630李官集初步设计说明书.doc

山山东东x xx xx xx xx x矿矿业业有有限限公公司司 x xx xx xx x铁铁矿矿地地下下开开采采1 10 00 0万万t t/ /a a采采、、选选工工程程项项目目 初步设计初步设计 工程号工程号0803-20060803-2006 第一卷第一卷 说明书说明书 xxxxxxxxxx 矿山研究院工程勘察设计研究院矿山研究院工程勘察设计研究院 20062006 年年 1111 月月 2323 日日 院院 长长王运敏 主主管管副副院院长长xxx 科技产业部部长科技产业部部长xxxx 采采矿矿所所所所长长xxxx 选选矿矿所所所所长长 xxxx 项项目目负负责责人人xxxx xxxx 报报告告汇汇总总人人xxx xxx 矿山研究院工程勘察设计研究院矿山研究院工程勘察设计研究院 参与设计人员名单参与设计人员名单 专业专业设计人员设计人员专业负责人专业负责人审核审核 地质 杨善信 卢玉华 王湘桂胡杏保 采矿 侯大德 胡杏保 侯大德 胡杏保 黄承鸿 总图张安顺 张安顺胡杏保 选矿 王宗林 杨任新 杨任新孙炳泉 矿机 熊金立 毛春雷 胡福祥俞嗣平 给排水应祥春应祥春肖益盖 井建韦奂用韦奂用陈渲泽 通风孙英孙英陈兴 电气与通讯 秦冬秀 李传志 秦冬秀秦冬秀 土建陈亚菲陈亚菲孙丽军 安全与环保 吴将有 吴将有陈宜华 概算陈颖陈颖杨家冕 技术经济陈颖陈颖胡杏保 总总 目目 录录 第一卷第一卷 说明书说明书 第二卷第二卷 概算书概算书 第三卷第三卷 设备表设备表 第四卷第四卷 附附 图图 第五卷第五卷 安全专篇安全专篇 山东 xxx 矿业有限公司 xx 铁矿地下开采 100 万 t/a 采、选工程项目初步设计 1 本卷目录本卷目录 1. 总论 ..............................................................1 1.1 地理交通位置与隶属关系 ...........................................1 1.2 设计依据 .........................................................1 1.3 建设条件 .........................................................2 1.4 主要建设方案 .....................................................5 1.5 综合技术经济指 ..................................................13 1.6 存在问题与建议 ..................................................15 2. 技术经济 .........................................................16 2.1 经济评价方法 ....................................................16 2.2 生产规模和产品方案 ..............................................16 2.3 建设进度及服务年限 ..............................................16 2.4 工作制度及职工定员 ..............................................16 2.5 项目资金总额、资金筹措及使用计划 ................................19 2.6 经济效益测算 ....................................................20 2.7 经济测算及结果 ..................................................23 2.8 经济效益分析 ....................................................23 2.9 利润及经济评价指标 ..............................................24 3. 地质 .............................................................26 3.1 对地质资料的评述 ................................................26 3.2 矿区及矿床地质特征 ..............................................26 3.3 矿床开采技术条件 ................................................30 3.4 环境地质 ........................................................31 3.5 矿床水文地质 ....................................................31 3.6 资源储量估算.....................................................36 3.7 对有关村庄压矿问题的说明.........................................38 3.8 对地质勘探工作评述...............................................39 3.9 矿山地质 ........................................................40 4. 采矿 .............................................................43 4.1 开采方式与开采范围...............................................43 4.2 开采顺序及首采地段的选择.........................................43 4.3 矿山年产量及生产能力验证.........................................44 山东 xxx 矿业有限公司 xx 铁矿地下开采 100 万 t/a 采、选工程项目初步设计 2 4.4 矿床开拓.........................................................47 4.5 矿山基建工程.....................................................50 4.6 采矿方法 ........................................................56 4.7 生产采掘设备.....................................................61 4.8 主要采掘材料消耗.................................................64 4.9 生产期间准备矿量三级矿量.......................................64 4.10 年掘进量计算 ...................................................66 4.11 采出矿石品位 ...................................................67 4.12 地压管理........................................................67 4.13 坑内运输........................................................68 4.14 坑内排水........................................................70 5. 充填系统及充填工艺 ...............................................72 5.1 充填材料.........................................................72 5.2 充填站...........................................................72 5.3 充填倍线.........................................................72 5.4 充填工艺.........................................................73 5.5 采充平衡.........................................................73 6. 矿建 .............................................................75 6.1 概况.............................................................75 6.2 竖井开拓系统及井筒装备...........................................77 6.3 排水系统硐室及相关设施...........................................78 6.4 主要施工方法.....................................................78 6.5 构筑物井架.....................................................79 7. 矿井通风 .........................................................82 7.1 通风系统方案设计的主要原则 ......................................82 7.2 通风系统方案的选择 ..............................................82 7.3 通风系统参数设计.................................................82 8. 矿山机械 .........................................................95 8.1 主井提升系统.....................................................95 8.2 副井提升系统.....................................................99 8.3 矿山排水系统 ...................................................103 8.4 压气设施 .......................................................103 9. 选矿工艺 ........................................................105 山东 xxx 矿业有限公司 xx 铁矿地下开采 100 万 t/a 采、选工程项目初步设计 3 9.1 设计依据与原则..................................................105 9.2 设计规模与工作制度..............................................105 9.3 矿石性质........................................................105 9.4 选矿试验与评述 .................................................107 9.5 设计选矿原则流程 ...............................................112 9.6 设计产品方案与主要工艺技术指标 .................................112 9.7 主要工艺设备选择和计算 .........................................113 9.8 辅助设施........................................................127 9.9 厂房布置及设备配置 .............................................127 9.10 选厂组成与工艺生产过程 ........................................128 9.11 本次设计建议 ..................................................128 10. 电气与电信 .....................................................129 10.1 概况 ..........................................................129 10.2 设计范围 ......................................................129 10.3 设计依据 ......................................................129 10.4.