地质水文地质矿山测绘.doc

生 产 篇 第一章 地质 水文地质 矿山测绘 第一节 地 质 金岭铁矿区为南西向北东倾伏的金岭短轴背斜构造，背部核部为燕山期闪长杂岩侵入体，矿床赋存在岩体与周边奥陶系石灰岩的接触带及附近。矿床成因以接触交代为主，少数矿床（如东召口矿床）伴有层控因素。矿区北东南西方向长约20公里，北西南东宽约7公里，分布面积约140平方公里。 矿体形态、产状等与接触带形态密切相关，一般呈似层状、透镜状、扁豆状。矿石结构主要为半自形它形晶粒状结构，其次为自形半自形粒状结构、交代残余结构和包含结构等。矿石构造有致密块状、条带状和浸染状等。矿石中主要金属矿物为磁铁矿，其次为黄铜矿、黄铁矿、假象赤铁矿、辉铜矿等。绝大多数矿床中伴生的铜、钴元素可回收利用。 一、矿床地质条件 1、北金召矿床地质条件。北金召矿床位于金岭岩体东北端，金岭短轴背斜的倾伏部位，距金岭铁矿矿部约5 公里。矿床由两个矿体组成，Ⅰ矿体走向NE，平均埋深380米，矿体呈豆状或透镜状，走向长625米。Ⅱ矿体走向N30E，倾向SE，倾角6570，埋深657762米，矿体呈扁豆状，走向长116米。（Ⅰ矿体‐150米向上的矿石由临淄区北金召矿业集团开采，‐170米向下的矿石由金岭铁矿开采。）。 2、侯庄矿床地质条件。侯庄矿床位于金岭岩体西北翼，距金岭铁矿矿部约7公里，探明矿石埋藏量1065.5万吨。矿床由两个矿体组成，Ⅰ矿体走向N5565，倾向NW，倾角2040，矿体长2150米，矿体平均厚度7.24米。Ⅱ矿体由张店区傅山企业集团开采。 3、北金召北矿床地质条件。该矿体位于金岭岩体东北部，金岭短轴背斜倾伏端，距金岭铁矿矿部约5 公里，探明矿石埋藏量1464万吨。（山东地质勘探公司于1982年至1986年又在矿床西部进行了补充勘探，并提交金岭铁矿北金召北矿床西部补充勘探报告，提交探明矿石储量674万吨）。矿床由两个矿体群组成，Ⅰ矿体赋存于奥陶系灰岩、闪长岩接触带上。零星矿体产生于闪长岩岩体中。围岩为矽卡岩及岩化闪长岩。 4、铁山矿床地质条件。铁山矿床由七个矿体组成，1986年前一至五矿体开采完毕，1986年至2000年开采六、七矿体。矿体位于矿体群北部5680线之间，矿体走向N42E，倾向SE，倾角50，矿体形态扁豆状，长度150米，平均长度150米，平均厚度5米，赋存标高29米‐255米，顶板奥陶系灰岩或大理岩，底板由闪长岩组成。 5、辛庄矿床地质条件。辛庄矿床位于铁山七矿体以北，矿床由三个矿体组成，探明矿石埋藏量Ⅰ矿体83.2万吨，Ⅱ矿体3.88万吨，Ⅲ矿体520.4万吨。矿体走向N43E，倾向SE，倾角3770，矿体长度700米。Ⅰ矿体埋深‐31米‐196米，Ⅱ矿埋深‐18米‐135米，Ⅲ矿体埋深‐195米 ‐504米（Ⅰ矿体由淄博铁矿开采，Ⅱ矿体由临淄区南金宏鲁集团开采。）。矿体上盘为奥陶系灰岩，下盘为闪长岩。 二、勘探 1、地质勘探。建国以来，地质勘探部门在金岭铁矿周边地区进行了大量的地质勘探找矿工作，探清了铁山、北金召北、北金召、侯家庄、王旺庄等 地区矿床的地质情况，并提交了地质勘探总结报告。1984年至1987年，山东冶金地质勘探公司第一地质勘探队在王旺庄进行地质勘探，施工钻孔34个，工程量18411.45米。 1982年至1986年，山东冶金地质勘探公司第一地质勘探队在北金召北矿床西部补充勘探，探明两个矿体群，提交储量674万吨，编写有金岭铁矿北金召北矿床西部补充勘探报告，获得山东省储委第五号决议通过。 第二节 水文地质 一、气象水文。 金岭铁矿地理位置在淄博市张店区东北方位，依据淄博市气象局资料，张店区气象水文状况 气温 1986年至2000年，年平均气温13.6℃，最高气温40℃（1997年7月），最低气温‐18℃（1990年1月）。 降水量 1986年至2000年，年平均降水量595.89mm，历年69月份降水较为集中。年最大降水量856.2mm（1990年），年最小降水量250.9mm（1989年）。 温度、蒸发量、气压 1986年至2000年，年平均相对湿度61，年平均蒸发量2080.46mm，年平均气压1012.7百帕。 风向 年内主导风向为南南西及南西 张店地区气象水文资料见表1–1–8。 二、矿区水文地质条件 金岭铁矿周边区域主要含水层为第四系砂卵石孔隙水含水层和奥陶系灰岩溶隙水含水层，次要含水层为闪长岩裂隙水含水层。