xx石英矿初步设计

1目录1总论111企业概况112设计依据及基本原则313主要方案514环境保护1315安全技术与工业卫生1316投资概算1417劳动定员1418技术经济1419预评价建议措施落实情况152地质1621区域地质背景1622矿区地质1723矿体特征1824矿石质量特征1825矿石加工技术性能1926矿床开采技术条件1927资源量估算2128本次设计利用的资源概况2129对矿区地质工作的评述223采矿22231开采范围、方式及开采储量2232生产能力、服务年限及工作制度2533产品方案2734矿床开拓2735采矿方法3036采掘设备及主要材料消耗3337矿井通风3438基建开拓和基建计划3639存在问题和建议384矿山机械3841运输3842压气设施3843通风设施4044井下供、排水4145机械设备425选矿工艺4351、工艺流程4352、主要措施4353、工艺简要评价446电气与通讯4461设计依据4462供电设施4463用电负荷与电耗45364供电电压4565供电方案4566控制方式及电缆敷设4567保护4668矿山通讯467总体布置4771矿区组成4772防火间距及安全距离4973卫生条件5074主要工程量及建筑物5075企业运输518环境保护5181设计依据及原则5182主要污染源和污染物5283污染治理措施5284环境绿化5485水土保持549劳动安全与工业卫生5591设计依据的法律、法规、规程及标准5592主要危险、有害因素5693应采取的安全管理和技术对策措施6010组织机构和劳动定员65101组织机构654102劳动定员65103工作制度65104劳动生产率6511投资概算66111投资概算范围66112编制依据66113项目总投资67114资金筹措67115资金使用计划6712技术经济69121资金筹措69122成本估算69123各项税费的确定70124经济效益评价70125不确定性分析70126项目综合技术经济指标表72127项目的结论与建议735附件1、设计资质证书；2、委托书；3、营业执照；4、采矿许可证；5、安全预评价备案证明；11总论11企业概况XX县XX井巷工程有限公司成立于2003年10月，是一家以矿山机械设备及配件销售、矿山工程施工总承包三级（凭资质证书经营）为主的有限责任公司，注册资本为人民币捌佰万元整，法定代表人为李建华。2005年2月XX县XX井巷工程有限公司即已获得了XX县XX石英矿的采矿权（采矿许可证号，有效期限自2005年2月至2008年2月，后临时延期至2009年2月），按地质设计进行采矿（平硐开拓，采矿方法为房柱法），目前形成开拓坑道159M，累计采出矿石量18250T。开采规模6000T/A，开采回采率90，矿石贫化率10。为深挖区内石英矿矿产资源的开发潜力和矿山持续健康发展，办理采矿权延续。2007年12月，委托XX县地质勘查研究所对矿区内的石英矿资源储量予以核实。XX县地质勘查研究所提交了河南省XX县XX镇XX石英矿资源储量核实报告，并于2008年4月通过了XX市国土资源局矿产资源储量评审备案（三国土资储备零、乙字200808号）。2008年4月XX市地质矿产事务所编制提交了XX县XX镇XX石英矿矿产资源开发利用方案（以下简称开发利用方案），并通过了相关部门组织的评审，出具了评审意见。111位置、交通矿区位于XX县XX镇XX村北侧，行政隶属XX县XX镇管辖，矿区北距XX镇15KM，距离灵宝火车站65KM，南距XX县城20KM，该地区2有乡村公路与G209国道相连，交通便利（详见图11矿区交通位置图）。图11矿区交通位置图矿区范围拐点坐标如下马房沟矿区31、X378880000Y37500000002、X378880000Y37500300003、X378800000Y37500300004、X378800000Y3750000000矿区面积024KM2。开采深度1100M1000M标高。112自然地理矿区地形南北高、中间低，最高海拔120604M，最低9939M，高差203M，属中低山区。该区属北温带大陆性季风气候，年平均气温126，最热为7月份，平均气温256，最冷为元月份，平均气温15。年平均降雨量6478MM，主要集中在79月份，年平均无霜期184，11月至翌年3月份为降雪期。该区以农业为主，主产小麦、玉米、豆类及核桃、柿子等，地区经济欠发达，近年来矿产开发力度加强，为经济注入活力，使人民群众生产有了较大的改善。12设计依据及基本原则121设计依据1、设计委托书；2、XX县地质勘查研究所编制的河南省XX县XX镇XX石英矿资源储量核实报告；3、XX市国土资源局关于（河南省XX县XX镇XX石英矿资源储量核实报告）矿产资源储量评审备案证明三国土资储备（零、乙）字4【2008】10号；4、XX市地质矿产事务所河南省XX县XX镇XX石英矿资源储量核实报告评审意见书三储评（零、乙）字【2008】11号；5、XX县地质矿产局采矿权变更通知书卢地矿变字【2008】第1号；6、XX县XX镇XX石英矿和XX县地质勘查研究所提供的其他相关基础资料7、2008年4月XX市地质矿产事务所编制的“河南省XX县XX镇XX石英矿矿产资源开发利用方案”；8、现场调查资料；122设计基本原则1、认真贯彻国家基本建设的方针、政策、落实国家对矿产资源、环境、土地和资源等有关政策法令，执行矿业安全卫生等各项专业法规和规定。