安全设施设计.doc

Comment c1 锦江工程公司 贵贵州州省省地地质质矿矿产产 勘勘查查开开发发局局一一 三三地地质质大大队队 松松桃桃县县西西溪溪堡堡锰锰矿矿北北矿矿段段 安安全全专专篇篇 贵州创新矿冶工程开发有限责任公司 二0一一年十月 Comment c2 锦江工程公司 贵贵州州省省地地质质矿矿产产 勘勘查查开开发发局局一一 三三地地质质大大队队 松松桃桃县县西西溪溪堡堡锰锰矿矿北北矿矿段段 安安全全专专篇篇 设计能力 30 万吨 年 审审 定定 袁余胜袁余胜 总工程师总工程师 崔湘玲崔湘玲 审审 核核 李常木李常木 项目负责项目负责 浦浦 鹏鹏 贵州创新矿冶工程开发有限责任公司 二0一一年十月 目目 录录 1 1 设计设计依依据据 1 1 1 1 建设项目依据的批准文件和相关的合法证明 1 1 2 国家 地方政府和主管部门的有关安全规定 1 1 3 采用的主要技术规范 规程 标准 2 1 4 其他设计依据 如地质勘探报告 可行性研究报告 环境评价报告 项目安 全预评价报告等 4 2 2 工程概述工程概述 5 5 2 1 建设工程基本概况 5 2 2 工程设计中涉及安全问题的新科研成果 新工艺 新技术 新设备 32 2 3 影响矿山安全的主要因素及防范措施 32 2 4 对矿山安全状况及周边安全环境的影响进行总体评价 65 2 5 存在问题和建议 65 3 3 地质安全影响因素地质安全影响因素 6767 3 1 简述区域地质特点 主要构造带 断层 破碎带 的分布 矿区发生地面塌 陷 泥石流 山体滑坡等地质灾害的可能性 67 3 2 地表水系和地下水赋存状况 喀斯特地貌 溶洞 对矿山开采的影响 75 3 3 高硫矿床和其它有自燃 自爆倾向的矿床对矿山安全的影响 90 3 4 矿床开采技术条件对开采安全的影响 91 3 5 特殊灾害对开采安全的影响 96 4 4 矿床开采安全评述矿床开采安全评述 9898 4 1 选用的采矿方法安全可靠性分析 98 4 2 通风防尘 101 4 3 坑内矿排水系统特点 水泵排水能力 防水闸门设置等安全可靠性分析 113 4 4 坑内爆破器材库安全可靠性分析 114 4 5 坑内爆破作业安全可靠性分析 115 4 6 特殊开采条件下安全措施的安全可靠性分析 122 4 7 采空区处理方法对开采和地面设施安全的可靠性分析 134 4 8 灾变设施 135 5 5 总平面布置总平面布置 138138 5 1 矿床开采移动范围圈定的合理性分析 138 5 2 井口及井口设施安全状况评述 138 5 3 选矿工业场地稳定性总体评述 138 5 4 各建 构 筑物与移动线距离是否符合安全规定 138 5 5 各建筑物之间距离 如消防通道 是否符合安全规定 139 5 6 锅炉房 油库 炸药库 氧气站 乙炔站等易燃 易爆场所采用安全措施的 可靠性分析 139 5 7 地表移动范围和塌陷范围的安全管理措施的可靠性分析 148 5 8 坑内矿废石场安全状况分析 避免为泥石流发生创造条件 148 6 6 机电和其它机电和其它 153153 6 1 矿山机械 153 6 2 供配电 198 6 3 供排水 216 6 4 工业与民用建筑 222 6 5 尾矿库 225 7 7 安全避险安全避险 六大系统六大系统 226226 7 1 监测监控系统 226 7 2 井下人员定位系统 240 7 3 紧急避险系统 240 7 4 压风自救系统 245 7 5 供水施救系统 246 7 6 井下通信联络系统 247 8 8 矿山安全保健辅助设施矿山安全保健辅助设施 249249 8 1 坑口生活福利室 浴室 更衣室 洗衣间 干燥间 矿灯房 249 8 2 坑口保健食堂 250 8 3 矿山保健站 250 8 4 井下消防材料库 250 8 5 井下卫生间及巷道卫生清理 250 8 6 工业卫生化验室 251 9 9 矿山安全机构及设施矿山安全机构及设施 252252 9 1 矿山安全机构及人员配备 252 9 2 矿山消防 257 9 3 矿山救护 259 Comment c3 锦江工程公司9 4 安全培训 261 10 10 存在问题和建议存在问题和建议 265265 11 11 附附 图图 267267 附件 附件 1 贵州省国土资源厅颁发的松桃县西溪堡锰矿 采矿许可证 副 本 2 关于 贵州省松桃县西溪堡锰矿 外围 详查地质报告 矿产资 源储量评审备案证明 3 贵州省松桃县西溪堡锰矿 外围 详查地质报告 矿产资源储 量评审意见书 4 贵州省地质矿产勘查开发局一 三地质大队关于松桃县西溪堡锰 矿北矿段安全专篇委托书 1 1 设计依据设计依据 1 11 1 建设项目依据的批准文件和相关的合法证明建设项目依据的批准文件和相关的合法证明 1 松桃县西溪堡锰矿采矿许可证 2 贵州省地质矿产勘查开发局一 三地质大队 2011 年 7 月编制 的 贵州省松桃县西溪堡锰矿 外围 详查地质报告 3 贵州省松桃县西溪堡锰矿 外围 详查地质报告 矿产资 源储量评审备案证明 4 贵州省松桃县西溪堡锰矿 外围 详查地质报告 矿产资 源储量评审意见书 1 21 2 国家 地方政府和主管部门的有关安全规定国家 地方政府和主管部门的有关安全规定 1 中华人民共和国矿山安全法 1993 年 5 月 1 日起施行 2 中华人民共和国矿山安全法实施条例 