以接受大气降水补给为主，第四系孔隙水径流方向与地表坡降基本一致，奥陶系灰岩溶隙水主径流带在古地形之沟谷和低洼处。天然状态下两层含水层无水力联系，砂、卵石含水层与灰岩溶隙水含水层中间隔一层亚粘土隔水层，局部第四系底部亚粘土层缺失形成“天窗”，使二者发生水利联系。具体到各矿床含水层富水性又各有特点。 张店地区气象水文资料汇总表 表1–1–8 年度 年降水量（mm） 月最大量（mm） 月最小量（mm） 相对湿度（） 平均气压（mp） 最高气温（℃） 最低气温（℃） 年平均气温（℃） 1986 499.3 165.3 0.5 61 1012.8 38.5 ‐17.5 12.6 1987 669.5 269.9 0.3 64 1012.3 37.3 ‐15.5 13.2 1988 744.8 363.8 0.1 59 1012.8 39.3 ‐17.5 12.9 1989 250.9 53.1 0.3 61 1012.4 38.4 ‐12.4 13.6 1990 856.2 197.1 6.4 68 1012.6 38.0 ‐18.4 13.4 1991 647.3 183.1 3.6 65 1012.3 37.5 ‐15.5 13.0 1992 391.5 95.7 5.3 62 1013.0 38.9 ‐15.6 13.2 1993 710.7 254.0 2.5 61 1013.5 377 -14.1 13.1 1994 626.1 175.5 0.5 62 1012.4 36.8 ‐11.5 14.8 1995 786.1 277.2 0 59 1012.5 37.0 ‐13.7 13.5 1996 551.0 155.0 0 60 1013.0 38.0 ‐10.7 13.2 1997 621.0 163.8 5.3 58 1012.9 40.0 ‐14.1 13.9 1998 622.0 276.0 0.2 62 1012.1 38.4 ‐16.3 14.5 1999 522.0 161.0 0 58 1012.2 37.7 ‐14.2 15.3 2000 440.0 165.0 0 59 1012.5 38.9 ‐15.2 14.0 （1）北金召矿床 中奥陶统马家沟组灰岩溶隙水含水层。灰岩之岩性以深灰色结晶灰岩为主，白色、黄色及杂色大理岩次之。岩溶发育差，裂隙较发育，灰岩底部裂隙及溶孔被热液矿物充填，岩溶不发育，富水性差，灰岩含水层在垂向上富水性不均匀，可分成四个带 Ⅰ带灰岩上部粘土充填带，厚度30 米左右，粘土充填程度好，不含水。 Ⅱ带岩溶裂隙带岩溶裂隙比较发育，很少充填，是主要富水段，厚度顺地层产状加厚，西部110 米左右，中部130 米左右，东部150 米左右。 Ⅲ带裂隙带。裂隙较发育，很少充填，是次要富水段，厚度西部54 米左右，中部100 米左右，东部120 米左右。 Ⅳ带分布较稳定的热液矿物充填带，在矿体顶板上广泛分布，厚度多在100 米左右，局部2743米，具有一定的隔水作用。 北金召矿床灰岩含水层可分成上下两个含水段，上段基本与Ⅱ带吻合，下段基本与Ⅲ带吻合。北金召矿床与铁山矿床、辛庄矿床、南金召矿床、西召口矿床、北金召北矿床同属矿区（16线以东）东水系。 （2）侯庄矿床 侯庄矿区矿床以裂隙、节理发育为其构造特征，矿床内以高角度的张性裂隙发育，倾角80左右，裂隙多被充填，浅部充填物为粘土，深部多为方解石。 作为矿体直接顶板的灰岩含水层为非均质体，岩溶以小溶孔发育为主，大溶洞稀少，质纯大理石岩溶相对发育。岩溶浅部比深部发育，不同岩性接触带岩溶相对发育。灰岩岩溶的发育特征决定了其富水性不均一为其主要特点。在平面上表现为矿床南部灰岩埋藏浅，岩溶裂隙发育，富水性较强，北部为一弱富水区，矿床西部富水强而东部较弱。剖面上表现为其富水性具有分带的特点Ⅰ带为裂隙岩溶充填带，溶隙均被粘土充填，具有一定的隔水性；Ⅱ带为岩溶裂隙带，是灰岩含水层的主要富水带，富水段标高在‐160米以上，岩溶发育下限‐220 米；Ⅲ带为裂隙带，矿体顶板的石灰岩岩溶裂隙被热液矿物充填，近矿体厚约70 米的不透水带。 （3）辛庄矿床内第四系孔隙水含水层广泛分布，系淄河冲积扇边缘的冲积物，局部亚粘土隔水层缺失，砂卵石与石灰岩直接接触，灰岩水与砂卵石层水有明显的水力联系，通常称为第四系“天窗”，面积为4.4万m2，第四系水通过“天窗”对石灰岩含水层进行补给，1989年以后第四系水位不断下降，“天窗”干涸，砂卵石层水与石灰岩水切断了水力联系。 奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层是矿床充水的主要因素。该层含水性在平面上具有不均一性，呈块段分布，剖面富水性具有上强下弱的特征。 综上所述，金岭铁矿区内灰岩含水层具有以下特点 富水性具有不均匀性；平面上导水具有方向性；剖面上富水性具有上强下弱的特点；水源补给不足，以静储量为主。 三、水文地质勘探 金岭铁矿水文地质勘探围绕四个生产矿区进行水文地质勘探。1999年2月，地质工程处提出“以探堵为主、局部疏干为辅、兼顾地表孔”的防治水方法，编制了6070号勘探线的‐160 米、‐220 米水平防治水设计。2000年3月完成施工工程量1585.10米。 北金召矿床于1988年在‐272 米水平、1994年在‐170 米水平进行了探水和疏干工程，主要作用是降低该水平以上的地下水头，保证采矿安全。1996年至2000年分别在‐310 米、‐240 米进行了探水孔施工，分别完成水文地质勘探工程量817.25米和240米，该矿床探水、疏干工程量总计2485.76米。 侯庄矿床在地表施工了12个单、双层灰岩含水位观测孔，钻探工程量2816.93米，进行了21段的抽水试验。1991年编制山东金岭铁矿侯庄矿区防治水设计说明书，在‐160米、‐220米两水平2642号勘探线范围内布置了相应的探水工程，完成水文地质勘探工程量2963.26米。1999年2月，编制施工了6070号勘探线‐160米、‐220米水平防治水设计。以后又相继编制施工了‐280米、‐340米水平的防治水设计。到2000年该矿床共设计施工水文地质勘探工程量8134.61米。 铁山矿床1988年在‐249 米、‐277 米完成水文地质勘探工程量891.28米，1991年在‐165 米水平、78线施工完成生活供水放水孔4个，1996年在‐285 迷进行了寻找生活水水源地的探水工作。 辛庄矿床分别在1993年、1994年、1999年进行了‐220 米水平的疏干钻孔施工，并向灰岩中延伸30 米，在铁山矿区、辛庄矿区完成疏、探水勘探工程总量为6442.13米。 四、地下水治理与矿坑涌水量 （1）防治水方法 金岭铁矿的防治水方法，主要是依据金岭铁矿首创的“两层水”理论（1994年获山东省科委一等奖）为指导，针对灰岩下层水进行局部疏干或注浆堵水，在安全采矿中最大限度地减少矿坑涌水量，保护地下水环境。 金岭铁矿的“两层水”理论，是利用厚层灰岩岩溶含水层的渗透性所具有的各向异性的特点，在一定深度以下，局部采用人工疏干的方法，使原来 具有统一水力联系的含水层在垂向上分为两段，上部地下水位保持天然状态或仅有微小下降，下部地下水位则降深很大，局部范围内被疏干的防治水方法（又称“人工双层水位流”方法）。由于该方法仅需疏干含水层下层局部范围内的地下水，大大减少了矿床排水费用，降低了矿山生产成本。 由于矿区内各矿床的水文地质条件各有特点，因此，采用的防治水方法和措施也有所不同。 北金召矿床采取的是“下层疏干，带压采矿，辅以堵截”的综合防治水方法。侯庄矿床在不同的生产阶段，根据不同时期对水文地质条件的认识程度采取了不同的防治水方法，防治水工作开始于1983年8月的矿床开采设计，当时确定的防治水方法为“多水平超前一个中段的坑内丛状放水孔疏干的方法，疏干工程的设计与采矿开拓工程相结合”，1991年8月编制山东金岭铁矿侯庄矿区防治水设计说明书，提出“以探水为主，堵水为辅，不疏干灰岩水”的防治水方法，1999年采取“以探堵为主，疏干为辅，兼顾地表孔”的防治水方法，2000年矿床开拓范围基本确定，在总结前期防治水工作经验的基础上，联系矿床的自然地质条件，提出了“超前探水，分段治理，注浆堵水和下层局部疏干相结合”的综合防治水方法，在“超前探水”的基础上，采取或疏或堵的综合防治水方法对矿床进行分段治理，矿坑涌水量得到有效地控制。辛庄矿床根据其水文地质特征采取了“以探水为主，疏堵结合”的防治水方法。 （2） 地下水治理 矿区地下水治理措施包括超前探水、局部疏干、注浆堵水（包括封堵漏水地表勘探孔）等，具体到各矿床又各有所侧重。 