2、贯彻执行国家矿山安全生产法等相关安全生产的法律、法规、条例及相关公共安全与技术措施等。3、充分借鉴国内同类矿山的开采技术和经验，结合本项目的特点进行多方案比较，推荐最优合理方案；4、严格控制投资，降低成本，提高项目的投资回报率；5、选用国内外成熟可靠的工艺技术，使矿山能够方便快捷的实施，而且效益明显；6、优先选用国产节能设备，使企业能够充分利用我国在推广国产化设备方面的优惠政策，从而提高企业的经济效益。513主要方案131规模及产品方案矿山生产能力拟定06万T/年。本设计仅为采矿部分,产品为石英原矿。但最终产品为加工成品46目至200目的石英砂销售市场，产品按石英砂进行技术经济分析。132地质资源根据XX县地质勘查研究所编制的河南省XX县XX镇XX石英矿资源储量核实报告和三国土资储备（零、乙）字200811号文件关于（河南省XX县XX镇XX石英矿资源储量核实报告）矿产资源储量评审备案证明，XX矿区探明（111B）（122B）（333）类61555T。其中（111B）类27742T、（122B）类25514T、（333）类8299T。在提交资源储量中已动用（111B）类为27742T，保有（122B）（333）类为33813T。设计利用储量为（122B）（333）类为28797T。133开采技术条件水文地质本区地势南北高中间低，有利地表水和地下水的排泄，地下水的补给主要靠大气降水。含水层为第四系冲积物，主要沿河沟分布，在汛期吸收大气降水，会对深部矿层有所影响，对高于河沟的矿层无影响。龙家园组白云岩为含水层，由于该岩体所处位置较高，补给水源为大气降水，加之地表径流条件好，不利于大气降水下渗，且含水性受季节影响，对矿床开采影响不大。6区内矿体位于潜水面以上，开采过程中未发现孔隙水和裂隙水，采场内较干燥，即是雨季采场内也无渗水现象，总之，矿区水文地质条件类型简单，除大气降水补给水源外，无其它水源体补给，对采矿不会造成危害。工程地质本区矿体的顶底板围岩均为厚层状白云岩，岩石力学强度较高，稳固性较好。矿石为脉石英，矿石致密、坚硬，整体性较好。采场内矿体顶板围岩几年来未见脱层、崩落现象，矿床开采过程中只要矿柱布设合理，不必人工支护。总之，矿床工程地质条件较简单，有利于矿山开采。134采矿工程1采矿范围本次设计开采矿体的范围由4个拐点连线而成,拐点坐标如下1、X378842000Y37500112002、X378843700Y37500222003、X378820000Y37500148004、X378820000Y3750026000审批机关XX市国土资源局。本次设计的主要开采对象是上述平面坐标内的矿体，开采标高为11001000M。2采矿方法根据矿体开采技术条件，该矿床矿体厚度属于薄矿体，倾角较限额缓，7矿体上下盘围岩稳固。通过技术经济比较，选择的采矿方法为全面法。全面法矿块构成要素矿块沿矿体走向布置，长40M60M，矿块与矿块之间留不连续间柱，间隔矿柱宽2M，矿块内留不规则矿柱支撑顶板，矿块沿倾向长3650M。将中段划分为盘区，每个中段的主要人行通风上山两侧留上、下连续中段矿柱，宽23M，以保证人行通风的安全。采准切割工程全面采矿法采准工程主要包括脉内运输平巷利用探矿平巷、人行通风上山、放矿漏斗等，切割工程主要为切割平巷。在采场两侧掘人行通风上山。在沿脉平巷上部掘切割平巷，绞车采用移动式，安装在切割平巷内。二者相互平行。之间每隔155M16M掘采场放矿漏斗至运输平巷。采切巷道净断面脉内运输平巷40M2，人行通风天井及联络道36，切割平巷40。回采工艺矿房回采全面法工作面沿倾向呈阶梯从采场一端往另一端推进，阶梯长度8M12M，阶梯间超前3M5M。采场内留不规则矿柱，30M30M，间距815M，矿柱选择在夹石或矿石品位低的地段。回采从切割平巷与人行通风上山所留矿柱的相交处开始，电雷管引爆，乳化炸药爆破，炮孔梅花形排列，孔径38MM，孔深1220M,排距0510M，孔距0612M，电耙出矿。拉底和回采凿岩采用YT25型凿岩机，出矿采用2DPJ13型电耙。8爆破最大块度小于300MM。采用2DPJ13型电耙出矿，电耙布置在一侧天井上部的耙矿硐室内，绞车固定。3开拓系统根据矿体产状、赋存条件，均推荐采用阶段平硐开拓运输方案。根据矿体产状、赋存条件以及阶段平硐的位置划分中段，基本阶段斜长为3648M。开拓系统由阶段平硐PD1（1010）、阶段平硐PD2（1036）、阶段平硐PD3（1034）中段、回风平硐及通风斜巷组成。各阶段平硐和回风平硐用通风斜巷联系起来,这样就形成了完整的运输、排水、通风的开拓系统。受矿体产状、地表地形的限制，矿体各阶段运输巷道均布置在矿体内靠近下盘；本中段矿体回采结束后，与本中段矿体底柱一起保留，兼作下一中段回采时的回风巷道。各中段运输巷道大多布置在脉内靠近矿体下盘。由于该矿矿岩稳固性较好，各平硐一般可不予支护，但在遇断层、岩石破碎不稳固地段应根据矿岩稳固程度、巷道断面等条件，采用喷射混凝土（110MM）进行支护。根据矿山生产规模、运输量、及坑内运输线路和长度等条件，坑内运输选用人力胶轮车进行运输。各中段采下的矿石经漏斗装入矿车，人力运至堆矿场，再用前装机装入自卸汽车，最后由自卸汽车运往矿石加工厂卸载；井巷掘进、回采过程产生的废石装车后，由人推出地表，运往附近的固定废石场集中堆放。