矿山开采可行性报告

河南省健珑矿业有限公司河南省健珑矿业有限公司 矿山开发可行性报告矿山开发可行性报告 河南省健珑矿业有限公司总工办河南省健珑矿业有限公司总工办 二二 一三年六月五日一三年六月五日 公司董事长 公司董事长 公司总经理 公司总经理 公司主管经理 公司主管经理 公司总工程师 公司总工程师 目目 录录 第 1 章 企业基本情况 4 第 2 章 地质资源 4 2 1 矿区位置与交通 4 2 2 以往地质工作评述 5 2 3 地质概况 7 2 4 矿石加工技术性能 14 2 5 资源储量 15 第 3 章 主要建设方案 16 3 1 设计利用储量和可采储量的确定 16 3 2 开采方案 18 3 3 矿床开采 18 3 4 开拓运输方案的确定 17 3 5 通风 局部通风与防尘和安全出口 19 3 6 矿井防治水方案 27 3 7 工程地质条件及开采后的变化 30 第 4 章 矿床开采 33 4 1 开采顺序 33 4 2 矿山推荐的生产能力及验证 33 4 3 矿区各矿体开采崩落范围的确定 35 4 4 采矿方法的选择 35 4 5 主要技改工程及工程量 35 4 6 主要设备选择 35 4 7 采矿劳动定员 35 第 5 章 投资估算 36 5 1 编制原则 36 5 2 工程概况 43 5 3 基建投资 43 第 6 章 财务评价 44 6 1 概述 47 6 2 职工定员 47 6 3 成本分析 47 6 4 资金筹措 47 6 5 财务评价 47 6 6 经济效益分析 47 4 第一章第一章 企业基本情况企业基本情况 河南省健珑矿业有限公司始建于 2009 年 7 月 法定代表人 王志强 公司类型为有限责任公司 公司位于鲁山县北环路东段 注册资金 1682 万元 公司现有资产 2419 6 万元 主要从事矿产品 开发 加工与销售 公司拥有一个采矿权和三个探矿权 矿区总面积达 20 多平 方公里 在矿区下部蕴藏着丰富的矿产资源 截止 2013 年底 共 累计查明铅锌资源储量超过 1000 万吨 矿石中伴生有银 钼等多 种金属成分 矿区地质环境好 矿山开采条件优越 近来 国内外经济形式逐步好转 铅锌金属需求量逐渐增大 国际市场铅锌价格不断上涨 目前公司采选能力为 300 吨 日 难 以满足企业发展的需要 为充分开发利用矿产资源 实现规模化 效益 公司利用原预留场地 正在扩建选矿能力为 1000 吨 日的大 型化选矿厂 所以 必须对矿山开采规模进一步扩大 深部资源投 入勘查 经过初步估算 需投资配套资金 1 5 亿元 第二章第二章 地质资源地质资源 2 1 矿矿区位置与交通区位置与交通 河南省健珑矿业有限公司所持的一个采矿权和三个探矿权 均位于平顶山市鲁山县赵村乡境内 距赵村乡政府 15km 距鲁山 县城 65km 距郑石高速出口 25km 距太澳高速出口 35km 311 国道通过赵村乡 村村通道路可以直接到矿区所在山坡脚下 交 通较为方便 2 1 1 地形地貌 该区位于外方山山系腹地 属中山区 山峦 重迭 地形陡峻 切割强烈 植被发育 海拔最高标高 1000m 最 低标高 430m 区内最大高差达570m 一般相对高差200 300m 5 2 1 2 水系 水系 矿区南部山沟溪流为沙河支流 向东南汇入沙河 山沟溪流常年流水 最大水流量为8 921m3 s 最小水流量为1 270 m3 s 旱季干枯 矿区最低侵蚀基准为500m 属淮河流域沙河水 系 2 1 3 气象 气象 气候类型属大陆高山型气候 最高气温33 最 低气温 15 年平均气温12 1 降雨量集中分布在7 8 9 三个 月 年平均降水量897 8mm 降雪期一般在11 月 次年4 月 冰 冻期为12 月至来年2 月 有霜期为60 120 天 2 1 4 经济经济 区内以农业为主 主要农产品有玉米 土豆 小麦 红薯及土特产香菇 木耳等 近年来随着矿业开发的旺盛形势 附 近金属 非金属矿山企业不断兴起 振兴了当地经济 目前 国家10KV 高压线路已通过矿区 给矿山生产带来了 很大的方便 区内及附近 劳动力充足 为矿山生产提供了充足的 劳动力资源 沙河支流从矿区南部经过 矿区一带地表水和地下 水资源丰富 给矿山和人民生活提供了充足的水源 2 2地地质质工作工作评评述述 该区的地质工作 解放后曾有多家地勘单位在不同时期开展 不同比例尺的地质调查工作 多以小比例尺为主 鲁山县境内矿 产资源丰富 种类较多 采矿历史悠久 现将不同时间开展的地质 工作简述如下 1 1956 1958 年 秦岭区测队在本区开展1 20 万区域地质 调查 提交有鲁山幅区域地质报告 6 2 1961 年 903 队在汝阳南部地区进一步开展了1 5 万航 磁测量 包括本区 3 1971 1978 年 豫地质三队断续在本区至南召地区开展 了Pb Zn Fe Cu 萤石等矿产的地质普查评价工作 4 1982 1985 年 河南省地质局区测队在本区开展了1 5 万区调工作 出版了相应区域地质报告和地质图 5 2005 年3 月 8 月 河南省天地人地质矿产开发有限公 司 对该区进行地质详查工作 编制了 河南省鲁山县马庄铅锌矿 详查报告 提交 332 333 334 资源储量矿石量66895 1 吨 铅金属量1533 9 吨 锌金属量1736 1吨 伴生银金属量 334 542 5 千克 河南省国土资源厅组织专家评审备案 