信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿方案.doc

信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿 开发利用方案 编写单位 驻马店矿产开发公司 提交单位 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿 提交时间 二 OO 九年十一月 1 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿 开发利用方案 项目负责 赵国现 编写人员 崔国运 审 核 刘保瑜 编写单位 驻马店矿产开发公司 提交单位 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿 提交时间 二 OO 九年十一月 2 目目 录录 第一章 概论 1 1 1 概述 1 1 2 编制依据 3 第二章 矿产品需求现状和预测 5 第三章 矿产资源概况 6 3 1 区域地质 6 3 2 矿区地质 6 3 3 矿床开采技术 8 3 4 储量计算 9 3 5 对地质报告的评述 10 第四章 主要建设方案 11 4 1 开采范围及矿体 矿量的确定 11 4 2 建设规模及产品方案 11 4 3 开采方式及开拓方案 13 4 4 开拓系统 14 4 5 提升运输系统 16 4 6 岩体移动界线确定 22 4 7 防治水方案 22 第五章 矿床开采 25 5 1 开采顺序 25 5 2 采矿方法 25 5 3 矿井通风 32 5 4 矿山设施 36 5 5 总图运输 39 5 6 电气通讯 41 5 7 劳动定员 44 5 8 延长年限的可能性 45 5 9 开采崩落范围 45 第六章 矿山安全卫生 46 6 1 设计依据 46 3 6 2 安全技术要求 47 6 3 安全机构及职能 52 6 4 矿山安全卫生 52 第七章 环境保护 56 7 1 环保设计的依据和标准 56 7 2 主要污染源及其防治措施 56 7 3 防暑降温与防寒 58 7 4 环境绿化 58 7 5 地质灾害预防措施 58 第八章 经济效果简析 60 8 1 投资估算 60 8 2 资金来源 60 8 3 开发方案简要 60 8 4 综合技术经济分析 60 8 5 存在问题和建议 61 第九章 简要结论 64 附件 1 委托书 2 承诺书 3 采矿证复印件 4 营业执照复印件 5 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿储量备案证明 附图 1 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿地形地质图 1 5000 2 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿开拓系统图 1 1000 3 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿采掘工程平面图 1 5000 4 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿留矿采矿法标准图 5 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿通风系统图 1 1000 6 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿排水系统图 1 1000 7 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿避灾逃生图 1 1000 1 第一章 概论 1 11 1 概述概述 1 1 1 开采现状 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿为一个拟扩建开采的矿山 成矿条件良好 地质条件简单 该矿于 2006 年 10 月 26 日办理了采矿许可证 证号是 4115030610061 采矿权人是河南省原阳县城关镇夏庄毛绍东 经济类型是私营企业 开采矿种是萤石 开采方式为地下开采 年生产规模为 0 3 万吨 年 有效期为三年 至 2009 年 10 月止 由于当时资金问题 基本没有开发 矿区已有通向矿区的道路 矿区内建有少量矿山开采所需的地面建筑和构筑物等 工业用房 为合理开发矿产资源 矿主按照国家相关法律法规要求 委托河南省地质 矿产技术开发公司编制矿山开发利用方案 规划对矿区范围内的萤石矿体进行开拓设 计 边探边采 由于矿山所在区域存在多个属个体采矿经营的小矿山 他们过去由于历史的局限 性和开采技术的缺乏 大部分矿山只注重就矿开矿 没有正规储量核查及开采设计 各矿山 弃贫采富 丢难取易 现象十分严重 既浪费了资源 又给矿山生产安 全 环境保护带来隐患 为确保矿山资源的综合利用 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿 区萤石矿决定按照国家有关法规及部门的要求 委托驻马店矿产开发公司对矿山的未 来生产进行正规设计 对矿山内的资源进行统一规划 设计 开采 以在保证安全生 产 工业卫生的前提下形成经济效益和社会效益 根据矿山企业提供的由河南省地质矿产技术开发公司编制的 信阳市平桥区邢集 镇小闫庄矿区萤石矿资源储量简测报告 2009 年 10 月 可得知估算的信阳市平桥 区邢集镇小闫庄矿区萤石矿资源储量 333 1 22 万吨 1 1 2 企业性质 为了有序 合理地开发利用萤石矿资源 