开采方案设计.doc

庐江县砖桥乡关庙含铁凝灰岩矿点开采方案设计说明书 1总论 1.1 交通位置及区域概况 1.1.1交通位置 庐江县砖桥乡关庙含铁凝灰岩矿点位于砖桥乡刘墩街南约4km，北距庐江县城约40km、距缺口镇约20km。该矿点范围由四个拐点圈定，拐点坐标如下表 拐点编号 X坐标（m） Y坐标（m） G1 3430860 39539680 G2 3430980 39540060 G3 3431920 39539740 G4 3431800 39539350 上述四个拐点所围成的面积为0.4009km2。 庐江－店桥－刘墩－庐江环城公路经过矿点北测，在店桥与合肥－铜陵公路相连。水路有缺口水运码头，可往巢湖及长江沿岸各埠。合九铁路庐江站距矿区约45km，交通极为便利。 1.1.2自然地理及经济概况 一、自然地理 本区及其外围地区地形属低山丘陵地形，山脉多呈南北走向，最高峰位于矿点范围东侧，海拔为＋286.7m，低洼处海拔在＋80m～＋100m左右，地形切割程度中等。矿点范围内海拔一般在＋150m～＋280m之间。区内及其附近地表除零星分布有一些水塘外，无较大水系，正常年度基本能满足当地农业用水及村民生活用水的需要。 二、气候情况 本区气候属亚热带湿润型。春季及梅雨季节多雨，年降水量为900～1300mm。无霜期为220天。年平均气温为15～21℃，炎热期在7～8月份，最高气温为40.5℃；寒冷期在12月至次年2月份，最低气温为-13℃。 三、经济概况 本区人多地少，自然经济以农业为主，主要农作物有水稻，其次有小麦、山芋等；经济作物有油菜、豆类以及茶叶等。劳动力资源丰富，富余劳动力多外出务工或到附近矿山打工，后者掌握了一定的采、选矿技术方法。区内电力充足、通信便捷。 1.2 设计的基础资料、依据及原则 1.2.1 法规依据 （1）中华人民共和国安全生产法； （2）中华人民共和国矿山安全法； （3）中华人民共和国矿产资源法； （4）中华人民共和国矿产资源法实施细则； （7）中华人民共和国资源税暂行条例。 1.2.2 参考资料 （1）安徽省地质矿产勘查局327地质队地质勘查研究所提交的庐江县砖桥乡关庙含铁凝灰岩矿点地质评价报告，2005年5月； （2）庐江县砖桥乡关庙含铁凝灰岩矿点地质评价报告评审意见书巢湖市国土资源局，2005年5月21日； （3）金属矿床地下开采冶金工业出版社，1979年； （4）采矿设计手册建筑出版社，1987年； 1.2.3主要标准和规范 （1）矿山安全监察手册劳动人民出版社，1990年； （2）金属非金属地下矿山安全规程GB16424－1996； （3）爆破安全规程GB67222003； （4）建筑物抗震设计规范GB500112001； （5）污水综合排放标准GB897896； （6）城市区域环境噪声标准GB309693； （7）工业企业厂界噪声标准GB1234890； （8）大气污染物综合排放标准GB1629796； （9）国家计委、建设部联合颁发的建设项目经济评价方法与参数第二版，1994年4月7日； （10）国家计委颁发的投资项目可行性研究指南； （11）投资项目可行性研究与经济评价手册，2000年5月，地震出版社； 1.2.4设计原则 1、保护环境，矿山废水尽量回收利用。 2、工艺上简单，技术上可行、合理。 3、节约投资，由于矿山服务年限不长，矿山设备设施的选型设计能满足生产和安全要求即可，并尽量利用原有设施。生活设施全部采用砖砌平房或工棚等临时设施。 4、采用新式办矿方式，充分利用当地已有社会资源，全部运输采用外包方式，大的机修等依托社会协作解决。 1.3 矿山企业情况 庐江县砖桥乡关庙含铁凝灰岩矿为民营矿山企业。 1.4 资源及项目建设条件 1.4.1地质资源 根据2005年安徽省327地质队对关庙含铁凝灰岩矿点推断的内蕴经济资源量为含铁凝灰岩资源量（333级）34242t，铁平均品位为25.06％。矿石自然类型为薄片状含铁凝灰岩矿。 1.4.2外部建设条件及协作 1、供电外部电源来砖桥乡变电站，10kV架空高压输电线路至矿区。 