大红山铜矿实习报告Word文件下载.docx
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第5章选矿流程..........................24
第6章心得体会..........................25
第1章前言
1.1实习目的和任务
采矿专业生产实习,是在学生学完本专业主干课程——金属矿床地下开采及部分专业课的基础上,为更多地接触矿山生产,理论结合实际,而进行的一项基本实践训练,是采矿工程专业本科生必须进行的一个实践环节,内容以金属矿床地下开采为主。
此次实习的目的便是通过深入矿山了解与实地观察,进一步了解矿山生产现状、开拓系统以及所使用的采矿方法,学习矿山生产建设中的经验及劳动操作技能,增长才干,培养理论联系实际和独立工作能力,加深巩固学过的专业知识,更好地完成地下开采课程设计以及其它后续课程。
同时,再次学习与熟练掌握地质报告的编写,为日后学习以及工作打下理论与实践的基础。
1.2矿山地理位置及交通
大红山铜矿位于云南省新平县戛洒镇境内,地理座标东经101°
39′,北纬24°
06′,在紧靠哀
牢山脉东侧的戛洒江(红河、元江的上游)东岸。
矿区有公路通往新平县城。
图一矿区地理位置及交通图
矿区距新平县戛洒镇12Km,从戛洒经326省道至新平,再由大新二级公路进入玉元高速至玉溪共182
Km;
至昆明264
Km。
此外,矿区尚有戛洒-新化-新平县的县乡级公路从矿山经过,从矿山由此路至新平,再从新平经大新二级公路可与玉元高速公路相连。
交通十分便捷,如图一:
1.3矿区人文及经济气候概况
新平县归玉溪市管辖,系民族自治县(新平傣族彝族自治县),是云南省较为贫穷、待开发的地区。
全县面积4270km2,人口25.6万。
多年来新平县一直是以生产木材、烤烟、甘蔗、稻米等为主的农业经济区,粮食自给略有盈余,工业基础薄弱,
经济比较落后。
全县原有的主要工业企业,为小糖厂、小纸厂等。
此外,还有小炼铁厂、小型有色金属采选厂、露天铁矿等,境内丰富的水力资源也有待开发。
矿区属山岭地形,海拔标高500~1850m,本报告范围海拔700~1400m。
山脉总体走向南北,地形起伏大,切割激烈,属红河水系流域区,发育有幼年~青年期的礼社江、石羊江、俄德河、老厂河、曼岗河、底巴都河等,均汇入戛洒江(红河上游)。
矿床范围内最低侵蚀基准面为肥味河与曼岗河交汇处,标高670m。
区内属亚热带气候区,气候具垂直分带的特点,夏秋较为炎热,冬春温和,年降雨量700~1200mm,主要集中在6~9月,平均930.8mm。
气温最低1℃,最高45℃,平均23℃。
矿区内本地居民较少,有汉族、傣族和彝族,民风纯朴,集中居住于米底莫、丫么登和哈母白祖几个村落。
近年来,随着大红山铜矿和大红山铁矿的生产建设,在矿区内的大红山和小红山两地,分别形成了两个较为繁荣的工业人员生活区,并配套建设有餐饮、商店、市场、银行等生活和商贸设施。
矿区农业以种植水稻为主,沿戛洒江一带的河谷区
为云南省的水稻生产基地,此外,还种植甘蔗、芒果等亚热带经济作物。
工业主要为矿产开发和与农业相配套的制糖业。
近年来,随着大红山矿区铜、铁资源的开发利用,拉动了地方经济迅猛发展。
矿区南侧的戛洒镇,从最初的一个居民点,到现在已发展成为云南省经济繁荣的工业重镇,与之相邻的腰街、水塘等乡镇,也在大红山矿区的幅射下,发展迅速。
大红山矿区资源的开发利用,为繁荣地方经济做出了重要贡献。
第2章矿山地质条件及开采技术条件
2.1矿山地质条件
2.1.1矿床分布情况
图二矿床分布图
大红山矿区包括铁矿和铜矿两部分。
铁矿主要分布在曼岗河以东
(为含铜铁矿,也包括部分铜矿体),目前已建成大红山铁矿(玉溪大红山矿业有限公司,属昆钢集团)。
