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1、第 1 章 总 论1.1 地理交通位置与隶属关系叶花香铜矿矿区位于湖北省大冶市东南8km处，距大冶有色金属公司25km。行政上隶属大冶市大箕铺镇管辖。矿区内有公路与武汉至阳新的公路衔接，并与周围各城市、乡镇相通，交通非常便利。本区气候温暖潮湿，雨量充沛，多年平均降雨量1337.4mm，降雨量集中在春夏两季，年蒸发量1400mm，年平均气温17左右。叶花香铜矿属地方股份制小型企业，隶属于大冶市大志山矿业有限责任公司。1.2设计基础资料1.2.1 设计对象大志山矿业有限责任公司下辖多个经营矿山，有较规范的技术、生产、组织管理体系。叶花香是一新建矿山，开采对象为矿区深部三号矿体。本次设计参照叶花香矿
2、区上部开采状况，结合矿床勘探技术，兼顾生产组织协调和稳定矿业公司生产能力等因素，具体设计对象为12线28线间的三号矿体。因大志山矿业有限责任公司有较完善的管理、营销机制，叶花香铜矿只作为单一采矿单位。因此，本次设计只进行矿山开拓运输、提升排水、通风、等系统设计及矿床开采工艺设计和相应的技术经济分析。1.2.2设计依据根据大冶市大志山矿业有限责任公司的生产现状和设计目的的要求，本次设计的主要依据为：（1）大志山矿业有限责任公司与武汉科技大学签定的设计合同；（2）大志山矿业有限责任公司设计“委托书”；（3）湖北省黄石市地质环境监测所：湖北大冶叶花香铜矿三号矿床负300米以下水文地质研究报告，200
3、1年4月；（4）中国冶金勘探公司603队：湖北大冶叶花香铜矿“三结合”地质工作报告（图纸部分），1970年5月；（5）北京金诚信矿山建设有限公司：湖北大冶叶花香铜矿项目建议书，2004年2月；（6）大冶市大志山矿业有限责任公司提供的其它生产技术经济指标。1.2.3设计原则（1）执行国家矿山安全法、采矿安全规程、爆破安全规程等有关规程、规范；（2）结合矿区现状条件，在满足安全生产前提下，充分利用大冶市大志山矿业有限责任公司的综合管理资源，采矿生产系统尽量衔接配套；（3）采矿方法既要符合采矿基本规律，又要满足矿山生产需要，尽量与矿山经营单位现有生产组织模式相适应；（4）尽量减少新增工程量，完善采矿
4、生产系统；（5）对已探明储量，尽可能回采，提高资源回收率。1.3 建设条件本地区东西两侧为低山丘陵，南部是剥蚀残丘，北缘和大冶湖湖滨低地相连，地表覆盖层为第四系表土层，表土层厚度约为310m。矿区处在南北向延伸的南高北低的汇水“簸箕”地段。矿区范围内的最高海拔标高为+86.61m，最低海拔标高为+24.5m，山地的走向大致为S45E。矿区临近城镇及工业区，水、电供给充足，劳动力资源过剩。1996年“三结合”勘建上马，计划规模500t/d；7078年共产矿山铜5200余t，前期投资1500余万元，生产总盈利300万元。1978年因井下大量排水造成地表塌陷而停产。三号矿体赋存在-300m-500m
5、之间，在-300m以上疏干和排水，减小了对开采下部三号矿体的压力。三号矿体顶底板围岩均为矽卡岩、大理岩和石英闪长岩，在-300m以下风化及破碎程度减弱，相对其他岩性稳固较好，矿体工程地质条件属中等。三号矿体属原生矿石，主要共生组合类型是辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿共生的组合类型，均属易选矿石，通过可选性试验结果表明矿石可选性好，铜回收率高。 在大冶地区有大量砖、瓦生产厂家，砂、石供应充足，水泥在当地资源丰富，生产厂家较多，钢材、木材、石棉瓦等材料由公司统一采购，在矿区周边县市有生产厂家。施工方面，一方面可以由本公司基建部门自己承担；另一方面可以通过公司招标利用矿区周围建筑施工企业或省内外施工企业组织
