 处 必须采用砌碹支护：主斜坡道掘进断面 15.2m2,净断面 11.8m2，不铺轨，无轨运输。 风井主要作通风之用，采用梯形断面，金属支护，表土段为砌碹支护, 掘进断面 5.3m2,净断面 4.3m2。 二、二、井底车场形式及通过能力井底车场形式及通过能力 矿山采用斜坡道开拓，在主斜坡道中每隔 100m 设置一个错车道，可将同时进出的川 路车及时安全错开。无需设置井底车场。但在1070m 处应设置第一中段的水仓和泵房。 三、三、主要运输大巷运输方式主要运输大巷运输方式 中段运输大巷采用川路车运输。 第四节第四节采矿方法采矿方法 一、一、采矿方法采矿方法 矿层较稳定，平均倾角 80，采用后退式分段空场法,“三八”作业制。 二、二、采矿工作面的回采工艺及装备采矿工作面的回采工艺及装备 采矿工作面采用炮采工艺,中深孔放炮落矿，选用 90G 钻机打眼，工作面炮眼布置成 扇行,与巷道垂直,间距为 3m 左右，ZL-18 型装载机装运矿石。矿体直接顶板、底板为浅 灰色中厚层细晶白云岩，结构完整，稳定性好，故设计采用留矿柱保护采空区，顶柱基本 连续，宽约 2m，隔离矿柱的间距一般 10m 左右，具体应根据顶底板的情况确定，宽度约 2m。特殊情况结合采用其他支护等方法管理顶板，以确保安全生产。 三、三、工作面循环方式、作业方式的选择工作面循环方式、作业方式的选择 采用“三八”作业制，掘进日循环进度 3m，循环率 0.9，回采日进度 2.7m。 四、四、工作面日生产能力工作面日生产能力 （一）回采工作面 Q=IDmC 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 17 页 式中：Q-工作面日生产能力，t/d I-工作面长度，6m D-工作面日推进度，2.7m m-工作面一次厚度，15m -矿石容重，2.9t/立方 m C-工作面采出率，0.9 Q=IDmC=62.7152.90.9=634.23（t） （二）矿层掘进工作面 掘进出矿率按 3%计，则掘进出矿量为 19.03(t/d)。 由计算可知： 日总生产能力 653.26t，每年按 330 天计算，年生产能力约为 21.56 万 t。与设计生 产能力基本相符，满足设计要求。 五、五、生产系统生产系统 运输系统：矿从工作面(装载机)中段运输大巷（川路车）-主斜坡道（川路车） 地面储矿场。 通风系统：新鲜风流从主斜坡道中段运输大巷工作面中段回大巷中段回风联 络巷风井地面。 供电系统：由地面变压器变为 380V 和 220V 由线缆沿巷道输送到井下各用电场所。 排水系统：各中段涌水沿中段运输大巷和中段回风大巷自流到中段水仓，沿主斜坡道 敷设排水管由水泵一次打出地面。 压风系统：地面固定式空压机经高压管送到采掘工作面。 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 18 页 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 19 页 第五章第五章 通风、排水、环保通风、排水、环保 第一节第一节 通风通风 一、主要通风机选型一、主要通风机选型 （一）通风方式 本矿区采用中央边界抽出的通风方式。 该矿区新鲜风流经主斜坡道进风中段运输大巷工作面；工作面污风中段回风大 巷中段回风联络巷风井风机抽出地面。 掘进工作面采用局部通风机通风。 （二）采区数目、位置、服务范围及服务年限 本矿用主斜坡道进风，用风井回风，均为整个矿区范围服务。风井与主斜坡道井口距 离约为 300m，服务年限约 30a。 （三）采区风量及风压计算 1 1、风量计算 本矿为非瓦斯矿山，因此，本设计按非瓦斯矿山设计。 （1）按总体法计算 按井下同时工作最多人数计算 Q1=4NK=4401.45=232m3/min 式中：N井下同时工作的最多人数，人； 4按井下每人每分钟 4m3的单位风量计算矿区总风量。 K风量备用系数，取 K=1.45。 （2）按采矿、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算 Q=（Q采+Q掘+Q硐+Q其他）*K矿通 其中：Q矿区所需的总入风量 m3/min； Q采:采矿工作面实际需要风量的总和 m3/min； Q掘:掘进工作面实际需要风量的总和 m3/min； Q硐：硐室实际需要风量的总和 m3/min； 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 20 页 Q其他：矿区内除采矿、掘进、硐室外的其他地点实际需要风量的总和 m3/min； K矿通：矿区通风系数，包括矿区内部漏风和配风不均等因数。 Q采=25A=25*15=375m3/min 其中：Q采采矿工作面实际需要的风量 m3/min； A工作面一次爆破的炸药最大用量 kg； 25每公斤炸药爆破后，需要供给的风量 m3/min； Q掘=25A=25*10=250m3/min 其中：Q掘沿脉掘进工作面实际需要的风量 m3/min； A工作面一次爆破的炸药最大用量 kg； 25每公斤炸药爆破后，需要供给的风量 m3/min； Q硐=60 m3/min；（估计取此值） Q其他=30 m3/min（估计取此值） K矿通=1.2 Q=（Q采+Q掘+Q硐+Q其他）*K矿通=858m3/min； 故该矿区所需风量为：858m3/min，取 15m3/s。 2 2、风压计算 据设计规范，小型矿区只计算通风困难时期的通风阻力，采用下式计算： R=Lu/s3 和 h=RQ2 该矿区的通风困难时期即为开采最南端工作面,则其阻力计算见表 51。 