人员和各种材料、设备分别经各中段硐口进入本中段。94运输本次设计结合小型矿山特点及与企业的协商意见，考虑运距并不大，坑内运输采用人力胶轮车，矿（废）石直接运至地表堆场，再通过装载机装车，汽车运至指定地点。胶轮车采用铁板制作，容积不超过025M3，载重400KG左右，共需人力胶轮车4辆，2辆备用，4人运输可完成生产任务。地表运输采用自卸车运输，车辆外委。5压气设施根据全矿最大耗气量1050M3/MIN，结合作业计划，采矿（掘进）工作面可交叉作业，空压机正常供718M3/MIN风量即可满足正常生产需要。设计选用2L10/8型空压机2台，其中工作1台，备用1台，主要技术参数排气量10M3/MIN，冷却方式为水冷，传动方式为直联，设备整机重量1300KG。配套电动机型号为Y280M6，功率55KW，电压380。配用储气罐容积15M3,重量420KG，直径1000MM。空压机在站房内单列布置，主通道为1520M，与墙净距不小于10M。采用单树枝状管网供气系统，由空压机站沿地面至各中段。压气干管，选用管子内径100MM的无缝钢管，分支管采用内径为50MM的无缝钢管，干管与分管采用法兰联接，分支管采用快速接头联接，主管每隔500600M，在低洼处设置油水分离器，支管设置油水清除装置。主管的坡度不小于0002，管道采用支架固定在人行道上方，支架最10大间距为8M，管底净高不小于18M。当与水管同侧布置时，应设置在水管的上方。管道防锈采用红丹防锈漆和沥青。6矿井供、排水供水量设计每产一吨矿石耗水025T，每天供水量需75T；管网采用枝状管网，利用静压供水，管路由高位水池引入井下，高位水池设在回风平硐附近标高1075M。在矿区沟谷附近构筑大口井汇集山间溪流和大气降水，大口井旁设水泵房内安二台D6253水泵（电机功率为75KW），一台工作，一台备用。输水管网采用6055的焊接管。考虑消防需要，高位水池容积应不小于200M3。管路分别接至各工作面除尘部位及工作点，坑内采用无缝钢管，法兰联接，主干管规格为内径50MM。生活用水比较方便，区内地表泉水净化消毒后可利用。地面防水地面防水应重点加强废石场防排水工作，同时，个别硐口布置在山沟旁边，也应防范洪水对坑口的影响。井下防排水矿床水文地质条件属于简单型。就目前坑内情况看，硐内基本无水。因此，采用平硐开拓时，雨季若有积水，可通过巷道水沟自流排出。坑内涌水均沿各中段排水沟自流排出地表，汇集于坑口污水沉淀池，达标后排放。井下作业时，应根据采掘情况，如出现异常，对有可能出现积水的坑11道，打探眼，疏通放水，以防出现大的突水事故。7矿井通风根据确定的开拓系统，按拟定通风系统的原则和考虑因素，本次设计确定矿体开采系统采用集中通风。根据确定的开拓系统，进、回风井的布置形式为对角式。根据矿体的赋存条件及地形地貌，矿井通风采用机械通风，扇风机工作方式为抽出式。根据确定的开拓系统，矿体开采时，由各阶段平硐进风，中段沿脉运输巷道与通风上山连通处设风门，新鲜风流直接进入各中段，污风由矿体一侧的回风上山进入回风巷，经主扇风机排出地表。矿井系统最大负压68928PA，风量72M3/S。矿井通风系统选择K559轴流式通风机，主要技术参数风量613M3/S，全压324715PA。配套电机功率11KW。（8）供电一、矿山部分6KV高压线路已接至矿山，本次设计矿山部分装机容量2055KW，安装工作容量（有功）1330KW，无功补偿8433KVAR，视在计算容量15748KVA。其中井上工作容量（有功）935KW，井下工作容量（有功）395KW；视在计算容量15748KVA，其中井上视在计算容量1100KVA，井下视在计算容量4647KVA。根据矿山用电负荷计算,井上配备S9100KVA变压器一台，井下配备S950KVA变压器一台即可满足矿山生产需要。12二、矿石加工厂用电负荷6KV高压线路已接至矿石加工厂，本次设计矿石加工厂装机容量2440KW，安装工作容量（有功）2440KW，其中工作容量（有功）2440KW，无功补偿1512KVAR，视在计算容量28706KVA。按照电力设备设计相关规范配备S9250KVA变压器一台。由变压器将6KV高压变压至380V/220V后，分送至生活区、机修间、矿石加工厂、泵站等各用电单位。（9）总图由矿井工业场地，风井场地、废石场、水源地、生活区、矿区公路构成。矿体工业场地集中布置在阶段平硐PD1坑口附近，由空压机房、配电房、材料库及坑口场地等组成，坑口职工生活区与工业场地在一起，机房及生活区建筑为简易工房；管理人员生活区在矿部。本初步设计不设计临时爆破器材存放库，矿山每3天爆破一次,一次爆破需乳化炸药405、电雷管45发，矿山所需爆破器材由当地民爆公司负责运送，矿山未用完的爆破器材当天退回。矿山废石场顺沟排放，分别集中堆放在坑口附近，主要废石场本设计设置1个，位置在阶段平硐PD1、阶段平硐PD2、阶段平硐PD3坑口附近。矿体设置一个主回风井即阶段回风平硐，回风井均设置在矿体的北部，由于主扇选用轴流式风机，可反转反风，井口不需设置风机房，井口场地相对较小，设置操作间和值班房即可。13水源大口井布置在矿体东北侧，标高990M,用直径6055的的焊接管引至坑口高位水池即可。企业前期生产期间，已修建了矿山区内外道路，目前，各坑口道路基本满足运输要求。