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生产组织方案

玉溪大红山矿业有限公司Ⅰ号铜矿带

150万吨/年采矿工程及Ⅲ、Ⅳ矿体充填工程

二〇一一年九月

一、工程概况

大红山铁矿I号铜矿带150万t/a采矿工程是大红山铁矿800万t/a扩产工程的一部分,基建探矿工程已完成,并提交了《Ⅰ号铁铜矿带首采区基建探矿地质报告》,开拓工程已完成大部分,采切工程正在抓紧施工。

采矿方法为点柱充填法。

开采范围为大红山铁矿I号铜矿带400-500m标高矿体的B44线以西地段及I号铜矿带500-600m标高矿体的采矿。

本次主要负责本采区内的打眼、爆破落矿、二次爆破、铲装出矿至溜井、铲装后至15t运矿卡车倒运至溜井卸矿,在480m水平将480m中段溜井内的矿石汽车倒运卸入380m中段溜井内,直至矿石从380运输平巷溜井放矿口放入矿车内为止的一切工程。

同时负责对I号铜矿带采空区的充填,三选厂Ф26m深锥高压型浓缩底流泵站、尾矿砂浆泵送线路、充填制备站及井下充填管线的管理、维护保养、充填管的更新,充填料制备,空区内泄水井及泄水管制安,漏浆、跑浆、堵管的处理,采场支护、安全管理、采区通风、照明、道路维护、放矿设备及溜井的维护检修、溜井降段封堵保养、采区的供排水、供电等相关内容。

并负责完成III、IV号矿体的分段空场法的采空区尾砂充填工作,包括III、IV矿整个充填工艺的工作,采场联道钢筋混凝土密闭墙、拦砂墙封堵,空区内泄水井泄水管制安,充填管路的维护及更新,漏浆、跑浆、堵管的处理,除尾砂以外的主、辅材料,通风,供、排水,照明等相关充填工作内容。

I号铜矿带400-500m标高矿体的B44线以西地段及I号铜矿带500-600m标高矿体为首采地段。

I号铜矿带深部设计开采规模为150万t/a,按两个中段同时生产考虑,单中段生产规模按70~80万t/a安排。

基建采切工程量及生产持续采切工程量:

根据生产的需要,基建380、480两个中段。

380中段采切工程基建400、420两个分段,两个分段均基建B48、B60、B72共3个盘区,B44~B78共18个矿块。

B44矿块以东部分,因存在压矿制约关系,安排在400万t/a一期开采结束后再开采。

480中段采切工程基建500、520两个分段,两个分段均基建B26~B38、B44~B68共20个矿块。

B42~B44两个矿块为保证400万t/a一期及Ⅲ、Ⅳ号矿体的回风通道,安排在后期开采。

B26矿块以东,B68矿块以西部分为生产持续地段。

与上述基建地段相配套,还应完成相应的采场溜井及进、回风工程的基建。

440、460、480m分段,540、560、580m分段,及400、420、500、520m基建范围之外部分为380、480两个中段的生产持续地段,经估算,生产持续采切工程工程量:

掘进:

449377m3,支护:

6590m3。

主要开采指标:

1、盘区生产能力:

40-50万t/a;

2、废石混入率:

11.85%;

3、损失率:

22.38%;

4、副产比:

2.16%;

5、采切比:

40.3m3/kt

采矿服务年限:

基建中段采矿服务年限,按1736万t的采出矿量和150万t/a的生产规模,估算为11.6年,首次合同期为三年,在此过程中承包人生产满足合同要求,合同到期后三年一续签,至项目结束。

二、项目组织管理

1、项目结构:

该项目结构主要包括:

生产持续采切工程;150万t/a采矿工程;充填工程。

附:

项目结构图。

2、组织结构:

该项目管理的组织结构模式采用线性组织结构。

附项目组织结构图。

3、管理职能分工:

通过“提出问题-筹划-决策-执行-检查“各个工作环节组成的有限循环,来不断地发现问题和解决问题,通过管理职能分工表(略),反映项目管理班子、各工作部门和各岗位对各项工作任务的项目管理职能分工。