1995 年 10 月 11 日 国务院批准 1996 年 10 月 30 日劳动部令第 4 号发布 3 金属非金属矿山安全标准化规范 地下矿山 AQ 2007 2 2006 4 中华人民共和国矿产资源法 修正 1986 03 19 5 中华人民共和国安全生产法 2002 11 01 6 中华人民共和国环境保护法 7 非煤矿山安全生产许可证实施办法 国家安全生产监督管 理局令第 20 号 8 贵州省矿产资源条例 对矿产资源开采的有关规定 9 国家安全生产监督总局文件件安监总管一字 2005 29 号 10 非煤矿山建设项目安全专篇审查与竣工验收办法 11 中华人民共和国劳动法 12 关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见 国家安全 生产监督管理局 安监管协调字 2004 56 号 13 关于加强建设项目安全设施 三同时 工作的通知 发改 投资 2003 1346 14 国家安全监管总局关于在非煤矿山推广使用安全生产先进适 用技术和装备的指导意见 安监总管一 2009 177 号 15 金属非金属地下矿山企业领导带班下井及监督检查暂行规 定 国家安全生产监督管理总局令第 34 号 16 国家安全监管总局关于印发金属非金属地下矿山安全避险 六大系统 安装使用和监督检查暂行规定的通知 安监总管一 2010 168 号 17 国家安全监管总局关于进一步加强中小型金属非金属矿山 尾矿库 安全基础工作改善安全生产条件的指导意见 安监总管一 2009 44 号 1 31 3 采用的主要技术规范 规程 标准采用的主要技术规范 规程 标准 1 金属非金属矿山安全规程 GBl6423 2006 2 有色金属采矿设计规范 YSJ019 92 3 有色金属矿山井巷工程设计规范 YSJ021 93 4 爆破安全规程 GB6722 2003 5 金属非金属矿山安全标准化规范导则 AQ2007 1 2006 6 金属非金属矿山安全质量标准化企业考评办法及标准 7 建筑设计防火规范 GB50016 2006 8 安全生产许可证条例 国务院令第 397 号 9 建筑灭火器配置设计规范 GBJl40 90 10 矿山电力设计规范 GB50070 1994 11 矿山安全标志 GB 14161 2008 12 矿用一般型电气设备 GB12173 1990 13 矿用橡套软电缆 GB12972 1 1991 14 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 15 建筑物防雷设计规范 2000 版 GB50057 1994 16 生产性粉尘作业危害程度分级 GB5817 1986 17 工业企业总平面设计标准 GB50187 1993 18 生产设备安全卫生设计总则 GB5083 1999 19 生产过程安全卫生要求总则 GB12801 1991 20 电气设备安全设计导则 GB4064 1983 21 机械设备防护罩安全要求 GB8196 1987 22 建筑灭火器配置设计规范 GB50140 2005 23 重大危险源辨识 GB18218 2000 24 安全标志 GB2894 1996 25 安全色 GB 2893 2008 26 工业企业设计卫生标准 GBZ1 2002 27 企业职工伤亡事故分类 GB6441 1986 28 压缩空气站设计规范 GB50029 2003 29 金属非金属矿山安全标准化规范 AQ2007 2006 30 金属非金属矿山安全标准化规范导则 AQ2007 1 2006 31 金属非金属矿山安全标准化规范地下矿山实施指南 AQ2007 2 2006 32 金属非金属地下矿山通风技术规范通风系统 AQ2013 1 2008 33 金属非金属地下矿山通风技术规范局部通风 AQ2013 2 2008 34 金属非金属地下矿山通风技术规范通风系统检测 AQ2013 3 2008 35 金属非金属地下矿山通风技术规范通风管理 AQ2013 4 2008 36 金属非金属地下矿山通风技术规范通风系统鉴定指标 AQ2013 5 2008 37 金属非金属矿山排土场安全生产规则 AQ2005 2005 1 41 4 其他设计依据 如地质勘探报告 可行性研究报告 环境评价其他设计依据 如地质勘探报告 可行性研究报告 环境评价 报告 项目安全预评价报告等报告 项目安全预评价报告等 1 我公司工程技术人员赴现场勘测资料 2 本公司工程技术人员在矿区范围进行的实地勘察及所收集的 地面工业场地地形地质及居民分布资料 3 松桃县西溪堡锰矿提交的相关资料 4 贵州鑫诚科技有限公司二 0 一一年九月提交的 松桃县西溪 堡锰矿北矿段安全预评价报告 2 2 工程概述工程概述 2 12 1 建设工程基本概况建设工程基本概况 2 1 12 1 1 矿山地理位置矿山地理位置 西溪堡锰矿位于松桃县城西南平距约 33km 辖属平头乡 西安地理 坐标 东经 109 05 43 109 07 23 北纬 28 01 13 28 03 12 矿区有乡村公路与松桃至印江省级公路在大坪相通 距渝怀铁路孟 溪站约 25km 普觉站约 20km 交通较方便 外部建设条件较好 详见 交通位置图 2 1 1 2 1 22 1 2 设计范围设计范围 