小关水头钟岭铝土矿采场工程可行性研究报告

小关水头钟岭铝土矿采场可行性研究长沙有色冶金设计研究院-PAGEix-中国铝业股份有限公司矿业分公司小关水头铝土矿采场工程可行性研究报告附图（修改本）长沙有色冶金设计研究院目录TOC\o"1-2"\h\z前言 11生产规模 12采矿 13总图运输 34供电与通信 45水源及给排水 46机汽修、充电室 47建设投资估算 58生产成本 5第一部分小关水头矿区 11第一章总论 121编制依据及原则 122项目概况及建设条件 133主要设计内容 154主要建设方案 165环保、节能、安全卫生、水土保持与消防 236投资估算及成本测算 257存在的主要问题及建议 25第二章市场分析 321世界铝土矿资源及氧化铝国际市场供需状况 322我国铝土矿资源及氧化铝供需状况 36第三章地质资源 391矿区及矿床地质概况 392矿床开采技术条件与矿石选冶试验 433矿床勘查工作及勘探程度评述 474矿产资源／储量 485矿山基建与生产勘探 536存在的主要问题及建议 54第四章岩石力学 571岩体稳定性的地质背景 572构造 583节理 594矿岩物理力学性质 595岩体（矿体）初步工程地质分类及开采技术条件 596下阶段岩石力学研究工作 61第五章采矿 621概述 622矿床开采方式 633全地下开采范围 664采矿方法 675工作制度与生产能力 736开拓运输系统 757矿山通风系统 788矿山排水系统 819矿山供风及供水系统 8210辅助材料设施 8211井巷工程 8312矿山基建工程量与基建进度计划 8613矿山生产进度计划 8814.矿山开发计划 8815矿山机械 9216问题及建议 96第六章总图运输 981工程概况 982总体布置 993总图运输 1004内、外部运输及运输线路 1015矿区绿化 102第七章公用辅助设施及土建 1041给排水 1042供电 1083采暖 1164机修 1195土建工程 121第八章节能 1241采矿节能措施 1242电气节能措施 1243其它节能措施 125第九章环境保护 1261项目所在区域环境现状 1262设计依据与采用的标准 1273主要污染源污染物治理及排放状况 1284环保投资及定员 1305环境影响评价分析 1326存在问题及建议 133第十章水土保持 1341设计依据及采用的技术规范、标准 1342项目区水土流失及防治情况 1353本工程开发可能造成的水土流失危害分析 1354水土流失防治措施 1365水土流失监测 1376投资估算 1387水保效益简要分析 138第十一章劳动安全卫生与消防设施 1401设计依据 1402概述 1403地质安全影响因素 1474矿床开采安全评述 1475总平面布置 1496机电及其它 1507矿山安全机构设施 1558工业卫生 156第十二章企业组织及定员 1581组织机构 1582劳动定员及劳动生产率 1583工资与福利 1604职工培训 160第十三章投资估算及资金筹措 1621概述 1622编制依据 1623投资分析 1634流动资金估算 1735项目总投资 1736资金筹措 173第十四章成本与费用 1741成本与费用估算依据和原则 1742成本费用估算 175第二部分小关钟岭矿区 187第一章总论 1881编制依据及原则 1882项目概况及建设条件 1893主要设计内容 1914主要建设方案 1925环保、节能、安全卫生、水土保持与消防 1966投资估算及成本测算 1987存在的主要问题及建议 203第二章市场分析 2051世界铝土矿资源及氧化铝国际市场供需状况 2052我国铝土矿资源及氧化铝供需状况 209第三章地质资源 2131矿区及矿床地质概况 2132矿床开采技术条件与矿石选冶试验 2173矿区工程地质条件 2194矿床勘查工作及勘探程度评述 2215矿产资源／储量 2226矿山基建与生产勘探 2247存在的主要问题及建议 226第四章岩石力学 2291岩体稳定性的地质背景 2292构造与节理 