铁锰矿3.0万ta地下开采初步设计

四川省XX县XX矿冶有限公司XX铁锰矿30万T/A地下开采初步设计二一二年三月四川省XX县XX矿冶有限公司XX铁锰矿30万T/A地下开采初步设计总经理总工程师项目负责人二一二年三月目录1总论111概述112矿山建设条件213编制依据及主要建设原则314建设规模及产品方案615主要建设方案确定616主要问题和建议102矿山地质1121矿区地质1122矿体地质特征1223矿石特征1424开采技术条件1625储量计算1726存在问题及建议183采矿1931开采方式及开采范围1932矿山生产能力确定1933开拓运输系统2234采矿方法2435排水系统及井下通风2936井巷基建及回采进度294矿井通风3241通风系统设计的主要原则3242通风系统方案选择3243通风系统参数325矿山机械3851坑内运输3852压气设备的选择4153坑内供排水4454机修456总图运输4661矿区概况4662矿区总体布置4663内外部运输4764主要工程量及设备表487电气与通讯5171概况5172设计范围5173设计依据5174设计主要依据的规范5175电气5176电修5477井下通信联络系统5478监测监控及定位系统558矿山给排水6081设计范围6082设计用水量6083给水系统6184排水系统629土建6391设计基础资料6392工程地质6393建筑材料及施工力量6394设计选用的规范、规程6395设计原则6496建筑、结构设计说明6410通风除尘与供热66101概述66102通风66103除尘6611环境保护67111环保设计依据和执行的环境保护标准67112区域环境质量现状67113主要污染源及污染物68114矿区绿化70115环境影响分析70116环境投资及定员70117水土保持与复垦7112矿山安全与卫生74121设计依据74122主要危险、有害因素分析74123矿山安全技术措施75124安全机构设置与应急预案82125安全与工业卫生的措施投资83126安全卫生预期效果8313节能84131能源消耗及评价84132节能措施8414投资概算86141编制依据86142各项费用的计取86143投资分析86144资金筹措及费用8615技术经济89151设计的主要内容89152企业组织及定员89153销售收入91154产品成本和费用计算91155经济效益分析93156利润及经济评价指标94附件1、企业法人营业执照（注册号5107271800206）2、采矿许可证（证号5100000411113）1总论11概述111设计项目名称四川省XX县XX矿冶有限公司XX铁锰矿30万T/A地下开采初步设计。112建设单位建设单位为四川省XX县XX矿冶有限公司。113项目提出的原因该矿山自2004年办理采矿权以来，只对浅部矿体进行开采。对现有的巷道进行改造，包括对不合理的以及采空的巷道加以封闭。目前巷道的布置和采矿方式均与最初的设计不吻合。为了确保国家矿产资源的合理开采和利用，实现安全、高效、合理正规开采，形成150T/D30万T/A铁锰矿地下开采系统，受四川省XX县XX矿冶有限公司委托，现对XX铁锰矿进行开采初步设计及其安全专篇的编制工作。矿山2004年12月取得采矿许可证，采矿许可证号为5100000411113。采矿许可证范围见表11。表11矿区范围拐点坐标一览表拐点编号X坐标Y坐标13603780184096052360377518409878336036901840994243603700184102245360361518410385636031351841037573603135184098708360321718409595有效期2004年12月2014年12月面积03987KM2深度2800M2400M规模3万T/A12矿山建设条件121矿区位置及交通虎牙铁锰矿矿区大坪东矿段位于四川省XX县虎牙乡325方位平距约35公里处，矿区中心地理坐标为东经1040230，北纬323300。矿区内有约6KM的简易公路通至虎牙，南侧约4KM处有虎牙XX公路，距离XX县城约68KM，XX至江油有132KM的水泥路面公路，江油市有火车站与外部相通，交通较为方便。122地理及经济状况矿区所处地段为北西高陡，南东低缓的单面山，为侵蚀山地高原貌特征，区内沟谷深切，悬崖陡壁遍布，最高海拔为3997M，最低谷海拔1520M，相对高差近2477M，一般海拔高度在2300M3200M，矿区海拔较高，相对高差大，显高原高山气候特征，气温垂直分带明显，昼夜温差大，每年10月至次年4月为严寒季节，59月为雨雾季节，冬季平均气温在510。矿区为高山无人居住区，区内仅有矿山人员居住，山脚一带的缓坡地带有少量藏族、汉族杂居，居民散布，以农业为生，种植玉米、大豆、荞麦等，尚能自给自足，药材、木材、矿产资源丰富，但无工业企业，总体经济条件较差，区内矿产资源丰富，矿产资源开放较发达，是典型的矿产资源开发性经济，矿区周围无自然保护区和名胜旅游区，该区处于经济开发初始状态，植被发育，大气环境未受污染，自然环境容量大。123电源及供电条件该地区电力资源丰富，现矿区已有供电线路，电源充足可靠，输配电设施完善。124供水条件矿区位于地下水的迳流、排泄地带，水量充足，矿山现有的水源可满足150T/D规模采矿生产及生活用水量要求。