侯庄矿床以超前探水、疏堵结合为主，1995年至2000年在‐160米水平进行了两次注浆，注入水泥381吨，水玻璃15.2吨，减少了上层水的下漏量，封堵了15个漏水地表孔，减少了第四系水量的下渗，在‐280米、‐340米水平局部进行了局部疏干，2000年矿坑涌水量6674m3/d，远低于矿床设计排水能力45000m3/d（山东省冶金地质勘探公司水文地质队提交山东省金岭铁矿侯庄矿床专门水文地质勘探总结报告中提出的开采至‐340米水平的矿坑涌水量）。辛庄矿床主要以探水和局部疏干为主。 3 矿坑涌水量 金岭铁矿坐落在工业用水量大、人口密集的张店区东北方位，由于超量抽取地下水，地下水补给不足，水位逐年下降。1989年以后第四系水位下降，砂卵石层水对石灰岩水的补给减弱直至消失，石灰岩含水层静储量不断消耗，加之采取了行之有效的防治水方法，使各矿床的矿坑涌水量逐年减少。随着矿床开采的延伸，各矿床的涌水量也在不断变化。侯庄矿床随着采矿范围的增加和延伸，矿坑涌水量逐年增加，到2000年已经趋于稳定并出现减小的趋势，铁山矿床、召口矿床因工农业用水的超量开采，矿坑涌水量逐年减少。 矿坑历年涌水量记录见表1–1–9至1–1–11。 五、水文地质观测 （1）水位观测 由于多年降雨量偏小，地下水补给源不足，本地区工农业大量抽出地下水，地下水位呈连年下降的趋势，为掌握矿区地下水的动态变化，1997年在铁山矿区、召口矿区、侯庄矿区建立了地下水观测网，设立灰岩观测孔4个，第四系观测孔20个。 侯庄矿床1989年在地表施工了12个单、双层灰岩含水层勘探孔，成孔后每月做一次水位观测，2000年仍进行着3个孔的水位观测。 各矿床设有坑内地下水压力观测孔，定期观测采区内的水压变化，通过换算确定其水位变化情况，分析地下水动态变化，预测突水可能性，指导采掘作业。 选出5个水位观测孔，进行水位观测，列入表1–1–12。 （2）水质监测 各矿床地下水及地表生活水水质，选择有代表性的地点，每年2次取水样送外进行水质分析化验，结果登记造册。 各矿床地下水水质变化与采矿深度密切相关，采矿深度越大，地下水中各项理化指标的含量越高。 生活供水水质随着取水深度的增加而发生变化，水质分析结果理化指标中的总硬度、硫酸盐、矿化度三项指标超出国家标准，其它测定指标均符合国家饮用水标准（GB574985）。 （3）水量监测 矿坑排水量每月对各矿床的排水量进行汇总（计算到天），利用泵房水泵排水时间和水泵排水能力（额定流量效率）计算矿坑排水量，结果登记造册。 生产、生活用水量水表计量（一至三级），专人负责定期抄表，结果汇总入账。 第二章 矿山开采 金岭铁矿的矿山开采全部为地下开采。主要采矿方法为分段凿岩阶段矿房法，辅以全面法、浅孔留矿法和无底柱分段崩落法。在矿床的开采过程中，金岭铁矿认真贯彻“采掘并举，掘进先行，贫富兼采，富矿优先”和“共生矿床，综合利用”的方针。不断地改进采矿方法，扩大生产规模，采用规范化作业，标准化管理，按比例均衡生产，有效保证了三级矿量的储备。 第一节 生产规模 金岭铁矿生产矿区有铁山矿区、召口矿区、侯庄矿区。1986年实际生产能力为65.11 万吨/年，随着生产规模的不断扩大，至2000年底，实际生产能力达到了83.57万吨/年。 铁山矿区包括铁山矿床和辛庄矿床。铁山矿床沿走向赋存七个不连续的矿体，1986年仅有五、六、七矿体。五矿体始采于1978年7月，最低开采水平为‐249米，设计生产能力为15万吨/年，1991年3月回采结束；六矿体1975年1月转入地下开采，设计生产能力为30万吨/年，1996年9月回采结束；七矿体1988年10月开始生产，最低开采水平‐225米，设计生产能力15万吨/年，1997年12月回采结束。辛庄矿床1990年开始基建，1993年12月‐160米‐220米投入生产，‐220米以下盲主井、盲副井正在建设中，设计生产能力15万吨/年。 召口矿区有北金召北、东召口、北金召三处矿床。北金召北矿床设计生产能力为45万吨/年（‐310米以上为30万吨/年，‐310米以下为15万吨/年）；东召口矿床设计生产能力为15万吨/年；北金召矿床第一期工程（‐240米‐310米）设计生产能力10万吨/年，服务年限5年，其延伸工程前期（‐310米‐430米）设计生产能力为25万吨/年，服务年限12.5年，后期（‐430米‐570米）为40万吨/年，服务年限25年。 