2303矿岩物理力学性质 2314岩体（矿体）初步工程地质分类及开采技术条件 2315岩石力学监测工作和主要设备、仪表的选择 2326下阶段岩石力学研究工作 233第五章采矿 2341概述 2342开采范围及开采对象 2353矿床开采方式 2354开采顺序 2385采矿方法 2396工作制度与生产能力 2437开拓运输系统 2468矿山通风系统 2489矿山排水系统 25110辅助材料设施 25111井巷工程 25212矿山基建工程量与基建进度计划 25413矿山生产进度计划 25514矿山开发计划 25915矿山机械 25916问题及建议 262第六章总图运输 2631、工程概况 2632总体布置 2633总图运输 2644内、外部运输及运输线路 2655矿区绿化 267第七章公用辅助设施及土建 2681给排水 2682电力及电信 2713暖通 2774机修 2805土建工程 281第八章节能 2851采矿节能措施 2852电气节能措施 2853主要设备节能措施 285第九章环境保护 2861项目所在区域环境现状 2862设计依据与采用的标准 2863主要污染源污染物治理及排放状况 2874环保投资及定员 2905环境影响评价分析 291第十章水土保持及复垦 2931设计依据及采用的技术规范、标准 2932项目区水土流失及防治情况 2943本工程开发可能造成的水土流失危害分析 2944水土流失防治措施 2955水土流失监测 2966投资估算 2977水保效益简要分析 297第十一章劳动安全卫生与消防设施 2981设计依据 2982工程概述 2993地质安全影响因素 3014矿床开采安全评述 3015总平面布置 3036机电及其它 3047矿山安全机构设施 3078工业卫生 309第十二章企业组织及定员 3101组织机构 3102劳动定员及劳动生产率 3103工资与福利 3124职工培训 312第十三章投资估算及资金筹措 3141概述 3142编制依据 3143投资分析 3154流动资金估算 3255项目总投资 3256资金筹措 325第十四章成本与费用 3261成本与费用估算依据和原则 3262成本费用估算 328附图：C1160SQ2（单独成册）附表：主要设备明细表附件：1设计委托书；2中国长城铝业公司矿山公司小关铝矿采矿许可证；3关于提交矿业分公司小关水头铝土矿采场工程可行性研究报告全坑采方案补充材料的函；4小关水头、钟岭两矿段的煤矿调查情况。小关水头钟岭铝土矿采场可行性研究长沙有色冶金设计研究院PAGE5前言中铝矿业分公司小关水头钟岭铝土矿采场工程包括小关水头铝土矿区和小关钟岭铝土矿区，根据两矿区开采技术条件，矿体厚度和赋存状态及两矿区铝土矿均为与煤共生的低瓦斯矿、均采用地下开采。为确保矿山生产安全，其井下通风机、井下电器设施均采用防爆型电器设备，主要设计方案简述如下：1生产规模小关水头钟岭铝土矿采场工程总的生产规模为600kt/a，其中小关水头铝土矿区生产规模为400kt/a，小关钟岭铝土矿区为200kt/a。矿山产品为单一铝土矿石。2采矿2.1采矿方法（1）小关水头铝土矿区设计选用的采矿方法为水压支柱全面房柱法；对厚度≤1.7m,设计采用倾斜分条全面采矿法。（2）小关钟岭铝土矿区设计选用的采矿方法为水压支柱全面房柱法。2.2开拓运输方案（1）小关水头铝土矿区设计选用斜井开拓，1＃、2＃提升斜井均装备JK—2.5/30E单绳缠绕式提升机，电动机额定功率355kw，每次提升1.2m3侧翻式矿车4个或5辆0.7m3翻转式矿车；中段矿石运输列车采用12t蓄电池防爆机车一次牵引14辆1.2m3侧卸式矿车。废石运输采用2.5t蓄电池防爆机车一次牵引8辆0.7m3翻转式矿车的开拓运输方案（2）小关钟岭铝土矿区设计选用平硐开拓，中段废石运输采用2.5t蓄电池防爆电机车拉0.7m3侧翻式矿车，每列矿车8辆。矿石运输采用8t蓄电池防爆电机车拉1.2m3侧卸式矿车，每列矿车12辆的运输方案。