本次设计，要求道路按矿山三级道路修筑，路面宽度4M，路面纵坡不超过9，路面应铺碎石。因此，企业为确保正常生产，应对矿山道路进一步修整。内部运输采用胶轮车运输，运送物品主要为矿石和废石。井下至地表运送矿石量30T/D，按采掘比500M/万T计算，废石量15T/D。外部运输采用汽车运输，主要运输物品为矿石及生产原材料和生活物资。矿石日运输量30T/D，运距平均05KM，由坑口至矿石加工厂。其它生活物质由工具车运输。14环境保护矿山主要污染源为井下废石、废水和排出的污风。矿山生产期年产废石003万T左右,直接排放在废石场。废水经沉淀净化后排出矿区。污风在井下经过降尘后由回风井排至地表，排出的污风达到国家标准。对环境不会造成污染。15安全技术与工业卫生该矿山采用全面法采矿，在开采过程中，要求加强采场管理工作。在矿山建设和生产施工中，要坚持“安全第一，预防为主”的安全生产方针，严格按设计和国家有关安全规程和规定的要求执行。同时在矿块回采过程中，上部矿块与下部矿块、上分段与下分段回采必须有一定的超前关系。14矿山严格按爆破安全规程与有关技术标准进行爆破工作。地下开采中，要求矿山重视和加强安全教育和培训工作，建立健全各项规章制度，采取积极可靠的安全措施，保证生产安全，达到国家对冶金企业安全和职业卫生的要求。16投资估算本项目总投资由建设投资和铺底流动资金两部分构成，即该项目达到设计生产能力时全部井巷工程、土建工程、设备及工器具购置费、安装工程、其他费用以及不可预见费和涨价预备金。该项目总投资16044万元，其中建设投资13259万元，流动资金1459万元。17劳动定员根据矿山规模和采矿工艺，估算全矿总定员为37人，其中生产工人21人。矿山采掘总量06万T/年，采矿全员劳动生产率为162T/人年。采矿工人劳动生产率为286T/人年。18技术经济181成本估算根据矿山生产流程计算年总成本费用为2124万元，单位矿石分摊成本3540元/T。182经济效益评价该企业投产后，年产石英砂06万T，矿石综合成本3540元/T，年销售收入66万元，年上缴税金2076万元，年总成本费用2124万元，年利润总额4476万元，年税后利润3393万元，投资返本期35年，经济15效益较好，项目可行。同时，矿山可安排37人就业，每年向社会提供6000T石英砂。183评价结论企业资源前景较好，加强探矿、充分利用资源，企业的经济效益和社会效益将更显著。19预评价建议措施落实情况191预评价结论综合XX县XX镇XX石英矿地下开采建设项目各单元的评价结果，认为该项目在矿山建设和生产过程中不构成重大危险源，主要存在冒顶片帮、爆破伤害、火药爆炸、中毒和窒息、物体打击、触电、机械伤害、容器爆炸、车辆伤害、火灾、透水、高处坠落等危险因素，存在生产性粉尘、噪声与振动等主要有害因素。在今后生产过程中，应予以重点防范冒顶片帮、爆破伤害、火药爆炸、中毒和窒息、物体打击、触电、机械伤害、容器爆炸、车辆伤害、火灾、透水等主要危险因素和生产性粉尘、噪声与振动等主要有害因素。评价认为XX县XX镇XX石英矿建设项目在认真贯彻落实建设项目安全设施“三同时”的规定、吸收和采纳开发利用方案以及本评价报告所提出的安全对策措施后，项目存在的主要危险、有害因素可以得到有效的控制和预防，符合国家相关法律法规、标准、规范的安全要求，项目建成后能够实现安全生产。192设计对预评价的落实河南协立安全评价有限公司二00九年二月编制了XX县XX井巷工程16有限公司XX县XX石英矿地下开采建设项目安全预评价报告，提出的安全对策措施及建议，大部分比较合理，也是切实可行的，本次设计均加以认真落实。特别是运输系统、通风系统、防排水系统、矿山机械等重点内容，对照安全预评价报告作了详细设计和计算。详见设计相关内容。2地质21区域地质背景1、地层矿区位于华北地台南缘，属华北地层区。（1）太古界太古界太华群出露于本区北部的小秦岭及崤山一带，主要为一套花岗绿岩地层。（2）中元古界A、熊耳群为火山岩系，下伏太华群，二者呈角度不整合，上覆中上元古界官道口群、栾川群，主要由安山岩、英安岩、安粗岩及流纹岩组成。官道口群为一套碎屑岩碳酸盐岩系，平行不整合于熊耳群之上，上覆栾川群，主要由泥岩、石英砂岩、含砾白云岩及白云岩组成。（3）上元古界包括栾川群及上覆的陶湾群，主要分布于本区南部。栾川群下部为砂岩、片岩；中部为大理岩；上部为粗石岩。陶湾群下部为砂砾岩；上部为大理岩。172、构造本区褶皱主要为XX向斜，轴向NWW，总体呈宽缓舒展特点，矿区位于XX向斜北冀。本区断裂主要有两组，一组为近东西向，其中后阴红沟断裂对区内锰银矿的形成具有控制作用，另一组为NNENE向断裂。3、岩浆岩（1）后瑶峪和王家河斜长花岗斑岩体，呈岩株产出，为燕山期浅成侵入体，区内多金属成矿与其关系密切。（2）印支期正长斑岩，呈脉状产出，多沿北西向断裂贯入，多条岩脉平行发育。4、矿产围绕后瑶峪、王家河斜长花岗斑岩体，形成多处矿产，主要有西沟铁、铅、锌、石英矿；公鸡山铁矿、神洞沟后阴锰银矿等。22矿区地质1、地层矿区出露主要地层为中元古界官道口群和少量第四系，自下而上为龙家园组下段（PT2L1）分布在矿区中东部，岩性为厚层状白云岩、条纹、条带状白云岩。出露厚度大于250M。龙家园组上段（PT2L2）分布在矿区西部，岩性为燧石条带白云岩及厚层状白云岩。