依据贵州省国土资源厅颁发的松桃县西溪堡锰矿 采矿许可证 副本 矿区范围由贵州省国土资源厅划定 矿区范围由 17 个拐点圈定 开采深度为 580 米至 200 米标高 矿区面积约 6 2114 平方公里 表 2 矿区范围拐点坐标表 54坐标系80坐标系序 号经纬度坐标系直角坐标系经纬度坐标系直角坐标系 1109 054528 0243310402436607765109 0543028 0242310396836607694 2109 063128 0244310404136609005109 0628028 0242310398536608934 3109 063128 0314310496536608996109 0628028 0312310490936608925 4109 072628 0313310494836610499109 0723028 0312310492236610428 5109 072628 0300310454836610502109 0723028 0259310452236610431 6109 065928 0301310457236609765109 0656028 0259310451636609694 7109 065928 0221310334036609776109 0656028 0219310328436609705 8109 070228 0221310334136609858109 0659028 0219310328536609787 9109 070228 0214310312536609860109 0659028 0212310306936609789 10109 071528 0214310312936610215109 0712028 0212310307336610144 11109 071528 0145310223636610223109 0712028 0143310218036610152 12109 070028 0145310223236609814109 0657028 0143310217636609743 13109 070028 0130310177036609818109 0657028 0128310171436609747 14109 064528 0130310177636609408109 0642028 0128310172036609337 15109 064528 0115310130536609412109 0642028 0113310124936609341 16109 062928 0117310139036609000109 0627028 0116310133436608929 17109 054528 0138310199836607767109 0543028 0136310194236607723 2 1 32 1 3 开采方式开采方式 1 开拓方式简述 张湾坳山湾作为设计的主要工业场地使用 山湾平缓地段设置为工 业场地 标高 470m 矿山采用竖井开拓 主井布置在 ZK605 钻孔附近的 470m 标高 井 口坐标为 X 3103863 Y 36608700 井筒表土段直径 7 66m 基岩段直 径 7 3m 井筒净直径 6 58m 井筒上标高为 470 下标高 210m 后期延 伸至 120m 标高 井筒初期长 260m 在井筒中布置 个阶段马头门 240m 150m 标高 竖井采用 JKMD2 25 4 多绳提升机 单层双罐笼提 升 回风井采用斜井布置 风井口布置在主井工业场地以南的山湾中 井口标高 468m 倾角 14 度向下布置 460m 至 350m 标高 在 240m 标高主井马头门位置开始布置运输大巷过 F11 断层 至东 翼矿体 在矿层底板中 顺层布置 240m 运输大巷至矿区东边界 东翼矿体布置两个采区 一个上山采区和一个下山采区 240m 标 高以上为一采区 240m 标高以下为二采区 在各采区内分别布置运输 上下山和轨道上山下以及采区总回风巷道与回风斜井联通 形成通风系 统 后期延伸主井筒至 150m 标高 布置 150 运输大巷 至矿区东 西 两翼 布置三个采区 一个上山采区和两个下山采区 分别为三采区 四采区 五采区 后期布置回风暗斜井联系 240m 水平和 150m 水平 作为二水总回 风使用 在 150m 标高平行于运输大巷 间距 30m 位置 矿层底板中布置回 风大巷 与回风暗斜井联通 各采区布置运输上下山 轨道上下山和采区总回风巷与水平总回风 Comment c4 Comment c5 巷联通 形成通风系统 全矿山布置成两个水平五个采区开采 采用接替开采 开采顺序为 由上至下 先开采一水平 后期延伸至二水平 采区开采顺序 一采区 二采区 三采区 四采区 五采区 在回风井井口段设置引风道和安全出口 安设轴流式风机 矿山通 风方式为边界式 详见开拓系统平 剖面图 矿山生产能力为 30 万吨 年 采用一个水平一个采区两个采场开采 保证生产能力 2 采矿方法的选择 1 采矿方法的确定 根据矿体赋存条件及开采技术条件 矿区范围内岩层的出露地层露 头良好 均为硬质岩类工程地质岩组 岩石抗压强度高 抗风化力强 岩土工程地质良好 从总体上看是稳定的 在已有工程中均有出露 矿 层厚度较为稳定 因此可选用全面法和全面法两种方案 