2.3通风系统（1）水头地采采用对角抽出式通风系统，东部通风机房配FBDCZ（B）－12－N025防爆对旋式轴流风机，配JBO355S2型电机,N=2×110kw、380v；中部通风机房：FBDCZ（B）－10－N028防爆对旋式轴流风机，配YBFe2型电机,N0=2×250kw、10kv；西部通风机房：FBDCZ（B）－12－N025防爆对旋式轴流风机，配JBO355S2型电机,=2×110kw、380v；以上的通风设备（含主风机和电机）各2套,其中1套工作,1套备用,并且作为一级负荷,采用双电源供电。（2）钟岭地采采用对角抽出式通风系统。东部通风机房选用2台（其中1台备用）FBCZ－6－No18型防爆轴流式通风机,配套电机功率N=110Kw；西部通风机房选用2台（其中1台备用），FBCZ－4－No13防爆型轴流式通风机,配套电机功率N=55Kw，采用双电源供电。2.4坑内排水（1）水头地采：正常涌水量为1624m3/d,最大涌水量为20298m3/d,井下采用一段排水系统,排水泵站设在斜井井底车场附近,选用4台D360－40×3型多级离心水泵(QH=360m3/h、HH=120m、N=185kw、380v)，正常涌水时1台工作，1台检修2台备用；最大涌水量时3台工作，一台备用。（2）钟岭地采正常涌水及废水量为1080m3/d,最大涌水及废水量为10970m3/d。地下水通过415m中段平硐的水沟自流排出地表。2.5供风（1）水头矿区井下总需风量126m3/min，根据计算，在1＃、2＃斜井口旁各选用4台LGD200/347C空压机喷油螺杆压缩机(Q=36m3/min、压力0.75Mpa)，3台工作，1台备用。压风机房设在提升斜井口旁。（2）钟岭矿区井下总用风量86m3/min,设计选用4台LGD200/347C型螺杆式压缩机，每台空压机风量36m3/min，压力0.75MPa，其中3台工作，1台备用。2.6供水（1）水头矿区井下用水量为485m3/d,由地表高位水池供给。考虑到消防要求，供水主管为φ108×4.0㎜无缝钢管,分别沿1#和2#斜井及中段平巷架设。各中段回采矿块的供水支管选用φ89×4.5㎜无缝钢管。（2）钟岭矿区总用水量约401m3/d,在石龟河旁打深井取水，通过DN125钢骨架塑料复合管输送至400m3高位水池。由地面400m3高位水池供给各用水点。2.7井巷工程（1）水头矿区按设计推荐的开拓运输方案，全地采基建井巷工程量为143263.3m3。（2）钟岭矿区按设计推荐的开拓运输方案，全地采基建井巷工程量为41582.3m3。2.8基建及生产进度计划 （1）水头矿区基建时间为2.5a。地采投产即达产，达产规模为400kt/a，服务年限29a，其中达产期28a，减产期1a，减产年规模为238.1kt/a。（2）钟岭矿区基建时间为2a。地采投产即达产，达产规模为200kt/a，服务年限27a，达产期26a，减产期1a，减产年规模为96.3kt/a。3总图运输（1）水头矿区由地下采场、采矿工业场地、废石场、其他辅助设施组成，2个提升斜井旁附近各布置1个容积为600km3的废石场；企业占地14.0hm2。（2）钟岭矿区由地下采场、采矿工业场地、废石场、其他辅助设施等组成，企业占地12.5hm2。4供电与通信（1）水头铝土矿区拟在斜井口附近建一座10kV配电室，10kV系统采取双电源单母线分段运行的方式。矿区自地市话局接入一条50对电话电缆至矿区办公楼调度中心，作为全厂生产调度和行政管理用。（2）钟岭铝土矿区拟在工业场地建一座10kV配电室，采用双电源进线，以10kV系统采取单母线分段运行，放射式向各变配电室及电动机供电。矿区自地市话局接入一条50对电话电缆至矿区办公楼调度中心，作为全厂生产调度和行政管理用。5水源及给排水（1）水头矿区设计采用深井泵提取地下水供矿区使用。矿山总用水量为814m3/d（其中生产用水702m3/d、生活用水为38m3/d、未预见水量为74m3/d）。（2）钟岭矿区设计采用深井泵提取地下水供矿区使用。