出露厚度大于100M与下伏地层为整合接触关系。巡检司组（PT2X）分布在矿区东部，岩性为燧石条带白云岩、泥质白云岩、燧石层。出露厚度180M，与下伏地层为整合接触关系。18第四系（Q4）沿河沟分布，为黄土和现代河床冲积物，砾石、亚砂土、亚粘土等。2、构造矿区位于XX向斜的北翼，在矿区表现为一向南平缓倾斜的单斜构造，倾角315。断裂是矿区的主要构造表现形成主要有北东向断裂，走向3040，倾向南东，倾角8088，出露长度400余米，对矿体影响不大。近南北向断裂，走向6左右，向西陡倾，倾角82，具压性，出露于矿区南部，区内长330M，断裂带内被正长斑岩脉充填。近东西向逆推复构造走向97，倾向南，倾角615，断层带被后期石英脉充填，其为区内主要控矿构造。3、岩浆岩区内岩浆活动不强烈，仅见正长斑岩脉（51），该岩脉为印支期岩浆活动的产物，侵入于官道口群地层中，向区外延伸长达数千米。23矿体特征区内矿体为石英脉，赋存于官道口群龙家园组地层中，严格受断裂构造控制，走向与岩层走向基本一致，矿脉走向近东西（96），倾向南，倾角615，平均8，区内矿脉基本沿倾向出露，有500余米，走向延伸大于160M，矿脉厚12025M，局部4M。矿脉上部（北段）因含杂质较多，无开采价值，矿脉下部（南段）可开采厚度225M，矿体倾向宽200余米，形态呈板状或似层状。矿体在走向和倾向上变化不大，形态稳19定。矿体围岩为厚层状白云岩，近矿围岩有硅化，蚀变带一般较窄。在矿体边部局部可见白云石小捕虏体（角砾）。矿床工业类型为脉石英矿，成因类型为热液充填型。矿区内均为同一种类矿石，无共（伴）生矿产。24矿石质量特征矿石呈乳白色、纯白色，他形半自形粒状结构，块状构造。矿物以单一脉石英组成，矿石多元素分析，SIO2965、AL2O3110、FE2O3021、TIO2005、CR2O30041、CAO0047、MGO0072、K2O047、NA2063。粒度组成01MM1925。矿石是玻璃硅质原料（品级），质纯的也可用于结晶硅或硅铁生产。矿石工业类型为脉石英。25矿石加工技术性能矿石易破碎，易加工，选矿技术简单，矿石按不同块度要求破碎分选，按不同块度质量进行销售，选矿性能较好（但没能做正规选矿试验）。矿山所采矿石直销河南宜阳、山西平陆等地，销售情况良好。26矿床开采技术条件261水文地质条件矿区属北温带大陆性季风气候，年平均气温126，最热为7月份，平均气温256，最冷为元月份，平均气温15。年平均降雨量6478MM，主要集中在79月份，年平均无霜期184天，11月至翌年3月份为降雪期。20矿区地势南北高中间低，有利地表水和地下水的排泄，地下水的补给主要靠大气降水。含水层为第四系冲积物，主要沿河沟分布，在汛期吸收大气降水，会对深部矿层有所影响，对高于河沟的矿层无影响。龙家园组白云岩为含水层，由于该岩体所处位置较高，补给水源为大气降水，加之地表径流条件好，不利于大气降水下渗，且含水性受季节影响，对矿床开采影响不大。区内矿体位于潜水面以上，开采过程中未发现孔隙水和裂隙水，采场内较干燥，即是雨季采场内也无渗水现象，总之，矿区水文地质条件类型简单，除大气降水补给水源外，无其它水源体补给，对采矿不会造成危害。262工程地质矿体的顶底板围岩均为厚层状白云岩，岩石力学强度较高，稳固性较好。矿石为脉石英，矿石致密、坚硬，整体性较好。采场内矿体顶板围岩几年来未见脱层、崩落现象，矿床开采过程中只要矿柱布设合理，不必人工支护。总之，矿床工程地质条件较简单，有利于矿山开采。263环境地质条件1、地震影响据国家地震局最新出版的“河南省地震烈度区分区图”，矿区所在地区地震烈度为6度区，地震加速度值为005G，属稳定地区。2、矿山开采对环境的影响矿区现有环境情况保持较好，对地表生态的破坏属轻微，但随着矿山工作的进行，相应产出的废碴、废水排放量也将加大。对此，要采取必要21的措施，尽可能减少矿山开采对环境的影响。（1）矿山废碴矿山采掘中产生的废石、废碴应排放在洞外附近的废石堆放场，做到有序堆放，定期平整，并加固防护围堰，防止暴雨造成泥石流。矿山产生的废碴均为比较干燥的固体堆积物，对周围环境不会造成影响。（2）矿山排水矿山废水主要是采矿矿坑水，含微量有害物质，应当引起矿山重视，矿山已建有蓄水池，对废水过滤沉淀和净化处理，一方面做到矿山生产用水循环使用，另一方面避免了对地表水的污染。（3）粉尘、烟尘治理在凿岩、爆破、装碴和运输过程中，严格执行湿式作业，采用湿式钻进，爆破后对爆落矿（渣）充分湿润后，再进行装岩（矿）和运输作业。同时地下作业应加强机械通风和自然通风，保证采掘面烟尘、粉尘有效排放。总之，矿区地质环境质量较好，未来矿山开采过程中，矿碴废石的排放可能会对地表生态环境造成一定影响，但通过采取上述措施后，其影响可降到最低程度。矿山在搞好矿山开发的同时，应作好矿山地质环境保护工作。27资源量估算根据XX县地质勘查研究所编制的河南省XX县XX镇XX石英矿资源储量核实报告和三国土资储备（零、乙）字200811号文件关于22（河南省XX县XX镇XX石英矿资源储量核实报告）矿产资源储量评审备案证明，XX矿区探明（111B）（122B）（333）类61555T。其中（111B）类27742T、（122B）类25514T、（333）类8299T。