武山铜矿北矿带深部开采设计 采矿工程

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1、目 录 第一章 总论 .5 1.1 矿区概况.5 1.2 设计任务.5 1.3 设计依据.5 1.3.1 设计的文件依据 5 1.3.2 设计的法规、规程、标准依据、设计参考书籍 5 1.4 设计指导思想与原则.6 1.5 矿山建设主要方案.6 1.6 存在的问题与建议.7 1.6.1 存在的问题 7 1.6.2 对今后的建议工作 7 第二章 矿山地质 .9 2.1 矿区地理与气候条件.9 2.2 矿区地质构造.9 2.2.1 地层 .10 2.2.2 褶皱构造 .10 2.2.3 断裂 .11 2.2.4 岩浆岩 .11 2.3 矿脉分布、产状及规模11 2.4 矿区水文地质与工程地质12

2、2.5 矿石物理化学性质13 第三章 矿山年产量及服务年限 15 3.1 矿山年产量15 3.1.1 矿山年产量.15 3.1.2 验证矿山年产量 15 3.2 矿山服务年限的计算 .15 3.3 矿山工作制度 .16 第四章 矿床开拓 17 4.1 井田划分17 4.2 岩体移动范围17 4.3 阶段高度的确定17 4.4 矿床开拓方法选择18 4.5 阶段及矿块开采顺序20 4.6 三级储量21 4.6.1 开拓储量 .21 4.6.2 采准储量 .21 4.6.3 备采储量 .21 第五章 矿山井巷工程 23 5.1 矿山基本井巷工程23 5.2 井筒及阶段运输巷道断面设计23 5.2.

3、1 阶段运输巷道断面设计 .23 5.2.2 主井井筒断面设计 .27 5.2.3 副井选择 .29 5.3 井底车场形式与马头门尺寸的确定32 5.4 井筒及阶段运输平巷位置确定运输功34 5.4.1 最小运输功 .34 5.4.2 主、副井位置确定 .35 5.4.3 风井位置确定 .35 5.4.4 主溜井位置确定 .35 5.4.5 阶段运输平巷位置确定 .35 第六章 采矿方法 36 6.1 矿床地质及开采地质条件36 6.1.1 矿岩的稳固性分析 .36 6.1.2 矿体特征分析 .36 6.1.3 矿石特征分析 .37 6.1.4 矿石的含水性、氧化性、自燃性、结块性 .37 6

4、.1.5 矿床工业指标 .37 6.2 采矿方法选择38 6.2.1 采矿方法初选 .38 6.2.2 采矿方法技术经济分析 .39 6.2.3 采矿方法备选方案的工艺设计 .41 6.2.4 采矿方法最终选择 .44 6.3 采矿方法设计45 6.3.1 采场构成要素 .45 6.3.2 采准布置 .45 6.3.3 切割工作 .45 6.3.4 回采工作 .47 6.4 同时工作矿块数及经济指标50 6.4.1 同时回采矿块数 .50 6.4.2 矿块直接生产费用 .51 第七章 矿山运输与提升 52 7.1 矿山运输52 7.1.1 运输任务、方式及线路 .52 7.1.2 矿车和机车的

5、选择 .52 7.2 矿井提升55 7.2.1 主井设计 .55 7.2.2 副井提升方式的确定 .61 第八章 矿井通风（专题部分） 64 8.1 矿井通风条件概述64 8.2 通风系统选择64 8.2.1 主要通风机的工作方法 .64 8.2.2 矿井通风条件 .65 8.3 风量计算66 8.3.1 按万吨矿量比估算 .66 8.3.2 按作业点数计算总风量 .66 8.4 风量分配68 8.5 矿井通风阻力计算70 8.6 自然风压72 8.7 风机选型74 8.7.1 风机风量、风压及风阻 .74 8.7.2 扇风机的选择 .74 8.8 通风制度76 8.9 通风设施76 第九章

6、矿井供风供水供电 77 9.1 矿井供风77 9.2 矿山供水条件78 9.2.1 工业用水 .78 9.2.2 生活用水 .78 9.3 矿井供配电78 第十章 矿井排水 79 10.1 矿井涌水量及其确定依据.79 10.2 排水系统及工程设施.79 10.2.1 排水系统 79 10.2.2 水泵选择 79 10.2.3 水泵房尺寸 80 10.2.4 水仓尺寸 80 10.3 防水措施.80 第十一章 总图 81 11.1 矿区位置及布置图.81 11.2 矿区运输.81 致 谢 82 附 录 83 参考文献 84 第一章 总论 1.1 矿区概况 武山铜矿位于江西省瑞昌市白杨镇内，矿区