矿山总用水量为401m3/d（其中生产用水359m3/d、生活用水为42m3/d）。6机汽修、充电室（1）水头矿区地采维修间承担蓄电池机车、矿车等的定期检查、小修和中修；承担坑内其它采矿设备的小修，车间总建筑面积为288m2。坑口充电室建筑面积为216m2，设有充电机间、充电间、蓄电池修理间。（2）钟岭矿区地采维修间承担蓄电池机车、矿车等的定期检查、小修和中修；承担坑内其它采矿设备的小修，车间总建筑面积为144m2。坑口充电室建筑面积为198m2，设有充电机间、充电间、蓄电池修理间。7建设投资估算中铝小关水头钟岭铝土矿采场包括小关水头铝土矿区和小关钟岭铝土矿区，两矿区均采用地下开采，该项目建设投资为29649.09万元，其中建筑工程费7705.3万元，设备费8404.89万元，安装费4311.42万元，工器具购置费84.05万元，其它费用9143.43万元，详见表1所示：8生产成本（1）小关水头矿区达产年平均单位铝土矿总成本费用为159.89元/t，其中制造成本为101.84元/t，矿石运费为7.8元/t，资源税为20元/t，管理费用为30.25元/t。（2）小关钟岭矿区达产年平均单位铝土矿总成本费用为149.5元/t，其中制造成本为89.76元/t，矿石运费为7.2元/t，资源税为20元/t，管理费用为32.53元/t。小关水头铝钟岭土矿采场可行性研究长沙有色冶金设计研究院PAGE10小关水头钟岭铝土矿建设投资总估算表编号工程及费用名称估算价值（万元）占总值（%）技术经济指标建筑设备安装工器具其他总值单位数量指标123456789101112一工程费7705.308404.894311.4220421.611主要生产工程及直属生产工程6389.145374.081743.4513506.671.1地采基建探矿524.080.000.00524.081.2提升斜＃780.010.000.00780.011.3东部回风斜＃108.99190.9054.24354.121.4西部回风斜＃21.95190.9058.47271.311.5安全斜＃115.010.000.00115.011.6中段车场2645.54374.67568.133588.341.7凿岩机修理硐室4.414.411.8炸药库硐室46.1446.141.9吊桥硐室65.4665.461.1o变电硐室13.03353.6229.34395.981.11水泵房及水仓221.8283.2398.64403.691.12采准切割1445.391445.391.13＃下供风供水管道0.000.00118.07118.071.14地采设备0.001100.7083.071183.781.15＃下动力线路0.00679.67194.53874.201.16＃下照明0.000.00108.24108.24编号工程及费用名称估算价值（万元）占总值（%）技术经济指标建筑设备安装工器具其他总值单位数量指标1234567891011121.17卷扬机房89.52419.7642.19551.471.18空压机房97.00623.7562.19782.931.19东西部通风机房96.42525.94146.69769.061.20中部通风机房37.80205.2349.07292.101.21样品加工房10.5052.598.5571.631.22坑口充电室37.26206.705.76249.721.23矿灯房7.200.0012.3019.501.24地质测量办公室14.40156.680.19171.271.25坑内运输0.00209.75103.79313.541.26坑木加工间7.207.202辅助生产及公用系统工程1017.702931.592454.806404.102.1总图运输工程679.381597.800.672277.852.1.1总图及运输设备641.31597.800.002239.102.1.2汽车库38.080.000.6738.752.2供排水工程219.16138.98430.30788.442.