评审备案证明 号为豫国土资储备 小 字 2005 262 号 6 2009 年4 月 河南鸿原矿业咨询有限公司编制了 河南 省鲁山县凯风路桥有限公司马庄铅锌矿资源储量核实报告 提 交 111b 122b 333 铅锌矿资源储量62018 吨 铅金属量 1320 81 吨 锌金属量1564 17 吨 伴生银金属量 334 502 97 千克 该报告于2009 年5 月通过北京中矿联咨询中心的评审 2009 年8 月在河南省国土资源厅备案 备案证明文号为豫国土 资储备 小 字 2009 26 号 7 2012 年7 月至12 月 由河南鸿原矿业咨询有限公司勘 探共查明铅锌矿 111b 122b 333 类资源储量32 29 万吨 铅 金属量11657 吨 锌金属量1786 吨 银金属量7361 千克 保有 7 122b 333 类矿石量31 63 万吨 铅金属量11145 吨 锌金属 量1124 吨 银金属量7361 千克 8 2011 年 8 月 2013 年 8 月 由河南省地质矿产勘查开发 局第二地质勘查院对本区的杨叶沟 汝阳县矿段普查 提交的勘查 报告查明铅锌资源储量达 960 万吨 2 3地地质质概况概况 2 3 1区域地区域地质质 区域大地构造位置处于华北地台与秦岭褶皱带分界处 华熊 台隆伏牛山隆断区 车村 鲁山大断裂北侧 下汤 拐河韧性剪 切带上 区域出露地层从太古界到新生界 除奥陶 志留 泥盆 三叠 侏罗系缺失外 其它均有分布 地层区划属华北地层区 豫 西分区 渑池 确山小区 地质构造复杂 岩浆活动频繁 具有良 好的成矿地质条件 2 3 2矿矿床特征床特征 矿区铅锌矿体赋存于中元古界熊长城系耳群马家河组中断裂 构造带中 围岩遭受强烈的硅化 绢云母化 钾长石化 碳酸盐化 等热液蚀变 矿床成因类型属于岩浆期后中 低温热液矿床 工业 类型属于脉状充填铅矿床 2 3 3地地层层 1 中元古界熊长城系耳群马家河组 Pt2m 矿区大部分地区 出露为马家河组地层 为一套以中基性 中酸性火山熔岩为主的 岩石组合 主要为灰绿色杏仁状玄武安山岩 杏仁状紫灰紫英安 8 岩 紫红色英安质凝灰角砾岩夹英安质凝灰岩 紫红色凝灰质泥 板岩 钙硅质泥板岩 上述岩石受到不同程度的区域变质作用 部分长石蚀变为绢云母 玻璃质脱玻变为褐铁矿和绿泥石 岩层呈单斜产出 走向北西 倾 向北东 倾角平缓 产状 地层走向230 250 倾向140 160 倾 角25 35 2 第四系 Q 主要沿山谷地带分布 为一些冲积 洪积 坡积物及现代河床砂砾石堆积 2 3 4 构造构造 1 褶皱 矿区没有明显褶曲 只有许多小揉皱 地层呈单斜 构造 地层走向230 250 倾向140 160 倾角25 35 2 断裂 断裂构造主要有东西向 南北向 北西向和北东向 一般破碎带宽10 65m 带内挤压透镜体和挤压片理发育 断裂带 内岩石破碎 主要由碎裂安山岩 角砾岩 碎裂岩组成 局部为糜 棱岩 普遍具硅化 绿泥石化 方铅矿化及闪锌矿化呈带条状分布 断裂性质经历了压 张 压多次活动过程 2 3 5 矿矿体特征体特征 矿体顶 矿体围岩为玄武安山岩和碎裂安山岩 矿石与围岩 界线清楚 主要金属矿物方铅矿 闪锌矿和黄铁矿 以原生硫化物 为主 矿石类型有石英 铅矿 多金属硫化物型矿石和石英 铅 银矿型矿石两种 内部无夹石 连续性好 一般矿体厚大地方 矿 石品位较高 9 2 3 6 矿矿石石质质量量 一 矿石物质成分 1 矿石矿物 主要有黄铁矿 方铅矿 次为闪锌矿和辉银矿 少量毒砂 铅矾 磁黄铁矿 黄铜矿及氧化矿石白铅矿褐铁矿 硬锰矿等 2 脉石矿物 主要有石英 白云石 方解石 钾长石 斜长石 为主 次为绢云母 黑云母 透辉石 透闪石等 付矿物有金红石 锆石 磷灰石等 3 主要矿物特征如下 1 主要金属矿物 黄铁矿 浅黄色 浅铜黄色 自形一半自形 晶粒状或不规则碎屑状 晶面有条纹 硬度大 性脆 条痕呈绿色 强金属光泽 可分为两期 早期形成的黄铁矿粒度大 3 12mm 自形晶 在矿石中均匀分布 无定向性 后期形成的黄铁矿常呈细 脉状或条带状分布 以半自形晶为主 常穿插早期的黄铁矿 粒度 较小 0 01 3mm 矿石中黄铁矿含量5 5 8 6 方铅矿 铅灰色 强金属光泽 多呈立方体自形晶 粒度0 2 4mm 解理发育 多呈 浸染状或块状 分布于破碎带中强硅化 绢云母化处 与黄铁矿及 闪锌矿共生 是主要的矿石矿物 矿石中含量约1 6 16 66 闪 锌矿 褐黑色 呈不规则棱角状 可见八面体晶型 粒度0 1 1mm 强油脂光泽和金属光泽 硬度小 性脆 与黄铁矿及方铅矿 共生 本矿区闪锌矿含量较低 达不到工业指标辉银矿 铅灰色 细小粒状 与方铅铅伴生 除 P1 2 外所有矿体内的辉银矿达到 10 伴生工业指标 2 主要脉石矿物 石英 灰白色 烟灰色 它形粒状结构 呈 细脉状 网脉状及团块状 多为次生的蚀变石英 分为早 中 晚 三期 可见有晚期的石英切穿较早石英的现象 中期的石英脉与 铅锌矿化关系最为密切 在矿石中的含量为35 45 钾长石 肉 红色 板状或不规则粒状 粒径约1 3mm 含量2 4 辉石 深灰色 柱状或不规则粒状 粒径约1 3mm 含量10 15 绢云母 呈纤维鳞片状 沿层面定向分布 多具丝绢光泽 在其产 出层面内含有炭质 石英等其它矿物 矿石中含量为5 8 二 矿石的化学成分 1 铅锌矿 根据对矿石的基本分析和组合分析 