而由于该矿区 矿脉厚度较小 所留设矿柱 或岩柱 不规则 其数量 形状 间距与 尺寸要求比较灵活 针对本矿山而言全面法较为适宜 资源回收率较高 矿块参数为 走向长 50m 沿矿脉倾斜方向推进 垂高 20m 采场高度等 于矿体厚度 矿柱尺寸为 3m 3m 护巷矿柱尺寸参数详见采矿方法图 2 采场支护及顶板管理 采场内留设规则矿柱支撑顶板 矿房回采完毕后进行矿柱回收 让 顶板自然垮落 释放应力 以达到顶板管理的目的 主要运输巷道和斜 坡道及矿体露头须留设保安矿柱 保证生产安全 3 落矿及运输方式 采场内配置 2 台 7655 凿岩机钻孔爆破法落矿 采场内采用电耙出 矿 中段采用皮带运输机运输 4 采场参数及生产能力 采场参数 垂高 20 25m 中段运输平巷内沿矿体走向布置矿块 矿房长轴垂直 走向布置 矿房长度即为中段间隔斜长 矿房跨度取 10 15m 矿柱的边 长或直径取 3 4m 间距取 10 20m 3 4 个矿房间留连续条带状矿柱 矿 柱宽度一般取 4 5m 开采深度加大取大值 生产能力的校核 A 按单中段有效矿块数验算生产能力 表2 1 2 中段可布矿块数验证生产能力计算表 序号中段 KEZtNqA 13500 60 90 25330812022 81 23300 60 90 25330812022 81 33050 60 90 25330912025 66 42800 60 90 25330912025 66 52600 60 90 25330912025 66 62400 60 90 253301012028 51 计算公式 A NqKEt 1 Z 式中 A 单中段生产能力 t a N 矿块数 q 采场综合出矿能力 K 矿块利用系数 E 地质影响系数 t 年工作天数 Z 副产矿石率 计算结果见表 2 1 3 从表中可以看出 生产规模确定为 30 万 t a 是合理的 按矿山开采工作年下降速度验证生产能力 表2 1 3 按开采工作年下降速度计算生产能力表 序号中段 VS K1K2E850 12 911 21 150 941 56 23305405880 850 12 911 21 150 969 27 33055319920 850 12 911 21 150 954 60 42805259960 850 12 911 21 150 944 37 52605225580 850 12 911 21 150 938 50 62405225580 850 12 911 21 150 938 50 计算公式 式中 A 矿山生产能力 t a V 年下降速度 m a S 矿体开采面积 m2 矿石回 采率 贫化率 矿石体重 t m3 K1 角度修正系数 K2 厚度修正系数 E 地 EKK sv A 21 1 Comment c6 是哪个表 Comment c7 已禁止使用 质影响系数 计算结果见表 2 4 2 从表中可以看出 从各中段按年下降速度计 算可能达到的生产能力来看 需要两个中段同时回采 即可满足设计的 规模要求 但总体而言 根据各开拓中段控制的矿量 设计推荐的生产 规模 30 万 t a 是合理的可行的 按经济合理服务年限验证生产能力 表2 1 4 按经济合理服务年限验证生产能力 QEKT A 708 740 90 85200 130 12 计算公式 式中 A 矿山年生产能力 万t a Q 矿区开采范围内总储量 708 74万t E 地质影响系数 E 0 6 T 中型矿山经济合理的生产服务年限 a T 20 K 矿石回采率 K 85 废石混入率 10 计算结果 矿山生产能力为 30 12 万 t a 从矿山合理服务年限计 算看 设计推荐的 30 万 t a 开采规模是合理可行的 从上述三种计算方法验证结果看 本设计推荐的 30 万 生产规 模是可行 5 开采顺序及回采工艺 采场回采时 先在采场拉底巷道内凿岩落矿 采场内配置 7655 凿 岩机 孔深为 1 5 2 米 炮孔间距和排距均为 1 米 炸药为 号岩石 炸药 起爆材料为火雷管 分段分次爆破 回采工作面多为梯段布置 回采凿岩采用倾斜凿岩或水平凿岩方式 6 运输路线 矿石运输路线 采场 电耙 中段平巷 皮带运输机 运输上山 铸石刮板输 送机 运输大巷 连续牵引绞车 主井 提升机 地面储矿场 材料设备运输路线 1 T QEK A 主井 提升机 运输大巷 连续牵引绞车 轨道上山 绞车 中段平巷 连续牵引绞车 采场 采准工作面 废石运输 掘进头 耙斗装岩机 中段平巷 连续牵引绞车 轨道上山 绞车 运输大巷 连续牵引绞车 主井 提升机 地面废石场 采场废石回填进采空区 7 采场通风 爆破后需进行半个小时以上的通风后人员方可进入工作面 新鲜风 流由中段运输平巷 经放矿溜井进入切割平巷 冲洗工作面后 污风经 切割上山从回风巷排至回风井 8 开采顶序 开采顺序为阶段下行式 即先采上阶段内的矿体 后采下阶段内的 矿体 阶段内以后退式进行步骤 即先采里边的矿房 后采外边的矿房 9 采场支护与顶板管理 回采矿房的采空区主要依靠矿石和围岩自身的稳固性和矿柱来维护 矿房的顶板 在正确取定矿房跨度的情况下 只检查处理松石 不进行 支护 若跨度大 可适当使顶板形状保持拱形 以减少与矿柱转角处应 力集中 局部不稳固处可留矿柱护顶层 在特殊条件下可使用锚杆或锚 杆加金属网支护 采用全面法进行采矿 