2.1生产深＃泵房及值班室157.36114.3965.14336.892.2.2备用深＃泵房及值班室12.3012.302.2.3高位水池及沉淀池40.500.0011.0051.50编号工程及费用名称估算价值（万元）占总值（%）技术经济指标建筑设备安装工器具其他总值单位数量指标1234567891011122.2.4半地下集水池9.002.330.2411.572.2.5室外给排水0.0022.26353.92376.182.3供电及电信工程71.641110.662006.833189.132.3.1地面10KV变电所71.64431.4284.45587.512.3.2东部35KV变电所及415采场配电硐室0.00677.45123.17800.612.3.3外部电源线路0.000.00720.00720.002.3.4场区动力及照明网络0.000.00703.18703.182.3.510KV架空线路0.000.00344.25344.252.3.6矿区通信0.001.8031.7933.582.4机汽修工程47.5284.1517.00148.682.4.1电机车及矿车修理间47.5284.1517.00148.683行政管理及服务性工程190.4699.22100.32390.003.1矿办公室100.800.003.14103.943.2地采派班室11.700.000.2011.903.3更衣室36.800.000.7037.503.4锅炉房41.1699.2296.29236.67编号工程及费用名称估算价值（万元）占总值（%）技术经济指标建筑设备安装工器具其他总值单位数量指标1234567891011124生活福利及服务性工程108.000.0012.85120.854.1食堂54.000.002.5556.554.2浴室54.000.0010.3064.30工程费用合计（1+2+3+4)7705.308404.894311.4220421.6168.88二工程建设其他费用84.056448.066532.1122.031土地征用3378.753378.75hm226.5127.52拆迁补偿费723.40723.40hm22361.73业主管理费306.32306.324工程建设监理费204.22204.225生产准备费225.00225.006工具用具及生产家具购置费84.0584.057试验研究费15.0015.008勘察费30.0030.00编号工程及费用名称估算价值（万元）占总值（%）技术经济指标建筑设备安装工器具其他总值单位数量指标1234567891011129设计费742.06742.0610施工图预算编制费74.2174.2111编制工程招标及招标代理费121.69121.6912环境影响评价费70.0070.0013环保设施竣工验收费用45.0045.0014水土保持方案报告书编制费36.0036.0015安全评价费40.0040.0016竣工图编制费37.1037.1017联合试运转费122.53122.5318矿山巷道维修费11.4511.4519绿化费25.0025.0020安全生产费用240.33240.33三预备费2695.372695.379.09估算总值7705.308404.894311.4284.059143.4329649.09100.00占总值(%)25.9928.3514.540.2830.84100.00所审：屈德耀组审：余应田编制：万辉小关水头钟岭铝土矿采场可行性研究长沙有色冶金设计研究院PAGE61第一部分小关水头铝土矿区第一章总论1编制依据及原则1.1编制依据1.1.1业主委托编制“小关水头矿区采场可行性研究报告”的设计委托书；1.1.2经河南省有色金属地质矿产局第一地质大队提交的《河南省巩义市水头、钟岭铝（粘）土矿资源储量核查报告》2004年三月；1.1.3矿区范围1：2000，1：5000地形图。1.1.4我院现场收集并经甲方认可的设计基础资料及会议纪要。