6、施工。第 3 章 矿床地质与水文地质3.1 矿床地质特征3.1.1 矿区总体概况叶花香铜矿矿区位于湖北省大冶市东南8km处，行政上隶属大冶市大箕铺镇管辖。矿区内有公路、铁路与周围各城市、乡镇相通，交通相对非常便利。叶花香铜矿矿区大地构造位置位于淮阳山字型构造前弧西翼与新华夏构造体系相交部位，构造位置特殊。区域内发育有燕山期不同类型的侵入岩，并出露有志留系至三叠系地层。区域内构造极其发育，发育的褶皱、破裂带使岩石的稳定性受到很大的影响。区域内的矿产资源比较丰富，比较成型的资源类型有铜、铁、金、银等资源，且储量较为丰富。3.1.2矿床地质特征矿区位于阳新岩体西北端的东北缘中段，大冶复式向斜南翼，处
7、于区域二级褶皱（曹家湾背斜）南翼次一级向斜（老林湾向斜）东段及叶家庄向斜西段。两向斜南翼为岩浆岩所侵蚀，向斜北翼为各时代灰岩组成。（1）地层矿区出露第四系残坡积、冲洪积松散岩类，地层主要为中上石炭系三叠系下统灰岩（近接触带部位变质为大理岩）组成，分布在东、北、西三面低山丘陵区，泥盆系和志留系砂页岩仅在矿区北部及东北部有零星分布。矿区地层主要为下三叠系大冶组灰岩（T1+2），上三叠系龙潭组下窑灰岩（），下二叠系茅口灰岩（），下二叠系长江栖霞组灰岩（），中上石炭系黄龙组船山组灰岩（）。三叠系中统大理岩和岩浆岩地表无处露，均隐伏于第四系地层之下。（2）构造随着区域褶皱运动，矿区伴生了一系列NWW及N
8、W向为主的断裂构造，随后又有NW及NE向断裂产出。NWW及NW向为主的断裂构造经历多次活动，断裂两侧岩石破碎，裂隙发育。矿区以NWW及NW向断裂最为发育，断层带两侧岩石破碎较强烈。矿区破碎地段主要在2436线间-100m标高以上，在-100m以下由浅而深岩石完整性逐渐好转。矿区内NWW及NW向主要的断裂构造有F1、F2、F3、F4、F5、F6，其中F1断裂处在28线以西，规模较大，对矿体起到一定的破坏作用，向深部继续延伸，有插入矿体下盘石英闪长岩的趋势，断层角砾发育，属典型的压扭性至张性改变的断裂构造，断层走向NWW倾向NE、倾角80。主要断裂构造中除F3、F4为有断续岩脉充填外，其余均发育断
9、层破碎带。F1、F4断裂发育在接触带及矿体附近，F2断裂处于06线之间，且规模较小。NE向断裂（F7、F8、F9）分布于大东山北麓，断层带挤压紧密。F4断层有断续岩脉充填。（3）岩浆岩矿区主要发育燕山期岩浆岩，岩性以闪长岩为主。主要由闪长（斑）岩、石英闪长（斑）岩和花岗闪长岩等，与大冶组灰岩呈侵入接触，矿体主要产处在接触带构造。矿区岩浆岩是该铜矿的成矿母岩，与成矿关系密切。3.1.3矿体特征叶花香铜矿为典型的矽卡岩型铜矿床，矿体产出于接触带外矽卡岩中，矿体产状与接触带基本一致。接触带长1700m，走向NW，倾向NE，倾角7090，具工业意义的矿体分布于0线至44线之间，总长约1100m，控制最
10、大矿化深度为-460m。3.1.3.1矿体的形态、产状及规模叶花香铜矿床包括三个主矿体，分别为一号矿体、二号矿体和三号矿体。其中三号矿体分为两个主要的矿段，分别为七号和八号矿段。（1）一号矿体 分布于2线22线之间，-200m标高以上，为本区最大的主矿体，其储量占矿区总储量的50%左右。矿体长约520m，厚约3.95m，呈似层状产出，矿体分枝复合现象明显，品位2.5%。（2）二号矿体 分布于22线44线之间，-400m标高以上，矿体长约600m，厚约1.89m，倾向NE，矿体形态较为复杂，连续性较差，品位低，品位为1.22%。（3）三号矿体 分布于2线30线之间，-300m标高以下，矿体长约7