125原材料供应及协作条件主要原材料为火工器材、水泥、钢材、木材等，在本地均可购进，其它备品配件在外地购买，当地矿山企业能互相协作，确保生产正常进行。126地质储量据地质勘查局六0四地质队提交的四川省XX县虎牙锰铁矿区大坪东矿段XX矿冶有限责任公司2007年矿产资源/储量核实报告及国土资源厅矿产资源储量登记备案的资源储量，设计对开采范围内的资源储量进行了计算。矿区范围保有资源储量（122B333）2046万吨，其中（122B）25万T，（333）1796万T。13编制依据及主要建设原则131编制依据及基础资料1311国家、地方政府、主管部门及行业的有关安全规定1）中华人民共和国矿山安全法（1992年11月7日全国人大常委会第28次会议通过，中华人民共和国第65号主席令）；2）中华人民共和国劳动法（1994年7月5日颁发）；3）中华人民共和国矿山安全法实施条例（1996年10月30日劳动部颁布）；4）中华人民共和国消防条例国务院1984年5月13日发布；5）国务院关于加强防尘防毒工作的决定国发198497号；6）中华人民共和国安全生产许可证条例7）国家安全生产监督管理总局安监总管一字200529号“关于印发非煤矿山建设项目初步设计安全专篇编写提纲和安全设施设计审查与竣工验收表格式的通知”（2005年4月29日）。8）非煤矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法（国家安全生产管理局第18号令）。9）国务院安委会办公室关于贯彻落实国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知精神进一步加强非煤矿山安全生产工作的实施意见（安委办201017号）10）国家安全监管总局安监总管一2010168号“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”。11）四川省安全生产监督管理局关于“对非煤矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收中有关安全设施问题”的回复。12）非煤矿山企业安全生产许可证实施办法（国家安全生产监督管理局第20号令）。13）四川省非煤矿矿山企业安全生产许可证实施细则（试行）（川安监2010140号）。14）四川省金属非金属矿山安全生产标准化建设实施规范（川安监2009129号）1312采用的主要技术规范、规程、标准1）生产过程安全卫生要求总则（GB1280191）；2）工业企业厂矿噪声排放标准（GB123482008）；3）机械安全避免人体各部位挤压的最小间距（GB1226531997）；4）矿山电力设计规范（GB500702009）；5）工业企业总平面设计规范（GB501871993）；6）建筑设计防火规范（GB500162006）；7）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB500581992）；8）消防安全标志设置要求（GB156301995）；9）建筑物防雷设计规范（GB5005794）；10）供配电系统设计规范（GB500522009）；11）工业企业噪声控制设计规范（GBJ8785）；12）生产性粉尘作业危害程度分级检测规程（LD841995）；13）爆破安全规程（GB67222003）；14）金属非金属矿山安全规程（GB164232006）；15）冶金企业安全卫生设计规定冶生1996204号文；16）工业企业设计卫生标准（GBZ12002）；17）金属非金属矿山废石场安全生产规则（AQ20052005）。1313设计依据的基础资料1）设计委托书2）四川省XX县虎牙锰铁矿区大坪东矿段XX矿冶有限责任公司2007年矿产资源/储量核实报告地质勘查局六0四地质队2007，10；3）四川省XX县XX矿冶有限公司XX铁锰矿矿山地质环境影响评价报告（四川省地质矿产勘查开发局一0九地质队20044）；4）采矿许可证（证号5100000411113）；5）金阳县XX铁锰矿开采方案四川省冶金设计研究院2006；6）业主提供的其它有关资料。132开采范围和开采方式的选择开采范围采矿许可证许可的范围内的第4层、7层矿体。根据矿体的赋存条件、埋藏深度、矿体围岩的稳定性，以及矿山开采现状，矿山采用地下开采。133建设原则根据国家有关经济建设的方针政策，结合工程的具体情况确定以下原则1认真贯彻党和国家对民族贫困地区经济建设方针政策，坚持基本建设程序、设计程序和深度要求，努力利用现有矿山综合条件，加快生产建设，使之投资省，周期短，见效快，经济效益高。2设计符合国家现行的技术政策、产业政策的要求；3设计达到“初步设计”深度要求；4设计达到国家安监总局“安全专篇编写提纲”的具体要求；5各专业设计符合国家有关设计规范的要求和我公司技术、质量、规定；6从实际出发，采用技术可靠，经济实用，简单易操作的生产工艺技术和设备，提高效率和确保矿山安全生产；7工程设计精打细算，力求在满足工艺要求的前提下，尽量利用现有设施；8严格执行国家经济建设方针、政策及有关标准规范。贯彻“安全第一，预防为主”的方针，重视环境保护、劳动安全、工业卫生及消防等各环节的“三同时”。14建设规模及产品方案141建设规模根据矿体条件，经验证确定生产规模为30万T/A。