矿石中主要 有用组分铅含量0 61 23 42 平均2 00 锌含量0 60 5 12 平均2 58 矿区铅加锌平均品位4 58 矿石中伴生组分比较多 经组合分析均达不到综合回收指标 2 铅银矿 矿石中有用组分含量 铅含量0 61 23 42 平 均3 65 银含量Ag1 33 198 48g t 平均29 29g t 伴有组分也较 多 经组合分析均达不到综合回收指标 三 矿石结构 主要有以下两种 1 交代结构 较早形成的金属矿物被较晚形成的方铅矿 闪锌矿 辉银矿交代溶蚀而形成港湾状或骸晶 2 半自形 它形晶粒结构 主要为方铅矿 闪锌矿 黄铁矿 辉银矿呈半自形 它形晶粒结构 辉钼矿中常见放射状和片状集 11 合体 四 矿石构造 主要有以下四种 1 细脉或网脉状构造 金属硫化物呈细脉或网脉状充填于 矿石中 2 浸染状构造 铅锌矿 辉银矿等金属矿物呈星点状 分布 于矿石中 根据金属矿物含量多少 可分为稀疏浸染状和稠密浸 染状构造 3 角砾状构造 早期形成的铅锌矿石被构造破碎成角砾 后 又被后期成矿物质等胶结 4 块状构造 金属硫化物黄铁矿 方铅矿 闪锌矿等局部富 集 紧密连生形成致密块状矿石 比较少见 2 3 7 矿矿石石类类型和品型和品级级 矿石的自然类型因其组成 结构 构造不同而复杂多变 一 按矿石矿物组成不同可分为 一 铅矿石 以方铅矿为主 少量闪锌矿 是本区主要矿石 二 锌矿石 以闪锌矿居多 方铅矿较少 本区很少见 三 铅锌矿石 方铅矿 闪锌矿互为宾主 且常以方铅矿为主 也较为少见 四 铅银矿石 以方铅矿为主 辉银矿次之 且以方铅矿为 主 是本区现在主要矿石类型 二 按矿石结构 构造不同可分为 浸染状矿石 条带状矿石 细脉或网脉状矿石 致密块状矿石 12 2 3 8 矿矿石工石工业类业类型型 根据矿石中方铅矿 闪锌矿 辉银矿的含量多少 其它金属矿 物及脉石成分特征结合矿石加工技术性能 矿石的类型可分为 1 石英 黄铁矿 方铅矿 闪锌矿型矿石 2 绢母 黄铁矿 方铅矿 闪锌矿型矿石 3 绢云母 黄铁矿 方铅矿 辉银矿型矿石 4 方解石 黄铁矿 方铅矿 辉银矿型矿石 5 长石 石英 黄铁矿 方铅矿 辉银矿型矿石 2 3 9围围岩岩蚀变蚀变及及矿矿床床类类型型 一 围岩蚀变生成顺序 本矿区铅矿体赋存在断裂构造带中 铅锌矿化蚀变仅限于 其赋存的构造破碎带及上下盘附近的围岩中 围岩蚀变过程中 往往伴随有各种金属矿化 按其生成顺序 可分为三期 1 成矿期前 指含矿热液尚未进入构造带之前 围岩遭受 热液变质所发生的蚀变现象 主要表现为绢云母化 绿泥石化 蚀 变矿物分布范围相对较大 该期蚀变对地层中铅 锌等成 矿元素的迁移 活化有着积极的作用 2 成矿期 分布范围受断裂构造带控制 主要蚀变类型有 硅化 绢云母化 钾长石化等 同时伴随有黄铁矿化 方铅矿化 闪锌矿化 硅化与铅锌矿化关系最为密切 3 成矿期后 主要表现为后期弱铅锌矿化和碳酸岩脉的生 成 是矿化晚期发生的低温热液蚀变 13 二 围岩蚀变类型 现将主要蚀变类型 强度及其与矿化的关系简述如下 1 硅化 本区铅锌矿 银矿化均见较强烈的硅化作用 有两 种形式 一是石英脉 矿区较强的硅化形成石英脉和其旁侧的细 小石英网脉 二是矿体围岩中形成游离的石英颗粒增多 有时为 不规则的石英团块 强烈的硅化 使岩石颜色变浅 硅化强处矿化 较强 说明硅化与矿化关系密切 2 钾化 围岩中长石有钾长石化 不论斑晶或基质中的斜 长石部分钾化形成钾长石 3 绢云母化 铅银矿体上下盘的围岩中形成许多片状绢云 母 常与硅化一起 在富矿段中可见黄铁绢英岩或云英岩 4 碳酸盐化 安山岩中碳酸盐化 部分呈糖粒状 在铅锌矿 化和钼矿化带围岩中都常见 矿体及其附近常见大小不等的方解 石小脉或网脉 2 3 10 矿矿床床类类型型 一 矿床成因类型 从方铅矿 辉银矿和闪锌矿等一些中低 温矿物为主的矿物组合等特征以及碳酸盐化等中低温矿化分析 本矿床的成因类型均为岩浆岩期后中一低温热液矿床 二 矿床工业类型 铅矿床赋存于断裂带中 矿 岩界线明 显 线型热液蚀变 故其工业类型为脉状充填铅矿床 2 4 矿矿石加工技石加工技术术性能性能 矿区的矿石选矿试验未单独进行 但该矿区矿石均由河南 14 省健珑矿业有限公司 250t d 铅锌选矿厂加工生产 采用一般浮选 法选矿工艺 碎矿采用三段一闭路破碎流程 粗碎 中碎采用鄂式 破碎机 细碎采用圆锥破碎机 最终碎矿产品粒度为 12mm 磨矿 为一段闭路磨矿工艺 采用球磨机与螺旋分级机形成闭路 磨矿 细度为 200 目 75 选别采用优先浮选原则流程 优先选铅 然 后选锌 铅锌浮选均采用一次粗选 两次扫选 三次精选的选别流 程 浮选浓度为 35 选矿药剂为 碳酸钠 硫酸锌 丁胺黑药 丁基黄药 2 油 硫酸铜 石灰 选厂生产工艺指标为见表 选矿工艺指标表 产 品 产 率 品位 回收率 名 称 PbZnAu g t Ag g t PbZnAuAg 原 矿 1005 35 11 4130100100100100 铅 精 矿 8 456 2 15121889 1 90 078 7 锌 精 矿 9 4 48 7 89 8 尾 矿 82 20 700 640 173410 910 210 021 3 从上表中可看出 矿石的入选品位铅5 3 锌5 1 银可作伴 生有益矿物综合回收 经粗碎 中碎 球磨至200 目 选择优先 浮选流程 