汤河设计方案3 采矿.doc

3 采 矿 3.1 开采范围及开采方式 3.1.1开采范围 根据矿体控制程度及矿体赋存条件，开采范围为周庵矿区3～44勘探线间的上层K1号矿体、12～44勘探线间的下层K2矿体,两层矿体均位于超基性岩体与围岩接触带内蚀变带中。 本次设计开采-300m标高以上的K1号矿体，该部分矿体资源储量矿石量3330.67万t、Cu品位0.14、Ni品位0.34、Cu金属量45058t、Ni金属量111845t。 3.1.2开采方式 矿区地表平缓，地面标高119～127m。矿区内有杨庄、孙庄、曲庄、苗庄、东长营等村庄，矿区东侧有水泥厂2座，唐河至湖北枣阳公路从矿区东侧通过。K1号矿体赋存标高为-200～-300m，矿体埋深超过300m。根据矿区地表地形条件及矿体埋藏深度，矿体不适合露天开采，设计采用地下开采方式。 3.1.3开采顺序 根据矿体赋存特点，结合设计推荐采矿方法，矿体总的开采顺序为先采K1号矿体，后采K2号矿体。K1号矿体开采顺序确定为后退式开采，既在矿区内自北向南回采、在采区内由东西两翼向中间回采。 3.1.4首采地段 根据矿体开采顺序，首采地段确定为K1号矿体北部一、二采区。 3.2 采矿方法 3.2.1 开采技术条件 区内镍矿化主要集中在岩体的内接触带蚀变壳内，在岩体顶部围岩中和岩体内部二辉辉橄岩与二辉橄榄岩两相带的接触部位局部见有矿化。K1矿（化）层产于岩体顶部蚀变带中，构成“上矿带”； K2矿（化）层产于岩体底部蚀变带中，构成“下矿带”。矿带产状分别与岩体的顶底一致，矿（化）层与围岩均呈渐变过渡关系，无明显界限。依据品位将矿体划分为工业储量和低品位储量两部分。 1）K1矿体 位于上矿带中，由52个钻孔控制，控制矿体长度约2000m，宽50～1060m，呈东宽西窄的板状（层状）体，平面投影面积为1.16 km2。矿体顶界埋深291.16～489.29m，底界埋深292.40～493.38m。矿体厚度为1.24～25.36m，平均厚度9.47m。其中 工业储量（K1-Ⅰ）矿体长度为1821m，宽50～1048m，呈东宽西窄的板状（层状）体，平面投影面积为0.95 Km2。矿体顶界埋深315.84～487.12m，底界埋深322.96～489.29m。矿体厚度为1.06～25.46m，平均厚度7.70m。镍平均品位0.44％，铜平均品位0.20％。 低品位储量（K1－Ⅱ）矿体长度为1642m，宽78～1060m，呈东宽西窄的板状（层状）体，平面投影面积为0.93 Km2。矿体顶界埋深291.16～489.29m，底界埋深292.40～493.38m。矿体厚度为2.73～8.18m，平均厚度5.68m。镍平均品位0.20％，铜平均品位0.06％。 2）K2矿体 位于下矿带中，由35个钻孔控制，控制矿体长度为1420m，宽290～900m，呈中间宽、两端窄的不规则板状体，平面投影面积为0.92 Km2。矿体顶界埋深725.10～919.80m，底界埋深760.90～1030m。厚度为2.00～66.41m，平均厚度20.96m，其中 工业储量（K2-Ⅰ）矿体长度为964m，宽90～918m，呈不规则板状体，平面投影面积为0.38 km2。矿体顶界埋深655.58～875.23m，底界埋深659.05～886.10m。厚度为3.31～43.49m，平均厚度16.11m。镍平均品位0.46％，铜平均品位0.20％。 低品位储量（K2－Ⅱ）矿体长度为1984m，宽144～918m，呈不规则板状体，主要分布在矿带东部，平面投影面积为0.98 km2。矿体顶界埋深513.25～986.06m，底界埋深523.94～995.94m。