一定要加强顶板管理 在回采过程中必须切 实做好顶板的安全检查工作 并确定专人经常检查处理顶板及两帮的松 石 采矿方法主要经济技术指标见表 2 1 5 表 2 1 5 采矿方法主要经济技术指标采矿方法主要经济技术指标 序号序号指标名称指标名称单位单位数量数量备注备注 序号序号指标名称指标名称单位单位数量数量备注备注 1矿房生产能力T d120 200 2采矿工效吨 班人2 8直接生产 3采切比 71 3 4损失率 12 5贫化率 10 3 开采技术条件简述 1 矿体顶底板围岩 锰矿层直接顶板为黑色炭质页岩 局部为含锰炭质页岩 炭质页岩 为黑色 具显微鳞片状结构 条纹状 层纹状构造 矿 物成份以粘土矿物为主 占 65 70 其次石英占 0 15 长石 3 5 炭质 有机质 10 15 黄铁矿 2 5 绢云母 2 5 白云母 绿泥石 锆石 磷灰石等含量甚微 含锰炭质页岩 为黑色 黑灰色 具显微鳞片状结构 条带状构造 矿物成分以粘土矿物为主 占 60 70 菱锰矿占 5 10 9 44 锰方解石 锰白云石 电气石 锐钛矿 白铁 矿 沥青 玉髓等少量 锰矿层直接底板为炭质页岩或含锰炭质页岩 局部为铁丝坳组含砾 杂砂岩 ZK1401 间接底板为铁丝坳组含砾砂岩 炭质页岩 为黑色 具显微鳞片状结构 条纹状构造 层纹状构造 矿物组合以粘土矿物为主 其次为炭质有机质 占 10 20 石英 5 10 玉髓 1 2 黄铁矿 3 5 岩屑 3 5 长石 2 5 绢云母 1 白云母 绿泥石 锐钛矿 闪锌矿 白云石 砂质等含量少 电气 石 锆石 磷灰石等微量 含锰炭质页岩 为黑色 黑灰色 具显微鳞片状结构 条带状构造 矿物成分以粘土矿物为主 其次炭质有机质 10 20 最高 35 45 石英 10 15 岩屑 3 5 白云石 黄铁矿 绢云母达 1 2 长石 斜黝帘石 锐钛矿 绿泥石等少量 电气石 锆石 磷灰石等微量 Comment c8 不 含砾岩屑砂岩 灰 深灰 灰黄色 具细砂状结构 显微鳞片状结 构 块状构造 断口参差不齐 矿物成分以岩屑 硅质岩 石英砂岩 粘土岩 火山岩等 为主 其次有粘土矿物 10 20 石英 5 10 长 石 3 5 炭质有机质 2 5 黄铁矿 1 8 绢云母 1 锐钛矿 白 云石等少量 电气石 锆石 磷灰石等微量 2 矿区水文地质 矿体位于大塘坡组第一段底部 矿层及其直接顶板为相对隔水层 矿层直接底板均为基岩裂隙水充水层 含承压裂隙水 即矿床为底板直 接充水 矿体低于当地最侵蚀基准面 但是锰矿层和地表有较厚的隔水 层 而且地形有利于自然排水 充水水源为大气降水和地下水 根据现 行规范划分标准 矿床水文地质勘查类型为底板直接充水水文地质条件 简单类型 西溪堡锰矿矿区矿坑正常涌水量预测为 2099 8m3 d 最大涌水量预 测为 2687 7m3 d 3 工程地质条件 西溪堡 外围 锰矿区内矿层顶底板及围岩为黑色炭质页岩 含砾 细砂岩及粉砂质页岩 矿层顶板属软质岩类工程地质岩组 底板属硬质 岩类工程地质岩组 其顶板稳定性较差 底板稳定性较好 故在开采过 程中要对顶板进行加固 严防冒顶事故的发生 地表风化作用较强 但深度较大 地质构造较简单 以层状构造为主 层间结构面发育 构造破碎带 较发育 节理 裂隙较发育 矿层底板为矿区主要含水层 富水性弱 含承压裂隙水 矿区边坡稳定性总体较差 综上所述 按 矿区水文地质 工程地勘探规范 要求 西溪堡 外围 锰矿矿区内的工程地质类型为层状类型 工程地质条件为复杂 Comment c9 不可能排入白岩 溪 类型 4 环境地质条件 矿区附近无污染源 现阶段地表 地下水质良好 矿山的开采 矿 渣堆弃 矿坑疏干排水可能会引发的地表变形 崩塌 滑坡 地裂缝 泥石流等地质灾害 还可能会导致局部井泉干涸 降水淋滤矿渣污染地 表水及地下水等环境地质问题 矿坑排水直接排入白岩溪会破坏白岩溪 水质 故认为矿区的环境地质类型为中等复杂类型 2 1 42 1 4 设计规模设计规模 1 生产能力验证 矿石的需求 锰广泛用于冶金 化工 轻工 机械 通讯 农业等各行各业 锰 是炼钢过程中脱氧剂 脱硫剂 也是很好的合金元素 在生铁和铸造生 铁冶炼时 配加少量的锰矿石 用以增加铁水中的含锰量 可以改善高 炉操作的流动性能 由于市场需求的日益增加 近几年锰矿及其产品的市场价格均呈稳 中有升的态势 市场前景较好 作为市场分析 矿石需求较大 应扩大矿山生产规模 资源 储量情况 依据贵州省国土资源厅颁发的松桃县西溪堡锰矿 采矿许可证 副本 矿区范围由贵州省国土资源厅划定 矿区范围由 17 个拐点圈定 开采深度为 580 米至 200 米标高 矿区面积约 6 2114 平方公里 西溪堡锰矿 外围 北矿段共估算出碳酸锰矿石总资源量 332 333 资源量 708 74 万吨 储量估算范围平均厚度 2 29m 平均品位 17 16 其中 332 资源量 372 54 万吨 占总资源量的 53 块段厚 度 2 10 2 87m 平均 2 48m 平均 Mn 品位 17 27 333 资源量 336 20 万吨 占总资源量的 47 块段厚度 1 70 2 57m 平均 2 23m 平均 Mn 品位 17 05 从矿体的赋存条件和保有资源量情况来分析 矿山建设规模不宜过 大 以利于矿山资源储量的合理开发利用 开采技术条件 由于含锰矿层及其顶底板岩石力学强度较差 