142服务年限矿山开采年限为80年（含基建期）。143产品方案矿石产品方案为原矿。15主要建设方案确定厂址，水源及供水系统，矿山开拓系统，采矿方法，井下供电系统等主要建设方案进行了综合技术经济比较工作，并推荐了技术可行、经济合理、切合矿山实际的方案。151采矿1生产能力30万T/A2开采范围、开采方式及开采顺序本次设计开采范围根据四川省国土资源厅批准划定采矿范围见表11，开采对象为矿区的铁锰矿矿体。开采方式采用地下开采。开采顺序自上而下。3开拓运输方案通过比较选定平硐溜井盲斜井开拓方案，硐内采用人工推运板车运输方案。矿山目前已在2675M标高处掘进了部分巷道，而且由于矿山地势较陡，为了运矿方便，已在2675M处设置了索道与306站连通。因此主平硐设在2675M水平。2675M以上矿石通过溜井下放到该水平，2675M水平以下矿石设置盲斜井将矿石提升到该水平再经平硐运出。主要开拓工程如下1）主运输平硐X36036400287，Y184101034388，Z2675M。断面为24M22M，该平硐主要承担整个矿山的矿石运输。2）盲斜井X36036146011，Y184100606178，Z2675M。断面为24M22M，该斜井主要承担2675M2415M间矿石的提升任务。3）回风平硐X36037676830，Y184097501168，Z2795M。断面为20M20M，风机安装于该平硐口。各个中段的沿脉运输巷道均与地表贯通，作为各中段人员的进出口。4采矿方法根据矿体开采技术条件采矿方法选用全面采矿法，采空区嗣后废石充填。（见采矿方法布置图）。5主要基建工程量根据设计的开采范围和基建开拓要求，本次设计总的基建工程量为1923M/87798M3。152矿山机械矿山的机修设施，维护日常的机修工作，其它设备大修由公司统一外委送协作单位进行大修。选用K45410型矿用抽出式轴流式风机，电机功率30KW，以满足井下通风需要。全矿耗气总量计算为1423M3/S，选用两台SCR150SA/W型单螺杆式空气压缩机。各中段的排水，采用自流排水至中段坑口外。153总图矿山企业组成如下地下开采区、主平硐、各中段平硐、井口办公室、配电房、修理车间等。详细布置见总平面布置图。1）地下开采区矿区位于XX县虎牙乡境内，本次地下开采矿体南北长500M，东西宽约700M，在矿区的1线4勘探线之间。2）主平硐主平硐断面24M22M，平巷内人工推运板车运输。主平硐布置在矿体的下盘，2勘探线附近，在移动界线20M以外，井口标高2675M，井口坐标为X36036400287，Y184101034388。3）回风平硐回风平硐设置在34勘探线之间，移动界限20M以外，平硐断面20M20M，井口标高2795M，井口坐标为X36037676830，Y184097501168。4）井口办公室布置在主平硐硐口附近，设计地坪标高2675M。5）机修机修设施任务是主要承担全矿的机电设备日常检修（小修），主平硐硐口附近6）配电房矿山双电源供电，一路电源引自外面变电所，另一路为主平硐口设置柴油发电机。配电房设置在主平硐口附近，地坪标高2675M。7）爆破器材库矿山已有3吨库容的炸药库。154给排水根据现场踏勘和观测，矿山各矿井所在位置的山坡上均有较多的山泉水，水质良好，涌水量能够满足各中段的生产用水，泉水通过20M左右的自然高差，经管道自流到个坑口的储水池，再利用水泵升压通过管道送往井下采矿用水、消防用水。泉水经消毒杀菌后，可满足矿山工业、生活用水要求。总用水量854M3/H，其中生产新水量833M3/H，生活用水量021M3/H。坑内废水经沉淀处理达标后排放，采用平硐排水沟自流排至山谷中。矿部生产和生活水利用排水沟排入沟谷。生活污水经化粪池处理后排放。155电力矿山已有10KV的变电站，可满足矿山生产需要。备用电源为80KW柴油发电机。本次设计的主要用电负荷为空压机、通风设施，用电设备安装功率3145KW；用电设备计算有功功率27028KW；企业年耗电能560170KWH。156安全避险“六大系统”为了进一步提高矿山井下安全生产的保障能力，确保生产安全，矿山应针对采掘工作面的不同情况，完善建立安全避险“六大系统”的设置和管理制度，设置专门人员进行管理维护。并根据井下采掘系统的变化情况，及时补充完善安全避险“六大系统”。157环境保护、安全卫生按照“三同时”的原则，本工程对生产过程中产生的炮烟、粉尘、废水、废渣和噪声均设置了净化处理设施，达到国家规定的排放标准后排放，职业安全、卫生及消防均按国家有关规定执行。158投资概算及企业建设经济效果评价本项目设计年处理原矿量3104T/A。项目的总投资66694万元，其中建设投资51694万元，流动资金150万元。本项目的产品方案为年产原矿3104T，年均销售收入为（含税）1200万元，年均利润总额为87835万元，年均税后利润总额为52701万元，项目全部投资财务内部收益率（FIRR）1313，全部投资回收期年25A（含建设期1A），由此可以看出本项目具有一定的盈利能力，本设计方案可行。项目建成后，可解决75人就业，充分回收国家资源，延长矿山服务年限，并为国家和地方增加税收收入，这对于社会和谐和富民，带动地方经济发展，促进当地矿业经济的发展都起到积极的作用。16主要问题和建议1矿山在基建和生产过程中，应加强地表岩移规律监测，进行岩石力学分析，进一步优化采场结构参数。