设计主要依据的规范 ............................................129 10.5 电源现状 ......................................................130 10.6 用电负荷 ......................................................130 10.7 供电方案 ......................................................131 10.8 电气设备及电力网络 ............................................136 10.9 电气照明.......................................................140 10.10 防雷与接地....................................................141 10.11 节能措施......................................................142 10.12 电信..........................................................143 11. 给排水 .........................................................144 11.1 设计依据.......................................................144 11.2 设计范围.......................................................144 11.3 给水标准.......................................................144 11.4 供水系统.......................................................144 12. 土建 ...........................................................147 12.1 厂区自然条件...................................................147 12.2 采矿工业场地平面布置...........................................147 12.3 选矿工业场地平面布置...........................................148 山东 xxx 矿业有限公司 xx 铁矿地下开采 100 万 t/a 采、选工程项目初步设计 4 12.4 矿部、生活区...................................................148 12.5 建筑、结构设计说明.............................................149 12.6 主要建（构）筑物...............................................150 13. 总图运输 .......................................................155 13.1 概况...........................................................155 13.2 总体布置.......................................................156 13.3 厂区、场地总平面布置...........................................157 13.4 竖向设计、场地排雨水...........................................158 13.5 生产运输.......................................................159 13.6 绿化...........................................................159 13.7 消防...........................................................159 13.8 工程量.........................................................159 13.9 需说明的问题...................................................159 14. 环境保护 .......................................................161 14.1 概述...........................................................161 14.2 设计依据 ......................................................161 14.3 主要污染物及其控制措施 ........................................162 14.4 矿区绿化 ......................................................164 14.5 水土保持 ......................................................165 15.职业安全卫生 ....................................................166 15.1 设计依据 ......................................................166 15.2 危险、有害因素分析.............................................167 15.3 对策措施 ......................................................168 15.4 劳动卫生.......................................................173 15.5 矿山安全机构设置及人员配备 ....................................174 15.6 预期效果评价 ..................................................174 16. 