1.2编制原则1.2.1按国家矿业政策、法律、法规及有关规程规范完成本可行性研究报告，设计内容和深度满足（2001）有色金属工业项目可行性研究报告编制原则规定的需要。1.2.2选取合理的技术参数，选用国内先进设备，确保工艺流程及设备的可靠性和先进性；选用节能设备，节约能源，少占耕地和农田，保护环境。1.2.3采用高效的工艺、设备，充分利用设备能力，尽可能的节省投资。1.2.4选择品位较高，剥离量小，建设条件好的地段作为首采地段进行开发，满足市场的需求。1.2.5充分合理利用资源，保护国家资源。1.2.6严格执行GB/T1900-ISO9001:2000质量管理标准，认真贯彻我院的质量体系文件。1.2.7水头、钟岭两矿区生产规模按600kt/a考虑，并对生产规模进行论证；露采设计进行多方案比较，择优选取。1.2.8严格控制投资，降低生产成本提高项目投资回报率。1.2.9“坚持安全第一、预防为主、综合治理”的方针，确保矿山生产安全。2项目概况及建设条件2.1项目概况2.1.1项目进展情况小关地区铝土矿于1950年发现，于1952年进行详细普查。水头、钟岭两矿区的地质勘探工作由河南省地质局巩县地质队进行，于1957年1月进行地质勘探，1958年4月提交水头、钟岭地质勘探报告。小关地区铝土矿由水头、茶店、竹林沟、大峪沟、钟岭五个矿区组成，由于勘探时间较早，矿石品位较低，主要为普铝，小关铝矿未对水头、钟岭两矿区进行正规开采。民采仅进行小规模露天开采，开采的矿石由小关铝矿收购。截止2004年3月止，水头矿段民采共采出593kt铝土矿，钟岭矿段民采共采出322kt铝土矿。为充分发挥河南省铝土矿资源优势，摸清铝土矿资源状况，提高铝工业发展所需的资源保障能力。河南省国土资源厅决定在全省范围内开展铝土矿储量核查工作，受中铝河南省分公司矿山公司委托，河南省有色金属地质矿产局第一地质大队于2003年8月开始对巩义市水头、钟岭两铝土矿区开展资源储量核查工作，该地质大队于2004年三月提交了河南省巩义市水头、钟岭铝土矿资源储量核查报告，估算核查区资源储量为：水头矿区采矿证范围内保有资源储量14271kt，铝硅比5.1，矿体平均厚度2.38m；钟岭矿区采矿证范围内保有资源储量6106kt，铝硅比4.6，矿体平均厚度2.07m。本次设计对象为位于小关地区铝土矿东端的水头矿区和西端的钟岭矿区。2.1.2矿区位置、交通河南省巩义市小关地区铝土矿自西向东划分为钟岭、大峪沟、竹林沟、茶店、水头五个矿区。本次设计对象为位于小关地区铝土矿东端的水头和西端的钟岭两个矿区。该矿区位于巩义市与郑州市上街区之间的南部山区，行政区划分属巩义市管辖。该矿区位于陇海铁路、连霍高速公路开洛段的南侧，310国道从矿区北部通过，区内村镇公路发达，交通方便。2.1.3自然地理与经济概况区内为低山、丘陵地貌，地形特点为南高北低，南部山岭为奥陶系灰岩，岩层走向为近东西，中、北部为二叠系煤层及第四系黄土所构成的低洼地带。黄土厚度由南向北逐步加厚。水头矿区最高点为和尚帽320.6m，最低点为老君庙208.8m，相对高差111.8m，；钟岭矿区最高点标高为西高尖635.05m，最低点标高为黑龙潭260m，相对高差375.05m。区内属大陆性气候，四季明显；雨季多集中在7、8、9三个月，冬季寒冷，夏季炎热，最高气温39.6ºC，绝对最低气温-17.9ºC，全年平均气温14ºC左右。年降雨量最高759㎜，最低451.8㎜，平均降雨量为607.2。年蒸发量大于降雨量的2倍以上。冻土期一般为12月至次年3月，冻土深度0.02m～0.18m。区内主要河流为水头河，自南向北流经矿区。矿区附近村庄稠密，多分布在中北部地势低洼处，人口多地少，农民主要种植玉米、土豆、小麦。地方工业较发达，主要为采石厂、开采铝土矿、耐火材料厂、水泥厂等。2.2项目建设条件2.2.1资源条件小关地区铝土矿水头矿段、钟岭矿段勘探范围与位置详见附图所示：水头矿区采矿证范围内保有资源储量14271kt（其中121b、122b为9839kt，占总资源储量的69%），铝硅比5.1，矿体平均厚度2.38m；水头矿区属铝土矿与煤共体同生的铝土矿床。