经平桥区委 区政府批准 在区矿产资 源管理办公室的指导下 邢集镇人民政府根据地质部门的地质资料 管辖区内已有矿 山的开发现状 乱采乱挖 越界纠纷 治理 整顿平桥区邢集镇矿产资源开发秩序 后对 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿 予以继续开发 其项目性质为私营企 业 1 1 3 地理位置及交通 信阳市小闫庄萤石矿位于信阳市西北约 60km 行政隶属平桥区邢集镇罗楼村管辖 矿区拐点坐标为 2 拐点坐标 XY 13609349 0038486702 00 23609360 0038486730 00 33609220 0038486786 00 43609209 0038486758 00 矿区面积为 0 0045km2 开采标高为 200m 120m 在矿区南部有沪陕高速 312 国道 宁西铁路通过 东部约 12km 有 107 国道 京 广铁路 京珠高速 矿区与之有简易公路相连 工作区与外界交通便利 图 1 图 1 交通位置图 矿区属低山丘陵区 总体地势西高东低 地形较为简单 最高海拔高程 220 米 最低 150 米 相对高差 70 米 区内地表植被发育 基岩大部分裸露 少量被第四系 Q 覆盖 通视条件较好 本区属大陆半干旱性气候 冬寒夏热 四季分明 根据相邻的桐柏县气象站资料 该区年平均气温 14 2 16 0 气温以七 八月最高 极端最高气温 39 7 一至 二月最低 极端最低气温 20 3 年降雨量 628 9 1542 9mm 多集中在 6 9 月份 3 最长连续降雨 17 天 1982 年 7 月 8 日至 7 月 24 日 降雨量 321 3mm 最大日降水 量 267 6mm 1960 年 6 月 27 日 年蒸发量 1197 7 1903 9mm 年均相对湿度 69 80 年均绝对湿度 13 6 15 3 12 月至来年 2 月为结冰期 冻结深度 15 20cm 区内多西南风 风力一般 2 3 级 最大可达 8 级 矿区内为丘陵 山岗区 地形有利于地表水的排泄 区内季节河流向东南流入淮 河中 区内无地表水体 1 1 4 隶属关系及区域经济地理概况 1 隶属关系 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿 私人企业 2 经济地理概况 本区属农业区 以水稻 水麦为主 近年经济作物 经济林 等种植业略有发展 主要有芝麻 豆类等 矿区内及周围工矿企业较多 个体办的小 萤石矿较多等 矿区供电条件良好 矿区所在邢集镇自产木材 电力充足 建筑材料购置便利 能满足矿山生产 建 设需要 1 21 2 编制依据编制依据 1 2 1 项目的设计要求和原则 按平桥区矿产资源管理办公室和平桥区邢集镇人民政府要求 对信阳市平桥区邢 集镇小闫庄矿区萤石矿进行项目建设设计 设计要求 尽量利用地质资料 结合矿区 工作情况 圈定设计利用资源量 确定适宜的开采规模 减少前期基建投资 保证矿 山延续生产和生产安全 早达产 多收益 为邢集镇经济建设作贡献 本设计可利用的资料有 1980 年河南省地矿局区域地质测量队进行 1 20 万地质测量 出版了信阳幅 区 域地质调查报告书 及相应的地质图件 1981 年河南省地矿局第三地质调查队调查完成了 1 50 万地质测量 编制出版了 河南省信阳一带区域地质矿产调查报告 2005 年河南省核工业地质局结合以往成果在该点附近进行了陈庄锌 钼 萤石调 查工作 对该地区的萤石矿进行了调查 并绘制了 1 50000 河南省信阳市陈庄矿区 锌 钼 萤石矿区区域地质图 本次设计贯穿如下原则 1 依据原有地质资料 合理设计 2 尽量利用已有开采系统和设备 节约投资 3 设计适中生产能力和简单可行生产工艺 4 4 为使设计在安全上可靠 技术上可行 经济上合理 本次设计采用 采矿设 计手册 上 下卷 比照周边同类矿山技术经济指标 1 2 2 设计依据 经过地质工作人员现场踏勘 结合原有的地质资料 发现本次设计矿山的矿区内 矿体简单 仅有一条主矿体 且矿体在矿区范围内走向不是多长 只有 30 米 矿体 厚度不大 1 35 1 77 米 因此可确定矿山未来生产规模不太大 其开发利用方 案设计的主要依据为 1 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿对该矿开发利用方案的设计委托书 2 桐柏幅地质地形图 包括信阳市平桥区邢集镇高堰村一带 3 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿现有开采状况 4 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿资源储量简测报告 豫信国土资备 储字 2009 141 号 5 第二章第二章矿产品需求现状和预测矿产品需求现状和预测 2 12 1 国内外需求情况和市场供应情况国内外需求情况和市场供应情况 萤石是一种熔点较低的矿物 在阴极射线下发萤光 某些变种有热光性 阳光照 射后可发磷光 由于其熔融温度较低 冶金上主要用作冶炼钢铁的熔剂 它与炉渣形成共熔性混 合物 并且有较高的活动性 流动性 可很好地与炉料中的有害杂质硫 磷等起反应 使炉渣与金属容易分离 起脱硫脱磷作用 用于碱性平炉 碱性氧气炉和电炉炼钢 在化学工业中主要用来制造氢氟酸及其衍生物 世界上萤石产量的一半用作制氢 氟酸 一部分用作制氟化碳 氟化碳具无味 无毒 惰性不受腐蚀 可作涂料 滑润 剂 清洁剂等 多用于航空业的清洁剂 萤石还是玻璃陶瓷 辉绿岩铸件工业的重要配料 无色透明还可作为光学仪器 色泽鲜艳者可作美术工艺品 