11、00m，其中第七矿段（1228线）矿体长500m，厚2.39m，品位为3.54%。厚度较大、连续性好、品位高是三号矿体的主要特征。矿体呈似层状、透镜状赋存于接触带中，产状与接触带基本一致，沿走向及倾向均有尖灭再现、分枝复合现象。矿体急倾斜，倾角7090；厚度薄，厚度从14.5m，平均2.39m。矿体-300m以下上盘为灰岩、大理岩，局部地带为矽卡岩，下盘为石英闪长岩和矽卡岩、大理岩。三号矿体分两个矿段，分别为七号矿段和八号矿段。其中七号矿段分布于12线和28线之间，赋存标高为-300m-500m之间。矿体产出与接触带夕卡岩中，属典型的矽卡岩型铜矿床，并伴生有金、银矿物。矿体属原生矿石，可选性好
12、。八号矿段分布在216线之间，控制程度较低，主要为远景储量。矿体受到F1断层的影响。3.1.3.2矿化特征（1）矿石矿物成分及矿物组合特征叶花香铜矿床金属矿物较为简单，矿物共生组合单一。主要矿石矿物有辉铜矿斑铜矿、赤铜矿、自然铜等，脉石矿物主要是石榴子石。由于矿体所处构造部位和含矿围岩不同，矿石类型亦存在一定的差异。就自然类型来讲，主要是原生矿石，但在后期断裂构造破坏、地下水强烈的地段可见混合矿石。而工业类型主要是含铜透辉石石榴子石矽卡岩，次为含铜石榴子石矽卡岩和含铜透辉石矽卡岩；矿石铜矿物主要是辉铜矿，斑铜矿次之，有少量黄铜矿。3.1.4围岩蚀变区内金矿围岩蚀变主要有石榴子石矽卡岩化、蛇纹石
13、化、绿泥石化高岭石化、碳酸盐化，矽化等。其中石榴子石矽卡岩化与铜矿化关系密切。3.1.5开采技术条件（1）水文地质条件矿区位于丘陵区，温暖潮湿，雨量充沛，地表水体发育，河水沿塌陷裂隙下灌，给采矿带来较大的危害。其中岩溶含水体分布面积大，并有河流渗入，水源充沛，水文地质条件属复杂类型。（2）工程地质条件矿岩物理机械性质对矿区内，由于缺乏相应的地质勘探报告，岩矿物理参数资料欠缺，因此，岩矿物理力学性质参考类似邻近矿山分析。表3-1为常见岩矿石的参考抗压强度。表3-1 常见矿岩抗压强度统计表岩矿石类型抗压强度（kg/cm2）备注大理岩819.67855.26蚀变石英闪长岩546.62882.35蚀变
14、为高岭土化、绿泥石化矽卡岩1774.191943.54含铜矽卡岩1628.423574.56矿岩体重：矿石平均3.31 t/m3；围岩平均2.8 t/m3。围岩稳定性顶板围岩主要为大理岩，其中溶洞发育，尤其是近接触带岩溶现象非常强烈。岩溶随深度而减弱，主要还是集中在-170m标高以上。由于岩溶现象发育，易发生注水事件或塌陷、沉降等不良地质灾害，在采矿过程中应多加强观测地下水的活动情况，以保证采矿工作的安全进行。矿体底板主要为矽卡岩和闪长岩。矽卡岩由于受到构造活动的影响，节理裂隙较为发育，其稳定性受到一定的影响，在采矿过程中予以注意。（3）环境地质条件叶花香铜矿是一个水文地质条件复杂的岩溶充水矿
15、床，曾因矿坑疏排水而发生了三大环境问题：矿坑突水、地面塌陷和民房开裂。这些环境地质问题或灾害必须做好有效的防治工作：建立塌陷预报检查测系统，做好超前探水工作以防治地表水从塌坑倒灌问题。只有这样，才能保证矿区的安全生产和矿区周边居民的安全。3.2 水文地质特征矿区东西两侧为低山丘陵，南部为剥蚀残丘，北缘和大冶湖湖滨低地相接。矿区处在南北向延伸的南高北低的汇水“簸箕”地段。一般标高为2080m，东部大东山最高，标高243.29m，西侧最高为黄皮山，标高246.50m，分别构成矿区两侧的分水岭。大冶湖为本区最大的地表水体，距矿区4km，最高洪水水位高达24.6m，届时东西两侧河谷低地全被淹没。矿区附近地表水体有水南湾河及曹家湾河。其中水南湾河（一号河）由南向北曲折流经矿区东缘，注入大冶湖，正常河水水位标高18m左右，最高洪水位21.73m，流量180m3/s，最低河水位标高17.43m，流量径为0.098m3/s，是本区地表水和地下水的排泄通道。曹家湾河（二号河）位于矿区西北方向1.2km，为一季节性河流。本区气候温暖潮湿，雨量充沛，多年平均降雨量1337.4mm，降雨量集中在春夏两季，年蒸发量1400mm，年平均气温17左右。矿区水文地质的主要特征是：