2、供水矿区境内溪谷水流充足，满足生产生活用水。 3、协作矿区附近农村劳动力充足，庐江县工农业发达，为矿山开发的有利条件。 1.5 开采方案设计范围 根据矿体赋存条件、工业场地布置情况和业主的要求，确定本次设计开采对象为Ⅱ号矿体，垂直方向为150m～180m范围。设计只设一个中段，即150m中段，设计地质储量为含铁矿石量29066t，铁平均品位25.06％。 1.6 矿山规模、服务年限及产品方案 矿山生产规模为年产含铁凝灰岩矿石10000t。 产品方案为含铁凝灰岩矿石。 矿山服务年限约2.5年（不含基建期），基建期约5个月。 1.7 工作制度 设计推荐采取连续工作制，年工作天数300天，每天三班、每班八小时工作制。 1.8 主要设计方案 1.8.1开拓方案 因地质报告所揭露的矿体情况，因此该矿点采用竖井开拓方案。 1.8.2 采矿方法 关庙含铁凝灰岩为薄矿脉，倾角70左右，呈脉状产出，Ⅱ号矿体平均厚度约为4.5m，长240m。矿体围岩为双庙组中段安山岩或凝灰岩。矿石围岩均相对稳固，矿石无结块、自燃现象。因此，采矿方法采用普通浅孔留矿法。 矿块沿走向布置，矿块长为矿体走向长，宽为矿体厚度。 1.8.3 矿井通风 根据进风井、出风井的相对位置，构成了单翼对角式抽出式通风系统，主扇安装在出风井口。 经计算矿井总需风量为16m3/s，风压435Pa。风机安装在副井井口，选用K40-4-10节能型轴流式通风机，其主要技术特征为风量8.5～18.6m3/s；全压168～776Pa；配用电机Y160L-4型；装机功率15kw；叶片角度29；风机效率0.85 对无贯穿风流的独头工作面，采用JK67-2N4.5及JK67-2N5.5型局扇配φ300mm柔性风筒通风。 1.8.4 井下运输 采场中的矿石经漏斗装入0.5m3矿车，而掘进中的废石由人工装入矿车，沿运输巷竖井车场竖井井口运至地面，再由人工沿推至地面矿石堆场堆放、排弃。 1.8.5提升运输设施 竖井提升选用JTP-1.2型提升绞车，功率15kw。 选择φ20mm钢丝绳，619圆股钢丝绳，每m质量Ps＝1.429kg/m，破断力总和Qp＝252117N。 钢丝绳安全系数经计算10.19，符合安全系数要求。 1.8.6 压气设施 设计采用分散供气方式，矿井总耗气量约为9.6m3/min。W-2.8/5-D型移动式压缩机5台，其主要技术特征为排气量2.8m3/min，排气压力0.5MPa，配套电机15kw。 井下备有YSP-45凿岩机三台，YT－24两台。 1.8.7 井下供排水 1、井下供水 在井口附近建高位水池，利用井下水泵排出地下涌水，用高位能向井下供水，主供水管使用2吋PVC塑料管或钢管。 2、排水 井下各中段在竖井井底附近修筑泵房和水仓，选用200QJ20-93/7型潜水泵，其技术参数为排水量20m3/h；扬程93m；功率9.2 kw；电压380V；排水管径50mm。 泵房配装3台水泵，正常时1台工作，1台备用，1台维修，3台交替作业，高峰时2台工作1台备用。 1.8.8 总图运输 1、总图布置 设计采取竖井开拓方式，地面布置的主要设施有竖井口、矿石临时堆场、废石排弃场、高位水池、配电室、办公室、机修室及生活设施等。 2、运输 废石运至地面后，由人工推至废石排弃场排放。矿石运至地面后，由人工推至矿石堆场临时堆放，再由汽车运出销售。 1.9 基建工程量和基建工期 矿山井巷工程量为680,体积2239m3。设计基建工期为5个月。 1.10 投资估算与资金筹措 本工程项目建设总投资为100万元，全部由企业自筹解决。 1.11 综合技术经济指标 见表1－1。 综 合 技 术 经 济 指 标 表 表11 序号 指 标 名 称 单 位 数 量 备 注 一 地质储量 t 29066 平均品位 25.06 二 设计规模 104t/a 1 三 设计服务年限 a 2.5 四 开拓方式 竖井开拓 五 采矿方法 普通浅孔留矿采矿法 中段高度 m 20 生产能力 d 40 贫化率 5 六 基建工程量 m 680 七 基建期 5个月 八 总投资 104元 100 2矿山地质 2.1 区域地质概况 本区位于中生代庐枞（庐江～枞阳）断陷式火山岩盆地的中偏北部。