在提交资源储量中已动用（111B）类为27742T，保有（122B）（333）类为33813T。28本次设计利用的资源概况根据XX矿区石英矿体赋存状况和矿产资源储量评审认定与储量计算及工业指标应用手册等相关规范，本方案将（122B）类矿产资源储量设计利用系数取值为10，（333）类矿产资源储量设计利用系数取值为06，设计在PD1阶段采空区下方预留3M厚的保安矿柱,矿柱长为86M所占（122B）矿石量为86325261677T，则该矿区内设计利用石英矿石资源储量Q设计255141677（829906）28797T。29对矿区地质工作的评述本次设计对河南省XX县XX镇XX石英矿资源储量核实报告进行综合分析，现评述如下A基本查明了矿体的赋存部位和分布范围。B基本查明了矿体形态产状、规模大小、空间分布。C基本掌握了矿区水文地质条件、矿床开采技术条件和环境地质条件。D根据规范对所圈定的矿体资源储量进行了必要的估算，选择的估算方法基本合适，但受原矿区内采场影响，报告在资源储量估算中主要参数的选取也受到较大影响，并最终影响到资源储量估算的结果，这一点希望矿山在后续生产过程中通过矿山实测不断加强对资源储量值的修正，只有这23样才能更加科学有效引导和服务矿山生产。E报告最后对矿床开发进行了一定程度的概略经济评价，对矿山项目运作具有一定的现实指导意义。F报告所提供的地质报告文字资料及相关图件，基本满足矿产资源开发利用方案研究的需要。G综合分析结果表明通过矿区地质勘查工作，XX矿区所提交的矿产资源核实报告基本可作为本次矿产资源开发利用方案编制的依据。3采矿31开采范围、方式及开采储量311开采矿体的确定本次设计的开采范围是证号为6100000710381的采矿许可证划定的范围。由4个拐点连线而成，拐点坐标如下1、X378880000Y37500000002、X378880000Y37500300003、X378800000Y37500300004、X378800000Y3750000000矿区面积024KM2。开采深度1100M1000M标高。本次设计开采矿体的范围由4个拐点连线而成,拐点坐标如下1、X378842000Y37500112002、X378843700Y3750022200243、X378820000Y37500148004、X378820000Y3750026000审批机关XX市国土资源局。本次设计的主要开采对象是上述平面坐标内的矿体，开采标高为11001000M。312开采方式的确定XX矿区石英脉赋存于官道口群龙家园组地层中，严格受断裂构造控制，走向与岩层走向基本一致，矿脉走向近东西（96），倾向南，倾角615，平均8，区内矿脉基本沿倾向出露，有500余米，走向延伸大于160M，矿脉厚12025M，局部4M。矿脉上部（北段）因含杂质较多，无开采价值，矿脉下部（南段）可开采厚度225M，矿体倾向宽200余米，形态呈板状或似层状。矿体在走向和倾向上变化不大，形态稳定，石英脉矿层均比较完整，内无夹石层。结合以上矿体基本状况，拟设计开采的XX矿区内石英矿体为在地表有露头的近水平薄中厚非金属矿体。根据XX石英矿体的赋存状况、矿山前期开采现状，结合实地调查资料，该矿山周边环境及交通运输条件较为理想，依据规范和我国类似非金属矿山相关经验，本初步设计矿山采用地下开采方式。313岩石移动范围矿体的顶底板围岩均为厚层状白云岩，岩石力学强度较高，稳固性较好。矿石为脉石英，矿石致密、坚硬，整体性较好。不易出现片帮及冒顶，利用于矿开采。施工的机掘坑道内未发现坍塌、冒顶、支护等现象，说明25矿体顶底板围岩比较坚固。据此结合类似矿山的经验数据，取上盘岩石移动角62，矿体下盘为75（当矿体倾角小于75时，下盘岩石移动角为矿体倾角），端部岩石移动角为65，据此圈定出矿山开采时移动带的范围。314设计可采储量根据采矿方案，设计总采矿损失率为10，贫化率为12，石英矿可采储量为设计利用储量2879711025917T。315中段利用储量中段利用储量表表31中段储量类别矿石量（T）备注PD3阶段（122B）（333）9013其中（333）3888TPD2阶段（122B）（333）8760其中（333）1072TPD1阶段（122B）（333）11024合计（122B）（333）2879732生产能力、服务年限及工作制度1）生产能力根据XX矿区地形地貌特征、石英矿体赋存状况、矿区周边环境及运输条件、地区综合开采技术装备水平，结合矿山原采矿许可证、建设单位自身条件和投资意向以及矿山实际生产状况等因素综合考虑，本方案设计矿山采用06万T/A的建设规模方案。2）工作制度26矿山工作制度采用年生产200天，每天3班，每班8小时间断工作制。3）服务年限本次设计利用储量为122B333矿石量28797T。结合采矿方法确定的采矿损失率10，矿山总贫化率为12，年生产矿石6000T，其生产服务年限为49年。AQ（1K）/G（1R）28797110/600011249年。4）生产能力验证根据矿山开采技术条件，选用全面法进行回采，矿块出矿能力按50T/D，副产矿石率按10（采切在脉内），采矿损失率10，贫化率12。（1）按中段可布块段块数验证ANKQT/1Z式中A中段生产能力，T/A；N中段可布矿块数，个；K回采矿块利用系数；Q矿块日产量，50T/D；Z副产矿石率，10；T年工作日，200天。