随着我国改革开放和我国加入 WTO 后国际贸易的发展趋势 非金属矿产业将逐步 成为我国国民经济发展的基础工业和出口创汇的优势产业 在国外萤石矿市场上多以高科技附加值的产业为主 原材料多以其它国家进口为 主 在国内 上世纪由于萤石矿破坏性开发 国内萤石矿资源迅速下降 导致了近几 年萤石矿产资源短缺 国内市场出现供不应求现象 出现了大量进口国外矿产的不利 状况 2 22 2 产品价格分析产品价格分析 依据矿产品的种类不同 美国 加拿大等国家的萤石砂销售价格多在 40 80 美元 吨 从总的价格变化来看 近几年价格比较稳定 并且稳中有升 在近几年来 国内基础设施迅猛发展 钢铁企业需要的熔剂大量增加 使本来已 经趋于短缺的萤石矿市场更加紧张 使得近几年萤石矿价值不断上扬 所以随着我国 资源管理的科学化 规范化 环境保护的日益加强 并根据上述市场分析 可以预计 今后几年内萤石矿的价格会呈平稳上升趋势 本矿山目前开采出的 30 左右的萤石原矿 根据 2008 年的售价在 200 元 吨左右 目前萤石矿价格受全球经济影响偏低 未来价 格仍会走高 本次设计暂取 200 元 吨 6 第三章第三章 矿产资源概况矿产资源概况 3 13 1 区域地质区域地质 矿区大地构造位置处于扬子板块北缘南秦岭造山带南侧东段 地层区划属华北地 层区 豫南分区 区域内出露地层主要有中元古界毛集岩群 下古生界汝阳群等 区内断裂构造发育 主要表现为浅层次的逆冲推覆构造 滑覆构造 南部秦岭造 山带是由多个形成于不同构造环境 有着各自独立的建造特征 变形变质特征及构造 演化序列的构造地质体 经多次聚合后拼结为一体的复杂构造带 基本构造格架表现 为不同时期不同成因的各种构造岩片 岩块 在垂向上堆垛叠置 平面上镶嵌拼接 形成线状强应变带和透镜状弱应变域相间排列的条块状构造和透镜状构造 这些构造 就为成矿作用提供了含矿热液运移通道和结晶沉淀的场所 区内岩浆岩发育 各个地质时期均有较强烈的岩浆活动 且种类多 超基性岩 基性岩 中性岩 酸性岩 碱性岩皆有出露 从大面积海底火山喷溢到浅成 深成侵 入岩均较发育 岩浆活动期次多 规模大 延续时间长 为本区内生矿产的形成提供 了物质和热动力 其中燕山期酸性侵入岩和岩脉与本次简测的萤石矿化关系最为密切 区内岩浆岩为白垩纪早期中酸性岩浆岩 出露的主要为天目山超单元第一单元细 粒二长花岗岩 K1T1 第二单元细中粒二长花岗岩 K1T2 元第三单元似 斑状二长花岗岩 K1T3 本次简测的应试矿脉就与第二单元细中粒二长花岗岩 K1T2 有关 3 23 2 矿区地质矿区地质 3 2 1 矿区地层 矿区范围小 出露地层单一 主要为第四系沟谷河床的冲洪积物和残坡积物 第 四系 Q 主要分布东部和北部的冲沟内或山间洼地 以黄土或基岩碎石 腐植质组成 颜色多呈黄褐色或土褐色 7 3 2 2 矿区构造 矿区内仅见一条断层 该断层倾向 69 倾角 84 左右 局部近于垂直 构造带 宽度一般 0 5 3 米不等 属高角度逆推断层 该构造为成矿作用提供了含矿热液运移 通道和结晶沉淀的场所 也是本次工作的主要研究对象 3 2 3 岩浆岩 区内岩浆岩为白垩纪早期中酸性岩浆岩 出露的主要为天目山超单元第一单元细 粒二长花岗岩 K1T1 第二单元细中粒二长花岗岩 K1T2 元第三单元似 斑状二长花岗岩 K1T3 本次简测的萤石矿脉就赋存于第二单元细中粒二长花岗 岩 K1T2 的构造裂隙中 区内岩浆岩为白垩纪早期中酸性岩浆岩 出露的主要为天目山超单元第一单元细 粒二长花岗岩 K1T1 第二单元细中粒二长花岗岩 K1T2 元第三单元似 斑状二长花岗岩 K1T3 本次简测的萤石矿脉就赋存于第二单元细中粒二长花岗 岩 K1T2 的构造裂隙中 3 2 4 矿体特征 矿体赋存于白垩纪早期中酸性细粒二长花岗岩 K1T2 的碎裂带中 该矿体位于矿区中部 由于发现较晚 该矿只有地表部分被开采了部分 由沿脉 工程揭露的情况看 矿脉最厚处有 1 77m 最薄处 1 35m 厚度变化不大 平均厚度为 1 59m 左右 倾向 69 左右 倾角 84 左右 工程控制脉长度 30m 从出露来看 中 部较厚 向俩端逐渐变薄 见图 1 3 2 5 矿石质量特征 矿石为含萤石矿的岩石 又称氟石 矿物成分主要为萤石 约 32 其次为方解石 白云石约占 40 另有少量的高岭土 黄铁矿 黑云母 角闪石等 矿石的结构主要为全晶质自形 半自形粒状结构及碎裂结构 矿石的构造类型为块状构造为主 其次还有角砾状 条带状 胶结状构造 矿石的化学成分 矿石中可供工业利用的元素为 CaF2 矿石中 CaF2 的平均品位为 32 3 块矿最 高可达近 60 以上 3 2 6 矿石加工技术性能 由于本萤石矿在原来的勘查过程中认为是一个规模小 形态复杂 埋藏较深 品 位较富的萤石矿点 工业远景不大 因此此前未做专门的矿石加工技术性能试验 8 本萤石矿山开采的实际情况表明 本区的萤石矿石与临近的萤石矿矿石基本一致 根据临近矿山萤石矿初步可选性试验 矿石物质成分简单 易于选矿且萤石矿精矿质 量较高 本矿以销售原矿石为主 所采矿石 富矿经手选后可直接销售 贫矿有选厂生产 精粉销往全国各地 本矿生产的矿石 矿物杂质少 矿石类型简单 可选性良好 有 害组分含量甚微 不影响选矿回收率 选矿工艺流程为 原矿 粗碎 细碎 球磨 分级 浮选 回收率达 80 90 选出的萤石精粉品位 80 97 不等 3 33 3 矿床开采技术矿床开采技术 3 3 1 水文地质 一 矿区自然概况 矿区属于低山丘陵地区 总体地势比较缓 最高海拔 220m 最低海拔 150m 相 对高差 70m 矿体位置地势向东部斜坡 极易地表水的排泄 二 地表水体 矿区地势西高东低 矿区处于半山坡上 自然排水条件良好 