庐枞盆地位于扬子板块北缘，其西毗邻郯庐断裂带，接近于扬子与华北两大板块的结合带。由于庐枞火山岩盆地处于这一特殊的大地构造背景之中，因而它的形成、发展与演化具有鲜明的特殊性。 2.1.1地层 经过燕山期火山活动，庐枞火山岩盆地形成了一套多旋回喷发的橄榄安粗岩系列岩石，总厚近3000m，不整合覆盖于中生代地层之上。火山岩地层由老至新呈环状向盆地中心倾斜，依次可以划分为四个喷溢堆积旋回侏罗系上统龙门院旋回（龙门院组）、砖桥旋回（砖桥组）；白垩系下统双庙旋回（双庙组）、浮山旋回（浮山组）。其岩性特征分别为龙门院组为粗安岩、角砾凝灰岩、晶屑凝灰岩、角闪粗安岩等；砖桥组为粗安岩、杏仁状粗安岩、云辉粗安岩夹凝灰岩、晶屑凝灰岩；双庙组为粗面玄武质角砾熔岩、粗安岩、玄武粗安岩夹凝灰质粉砂岩、复屑凝灰岩等；浮山组为含砾晶屑凝灰岩、集块角砾岩、粗面玄武岩、玄武粗安岩。庐枞火山岩盆地的直接基底为侏罗系中、下统陆相碎屑岩和三叠系上统海相、海陆交互相的碎屑岩、碳酸盐岩及膏（盐）岩层所形成。 2.1.2构造 庐枞盆地内褶皱不发育，断裂构造十分发育，局部火山机构亦较发育。断裂构造主要分为北东向、北西向、近南北向、近东西向断裂及派生的次级断裂。在盆地边部发育有放射状断裂和环状断裂系统。火山机构有巴家滩和浮山火山洼地；三官山、塘猫尖、小矾山、七家山、龙城山等火山口；大岭、柳凤桥隐爆角砾岩筒等。此外次火山岩侵入隆起构造也很发育。 2.1.3岩浆岩 庐枞火山岩盆地火山岩极为发育，前已述及。 庐枞火山岩盆地内侵入岩分布广泛。出露的侵入岩岩性主要有辉石二长岩（如巴家滩岩体）、石英正长岩（如黄梅尖岩体）、斜长正长岩（如焦冲岩体）、石英正长斑岩（如矾山岩体）、正长岩（如将军庙岩体）等；次火山岩主要有粗安斑岩、闪长玢岩等。 2.1.4蚀变与矿化 庐枞盆地是长江中下游主要的金属、非金属矿成矿区（带）之一。盆地内与火山、岩浆侵入活动有关的蚀变作用普遍而强烈，种类繁多，不同期次的蚀变相互叠加和改造，形成了各种蚀变岩石和相应的矿化。盆地内矿产丰富，种类较多，主要有铁、铜、铅、锌、银、硫、金等，如庐江沙溪含金斑岩型铜矿、庐江龙桥铁矿、庐江罗河铁矿、庐江黄屯硫铁矿、庐江何家小岭硫铁矿、庐江钟山铁矿、庐江岳山铅锌银矿、枞阳县穿山洞铜矿、庐江县石门庵铜矿等，另外尚有极其丰富的明矾石和高岭土矿。 2.2 矿床地质 2.2.1地层 庐江县砖桥乡关庙含铁凝灰岩矿点范围内出露的地层为白垩系下统双庙组中段、下段火山岩及第四系，由老到新分述如下 1、双庙组第下段（K1s1）主要分布于矿区东侧，出露面积较小，倾向南西；岩性主要为灰紫色沉集块角砾岩和由灰黄、黄绿、浅灰色含砾粗砂岩、细砂岩、粉砂岩及泥质粉砂岩组成的韵律层。局部见灰、灰紫色粗面玄武质角砾熔岩、角砾凝灰岩夹集块角砾熔岩和少量紫红色凝灰质粉砂岩。 2、双庙组第中段（K1s2）矿点范围内大面积出露，岩性为安山岩、安山质凝灰岩及凝灰岩，安山岩为灰～深灰色，局部褐红色，斑状～变余斑状结构；基质为间粒～交织结构、变余交织～似粗面结构。层理构造或块状构造。岩石较新鲜，主要矿物为斜长石、少量钾长石、辉石、黑云母等，副矿物为磷灰石、磁铁矿等、凝灰岩为浅灰、暗灰、紫灰色，凝灰结构－变余凝灰结构，层理构造。岩屑含量较少，成分为安山岩；晶屑主要为长石，次为黑云母、辉石等；金属矿物多是由暗色矿物析离出来的铁、钛等。岩石均发生了不同程度的矿化蚀变，主要矿化蚀变有镜铁矿化、赤铁矿化、褐铁矿化、高岭土化、绿泥石化、叶蜡石化、水云母化及硅化等，局部硅化较强。本层为含矿岩层。 3、第四系（Q）主要分布于低洼处，由褐灰色亚砂土、亚粘土夹砂砾组成。 2.2.2构造 1、褶皱 区内褶皱不发育，火山岩层主要表现为一单斜构造，倾向280，倾角约22左右。 2、断层 区内断层不发育，仅在矿点中部出露F1断层，断层走向北西，倾向南西，倾角约70，矿点内的含铁凝灰岩矿体受该断层控制。矿点外围断层较为发育，主要有北西向、北东向、近南北向和近东西向四组。