2在矿山生产施工之前，要做好坑内排水、排泥工作，加强井下排水、通风管理，确保安全生产。3本设计依据的地质资料为矿权人提供的地质报告及相关图件，资料有限，今后生产中应根据矿区实际情况作适当调整、细化并进行更为合理的、满足各阶段设计深度要求的开采设计。4矿山在基建和生产过程中，应加强取样、边缘探矿和找矿工作，进一步提高储量级别，扩大资源量，延长矿山服务年限。2矿山地质21矿区地质211地层本区地层主要出露有石炭系中上统西沟群组（C23XG）、二叠系下统东大河组（P1D）、二叠系下统三道桥组（P1S）、三叠系下统波茨沟组（T1B）、三叠系中统杂谷脑组（T2Z）及第四系等浅变质地层。现将本区地层由老至新简述如下石炭系中上统西沟群组（C23XG）上部岩性为含泥质结晶灰岩。假整合接触二叠系下统东大河组（P1D）岩性为黑色炭质绢云千枚岩。二叠系下统三道桥组（P1S）岩性为结晶灰岩。假整合接触三叠系下统波茨沟组（T1B）上部岩性为含铁锰矿层；下部岩性为板状薄层状泥质结晶灰岩。整合接触三叠系中统杂谷脑组（T2Z）岩性为灰色钙质砂岩。不整合接触第四系主要以冲积层及残坡积层为主，河流冲积层分布于虎牙河一带，厚约1015M，残坡积层分布于山顶、山坡地带，上覆0103M的砂质土壤层，坡积层分布于陡壁、山麓附近，各处厚度不一。212构造该区大地构造位于XX松潘槽背斜中的龙门山褶皱带，区域构造呈东西向排列，显南秦岭槽背斜特征。矿段位于虎牙同向倒转向斜之北翼中段，区内为一南倾单斜构造，岩层产状1292601231，受区域褶皱构造的控制影响，致使本矿段区内次褶皱频繁，按褶皱形态分为二组一组北西西方向轴面南倾之复式倒转、平卧褶皱，褶皱紧密使矿层重叠数次，与之相伴的常有更次级的层间小折曲，计有大坪倒转平卧褶皱、牛鼻子亚口倒转向斜褶皱、神树岩窝倒转平卧褶皱、何家山倒转平卧褶皱；另一组为近于南北向之宽缓背向斜，褶皱幅度小呈波浪形发育于西部，有鹰鸡水、土地梁向斜，大马厂、老熊洞背斜。矿段内断层稀少，劈理、节理、裂隙较为发育。总体上矿段构造以褶皱为主，断层罕见；西部构造简单，东部构造较复杂。矿体受褶曲严格控制，未发现有破矿断层。213岩浆岩矿区内未见岩浆岩地层出露，仅在本矿区以北约7KM处磨子坪同斜倒转向斜的核部、虎牙关大断裂的两侧零星分布燕山早期花岗岩（），多呈脉状、墙状出现于层间裂隙或节理裂隙中，一般宽几米至几十米，规模不大，走向不定。岩石为浅灰色，细中粒花岗结构，局部见似斑状结构，块状构造。22矿体地质特征221含矿层地质特征矿床赋存于三叠系下统波茨沟组，属沉积变质型多矿种复式矿床，有磁铁矿、赤铁矿、铁锰矿、菱锰矿、含铁锰或不含铁锰质的绿泥石片岩、灰岩及薄层大理岩组成等组成含矿系，各组分在纵向和横向上交替相变。依据矿体排列规律，可分为上、中、下三个含矿层，下含矿层（13层）所夹铁锰矿的厚度极不稳定，品位低而无工业价值（在本矿区内未发现此含矿层）；中含矿层（47层）铁锰矿、锰矿互层分布，夹矸一般0203M，层位比较稳定，厚度及品位较好，具有工业利用价值（矿区范围内主采第6层）；上含矿层（811层）所夹锰矿或铁锰矿，因厚度小，相变大，延伸不稳定，而不具工业价值。因受构造剥蚀作用的结果，含矿层露头多裸露于悬崖陡壁之上。其分布东起扯马沟，与老队部矿段之含矿层紧连西和大坪矿段成为一个整体。沿走向向西经牛鼻子垭口、大坪老壳、士地梁，大马场至鹰鸡水再西延与大草地铁、锰矿区相壤，其水平长度达105KM，矿层最高出露于鹰鸡水粱之槽，海拔标高377805M。最低出露于东部扯麻索沟之槽。标高1525M，一般出露标高25003500M。沿走向出露之高差竞达2243M，沿倾斜出露。西部大马场至自洞沟一带，平距达38KM。高差达1620M左右。在木矿段内出露水平长800余米，海拔最高2805M，最底2452M，沿走向出露高差353M。含矿层层位稳定，呈似层状产出与上F嘲岩呈整合接触。矿层产状与上下围岩一致。其空间形态受褶皱构造总体为一单斜构造控制。矿层走向近于东西。同南缓倾剌，倾角1025。在深部平卧僭皱地段倾角较缓为10左右。222矿层特征按各类矿体赋存层位、矿石类型，化富集程度，以及工业上开发利用的可能性，可将赋矿地层分为上部赋矿层第8层一个分层、中部主矿层47层四个分层、下部赋矿层包括13层三个分层。具工业价值的矿体赋存于中部主矿层内。有铁矿第5层、第7层、锰矿第6层及铁锰矿第4层组成；下部赋矿层的局部地段具有一定的工业价值，但呈透镜状，规模小，不连续。其余无工业价值或价值不大。1铁矿体1第7层铁矿体由磁体矿及部份赤铁矿矿石组成。矿体贯穿整个矿段，长800余米。厚度及品位变化特征是厚度变化较大，中部厚度最大矿体东部好于西部，由地表向深部厚度逐渐变薄，品位略低。全矿段铁矿体厚度一般为028056M，平均036M，平均品位TFE4082。2第5层铁矿体由赤铁矿及部份磁铁矿矿石组成，矿体呈似层状产出，赋存层住稳定。矿石质量变化不大，厚度与品位由东向西，倾斜由上而下厚度变薄，品位略降低，矿体厚度为032095M，平均064M，TFE3714。2锰矿体锰矿体分菱锰矿石和锰铁矿石两种矿石类型（1）菱锰矿体菱锰矿体主要赋存于第6层，呈似层状出，无夹石以碳酸锰为主。矿体平均厚度018M，矿体平均品位MN2024，由地表向深部厚度、品位均变化不大。