铅锌浮选作业分别采用一粗一细一扫 铅粗选药剂用 量 g t 石灰2000 ZnSo4 1200 硫氮9 号30 丁铵黑药40 2 号 15 油20 选矿结果获得了合格的铅 锌精粉 铅精矿产率8 4 含铅 56 2 铅回收率89 锌精矿产率9 4 含锌48 7 锌回收率 89 8 矿石中所含银可在铅 锌精矿中回收利用 回收率78 7 该矿区矿石为易选矿 2 5 资资源源储储量量 河南省健珑矿业有限公司所有的马庄铅锌矿山 矿区面 积1 6049km2 2012 年7 月至12 月 由河南鸿原矿业咨询有限公 司进行生产勘探工作 并通过钻孔编录 采样 化验和深入的分析 研究 基本查明了矿区范围内地质特征 工程控制范围内矿体的 赋存规律 形态 产状 规模及矿石质量特征 查明了矿床水文地 质及工程地质条件 圈定了5 个铅矿体 估算铅锌矿资源储量 111b 122b 333 矿石量32 29万吨 铅金属量11657 吨 锌 金属量1786 吨 银金属量7361 千克 这几年开采动用储量 111b 2 57 万吨 铅金属量512 吨 锌金属量662 吨 矿山保有 122b 333 资源储量29 72 万吨 铅金属量11145 吨 锌金属 量1124 吨 银金属量7361 千克 河南省健珑矿业有限公司所持的鲁山县杨叶沟 汝阳县铅矿 勘查证 勘查区总面积达为 18 86 平方公里 2011 年 8 月由河南 省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院历经 3 年现场工作 基本 查明了矿区范围内地质特征 工程控制范围内矿体的赋存规律 形态 产状 规模及矿石质量特征 根据矿体分布形态 产状从东 向西分为三个矿区 黄家庄矿区 上寺矿区 汝阳矿区 截止 2013 16 年底 累计探明铅锌资源储量 960 多万吨 并且成矿条件优越 矿 化范围没有封闭 200 米以下还具有一定的找矿前景 已提出中深 部勘查计划 本区矿石除含铅 锌外 还伴生有丰富的银 钼等多 种金属成分 矿区地质环境好 矿山开采条件优越 目前公司正在 矿权的办证及变更中 第三章第三章 主要建设方案主要建设方案 根据河南省国土资源部门对铅锌矿生产规模的要求结合选厂 实际生产规模 设计矿山开采规模为 30 万吨 年 采用地下开采方 式 3 1 1 设计设计利用利用储储量的确定量的确定 按照有关规定 设计中应对 122b 类和 333 类的资源量分别 取 1 0 和 0 6 的可信度系数 则本次设计利用的储量为 600 万吨 设计利用储量 保有资源量 可信度系数 3 1 2 可采可采储储量与开采量与开采损损失量失量 可采矿石量 设计利用储量 回采率 本次设计利用的储量为 600 万吨 按照该矿已往的生产经验 开采过程中综合回采率为 94 贫化率为 6 则可采储量为 564 万吨 采矿损失矿石量 设计利用储量 可采储量 600 564 36 万吨 17 3 2 开采方案开采方案 3 2 1 建建设规设规模模 根据公司选厂的生产规模要求 设计矿山铅锌矿生产能力为 30 万吨 年 3 2 2 产产品方案品方案 本企业自己有铅锌选矿厂 因此该矿的最终产品为原矿自售 给本企业选矿厂 3 2 3 矿矿山服山服务务年限年限 根据以上设计的可采矿量和确定的开采规模 矿山开采的服 务年限可按下式进行计算 T Q 1 K q 1 r 600 1 6 30 1 6 20 年 式中 T 服务年限 年 Q 设计利用储量 吨 Q 600 万吨 q 建设规模 吨 年 q 30 万吨 年 K 综合开采损失率 K 6 r 综合开采贫化率 r 6 即矿山开采服务年限为 20 年 3 2 4 矿矿山工作制度山工作制度 矿山为地采矿山 根据其开拓方案和参照类似矿山的工作制 度 确定本矿山的工作制度为 年工作 300 天 每天 3 班 每班工 18 作 8 小时 3 3 矿矿床开采床开采 矿区内地形复杂 地表切割深度大 所圈定的矿体 倾角大 厚度薄 因此不适宜进行露天开采 另外 本矿山在以往的探矿生 产过程中对未采矿段已形成有较为完整的地下开拓工程 因此本 方案确定该矿山仍采用地下开采 3 4 各各矿矿体开拓运体开拓运输输方案的确定方案的确定 3 4 1 各各矿矿山原有开拓工程情况山原有开拓工程情况 该矿区已形成一定的探 采井巷工程 为地下开采矿山 开拓 系统为平硐 溜井开拓 采矿方法是浅孔留矿法 3 4 2 中段高度的确定中段高度的确定 根据该矿山矿体的赋存特征 矿体采用浅孔留矿法进行开采 依据该矿山以往生产中形成的井巷工程和浅孔留矿法块段构成要 素 以及原有探矿巷道和开拓工程标高 此次设计利用 确定开 采中段高度为 20 50 米 矿区内开拓系统的平硐 运输平巷和运输石门断面均为三心 拱形 断面规格为 2 2 2 米 2 风井 通风人行天井断面为拱形 断面规格为 2 2 米 2 设计井下运输平巷内铺设轨距 600mm 12kg m 的轨道 采用 YFC0 5 6 型矿车运输 设计在风井和通 风行人天井内的一侧安装梯子间 以便于人员安全 便捷上下 19 3 4 3 运运输输方式的确定方式的确定 1 各运输平巷内的运输方式 按照矿山的生产规模 矿体的 日生产能力不大 每天的出矿量仅为 100 吨 并且井下运距不长 矿山在以往生产中运用人力推车的方式进行运输 通过几年来的 生产证明 