侯庄矿区1993年7月投产，设计生产能力50万吨/年，服务年限29年。 第三节 采 矿 一、矿床开拓 金岭铁矿根据各矿区不同的地表地形和矿床赋存条件，采用上下盘组合斜井开拓、下盘中央竖井盲斜井开拓和下盘中央竖井对角式开拓三种开拓方式。 铁山矿区矿床开拓方式为上、下盘组合斜井开拓。上盘斜井开掘在矿体之间的无矿带，明斜井、盲斜井之间通过溜井及矿、岩仓连接，形成提升系统。行人、设备井通过底部车场连接。随着生产的不断变化，五、六、七矿体回采结束，1991年五矿体系统密闭，1999年负225米以下系统（包括设备井、矿石井、负285米泵房）停用密闭，至1999年铁山矿区的开拓系统全部服务于辛庄矿床。辛庄矿床负160米、负220米大巷与铁山矿床开拓系统的设备井连接。 召口矿区的北金召北矿床为下盘中央竖井盲斜井开拓，设有‐110米、‐170米、‐240米、‐310米、‐350米、‐390米、‐430米七个开采水平，‐310米以上为中央下盘竖井开拓，主井为混合井，用于提升矿石、岩石、人员、材料等，兼作进风井，西副井距主井145米，辅助提升人员、材料等。‐310米以下为下盘盲斜井开拓，盲主斜井倾角为45兼作回风井，盲副斜井倾角为25，兼作进风井。东召口矿床与北金召北矿床联合开拓，东召口副井与主井成对角式，供通风、充填和辅助提升，设有‐150米、‐200米、‐250米、‐310米四个生产水平。北金召矿床与北金召北矿床联合开拓，设有‐240米、‐310米、‐370米、‐430米、‐500米、 ‐570米六个生产水平，‐310米水平与北金召北主井石门贯通，作为进风井，‐240米水平与北金召北副井贯通，作为总回风巷。 侯庄矿床开拓方式为下盘中央竖井对角式开拓，山东冶金矿山建设工程处完成了一期工程的基建，主要开拓了主井、副井和东风井，‐160米、‐220米、‐280米运输大巷东段，‐160米、‐280米水平泵房和水仓等工程。1992年移交给金岭铁矿后，又相继开拓了‐160米、‐220米、‐160米水平运输大西段，‐220米‐280米水平用于提升矿石的盲斜井，‐340米水平的泵房和水仓以及‐340米水平的环行车场等工程。 二、采矿工艺 1、 分段凿岩阶段矿房法 金岭铁矿矿床中矿体多为急倾斜矿体，主要采矿方法为分段凿岩阶段矿 房法。矿体回采采用矿房、矿柱两步骤回采，先采矿房，后采矿柱。矿房沿矿体走向或垂直走向布置，阶段高度为5070米，矿房长度3050米，顶底柱高度610米，间柱宽度612米，分段高度为814米。1994年以后，采用高分段采矿法，分段高度提高到1520米，采准工程量减少200多米，采准时间缩短24个月。同时，凿岩效率和爆破质量也有明显提高，“超大矿块”现象得到有效控制，减少了二次爆破量，提高了劳动生产率。 采准工作。采准工作包括掘进设备井或人行上山、分段联络道、切割平巷、切割上山、凿岩平巷、回风上山等。 采准巷道的布置。采用脉外下盘设备井与脉外下盘分段联络平巷采准布置。设备井布置在下盘，倾角30或90，间距200米左右；矿体翼端布置倾角为45回风上山及充填上山；各分段脉外下盘布置平行于矿体走向的联络平巷与各矿房相通；溜矿井在非装矿阶段，倾角5060，只服务于掘进倒渣，间距小于100米。 采准巷道首先向切割上山、回风上山侧掘进设备井或人行上山，与上阶段贯通后形成最初的通风系统，同时掘进中段溜井，尽快形成采准系统，随后展开中段巷道的掘进。自上中段开始掘进，首先与溜井贯通，并详细探明矿岩界限，以指导下中段巷道的掘进。掘进设备采用7655风动凿岩机凿岩，金WJD0.75型电动铲运机或电耙出渣。掘进废石不出井，作为充填料充填采空区。 切割工作。以切割上山为自由面，在切割平巷（分段巷道）里用YGZ90型凿岩机打上向扇形深孔，孔径为65毫米，孔深20米以内；改用高分段采矿后，采用KQJ100型潜孔钻机凿岩，孔径为90100毫米，孔深30米左右。一般是几个中段同时施工，上盘炮孔打出矿后，注明矿岩界限，防止丢矿。炮孔经深孔验收人员验收合格后，进行拉槽爆破。用BQF100装药器向炮孔内装药，粘性粒状硝铵炸药爆破，导爆管起爆，特殊地点用导爆索起爆。