三、生产组织原则

1、方案优化的原则

科学组织,合理安排,尽量利用已有设施。

合理安排施工顺序,优选施工方案和施工方法,充分利用时间和空间,组织工程与工程、工艺与工艺之间的平行与立体交叉作业。

积极合理地推广和采用国内外行之有效的先进技术和先进施工组织管理经验,积极采用新技术,尽可能减少工程投资和施工成本。

2、优质高效的原则

坚持质量第一,确保安全施工。

认真执行有关规程、规范、制度、标准、规定。

标准化管理,控制成本,降低工程造价。

3、安全第一的原则

切实执行国家的有关安全法令、法规,施工组织设计的编制严格遵循技术可靠、措施得力、确保安全的原则。

在安全措施落实到位,确保万无一失的前提下组织施工。

4、确保工期的原则

统筹安排,突出重点,协调安排各类工程。

应用信息化技术,合理安排工程进度,实行网络控制,搞好工艺衔接,实施进度监控,确保实现工期目标,满足业主要求。

5、科学配置的原则

采用现代科学技术,推广国内外先进经验,选用成熟配套的施工设备与工艺,提高机械化程度,保证必要的投入,改善劳动条件,降低劳动强度,做好人力、物力的综合平衡,提高施工的连续性和均衡性。

6、环境保护的原则

加强环境保护,消防安全、工业卫生、劳动保护意识。

四、生产准备

1、技术准备

1)参与业主和设计单位组织的施工图技术交底,掌握了解工程的设计意图和技术要求。

根据设计图纸编制详细的施工组织设计,对工程的关键部位、关键工艺、特殊过程编制作业指导书。

编制施工图预算、质量计划及作业指导书,做工料分析,编制材料计划,保证各种材料按期进场,确保施工正常投入使用。

2)项目部对作业人员进行技术交底,组织作业人员学习施工组织设计、熟悉施工图纸、领会设计意图及要求。

根据需要对施工人员进行技术培训,保证作业人员的技能能满足采矿工程施工的要求。

3)和业主进行测量控制点的现场和资料交接,并做好复算复测工作,经检查确认无误后方能使用。

4)砂石、水泥、钢材等材料必须进行质量检验与试验,委托有资质的单位做出浇砼、喷砼的配合比设计。

2、物资准备

1)以施工组织设计为依据,编制设备、材料供应计划。

2)材料供应部门负责落实货源,按供应计划组织采购按时到货,做到既要确保施工需要,又要避免积压浪费、占用资金。

3)质检部门要协同物资部门做好工程所需材料订货工作,并提供材质的具体要求,搜集设备、器材、材料原始质量记录。

4)材料供应部门及时提供原始质保资料,并做好有关原始材料的复试报告,对于不合格的设备、器材、材料严禁入场。

3、人员准备

1)根据工程需要,在520m采切工程的基础上增加现场管理人员、技术人员和生产(施工)人员。

2)组织新增人员进场,安排食宿。

3)对现场施工人员及管理人员按业主及国家相关规范要求进行安全教育和培训。

4、大临设施

为满足Ⅰ号铜矿带150万吨/年采矿工程及Ⅲ、Ⅳ矿体充填工程施工的需要,需要建筑或租赁一些大临设施。

大临设施包括办公室、派班室、材料库、维修室、水泥库、职工宿舍、食堂、浴室、厕所等。

五、生产组织方案

(一)生产持续采切工程

1、总体施工方案:

生产持续采切工程主要包括采准干线、回采联道、进回风上山、采场溜井等采切工程。

均采用钻爆法施工。

在围岩稳固性较差的地段采用短掘短砌的施工方式,必要时加超前锚杆,长度根据围岩稳固情况取1m、1.5m、2m等;在围岩稳固性较好的地段采用掘进与支护平行施工的方式,掘进超前适当的距离。

采切工程施工顺序:

由采区斜坡道联道进入施工下盘沿脉采准干线,施工采准干线的过程中,陆续按一定间距掘通和施工布置于沿脉采准干线一侧的采场溜井及进、回风上山,以改善施工条件、排碴条件。

回采联道则在采准干线施工到一定距离时,再投入施工,以便使回采联道施工不至于影响采准干线施工这个关键线路。

回采联道施工到端部后,即可开展沿要回采矿体最上层的上盘布置的回风上山的施工。

2、平巷及斜坡道工程施工方法

1)凿岩爆破:

采用Boomer281液压凿岩台车打眼,乳化炸药配段发塑料导爆管光面爆破。

施工过程中应根据实际情况对爆破参数进行合理调整,以提高爆破效率,保证巷道成形质量。

爆破参数的确定

(1)炮眼深度

炮眼深度3.2m,爆破进尺2.5m~3m。

(2)炮眼数目

按具体的断面进行炮眼设计后定。

(3)炮孔直径

炮孔直径φ=40mm;

(4)药卷直径

药卷直径φ=32mm,药卷长度200mm,重量200g。

(5)掏槽眼布置

采用直眼桶形掏槽。

(6)辅助眼及底眼布置

取E=600-700mm,W=800mm;

(7)周边眼布置:

取E=600-700mm,W=600-750mm。

凿岩爆破

(1)凿岩

严格按炮眼排列图布眼,必须掌握好眼位、眼向和眼深,以提高巷道成形质量。

爆破物品严格按《爆破安全规程》的要求进行管理。

当班未使用完的爆破物品应退回库房。

(2)装药工作

I、装药前认真吹好每个炮眼,将炮眼内残留的积水和岩碴吹干净。

II、装药应严格按爆破图表进行,采用正向偶合连续装药。

III、炮眼内药卷以外空间,应用炮泥封堵填实20cm左右,炮泥用粘塑性较好的砂土混合而成,配合比为"三砂一泥"配制。

(4)联线工作

起爆雷管用塑料导爆管,注意塑料导爆管段数的使用。

联线采用族联法,用电磁雷管引爆。

(5)放炮工作

I、放炮前,必须指定专人在可能进入放炮地点的通道上设岗哨;

II、放炮时,只准放炮员一个人进行作业;

III、放炮员必须留足点火后自己能够跑安全地点的引线长度;

IV、放炮后待炮烟排尽后才能进入工作面。

2)掘进装岩出碴

装岩

采用3m3铲运机或ZL50装载机装岩。

装岩注意事项

(1)装岩必须选用有设备操作经验的工人;

(2)注重对设备的保养和维护,以确保设备效率的发挥;

运碴

采用15t矿用卡车或东风自卸卡车运碴,主要运输到采场进行充填。

不能充填时运输到甲方指定地点。

3)巷道支护

确定支护方式

巷道开挖后,应根据现场开挖后岩石的地质条件和稳定性来确定巷道采取的支护方式或不支护。

当岩石结构完整,稳定性较好,巷道就不需要支护;当岩石结构不完整,局部有风化裂隙时,一般对巷道进行喷射砼支护;当岩石较破碎,局部存在大块冒落危险时,在掘进后及时进行锚杆支护或喷锚网支护。

锚杆施工

锚杆眼的位置与方向应因地制宜确定,原则上锚杆眼的方向应尽量与岩层层理面垂直。

当岩层层理不显著时,锚杆眼应沿巷道轮廓线均匀布置,并尽量垂直于巷道周边。

锚杆眼凿好后,应用风管吹掉孔内岩屑。

注眼砂浆采用32.5级普通硅酸盐水泥与中石英砂制成的M15标号以上的砂浆,注眼时,将注浆管插入眼底,而后送压风至砂浆罐,逐步拔管,使砂浆顺注浆管从眼底逐步注满锚孔。

钢筋网施工

钢筋网可采购或事先加工好,各搭接头应焊接牢固或用铁丝绑扎牢固,块度不宜过大(规格可控制在1.0×1.5m),以便于施工。

钢筋网在铺设时应通过锚杆压板使之与岩壁紧贴,同时将每块网之间的搭接宽度不宜小于200mm。

喷砼支护

第一次喷砼前应清除浮石,并用高压水冲洗岩帮。

喷射顺序应是先墙后拱,自下而上,边墙应自墙基开始,拱部应自拱脚开始,封拱区宜沿轴线由前向后,作业段施喷顺序自外向里。

喷射材料由汽车运输到支护工作面进行支护,喷浆机型号为PZ-6B。

3、回风上山施工方法

回风上山断面较小,断面积为4m2,因此,回风上山自下而上全断面掘进,一次成巷,在施工过程中采用局扇和高压风解决通风困难问题,在条件具备时,为加快施工进度拟采用反井钻机施工回风上山。