未来井巷掘进和地下 开采中 可能产生坑道顶板冒落 片帮等不良工程问题 威胁采矿人员 和机械设备 对矿山生产造成影响 矿区内分布的主要岩组为硬质夹软质岩组及软质岩组 其岩石的物 理力学性质和抗风化能力均较差 在地表形成陡坡或陡崖 具有较陡临 空面 并在构造节理的基础上形成了较多的 开张程度较大的卸荷裂隙 稳定性较差 未来开采过程中 受地下开采放炮振动及采空塌陷影响 沟谷边缘和坡麓陡坡 陡崖地段 可能引发崩塌 滑坡等地质灾害 地 表可能出现地面塌陷 山体裂缝等 对矿区内村寨 人畜及财产造成危 害 对矿山地面设施等构成威胁 从矿山的开采技术条件来分析 矿山建设规模不宜过大 以利于矿 山资源储量的合理开发利用 建设规模的确定 方案一 30 万吨 年 矿山服务年限为 19 年 较合适 矿山在今后 生产过程中 进一步加大地质勘查力度 可增加深部资源量 延长矿山 服务年限 方案二 10 万吨 年 矿山服务年限为 54 年 太长 不合适 结合矿山的开采技术条件 矿体规模 资源量 确定矿山生产能力 为 30 万吨 年 2 资源储量 A 地质报告提交及批准的资源储量 西溪堡锰矿 外围 北矿段共估算出碳酸锰矿石总资源量 332 333 资源量 708 74 万吨 储量估算范围平均厚度 2 29m 平均品位 17 16 其中 332 资源量 372 54 万吨 占总资源量的 53 块段厚 度 2 10 2 87m 平均 2 48m 平均 Mn 品位 17 27 333 资源量 336 20 万吨 占总资源量的 47 块段厚度 1 70 2 57m 平均 2 23m 平均 Mn 品位 17 05 表 2 1 6 资源储量估算表 块段平均品位 块段 编号 类 别 平面积 m2 倾角 度 斜面积 m2 厚度 m 体积 m3 体重 t m2 MnSiO2TFeP 矿石量 万吨 332 332403622 0014415978 332 10873554 492 9117 5027 182 690 236254 20 332 33291794 001695493 252 48236823 252 9117 6129 342 400 24068 92 332 33256879 001659171 192 87169821 322 9115 5933 242 370 26349 42 小计 552295570642 771280199 06372 54 333 33342926 251043588 461 7074100 382 9117 1327 322 410 20621 56 333 33371116 001272704 772 10152680 022 9118 2325 213 140 24444 43 333 333173542 7514178855 522 56457870 132 9117 3227 742 570 245133 24 333 33350042 251551807 552 00103615 102 9118 6028 842 250 17430 15 333 33321198 501622052 792 4453808 802 9115 9032 972 510 25915 66 333 333117165 2516121886 942 57313249 442 9115 7331 642 420 29991 16 小计 475991490896 031155323 87336 2 合计 10282861061538 82435522 93708 74 合计 332 333 锰矿资源量708 74万吨 其中 332 资源量372 54万吨 333 资源量336 20万吨 Comment c10 可能吗 B 资源储量计算 设计利用资源 储量 332 333 708 74 万吨 矿山现有设计利用资源 储量为 708 74 万吨 根据目前的开采技术 及装备条件 以及在开采时要按一定间距保留安全矿柱和局部无矿地段 的岩柱 矿石损失量一般为 15 根据矿山实际生产时期的采矿回采率 本次设计考虑采矿回采率 85 可采储量 Q可 设计利用资源 储量 永久矿柱等损失 采矿回 采率 708 74 91 2 85 525 万吨 A 永久矿柱损失量确定原则 a 矿山边界保护矿柱 按 20m 留设 b 主井和回风斜井按自然塌陷角向下计算进行留设 c 运输大巷 回风大巷 运输上山 轨道上山均布置在矿层底板铁 丝坳组的石英砂岩层中 不留设保护矿柱 d 地面村寨 住户均采取搬迁或采用充填采矿法 不留设矿柱 e 地面主井工业场地和风井工业场地均按 30m 划定围护带后按自然 塌陷角向下计算进行留设 B 永久矿柱计算方法 矿山永久矿柱计算 在矿层纵投影图中采用 AutoCAD 制图软件直接 量取面积进行计算 资源量估算公式为 矿石储量 Q S Cos L D 其中 S 块段投影面积 m2 块段矿体倾角 L 块段矿体真厚度 m D 矿石体重 t m3 Q 矿石量 103 t C 永久矿柱损失量计算 表2 1 7 永永久久矿矿柱柱损损失失计计算算表表 块段资源量平面积倾角斜面积厚度体积体重损失量矿柱矿石量 编号类别 m2 度 m2 m m3 t m2 万吨 万吨 332 33263556 001465501 682 1137553 532 9140 03 风井井筒矿柱 