厚度为1.04～44.84m，平均厚度10.44m。镍平均品位0.22％，铜平均品位0.04％。 矿体位于超基性岩体的顶、底部，上矿体K1顶板为中元古界地层，岩性为黑云石英片岩、二云石英片岩、变粒岩等，底板为蚀变二辉橄榄岩；下矿体K2顶板为蚀变二辉橄榄岩，底板为中元古界地层。上、下矿体及其顶、底板岩体的质量等级较高，岩（矿）体及顶、底板的稳固性较好。 岩石硬度除ZK3605孔上矿层属软弱的～半坚硬的外，其它层位岩石均属坚硬。 岩石质量指标RQD 岩石质量等级为ⅡⅢ级，岩石质量为中等～好；岩体完整性为中等完整～完整。 岩体质量指标（M）法上、下矿体及其顶、底板岩体的质量等级较高，岩（矿）体及顶、底板的稳固性较好。 矿区内可溶性岩石为条带状大理岩、白云质大理岩、黑云母大理岩、斑点状大理岩、以上大理岩杂质含量高，与白云石英片岩、二云石英片岩等呈互层状，因此岩溶不发育，仅有少数位于风化带和构造破碎带的大理岩见少量溶孔，孔径一般1～3cm，最大6～8cm。深部大理岩岩体完整性好，裂隙岩溶不发育。 矿区内无地表水体，矿床之上有巨厚的隔水岩系，地表水对矿坑充水无影响，矿区属水文地质条件中等的矿床。 据地勘有的钻孔的测温资料，表明在坑内开采中会出现一定程度的地热影响，尤其在长距离独头巷道掘进中影响较大，应当加以注意，但根据类似矿山实践经验，当井下建立了完善的通风系统，加强通风，经过一段时间的热交换后，井下温度普遍下降到正常值，对作业的影响不大。 矿区移动范围内有杨庄、孙庄、曲庄、苗庄、东长营等村庄，此外矿区移动范围内还有一座水泥厂，因此地表不允许陷落。 矿石Cu平均品位0.135、Ni平均品位0.346，矿石经济价值中等以上 此外，本区矿石没有结块性自燃性。 3.2.2 采矿方法的选择 1）采矿方法选择的原则 要实现年产300万t的综合生产能力，所选用的采矿方法必须满足下列原则 （1）采矿效率高，生产能力大，安全可靠，工艺简单，生产成本低； （2）对矿体产状变化大、剔除夹石的适应性强； （3）能尽量降低矿石的损失率、贫化率； （4）矿山主要采掘机械的装备水平应达到国先进水平。 2）采矿方法的选择 根据上述开采技术条件看，技术上可行的采矿方法有以下两种 （1）空场法采矿嗣后尾砂充填处理采空区方案； （2）分层尾砂胶结充填法。 空场法采矿嗣后尾砂充填处理采空区的方案具有生产能力大、工艺简单、管理方便、采矿作业成本低等优点；但该采矿方案的损失率、贫化率偏大。 分层尾砂胶结充填法具有损失率和贫化率低、回采安全性高等优点；但该采矿方案具有工艺复杂、采矿作业成本高、生产能力小等明显的缺点。特别是分层联络道均需布置在脉内，对矿体的破坏较为严重，增加了矿柱的比例和回采难度，使总替损失率及贫化率指标同空场法采矿嗣后尾砂充填处理采空区的方案的指标相近。 综合考虑两个采矿方案的优缺点，本次设计推荐空场法采矿嗣后尾砂充填处理采空区方案。 根据矿体的赋存状态，空场采矿法主要选择以下方案对于厚度小于6m的矿体选择水平落矿柱法开采；对于厚度大于6m的矿体选择中深孔落矿的分段空场法开采。 3.2.3 采掘设备选择 1）采掘设备选择原则 周庵铜镍矿的采矿规模为300万t/a，是国内规模较大的地下有色金属矿山，为保证达到设计规模，选用的采矿方法为水平落矿的房柱法和中深孔落矿的分段空场法（嗣后尾砂充填）。要实现这种采矿方法和这样的开采规模，达到设计预期的出矿能力和指标，采矿凿岩台车和出矿铲运机的选择最为关键。镜铁山铁矿1997年实现了400万t/a开采规模，他们的成功经验之一就是采用了先进的凿岩台车和大型出矿铲运机。 根据本矿的实际情况，着重考虑国产及进口设备的性能和价格，本次设计采掘设备选择的原则是既能确保生产，又较好地控制设备投资。