（2）铁锰矿体铁锰矿体赋存于第4层，呈似层状产出，层位稳定，长800余米，平均厚度056M，矿体平均品位TFEMN31124331，平均3818，其中TFE1607，MN2150。TFEMN025298，一般比值为046098，矿体中常有夹石12层，厚度020055M不等。23矿石特征231矿石类型根据矿石的结构、构造、物质组分含量及可选性试验结果，可将矿石分为铁矿石、锰矿石二种类型。其中铁矿石可进一步分为中品位酸性富磷低硫型磁铁赤铁矿矿石和低品位高酸性富磷低硫型条带状磁铁矿矿石平均品位低，需选矿。锰矿分为菱锰矿石和铁锰矿石。锰矿石一般为碳酸锰，少量氯化锰和硅酸锰。铁锰矿石为酸性高磷铁锰矿矿石。232矿石矿物组分铁矿石主要由赤铁矿、磁铁矿及其混合过渡类型的矿石组成；锰矿石以菱锰矿为主，有时有大量的锰铝榴石，矿物成分菱锰矿3075、锰铝榴石510赋存不普遍、石英530，氧化锰510、硅酸锰15，少量绿泥石、绢云母、磁铁矿；其颜色为蔷薇包、腊白色等，微晶、为显微粒状之鳞片变晶结构，层状构造铁锰矿主要由菱锰矿3055、石英含量不定微量30、方解石1015、磁铁矿15、蔷薇辉石5有时无、少量绢云母、绿泥石、黝帘石、绿帘石。浅灰白色、红灰色、具显微粒状至细粒结构，致密块体，具条带及层状构造。233矿石化学成分主要有用组分TFE、MN，锰矿石中MN平均2024，TFE平均693锰矿石中MN品位平均2346，TFE品位平均1607；铁矿石中MN品位平均336，TFE品位平均3937。主要造渣组分SI、CAO、MGO。有害杂质成分S、P，锰矿石中S品位最高0187，一般002005，P品位最高0468，一般013033铁锰矿石中S品位最高056，一般002007，P品位最高185，一般0409；铁矿石中S品位最高0931，一般002006，P品位最高215，一般1160；伴生有益元素主要为GA、CO。234矿石选冶性能、前期选矿试验101队采致第5、7层的磁铁矿赤铁矿，经过三段破碎三次筛分后，通过逐原焙烧磁选方法试验，精矿品位为4893回收率910，囡精矿品位低，含磷高达118不能满足治炼要求，且工艺复杂，成本高，暂时无法被生产所利用。、四川省XX县XX矿冶有限公司在南坝镇石坎建有富锰渣小高炉冶炼厂，把大坪东段锰矿山采出的原矿运至厂内焙烧冶炼使锰矿品位提高到30以上，同时去铁降硫，生产富锰渣直接外销。据生产实验，产品质量好，市场需求量大，经济效益较好。由于矿石的冶炼性能较好，XX矿冶有限公司经过一段时间的摸索和试验，为了节省能源，取消了矿石的焙烧阶段，将采下的MN品位为2342，TFE1584的铁锰矽石直接进入高炉冶炼，生产的富锰渣MN品位可到2932之间，TFE210、P0058、MN/TFE达15以上的富锰渣，冶炼回收率达90以上，证明铁锰矿石具有较好的选洽性能。而生产的附产品磷铁含MN品位仅有8左右，可在市场销售。通过这样可省去焙烧工艺流程，减少了成本，节省了能源。24开采技术条件241水文地质条件区内地表水系呈树枝状，大小沟谷（白洞沟、滴水崖、老熊洞沟、扯麻索沟）汇于虎牙河向东流入涪江；主要受大气降水、冰雪解冻补给，大部分大气降水沿地表汇入沟谷，部分大气降水沿岩石节理、劈理、裂隙渗入地下形成地下径流。总体地表水对矿体的开采影响程度不大。区内地下水类型主要为裂隙水，次为喀斯特水及潜水，裂隙水主要赋存在片岩及砂岩中，喀斯特睡赋存在灰岩中，潜水则赋存在地形低洼之残坡积层与基岩接触带附近，地下水补给主要来自大气降水，通过裂隙、节理形成地下水径流通道，顺坡自流、泉及蒸发排泄。由于矿山地势较高，矿区范围内矿体出露较高，均高于当地的侵蚀基准面，地势陡峻，有利于自然排水，矿区目前开拓巷道中旱季午睡，雨季时有少量涌水，本次工作是在旱季进行，据从矿山人员了解得知巷道内雨季时涌水量约08L/S，其涌水通过排水沟自然排水，可达到疏干的目的，对采矿影响不大。综上所述，矿区水文地质条件简单。242工程地质条件按四川省工程地质分区图划分测区属盆周岩溶化中山较稳定工程地质之龙门山强烈褶断中山负责工程地质亚区，区内无震或弱震区，根据中国地震动参数区划图GB183062001及建筑抗震设计规范GB500112001，评估区地震基本烈度为XII度。该区含矿层中岩石较坚硬，内摩擦角较大，稳固性一般，顶板岩石为钙质绿泥千枚岩，节理、裂隙发育，岩石稳固性略差，底板岩石为含绿泥石的结晶灰岩，节理、裂隙发育一般，岩石稳固性较好，经地表调查，矿体顶底板出露地表，自然人工边坡稳定角较大，采矿巷道顶壁基本稳固，局部因采矿范围过大及回采发生垮塌。综上所述，矿区内不良地质现象总体不发育，工程地质条件较好。243环境地质条件矿区范围内地表第四系覆盖薄，分布不均匀，多数为荒山，少量旱地。植被发育一般，以杂草、野竹及灌木为主，覆盖率约40左右，区内基岩出露好，多位陡壁峭崖。由于矿区地势陡，矿山均采用地下开采，除修建矿部、工业广场、堆矿场、废渣场及矿区公路等对地表植被造成一定影响外，其余地段对地表植被影响较小。由于矿区所在位置偏远，人烟稀少等原因，因此矿山在开采过程中形成的废渣、废气、噪声及采空区，对周边环境有一定的影响，但总体影响不大。25储量计算251资源储量计算范围资源储量计算范围为矿山现采矿证范围，其平面上由18个拐点闭合圈定，面积03987KM，高程24002800M。