铜矿主要分布在曼岗河以西(为含铁铜矿,也包括部分贫铁矿体),属玉溪矿业有限公司(原易门矿务局)。
铁矿体分为含铜铁矿和含铁铜矿两种,铜矿为含铁铜矿。
铜、铁矿床规模均属于大型。
矿床分布图如图二:
2.1.2矿床成因
大红山铜矿目前开采的地段(首采区),为I号铜矿带中,西起F3断裂,东至曼岗河,包含I期工程和II期工程。
曼岗河以东划归昆钢集团开采。
F3断裂以西为大红山铜矿开采,目前正在建设(西部矿段)。
矿区出露的地层有两套,分为盖层和基底。
基底为早元古代大红山群,系富含铁、铜的浅~中等变质程度的钠质火山岩系,属古海相火山喷发~沉积变质岩,包括曼岗河组、红山组、肥味河组等,出露于老厂河、曼岗河、肥味河等河谷及两岸山坡地带;
盖层为上三叠含煤碎屑岩系,分布于矿区四周山岭地区,包括干海子组及舍资组。
矿床属火山喷发沉积变质矿床。
I号矿带赋存在底巴都背斜南翼大红山群曼岗河组第三岩性段。
含矿
层系一套火山喷发沉积变质的变钠质凝灰岩、石榴黑云角闪片岩、石榴黑云白云石大理岩等含铁铜的岩石组成。
矿区构造较为复杂,近东西向褶皱与断裂,构成矿区的基本构造格局。
底巴都背斜为矿区主干构造,次级构造有红山向斜、肥味河向斜及背斜,成矿后期小断层较发育。
2.2地层
大红山铜矿床范围内,出露有基底和盖层两套地层。
基底为早元古代大红山群,由一套富含铁、铜的浅~中等变质程度的钠质火山岩系组成,属古海相火山喷发—沉积变质岩,主要出露于曼岗河、老厂河、肥昧河等河谷两岸及山坡地带;
盖层为一套晚三叠系干海子组及舍资组的陆源碎屑岩,广泛分布于矿区四周的山岭地区。
曼岗河河西至F3范围内出露的地层有大红山层肥味河组、红山组、曼岗河组以及三叠系上统干海子组、舍资组和第四系残坡积层,综合地层柱状图如图三:
图三综合地层柱状图
2.3地质构造
2.3.1褶皱
大红山铜矿位于区域性底巴都背斜南翼的单斜地层中,Ⅰ号铁铜矿床受背斜控制,围绕背斜南翼呈单斜展布。
矿床范围内地层走向N80°
E~N60°
W,倾向SE~SW,倾角10°
~45°
,沿走向和倾向具有一定的变化规律:
FⅢ-0断层(A198线)以东地层走向近EW(N80°
E~EW),倾向SE~S,倾角20°
~30°
,FⅢ-0以西逐渐向NW偏转,走向N80°
~65°
W,倾向SW,倾角15~40°
。
地层倾角变化具有东缓西陡、上缓下陡的变化规律:
FⅢ-0(A198线)以东535m标高以上,倾角一般20°
,535m标高以下倾角20~30°
;
FⅢ-0至B56线535中段以上,倾角一般15~25°
,535m标高以下,倾角20~30°
B56线以西535m标高以上,倾角一般25~35°
,535m标高以下,倾角30~40°
矿带中各矿体呈层状、似层状产出,其产状与地层产状一致,受底巴都背斜控制,沿背斜南翼呈单斜板状展布。
2.3.2断层
断层特征:
大红山铜矿床在地质勘探时期,由于基本为钻孔控制,难予对矿床内的断层进行有效控制和地质综合,所圈定矿体为形态完整的板状矿体。
随着矿山基建和生产采切工程的施工,在矿床范围内揭露到大量的断层构造,它们将矿床范围内的矿体切错成块体,在走向上将矿体分割成一个个大小不等的地质块段;
在倾向上成阶梯状排列,形成堑、垒式构造,破坏了层状矿体的完正性,对矿床开采产生较大的影响。
以往核查工作,对矿床范围内的断层构造进行了系统的地质综合,共圈定出43条断层,其中42条为成矿后断层,另一条为矿区区域断裂F3。
根据断层的产出方向及其对矿体的破坏作用,分为四组:
(1)、NWW~近EW向的正断层组(FⅠ)
已发现26条,编号为FⅠ-1~FⅠ-27(其中FⅠ-16为空号),走向NWW~近EW,倾向S~SW,局部倒转倾向N~NE,倾角一般>60°