节理较为发育，多充填有细脉状及团块状镜铁矿及赤铁矿。 2.2.3岩浆岩 由于燕山运动的影响，本区岩浆岩较为发育。区内出露的侵入岩体主要为巴家滩岩体，即辉石二长岩、闪长玢岩，脉岩主要为正长斑岩二长斑岩等。 辉石二长岩该岩体直径约2km，在平面上略呈等轴状，其南北接触带近于直立，东部受断层破坏，西部大致以45倾角，向西倾斜。岩性为灰黑色、灰红色，块状构造，斑状结构，基质为微晶至细粒结构。斑晶主要由斜长石、钾长石、辉石、局部含少量黑云母等组成，斜长石一般含30％左右，辉石一般含2～10％。基质由斜长石、辉石及磁铁矿、磷灰石、方解石等组成。区内仅在东北角小面积出露。 闪长玢岩出露较少。岩性为灰黑色、深灰色，块状构造，斑状结构，基质为微晶至细粒结构。斑晶主要斜长石和角闪石组成，斜长石一般含30％左右，角闪石2～10％。基质由斜长石、角闪石及磁铁矿、磷灰石、方解石等组成。 正长斑岩脉呈北北西向出露。岩石呈肉红、桃红色，斑状结构，块状构造。斑晶主要为钾长石、斜长石，含量约占10～25％；基质由钾长石、斜长石、磁铁矿及少量石英等组成。 2.3 矿点地质 2.3.1矿体特征 矿点范围内共圈出两个含铁凝灰岩矿体，由三条剖面控制，编号为Ⅰ、Ⅱ号。 含铁凝灰岩矿体赋存在白垩系下统双庙组中段中，受F1断层控制，呈脉状产出，产状与F1断层一致，走向为340，倾向西，倾角为70。矿体围岩为双庙组中段安山岩或凝灰岩。Ⅰ号矿体长100m，平均宽约3m，赋存标高约在＋160m～＋190m之间；Ⅱ号矿体长240m，平均宽约4.5m，赋存标高约在＋150m～＋180m之间。 另外在矿区范围内正长斑岩脉多有出露，在脉岩边部构造破碎带内赋存有钾长石矿体，构造破碎带走向为325，倾向南西，倾角75，钾长石矿体产状与构造破碎带产状一致，围岩为正长斑岩及双庙组中段安山岩，呈脉状产出，成矿原岩为正长斑岩。 2.3.2矿石特征 一、矿石的矿物成份 矿物成份主要为镜铁矿，少量赤铁矿、褐铁矿、石英、方解石等。 二、矿石的化学成份 含铁凝灰岩矿体矿石中的主要有用成份为Fe。分析结构见下表。 含铁凝灰岩矿体采样分析结果表 矿体编号 剖面线号 样品编号 样长（m） 分析结果（） 平均品位（） 备注 TFe Ⅰ 1 1-1 1.75 21.40 25.06 样长为导线斜长 1-2 1.60 26.47 Ⅱ 2 2-1 1.80 26.30 2-2 1.85 23.07 3 3-1 1.80 28.98 3-2 2.00 26.23 3-3 2.00 23.18 三、矿石的结构和构造 1、结构主要有薄片状结构、侵染状结构、细粒结构、 2、构造含铁凝灰岩矿体主要有片状构造、细脉状构造及角砾状构造。 四、矿石类型 含铁凝灰岩矿体矿石的自然类型为薄片状含铁凝灰岩矿。 2.4 矿点开采技术条件 一、水文地质特征简述 1、地表排水条件 矿点地形为丘陵地形，矿体位于山坡上，地势特征东高西低，地表水排泄畅通。矿点内地形条件有利于自然排水。 2、岩层含水性 矿区内岩层为安山岩、凝灰岩，为弱含水岩层，矿体所在处地形较高，附近无较大的水体补给，主要接受大气降水，补给量有限。 3、构造充水 矿点仅出露一条断层，但节理较发育，在一定程度上起到疏水的作用，但其规模有限，起不到沟通矿点含水层与外围地下水的作用，故不会对未来矿山的开采产生较大的影响，但要对断层含水性进行监控，防止其对采坑充水构成威胁。 综上所述，矿点水文地质条件简单。 二、工程地质特征 矿点内出露的岩石为双庙组中段安山岩及凝灰岩，属坚硬、半坚硬地层，岩体质量较好。 矿点内构造不发育，但附近断层较发育，应对其进行监控，以防止在动力作用下可能诱发水、工方面隐患。 因此，矿点工程地质条件属于简单类型。 三、矿山开采的环境条件 1、矿点规模较小，矿山开采对环境的影响亦很小，但矿山进行爆破作业时一定要注意安全，还应注意采矿粉尘、机器噪音等对生产工人和附近居民生活的影响。 2、矿山在开采过程中，矿石、废石均要注意合理规范堆放，力争做好科学开发、合理利用、保护资源、保护环境，以获得最大的经济效益及社会效益。 