矿区内第四系主要 分布于东部的沟谷之中 局部覆盖在山梁上 厚度薄 范围小 含少量孔隙水 季节 性动态变化明显 对矿床充水影响不大 基岩岩性多为二长花岗岩等 岩石结构致密 完整 不属含水层 裂隙不发育 形不成聚水空间 空隙水和裂隙水对矿床的开采影 响不大 三 构造裂隙含水带 影响矿床充水的主要因素为断裂破碎带 根据野外调查 矿区内的断裂破碎带均 被蚀变的构造岩以及断层泥所充填 且与围岩接触紧密 裂隙水水量很小 因而对矿 区充水影响不大 综上所述 矿床属于裂隙充水的水文地质类型 但由于当地最低侵蚀基准面标高 为 94m 平水期淮河基准面 矿体最低赋存标高为 100 m 坑道涌水量较小 矿区水 文地质条件属简单类型 3 3 2 工程地质 本矿属于裂隙充填矿床 矿体充填于陡倾斜构造蚀变带中 其工程地质条件的决 定因素是矿体本身及其上下盘的围岩 一 矿体 本区萤石矿赋存于高角度走向逆断层的构造蚀变带中 构造蚀变带中岩石均遭受 了不同程度的硅化 绢云母化等蚀变 蚀变岩石和矿石均致密坚硬 特别是富矿段部 9 分 稳定性更好 具有整体性结构 质量等级属于中等 二 顶 底板特征 矿体顶 底板均为酸性中细粒二长花岗岩 这些岩石在矿化过程中都受到了较强 烈的硅化 绢云母化 因此 顶底板岩石变得比较坚硬 适于地下开采 综上所述 矿山工程地质条件属中等类型 稳固性较好 在施工过程中如遇成矿 后期断裂构造 在比较破碎的地段应采取安全措施 确保安全施工 安全生产 3 3 3 环境地质 3 3 3 1 环境地质对矿山生产影响 本矿区处于潢川坳陷之平昌关 罗山凹陷区 建国以来所发生的震级均小于 4 级 根据 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 中烈度区划分 本区隶属地震 度 区 但结合 2008 年汶川大地震后国家要求 本区地震防护提高一级至 度 目前该区主要是开采萤石矿产 除了部分平整场地外 地形地貌改变很小 地质 环境尚属良好 加上对本地多年雨季的情况统计 本矿山不易发生滑坡或泥石流等地 质灾害现象 矿山周边环境地质条件对矿山生产无大的影响 3 3 3 2 矿山生产对周边环境的影响 该矿的开采方式为地下开采 由于矿石主要为萤石矿矿石 比重较大 粉尘不易 飞扬 对地表环境没有影响 岩石中放射性元素含量很低 对井下工作人员身体影响 不大 矿山的开采方式主要为地下开采 矿体较小 埋藏较深 因此在矿床开采中出现 的地下采空区水平面积一般不会大于 100M2 地表塌陷可能性不大 该矿扩建矿石场及 废石场 采出矿石与废石分别集中堆放 另外 地下开采方式亦形成噪声小 废水少 不会影响附近农民的生活和农业生产 地下开采通过预留合理的矿柱和有效的地压管 理也不会造成地表塌陷和地表错动现象发生 露天开挖处的边坡顶部通过构筑挡土墙 和挖掘排水沟可强化边坡 故此对环境影响不大 3 43 4 储量计算储量计算 3 4 1 储量计算采用的工业指标 由河南省矿产技术开发公司编制的 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿资源 储量简测报告 2009 年 10 月 中可知 选用的萤石矿工业指标是根据 1972 年 1 月 颁发的 矿产工业要求参考手册 结合矿区的地质情况 这次核查工作中资源储量估 算所采用的工业指标 是在充分研究信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿区区位 10 地理 交通 矿石质量及其加工技术性能 矿床开采技术条件等特征的基础上 按照 矿山业主的要求 参照 重晶石 毒砂 萤石 硼矿地质勘查规范 DZ T0211 2002 确定勘查类型为第 类型 根据 矿产工业要求参考手册 结合矿山实际情况 确定 工业指标如下 1 边界品位 CaF2 20 2 工业最低品位 CaF2 30 3 最小可采厚度 1 0m 4 夹石剔除厚度 1 2m 3 4 2 储量计算结果 通过资源普查 估算矿区内资源储量 333 1 22 万吨 3 4 3 设计利用矿产资源储量 根据河南省地质矿产技术开发公司编制的 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石 矿资源储量简测报告 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿已圈定的单个矿体总 储量 333 1 22 万吨 其它外围 334 资源量正在边采边探 3 3 5 5 对地质报告的评述对地质报告的评述 通过对河南省地质矿产技术开发公司编制的 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤 石矿资源储量简测报告 进行分析 发现 1 通过对矿区范围内的矿体严格按现行规范进行了圈定与连接 矿体估算的资源 储量为 333 1 22 万吨 2 编制的 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿安全现状综合评价报告 文字 1 本 附图 7 张 文字 图表均由计算机进行处理和制作 比较完善 3 对矿床开发经济意义进行了的概略研究 为该矿区将来生产提供了参考依据 4 由于该矿属个体经营 前期对矿区资源情况了解不多的情况下 已经基建了一 个独立的开拓系统 并修建了少量进矿道路 而忽视了它们对安全生产总图布局的影 响 给矿山未来管理及资源普查工作带来了一定的不便 建议在今后的生产过程中 加强对矿井保安矿柱 矿井 采空区的观测管理工作 做到及时发现问题 及时排除 隐患 确保矿山安全生产 11 第四章第四章 主要建设方案主要建设方案 