采矿凿岩台车、出矿铲运机、掘进凿岩台车采用进口设备；辅助性的无轨设备及车辆选用国产设备。 2）采掘设备的选型 （1）采矿凿岩台车 周庵铜镍矿矿体形态主要为板状，矿体铅垂厚度5～30m，绝大部分在10m～20m之间。主要采用上向扇形中深孔落矿，为了有效地控制好崩矿后的最大块度和减少大块率，为铲运机出矿及后续运矿作业的顺利进行创造良好条件，同时又能实现高效作业，对采矿凿岩台车及凿岩机的要求是必须能在孔深30m左右的范围内可以实现高效凿岩，钻凿炮孔的准直度高，偏斜小，同时还要能兼顾钻凿开掘切割槽的平行炮孔。 阿特拉斯公司推荐的Simba 1250采矿凿岩台车配Cop1838ME型高效液压凿岩机及汤姆洛克公司推荐的Solo609（或Solo 1009）采矿凿岩台车配HL600S（或HL1000S）型高效液压凿岩机，性能先进，对生产能力和钻孔精度的保证性强。 铜陵金湘重型机械科技发展有限责任公司和长沙矿冶研究院共同研发了T-100型高气压环形潜孔钻机，它综合了国内外同类产品的诸多优点，易于操作、可靠性强、成孔质量好；具有优越的机动性和快速的行走功能。产品价格只是进口设备的四分之一左右且备品备件提供方便、价格合理。 经调查和了解，铜陵金湘重型机械公司生产的T-100型高气压环形潜孔钻机虽然能满足周庵铜镍矿采矿工艺的要求，但其工作效率只有进口液压凿岩台车效率的三分之一左右，井下同时工作钻机数量大大增加，此外T-100型高气压环形潜孔钻机还需配备空压设备。 综合考虑设备的价格及工作效率，本次设计采矿凿岩台车暂推荐选用进口设备。 （2）掘进凿岩台车 由于开拓、采准工程的井巷断面大、工程量多，掘进设备必须能实现高效掘进的需要，以确保能实现采掘平衡，保证持续生产。此外，房柱法回采也需要高效能的水平凿岩设备。 目前世界上生产高效掘进台车的矿山设备厂家，主要是瑞典的阿特拉斯柯普柯公司（Atlas Copco）及芬兰的汤姆洛克公司（ Tamrock），经调查和了解，这两个公司所生产的掘进台车均能满足周庵铜镍矿掘进和水平落矿的要求。由于国内还没有高效掘进台车的定型产品，因此设计选择进口设备。 从平巷掘进和水平落矿凿岩台车来看，阿特拉斯公司生产的Boomer 281凿岩台车及汤姆洛克公司所属赛柯玛（Secoma）公司生产的Vega2F凿岩台车均适用于周庵铜镍矿井下掘进和水平落矿作业。 （3）铲运机 为了减少废气污染，改善作业环境，确保实现高效出矿，拟采用大型电动铲运机作为主要出矿设备，并用少量大型柴油铲运机作为电动铲运机沿斜坡道上下移动的拖拽设备和机动性较强的备用设备。 目前国内制造厂商生产的铲运机的铲斗容积主要为3m3以下，铲斗容积3m3以上的铲运机主要由汤姆洛克公司、阿特拉斯公司所属瓦格纳（Wagner）公司生产。 本次设计采矿出矿设备选择进口的4.5m3电动及柴油铲运机，采切工程的出碴设备选择国产3.0m3柴油铲运机。 （4）辅助性无轨设备 由于采场及巷道撬毛及支护工作量较大，此外考虑到井下柴油无轨运输设备的加油、人员、材料运输等，因此井下需配备一定数量的多功能服务车。 经调查和了解，铜陵金湘重型机械公司生产的JY系列多功能服务车能满足周庵铜镍矿井下生产服务的要求，充分考虑其价格和备品备件易采购等优势及项目的总体投资情况,设计推荐国产设备。 鉴于周庵铜镍矿需要使用这些设备时还有一段时间，在这期间国内外的有关设备还会发展，价格也会有变化。届时还可进一步优选物美价廉、备品备件保证性强、售后服务又好的产品。因此，目前尚无需确定就用那一种产品。