2.5 资源储量 2.5.1工业指标的确定 根据市场需求和矿山以往开采的实际情况，并参照“矿产工业要求参考手册”，业主确定如下工业指标 可采品位TFe≥20； 最小可采厚度1m； 夹石剔除厚度1m。 2.5.2矿体圈定及资源量类别 一、矿体圈定 矿体的圈定遵循下列原则 1、按照上述工业指标、综合所掌握的成果资料及矿山实际利用情况来进行矿体圈定。 2、在矿点地形地质简图上，矿体边界由三条剖面线控制，并根据地质特征进行圈定。 3、矿体沿剖面线走向上外推距离均为50m作楔形尖灭，倾向上外推30m作楔形尖灭。 根据上述原则，矿点范围内共圈出两个含铁凝灰岩矿体（Ⅰ、Ⅱ号）（参见15000矿点地形地质图）。 二、块段的划分 含铁凝灰岩矿体由1、2、3剖面线控制，共分五个块段，自北西向南东顺序编号K1-K5。 三、资源量类别 本矿点经过普查，对含铁凝灰岩矿体进行了基本控制，因此所获得资源量类别为推断的内蕴经济资源量，分类编码为（333）。 2.5.3资源量估算方法及参数的确定 一、资源量估算方法 本矿点矿体形态较简单，矿石质量变化较小，剖面线相互平行且基本垂直于矿体走向，故采用垂直平行断面法估算其资源量（333）。 二、参数的确定 1、剖面上矿体面积的测定 在计算机中，采用AutoCad软件制图并直接读出面积。由两人各读两次取平均值求得。剖面线上矿体面积编号分别为S1、S2、S3，面积值分别为35.7m2、43.2m2、62.3m2。 2、剖面间距 剖面间距由实际测量得出，1线为单线控制Ⅰ号矿体，矿体沿剖面线外推50m，2线和3线之间为140m，外推50m。 3、矿体体重 参考区域资料，含铁凝灰岩矿体矿石体重取2.90t/m3。 三、资源量估算公式 1、当相邻两剖面上矿体相对应，其面积比（S大－S小）/S大小于40时，选用梯形体积公式 V＝（S1S2）L2 2、当块段矿体作楔形尖灭时，计算公式为 V＝SL2 3、资源量估算公式 Q＝VD 以上各式中 Q矿石资源量（t）； V矿体体积（m3）； L剖面间距（m）； D矿石体重。 2.5.4资源量估算结果 一、矿体体积 K1V1＝S1L2＝35.7502＝892.5（m3） K2V2＝S1L2＝35.7502＝892.5（m3） K3V3＝S2L2＝43.2502＝1080.0（m3） K4V4＝（S2＋S3）L2＝（43.2＋62.3）1402＝7385.0（m3） K5V5＝S3L2＝62.3502＝1557.5（m3） 矿体总体积V V＝V1＋V2＋V3＋V4＋V5＝11807.5（m3） 二、资源量Q Q＝VD＝11807.52.90＝34242（t） 本次地质评价工作共求得庐江县砖桥乡关庙含铁凝灰岩矿资源量为34242t，分类编码为（333）。 3采矿 3.1 开采方式及开采现状 本次设计对Ⅱ号矿体进行方案设计。因现开采深度的矿体均位于地表侵蚀面以下，且矿体规模比较小，不适合露天开采，故设计采用地下开采。 矿山为民营开采，目前Ⅱ号矿体尚未开采，井位也未确定。。根据矿山的开采情况及地质资料，本次设计以＋180m～＋150m标高，采矿权标定平面区域作为设计范围，具体位置由以下拐点坐标确定 拐点编号 X坐标（m） Y坐标（m） G1 3430860 39539680 G2 3430980 39540060 G3 3431920 39539740 G4 3431800 39539350 3.2 采矿方法 3.2.1开采技术条件 矿区共圈出了两个矿体，两矿体均赋存在白垩系下统双庙组中段中，受F1断层控制，呈脉状产出，产状与F1断层基本一致，走向约340，倾向西，倾角70。 矿体围岩为双庙组中段安山岩或凝灰岩。 一、水文地质特征简述 1、地表排水条件 矿点地形为丘陵地形，矿体位于山坡上，地势特征东高西低，地表水排泄畅通。矿点内地形条件有利于自然排水。 2、岩层含水性 矿区内岩层为安山岩、凝灰岩，为弱含水岩层，矿体所在处地形较高，附近无较大的水体补给，主要接受大气降水，补给量有限。 