4 14 1 开采范围及矿体 矿量的确定开采范围及矿体 矿量的确定 依据河南省地质矿产技术开发公司编制的 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石 矿资源储量简测报告 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿划定范围内有 1 个小 矿体 结合这个矿体的赋存条件 空间布局 确定对该矿体在矿区范围内的矿体进行 开采 根据平桥区矿产资源管理办公室批复的老 采矿许可证 信阳市平桥区邢集 镇小闫庄矿区萤石矿 开采标高为 200 120 米 矿山开采矿段定为 120 米以 上矿体 开采的最低品位定为 CaF2 20 保有资源储量 333 为 1 22 万吨 4 24 2 建设规模及产品方案建设规模及产品方案 4 2 1 设计利用资源储量和可采储量 4 2 1 1 设计利用的矿产资源储量 根据河南省地质矿产技术开发公司编制的 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石 矿资源储量简测报告 矿山北部矿体保有萤石矿资源储量为 333 为 1 22 万吨 初步估算未采矿体矿段赋存最大标高为 200m 最低标高为 100m 根据有关规定 为 合理利用零星小矿体资源 未来探矿 334 资源也要进行开采 因此本开发方案可利 用的矿产资源为 333 1 22 万吨 考虑矿山未来生产 设计开采最低标高为 100m 但根据河南省地质矿产技术开发公司编制的 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤 石矿资源储量简测报告 附图及储量计算图及矿体赋存条件 结合矿山生产实际可知 矿体估计长度为 30 米 平均厚度 1 79 米 矿石比重 2 8 吨 米 3 可初步估计 333 资源量为 1 22 万吨 按照有关规定 内蕴经济资源量 333 需采用可信度系数进行折算再参与设计利 用资源储量计算 333 的可信度系数取值分别为 0 6 由此可得本次设计的可采储 量为 1 22 0 6 0 73 万 t 4 2 1 2 可采储量 考虑到矿区范围内矿化构造带中矿体随带宽而变化 矿体厚为 1 35 2 米 分 布长度 30 米 选项用的采矿方法为留矿采矿法 采矿损失率为 10 可采储量计算如 12 下 实际可采储量 设计可采利用储量 采矿回采率 0 73 90 0 66 万 t 4 2 2 生产规模及年产量验证 4 2 2 1 生产规模 根据信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿矿体赋存条件 矿体特征 空间分布 结合矿山地形实际情况 本着 探建结合 滚动发展 的原则 合理安排新的探矿工 程 采矿工程及生产进度 企业拟建方案为年产萤石矿石 2000 吨 4 2 2 2 年产量验证 4 2 2 2 1 按可布矿块数验证 根据矿体赋存条件和设计选用的采矿方法 开采范围内矿体走向长 30m 扣除与周 边矿山的分界矿柱后矿体走向长小于 100m 同时只能布矿块数为 1 个 矿块生产能力 为 0 6 万 t a 矿块利用系数为 1 时 矿山生产能力为 A N Q K E t 1 20 1 0 9 300 5400 t a 式中 A 矿山生产能力 t a N 同时可布矿块数 个 取 1 Q 矿块生产能力 t d K 矿块利用系数 0 3 0 6 E 地质影响系数 0 7 1 0 取 1 t 年工作天数 计算表明 矿山生产规模为 2000t a 是有保障的 4 2 2 2 2 按经济合理服务年限验证 根据矿山的地质矿量 生产规模 矿山的服务年限按下式计算 T Q A 1 式中 T 计算矿山服务年限 a Q 可采的设计储量 万 t A 生产规模 万 t a 矿石回采率 废石混入率 13 本次设计开采范围内可采矿石储量为 0 73 万 t 矿山生产规模 0 2 万 t a 矿石 回采率 90 废石混入率 8 计算的矿山服务年限为 3 6 年 信阳市平桥区邢集镇小 闫庄矿区萤石矿属于小小型矿山 上述服务年限在经济合理范围内 4 2 3 服务年限 根据矿山的设计可采的资源储量和生产规模 矿山的服务年限按下式计算 T Q B A 1 1 22 90 0 6 0 2 1 8 T 3 6 式中 T 矿山服务年限 年 Q 设计可采的资源储量 万吨 A 生产规模 万吨 年 B 资源可信度系数 333 资源为 0 6 矿石回收率 选 90 废石混入率 选 8 本次设计开采范围内保有资源储量为 1 22 万吨 矿山生产规模 0 2 万吨 矿石回 收率 90 废石混入率 8 计算的矿山服务年限为 3 6 年 该萤石矿为小型矿山 上 述服务年限在经济合理范围内 4 2 4 产品方案 鉴于本矿萤石矿石虽属易选型 但矿山开采规模较小 不适合自建选矿厂 加上 周边已建有萤石矿选矿企业 为保证矿山产出的矿石销售快 回款快 本次设计确定 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿生产最终产品方案为原矿石直接销售 4 2 5 矿山工作制度 根据矿床开采和水文地质条件以及该地区的自然地理条件 确定矿山工作制度 为年生产 300 天 每天 1 班 每班 8 小时 4 34 3 开采方式及开拓方案开采方式及开拓方案 4 3 1 开采方式 根据信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿矿体的赋存条件 矿体在本矿区中少 量露头 大部分埋藏在地下 矿体特征 厚度不大 平均不足 2 米 