断层间隔一般30~80m,以FⅠ-6、FⅠ-10、FⅠ-1、FⅠ-2规模较大。
FⅠ断层组沿倾斜方向切错块体,使矿体成阶梯状断块排列。
(2)NNE向横向平移正断层组(FⅡ)
以横向平移为主要特征,已发现8条,编号为FⅡ-1~FⅡ-8,走向NNE,倾向NW或SE,倾角一般60~80°
断层间隔一般>150m,以FⅡ-1、FⅡ-8规模较大。
FⅡ断层和组和FⅢ断层组沿横向和斜向切错矿体,将矿体分隔成一个个大小不等的地质块段,与FⅠ断层组共同作用,形成堑、垒式构造。
(3)NEE向斜向平移正断层组(FⅢ)
以斜向平移为主要特征,已发现8条,编号为FⅢ-0~FⅢ-7,走向NEE,倾向NW或SE,倾角一般60~80°
,为高角度平移正断层。
断层间隔一般150~200m,以FⅢ-0、FⅢ-2
FⅢ-3、FⅢ-4规模较大。
FⅢ断层组和FⅡ断层组沿斜向和横向切错矿体,将矿体分隔成大小不等的一个个地质块段,与FⅠ断层组共同作用,形成堑、垒式构造。
由于本组断层在矿区形成时间相对较晚,一般切错前两组断层,故本报告用来划分地质块段:
从东到西以FⅢ-0、
FⅢ-2、FⅠ-6、FⅢ-4、FⅠ-10为界划成分成六个自然地质块段。
(4)矿区边界断层F3
主要揭露于无轨斜坡道、尾砂充填斜井、600中段、550中段、535中段及主、付斜井。
走向N30~
50°
W,倾向SW,一般由2~3个断层面(带)构成,常有辉长辉绿岩脉侵入穿插,既有张性破碎带(棱角状松散角砾岩带、辉长辉绿岩脉),又有压性断层带(泥化带)。
首勘时用钻孔控制,认为该断层切错大红山群地层,不切错三叠系盖层,断距215m,走向延长>4000m;
矿山基建工程证实:
该断层不仅切错大红山群,而且还切错三叠系盖层,断距>280m(切错上三叠系盖层大于80m
,错断基底>200m)。
因此,该断层为长期多次活动的产物:
断层带内辉长辉绿岩的结构、构造、成份与FⅢ-2、FⅢ-0内的辉绿岩一致,同类岩浆活动在大红山矿区的活动期次单一,辉长辉绿岩同位素年龄约4.5亿年(加里东期);
而晚三叠世约2亿年前(印支期),所以该断层可能从加里东期(或更早)至印支期后均有活动,长达2.5亿年以上,属长期继承性活动断层。
2.3.3断层对矿体的破坏作用
FⅠ、FⅡ、FⅢ三组断层主要对矿体矿体空间位置和形态造成破坏,使矿体形态趋于复杂,对矿床开采产生较大的影响。
FⅠ断层组沿矿体的倾斜方向切错矿体,破坏矿体在倾斜方向的完整性,使其成阶梯状排列;
FⅡ、
FⅢ断层组沿横向和斜向切错矿体,把矿体沿走向分割成一个个大小不等的地质块段,破坏矿体在走向上的完整性。
FⅠ、FⅡ、FⅢ三组断层共同作用,使得原来形态简单、完整的板状矿体,被分割成一个个大小不等的的地质块体,形成堑、垒式构造。
同时,由于这几组构造具多期、继承、复合、转换发展的特征,在其发展过程中,在含矿岩性和矿体中形成一系列顺层或穿层的裂隙,后期变质热液迁移矿质于其中形成矿物团块(含团块黄铜矿石英脉、碳酸盐脉。
一期工作中,曾在I3矿体内的穿层石英脉中,发现厚0.08
m的纯黄铜矿脉体呈断续状产出),而产生一定的富集作用,但这种富集作用只对矿质进行局部迁移、重组,并未能在一定的层位或构造位置集中,故对整个矿体的富化作用并不明显。
总体来说,断裂构造对矿体起破坏作用为主。
2.4矿床勘探及矿体赋存条件
1959年地质部902队进行航测时,在大红山矿区发现了M-24磁异常,由此展开了矿区的地质找矿工作;
1965年省地质局物探队、二区测队、地
质十队,先后在矿区开展了地磁测量和少量地表地质工作;
1966~1979年,省地质局第九地质队开始对矿区进行系统的地质普查找矿和矿床勘探工作,并以F3为界,将矿区划分为东、西两个矿段,大红山铜矿处于东矿段内。