人力推车的方式完全能够满足矿山的生产需要 能够 达到矿山的生产规模 因此确定该矿山在平巷内的运输方式为人 力推车 2 运输设备的选择 由于矿山生产规模不大 在平硐和各中 段运输巷道内采用人力推车的方式进行运输 矿山采用 20 台 YFC0 5 6 型矿车进行运输 3 矿体运输线路 矿体的运输线路 矿体各中段采下的矿石 放矿漏斗 各中 段运输平巷的矿车内 运输石门 放矿溜井 中段运输平巷 平 硐 地表存矿场 3 5 各各矿矿体通体通风风 局部通 局部通风风与防与防尘尘和安全出口和安全出口 3 5 1 通通风风 防 防尘尘 1 通风 按照各矿体采用的开拓方案 本着以尽量减少通风设施和便 于通风管理为原则 依据 金属非金属矿山安全规程 矿山井下通 风方式设计机械抽出式通风 将风机安装在风井口 通风系统 新 鲜风流 平硐口 中段运输平巷 一侧的通风人行天井 联络道 20 采场 另一侧联络道 另一侧的通风人行天井 回风平巷 风 井口 地表 矿体采用留矿法回采 根据确定的通风系统 通过少 量的通风构筑物 形成平行双巷式通风网路 2 通风线路 矿体通风线路 新鲜风流 平硐口 中段运输平巷 一侧的 通风人行天井 联络道 采场 另一侧联络道 另一侧的通风人 行天井 风井 地表 井下采 掘作业面和局部通风不良的地段 增加局扇强制通 风 3 5 2 矿矿井井下通井井下通风风所需所需风风量和量和风压计风压计算算 1 井下各工作面风量计算 矿体采用留矿法回采 按井下各地点需风量计算 确定回 采工作面需风量为 2 0m3 s 掘进工作面需风量取 1 75m3 s 计算出矿体所需总风量为 9m3 s 详见下表 矿井总风量为 1 kQQ 1 2 7 5 9m3 s 式中 Q 矿井总风量 m3 s Q1 工作面需风量和 m3 s k1 漏风系数 取 1 2 矿体各工作面需风量 表 4 3 21 序 号 工作面名 称 单个工作面 需风量 m3 s 同时工作 面数量 个 合计需风 量 m3 s 备 注 1 掘进工作 面 1 7523 5 2 回采工作 面 2 024 0 4合 计7 5 5 总 计 9 井下 漏风 系数 取 1 2 2 风量校核 按同时作业的最多人数进行风量校核 Q1 4n 井下工作面 每人需风量按 4m3 min 计算 式中 Q1 井下人员需风量 m3 s n 井下同时作业的最多人数 凿岩爆破工 4 人 采矿 运输工 8 人 安全通风 1 人 维修及电工 1 人 工程技术人员 1 人 管理人员 1 人 信号工 2 人 按 18 人计算 经计算 Q1 18 4 72m3 min 1 2m3 s Q Q1 22 按排尘风速进行风量校核 按采场风速不小于 0 5m s 计算 Q 采 0 5 S采 0 5 6 3m3 s Q Q 采 式中 Q 采 回采工作面需要风量 m3 s S 采 采场断面积 取 8m2 按掘进风速不小于 0 25m s 计算 Q 掘 0 25 S掘 0 25 4 1m3 s Q Q 掘 按行人巷最低风速计算 Q 平巷 0 25 S平巷 m3 s 0 25 4 4 1 1m3 s 按风速校核矿井需风量 Q2 Q 采 Q掘 Q硐 K漏 3 1 1 1 1 2 6 2m3 s 23 Q Q2 能够满足要求 经校核矿体所需总风量为 9m3 s 能满足矿体内不同用风 点的需风量 3 矿井通风阻力计算 设计对矿区内通风最困难的线路计算风阻 得出的数据必定 能满足矿区内其他通风线路的通风阻力 经对采区矿井通风系统的分析 采区井下通风最困难的线路 为 新鲜风流 平硐口 中段运输平巷 一侧的通风人行天井 联络道 采场 另一侧联络道 另一侧的通风人行天井 中段运 输平巷 风井 地表 矿井通风摩擦阻力按下式计算 2 3 ii q s PL h 计算公式中所列数据详见表 4 4 式中 hi 巷道通风阻力 Pa S 巷道的通风断面 m2 P 巷道的周边长度 m L 通风巷道长度 m qi 巷道的通风风量 m3 s 巷道的通风摩擦阻力系数 Ns2 m4 经计算矿井通风负压为 73 8Pa 负压计算见下表 矿体负压表 表 4 4 24 序 号 巷道 名称 支 护 方 式 摩擦 阻力 系数 a 巷道 周长 P m 巷道 长度 L m 通风 断面 S m2 风量 Q m3 s 负压 H Pa 1平硐 局 支 0 0166 21404 4912 6 2平巷 局 支 0 0126 22804 4926 1 3天井 局 支 0 036 01204 0612 1 4采场 局 支 0 0688 00504 033 8 5风井 局 支 0 026 0174 099 6 6小计64 2 7局 阻 15 9 6 8合计73 8 4 矿井风阻 等积孔计算 井下风阻计算公式 25 2Q h k 73 8 92 0 9 k 井下总风阻 hi 巷道通风总阻力 Pa Q 矿井总风量 m3 s 通风等积孔计算 k A 19 1 1 19 1 30 9 k 井下总风阻 A 通风等积孔 通过以上计算 得出矿井通风等积孔为 1 3 大于 1 因此得 出井下通风难易程度为中等 3 5 3 通通风设备选风设备选型型 矿山需风量为 9m3 s 负压 73 8Pa 1 风井通风机械选型计算 1 计算风机风量 Qj KQ 1 1 9 9 9 式中 Qj 风机的计算风量 m3 s Q 矿井所需风量 m3 s K 通风装置的漏风系数 取 1 1 2 