节能 ...........................................................176 17.投资概算 ........................................................177 17.1 概述 ..........................................................177 17.2 编制依据 ......................................................177 山东 xxx 矿业有限公司 xx 铁矿地下开采 100 万 t/a 采、选工程项目初步设计 5 附件附件 1. 山东省人民政府 鲁政【2005】703 号文件关于汶上县完善城镇建设用 地审批手续的批复； 2. 山东省发展和改革委员会文件 鲁计工业【2005】51 号文件关于汶上 县富全矿业有限公司李官集铁矿采选工程项目核准的意见； 3. 山东省环境保护局 鲁环审【2004】162 号文件关于山东汶上李官集铁 矿开发工程环境影响报告书的批复； 4. 济宁市安全生产监督管理局 济安监函字【2006】 51 号文件关于对 山东汶上李官集铁矿开发工程安全预评价报告的审查意见； 5. 汶上县水利局关于排涝水位的证明； 6. 李官集铁矿初步设计预审查会议纪要。 山东 xxx 矿业有限公司 xx 铁矿地下开采 100 万 t/a 采、选工程项目初步设计 1 1.1. 总论总论 1.11.1 地理交通位置与隶属关系地理交通位置与隶属关系 汶上县富全矿业有限公司李官集铁矿位于山东省汶上县郭仓乡北部的李官集 地区，北部与东平县彭集乡接壤，地理坐标东径 11627′53″～116 28′49″，北纬 3548′29″～3549′41″。 区内交通以公路为主，有济南－济宁的高等级公路自矿区东部通过。矿区向 南 8km 为汶上县城，自汶上县向东南至兖州火车站 40km，向南至济宁火车站 38km，向北至泰山火车站 86km，西与梁山相临，北、西两侧有清河及汶河支流环 绕，105 国道从矿区东侧门前通过，矿区公路与地方公路及国家公路、铁路网相 接，公路、铁路、等运输极为方便。 矿区及周边均为冲积平原地貌，地面标高40～50m。区域内自北向南依次 分布有大清河、小清河、小汶河等水系，大清河自矿区以北 8km 处自东向西流注 于东平湖，最大流量 1360m3／s，最小流量 0.15m3／s，历年最大流量 6930 m3／s；小汶河自矿区北端流过，流向自东向西，为季节性河流。它们是矿区第四 系地下水的重要补给源。 矿区属大陆性季风气候，年最高气温 42.5℃，最低气温-18.1℃，年降水量 675.3mm，年蒸发量 1836.3mm，七、八、九月份为雨季。 李官集铁矿矿区全境平原，是优质小麦、棉花、林果、黑木耳生产基地，以 农业为主，当地乡镇企业较发达，主要从事粮食加工及机械加工区内人烟稠密， 劳动力充足，农民收入及生活水平较高，治安状况良好。 李官集铁矿的地域管辖权隶属汶上县郭仓乡，行业管辖权隶属汶上县国土资 源局。 企业性质为股份有限责任公司。 山东 xxx 矿业有限公司 xx 铁矿地下开采 100 万 t/a 采、选工程项目初步设计 2 1.21.2 设计依据设计依据 1关于山东省汶上县富全矿业有限公司 100 万 t/a 采、选设计项目设计 工程委托书 汶上县富全矿业有限公司 2006 年 7 月 31 日； 2山东省汶上－东平铁矿李官集矿段详勘报告 （以下简称详勘报告 ） 山东省地质局二队 1978 年 12 月； 3对山东省汶上－东平铁矿李官集矿段详细勘探报告的审批决议书 山东省地质矿产局 84鲁地审第 17 号； 4山东省东平铁矿角闪石英岩型贫铁矿初步可选性试验报告 ； 5 汶上县水利局关于排涝水位的证明； 6山东省汶上县李官集铁矿原矿工艺矿物学和选矿工艺研究报告 中钢集团马鞍山矿山研究院 2006 年 1 月； 7山东汶上李官集铁矿开发工程可行性研究报告 （以下简称可研报告 ）山东省冶金设计院 2003 年 10 月； 8山东汶上李官集铁矿矿产资源开发利用方案 （以下简称开发利用方 案 ）山东省冶金设计院 2003 年 10 月； 9 汶上县富全矿业有限公司采矿许可证； 10 关于汶上县完善城镇建设用地审批手续的批复 山东省人民政府 鲁政【2005】 703 号； 11 关于汶上县富全矿业有限公司李官集铁矿采选工程项目核准的意见 山东省发展和改革委员会文件 鲁计工业【2005】 51 号； 12 关于山东汶上李官集铁矿开发工程环境影响报告书的批复 山东省环境保护局 鲁环审【2004】 162 号； 13 关于对山东汶上李官集铁矿开发工程安全预评价报告的审查意见 济宁市安全生产监督管理局 济安监函字【2006】 51 号 14金属非金属矿山安全规程 GB16423-2006； 15 钢铁企业总图运输设计规范 YBJ52 山东 xxx 矿业有限公司 xx 铁矿地下开采 100 万 t/a 采、选工程项目初步设计 3 16相关矿山项目的法规、规程、规范和规定。 1.31.3 建设条件建设条件 1.3.11.3.1 资源条件资源条件 东平一汶上铁矿带自北向南迁延数十公里，自 1958 年在东平上水河地区投 入槽探和钻探，并提交 ClC2 级铁矿储量 285 万 t，至上世纪 70 年代末期又由数 家地勘部门对该矿带的不同矿段投入地质普查与勘探工作。 1968 年原地质部航测大队 907 队曾对包括本矿段在内的铁矿区投入 110 万 航磁测，发现了海子～东阿、障城～大羊两条主要磁异常带。 1966～1973 年 8 月山东省地质局一队先后在彭集磁异常带中的刘庄、西海子 施工 CKl、ZKl 两钻孔，进行磁异常验证，证实磁异常是由鞍山式铁矿引起的。 1974 年 3 月至 1976 年 3 月，山东省地质局二队又在彭集、大牛矿段 含李 官集矿段再次投入磁异常验证工作，共施工钻孔 45 个，钻探进尺 17693m。于 1976 年 9 月提交了彭集大牛矿段铁矿普查报告 ，提交 C2 级远景储量 4.9 亿 t，普查结果表明，此矿区为一大型鞍山式贫磁铁矿床。 1977 年 2 月，山东省地质局二队在前述普查工作的基础上对普查区内的李官 集矿段投入详勘工作，共施工钻孔 34 个，钻探工程量 8869m，于 1978 年 12 月提 交山东省汶上一东平铁矿李官集矿段详勘报告 ，并提交铁矿 B 级储量 2059 万 t，C 级储量 2108 万 t，D 级储量 494 万 t，表外储量 886 万 t，合计总储量 5548 万 t。本次详勘工作投入工程量详见表 1-1。 