但为了便于设计进行设备数量计算，断面配置和投资计算等工作，以及叙述的方便，目前暂按采矿凿岩台车选用进口Simba 1250型、出矿铲运机选用进口EST1030、ST1030型、掘进凿岩和水平落矿设备选用进口Boomer281型设计。 经计算，采掘设备的型号及数量见表3-1。 采掘设备统计表 表3-1 序号 设备名称 型号 工作内容 计算设备台数（台） 选取设备台数（台） 备用设备台数（台） 合计（台） 一 采矿凿岩设备 1 液压掘进台车 Boomer281 采矿 1.4 2 2 2 深孔液压台车 Simba 1250 采矿 3.3 4 1 5 3 浅孔凿岩孔 YTP26 二次破碎 4 4 8 二 出矿设备 1 电动铲运机4.5m3 EST1030 出矿 7.94 7 7 2 柴油铲运机4.5m3 ST1030 出矿 1 2 3 三 掘进凿岩设备 1 液压掘进台车 Boomer281 平巷采切 5 5 1 6 2 浅孔凿岩机 YSP-45 竖向工程 3 3 6 3 浅孔凿岩机 YTP26 开拓 6 6 12 4 深孔钻机 T-150 竖向工程 1 1 5 吊罐 TD2 竖向工程 2 2 四 出渣设备 1 柴油铲运机3m3 国产TCY-3 采切出渣 4 4 1 5 2 20T井下卡车 国产TDQ-20 采切出渣 2 1 3 3 耙斗式装岩机 P-60B 开拓 1 1 2 4 装岩机 Z-30 开拓 3 1 4 五 辅助设备 1 混凝土搅拌车 JY改装 2 2 2 混凝土喷射车 JY改装 2 2 3 采矿装药车 JY改装 采矿 2 2 4 装药器 BQF-100 采矿、掘进 7 7 5 升降平台 JY改装 2 2 6 加油车 JY改装 2 2 7 材料车 JY改装 2 2 8 局扇 JK55-2No4 7 3 10 9 局扇 JK55-2No5 7 3 10 10 调度指挥车 BJC-213 2 2 3.2.4 回采工艺 1）房柱法 （1）矿块布置与构成要素 矿块沿矿体东西方向布置，矿块东西长80m、矿块南北宽80m、间柱3-4m、采区矿柱宽8-10m、出矿联络道间距12-15m，每个矿块布置1条矿石溜井。 采切工程包括运输巷道、行人联络道、出矿联络道、回风联络道、矿石溜井、切割巷道等。 采切及回采计算见表3-2、3-3。 房柱法采切工程计算表 表3-2 工程名称 巷道 巷道长度 巷道断面 工程量 工业 矿量 数量 m m2 m3 条 一条 总长 矿石中 岩石中 合计 矿石中 岩石中 合计 吨 一、采准工作 1、运输巷道 1 80 80 14.79 14.79 1183.2 1183.2 3443.112 2、行人联络巷 1 80 80 14.79 14.79 1183.2 1183.2 3443.112 3、出矿联络道 5 6 30 14.79 14.79 443.7 443.7 1291.167 4、回风联络道 5 3 15 14.79 14.79 221.85 221.9 645.5835 5、矿石溜井 1 80 80 6.25 6.25 500.0 500.0 小 计 285 3032 500.0 3532.0 8822.975 二、切割工作 1、切割巷道 1 80 80 22.5 22.50 1800 1800.0 5238 小 计 80 1800 1800.0 5238 合 计 4832 500.0 5332 14060.97 房柱法矿块回采计算表 表3-3 工作阶段 工业矿量 回收率 贫化率 采出矿量 采出储量 比例 采准工作 8823 95 5 8823.0 8381.8 10.17 切割工作 5238 95 5 5238.0 4976.1 6.04 回采工作 79059 79.7 13.4 72709.9 63000.5 83.80 矿房 65769 85 10 62115.2 55903.7 71.59 矿柱 13290 53.4 33.0 10594.8 7096.8 12.21 合计 93120 82 12 86770.9 76358.4 100.00 （2）回采出矿工艺 工作面呈台阶布置，这样可已保证一个工作面出矿时另一个工作面进行凿岩。