计算风机风压 26 Hj H h Hd hc Hz 73 8Pa 150 1 4 50 275 2 Pa 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 取 150Pa hc 消声装置阻力 取 50 Pa Hz 自然风压 可忽略不计 Hd 扩散器的动力损失 取 1 4 Pa 3 电动机功率计算 kw 5 2 70 0 98 0 1000 275 29 9 3 1 1000 1 m jjH Q KN 式中 Qj 风机的计算风量 m3 s Hj 风机的计算风压 Pa N 电动机功率 kw K 备用系数 取 1 3 1 风机效率 0 70 1 传动效率 取 0 98 矿井选用型号为 K40 4 No 9 风机 风机的风量范围 6 2 13 5 m3 s 全压范围 136 629 Pa 配套电动机型号为 Y160M 4 功率 11kW 通过以上计算 K40 4 No 9 风机能够满 足矿山开采过程中最困难通风线路通风的需要 必须配备一台同 型号的电机备用 27 3 5 4 局部通局部通风风与防与防尘尘 局部通风选用 JK58 1N04 型局扇 配套电机 5 5KW 风筒直 径 400mm 采用矿用阻燃塑料风筒 采用压入式的通风方式 将新 鲜风流送至掘进用风点 为减少漏风或风流内部循环 提高通风 效果 对采空区或废旧巷道设密封墙封闭 为保证井下生产安全和人员身体健康 必须采取以下局部通风 防尘和个体防护措施 A 采用湿式凿岩 抑制矽尘飞扬 减少工作面生产人员的直 接吸尘量 B 佩带个人防护设施 直接掌握工作面生产人员的身体状况 定时轮换工作岗位 C 工作面爆破后 必须加强通风 并进行喷雾洒水抑制矽尘 飞扬 D 掘进工作面必须进行局部通风 独头掘进工作面较长时采 用压入式通风 E 加强通风管理 提高有效风量和工作面环境综合合格率 3 5 5 安全出口 该矿山设计各矿体的平硐和风井作为安全出口 矿山的开拓 系统形成后矿区内各矿体每个中段至少有 2 个便于行人的安全出 口 并且和通往地面的安全出口相通 可保证矿山安全出口的需 要 矿区内的风井作为矿山的安全出口 应设置梯子间 28 3 6 矿矿井防治水方案井防治水方案 3 6 矿矿区水文地区水文地质质条件特征条件特征 3 6 1 地表水体地表水体 矿区内无大的地表水体 矿区地势北部高 南部低 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沙河 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 对矿床充水影响较小 3 6 2 含水层 矿区内主要含水层为第四系孔隙含水层 基岩风化裂隙含水 层和构造破碎裂隙含水层 1 基岩风化裂隙含水层 主要分布在地表玄武安山岩的风 化带内 风化带深度一般小于5m 潜水面随地形而变化 流场形 态受地形控制 该带富水性不均一 基岩风化因受岩性 构造和地 形的影响 使得风化带厚度大小不均一 在山顶 风化裂隙水埋藏 深度大 水量很小 山坡地段 随着地形坡度变缓 汇水面积增大 风化裂隙水埋藏变浅 易形成富水性含水层 但水量亦较小 基岩 风化裂隙含水层主要分布在地表基岩风化带内 潜水面随地形变 化而变化 流量形态受地形控制 地下水在山脊两侧由高往低向 中部沟谷运动 最终以泉的形式排除地表 基岩风化裂隙含水层 厚度增厚 水量也增大 常在山麓地带溢出成泉 地下水动态随季 节变化明显 据泉水调查资料 丰水期 泉水流量一般0 01 0 20 升 秒 枯水期 则大多泉水干枯 29 2 构造破碎带裂隙含水层 主要分布在断裂破碎带中 破碎 带直接出露地表 接受大气降水补给 深部坑道揭露后 局部可能 发生有少量漏 滴 水现象 漏水程度随季节变化 一般干旱时漏 水量较小 雨季漏水量较大 雨季强度高于其它季节 说明地下水 补给量极为有限 随季节变化 裂隙埋藏水在各构造裂隙带及一 个构造的不同部位 构成不同的含水体系 但含水性不均一 彼此 之间无明显的水力联系 因此 矿区内基岩地下水彼此孤立 无统 一的地下水面存在 3 第四系孔隙含水层 分布于矿区南部地区沟谷和低洼处 呈东西向出露 出露宽度在60 160m 之间 出露长度在1200m 左右 主要为残坡积物 及现代河床砂砾石堆积 厚度在3 15m 根据当地村民井调查取样分析结果表明该地下水无色 无味 透 明 水温一般10 13 细菌分析细菌总量为2 个 L 大肠杆菌群 少于3 个 L 水质良好 水化学类型为HCO3 Ca 型或 HCO3 SO4 Ca 型水 总硬度13 88 19 12 德国度 矿化度 0 2550 0 4461g L PH 值为6 5 7 3 矿区内水位埋深 2 50 15 00m 涌水量为0 170 5 702m3 d 3 6 2隔水隔水层层 基岩风化裂隙含水层以下 未经风化的 完整的火山岩 即为 隔水层 亦为矿体的直接顶 底板 除近地表处和破碎带两侧一定 范围内裂隙发育 接受降水渗入补给外 其中 深部岩石裂隙不发 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 30 水层 3 6 3 充水因素充水因素 矿山开采中的充水因素主要是构造破碎带裂隙水 属裂隙 充水矿床 据观察 矿区岩石裂隙绝大部分的连通性差 对矿床充 