252储量计算结果通过资源量计算，截至2007年12月，查明四川省XX县虎牙铁锰矿区大坪东段XX矿冶有限责任公司矿产资源/储量2382万吨，其中动用储量336万吨；保有资源/储量2046万吨；其中（122B）25万吨，（333）1796万吨。26存在问题及建议1）许多老采空区及老巷道在“关、停、坍塌”中已封闭，特别是矿区西部的井口已全部封闭，难以进入实测，其相关情况只能靠矿山现场人员估计，其数据准确性可能存在问题。2）矿区范围内部分巷道采矿空间较大，且未做较好的支护措施，建议矿山采取相关措施，确保矿山采矿安全。另外矿山对深部资源的探矿工程较少（尤其是矿区东西两侧），建议对矿区范围内深部矿体做详细的探矿工作。3采矿31开采方式及开采范围311矿山开采现状由于矿区范围内矿体的分布情况及矿石沿深部质量的贫化，因此，矿山目前只对矿区内浅部矿体进行开采，主要采用平硐分中段开拓、沿走向长壁后退式采矿方法。沿矿体走向掘进采掘平巷，矿石经放炮落矿后通过矿车装车直接从主巷道向外运出，井内采用坑木、预留矿柱支护。矿山设计生产能力3万吨/年，经核查，矿山2000年2003年处于筹建中，未采矿，2003年至今，矿山由于未进行采掘设计，只在矿区东侧有少量采矿巷道，2675M平硐口左上方250M处已曾小规模回采形成2个小的采空区，该空区未进行实测。近两年业主外包民工队采矿，年产约1万吨矿石。矿山开采技术难度大，矿石质量沿深部贫化等原因，实际生产能力未达到设计生产能力。矿山在2004年架设运矿索道，该索道与2675M平硐口处相接。总之，整个矿区的交通、供水、供电条件基本完善，工业广场布局基本合理，各项基础设施基本满足小型矿山生产的需要。312开采方式选择矿区内矿体出露良好，矿体覆盖层垂直厚度较大，且露头部位为悬崖峭壁，矿体为缓倾斜薄矿体，呈层状似层状产出，所以不适宜露天开采，宜采用地下开采方式。313开采范围及可采储量本次设计开采平面范围为矿山已有采矿证的范围，垂直范围为2400M2800M。设计开采储量为矿山目前保有储量2046万吨。32矿山生产能力确定321矿山工作制度根据1988年颁发的有色金属工业劳动设计规程（YSJ00388）第三章第302条“采选企业应采用连续工作制”的规定，同时考虑到矿山所处地理位置、外部环境，本次设计推荐采用间断工作制度，即年工作200天、每天2班、每班8小时。322生产能力确定设计根据中段可布有效矿块数、开采年下降速度来计算及验证矿山生产规模。1）按中段可布矿块数计算按中段可布置有效矿块数，并以同时出矿的矿块数及矿块生产能力计算，见表31。计算公式ANQKET1Z式中A矿石年产量，T/A；N同时工作的可布置矿房数；Q矿块生产能力，万T/A；K矿块利用系数；E地质影响系数071，取1；Z副产矿石率，710，取10；T年工作天数，200天。表31按可布矿块数计算中段生产能力表按3万T/A规模计中段名称矿体长度M有效矿块数利用系数矿块能力万T/A副产矿石率中段生产能力计算值服务年限A年下降速度M/A27951373041201150211122775177404120119028612755191404120120037982735312604120133044882715374704120140054072695538110412015707283267533670412013604454265535370412013805432263534470412013705443261534770412013705439259531060412013304492257524550412012603622255525550412012703598253522650412012403674251527660412012904552249517540412011902871247518040412011902847245520640412012203740243523250412012503657241520040412012103762合计762由表31可知，按从上到下单中段排产原则、并为矿山规模能给今后远景矿量部分升级留下适当的发展余地，设计认为该矿生产规模按3万T/A比较合适。2）按矿山开采下降速度验证生产能力按当今矿山生产技术水平，缓倾斜较薄矿体采用全面法年下降速度在4560M/A比较适中，由表32可以看出，按3万T/A生产规模计，全矿开采年平均下降速度约为62M/A，从我国国内统计的类似小型矿山的实际年下降速度相比较，这个下降速度是完全可以达到的。从上述两种方法的计算结果来看，矿山开采生产能力确定为30万T/A在技术上是可行的。故推荐矿山的生产能力为30万T/A。323产品方案本设计项目主要为采矿工程，产品方案为矿石原矿。324服务年限技改工程设计可采储量为2046万T，按确定的30万T/A生产规模，采矿服务年限可达8A（含基建期）。33开拓运输系统331岩体移动范围1）移动角的选取根据矿体埋藏深度、矿体围岩及其物理特征、赋存条件，参考类似矿山实践，本矿区围岩开采移动角取值如下表。表32采矿工程岩石移动角表岩石移动角（）岩石类别上盘下盘两翼陷落角657070移动角6065702）地表移动界限的圈定上下盘地表移动界限依据地质剖面图、将不同岩层按的移动角自下而上展绘至地表或相应的中段平面图上，再把相应的点移到地质地形图上。端部移动界限按地质纵剖面图，按选定的走向角递接画至地表或相应的中段平面图上，并根据相邻地质剖面图予以较正。