产状较陡 倾 角 800 左右 空间布局 单一矿体 厚度 1 35 2 0 米 变化大 脉线连续性一 般 结合开采技术条件 顶底板围岩比较坚固 及现有工程 环境保护要求 确定矿 山开采方式为 地下开采 4 3 2 开拓方案及厂址 14 依据矿山地形地貌条件 单一山坡 落差较小 坡体简单 矿体赋存条件 矿 体特征 空间布局 通过水文 地质 技术 经济 远景规划等方面的综合比较论证 考虑矿山生产运输及矿区范围窄长形 30m 150m 且矿体靠近矿区范围的边界 因 此确定信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿在矿体下盘布置主竖井作为主提升井 掘至 120 m 标高 支护好 风井在矿体南端上盘 距矿体露头 36 m 距主井 30 m 处 在 120 m 标高 150 m 标高掘石门 在 185 m 标高掘回风平巷 风井石门 如此 主井 风井 120 m 水平石门 穿脉 沿脉运输平巷 联络道 回风平巷 风井石 门构成一个完整的竖井开拓系统 主竖井口及风井口工业场地布置详见附图 2 4 44 4 开拓系统开拓系统 4 4 1 主竖井 根据开采范围内萤石矿体赋存条件和地形地质条件 矿区范围以及矿山今后的发 展趋势 将在矿体东端下盘南 43 m 处掘主竖井 主井井口坐标 X 3609253 Y 38486772 Z 200 掘进断面 2 8m 3 4m 净断面 2 4m 3 0m 井深 80 m 不含 5 m 井底水窝 主井采用喷砼支护 内设梯子间 梯子宽 70 厘米 倾角 700 每 5 m 一转弯平台 主竖井主要负担 120 m 以上矿体坑下矿石 废石的运输和人员 设备及材料的出 入 主竖井运输能力按矿石 2000 吨 年 废石 1000 吨 年设计 人力推车出入 4 4 2 通风井 根据矿山开采范围内矿体赋存条件和地形地质条件 矿山现有开采现状 今后的 发展趋势 矿区范围及矿内安全 设计考虑使用一个风井 在矿体西端下盘 矿体露头 南 36 m 距主井 30 米处 掘一条通风井 井口坐标 X 3609254 Y 38486742 Z 208 掘进断面 2 4m 2 2m 净断面 2 0m 2 0m 井口 采用砼支护 井内采用木支护 采用砼支护 内设钢制爬梯 梯子宽 70 厘米 固定在 井壁上 4 4 3 开拓平巷布置 根据矿区内矿体的空间赋存条件及矿山现有开采技术水平 设计开采中段高度为 30 40 米 这样设计在 120 m 150 m 水平布置穿脉石门 沿脉运输平巷 在 185 m 水平布置回风巷 回风石门 构成一个完整的开拓系统 回采 120 米以上的萤石矿体 其中 穿脉石门 沿脉运输平巷 回风短巷 回风平巷的掘进断面为 2 4m 2 2m 净 断面尺寸均为 2 0m 2 0m 遇到破碎带 断层或围岩不坚固时 要及时采用木支护 15 或砼支护来保证巷道的安全 矿体向 120 米以下延伸多深 矿体厚度多少 需要矿山未来生产过程中通过加强 探矿工作进行摸底 如有一定矿量 矿山可再将主竖井向下延深 但必须注意预留出 主井保安矿柱 以确保矿山今后的生产过程中主竖井的安全 4 4 4 中段高度的确定及中段平面布置 信阳市平桥区邢集镇小闫庄矿区萤石矿矿体为倾斜矿体 根据矿体赋存条件 选 用的采矿方法和矿山的装备水平 设计确定开采中段高度为 30 40m 井下设 150m 120m 两个生产中段 根据采矿方法的结构和工艺 150m 120m 中段运输平巷采用脉外布置 靠近矿 体下盘 4 4 5 井巷工程 井巷工程主要包括主竖井 东回风井 西回风巷 150m 120m 水平的穿脉石 门 沿脉运输平巷 185m 水平的回风平巷 回风井石门 采场联络道及配套硐室 主要工程量见下表 矿山基建工程量分析表 表 4 1 序 号 工程名称支护方式 掘进断面 m m 掘进长度 m 工程量 m3 1 主 竖 井砼支护 2 8 3 085714 2 150 m 穿脉石门不支护 2 4 2 247248 16 3 150 m 沿脉运输巷不支护 2 4 2 230158 40 4 120m 穿脉石门不支护 2 4 2 251269 28 5 120m 运沿脉输巷不支护 2 4 2 230158 40 6 120m 水泵房砼支护 2 6 4 0883 20 7 回 风 井砼支护 2 4 2 423132 24 8 185m 回风平巷不支护 2 4 2 243227 04 9 185m 回风井石门不支护 2 4 2 237195 36 合 计 1472 08 4 4 6 开拓系统安全要求 1 每个矿井必须至少有两个独立的能行人的直达地面的安全出口 其间距不得小 于 30 米 矿井的每个生产中段和采场至少有两个能行人的安全出口并与直达地面的出 口相通 安全出口的支护必须坚固 并设有梯子 16 2 竖井标高必须高于当地历史最高洪水水位 1 米以上 竖井地表开口部分施工应 严格按照设计进行 及时进行支护和砌筑挡墙 特别是穿越断层破碎带时应特别慎重 竖井进口必须设有与提升机联动的防坠器 并设电话和声光兼备的提升信号 井颈及 掘进工作面上方必须分别设保险杠 并有专人负责管理 工作面上方的保险杠应随工 作面的推进而经常移动 3 作业人员下井前严禁喝酒 下井时必须携带照明工具 4 井巷的分道口必须有路标 注明其所在地点及通往地面出口的方向 要求所有 井下作业人员及相关人员必须熟悉井上 井下对照图和安全出口 5 制定针对井下各类事故的应急救援预案 加强安全教育和预知训练 教育井下 人员掌握必要自救和互救的应急措施 6 加强井下照明 确保通讯信号准确无误和供电线路敷设规范防止短路等不良现 象 7 建立 健全安全生产岗位责任制及岗位技术操作规程 