根据地质剖面图，该矿段部分铝土矿与煤层属同体共生矿，因原《河南巩县铝土矿水头区及钟岭区地质勘探报告》和《河南省巩义市水头、钟岭铝（粘）土矿资源储量核查报告》均未对煤矿储量、煤层中瓦斯含量、煤层自燃、煤尘爆炸等开采技术条件进行描述；据地质资料统计，煤层分布面积约占铝土矿分布面积的30%。参照业主对铝土矿区周围生产煤矿（均属低瓦斯煤矿）的调查资料，本次可行性研究，本铝土矿区开采暂按低瓦斯矿山进行设计。在初步设计前期阶段，须进行煤矿开采技术条件的研究。2.2.2外部建设条件a)水头、钟岭两矿段位于陇海铁路、连霍高速公路开洛段及310国道的南部，区内均有村镇公路与310国道相通；小关铝土矿已建集中破碎站，破碎后的矿石通过铁路运至郑铝，交通方便。b)电力供应小关地区地方工业发达，10kv农业电网密布；35kv高压线经过小关地区，可满足矿山供电要求。c)供水条件小关地区附近无大的地表水系，该地区降雨量小，蒸发量大，矿区附近没有满足矿山用水的河流或水体，采用打井取水满足工业用水及生活用水的需求。2.2.3建筑材料及燃料当地建材资源丰富，矿山建设所需的砖、砂子、碎石、水泥等建筑材料可从当地就近供应；木材、钢材等建筑材需从外地购买。矿山生产及生活用煤可就近购买运至矿区。3主要设计内容a）地质工作、资源/储量及岩石力学初步评价；b）开采方法论证、采矿方法的选择确定；c）矿山生产能力计算及设计开采规模的研究与确定；d）开拓方案的比较与选择；e）井口工业场地总平面布置；f）提升、运输、通风、排水、供水、供风、供电等系统的选择与确定；g）矿山污染物的治理，节能、安全与工业卫生、水土保持、消防设施的研究和选择;h）工程进度、回采顺序的安排、投资估算及生产成本测算等。4主要建设方案4.1产品方案根据矿区资源条件，设计选择的开采方法及业主要求，本项目的产品为单一铝土矿石。4.2开采范围和开采对象本次设计水头矿段的开采范围为横103线～155线中国铝业股份有限公司采矿证规定的平面范围之内的矿山资源。开采对象为采矿证范围之内的铝土矿石。4.3开采方式选择4.3.1开采方案水头矿段采矿证范围内，地表为平缓的丘陵地形，旱地及民房较多。矿体较薄，平均厚度（2.38m）倾角较缓，矿体顶板为粘土岩、煤、石灰岩。根据矿山开采技术条件，水头矿区属铝土矿与煤同体共生的铝土矿床，其中煤层履盖面积约占30%。因水头矿段无瓦斯含量等级等方面的资料，参照业主对矿区附近煤矿的调查，该矿暂按低瓦斯矿进行可研设计。为保证矿山开采安全，采用地下开采时，其井下电器设施、通风设备等采用防爆型。为充分发挥露采损失率、贫化率低，生产能力大，管理方便，能充分回收铝土矿及石灰石资源的特点。设计对露天加地下联合开采（简称方案=1\*ROMANI）与全地下开采方案（简称方案=2\*ROMANII）进行比较如下：方案=1\*ROMANI：根据水头矿段开采技术条件，资源条件，按境界剥采比小于经济合理剥采比的原则，设计在水头矿段共圈定了6个露天坑，露采范围为横117线～151线，露天采场内总的采出矿量2597kt，平均出矿品位:Al2O365.71%，SiO211.1%，铝硅比5.9，平均剥采比9.99t/t，基建剥离量821.4km3。按250kt/a生产规模，露采服务年限为11a，其中达产10a，减产1a；露采损失率为8%，贫化率为5%。地采范围为横103线～115线，采用斜井开拓，对角式通风，采矿方法为全面房柱法，中段高度为30m。生产规模为150kt/a，该地段采出矿石量2239.4kt，平均出矿品位:Al2O361.72%，SiO213.73%，铝硅比4.5，井巷基建工程量为44524.7m3，服务年限15a。该方案露采结束后转为全地下开采。地下开采总的采出矿量为9157.4kt，平均出矿品位:Al2O363.02%，SiO212.91%，铝硅比4.88；地采损失率为20%，贫化率为10%。