地表移动界限见总平面布置图。为了及时掌握分析采动引起的地压变化，在圈定的移动范围及地下采区布置地压监测点，根据监测预报及时采取防护措施。332中段高度及划分一般来说，中段高度取决于矿体赋存的厚度、倾角等产状因素、矿岩稳固性状况、采矿方法以及矿山装备水平等。在装备、矿岩稳固性条件许可的情况下，中段高度越大，中段数越少，中段开拓工程量就小。虎牙铁锰矿倾角较缓，采场采用电耙出矿，为了保证电耙的有效耙矿距离，本次设计中段高度为20M，从上到下共划分有2795M中段、2775M中段、2755M中段、2735M中段、2715M中段、2695M中段、2675M中段、2655M中段、2635M中段、2615M中段、2595M中段、2575M中段、2555M中段、2535M中段、2515M中段、2495M中段、2475M中段、2455M中段、2435M中段、2415M中段。中段运输巷道采用尽头式布置。333开拓方案的确定开拓方案选择的基本原则充分利用已有探采矿工程，力求探采结合，基建工程量省、经营费低，便于施工，管理方便等。矿山目前已在2675M标高处掘进了部分巷道，而且由于矿山地势较陡，为了运矿方便，已在2675M处设置了索道与306站连通。因此主平硐设在2675M水平。由于地形很陡，坡度达到50左右，修建运输公路比较困难，因此本次设计排除了单纯的平硐开拓方案。结合现状及地形条件，2675M水平以下矿石宜采用盲斜井将矿石提升到2675M再经平硐运出的开拓方案，无其他可选方案。2675M以上矿石运输有两个可选方案方案采用溜井下放到2675M；方案采用盲斜井下放到2675M。经方案比较，2675M以上设计采用方案，即平硐溜井开拓运输方案。该方案全部矿石均采用溜井重力下放到2675M主平硐，然后经运矿索道下放，再用拖拉机转运大约6KM至虎牙路口临时堆场，后装汽车运往110KM外的XX县南坝镇冶炼厂。该方案具有开拓运输系统简单，节能、技术操作易掌握且技术可行，生产可靠潜力大，成本低，安全性好，基建工程量和投资较省，切合里该矿实际等优点。综上所述，2675M以上采用平硐溜井开拓运输方案，2675M以下设计采用平硐盲斜井开拓方案。334开拓运输系统简述由于废石用于回填采空区，因此设计不考虑废石的运出，只考虑矿石的运输。1）主运输平硐X36036400287，Y184101034388，Z2675M。断面为24M22M，该平硐主要承担整个矿山的矿石运输。2）2675M以上溜井系统2675M以上布置一条溜井，用来下放矿石，溜井直径均为20M，不支护，2675M以上各个各中段设卸矿硐室及斜溜道，2675M中段设装矿硐室。中段矿石下放，经2675M平硐采用人力胶轮车运输至索道受料仓。3）2675M以下盲斜井系统盲斜井X36036146011，Y184100606178，Z2675M。断面为24M22M，该斜井主要承担2675M2415M间矿石的提升任务。4）总回风平硐2795M平硐为全矿山总的回风平巷，断面为20M20M，风机安装于该平硐口。各个中段的沿脉运输巷道均与地表贯通，作为各中段人员及材料的进出口。开拓系统分别见开拓系统水平复合图和开拓系统纵投影图。34采矿方法341开采技术条件影响采矿方法选择的因素主要有矿床水文地质、工程地质条件以及矿体赋存形态，根据四川省XX县虎牙锰铁矿区大坪东矿段地质勘查报告以及矿山实地考察可以归纳以下几点1）地表容许陷落可能性地表无建筑物、河流、森林及其他设施，地表容许陷落；2）矿石稳定性稳固；3）围岩稳定性稳固；4）矿体平均倾角平均倾角25；5）平均厚度13M；6）矿石价值矿石价值较高。7）水文地质条件简单。342采矿方法的确定根据矿体开采技术条件采矿方法选用全面采矿法，采空区嗣后废石充填。根据矿体资源储量的分布，为使可布有效矿块可靠性较高，从矿体的一端向另外一端退采，届时可根据基建探矿、生产探矿和资源储量升级的情况下调整。343回采工艺及设备选择3431矿块的构成要素沿走向划分盘区，盘区50M50M（走向长斜长）。盘区间留5M连续间柱，顶柱3M，底柱5M，在底柱内每隔56M开凿漏斗。3432回采工艺1）采准切割采用脉内外联合采准。沿走向在矿体底板布置中段运输巷道。由运输巷道每隔50M开凿人行通风天井及联络道，每56M开凿矿溜子。在运输巷道上方沿矿体底板等高线开凿拉底巷道，并连通矿溜子及电扒硐室。每隔50M在矿块一侧沿矿体底板倾斜方向开凿切割上山。为满足废石充填采空区要求，将采场天井下部联络道（即穿脉巷道）延长掘到矿体顶底板，一便作为上部中段开拓废石回填下部中段采空区的通道。采切巷道按探采结合原则布置，先施工进行探矿，若矿体变化不大，则作为采切巷道利用；若变化大，则另外进行采切布置。可先施工拉底巷道进行沿脉探矿，利用采场上山进行沿矿体倾斜探矿。矿体采准切割工程量见表33。表33矿体采准切割工作量计算表长度（M）巷道名称断面（M2）岩石矿石合计体积（M3）备注中段运输巷20205005002000切割上山15205305301590漏斗1515360360810拉底巷道2154204201260拉底扩漏1960合计1811817622）回采顺序由于矿体厚度较小，采用后退式一次回采。沿走向分梯段推进工作面，工作面全长545M，梯段长810M，梯段间超前距离5M。采切采场超前回采矿块12个。