3、构造充水 矿点仅出露一条断层，但节理较发育，在一定程度上起到疏水的作用，但其规模有限，起不到沟通矿点含水层与外围地下水的作用，故不会对未来矿山的开采产生较大的影响，但要对断层含水性进行监控，防止其对采坑充水构成威胁。 综上所述，矿点水文地质条件简单。 二、工程地质特征 矿点内出露的岩石为双庙组中段安山岩及凝灰岩，属坚硬、半坚硬地层，岩体质量较好。 矿点内构造不发育，但附近断层较发育，应对其进行监控，以防止在动力作用下可能诱发水、工方面隐患。 因此，矿点工程地质条件属于简单类型。 三、矿山开采的环境条件 1、矿点规模较小，矿山开采对环境的影响亦很小，但矿山进行爆破作业时一定要注意安全，还应注意采矿粉尘、机器噪音等对生产工人和附近居民生活的影响。 2、矿山在开采过程中，矿石、废石均要注意合理规范堆放，力争做好科学开发、合理利用、保护资源、保护环境，以获得最大的经济效益及社会效益。 3.2.2 采矿方法选择 关庙含铁凝灰岩矿点为薄矿脉，倾角70左右，形状为脉状，Ⅱ号矿体平均厚度为4.5m，矿体围岩为双庙组中段安山岩或凝灰岩。矿石围岩均相对稳固，矿石无结块、自燃现象。由以上条件，选择以下两种采矿方法作为比较方案 普通浅孔留矿法具有结构简单，管理方便，采准工作量小以及生产技术易于掌握等优点。开采厚度较大的矿体时，存在下列缺点矿柱矿量比重大；矿石损失与贫化增加；工人在较大暴露面下作业，安全性差；平场工作繁重。 分段采矿法具有回采强度高；允许立即回采矿柱和处理采空区，既提高了回采矿柱的矿石回收率，又较好的进行地压管理，为下分段回采创造好的条件。缺点采准工作量大。 根据矿山的实际情况，采矿方法采用普通浅孔留矿法。 3.2.3 回采工艺及设备选择 一、矿块构成要素 采场沿矿体走向布置，阶段高度30m，矿块长30～40m；底柱高5m，漏斗间距5m，间柱宽3m。顶柱厚2m。 二、采准切割 采场采准切割工程包括沿脉运输平巷（基建已掘）、矿块中央的采准通风天井、矿块两侧的顺路人行天井进路、漏斗和拉底平巷。上中段的沿脉运输平巷即为该中段采场的回风平巷。 浅孔留矿法的采切工程量见表3-1 浅孔留矿法采切工程量表 3-1 工程名称 规格mm 断面m2 长度m 工程量m3 备 注 采准天井 1.51.5 2.25 30 67.5 顺路天井进路 3.01.5 4.5 10 45 漏斗 1.51.5 2.25 15 33.8 拉底平巷 2.02.0 4.0 30 120 合计 80 266.3 三、回采工艺 采场回采工艺由凿岩、爆破、通风、出矿四个环节组成。 1、凿岩 设计选用YSP-45型凿岩机凿岩，凿岩效率30m/台班，凿上向扇形炮孔。 2、装药爆破 爆破使用2岩石炸药，炸药密度0.95g/cm3，人工装药，采用非电毫秒雷管加导爆管方式起爆。 3、通风 采场工作面利用矿井主风流通风。新鲜风流由沿脉运输道经两侧顺路人行天井进入采场工作面，污风由中央天井经上部回风平巷至回风井排出。回采过程中视顶板及上盘围岩稳固情况，预留保安矿柱若干。爆破后，工作面使用局扇加强通风。爆破结束后，经过30分钟时间的通风，炮烟散后，人员才能进入采场。首先排除顶板浮石，检查不安全的地方，对不稳固的地方应进行处理和加强支护。 4、出矿 采场矿石装运选用0.5m3矿车，人工装运。 采场出矿分两步骤，及局部放矿和大量放矿。局部放矿一般放出每次崩落矿石量的30左右，矿房内暂留矿石，使回采工作面保持高2m左右的作业空间。局部放矿后，应立即检查矿房顶板和上、下盘，同时处理松石，平整场地，为下一循环作业做好准备。当矿房回采至顶柱后，再进行最终大量放矿，集中放出所有存留矿石。大量放矿要均匀地放矿。 采矿技术经济指标见表3-2 采矿技术经济指标表 表3－2 项 目 单 位 指 标 值 备 注 生产能力 t/d 15～20 工班效率 t/班 5 采切比 （m3/kt） 79.7 损失率 ％ 6 贫化率 ％ 5 炸药 Kg/t 0.6 雷管 发 /t 0.5 导火线 m/t 1 钢钎 kg/t 0.05 合金片 g/t 4 木材 m3/t 0.001 四、采空区处理 为避免采后空区引起地表岩移、塌陷，确保安全，设计采后空区进行废石充填，局部关键地点采用人工搅拌混凝土胶结充填。 