计算矿山生产能力见表按中段可布矿块数验证矿山生产能力表3227中段生产能力中段标高M可布矿块数个回采矿块利用系数回采矿块数个矿块产量T/DT/DT/年备注PD3阶段111505011111PD2阶段111505011111PD1阶段111505011111由以上计算可以看出矿块利用系数为1时，中段生产能力为50T/D，11111T/A,说明中段生产能力能满足矿山设计生产能力。（2）、按一个阶段允许同时回采工作矿块数验证ANNQ/1Z44T/D式中A中段生产能力，T/D或T/年；N同时回采的阶段数,取1；N阶段内,允许同时回采的矿块数,取1；Q回采矿块生产能力,取50T/D；矿块备用系数,取08；Z副产矿石，取10；从计算中可知矿体中段生能力在44T/D，可满足生产能力需要。（3）、按经济合理服务年限验证A1TQA式中A矿山年产量，T/A；T经济合理服务年限，取8年；Q设计利用工业储量，T；A矿石回收率，；28矿石贫化率，；A2879709/810123681T/A（12T/D）通过以上生产能力计算，矿山服务年限偏少。但考虑该矿是小小型矿山,服务年限45年也是合理的。33产品方案设计矿山最终产品为石英砂，石英砂粒度初定为510MM，产品按石英砂进行技术经济分析。34矿床开拓341工程现状XX石英矿区目前已经形成了由PD1、0坑、PD2、PD3、PD4等相互独立的分散开拓工程，通过这些平硐工程已经完成277万T石英矿的前期开采工作。结合矿山地形地貌、矿体赋存状况及矿山目前已有系统工程现状，根据金属非金属地下矿山安全规程（GB164241996），由于矿山前期已经形成的多个平硐工程设计缺陷较多，无法满足矿山下一步规范采矿、通风和运输等的基本要求，本设计将其废弃，不再利用。342设计开拓方案一、开拓方案的选择根据矿体赋存条件，作为本次设计开采对象的矿体全部位于当地侵蚀准面以上，矿体为缓倾斜薄矿体,倾角平均8。可能采用的开拓运输方案只有阶段平硐开拓运输方案。29其优点1、中段出口与公路相通，人员、材料辅助运输有利；2、不需施工矿石溜井；3、基建期短，投资省；4、经营费用少。缺点是1、受气侯影响大；2、各坑口均要设转运场地。结合矿山实际情况，可以看出本开拓方案具有基建期短、投资省等比较明显的优点。因此，推荐采用阶段平硐开拓运输方案。二、开拓方案简述根据矿体产状、赋存条件以及阶段平硐的位置划分中段，基本阶段斜长为3648M。开拓系统由阶段平硐PD1（1010）、阶段平硐PD2（1036）、阶段平硐PD3（1034）中段、回风平硐及通风斜巷组成。各阶段平硐和回风平硐用通风斜巷联系起来,这样就形成了完整的运输、排水、通风的开拓系统。受矿体产状、地表地形的限制，矿体各阶段运输巷道均布置在矿体下盘；本中段矿体回采结束后，与本中段矿体底柱一起保留，兼作下一中段回采时的回风巷道。工程布置和各阶段开口位置阶段平硐PD1（1010）硐口中心坐标X3788209944,Y37500243630Z1010000,方位266。30阶段平硐PD2（1036）硐口中心坐标X3788329944,Y37500205938Z1036000,方位257。阶段平硐PD3（1034）硐口中心坐标X3788380970,Y37500235400Z1034000,方位257。回风平硐硐口中心坐标X3788429474,Y37500233433,Z1036000,方位258。详见工程平面布置图。各中段的阶段平硐均布置在矿脉外靠近矿体下盘。由于该矿矿岩稳固性较好，一般可不予支护，但在遇断层、岩石破碎不稳固地段应根据矿岩稳固程度、巷道断面等条件，采用喷射混凝土（110MM）进行支护，向外轴向坡度05。根据矿山生产规模、运输量、及坑内运输线路和长度等条件，坑内运输选用人力胶轮车进行运输。各中段采下的矿石经漏斗装入矿车，人力运至堆矿场，再用前装机装入自卸汽车，最后由自卸汽车运往矿石加工厂卸载；井巷掘进、回采过程产生的废石装车后，由人推出地表，运往附近的固定废石场集中堆放。人员和各种材料、设备分别经各中段硐口进入本中段。35采矿方法351开采顺序本次设计开采对象为采矿范围内的矿体，首采阶段为阶段PD3,即靠近回风平硐的阶段。同一矿体开采顺序仍采用常用的合理开采顺序，即在倾向上先上后下，同一阶段由下至上，走向上后退式的开采顺序。31352采矿方法一、开采技术条件矿体赋存条件特征表表33二、采矿方法选择根据矿体倾角平均8，矿体厚度225米，矿体连续性好。岩矿界线清晰，矿体围岩为厚层状白云岩，近矿围岩有硅化，蚀变带一般较窄。矿体和围岩均稳固,可选用的采矿方法有留不规则矿柱的全面法；干式和湿式充填法。由于壁式崩落法和充填法存在着消木材多，回采强度低，采矿工艺复杂，成本高等缺点，地表无需保护，所以不宜采用成本较高的充填法。根据矿体开采技术条件，该矿床矿体厚度属于薄矿体，倾角较缓，矿体上下盘围岩稳固。最适宜该矿矿体的采矿方法有全面法。开采顺序由上至下，由一翼向另一翼后退式回采。全面法的优缺点见表。全面法优缺点比较表34名称全面法优点采切工程量小；回采工艺简单，技术容易握；缺点矿块生产能力较小走向、倾向走向EW，倾向S倾角615矿体厚度12025M围岩稳固性围岩结构稳定，抗压强度大，不易出现片帮及冒顶，利于矿山开采。