水头矿段采矿证范围内该方案总的采出矿量为11754.8kt平均出矿品位:Al2O363.61%，SiO212.51%，铝硅比5.08；总的服务年限为30a，其中达产年限28a，减产2a。本方案露采加地采项目建设投资为22940.34万元，其中露天采场征地费2351万元，拆迁费1448万元。露采第9a进行露天转地下基建工作，露天转地下建设投资为10216.59万元。方案=2\*ROMANII（全地采方案）：全地采范围为横103线～155线水头矿段采矿证范围内的矿量。采用斜井开拓，东、西两端布置回风井的对角式通风。采矿方法为全面房柱法，中段高度为30m。水头矿段采矿证范围内总的采出矿量为11460.3kt平均出矿品位:Al2O363.36%，SiO212.6%，铝硅比5.03。全地采总的服务年限为29a，其中达产年限28a，减产1a。全地采井巷基建工程量为143.26km3，采切工程掘进设备有ZY24型、YSP45型凿岩机、ZYC-21-2型耙斗装岩机、2DPJ—30型电耙及BKY65-1X、BKY650-4X型局部通风机等，详见第四章采矿。4.3.2方案技术经济比较与方案=2\*ROMANII相比，方案=1\*ROMANI的优点是：1）露天开采损失率比地采低12%，贫化率低5%，能充分利用国家资源；露采生产能力大，作业条件好，管理方便。2）露采每年附产用作氧化铝熔剂的石灰石220kt/a，为企业创造效益1056万元/a。3）露采基建时间（1.0a）短，投产快；劳动定员少，生产效率高。4）露采铝土矿生产总成本费用（136.22元/t）比地采（159.89元/t）低23.67元/t。与方案=2\*ROMANII相比，方案=1\*ROMANI的缺点是：1）建设投资比方案=2\*ROMANII多2304.46万元，其中露天采场基建期需征地和搬迁，其征地（2351.1万元）和搬迁（1448万元）投资为3799.1万元。露采转地采尚需二次投资10216.59万元。2）基建期比全地采多征地32.64hm2，比地采提前4a拆迁民房40050㎡；露采服务期内比全地采多征地47.36hm2。3）露天、地下同时生产，两套管理机构，管理复杂。综合上述技术经济比较，因方案=1\*ROMANI基建期总征地面积（699.6亩）大，包括露采结束后转地采总的建设投资比方案=2\*ROMANII多12521.05万元。根据中铝集团总裁办公会议意见，设计推荐方案=2\*ROMANII，即全地采开采方案。4.4生产规模根据中国铝业股份有限公司关于小关水头、钟岭600kt/a的生产规模要求以及水头、钟岭两矿段的资源条件，开采技术条件与生产能力论证。设计水头矿段地采生产规模为400kt/a。矿山工作制度为年工作330天，每天工作3班，每班8小时。水头矿区按400kt/a计算的服务年限28.7a。投产即达产，达产年限28a，减产年限1a。地采服务年限为29a。4.5设计方案简述4.5.1采矿a)开采顺序、采矿方法开采顺序即从175m中段往下依次至145中段m、115m中段等各中段的顺序开采，平面上从东两端往中间后退式的开采顺序。地采范围为横103线～155线。该段矿体平均厚度2.38m，倾角14º，铝土矿石直接顶板主要为粘土矿，部分为煤层；间接顶板为石灰石。根据上述矿体的开采技术条件，设计选用的采矿方法为水压支柱全面房柱法；对厚度≤1.7m,设计采用倾斜分条全面采矿法。b)回采工艺及设备选型回采从切割平巷与切割上山相交处开始。全面房柱法工作面沿倾向呈阶梯式从采场一端往另一端推进，阶梯长度8m～12m，阶梯间超前3m～5m。采场内留规则点柱，3.0m×4m。切顶、拉底凿岩采用ZY24型凿岩机，出矿采用2DPJ30型电耙。采场通风：新鲜风流从人行通风天井进入采场，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BKY65-1X。c)开拓运输方案根据矿段地采开采技术条件，开采范围内矿体埋藏较浅，矿体倾角（14º）较缓，分布范围大，地采生产规模小的特点。设计