水影响不大 区内规模较大的断裂为压扭性 透水性弱 虽然部分 矿体最低开采标高位于该区侵蚀基准面以下 故未来矿床开采不 会受到水患的危害 但是雨季要注意坑道的涌水量 防止水患发 生 3 6 4 未来供水方向未来供水方向 根据国家颁布的生活用水标准 1985 年8 月16 日公布 1986 年 10 月实施 根据当地民井取样分析结果矿区内第四系含水层孔 隙水适合饮水标准 是当地最佳供水水源 可以满足居民和矿山 用水 综上所述 水文地质勘查类型属二类一型 本矿床以裂隙含水层 充水为主属第二类 矿 床水文地质条件属简单偏复杂类型 3 7 工程地工程地质质条件及开采后的条件及开采后的变变化化 本矿属于裂隙充填矿床 矿化充填于断裂中 决定其工程地 质条件的为矿体本身及其上下盘的围岩 3 7 1 矿矿体体 本区铅矿赋存于压扭性断裂中 断裂带中的破碎岩石由于 31 矿化和蚀变而比较致密坚硬 特别是富矿段部分 稳定性更好 具 有整体性结构 岩石质量指标大于50 质量等级属于中等 3 7 2 矿矿体体顶顶 底板岩石 底板岩石 矿体赋存于岩中的断裂内 近矿围岩 即矿体上盘 下盘为玄 武质安山岩 安山岩 由于多期矿化和硅化等蚀变 岩石坚硬 块 状构造 具整体性结构 线裂隙率1 3 条 m 岩石硬度为 级 抗压强度890 1692Mpa 特别在中 深部 风化程度 岩石裂隙发 育程度逐渐减弱 岩石稳固性 抗压强度还会增强 更好 岩石质 量指标大于50 其质量等级中等 综上所述 矿山工程地质勘探类型为第二类块状岩类 矿山工 程地质勘探条件总体属于中等类型 稳固性较好 坑道施工中一 般无须支护 但在采空区部分应做好防护工作 同时在施工过程 中如遇成矿后构造活动 使矿体遭破碎地段应采取支护安全措施 确保安全施工 安全生产 3 7 环环境地境地质质条件及开采后的条件及开采后的变变化化 3 7 1 自然自然环环境状况境状况 矿区属于中山区 切割强烈 平均年降水量897 8mm 年平均 气温12 1 沟谷中流水量很小 呈季节性变化 当地人口密度小 以农业为主 经济不发达 矿山规模小 所以 矿区自然环境 社 会及环境质量现状较好 3 7 2 地地质环质环境境现现状状 矿区处于地震活动区 据 中国地震动参数区划图 GB 32 2001 本区地震基本烈度为 度 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 水文地质条件简单 区域岩石 稳定性好 风化作用微弱 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 3 7 3 矿矿区区环环境地境地质预测评质预测评价价 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 1 废石处理 采矿产生的废石尽量充填到采空区 消化在坑 道内 如果较多 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 字型排水沟 防止洪水来时造成泥石流危害 2 废水排放 坑道排出的废水 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 矿山前期开采主要在P1 2 矿体 440m 中段以上矿体 形成采空 区主要集中在 440m 中段以上 因此在下部采矿时 一定要对上 部采空区进行全面调查了解 并实测上图 避免井巷穿透采空区 开采掘进工作接近采空区时 应留保安矿柱 切实加强探水工作 完善防护措施 免受其害 3 7 4 开采技开采技术术条件小条件小结结 33 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 矿区工程地质条件中等 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 矿渣 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 第四章第四章 矿床开采矿床开采 4 1 开采开采顺顺序序 4 1 1 矿矿山各山各矿矿体开采体开采顺顺序的确定序的确定 矿体的开采要遵守先易后难 安全高效的原则 矿区内矿体 采用平硐 溜井开拓系统 各矿体开拓系统之间相互独立 4 1 2 中段内的开采 中段内的开采顺顺序序 同一矿体采用自上而下的开采顺序 对同一矿体同一中段的 开采则采用后退式的开采顺序 4 2 矿矿山推荐的生山推荐的生产产能力及能力及验证验证 4 2 1 矿矿山生山生产产能力的推荐能力的推荐 矿山均为地下开采的方式 按照河南省国土资源部门规划的 生产能力 30 万吨 年 1000 吨 日 开采 34 4 2 2 各各矿矿山生山生产产能力能力验验证 根据矿山各矿体的赋存状况和开采的技术条件 矿体均采用 浅孔留矿采矿法进行开采 矿山开采时只需同时 6 个矿块同时生 产 就可达到推荐的 300t d 能力 且有较大生产能力的富裕 4 2 3 矿矿区利用区利用远远景景储储量量扩扩大生大生产产能力或延能力或延长矿长矿山生山生产产年限年限 的可能性的可能性 本矿区范围较大 矿区总的勘探程度低 该区成矿前景明显 还有一些没有做过地质工作的空白区存在 特别是矿体深部没有 工程进行控制 从生产勘探报告圈定的矿体看 深部没有立即尖 灭的趋势 矿体还有向下延伸的可能 