1)凿岩爆破

采用YT-28气腿式风动凿岩机打眼,实行定人、定机、定位凿眼,炮眼深度2.0m,爆破进尺1.7m。

乳化炸药配段发塑料导爆管光面爆破,联线采用族联法,用电磁雷管引爆。

2)装岩运输

当回风上山坡度较小,工作面爆破的矸石不能自动从底板滚落到回风上山底部时,在回风上山底部施工电耙硐室,安装一台2DPJ-30型电耙绞车,将工作面矸石耙到回风上山底部进行铲运;当回风上山坡度较大,工作面爆破的矸石能自动从底板滚落到回风上山底部时,不需要施工电耙硐室。

在回风上山底部采用3m3铲运机或ZL50装载机装岩,装入15t矿用卡车或东风自卸卡车,主要运输到采场进行充填。

不能充填时运到甲方指定地点。

4、溜井施工方法

利用反井钻机施工小断面溜井,然后从上往下刷大成型,刷大采用YT-28气腿式风动凿岩机打眼,实行定人、定机、定位凿眼,炮眼深度2.3m,爆破进尺2.3m。

乳化炸药配段发塑料导爆管光面爆破,联线采用族联法,用电磁雷管引爆。

装岩运输同上。

(二)采矿工程

1、开采范围及开采规模

大红山铁矿I号铜矿带位于A29~A49勘探线间,50m~850m标高范围,近东西向展布,走向长2.2Km,倾斜宽0.879Km,勘探面积1.93Km2。

矿带自上而下有Ⅰc铁矿体、Ⅰ3铜矿体、Ⅰb铁矿体、Ⅰ2铜矿体、Ⅰa铁矿体、Ⅰ1铜矿体、Ⅰ0铁矿体。

选择I号铜矿带400-500m标高矿体的B44线以西地段及I号铜矿带500-600m标高矿体为首采地段。

Ⅱ1矿组附近I号铜矿带400-500m标高矿体的B44线以西地段及I号铜矿带500-600m标高矿体。

I号铜矿带深部设计开采规模为150万t/a,基建380、480两个中段,按两个中段同时生产考虑,单中段生产规模按70~80万t/a安排。

2、开拓系统

采用箕斗竖井、斜坡道开拓方案。

在二道河北岸三选厂北侧的一级阶地设置箕斗竖井,井口标高720m,井底标高40m,采用11.5m3双箕斗提升矿石,井筒净直径5.5m。

斜坡道利用已建400万t工程辅助无轨斜坡道,供无轨设备上下通行,及运送人员、材料,坑口标高710m,正常段净断面19.48m2,坡度主要段14.28%(1/7),缓坡段5%。

为便于采掘工作面上下联系,在矿体下盘设置采区斜坡道,基建形成400m-600m标高段,生产期根据生产情况适时向上、向下延伸,斜坡道坡度正常段15%,分段岔口段3%,弯道段5-8%,净断面15.65m2。

采区斜坡道与400万t工程斜坡道之间在480m标高设联道联通。

在矿段的西侧、曼岗河南岸设置进风竖井,井口标高760m,井底标高380m,井筒净直径6.8m。

作全矿段新鲜风流及供水管、电缆下井通道。

回风斜井布置在矿体北侧曼岗河东岸837m标高,设置两条回风斜井,1#回风斜井为500m以上区段服务,井筒长度812m,净断面15.61m2;2#回风斜井服务400m以上区段,井筒长度1054m,净断面20.64m2。

两斜井平行布置于I号铜矿带矿体下盘,相距25m,倾角25°。

井下采用无轨采掘,有利于采用大中段开采,中段高度100m。

400m标高以上矿体,集中在380m标高设置有轨主运输水平,与400万t/a工程380m阶段运输水平相协调。

480m、580m标高设置无轨转运水平。

400m标高以下,中段开拓与400万t/a深部矿体协调设置,规划考虑设置180m有轨运输水平,280m无轨转运水平。

基建380、480两个中段。

井下破碎硐室位于箕斗竖井南侧140m标高。

硐室设置两条上矿仓,一条服务于400m以上,一条服务200m-400m之间矿体。

3、采矿方法设计

I号铜矿带150万t/a工程基建探矿后,矿体形态变得较为复杂,为适应矿体的变化,提高资源利用率,保证I号铜矿带开采引起的岩石移动不影响上部露天开采的安全,经分析比较后,确定采用点柱式上向分层充填法开采。