1983年11月,第九地质队编制了《云南省新平县大红山矿区东段铁矿详细勘探及铜矿初步勘探地质报告》,报告范围为矿区东矿段,即:
F3断层~A49线,
走向长4
在10Km2的勘探区范围内完成钻孔308892m/535孔,提交了详勘铁矿资源矿石量41108.84万t和初勘铜矿资源金属量129.67万t。
1988年3月,该报告正式提交省储委审查,1986年6月1日,云南省矿产储量委员会以储决字第6号决议书批准:
铁矿作为矿山建设的地质依据,铜矿可作为建设规划和详勘设计的依据。
为尽快的勘查和开发大红山矿区的铜矿资源,1984年11月30日,中国有色金属工业总公司昆明公司向中国有色金属工业总公司报送了《关于请求将新平大红山铁铜矿增列入“六五”建设前期准备工作计划的报告》。
同年12月11日,中国有色金属工业总公司以“(84)中色字第167号文”向
地质矿产部递送了《请对云南新平大红山铁铜矿的铜矿床部分进行详勘的函》。
1986年地质矿产部根据中国有色金属工业总公司的请求,安排云南省地质矿产局对大红山矿区东矿段的铜矿首采区进行详勘,省地矿局将该任务交由第一地质大队实施。
1986年4月7日,第一地质大队与易门铜矿(玉溪矿业有限公司前身)签定了《关于大红山铜矿首采矿段详勘合作协议书》,双方商定了详勘工作的分工:
坑道由易门铜矿设计和施工,钻探由地质一大队施工。
1986年4月,地质一大队编制了《铜矿首采区详细勘探设计书》,最终确定的详勘范围为:
矿区东矿段铜矿资源较为集中的曼岗河(A192)~A210线。
1989年1月,地质一大队提交的《云南省新平县大红山铁铜矿区铜矿首采区勘探地质报告》,在首采区范围内提交了工业铜金属量792301t,其中富矿501260t,贫矿291041t。
另有低品位铜35915t。
并求得铁矿石量1482.85万t,低品位矿781.09万t。
此外,还获得工业铜矿中伴生铁金属量1040.73万t;
贫铁矿中伴生铜金属量26470t;
Ⅰ3、Ⅰ2含铜铁矿体中伴生金11837.60Kg、银133181.88
Kg、钯1329.18
Kg、钴12663.39
Kg、硫83.30万t。
2.5开采技术条件
2.5.1矿体特征
大红山铜矿指矿区的Ⅰ号矿带。
第Ⅰ矿带为铁铜矿带,是矿区的主要铜矿带,产于曼岗河组中上部的石榴黑云角闪片岩夹变钠质凝灰岩段中,自上而下由Ⅰc→Ⅰ3→Ⅰb→Ⅰ2→Ⅰa→Ⅰ1→Ⅰo七个铁铜共生的矿体群组成。
其中Ⅰ3、Ⅰ2、Ⅰ1三个矿体群为含铁铜矿体群,Ⅰc、Ⅰb、Ⅰa、Ⅰo四个矿体群为含铜铁矿体群。
2.5.2矿石质量
在矿山生产过程中,云南省有色地质三一三队在原首勘工作的基础上,于2001年在Ⅰ号矿带中采集了13件矿石标本,进行光片鉴定和分析测试工作,进一步查清了矿石质量特征。
据矿石镜下鉴定结果,组成矿石金属矿物成分比较简单。
铜以硫化物存在,主要矿物为黄铜矿,有少量斑铜矿和辉铜矿;
铁以氧化物和碳酸铁赋存,主要矿物为磁铁矿,其次为菱铁矿,并有少量
赤铁矿。
2.5.3矿体围岩和夹石
Ⅰ号矿带中各矿体群含矿岩性与围岩岩性一致。
Ⅰc矿体顶底板及夹石主要是石榴黑云白云石大理岩;
Ⅰ3矿体顶底板及夹石主要为石榴黑云变钠质凝灰岩;
Ⅰb矿体顶底板及夹石主要是石榴黑云片岩、石英岩;
Ⅰ2矿体顶底板及夹石主要是石榴黑云云片岩和石英黑云片岩;
Ⅰa、Ⅰ1、Ⅰo矿体顶底板均为石榴黑云片岩,夹石与各自的含矿岩性一致,Ⅰa为石榴黑云片岩、黑云石英片岩,Ⅰ1为石榴黑云片岩,Ⅰo为炭硅质板岩。
各矿体中的夹层厚度变化较大,部份地段上下两个矿体直接接触而无夹层。
第3章矿床开拓
矿体为缓倾斜,倾角多在20度到35度。
在初步设计中,根据矿体呈缓倾斜产出的特点,将I3、I2矿体沿倾斜方向划两刀,分上、中、下三个区段进行开采。