自切割上山开始爆破，每次爆破两排炮孔，爆破后在矿房底部出矿，矿石基本出净后，进行下次爆破，拉槽爆破工作完成后，形成3米或6米宽的切割槽，为回采工作创造自由面和自由空间。 回采工作。以切割槽为自由面，进行排孔爆破，自上中段开始，呈梯形向下中段爆破作业。每次爆破12排炮孔，特殊情况视放矿条件确定，上、下分段保持两排炮孔的超前距离，保证上分段爆破作业的安全。崩落的矿石借重力落到矿房底部的堑沟，采用金WJD0.75型电动铲运机将矿石运至中段溜井或直接装入矿车。形成的超大块矿石在横巷里进行二次破碎。矿柱一般不予回采，以支持采空区的顶板，特殊情况对部分矿柱进行了回采。采空区的地压管理采用选矿甩出的废石和掘进岩石充填。 2、全面采矿法 全面采矿法主要适用于缓倾斜的薄矿体（矿体厚度在5m以下）。主要应用于召口矿区北金召北、东召口矿床缓倾斜中厚以下矿体，比重达7，另外铁山矿区在边角矿回采时用过全面法。矿房宽度20米以内，倾斜长度50米以内，上盘暴露面积约1000平方米，矿房顶板近似水平时，暴露面积800平方米。 采准工作包括掘进拉底巷道、切割回风上山，出矿溜井等工程。回采时根据矿体的厚度分层回采，一次采至矿石顶板，处理支护好顶板后方可继续回采。采用7655风动凿岩机凿岩，铲运机在上盘出矿，电耙采出残余矿石。 3、浅孔留矿法 浅孔留矿法适用于矿体倾角小于45，真厚度小于5米的矿体。辛庄矿床101109区、侯庄矿区部分矿体采用了浅孔留矿法。矿房沿矿体走向布置，其长度为1520米，宽度为矿体的厚度，间柱宽45米，阶段内分上下两个矿房回采，顶底柱高度为45米。 采准采用矿房人行上山与脉外巷道或沿脉巷道联合布置。电耙或金WJD0.75型电动铲运机出矿。 4、无底柱分段崩落法 无底柱分段崩落法适用于地表与围岩允许崩落，急倾斜的厚矿体或缓倾斜的极厚矿体。铁山矿区五矿体‐120米以上，由于地表允许崩落，采用了无底柱分段崩落采矿法。阶段高度为60米左右，分段高度1012米。 在分段中每隔10米布置回采进路，放矿溜井布置在脉外。回采工作沿采矿进路后退式进行，凿岩设备在进路中以后退顺序穿凿扇形炮孔。崩落下来的矿石直接落在巷道底板上，由装运机运送至放矿溜井，通过链式漏斗将矿石装入矿车内。 图1–2–3 召口矿区开拓系统示意图 图1–2–4 侯庄矿区开拓系统示意图 三、地压管理 为了减少地压，保护地表，对各矿区的采空区采用了水式充填和干式充填，充填物采用选矿厂甩出的废石及矿区掘进产生的岩石，各矿区的充填量随采掘计划按月、季、年下达。 （一）铁山矿区五矿体1991年3月回采结束，密闭存放选矿尾矿水。六矿体1996年9月回采结束，2000年密闭工作基本结束，尾矿水位已升至‐165米。 铁山矿区沿走向48剖面线为界，海拔高度为‐105米水平划分为允许塌落区和保护区。48剖面线以北，‐105米水平以下各矿房进行充填，以保护地表，六矿体‐165米水平的401406区，‐225米水平的507513区及 ‐285米水平各采空区，采用了水石充填工艺，选矿甩出的废石作充填料，经破碎机破碎（50 毫米以下的块度），通过D25型振动给料机和皮带机送到140立方米地下料仓，充填水由地表2300立方米水池供给，料、水混合靠自重由190毫米管道送至井下各采空区，1996年后改水石充填为干式充填。 干式充填。铁山矿区七矿体设计为胶结充填，后改为干式充填。由‐47米掘进上山与主井废石堆相通，ZC226装岩机挖渣，电机车牵引5 立方米矿车运至七矿体各采空区充填口，竖翻进入空区。五、六矿体采空区也做了部分水石充填和放顶充填。辛庄矿区各采空区均利用掘进岩石充填，实现了岩石不出井，降低了充填成本。 （二）召口矿区采空区采用水力充填和干式充填，充填料来自于选矿厂废石及掘进废石。 1、水石充填。料、水在混合沟混合后，经西副井充填管道输送至‐110m水平，由充填管道通过充填井向各水平采空区充填。充填废水经滤水墙、沉淀池过滤后由泵排至地表充填水池。 2、干式充填。充填料来自于掘进废石。采用的充填方式有由矿车运载直接翻入空区。1992年以前，采用溜井与装运机或皮带机联合充填。1992年后采用溜井或地沟和铲运机联合倒运充填。利用后退式接顶或电耙耙渣接顶。 3、1986年至2000年水石充填采空区七个，充填量为427937立方米，干式充填空区16个，充填量为719740 立方米。 （三）侯庄矿区采空区充填为干式充填，充填料为掘进废石。 