凿岩采用Boomer281单臂电动液压凿岩台车凿水平炮孔，炮孔直径Φ45mm，孔网间距1.1m1.3m，孔深4.6m。采用2岩石粒状炸药，装药车装药，非电爆破，回采每循环进尺4.4m。爆破通风完毕后进行撬毛，然后铲运机出矿。出矿用EST1030型铲运机，铲斗容积4.5m3（矿脉薄时可选用3.0m3型柴油铲运机），铲运机经采场出矿联络道将矿石卸入矿石溜井，下放到-320m集中运输水平。出矿完毕即对顶板进行锚杆支护。 采场通风新鲜风流来自采区运输巷道，经人行联络道、出矿联络道进入采场，清洗工作面后的污风用局扇送入回风巷道。 采场回采结束后进行嗣后尾砂充填。 2）分段空场法 （1）矿块布置与构成要素 矿块沿矿体东西方向布置，一步采矿房宽度8m、二步矿柱块宽度12m，四房四柱构成一个盘区，盘区东西长80m、盘区南北宽80m、采取矿柱宽8-10m，每个盘区布置1条矿石溜井。当矿体厚度小于20m时，一个分段回采，超过20m时分段回采，分段高度12-15m。 采切工程包括运输巷道、凿岩巷道、出矿巷道、出矿进路、矿石溜井、切割横巷、切割天井、切割槽等。 采切及回采计算见表3-4、3-5。 分段空场法采切工程计算表 表3-4 工程名称 巷道 巷道长度 巷道断面 工程量 工业 矿量 数量 m m2 m3 条 一条 总长 矿石中 岩石中 合计 矿石中 岩石中 合计 t 一、采准工作 1、运输巷道 1 80 80 14.79 14.79 1183.2 1183.2 3443.112 2、凿岩巷道 4 80 320 13.69 13.69 4380.8 4380.8 12748.13 3、出矿巷道 2 80 160 14.79 14.79 2366.4 2366.4 6886.224 4、出矿进路 20 10 200 14.79 14.79 2958 2958.0 8607.78 5、矿石溜井 1 80 80 6.25 6.25 500.0 500.0 6、运输巷道 1 80 80 14.79 14.79 1183.2 1183.2 7、凿岩巷道 4 80 320 13.69 13.69 4380.8 4380.8 8、出矿巷道 2 80 160 14.79 14.79 2366.4 2366.4 9、出矿穿脉 20 10 200 14.79 14.79 2958.0 2958.0 小 计 55 580 1600 10888 11388.4 22276.8 31685.24 二、切割工作 1、切割横巷 4 8 32 6.25 6.25 200 200.0 582 2、切割天井 4 12.5 50 6.25 6.25 312.5 312.5 909.375 3、切割立槽 4 687.5 687.5 2000.625 4、切割横巷 4 12 48 6.25 6.25 300.0 300.0 5、切割天井 4 12.5 50 6.25 6.25 312.5 312.5 6、切割立槽 4 687.5 1187.5 小 计 24 45 180 12.5 12.5 25.0 1200 1300.0 3000.0 3492 合 计 12088 12688 24777 35177 分段空场法矿块回采计算表 表3-5 工作阶段 工业矿量 回收率 贫化率 采出矿量 采出储量 比例 