矿石体重260G/CM3松散系数152自然安息角4032适用条件适用于矿岩中等以上稳固的缓斜薄矿体。采用电耙扒矿。根据该矿矿体开采技术条件，结合各采矿方法适用条件；推荐采用全面法。三、全面采矿法简述矿块构成要素矿块沿矿体走向布置，长40M60M，矿块与矿块之间留不连续间柱，间隔矿柱宽2M，矿块内留不规则矿柱支撑顶板，矿块沿倾向长3650M。将中段划分为盘区，每个中段的主要人行通风上山两侧留上、下连续中段矿柱，宽23M，以保证人行通风的安全。采准切割工程全面采矿法采准工程主要包括脉内运输平巷利用探矿平巷、人行通风上山、放矿漏斗等，切割工程主要为切割平巷。在采场两侧掘人行通风上山。在沿脉平巷上部掘切割平巷，绞车采用移动式，安装在切割平巷内。二者相互平行。之间每隔155M16M掘采场放矿漏斗至运输平巷。采切巷道净断面脉内运输平巷40M2，人行通风天井及联络道36，切割平巷40。回采工艺矿房回采全面法工作面沿倾向呈阶梯从采场一端往另一端推进，阶梯长度8M12M，阶梯间超前3M5M。采场内留不规则矿柱，30M30M，间距815M，矿柱选择在夹石或矿石品位低的地段。回采从切割平巷与人行通风上山所留矿柱的相交处开始，电雷管引爆，乳化炸药爆破，炮孔梅花形排列，孔和径38MM，孔深1220M,排距0510M，孔距0612M，电耙33出矿。拉底和回采凿岩采用YT25型凿岩机，出矿采用2DJP13型电耙。矿柱回采回采顺序先采间柱，后采顶、底柱。矿房内的不规则矿柱不再回采。矿房顶柱隔段保留。顶、底柱一并进行回采，即上阶段的底柱和本阶段对应的顶柱，在同时间内进行回采。间柱可采一侧，留一侧。采场通风新鲜风流从人行通风上山进入采场，冲洗工作面后，经矿块顶柱内出口或另一侧人行通风上山回至上中段回风（运输）平巷内。每次爆破后，采场内需用局扇加强通风，型号为JBT51。采场支护全面法采场支护一般采用单一的矿柱支护，局部破碎段可采用石剁支护。石剁尺寸可参照矿柱，间距6M。采空区处理矿山地处山区，开采矿体上部无居住区，地表允许沉降。由于开采矿石价值不高，采空区所留矿柱将作永久性矿柱支撑顶板，不回收，使其采空区顶板不会大规模塌落。对采空区作隔离处理，使生产区隔绝采空区，并利用通往地面的天井放出气流，避免围岩冒落产生对生产区的冲击力。保证坑内安全。主要技术经济指标表35序号指标名称单位数量备注1采场生产能力T/D502凿岩机台效T/台班503电耙台效T/台班60344掌子面工效T/工班55损失率106贫化率127材料消耗炸药KG/T045电雷管个/T05钎钢KG/T006合金片G/T16木材M3/T0000836采掘设备及主要材料消耗根据矿山生产作业安排，选择井下采掘设备见表35。井下采掘设备一览表表36数量设备名称及型号单位工作备用合计备注YT25型凿岩机台213JBT51型局扇台31313KW电耙台112胶轮车辆22437矿井通风371通风系统选择根据确定的开拓系统，按拟定通风系统的原则和考虑因素，本次设计确定矿体开采系统采用采用集中通风。372进、回风井的布置形式该矿进、回风井的布置形式为对角式（单翼式）。373通风方式根据矿体的赋存条件及地形地貌，矿井通风采用机械通风，扇风机工35作方式为抽出式。374通风网路根据确定的开拓系统，矿体开采时，由各阶段平硐进风，中段沿脉运输巷道与通风斜巷连通处设风门，新鲜风流直接进入各中段，污风由矿体一侧的回风上山进入回风巷，经主扇风机排出地表。375通风计算风量计算按排尘风速计算，通过井下最大班人数校核，并结合使用的采矿工艺以及确定的生产能力，矿井总需风量相同，列表如下。矿井总需风量及风量分配明细表表37序号作业项目数量需风量小计备注1回采采场120202备用矿块110103采切、掘115154其它155小计605漏风损失12漏风系数126合计72负压计算根据选定的通风系统和坑内所需的风量，经比较认为矿体开采系统在最低中段单中段回采时，通风阻力较大，通风困难。因此，按风阻大，风压损失大的风路进行负压计算，详见下表（由于矿体储量均不大，基建期生产系统和后期生产系统相差不大，通风难易程度也相差不大，因此，配备主扇时按通风困难期配备即可，本次设计也仅计算各系统通风困难时期的系统通风阻力）。矿体开采系统通风负压计算表（困难时期）表3836序号巷道名称支护形式巷道阻力系数A103巷道长度LM巷道周长PM巷道断面SM3风量QM3/S巷道通风负压PPA巷道风速M/S1阶段平硐PD1不支1587847284564182采场不支3550184241260064天井不支2540172362408880675端部回风井不支25230723672460002006回风平硐不支15628472083718小计5744局部阻力1149按20合计68928376局部通风掘进工作面包括探矿、开拓、采准、切割，一般每一个工作面配一台配备一台JBT51局扇，风筒均可选用直径460485MM的柔性风筒。采场一般利用矿井总负压进行通风，将回采工作面的污风引向回风巷抽出地表，但有时因工作面较小，通风阻力大，在主扇通风不良的情况下，为加速排除炮烟，缩短回采作业循环时间，可采用JBT51型局辅助通风，以改善通风环境。377通风构筑物在各中段回风井前的回风巷道中设置调节风窗或调节风门，以调节生产中段的风量和负压，中段回采结束后，根据实际情况及时在回风巷中构筑挡风墙，以调节各需风点的风量。37