严格执行值班制度和交 班制度 8 建立 健全安全活动日制度 应认真执行安全大检查制度 4 54 5 提升运输提升运输系统系统 4 5 1 提升运输方案 本矿山采用竖井开拓 由于矿山生产规模和出矿岩量不大 总体提升量小 因此 设计本矿山提升运输方案为 主井采用罐笼提升 负责人员 材料 矿岩的出入井 井下采用人力推胶轮车运输 矿石提升到井口后堆在矿石场 废石倒入废石场 企业内部运输 人员 材料 设备可通过主竖井的提升设备出入矿井 坑内采出 的矿石 废石通过人力推车运至主竖井底 通过提升罐笼提至地表 然后 通过人力 将运到主井口附近指定的矿石场地 废石场 坑内外采用人力推车运输 矿内运输 矿 岩均由坑内 0 4m3 型人力推车经人力推进罐笼 通过矿用卷扬机 提升至地表 由人力推出罐笼 送至矿石 废石堆场 年运量矿石 0 1 万 t 岩石 0 1 万 t 4 5 2 提升设备选择 1 竖井提升特征 竖井井深 80 m 不含 5 m 井底水窝 规格 2 4m 3 0m 井壁采用砼支护 最大 提升高度 80m 2 主井提升主要参数选取 H hCmQpQdmm 17 矿石日产量 6 7t d 人员 2 人 罐 材料设备 3 次 日 最大提升高度 80 m 日提升时间 一班共 6 小时 3 提升容器的选择 小时提升量 As CA trts 1 2 2000 300 6 1 3 t 式中 As 小时提升量 t h C 不均衡系数 罐笼取 1 2 A 年提升量 A取 0 2 万 t tr 年工作日 tr 300 d ts 日工作小时 ts 6h 提升速度 V 0 3 H 1 2 0 3 801 2 2 68 m s 式中 V 提升速度 m s H 提升高度 一次提升量计算 V H K C A m S 1 1800 m3031 0 300807 3 90 0 63 1 1800 3 1 式中 V 容器的容积 m3 松散矿石密度 t m3 取 1 63 t m3 Cm 装满系数 取 0 9 箕斗在曲轨上爬行时间 罐笼提升 0 K1 系数 K1 3 70 经计算 其提升容器为 0 031 m3 就可满足提升要求 因此 选择 XSF 0 5T 型单 层罐笼 底盘尺寸 1280 1250 高 2 6m 自重 500Kg 最大载重 800 Kg 作为竖 井提升设备 根据矿山生产规模 要求最多乘 2 人 配备 0 25 m3矿车 自重 100 18 Kg 载重 400 Kg 作为提升容器 计算一次有效提升量 Q Cm V 0 9 1 63 0 25 0 367 t 式中 V 容器的容积 0 25 m3 松散矿石密度 1 63 t m3 Cm 装满系数 Cm 0 9 Q 一次有效提升量 实际一次循环提升所需时间计算 a 加速或减速运行时间 t1 t3 v a 2 68 0 5 5 4 s b 加速或减速运行距离 h1 h3 vt1 2 2 68 5 4 2 7 2 m c 等速运行时间 t2 24 5 s 31 hhH 68 2 2 72 780 d 一次提升全时间 T 2 t1 t2 t3 2 5 4 24 5 5 4 30 130 6 s 式中 t1 t3 加速减速运行时间 t2 加速运行时间 a 加速度 减速度 停歇时间 取 30 s h1 h3 加速 减速运行距离 v 提升运行速度 根据计算 实际每次循环提升所需的时间为 131 s 完全小于提升任务一次所需的 循环时间 因此 以上设计所选的设备足以满足提升能力的需要 4 钢丝绳选择 钢丝绳每米质量计算 按提升物料选择 19 PS 41 0 87 5 7 101670 101 1 967 101 1 6 5 0 5 mKg H m Qd 式中 PS 钢丝绳每米质量 Kg m Qd 钢丝绳终端悬挂质量 967 Kg 500 100 367 钢丝绳抗拉强度 Pa m 钢丝绳安全系数 m 7 5 H0 钢丝绳悬垂长度 87m 经初步选择 选用 6 19S 纤维芯钢丝绳 钢管绳直径 22 5 每米重量 0 485 Kg 公称抗拉强度为 1670MPa 钢丝绳最小破断拉力为 73 8kN 取系数为 1 191 经计 算 得最小钢丝破断拉力总和为 87 896 kN 验算安全系数 提升人员时最多为 2 人 总计 140 Kg M人 9 5 12 80 9 87485 0 640 87896 0 gHpQ Q d P 式中 m人 提人时安全系数 P 钢丝绳每米质量 0 485 Kg m Qd 钢丝绳终端悬挂质量 载人时 640 Kg 140 500 Qp 钢丝绳中钢丝破断拉力总和 87896N H0 钢丝绳悬垂长度 62 m 验算安全系数 按提升矿石时计算 M物 5 789 8 80 9 87485 0 967 87896 0 gHpQ Q d P 式中 M物 提物时安全系数 P 钢丝绳每米质量 0 485 Kg m Qd 钢丝绳终端悬挂质量 1056 Kg 500 100 456 Qp 钢丝绳中钢丝破断拉力总和 87896N H0 钢丝绳悬垂长度 87 m 以上所选的钢丝绳安全系数符合要求 即提升用的钢丝绳选定为 6 19S 纤维芯钢 20 丝绳 钢丝绳直径 12 0 每米重量 P 0 485 Kg 公称抗压强度为 1670MPa 钢丝绳最 小破断拉力为 73 8kN 5 提升绞车选择 卷筒直径选择 根据 金属非金属矿山安全规程 的要求 竖井提升时 卷筒直径为钢丝绳直径 的倍数不小于 80 选择卷筒直径为 1 m 卷筒宽度确定 根据 金属非金属矿山安全规程 的要求 竖井提升人员及物料时卷筒宜缠绕单 层 按下式计算 B 3 4472123 1 114 3 2080 1 mmdn D LH sm S 式中 B 卷筒宽度 LS 