3.3 矿山生产能力及服务年限 3.3.1矿山工作制度 设计采用连续工作制，年工作天数300天、每天三班、每班八小时工作制。 3.3.2生产能力验证 如前所述，矿山建设规模10000t，下面按有关要求对年产量进行验证; （1）按经济合理服务年限验证年产量 计算公式如下 T＝Qn / P（1－ρ） 式中T矿山服务年限（a）; Q矿山可采矿量（104t）; n矿石回采率94; ρ矿石贫化率5; P设计年产量 10000t. 分别将数据代入，计算出T≈3年 计算结果表明，矿山服务年限满足有关规定要求。 （2）开采工作年平均下降深度验证年产量 V＝P/S 式中P地下开采深度，m； S矿山计算服务年限，a； V年下降深度，m/a。 将有关数据代入，计算结果如下V≈14m。 年平均下降深度符合要求。 3.3.3基建工程及进度计划 一、基建工程量 根据设计的开采范围和基建开拓要求，基建工程包括竖井及其车场，＋150m中段平巷，＋150m水仓及水泵硐室，采场采切工程。 基建工程量详见基建工程量表3－3 基建工程量表 表3－3 序号 工程名称 掘进断面m2 长度m 工程量m3 1 竖井 4.8 50 240 2 竖井车场 3.32 70 232 3 ＋150m中段平巷 3.32 240 796.8 4 水仓及水泵硐室 3.32 100 332 5 采准天井 2.25 60 135 6 漏斗及顺路井进路 2.25 50 112.5 7 拉底巷道 4 60 240 8 副井 3.0 50 150 9 合计 680 2239 二、基建进度计划 矿山采用连续工作制，年工作300天，每天三班制作业，每班八小时。竖井、天井和平巷采用2～3个工作面平行作业，则基建进度如下 竖井掘进 30m/月 3.3个月 平巷掘进 80m/月 5.1个月 天井掘进 50m/月 1.2个月 采切工程 50m/月 2.1个月 根据上述进度安排，本矿基建时间约需5个月。 企业安排有资质的单位进行施工。 井巷掘进的方法很多，由有资质的专业施工单位根据工作面的不同情况灵活选择，总体原则是保证工期和施工质量，尽可能减少工程造价。 建议有资质的施工单位组织施工时，应合理确定施工方案，集中优势兵力首先完成控制性单项工程，尽可能安排多头、平行作业施工方案。对运距较长的独头巷道掘进时，应作好通风工作，解决好矿（废）石运输问题。在同一水平同时有几个工作面掘进，应协调各工作面打眼、放炮、通风，出碴的相互关系，将影响降至最低。由于本次巷道设计绝大部分使用木支护、掘进的爆破工作尽可能采用光面爆破，减少支护工程量。 3.3.4矿山服务年限 根据计算结果，矿区开采服务年限约2.5年（不含基建期）,基建年限5个月。 3.3.5扩大生产能力或延长服务年限可能性 按技术条件确定矿山生产能力过程中，已充分考虑生产能力扩大的因素，矿山在生产过程中应加强生产探矿力度，尤其是在矿区的深部及边缘，增加矿山的可采矿量，在此基础上进一步探索矿石深加工可能性，以提高企业的经济效益，延长矿山服务年限。 3.4 开拓运输系统 3.4.1岩体移动范围 为确保安全生产，建议在生产过程中注意对岩石移动进行监测，适时对移动角进行修正，使之更符合实际情况。 根据矿山地质条件、矿岩物理力学性质，工程及水文地质情况，考虑到该矿储量小，埋藏较浅这一特点，并参照类似矿山移动角数据，因此在设计上，取岩体上、下盘移动角为60，端部为65，第四系为40。 3.4.2阶段高度 按照矿体产状和空间形态，且矿体埋藏比较浅，确定中段高度为30m。开采范围只划分一个中段,全矿设150m中段。 3.4.3开拓运输方案 一 、开拓方案 Ⅱ号矿体主提升井主井也采用矩形断面，断面为2.4m2m，井筒应采取现混凝土或喷射混凝土支护，设人行梯子；负责提升矿废石、人员、材料及设备，兼做进风井。其副井也采用矩形断面2.0m1.5m，井筒应采取现混凝土或喷射混凝土支护，设人行梯子。本次设计将其做为矿山的第二个安全出口，另作为回风井。 二、井下运输 中段平巷全部布置在沿矿体走向的脉内，巷道坡度从主井线往东南端上坡，坡度5‰，铺设15kg/m钢轨。