332 3325965 00166205 392 4815389 362 914 48 风井井筒矿柱 332 33221954 001622838 732 8765547 172 9119 07 边界 井筒 工业 场地保护矿柱 小计 63 58 333 3333540 00103594 611 76110 842 911 78 边界矿柱 333 33310164 001210391 072 121821 252 916 35 边界矿柱 333 33310941 001411275 942 5628866 422 918 40 边界矿柱 333 3330 00150 0020 002 910 00 无 333 3332841 00162955 492 447211 402 912 10 边界矿柱 333 33311564 001612030 022 5730917 162 919 00 边界矿柱 小计 27 62 合计 91 20 通过计算 永久矿柱损失共计 91 20 万吨 3 服务年限 T Q可 A 1 525 30 1 0 1 19 年 式中 Q可 可采储量 525 万吨 A 矿山年产量 30 万 t a 矿石贫化率 取 10 2 1 52 1 5 采选工艺采选工艺 由于生产量较小 生产主要以销售原矿为主 不建设选厂 2 1 62 1 6 矿山开拓 提升 运输 排水 通风系统矿山开拓 提升 运输 排水 通风系统 2 1 6 1 矿山开拓 1 井口及工业场地位置方案的选择 矿区及周围地形受区域地形和区域地质构造的控制 矿区主要以香 龙坡 烂屯 香炉山 老山口 罗婆魂 龙角坡 羊角老北侧山脊一线为至高 点 向北倾伏 总的趋势是两侧山脊高中间溪沟低的深切割地形 矿区 及周围最高点为龙角坡最高的山峰 859 5m 沙河流出图处一带为最 低点 400m 左右 可视为矿区所在水文地质单元的侵蚀基准面 地形 相对高差最大 460m 左右 地形坡度一般在 25 40 左右 多悬崖陡壁 溪流和冲沟特别发育 形成以新构造运动构造上升作用为主的侵蚀构造 低山地形 根据矿区地形地貌 矿体的赋存条件 矿区构造特征 矿区范围形 状以及开采范围情况 结合矿区开拓方式 选择张湾坳山湾作为设计的 主要工业场地使用 2 开拓方案 开拓系统布置 张湾坳山湾作为设计的主要工业场地使用 山湾平缓地段设置为工 业场地 标高 470m 矿山采用竖井开拓 主井布置在 ZK605 钻孔附近的 470m 标高 井 口坐标为 X 3103863 Y 36608700 井筒表土段直径 7 66m 基岩段直 径 7 3m 井筒净直径 6 58m 井筒上标高为 470 下标高 210m 后期延 伸至 120m 标高 井筒初期长 260m 在井筒中布置 个阶段马头门 240m 150m 标高 竖井采用 JKMD2 25 4 多绳提升机 单层双罐笼提 升 回风井采用斜井布置 风井口布置在主井工业场地以南的山湾中 井口标高 468m 倾角 14 度向下布置 460m 至 350m 标高 在 240m 标高主井马头门位置开始布置运输大巷过 F11 断层 至东 翼矿体 在矿层底板中 顺层布置 240m 运输大巷至矿区东边界 东翼矿体布置两个采区 一个上山采区和一个下山采区 240m 标 高以上为一采区 240m 标高以下为二采区 在各采区内分别布置运输 上下山和轨道上山以及采区总回风巷道与回风斜井联通 形成通风系统 Comment c11 与前述不一致 后期延伸主井筒至 150m 标高 布置 150 运输大巷 至矿区东 西 两翼 布置三个采区 一个上山采区和两个下山采区 分别为三采区 四采区 五采区 后期布置回风暗斜井联系 240m 水平和 150m 水平 作为二水平总 回风使用 在 150m 标高平行于运输大巷 间距 30m 位置 矿层底板中布置回 风大巷 与回风暗斜井联通 各采区布置运输上下山 轨道上下山和采区总回风巷与水平总回风 巷联通 形成通风系统 全矿山布置成两个水平五个采区开采 采用接替开采 开采顺序为 由上至下 先开采一水平 后期延伸至二水平 采区开采顺序 一采区 二采区 三采区 四采区 五采区 在回风井井口段设置引风道和安全出口 安设轴流式风机 矿山通 风方式为边界式 详见开拓系统平 剖面图 矿山生产能力为 30 万吨 年 采用一个水平一个采区两个采场开采 保证生产能力 井筒布置 a 主井 主井布置在 ZK605 钻孔附近的 470m 标高 井口坐标为 X 3103863 Y 36608700 井筒表土段直径 6 4m 基岩段直径 6 1m 井 筒净直径 5 5m 井筒净断面 23 7m2 井筒上标高为 470 下标高 210m 后期延伸至 120m 标高 井筒初期长 260m 在井筒中布置 个阶 段马头门 240m 150m 标高 竖井采用 JKMD2 25 4 E 多绳提升 机 单层双罐茏提升 主井采用内单层双罐茏提升 井筒内布置钢性罐道 设置梯子间 Comment c12 太大 风 水管道 动力 通讯电缆等 主井作为矿山的矿石 废石 材料设 备 人员运输 矿山进风等用 b 回风斜井 回风斜井采用斜井布置 风井口布置在主井工业场地以南的山湾中 井口标高 468m 倾角 14 度 从矿层顶板岩层中向下穿层布置 井筒长 460m 至 350m 标高 井筒巷道宽度 3 0m 墙高 