即,550m标高以上为上部区段,400m~550m标高之间为中部区段,400m标高以下为下部区段。
I期工程首先开始建设,1997年建成投产,开采550m以上,上部区段的矿体,生产中段依次有535、550、575、600、620、640、660等中段。
II期工程于2003年建成,开采550米标高以下中部区段的矿体,生产中段分别为485、435和385中段。
开拓示意图如图四:
图四开拓系统示意图
3.1I期工程开拓方式
一期工程开采550水平以上的矿体(535、550、575、600、640、660等中段)。
采用双斜井开拓,在矿床西侧分别设胶带斜井(主井)及与之平行相距30m的双轨串车斜井(副井),构成了主、副斜井提升系统。
两斜井的倾角均为14°
,井口标高803m,井筒斜长分别为主井1386.881m、副井1251.570m。
在标高500m处的辅助斜井底部设有井下矿石粗碎设施,安装有PXZ900/130型旋回破碎机一台。
粗碎处理能力600~700t/h。
主斜井自井底标高468m处将粗碎后的矿石用胶带机运输机运至地表。
胶带宽1.0m,胶带机运输能力520t/h。
辅助斜井,井口地表提升机房内配设有两台φ2.5m单筒卷扬机。
副井铺设双轨,提升人员、设备材料。
在矿床的西侧,还设有管缆、充填、通风综合盲竖井,井口标高841米,用石门与生产中段相连接。
在矿床的东侧有供一期通风的两条回风斜井。
3.2II期工程开拓方式
II期工程开采550水平以下的矿体,包含485、535和385中段。
采用盲箕斗斜井提升矿石,双轨双箕斗,卷扬机房置于535m标高,用于提升485、435和385水平的矿石。
矿石卸至矿仓中,破碎后,仍使用I期工程的皮带斜井提升至选厂。
箕斗斜井倾角22°
,净断面20.96m2,井筒长度596m。
副井:
在箕斗斜井西部与箕斗斜井平行、相距
110m设置辅助斜井一条,用于中部区段生产废石及零星材料的提升,井筒倾角18°
,斜长553m。
由于II期工程产量较大,采用无轨设备,因此,另外开凿了一条无轨斜坡道,用于运送大型设备和人员。
无轨斜坡道净断面16.13m2,线路平均坡度12.60%,井口标高750m,底部标高480.2m,线路长度2168m。
目前已经延伸到385m运输水平,全长近3000米。
3.3矿井通风
I期工程采用多风机多级机站压抽结合的分区通风系统。
原设计采用西翼进风,东翼回风。
进风:
主斜井;
辅助斜井;
斜坡道;
充填进风斜井;
综合管缆井回风:
东翼一条回风竖井、两条回风斜井。
一条为原来的探矿井改建,另一条为总回风斜井。
东部总回风竖井净直径φ5.5m,净断面为23.76m2。
井口标高742m,井底385m水平。
井筒分别与385m、435m、485m、500m、550m、575m等水平的回风石门相联。
Ⅱ期工程通风:
按照设计,二期新增矿石产量2400t/d、新增风量167m3/s。
为解决新增风量
的入坑通道问题,结合尾砂充填的需要,设一条充填进风斜井,倾角29.577°
,斜长735m,并兼作762mm轨距有轨车辆的入坑通道。
无轨斜坡道用作进风。
在东部增设一回风竖井(净直径5.5m,垂直深度267.5m)作回风用。
3.4中段运输方式
中段运输采用有轨运输方式,电机车——串车运输。
II期——采用762mm轨距、14t电机车牵引4m3底卸式矿车作中段主运输。
2m3侧卸式矿车运输废石。
图五井下运输巷道
I期——采用600mm轨距、10t电机车牵引2m3侧卸式矿车作中段主运输。
井下运输巷道如图五:
第4章采矿方法
4.1I期采矿方法
I期工程所采用的主要采矿方法,为底盘漏斗分段空场嗣后尾砂充填法,电耙出矿。
既然是空场法,为什么要充填?