3）凿岩采用YT24型凿岩机，浅孔落矿，孔径3842MM，孔深1520，炮孔呈梅花形排列，最小抵抗线0809M，孔距0809M，工作面面积16M2，一次爆破炮孔数22个，炮孔总长48M，每个采场配备1台凿岩机，凿岩台班效率50M/台班，凿岩时间65H。4）爆破采用改良型2岩石炸药，单位消耗量04KG/T，一次爆破矿石量102T，一次爆破炸药量408KG，每M炮孔崩矿量213T/M，在班末进行装药爆破，时间15H。采下的矿石由电耙耙至漏斗直接装入板车，然后人工推运至溜井。5）出矿采用2DPJ30型电扒，扒矿距离3060M，每个采场配一台电扒，扒矿效率80100T/台班，出矿时间13个班。6）通风采场采用局扇加强通风。新鲜风流自中段运输平巷进入，由采区一侧上山进入采场，工作面污风经采场另一侧的切割上山排至上部回风平巷，再由风机经各矿体上部回风巷抽出地表。当采切或掘进独立巷道时，应采用局扇加强通风。每个采场在人行天井处配备JK552NO45局扇一台。7）采空区处理矿柱不回收，采空区采用废石充填。当矿房回采结束后，废石经由上中段运至空区上部，然后通过采场天井联络道直接倒入采空区。8）损失、贫化指标参照类似矿山实际生产资料并结合矿山的实际情况。矿块生产综合损失率、贫化率分别为14、8。344主要材料消耗矿山主要材料消耗量见表34表34主要材料消耗表序号采矿材料单位单耗1炸药KG/T052非电雷管个/T0013导爆管个/T034钎钢KG/T0025合金片G/T26木材M3/T0001345采矿方法技术经济指标采矿方法技术经济指标见表35。表35采矿方法主要技术经济指标表序号指标名称单位采矿方法全面采矿法1矿块生产能力T/D602采切比M/KT483劳动生产率凿岩工效T/工班35出矿工效T/工班25工作面工效T/工班124矿石损失率14矿石贫化率8346地压管理3461回采对周围岩体的应力分布影响设计该区段采用全面采矿法进行开采，当矿块开采后将形成采空区，原岩应力将被破坏并重新进行分布，形成周边部分的应力集中，当多矿块被开采后，部分地段的应力集中值将超过其承受能力而形成失稳或破坏。3462矿山生产期应注意开展的岩石力学工作1）进行矿山原岩应力测试与研究矿山转入深部井下开采后，应确定出本矿山的构造应力场及自重应力场，为矿山区域及采场地压研究提供基础资料。2）巷道支护及地压监测矿山在生产初期曾经开展了部分该方面的研究工作，但由于工程环境的变化，因此，矿山在生产中也应开展该方面的研究与监测工作，指导矿山安全生产。3）建立地表移动观测点线3463矿山地压管理1）为了保证井下回来的安全以及地表塌陷，采空区形成后，应立即进行空区的回填，将废石充填于采空区。2）利用全站仪对井下巷道进行定期观测，并将观测结果记录备案。发现数据异常，应组织相关技术人员分析原因，采取相应措施，防止地压灾害发生。347矿山主要采运设备矿山主要采运设备见表36。表36采运设备表序号设备型号及名称设备数量备注1YT24凿岩机6平巷、采场备用3台2YSP45凿岩机2溜井备用1台3运矿自制板车20也叫胶轮车35井下排水系统及通风351排水系统的确定矿山每个中段运输巷均于地表沟通，涌水经中段巷道自流出地表。352排水沟据现有矿坑涌水量观测，丰水期间井下坑道最大涌水量08L/S（70M3/D）。设计排水沟断面为025M2。能满足矿井涌水量排水需要。353矿山通风系统本次设计的矿山的通风系统为单翼对角抽出式机械通风系统。由于各中段均与地表沟通，因此本次设计每一中段回采时，本中段运输巷道为主要进风巷道，总回风平硐为2795M平硐。井巷掘进工作面、各种硐室、装卸矿点以及采场工作面采用局扇进行辅助通风。36井巷基建及回采进度361基建工程量3611编制依据及主要原则满足三级矿量要求矿山生产规模为30万T/A。井巷基建工程按照国家矿山工程设计三级矿量原则规定的要求确定的，以保证矿山投产时形成运输、通风、排水系统。基建井巷工程主要有各沿脉运输巷道、人行通风井、脉外或是脉内运输巷道、回风巷道等。3612基建工程量根据设计的开采范围和基建开拓要求，本次设计总的基建工程量为1923M/87798M3，详见基建工程量表。表37建设工程量表规格M2工程量M3序号工程名称净掘进长度M砼掘进1主平硐4875833363225619588822795M平硐372457137116456260932775M平硐372457177150458088942755M平硐372457191162358728752735M平硐372457312265214258462675M及回风上山372457345293251576657采切工程305113468溜井3143141203768总计1923877983613三级矿量及保有期完成上述基建工程量后可获得三级矿量及保有期为开拓矿量304万T，保有期101A；采准矿量15万T，保有期05A；备采矿量158万T，保有期053A。上述三级矿量及保有期基本符合国家对黑色金属矿山的有关规定。362基建进度计划矿山基建采用间断工作制，年工作200天，每天2班制作业，每班8小时，各工程基建进度按下表38考虑。表38井巷施工进度表序号项目单位指标备注1溜井（M/月）402平巷（M/月）803硐室（M3/月）5004采切工程（M/月）60基建进度计划是按照尽可能利用地表开口进行施工、采用平行作业加快矿山建设