采准工作 31685 95 5 31685.0 30100.8 11.61 切割工作 3492 95 5 3492.0 3317.4 1.28 回采工作 244183 84.7 13.0 237833.9 206831.5 87.12 矿房 212706 92 10 217432.8 195689.5 79.64 矿柱 31477 35.4 45.4 20401.1 11141.9 7.47 合计 279360 86 12 273011 240250 100.00 （2）回采出矿工艺 凿岩选用瑞典Atlas公司生产的Simba 1250液压凿岩台车，在分段凿岩巷道中钻凿上向垂直或前倾扇形炮孔，孔径为Φ76mm，炮孔排距2.0m，孔底距2.2m。采用装药车装药，炸药为2岩石粒状炸药，每次爆破2排炮孔，每个盘区4个矿房（矿柱）同时组织爆破，起爆采用全非电起爆系统，即导爆索和非电雷管联合分段起爆。选用瑞典Atlas公司生产的EST 1030电动铲运机（斗容4.5m3）出矿, 铲运机从出矿进路出矿，将矿石倒入附近矿石溜井，下放到-320m集中运输水平。 采场通风新鲜风流来自采区运输巷道，经凿岩巷道、出矿巷道进入工作面，清洗工作面后的污风用局扇送入回风巷道。 回采时先回采矿柱，矿柱回采结束后进行尾砂胶结充填，充填体达到要求的强度后再回采矿房，矿房回采结束后进行嗣后尾砂充填。 3.2.5采矿方法主要综合技术经济指标 采矿主要技术经济指标及材料消耗指标见表3-6、7、8。 采矿方法主要综合技术经济指标 表3-6 序号 项目 单位 房柱法 分段空场法 合计 备注 1 矿体厚度 m 6 2 矿体倾角 度 5 5 3 比例 25 75 4 矿块综合生产能力 t/d 1000 2000 5 副产矿石率 16.2 12.9 13.7 6 千吨采切比 t/km 15.4 22.7 21 7 损失率 18 14 15 8 贫化率 12 12 12 9 同时回采矿块数 个 2 4 6 备用所块数 个 1 1 2 采切矿块数 个 2 4 6 10 万吨掘进比 m/万t 270 其中开拓 m/万t 50 采切 m/万t 210 探矿 m/万t 10 11 凿岩机台效 其中simba 1250 万m/台年 6.5 Boomer 281 万m/台年 11.4 12 铲运机台效 其中4.6m3 万t/台年 34 34 3.0m3 万t/台年 22 采矿主要材料消耗表 表3-7 序号 材料名称 单位 分段空场嗣后充填法 房柱法填嗣后充填法 全矿平均单耗 1 炸药 kg/t 0.4 0.48 0.42 2 非电雷管 个/t 0.06 0.07 0.0625 3 导爆管 m/t 0.16 0.7 0.295 4 Φ76mm钻头 个/万t 2.65 0 1.9875 Φ45mm钻头 个/万t 0 5.88 1.47 5 Φ76mm钻杆 根/万t 0.68 0 0.51 Φ45mm钻杆 根/万t 0 0.42 0.105 6 Φ76mm钎尾 根/万t 0.64 0 0.48 Φ45mm钎尾 根/万t 0 0.37 0.0925 7 钻管 根/万t 0.6 0 0.45 8 连接套 个/万t 0 0.49 0.1225 9 轮胎 条/万t 1 1.03 1.0075 10 柴油 l/t 0.3 0.4 0.325 11 润滑油 l/t 0.03 0.032 0.0305 12 液压油 l/t 0.038 0.039 0.03825 13 水泥 kg/t 32.3 0 24.225 14 塑料管 m/t 0.0052 0.012 0.0069 15 锚杆 根/t 0.006 0.055 0.01825 