7、中心地理坐标东经，北纬38115 ，瑞码公路横贯矿区西侧，南行 8km 到瑞昌市，转而东行 35km 到九江市，北行4429 12km 至长江边瑞昌市码头镇。大（冶）沙（河）铁路经由矿区和瑞昌，通达武汉、 南昌，且武九铁路穿过矿区西南边缘，武山铜矿 1.5km 专用线与之连接。 矿区面积 6.38 平方公里，属于低山丘陵地形。武山山脉呈天然屏障坐落矿区，制 高点武山峰的绝对标高为 375.63m，地势渐向北、东、南低落，最低处标高为 24.24m。矿区东部为与长江贯通的赤湖环绕，湖水面积大。 1.2 设计任务 本次设计主要是开采武山铜矿北矿带深部-400m 以下矿体，内容包括矿床开拓、采 矿方

8、法、提升与运输、矿井通风、矿井供电排水等系统的设计，设计日产量为 2000t， 其中矿井通风作为专题部分，需对井下通风方式和通风系统进行详细的设计，确保井 下工人作业安全。 1.3 设计依据 1.3.1 设计的文件依据 （1）毕业设计任务书。 （2） 武山铜矿地质报告及附图。 1.3.2 设计的法规、规程、标准依据、设计参考书籍 (1)中华人民共和国安全生产法 ，2002 年 6 月 29 日第九届全国人民表大会常务 委员会第二十八次会议通过 ； (2)中华人民共和国矿山安全法 ，1992 年 11 月 7 日第七届全国人民代表大会常 务委员会第二十八次会议通过 ； (3)中华人民共和国矿山安

9、全法实施条例 ，1996 年 10 月 ll 日国务院批准，1996 年 10 月 30 日劳动部发布 ； (4)中华人民共和国职业病防治法 ，2001 年 lO 月 27 日第九届全国人民代表大会 常务委员会第二十四次会议通过 ； (5)建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定 ，1996 年 10 月 4 日劳动部部长办公 会议通过，1996 年 10 月 17 日中华人民共和国劳动部第三号令颁布 ； (6)中华人民共和国环境保护法 ，1989 年 12 月 26 日全国七届人大十一次会议通 过，同日公布施行 ； (7)金属非金属矿山安全规程 GBl64232006 ； (8)爆破安全规程 G

10、B67222003 ； (9)矿山电力设计规范 GB5007094 ； (10)金属矿床地下开采 冶金工业出版社 ； (11)采矿手册 冶金工业出版社 ； (12)采矿设计手册 （上、下册） 中国建筑工业出版社 ； 1.4 设计指导思想与原则 本次设计的指导思想是：在充分合理利用矿山现有生产生活设施及自然条件的基 础上，以较少投入建成一个安全、环保，充分利用资源的矿山。 在本次设计过程，始终遵循以下原则： 1、充分而合理地利用矿山地质储量，采用适宜矿床的开采方式，尽可能多地回收 地质资源。 2、充分研究和利用矿山现有设施及设备，尽量少地新增加投资，以提高矿山经济 效益。 3、选择和利用我国已经

11、比较成熟的工艺，矿山己采用且掌握了的适合本矿床开采 加工条件的机械化程度较高的节能的开采加工设备。 4、在满足矿山正常生产的前提下，辅助设施从简或委托社会力量承担，以减少投 资。 5、矿山地表场地选址过程中尽可能不占或少占农田，同时远离居住区。 1.5 矿山建设主要方案 开拓系统采用下盘竖井开拓方案，主井为竖井，用单箕斗提升矿石，副井为单层 单罐笼井，用以提升废石、人员、材料、设备等。在矿体下盘共设有-450m、-500 m、-550m、-600 m、-650 m、-700 m、-750 m 七条阶段运输巷道(在矿体移动带之外的 下盘沿脉布置，因为作为上阶段回风巷道)，采用单中段开采。 矿体厚