试验长度 取 20m Dj 卷筒直径 m Nm 留在卷筒上的钢丝绳摩擦圈数 取 3 圈 ds 钢丝绳直径 钢丝绳两圈间的间隙 取 2 经计算 设计应选择卷筒宽度不小于 447 3 的提升绞车 计算钢丝绳静张力 F0 Q Qr PS H0 g 467 500 0 485 87 9 80 9890 1 N 式中 F0 钢丝绳最大静张力 N PS 钢丝绳每米质量 PS 0 485 Kg m Q 提升物料时质量 Q 100 367 467kg Qr 提升容器质量 Qr 500 kg H0 钢丝绳垂悬最大长度 H0 87 m 预选电动机功率 N 3 383 1 2 19 01000 68 2 1 98902 1 1000 0 kwp a VFk 式中 21 N 预选电动机功率 kw K 井筒阻力系数 罐笼取 1 2 V 提升速度 取 2 68m s a 速度乘数 罐笼提升取 1 2 动力系数 罐笼提升取 1 3 减速器的传动效率 取 0 9 根据以上计算 设计选择 JTK 1 0 0 8 选择型提升绞车 卷筒直径 1 m 卷筒宽 度 0 8 m 配套电机功率 45 kw 6 天轮的选择 根据 金属非金属矿山安全规程 的要求 竖井提升时 天轮直径为钢丝绳直径 的倍数不小于 80 因此 选择直径为 1 m 的天轮 7 井架高度的确定 Hj hg hgj 2 6 4 6 85 m D 4 1 0 1 4 1 式中 Hj 井架高度 m Hg 罐笼全高 Hg 2 6 m hgj 过卷高度 hgj 7 m D 天轮直径 D 1 m 井架高度确定为 7 m 8 卷筒中心至提升容器中心距离 卷筒中心至提升容器中心距离 一般按 20 40 m 考虑 为减少投入 其间距可按 以下最小距离计算确定 Bmin 0 6Hj 3 5 D0 0 6 7 3 5 1 4 9 1 m 式中 Bmin 卷筒中心至提升容器中心最小距离 m D0 卷筒半径与天轮直径之和 D0 1 4 m Hj 井架高度 Hj 7 m 本次设计的卷筒中心至提升容器中心距离确定为 20 m 9 提升绞车房的设计 根据已确定的提升绞车型号 参照有关标准 其提升房的设计规格为 长 宽 22 高 7 0 5 0 3 5 m3 矿内运输安全要求矿内运输安全要求 1 在运输巷道内 人员必须沿人行道行驶 2 推车人员必须携带矿灯 3 一个人只准推一辆车 4 在能够自滑的线路上运行 应有可靠的制动装置 行车速度不超过 3m s 严禁 推车人员骑跨车辆滑行或放飞车 5 矿车通过道岔 巷道口 风门 弯道和坡度较大的区段 以及出现两车相遇 前面有人或障碍物 脱轨 停车等情况时 推车人应及时发出警号 外部运输 汽车运输 矿山矿石经过人工挑出低品位矿石和废石后 高品位矿石 用汽车外运销售 4 64 6 岩体移动界线的确定岩体移动界线的确定 根据矿岩物理力学性质 岩体移动角采用类比法确定 矿体上盘 下盘及端帮移 动角均为 70 地表第四系残坡积物 冲洪积物移动角为 45 开采范围内的地表建筑物预留保安矿柱 经计算当矿体开采至 120 m 时 矿体露 头距上盘错动线为水平距离 40 m 距下盘错动线水平距离为 20 m 水平距矿体西端推 断露头为 30 m 而设计的主竖井口 回风井口均在矿体开采至 120 m 水平时的错动线 内 是比较安全的 下步在开采中除预留保安矿柱外 还要选择合适的采矿方法 严 防地表错动 4 74 7 防排水防排水系统系统 根据矿区水文地质条件可知 结合东西两矿山企业的井下涌水情况 信阳市平桥 区邢集镇小闫庄矿区萤石矿为不充水矿床 矿床生产过程中 地下水量极小 已有的生产也证实了这一点 井下水主要来自 于湿式凿岩 爆后降尘的工业用水和少量渗水 对生产安全不构成威胁 经推断 未 来井下正常时期涌水量为 30 m3 天 暴雨时期的最大涌水量为 60 m3 天 但是 为防范井下出现突水事故 在矿山开采中 设计利用超前钻孔进行探水 同时观察坑内各巷道壁 工作面是否 出汗 顶板淋水加大 空气变冷 产生雾气 挂红 水叫 底板涌水或其他异常现象 及时分析情况 及时撤出人员 为确保安全 竖井井底预留有 5 m 井底水仓 另在竖井的 120 m 水平掘出一条环 形水仓与水泵房相连 水仓断面 2 4m 2 2m 长度 10 m 容积 52 8 m3 满足矿山正 常时期 6 小时涌水量 并利用水泵房中的三台水泵 一用一备一修 将井下积水或涌 23 水排至井口水池 容量 20 m 3 中 经沉淀后或用于井下凿岩 洒水 或排出矿区 或消防用水 设计选用河南省新乡市潜水泵厂生产的 150QJ10 150 21 7 5 型潜水泵排水 水泵性能规格见表 4 1 表 4 1 潜水泵性能规格表 型号流量 m3 h 扬程 m 功率 kw 效 率 出水口 管径 m m 150QJ10 150 21 7 5101507 56440 防洪防水安全要求防洪防水安全要求 1 进一步做好水文地质工作 掌握井下最大涌水量 按规程设计三台同等规格的 水泵 2 调查当地最高洪水水位 井口位置选择应高于当地历史最高洪水位至少 1m 以 上 3 地表建筑物位置选择应考虑工程地质条件好的地方 防止滑坡 泥石流 洪水 冲击 4 应设专人检查矿区防水情况 开采过程中坚持 有疑必探 先探后采 注意 防洪排水 采矿塌陷区要及时平整 防止雨水灌入井 5 井下巷道内的淋水 要导入排水沟 人员来往经过的巷道 要经常清扫杂物和 污泥 定期清洗岩壁 以保持井下卫生 6 地面的废石 矿石和其它堆积物 必须避开山洪方向 以免淤塞沟渠和河道 7 所有安全 通风 防尘 防火 防水等设备和设施 不得毁坏或挪作他用 未 经主管部门许可 不得任意拆除 8 不得在排水沟中敷设电缆 9 容易积水的地点应修筑泄水沟