因此矿山在今后的生产中 可在深 边部及周边地区布置一些探矿工程和实施探矿工作 有 望增加矿区储量 矿山在下一步生产中不可能扩大生产能力 但 可延长矿山服务年限 4 3 矿矿区各区各矿矿体开采崩落范体开采崩落范围围的确定的确定 据对开采地段和深部施工坑探工程的观察 矿体赋存于矿区 的山坡上 部分矿体适合平硐开拓 区内水文地质条件简单偏复 杂 矿区常年干旱 雨量有限 坑道水量不大 只是在向深部开采 时 注意及时排水 矿体上下盘围岩为熊耳群火山熔岩及碎裂安 山岩 受到硅化等热液蚀变 比较坚固 块状结构 裂隙不发育 硬度等级高 岩石质量指标大于50 开采中一般情况下 无需支 护 只是在构造重新活动地方或采空区注意支护 严防冒顶 片帮 35 事故发生 矿床工程地质属简单类型 鉴于矿区工程地质条件属简单类型 参照 金属非金属矿山 安全规程 和 采矿设计手册 中的有关规定和本矿区的矿 岩物 理机械性质 矿体产状及有关类似矿山的经验对该矿体矿 岩 层 的端部和上下盘移动角取 70 第四系取 45 4 4 采采矿矿方法的方法的选择选择 4 4 1 开采技开采技术术条件条件简简述述 勘探中圈出工业矿体形态较规则 呈透镜状 脉状产出 两侧 与围岩界限清晰 矿体厚1 07 3 00m 平均1 62m 4 4 2 采采矿矿方法方法选择选择原原则则 根据各个矿体的赋存特征 矿体采用地下开采时 其选用的采 矿方法一般情况下应遵循以下原则 1 安全可靠 2 开采成本低 3 损失和贫化小 4 工艺简单 技术成熟可靠 5 矿块生产能力大 劳动生产率高 4 4 3 采采矿矿方法的方法的选择选择 该矿区内的 4 矿体 平均倾角 50 70 属于急倾斜矿体 平局 厚度为 1 05 2 60m 属于薄矿体 矿区内工程地质条件属简单类 36 型 围岩稳固 水文地质条件简单类型 综上所述 适合本矿山各 矿体的采矿方法为浅孔留矿采矿法 4 4 4 浅孔留浅孔留矿矿采采矿矿法法 1 矿块构成参数的选定 1 阶段高度 30 50 米 本矿为 20 50 米 2 矿块布置 矿块沿走向方向布置 矿块尺寸为 40 60 矿 体厚度 20 50 米 3 矿块间柱宽 4 6 米 顶柱 3m 底柱高 5m 漏斗间距 5 7 米 联络道间距 5 7 米 2 采准切割工作 采准切割工作 在阶段运输沿脉平巷中每隔 35 45 米间隔向 上开凿脉内天井 在天井中按间距 5 米向采场内侧掘进联络道和 拉底平巷 在中段运输平巷中每隔 5 7 米向上掘小溜井与拉底 巷道贯通后在基础上劈漏形成漏斗 3 回采落矿工艺 回采工作包括凿岩 爆破 通风 局部放矿和安全处理 自拉 底巷道开始 自下而上分层回采 分层高度 2 2 5 米左右 选用 2 台 YT 25 型凿岩机进行采矿 钻头 38 40 最小抵抗线 0 8 米 孔距 0 8 米 孔深 2 0 2 5 米 采用浆状炸药 8 号雷管一 次点火 每次放出的矿石量为落矿量的 1 3 保持作业空间高度为 2 米 4 通风 37 新鲜风流自脉内运输平巷经人行通风天井和运输石门至采场 工作面 清洗工作面的污风由采场回风天井回到上中段 最后经 各回风巷道和通风井排至地表 开采矿体最上部中段时的通风线 路是 自采场排出的污风经联络道到达风井 最后经风井口的风 机抽到地面 矿区内的采空区必须经过处理 将漏斗 联络道 采 空区用废石和混凝土密闭 确保污风只能通过通风行人天井和回 风平巷流入风井 严禁污风流入采空区 5 矿柱回采和空区处理 为了保证矿房回采的安全 矿柱滞后于矿房回采 一般情况 下 矿柱要滞后于矿房 1 2 个块段才进行回采 以保留上部回风 系统正常使用 采取隔一采一的方式 如遇断层 裂隙 褶皱等特 殊情况 应报工程技术人员采取措施回采或保留矿柱 回采顶柱 和间柱 应预先检查运输巷道和行人联络道 确保安全的情况下 再进行回采 矿柱回采结束后 要封闭采空区 当大范围采空区形 成后 围岩不能自行崩落时 可采用强制崩落 以避免突发的空区 塌落影响生产 6 主要技术经济指标 单个矿块生产能力 60t d 矿石损失率 6 矿石贫化率 6 38 4 5 主要工程及工程量主要工程及工程量 4 5 1 井巷工程井巷工程 矿山各矿体均为地采方式 其主要井巷工程有 平硐 斜井 风井 中段运输平巷 通风人行天井 溜矿井 采准切割工程等 各个矿体的开采井巷工程断面和装备如下 1 平硐 斜井 中段运输平巷 矿区内开拓系统的平硐 运输平巷和运输石门断面均为三心 拱形 断面规格为 2 2 2 米 2 主要用途为运输矿石 人员出入 架 设供电 通讯线路 作为坑内新鲜风流的入口与通道 平硐内采用 矿车运输方案 铺设 12kg m 轨道 轨距 600mm 各中段采下的矿 石由放矿漏斗放至矿车内 然后由工人沿阶段运输平巷的轨道将 矿车推至溜矿井口 放到下一中段运输平巷 人工推到地表 最后 人工推至存矿场 在平巷一侧壁上架设供电 通讯线路 风管和风 筒 在平巷一侧修水沟 运输石门和中段运输平巷修成 5 的正向 坡度 以利于工作面涌水自流至地表 平巷施工在矿体下盘的岩 石中 平巷围岩以黑云大理岩 片岩为主 矿体及顶底板岩石经蚀 变 致密坚硬 强度高 稳定性较好 矿床开采工程地质条件属简 单类型 因此设计平巷局部支护 当施工过程中如遇断层和矿岩 破碎带地段采用适当方式进行支护 3 风井 通风人行天井和行人上山 断面为拱形 断面