掘进主要材料消耗表 表3-8 序 号 材料名称 单 位 单 耗 备注 1 炸药 kg/m3 3.5 2 非电雷管 个/m3 1.2 3 导爆管 m/m3 4.5 4 钻头Φ45mm 个/m3 0.008 5 钻杆 根/m3 0.0006 7 钎尾 根/m3 0.0005 8 连接套 个/m3 0.0007 9 轮胎 条/万m3 4 10 柴油 l/m3 1.2 12 润滑油 l/m3 0.1 13 液压油 l/t 0.038 14 水泥 kg/m3 3 15 砂子 kg/m3 6 16 石子 kg/m3 6 17 锚杆 根/m3 0.1 3.3 矿山生产能力 3.3.1矿山工作制度 为了充分发挥采矿设备效率和获得好的经济效益，确定矿山生产工作制度为330d/a、3班/d、8h/班。 3.3.2生产能力 根据推荐的采矿方法工艺和技术条件，结合矿山装备水平，确定矿山生产能力如下 1）按采场或盘区布置确定生产能力 K1号矿体东西长8801150m，南北宽960m。设计在南北方向按80m宽划分采区，可划分12个采区，在每个采区东西向按80m长划分采场或盘区。按设计确定的采矿方法和采场结构参数，每个采区可划分1012采场或盘区。取矿块同时工作系数0.5，则同时生产采场或盘区5-6个。房柱法嗣后充填采场生产能力为1000t/d，分段空场嗣后充填采矿法采场生产能力为2000t/d，房柱法与分段法的比例分别为25、75，采场或盘区综合平均生产能力为1750 t/d，每个采区的生产能力可以达到875010500 t/d，既288-346万t/a。K1号矿体单个采区的生产能力可以达到300万t/a。 K2号矿体东西长560800m，南北宽960-480m。设计在南北方向按80m宽划分采区，可划分12个采区，在每个采区东西向按80m长划分采场或盘区。按设计确定的采矿方法和采场结构参数，每个采区可划分612采场或盘区。取矿块同时工作系数0.5，则同时生产采场或盘区3-6个。采场或盘区综合平均生产能力为1750 t/d，每个采区的生产能力可以达到525010500 t/d，既173-346万t/a。K2号矿体1-2个采区同时回采生产能力可以达到300万t/a。 2）按经济合理服务年限验证生产能力 AQα/t（1-β） 其中 A矿山年生产能力,万t/a Q工业储量, 万t α矿石回收率 , β矿石贫化率, t合理服务年限，25a 7432.930.85 A 287万t/a 25（1-0.12） 3）综合分析 通过上述技术经济论证可以看出，K1号矿体单个采区的生产能力可以达到300万t/a，K2号矿体1-2个采区同时回采生产能力可以达到300万t/a。按300万t/a生产能力计算，服务年限23.9a。 设计推荐矿山生产能力为300万t/a，不仅在技术上是可行的，而且经济上也是合理的。本区矿体堪探程度高、地质资源储量较为可靠，综合各方面因素，设计推荐矿山规模300万t/a。 3.3.3矿山服务年限 根据设计利用储量，矿山计算服务年限23.9a。投产至达产预计2a，第一年生产规模为150万t/a、第二年生产规模为240万t/a。 3.4 矿床开拓 3.4.1矿区地形地质特征 矿区地表平缓，地面标高119～127m， K1号矿体赋存标高为-200～-300m，矿体埋深超过300m，K2号矿体最低赋存标高为-800m，矿体开采深度超过900m。 根据地表村庄及耕地的分布状况，选矿厂拟布置在矿区东南部，位于唐河至湖北枣阳公路西侧，对外交通较为方便且远离村庄。 3.4.2岩石移动范围 根据本矿区矿岩特点和矿体赋存特征，结合选定的采矿方法，参照类似矿山，选取岩石移动角70、表土段移动角45，并以此圈定地表岩石移动界线，确定主要井巷工程及地表工程的位置。 