侯庄矿区地表为农田、村庄，不允许塌落，矿柱一般不予回采，作永久性矿柱支持顶板。采空区采用掘进岩石充填，铲运机挖充，矿车运载直接翻 卸入采空区充填地点。对于无法充填的空区，掘出专门的充填溜井，由电动铲运机挖渣充填。空区充填接顶由铲运机挖渣接顶。 四、矿石提升与井下运输 （一）矿石提升 金岭铁矿地下开采，提升矿石的方法有斜井提升和竖井提升。 铁山矿区的矿石提升为斜井提升。提升矿石的斜井有集中井、箕斗井和矿石井。由三级卷杨机将开采的矿石提升至地面（1996年‐285m水平矿石开采完毕后，矿石井停用）。 集中井和箕斗井采用2.5米双筒卷杨机、2.5立方米双箕斗提升矿石，矿石井使用1.6米单筒卷杨机提升矿石串车。‐285米水平的矿石通过矿石井提升到‐225米水平，汇同‐225米水平的矿石及‐165米水平通过溜井溜到‐225米水平矿仓的矿石，采用箕斗井2.5立方米箕斗提升至‐105米水平矿仓，汇同‐47米水平溜井溜到‐105米水平矿仓的矿石，由集中井箕斗提升至地表矿仓，装车运到选矿厂破碎选矿。 召口矿区提升系统由三处竖井组成，深部矿石生产采用二级提升到地表，主井为混合井，安装有2台JK231.5 D型提升机。两台提升机前后布置，前面提升机采用钢丝绳罐道双层罐笼平衡锤，后面提升机采用2.1立方米双箕斗提升‐310米水平矿仓的矿石。‐310米水平以下为下盘开拓，设有盲主井盲斜井（倾角45），盲副斜井（倾角25）。 东召口矿床与北金召北矿床联合开拓，北金召矿床与北金召北矿床联合开拓。随着北金召北矿床开采的延伸，为完成‐310米水平以下的矿石提升任务，于1988年在‐310米水平盲主斜井和盲副斜井安装了QM2500/20201A型提升机和JT1600/12001型提升机，盲主斜井提升挂2.1立方米箕斗车和平衡锤车，用于提升‐310米水平以下的矿石、岩石。 侯庄矿区，矿石提升系统由‐280米水平至‐220米水平的盲斜井矿仓、‐220米水平至主井地面矿仓两级提升组成。 金岭铁矿地下开采井筒规格见表1–2–2。 （二）井下运输 井下矿岩运输。金岭铁矿井下运输为铁路运输，轨距为600毫米。由有轨架线式电机车牵引 “V”型1.1立方米或0.55立方米矿车运输矿岩。1996年以前采用的挖装设备为装岩机、装运机，1996年以后采用金WJD0.75型电动铲运机。金WJD0.75型电动铲运机具备了燥声小、效率高、成本低的装运效果。 五、供风与通风 （一）供风系统 铁山、召口、侯庄三矿区均设有生产用压力供风系统。 1、铁山矿区1995年前设‐47米水平、‐105米水平两处压风机房， ‐47米水平压风机房安装40立方米压风机5台，供风能力为200m3/分。‐105米水平压风机房安装20立方米压风机7台，供风能力为140m3/分（正常情况下‐47米水平开动23台压风机，‐105米水平开动12台压风机）。1995年‐47米水平压风机停用，1996年拆除，生产所需压风由‐105米水平压风机供给。供风管路配置主管道为250毫米 无缝钢管，分布于‐47米水平大巷，‐105米水平大巷、-165米水平大巷、‐225米水平大巷，其它地点均采用150毫米的无缝钢管供生产用压风。 2、召口矿区北金召北压风机房设在地表，1986年以来，供风系统经过几次调整，至2000年有7台压风机（6台4L–20/8型、1台5L–40/8型），供风能力为160m3/分。供风管道沿主井敷设，主管道采用325毫米无缝钢管，并单设一条由压风机房至‐310米水平装矿漏斗的专用管道，直径为108毫米无缝钢管。压风管道敷设大巷采用273毫米 和219毫米无缝钢管，‐310米水平以下的深部供风管道采用219毫米无缝钢管。采区采用直径108毫米无缝钢管，支管57毫米。 东召口生产供风系统，由2台5L–40/8型和2台4L–20/8型压风机为采矿生产供压风，5L–40/8型压风机报废后，又安装2台4L–20/8型压风机，供风能力为80m3/分，供风主管道沿东副井下设至‐200米水平、‐250米水平。 3、侯庄矿区压风机房设在地面，安装有5L–40/8型压风机5台，4L–20/8型压风机3台，供风能力为260m3/分，压风管道由副井向下敷设到 ‐160米水平、‐220米水平、‐280米水平、‐340米水平大巷，给采矿生产提供生产用压风，供压风管道为150毫米和100毫米普通镀锌纲管。 （二）通风系统 1、铁山矿区通风系统及通风系统技术改造 铁山矿区采用分区不独立抽出式通风系统。集中井、充填井为进风井，新鲜风流由集中井经大巷进入‐225米水平大巷，经过盲主井、盲副井进入‐280米水平、‐340米和‐360米水平冲洗工作面后，污风经3人行井汇集到‐225米水平，经10溜井、设备井流入‐165米水平，经416人行井、溜井流入‐105米水平，再由326、328人行井流向‐47m水平，经副井、充填井排到地表。主扇安装在‐165米水平，型号为K45–6–16，电机功率75kW。辅扇安装在‐220米水平10溜井口，型号为K40–6–14，电机功率30kW。 通风技术改造。铁山矿区六、七矿体回采结束后，由于沿线漏风及短路现象，造成‐165米水平北部风量小，为提高有效风量率，经过多方案比较，于1998年将主扇风机往北移至‐165米水平416漏斗处，污风由416人行井、溜井排到地表，增加了‐165米水平北部的新鲜风流。 2、召口矿区通风系统及通风系统技术改造 召口矿区通风系统的新鲜风流由主井进入，井下浊风由东、西副井排至地表。风机为主辅扇配合式布置，主井与西副井构成北金召北矿床的中央抽出式通风系统；主井与东副井构成对角抽出式系统，新鲜风流由主井流入‐310米水平段，再分四道风流流向不同断面的作业地点。一部分风流供给‐310米水平大巷通风地点；第二部分风流经‐310米盲副斜井流入‐310米水平以下各阶段；第三部分风流经主井流入‐430米水平，沿盲斜井流向‐390米、‐350米水平；第四部分风流流向‐310米水平东大巷，供给东召口作业地点。南大巷开拓探矿的掘进通风分别由‐240m阶段、‐310米阶段主井供给，流经‐240米阶段副井底，由‐310米盲斜井底排出。西部、北金召北的风流路线为折返式，冲洗生产工作面后经人行通风上山流到‐110米水平，经西副井排到地表。 召口矿区两台主扇分别设在西副井井口和东副井井底，以抽出方式将矿区西部（北金召北）、东部（东召口）的污风排到地表。西部（北金召北）安装了3台辅扇，分别安装在‐240米水平一中段西端、‐350米水平西端、‐310米水平阶段中部。东部（东召口）安装1台辅扇，安装在‐150米水平3通风人行口，总装机容量172.5kW。 召口矿区通风系统变动及技术改造。随着召口矿区矿体开采水平的加深，采掘点的增加，通风系统出现以下问题矿井通风阻力大；矿井漏风，有效风量率低；主扇效率低、电耗高；无独立的进入排出风井；采区 风流分布不均匀；残矿的开采和充填滞后，形成通风系统紊乱。为了解决上述通风问题，同青岛建工学院合作，对召口矿区通风系统进行改造，采用多级站通风技术。将矿区分为四个区域，分段测定，进行计算机优化筛选出合理的风机配备和工况。回风侧分区多级机站采取了下列技术措施研究应用了采场爆破能量释放式Ⅰ级机站；简化了地表Ⅲ级机站的布置形式，降低了通风阻力；充分利用自然风压通风，降低能耗；加大回风段的断面积，减少通风阻力；加强密闭减少漏风；应用空气幕技术控制漏风；用K406NO.18型风机替代K456NO.16型主扇风机。召口矿区回风侧分区多级站通风系统建立后，系统测定总有效风量率达到67.6，比原系统提高21.23，Ⅱ、Ⅲ级机站的风机效率均在65以上。召口矿区回风侧分区多级站通风系统改造项目，2000年1月4日通过国家冶金工业局函审鉴定，成果水平鉴定为国内领先。 3、侯庄矿区通风系统 侯庄矿区的通风系统为单翼对角抽出式通风系统，主扇风机站设在负 160米水平，新鲜风流从副井流入‐220米水平、‐280米水平、‐340米水平，冲刷作业区的污风，由各阶段的回风上山汇集到上阶段的回风上山，最后汇集于‐160米水平，由东风井主扇风机排到地表，‐160米水平为回风水平。侯庄矿区通风系统变动及技术改造情况。侯庄矿区原通风系统是山东冶金设计院设计，采用中央并列对角抽出式通风系统，副井为进风井，两翼建东风井和西风井为出风井（西风井因各种原因至今未能建成）。1992年矿井建成移交金岭铁矿开采，面对矿区通风情况及实际生产需求，对矿区通风系统进行了技术改造，重新建立了侯庄矿区井下初期通风系统，重建后的通风系统为单翼对角抽出式通风系统，主扇采用K45616型风机。 2000年侯庄矿区井下通风系统进行有效风量测定，测定结果有效风量