4、采场布置及矿块结构参数

阶段高度100m,分段高度20m,分层高度2.5-4m,

根据生产的需要,基建380、480两个中段。

380中段采切工程基建400、420两个分段,两个分段均基建B48、B60、B72共3个盘区,B44~B78共18个矿块。

B44矿块以东部分,因存在压矿制约关系,安排在400万t/a一期开采结束后再开采。

480中段采切工程基建500、520两个分段,两个分段均基建B26~B38、B44~B68共20个矿块。

B42~B44两个矿块为保证400万t/a一期及Ⅲ、Ⅳ号矿体的回风通道,安排在后期开采。

B26矿块以东,B68矿块以西部分为生产持续地段。

与上述基建地段相配套。

矿块长度50m,矿块宽度为矿体水平厚度(多层矿体时为多层矿体加夹石厚度),矿块高度按一个分段高度划分,相邻矿块间留4m宽间柱。

矿块内按18m间距留6×6m点柱;采场溜井按300m间距设置,进回风上山按600m间距设置。

5、回采工作

认真进行采矿施工前的准备工作,确保工作面的安全,采用近似水平孔凿岩爆破,以利于采场顶板的稳固,Boomer281掘进台车打眼,孔径φ40mm,炮孔排距0.8m~1.0m,孔间距0.8m~1.0m,眼深3.0m~4.0m左右,炮孔平行交错布置,非电毫秒塑料导爆管雷管起爆,2#岩石硝铵炸药爆破。

采用国产3m3柴油铲运机,铲运机经各分层回采联道进入到各分层,距离近的直接铲运卸入溜井,对运矿距离较远的矿块,可采用15t矿用卡车配合铲运机出矿。

为保证合格的大块下溜井,一是在采场铲装的时候,将不合格大块剔除,二是在溜井口设置格筛,格筛上的大块采用爆破的方式破碎。

顶板管理:

每次爆破结束后,锚杆台车进入采场对采场顶板浮石详细清找,局部顶板不好的地段采用锚杆台车进行锚杆支护,锚杆采用螺纹钢楔缝式或者胀管式进行支护网度为1米×1米,锚杆长度为1.8米到2.5米,采场岩性较差的区域采用长锚索加锚杆护顶技术,一次锚深15米,网度3m×3m,视顶板岩石的稳定情况作适当调整。

二次破碎:

回采过程中的大块,根据大块块度和形状,分别选用糊炮球或用浅孔凿岩机打眼装药爆破的方式,破碎可以与采场落矿同时进行。

回采分层高度的划分:

回采分层高度可视凿岩、锚顶、出矿、充填等作业环节的方便,在2.5m~4m(即20m分段高度分5~8层回采)间选取,为方便充填、通风及爆破,回采分层高时视情况可采取两采一充,每一次充填完成后宜留1.5m~2.5m左右的空顶高度,相应地,中段首采分段的首采分层要多采出空顶高度,即此层回采高度为正常分层高度+1.5m~2.5m左右的空顶高度。

为提高回采效率,拟采用分层高度4m,空顶高度1.5m,首采分段首采分层回采高度5.5m,采后充填厚度4m。

当有多层矿体时,采用由里往外回采、分穿分爆分运的方式减少贫化损失,尽可能利用夹石层留设矿柱,减少矿量损失,遇有崩落夹石时利用现场条件用以充填空区。

爆破炮孔布置示意图

装药结构示意图

浅孔爆破参数表

孔号

孔深(m)

倾角

装药量(Kg)

装药长度(mm)

堵塞长度(mm)

非电雷管段别

非电雷管数量

孔直径(mm)

药径(mm)

1p-1

4

90

3

3800

200

2#

2

40

32

1p-2

4

90

3

3800

200

2#

2

40

32

1p-3

4

90

3

3800

200

2#

2

40

32

1p-4

4

90

3

3800

200

2#

2

40

32

1p-5

4

90

3

3800

200

2#

2

40

32

……

4

90

3

3800

200

2

40

32

2p-1

4

90

3

3800

200

4#

2

40

32

2p-2

4

90

3

3800

200

4#

2

40

32

2p-3

4

90

3

3800

200

4#

2

40

32

2p-4

4

90

3

3800

200

4#

2

40

32

2p-5

4

90

3

3800

200

4#

2

40

32

…….