3.4.3开拓方案选择 由于矿体埋深大，矿山产量大（300万t/a），如采用无轨主斜坡道汽车运输开拓，斜坡道长度大（至-300m标高时，主斜坡道长2985m以上，对于这种长距离大运量的矿山来说，显然已超过了它的经济合理使用范围，不宜采用。 由于矿体东西长近1200m、埋深超过900m，采用中央主副井（竖井）开拓较为合适。结合选矿厂的布置情况，竖井布置在矿区南部24线附近。 考虑井下无轨运输设备如何进入井下，参照国内相似矿山（东瓜山铜矿、梅山铁矿）的实际开拓方案，提出如下两个方案 （1）主副井辅助斜坡道开拓方案 （2）主副井设备井开拓方案 辅助斜坡道布置在矿区南部，采用折返式布置，选用三心拱断面，净断面14.79m2，斜坡道掘至-200m标高与采区斜坡道相连，斜坡道坡度14-15，斜坡道全长2285m,每隔500m设一个错车场。 设备井为圆形竖井，直径6.5m，井筒掘至-200m标高与采区斜坡道相连，井深326.5m。设备井布置在矿区南部28线附近，地表配10t慢速绞车及吊装工具，将无轨运输设备解体后送入井下。 两个方案的技术经济比较见表3-9。 开拓方案比较表 表3-9 序 号 项目名称 方案一 主副井辅助斜坡道 方案二主副井设备井 断 面 长 度 工程量 支护量 投 资 断 面 长 度 工程量 支护量 投 资 m2 m m3 m3 （万元） m2 m m3 m3 （万元） 一 井巷工程 1 斜坡道 15.85 215 3408 2035 137.6 斜坡道 14.79 1920 28397 821.7 错车场 23.12 150 3468 188 112.2 2 井 筒 33.18 316.5 10501 1553 514.5 3 石 门 14.79 170 2514 65.4 小 计 35273 2223 1071.5 13016 1553 二 设 备 1 慢速绞车 10吨慢速绞车3台 6 2 吊具 10 小 计 三 可比投资合计 1071.5 595.9 五 技术比较 1、便于井下大型无轨运输设备的进出井下； 2、有利于大型无轨运输设备的维修； 3、可作为人员、材料、设备进出井下辅助通道； 4、可作为矿山的安全出口； 5、便于生产管理。 1、井下大型无轨运输设备需解体吊入井下； 2、在下放设备时易对设备造成损坏； 3、不能作为人员、材料、设备进出井下辅助通道。 通过以上比较可知，辅助斜坡道方案比设备井方案多投资475.6万元，但辅助斜坡道方案便于井下大型无轨运输设备的进出井下，同时可作为人员、材料、设备进出井下辅助通道，有利于矿山的生产管理。结合国内大型矿山的实际和发展趋势，设计推荐主副井辅助斜坡道开拓方案。 3.4.4开拓系统简述 1）提升系统 设计采用中央主副井辅助斜坡道开拓，主副井（竖井）布置在矿区南部。初期开拓至-300m标高，生产后期开拓至-800m标高。 主井位于24线附近，井筒中心坐标X3593308；Y38381550；Z126.5。井筒净直径Φ7.5m，井深577m。配备JKM4.06（III）E型塔式摩擦轮提升机，电机功率4000kw。两套单箕斗--平衡锤提升方式，箕斗采用15 m3底卸式箕斗。主井提升矿石、废石，矿岩提到地表后，矿石经转运矿仓通过皮带运至选矿厂，废石经汽车运至废石场。 副井位于12-20线之间，井筒中心坐标X3593330；Y38381398，Z126.5。井筒净直径Φ6.5m，井深786m。配备JKMD3.54（I）E型多绳摩擦落地式提升机，电机功率733kw。双层单罐平衡锤提升方式，钢罐梁、钢罐道，内设梯子和管缆间。副井提升人员和材料和