12、度一般为 530m，平均 16.8m，倾角大概为为 60，属于急倾斜中厚矿体， 北矿带矿体主要以含铜黄铁矿、含铜矽卡岩为主，普氏系数 f 为 68,属于较坚固矿体， 但其中多含断裂构造、破碎带，故矿体稳定性一般，上盘围岩不稳定，下盘围岩较稳 定，矿体含硫，且具有一定的结块性和氧化性，且埋藏较深，故采用充填采矿法。根 据设计任务，年产量为，属中型矿山，结合地质资料，采取下向水平分层进t106 . 6 5 路式尾砂胶结充填采矿法，阶段高度为 50m，矿块长 100m，宽即为矿体宽，矿块沿走 向布置，在脉外掘进斜坡道连接各个分段，在分段掘进分层联络道通达各个分层。矿 石崩落后，由电动铲运机装运，经联

13、络道至分段巷道倒入溜井并卸入矿车，再由电机 车牵引矿车至主溜井将矿石自溜到井底矿仓，采用振动放矿机出矿装入箕斗，由主井 提升至地表。 通风方式为中央对角抽出式通风，在两个回风井井口各安置一主扇，且在各回采 矿块中采取局扇加强通风。 采用的接力式排水，在-450m 与-750m 各设置一水泵房，-450m 及其以下各中段涌 水自流涌入-750m 中段的井底水仓，再泵送到至-450m 水仓集中排出地表。 供风供电供水，采用集中供气。离长江比较近，工业用水和生活用水，直接利用 水泵泵入矿区，再通过矿区水泵站输入到高位水池澄清和净化后供生产和生活用。井 下供电由主供电和保安供电两路组成。 矿山采矿主体

14、工程集中布置在矿区内，采矿地面工业场地主要布置在井口平坦场 地上，为矿山开采服务。 西风井布置在 59 线以外，东风井布置在 50 线以外，且都在端部移动带之外 10m， 处于安全地带，合乎地表建筑物保护距离要求。 选矿厂布置在 9 线与 19 线之间，地势较为平坦，且距竖井井口不远，运输效率高、 费用低。机修厂、机电车间、汽车运输部、三废处理处理车间、均设置在选矿厂附近。 地面变压器和空压机房安放在 0 线附近，与矿体距离约为 150m，离移动带距离为 120m，处于安全地带，合乎地表建筑物保护距离要求。 井下采用架线式型号为 ZK10/250 型电机车牵引 YCC2（6）型矿车运输，从各中

15、 段采场的溜井口装车，运至主溜井卸入井底矿仓破碎，再由振动放矿机装入箕斗提升 至地表。地表运输是将竖井口矿仓的矿石通过公路汽车运输到选矿厂矿仓，废石通过 公路汽车运送到地面废石堆场。精矿和原材料均采用公路汽车运输。 1.6 存在的问题与建议 1.6.1 存在的问题 武山铜矿包括南北两矿带，而本次设计只是北矿带，从武山铜矿获得的地质资料 有限，使采矿设计中一些数据与武山铜实际情况有偏差。 1.6.2 对今后的建议工作 一、加强矿山地质工作 本矿区勘查评价期间，虽然做了大量的地质工作，但由于地质条件较复杂，地表 出露基岩甚少，加上水平有限，可能会有许多地质问题没有解决，对已解决的问题也 有一个不断

16、深化、补充、提高的过程。如近南北向节理带对成矿的控制作用及其分布 规律等问题还有待于进一步研究解决。 二、加矿石综合利用的研究 研究内容主要有: 1、对主产元素如何进一步研究提高回收率 ； 2、对伴生有用元素研究如何综合利用，加以回收，以充分利用国家矿产资源。 充分利用和回收矿产资源是矿山急待解决的问题，也有必要采取措施提高选矿水 平，这也是提高矿山经济效益的关键所在，应加强这方面的综合研究工作。继续开展 矿区外围找矿工作，扩大矿山规模，提高矿山服务年限。 三、加强地质灾害和环境污染的防治 规划废石堆放地，采取相应措施，避免给下游居民和农田造成危害。 四、加强校企合作，获得更多地质资料，使毕业设计更趋向合理化、真实化。 第二章 矿山地质 2.1 矿区地理与气候条件 江西铜业股份有限公司武山铜矿（简称武山铜矿）位于江西省瑞昌市白杨镇境内， 矿区地理坐标东经 11537381153956，北纬