巷道全部单轨布置，每隔100m设一双轨错车道。井底车场采用双轨，长10m。 采场中的矿石经人工装入0.5m3矿车，推至井底车场，由主井提升至地表水平，之后再用人工推倒至地表矿石堆场。 3.5 矿井通风 3.5.1通风系统确定原则 （1）风路短，阻力小，通风网路简单，风流容易控制。 （2）主要行人、运输巷道、采掘工作面等作业点污风不串联。 （3）风量分配满足生产要求，漏风少。 （4）通风动力消耗少，通风运行费用低。 （5）满足矿山服务年限，通风系统的调整方便。 （6）尽可能利用现有巷道，通风构筑物少，减少专用通风巷的工程量。 3.5.2通风方式 根据矿山开拓系统布置，选择全矿统一通风系统，进风井主井位于Ⅱ号矿体西北翼，副井位于东南翼，构成单翼对角式通风系统，主扇安装在回风井井口，采用抽出式通风方式。 新鲜风流从主井进入，由中段运输平巷经北侧人行顺路风井进入采场作业面，污风由南侧顺路人行井再经中段运输平巷，由副井排出地表。回采过程中视顶板及上盘围岩稳定情况，预留若干保安矿柱。 为确保地表水不流入井下，采场不打通风天井，采场通风采用强制通风方式，采场与地表保留5～10m的隔离层不采。 3.5.3 矿井风量计算 全矿风量计算按下表 矿井需风量统计表 表3－4 作业 作业方式 数 量 单个需风量 （m3／s） 合计需风量 （m3／s） 采掘 掘进 2 2 4 备采 2 0.8 1.6 回采 2 1.6 3.2 硐室 2 2 其他工作面 1 2 2 总计风量Q 12.8 考虑风量不均衡及漏风等的系数KL＝1.25，矿井总需风量 Q＝KLQ ＝1.2512.8＝16 ≈16m3／s 3.5.4 矿井阻力估算 通风系统阻力按下式进行计算 矿井通风系统摩擦阻损计算公式如下 通风系统摩擦阻损计算表 表3-5 序号 井巷名称 摩擦阻损系数 井巷长度 井巷周长 净断面积 风量 摩擦阻损 风速 a L P S S3 Q Q2 Hi V 1 主井 0.04 50 8.8 4.8 111 16 256 41 3.5 2 平巷 0.01 240 6.99 3.38 39 16 256 111 5.7 3 副井 0.013 50 7.0 3.0 27 16 256 44 4.3 4 系统摩阻小计 196 5 系统局部阻损 40 6 系统阻损合计 236 由于风机置于井口，考虑反向自然风压49Pa，风机装置风压取150Pa，经初步估算矿井风阻约为435Pa。 3.5.5风机选择 根据计算的风量及风阻，选用K40-4-10轴流风机作为主扇，主扇安装于回风井井口人行回风井井底，其技术参数为 风量8.5～18.6m3/s， 全压168～776Pa； 配用电机Y160L-4型； 装机功率15kw； 叶片角度29； 风机效率0.85 3.5.6局部通风与防尘 日常生产中，坚持湿式凿岩。对无贯穿风流的独头工作面，采用JK67-2N4.5及JK67-2N5.5型局扇配φ300mm柔性风筒通风。爆破后，无论采场还是掘进工作面，均进行撒水降尘。主要入风井巷定期清洗岩壁，以防止二次扬尘污染新鲜风流。 3.6 井下排水 3.6.1地下排水 矿山地质报告表明，矿区水文地质条件属简单类型。 井下排水按统一规划，分中段施工的原则实施。各中段泵房按实际水量确定其设备数量,泵房布置在150m中段,各分层地下水沿分层运输巷水沟汇入中段水泵房水仓,由水泵排出地面。需要指出的是，由于矿区深部，地下水量变化尚有较大的不确定性，本次设计很难准确预测，选择排水管路时除考虑一定的备用以外，还留有余地。 3.6.2地表防排水 地表构筑物应建在比历年最高洪水位之上，而井口周围应修建截水排洪沟渠，防止地表水涌入井下。 4矿山机械 4.1 井下运输 本矿采用竖井开拓、浅孔留矿法采矿,中段运输拟采用有轨运输，因矿山规模小，井下运输采用人工推车，配0.50m3固定式矿车，15kg/m钢轨，1/4道岔，木轨枕，轨距600mm。 矿石运输采矿工作面的矿石，经人工装入矿车，推至主井井底车场，提升后由人工从井口推至矿石堆场倾卸。