3

3800

200

2

40

32

6、出矿进度计划安排

大红山铁矿I号铜矿带设计生产规模为150万t/a,工作制度为:

年工作330天,每天3班,每班工作8小时。

由于建设方暂未提供详细地质资料,因此暂不能进行分段、矿量等计算。

按招标资料提供的数据,估算基建探矿地段采出总的矿量1736万t(按基建探矿后提交资源量,暂定按表内外铜矿的80%,表内铁矿的50%作为利用矿量,按采矿方法贫损指标估算出的矿量),其中380m中段采出矿量估算为868万t(以招标资料提供480中段倒运矿量计),按此数据进行大红山铁矿I号铜矿带基建480、380两个中段出矿进度计划安排,考虑到生产中对系统有一个熟悉、适应的过程,按两年达产安排。

附:

出矿进度初步计划安排表。

出矿进度计划表

中段

回采指标

采出矿石量(万t)

年出矿量(万t)

损失率

废石混入率

1年

2年

3年

4年

5年

6年

7年

8年

9年

10年

11年

12年

480中段

22.38%

11.85%

868

50

75

75

75

75

75

75

75

75

75

75

68

380中段

22.38%

11.85%

868

50

75

75

75

75

75

75

75

75

75

75

68

合计

1736

100

150

150

150

150

150

150

150

150

150

150

136

如果因生产需要,在作好一定准备后,可以加大出矿量。

对周边基建探矿未探的资源,生产中也将一并纳入开采范围。

生产中将加强管理,保证达到招标资料提出的废石混入率不大于11.85%,损失率不大于22.38%的要求。

(三)充填工程

1、充填前采场的准备工作

采区充填系统的管道与需要充填的采场相连接,并设置闸阀,将管道沿充填上山铺设到采场充填平面待充。

分层回采结束后,用钢板制作圆形泄水井,井壁内设置滤水孔,视滤水效果决定滤水孔的设置参数。

采场长轴方向埋设管道制成的滤水管,滤水管可用直径100mm的钢管加工制作而成,管壁开孔,外裹滤水材料,一端与滤水井连接,一端向上形成滤水塔,以上工艺针对多层矿体时分别埋设。

2、充填方案

采用水力分级尾砂充填方案,分层充填高度为4米,尾砂体高度3.4米,最后用尾砂水泥混合物胶结结面,高度为0.6米。

如果分层充填高度为3米时,尾砂体高度2.4米,最后用尾砂水泥混合物胶结结面,高度为0.6米。

即保持尾胶体的厚度不变,尾砂充填体的高度根据回采高度进行调整。

充填前的准备工作完成后,将充填管道由上水平巷道通过充填上山接到采场,并用支架进行适当固定,充填方向为由采场背离滤水井方向先升高,逐步向滤水井平整,以方便余水的泄出。

对下中段还没有回采,而上中段要先回采的情况,考虑在先回采中段最下一个分层全部用1:

4灰砂比的水泥尾砂浆充填,并在其底板铺设200×200mm,∅16mm钢筋网,以利于下中段最上分层的安全回采。

3、充填料浆主要参数

根据充填体的工艺要求,分级后可用于充填的尾砂粒级应为-19μm不大于10%,充填用尾砂浆重量浓度65~70%,水泥尾砂浆重量浓度68~74%,胶结充填层灰砂比1:

4,生产中充填料浆有关参数根据实际生产情况作适当调整。

4、尾砂充填脱水

采用溢流脱水和渗透脱水相结合的方式脱水,首采分段采准干线以下的回采分层因为低于采准干线标高,所以充填前必须在滤水井内装设排水泵,以便及时将渗透水排至沿脉干线水沟,其它分层则可自流到沿脉干线排出至400万吨∕年采矿工程排水系统。

5、III、IV矿和I号铜矿带的充填系统是共建的,两个矿段共用一个充填系统进行充填。

此充填系统大致如下:

在地表三选厂附近,采用Ф26m深锥高压型浓缩机对三选厂提供来的尾砂进行分级和浓缩,得到重量浓度60%左右的尾矿浆,通过

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