充填的作用:
1.防止顶板岩石的垮塌,保护地表农田和建筑物;
2.及时充填,可以防止矿柱破坏垮塌,从而可以采取较小的矿柱尺寸。
盘区构成要素:
图六盘区划分示意图
盘区沿走向长度50米,沿倾斜方向一般约40~45米。
去除矿柱后,沿走向的净长度约45米,沿倾斜约35~40米。
盘区的划分如图六所示:
一个盘区内布置3条平行的电耙道。
电耙道之间,有电耙联道相互连接。
电耙联道,又分南联道
和北联道,分别用作进风和回风。
人员进出、材料提升和进风:
人行井矿石:
溜井(小溜井、溜子)
大红山铜矿形成切割槽最常用的方法:
采用浅孔留矿法,采出一个4米宽的槽形空间。
称“切割槽浅采”。
分段空场法的有关采切工程:
1.溜井
2.小段电耙道
3.联络井(人行材料进风井)
4.分段凿岩巷(凿岩上山)、通风充填井
5.电耙道、斗穿、斗井
6.中深孔凿岩
7.切割槽
8.拉底扩漏(漏斗扩成喇叭状)
9.大爆破
切割槽开凿方法一:
1.在凿岩上山内开凿切割横巷;
2.在凿岩上山内开凿切割井;
3.在切割平巷内打与切割井平行的上向中深孔;
4.自切割井边的中深孔炮孔起,由近及远,进行多次爆破,形成切割槽。
切割槽开凿方法二:
采用浅孔留矿法,开采一个宽度为3-4米、厚度和高度与电耙道相同的采场。
采完后,将矿石出完,就形成了切割槽。
4.2II期采矿方法
继I期工程1997年建成投产(规模2400t/d)后,II期工程也于2003年建成投产,设计规模也是2400t/d。
II期工程采用的采矿方法,也是分段空场法,但采用堑沟式底部结构、铲运机出矿,生产能力比电耙道底部结构要高得多。
故也称机械化分段空场法。
如图七所示:
图七堑沟式底部结构的分段空场法意图
回采结束后,也使用尾砂来充填采空区。
第5章选矿流程
5.1碎矿
采用常规三段一闭路碎矿流程,碎矿产品粒度为12~0mm。
5.2磨矿选别
磨矿采用一段磨矿流程,细度为68%~70%-200目,选别为先浮后磁流程,浮选尾矿进磁粗选,磁选粗精矿经再磨至92%-200目,进入磁选精选。
浮选:
一粗一扫三精产出铜精矿;
磁选:
一次粗选精矿再磨后两次精选产出铁精矿。
5.3精矿脱水
铜精矿采用浓缩过滤两段脱水流程,最终铜精矿含水12%。
自建铁精矿脱水系统,采用浓缩过滤两段脱水流程,最终铁精矿含水10%。
第6章心得体会
在大红山铜矿的实习期间,在指导老师和矿工程技术人员的悉心帮助下,我对金属矿实际生产情况有了更深的了解、认识。
生产现场有很多东西是在书本中学不到的,也有些东西是同课本不一样的,因