详勘报告以 100100m 和 200100m 的钻探网度探求控制 B 级储量，以 400200m 的钻探网度探求、控制 C 级储量，外推 D 级储量。 共提交铁矿石储量表内 BCD 级 4662.47 万 t其中 B 级 2059.31 万 t、C 级 储量 2108.43 万 t、D 级储量 494.73 万 t，表外储量 886.16 万 t其中 B 级 216.47 万 t、C 级储量 524.28 万 t、D 级储量 145.21 万 t，合计总储量 5548 万 t。 山东省地质矿产局84鲁地审字第 17 号文件批准核实李官集矿区 B＋C＋D 山东 xxx 矿业有限公司 xx 铁矿地下开采 100 万 t/a 采、选工程项目初步设计 4 级表内铁矿储量 4662.47 万 t其中 B 级 1735.01 万 t，表外储量 886.16 万 t其 中 B 级 140.88 万 t。 表 1-1 李官集矿段详勘工作量总表 工作项目单位数量钻探工作量备 注 机械岩心钻探 地质孔 m30 个孔8008.82 普查时施工 5 个孔 2307.33m，补采矿芯 6 个孔 827.90m 机械岩心钻探 水文孔 m4 个孔860.31 化学分析样件1803 岩矿样块79 小体重样件57利用的有 37 件 光谱样件36 水 样件17 物理样组5 氧化矿选矿试验个1未收到选矿结果 钻孔抽水试验孔/层5/7 12 千矿床地质图km27.7 11 万综合地质图km235.8 11 万水文地质图km235.8 15万区域水文地质草 图 km2463 总钻探工作量m8869.13 其中地区地质队钻探工作量 3615.04m 1.3.21.3.2 交通运输条件交通运输条件 汶上李官集铁矿位于汶上县城北约 8KM 处，郭仓乡境内。矿区南与济宁、东 与兖州、西与梁山相临， 105 国道从矿区东侧门前通过，矿区公路与地方公路及 国家公路网相接，公路、铁路运输极为方便。 1.3.31.3.3 矿区气象条件矿区气象条件 年平均气温 13.35℃； 年均降雨量 675.3mm； 主导风向为 东南风，夏季偏南风，冬季偏北风； 年平均风速 3.8m／s。 山东 xxx 矿业有限公司 xx 铁矿地下开采 100 万 t/a 采、选工程项目初步设计 5 1.3.41.3.4 矿区地形地貌矿区地形地貌 矿区地形西高东低，北高南低，自然标高一般在 46.50～45.50m 之间，平均 高差 1m 左右。地势开阔，平坦。 矿区第四系覆盖较厚，一般在 45～70m 之间。地表主要为粘土，亚粘土及沙。 基岩主要为黑云变粒岩及条带状磁铁，石英岩等，比较稳定，工程地质条件较好。 1.3.51.3.5 电源电源 供电电源由郭仓镇 1lOkV 变电站 35kV 侧引来，距离矿区约 4.0km，电源电压 为 35kV，具有供给双电源的条件。 电力供应能力可满足矿山开发需要。 1.3.61.3.6 水源及给排水的可靠性水源及给排水的可靠性 矿区靠近大汶河，第四系厚度较大，含丰富的地下水，且水质良好，能够满 足矿山生活、生产用水。 1.3.71.3.7 施工条件施工条件 地方建筑材料砖、瓦、灰、砂、石均可以满足供应，钢材、木材、水泥有充 足的货源，质量可以满足要求。建筑施工单位技术力量较强，施工工期和施工质 量可以满足工程要求。 综上所述，该厂址具备建设条件。 1.41.4 主要建设方案主要建设方案 1.4.11.4.1 开采方式、开采范围及首采地段开采方式、开采范围及首采地段 李官集铁矿矿体埋深标高 0～-600m，被第四系地层覆盖，采用地下开采方式。 1 号矿层分布于 3～4 线间，控制全长 1365m，矿体在-2 线被 F2-1断层切错，被分 割为南、北两段。矿体呈层状、似层状，走向 152，倾向南西，倾角 75左右。 本次设计开采深度为-300m，主要开采 1 号主矿体，开采范围 3～4 线，开采 山东 xxx 矿业有限公司 xx 铁矿地下开采 100 万 t/a 采、选工程项目初步设计 6 储量为 2670.65 万 t，初期回采-300m～-100m 间矿体，其储量为 2153.54 万 t。 矿山回采顺序采用由下而上的方式，即最先回采-300m中段，其次-200m中段。 至于-100m～-50m间的矿体，视矿岩稳固性情况和氧化带发育深度情况部分回采。 在一个中段内，开采顺序是从南到北，即从-4线向3线推进。 选择南矿段矿体－300m～－200m 中段为首采地段。 1.4.21.4.2 矿山规模、产品方案、工作制度及服务年限矿山规模、产品方案、工作制度及服务年限 根据委托书的要求，设计矿山采选规模为 100 万 t/a，产品方案为 TFe65％ 的铁精矿，年产 27.37 万 t。 矿山采用连续工作制，年工作日 330d，每天三班，每班 8h。 矿山开采-300m～-100m 的服务年限 16 年，矿山开采-300m～-50m 的服务年 限 20 年，南矿段服务年限 6 年。 1.4.31.4.3 厂址厂址 在本次初步设计之前，矿山已经根据可研确定的主、副井位置征地约 86 亩， 作为开采的采选工业场地。本次设计确定该范围为李官集铁矿厂址所在地，只是 在原有的基础上扩大到 157.4 亩（包括厂外道路） ，西扩 130m，向东、南、北范 围不变。 采、选场地厂址选择在第 3 和 5 勘探线之间，塌落界限以西，距主、副井口 约 30 m 处的平坦地带中，场地北距海子村约为 300m，西距韦楼村及汶河最近点 分别为 300m 和 1.2km，东侧紧临 105 国道。 靠近主、副井布置有主、副井卷扬机房、循环水池及泵房、地面 35kV 总变 配电所、空压机站及变电所、浴室等等。 1.4.41.4.4 矿床开拓方案矿床开拓方案 矿床采用竖井开拓方式，设计布置主井、副井和风井 3 条竖井，-3 线布置主 副井北为主提升井、南为副井，1 线布置风井，构成矿山对角式开拓系统。主 副两竖井相距 50m，3 条井均布置在上盘采矿塌落范围之外。 山东 xxx 矿业有限公司 xx 铁矿地下开采 100 万 t/a 采、选工程项目初步设计 7 主、副井位于-3 线，按基岩为 70、第四系 45塌陷角划定范围，主、副 井能够服务到-600m采矿许可证的开采深度的开采深度，只是在-3 线-600m 中 段留适当的保安矿柱即可。 李官集铁矿划分-100m、-200m 和-300m 三个中段，划分-50m、-150m 和-250m 三个副中段。其中-100m 为回风中段，-100m～-50m 副中段内的矿石在-100m 以下 开采结束后，视矿岩稳固性和砂砾石层的埋深情况确定是否开采。 1主井净直径 4m，设计深度 437m，井底标高-390m，井内不设梯子间， 担负矿石提升任务，采用箕斗提升方式。 2副井净直径 5m，设计深度 367m，井底标高-320m，井内设梯子间、管 道间，提升任务为废石、人员、材料和设备，副井为进风井。 3风井净直径 4m，井内设梯子间，主要用途是回风和作为安全出口。 4中