1 8m 三心拱形 净断 面 7 7 作为矿山回风使用 井筒位置及特征见表 2 1 8 表2 1 8 井筒特征表 顺序名 称单位主井回风斜井 Xm31038633103788 1 坐标 Ym3660870036608720 2 井口标高 m 470 468 3 方位角 310320 净 m223 77 7 4 断面 掘进 m229 28 7 5 长度 m260460 6 坡度 9014 7 井筒装备单层双罐茏 水平及运输大巷 矿山采用两个水平开拓 一水平和二水平 水平标高为 一水平为 240m 二水平为 150m 标高 分别布置 240 运输大巷和 150 运输大巷 开采顺序 由上至下 先开采一水平 240m 水平 接替开采二水 平 150m 水平 运输大巷运输方式 一采区开采时 由于运输大巷距离较近 采用 连续牵引绞车串车运输 后期采用 7 吨架线电机车串车运输 地下排水 根据采矿设计和矿山实际情况 初期采用一级排水 在 240m 水平 标高设置一级排水水泵硐室 主副水仓 Comment c13 选用过大 Comment c14 太大 Comment c15 建议不用 Comment c16 矿山后期延伸至 150m 标高时 在 150 水平标高设置二级排水的水 泵硐室 主副水仓 240m 水平标高选用 D280 43 8 级离心泵 3 台 1 台工作 1 台备 用 1 台检修 水泵流量为 280m3 h 水泵扬程为 354m 电机选用 YB630M 6 电机 3 台 功率为 400kW 转速 n 1480r min 150m 水平标高选用 D155 30 4 级离心泵 3 台 1 台工作 1 台备 用 1 台检修 水泵流量为 155m3 h 水泵扬程为 120m 电机选用 YB2 315 2 90kW 电机 3 台 功率为 90kW 转速 n 1480r min 采区及中段布置 矿山共分为五个采区 一水平布置两个采区 一采区和二采区 二 水平布置三个采区 三采区 四采区和五采区 开采顺序 由上至下 一采区 二采区 三采区 四采区 五采区 各采区布置运输上 下 山 轨道上 下 山和采区总回风巷 采 区巷道布置在矿层底板中 距矿层 5m 采区运输上山采用铸石刮板运输机运输 作为采区的矿石运输 运 输下山采用皮带运输机运输 轨道上 下 山采用绞车提升运输 作为 采区的废石 材料设备提升运输 各采区按 60m 斜长划分中段 垂高为 20 25m 中段平巷布置在矿 层底板中 距矿层 5m 回风平巷巷道宽度 3 0m 墙高 1 8m 三心拱形 净断面 7 7 采 用喷浆支护 围岩破碎的采用工字钢棚式支护 中段运输采用机轨合一布置 同时布置皮带运输机和轨道 作为中 段的材料设备和矿石运输 巷道宽度 4 0 高 墙高 1 8m 三心拱形 净 断面 11 4 采用喷浆支护 围岩破碎的采用工字钢棚式支护 通风方案 Comment c17 太短 根据开拓系统的布置 西溪堡锰矿北矿段采用的通风系统为边界式 通风系统 通风方式为抽出式 新鲜风流从主井进入 到达各用风中段 经过中段的各个用风点后 从回风平巷排至通风井 通风风路为 主井 运输大巷 轨道上山 运输上山 各中段平 巷 采场 各回风平巷 回风斜井 引风道 地面 基建工程量 矿山移交生产时掘进井巷 8493 5m 掘进体积 87903 18m3 基建进度计划 根据以上井巷工程 按照国内中等以上施工技术水平安排进度 本 项目基建时间为 30 个月 硐门 100m 月 中段运输平巷 100m 月 通风井 30m 月 采场溜井 30m 月 切割平巷及切割天井 80m 月 硐室工程 500m3 月 矿山投产标准 按新建矿山达产的要求 基建时期需要形成 240m 标高运输大巷 一采区轨道上山 运输上山等 开拓准备 330 运输中段 305 运输中 段和 350 回风中段 运输 排水 供电 通风与安全系统等工程 表2 1 9 井巷工程量汇总表 巷道断面 m2 序号巷道名称支护形式 净掘进 长度 m 工程量 m3 一开拓工程 5576 00 63399 48 1 井筒 720 00 12580 48 1 1 竖井 2608578 48 马头门砼 836 48 竖井井筒 钢砼 23 729 22106132 钢砼 23 732 2501610 1 2 回风斜井 4604002 竖井安 表2 1 9 井巷工程量汇总表 序号巷道名称支护形式 巷道断面 m2 长度 m 工程量 m3 净掘进 砌 7 7 8 7 30261 喷浆 7 7 8 7 430 00 3741 2 水平巷道 1088 00 10082 20 2 1 240运输大巷喷浆 7 1 8 0 145 00 1160 2 2 240车场 7 1 8 0 451 00 3608 2 3 240标高硐室喷浆 10 6 11 8 219 00 2584 2 2 4 水仓喷浆 8 810273 00 2730 00 3 采区及中段巷道 3468 00 38126 80 3 1 运输上山喷浆 7 7 8 7 199 00 1731 3 3 2 轨道上山喷浆 7 7 8 7 275 00 2392 5 3 3 车场及硐室喷浆 7 7 8 7 243 00 2114 1 3 4 回风平巷喷浆 7 7 8 7 943 00 8204 1 3 5 330中段运输平巷喷浆 1