顺 序 巷道名称 支护 形式 摩擦阻力 系数 (NS2/m4) 长L (m) 周长 U(m) 净断 面积 S(m2) 摩擦风阻 R(NS2/m8) 风量 Q (m3/s) 摩擦阻 力h (Pa) 风速 V(m/s) 1主斜坡道锚喷0.01530110013.011.80.133162315.029.9621.27 2中段运输大巷锚喷0.015340013.011.80.04842279.03.9220.76 2中段回风大巷锚喷0.015340013.011.80.04842279.03.9220.76 3回风联络道金支0.0171008.44.30.179606815.040.4123.49 4风井金支0.017002508.44.30.449017115.0129.1803.49 5总计207.398 表5-1 矿井通风困难时期阻力计算表 计算通风困难时期的摩擦总阻力 h摩大=207.40(Pa) 矿区困难时期总阻力 h阻力=1.1h摩大=1.1207.40=228.14(Pa) 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 21 页 3 3、风机选型 矿区需要风量 Q矿=Q总=15m3/s； 矿区总阻力 h阻大=228.14(Pa) 选型设计： 通风机风量 Qf计算，由于是采用抽出式风机，则 Qf =1.115=16.5m3/s=990m3/min 通风机全压 h扇全大= h阻大+ h自+h扇速=207.14+196.2+150=553.34（Pa） 根据以上参数，矿区主要通风机选用 KZS60-9 矿用轴流式通风机二台，一台工作，一 台备用。 技术参数: Qf=1074613m3/min； hf=4121260Pa。 电机功率：18.5kw。 第二节第二节 排水排水 一、一、设计依据设计依据 由于采用斜坡道开拓，需进行排水设备的选型。 本设计只考虑第一中段的排水需要，后期开采其它中段时通过计算另选水泵或采取多 级排水，此时排水垂高为 70m, 根据本矿涌水量资料，本设计按下列参数考虑： 1、矿井正常涌水量：QB=89m3/h； 2、矿井最大涌水量：Qmax=148.4m3/h； 3、排水垂高：HP=70m。 二、二、水泵选型水泵选型 1 1）水泵参数计算水泵参数计算 （1）所需水泵最小流量所需水泵最小流量 QB=24QB/20=106.8(m3/h) 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 22 页 （2）所需水泵最大流量所需水泵最大流量 QBm=24Qmax/20=178.08(m3/h) （3）水泵扬程水泵扬程 HB= (Hp+Hz)/g=(70+6)/ 0.74= 102.8(m) 2. 水泵型号及台数的确定水泵型号及台数的确定 根据 QBm和 HB值，选择额定值接近的 100D453 型多级分段式离心泵，其流量为 97m3/h，扬程为 120m；电机型号为 JO291-2，功率 55kw；水泵的吸、排水管道管径 =100m，初期可通过调整水泵级数，以满足矿井排水要求。 根据安全规程规定，必须有工作、备用和检修的水泵，备用水泵的能力应不小于 工作水泵能力的 70%，并且工作和备用水泵的总能力应能在 20h 内排出矿井 24h 的最大涌 水量。检修水泵的能力不小于工作水泵能力的 25%。 因此，选用 100D453 型多级分段式离心泵一台作为备用水泵,工作和备用水泵的总 能力 194m3/h 大于 178.08m3/h。另选用 80D305 多级分段式离心泵作为检修水泵，其流 量为 50m3/h（大于 9725%=24.25m3/h） ，扬程为 133m；电机型号为 JO272-2，功率 30kw；水泵的吸、排水管道管径 =80m。 第三节第三节 环保环保 一、一、山地质环境报告山地质环境报告 （一）地质环境评价 本区无地震活动记录。根据中华人民共和国地震烈度区划图 （1990） ，矿区地震基 本烈度为度，对矿山建设危害性不大。 矿区范围内有泥石流、滑坡等不良地质现象的迹象。 由于矿区充水岩组富水性一般，矿性为中厚层状。其化学成分不很稳定，可能分解出 有害组分。因此，矿床开采对地下水、地表水影响较大。 （二）矿床开采引起地质灾害的预防措施 根据地质资料表明：矿区所在区域为岩溶发育地区；开采方式为地下开采。由于业主 提供的资料不详，该矿山上面已部分硐采，采空区的范围不详，老空区较多，这些区域易 造成地陷，引发滑坡、崩塌等到地质灾害，对矿山生产工人及设备构成极大的危害。应采 取如下预防措施： 瓮安磷化公司 5 号硐矿点开采方案设计 第 23 页 A、及时摸清矿区范围内老窑的分布情况；及时填绘矿区范围内的井上、下对照图， 发现情况，及时协调处理。 B、矿山开采过程中加强现场监测，对已发现的险情及时加以治理；在凿岩、爆破、 装运过程中发现掉渣、冒顶征兆时，应立即停止生产加以防治 C、严格按金属非金属地下矿山安全规程的有关规定执行开采作业，随着生产的 进行，开采水平将向深部延伸，顶板压力越来越大；同时老窑的潜在危险也越来越大，必 须加强作业场地安全检查和处理：一旦出现事故预兆，现场工人应立即撤离到安全地带。 D、不论是掘进、回采、 ，爆破作业时，所有人员均应撤离到爆破作业场地以上的安全 地带；设备应放置到爆破飞石抛掷背向且无地层塌陷的安全地带。 （三）矿山开采引起的区域地质条件评价 矿区范围不大，开采范围较小，矿山开采不会于引起区域地质条件较大的变化。 （四）对开采引起的地质灾害处理措施 矿山闭坑时，业主应对因