玉溪大红山铁矿二期北采区采矿施工组织设计.docx
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玉溪大红山铁矿二期北采区采矿施工组织设计
第一章 编制依据和编制原则
1.1编制依据
1.1.1国家、省、自治区、直辖市、及行业现行的相关法律、法规、标准、规程、
规范
《中华人民共和国安全生产法》2014年修订版
《中华人民共和国矿山安全法》2009年修正版
《中华人民共和国环境保护法》2014年修订版
《建设工程安全管理条例》
《金属非金属矿山安全规程》GBl6423-2006
《爆破安全规程》GB6722-2014
《工程测量规范》GB50026－2007
《有色金属矿山井巷工程施工规范》GB50653-2011
《有色金属矿山井巷安装工程施工规范》GB50641－2010
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001
《喷射混凝土施工技术规程》YBJ226－91
《水工混凝土试验规程》SL3-2006
《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107－2010
《混凝土拌和用水标准》JGJ63－2006
《钢筋焊接及验收规范》JGJ18－2003
《工业企业设计卫生标准》GBZ1－2010
1.1.2业主提供的招标文件及对工程施工的要求
二0一五年六月玉溪大红山矿业有限公司400万t/a采矿工程生产持续东上北采区采矿项目招标文件（招标编号：
YNZZZB-2015-0157）。
业主对采矿工程的要求是：
采矿生产规模210万t/a；要求达到的综合经济指标是综合视在回收率≥95%，综合废石混入率≤18%。
对采切工程要求是：
所有采切平巷工程均采用光面爆破掘进，并符合国家现行相关井巷工程验收规范要求。
1.1.3五矿二十三冶建设集团有限公司《安全管理标准》、《ISO9000质量管理体系
文件》及相关规定；
1.1.4本公司具备的施工力量、技术水平、技术装备、机械化程度和施工经验
我公司有着五十多年的矿山建设和二十余年的矿山开采经营历史，共完成国内外矿山建设、开采近百座,矿山建设年开采能力达20亿元以上。
在矿山开采方面，曾多次参与全国矿山掘进大会战，并多次创造和刷新全国矿山掘进新记录！
近年来，我公司先后承接了昆钢玉溪大红山矿业有限公司400万吨/年井下采矿工程中部150万吨/年采矿工程和昆钢玉溪大红山矿业有限公司井下400万吨/年开采、选、管道工程持续生产南翼采区工程施工总承包工程，并取得了第一年投产，第二年达产并持续稳产的优秀业绩，得到了社会各界的好评。
同时为我公司在高分段、大间距无底柱分段崩落法的矿采、矿建施工方面积累了丰厚的经验，培养了一大批优秀的专业技术人才和专业技能型人才。
1.1.5踏勘现场及业主的答疑资料。
1.2编制的指导思想和原则
1.2.1安全第一的原则
施工组织设计的编制严格按照经济合理、技术可行、安全可靠的原则确定施工方案。
在安全措施落实到位，确保万无一失的前提下组织施工。
1.2.2优质高效的原则
加强领导，强化管理，优质高效。
根据我们在施工组织设计中明确的质量目标，贯彻执行ISO9000质量体系标准，积极推广、使用“四新”技术，确保创优规划和质量目标的实现。
施工中加强标准化管理，控制成本，降低工程造价。
1.2.3方案优化的原则
科学组织，合理安排，优化施工方案是工程施工管理的行动指南，在施工组织设计编制中，对钻孔、回采爆破、出矿等关键工序进行施工方案的综合比选，在技术可行的前提下，择优选用最佳方案。
1.2.4确保工期的原则
根据招标文件对本合同段的工期要求，编制科学的、合理的、周密的施工方案，采用信息化技术，合理安排工程进度，实行网络控制，搞好工序衔接，实施进度监控，确保实现工期目标，满足业主要求。
1.2.5科学配置的原则
根据招标文件提供的生产计划及各项管理目标的要求，在施工组织中实行科学配置，选派熟悉矿山施工特点并有多年施工经验的管理、技术人员，调动专业化施工队伍，投入高效先进的设备，确保流动资金的周转使用。
选用优质材料，确保人、财、物、设备的科学合理配置。
1.2.6保护环境的原则
执行ISO14001环境管理体系标准和GB/T28001职业健康安全管理体系标准，节省临时占地、减少植被破坏、防止水土流失、实施文明施工，合理安排生产及生活场地、房屋布局，做好环境保护和生活区绿化。
1.2.7技术进步的原则
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，积极推行技术进步，尽可能降低业主成本和施工成本。
1.2.8客户至上的原则
公司秉承“客户第一，服务至上”的理念，以“诚信、守法、迅捷、保密”为经营方针，以维护客户利益为原则，以客户满意为标准，为客户提供优质放心的服务。
第二章 工程概况
2.1矿区概况
2.1.1地理位置及自然状况
大红山铁矿位于云南省玉溪市新平彝族、傣族自治县戛洒镇，地理坐标东经101°39′，北纬24°06′，在紧靠哀牢山脉东侧的戛洒江（红河、元江上游）东岸。
矿区往东有公路通往新平县城（87km）、玉溪市（179km），昆明市（282km），往西有公路至楚雄市（178km）、昆明市（344km）。
从矿区经新平、玉溪至昆钢本部公路距离260km，至戛洒生活区10.5km，对外交通方便。
矿区标高600m～1850m，属侵蚀剥蚀山地地形，切割深，起伏大，网状沟谷发育，曼岗河、肥味河、老厂河从矿区流过，汇合为浑龙河，在矿区西南约９km处注入戛洒江。
河水流量受降雨量控制，变化很大。
年平均气温23.5℃，最高气温45℃，最低气温１℃，年降雨量700mm～1200mm，平均930mm，大气降雨集中于６～９月，多以阵雨、暴雨形式降落。
年均蒸发量1270mm，３～５月最大，占全年总蒸发量的40％，１２月份最小，仅占5%。
据地质报告提供的资料，矿区风向以西及南西西风为主，最大风速可达14～18m/s。
2.1.2工程概况
400万t/a采矿工程生产持续东上采区开采对象为400m标高以下的Ⅱ1矿组，赋存最低标高25.72m，埋藏深度362.48m～988.31m。
平面上东西向分布于A39～A24间，东西向长约1500m，南北向分布于纵Ⅱ线北200m～纵Ⅱ线南400m间，南北宽约600m。
据昆勘院最新提交资料400万t/a采矿工程生产持续东上采区开采范围内160m-400m标高共有地质矿量9488万t,平均TFe品位44.09%。
400万t/a采矿工程生产持续东上采区开采对象分成两大部分—合采部分与分采部分。
合采部分的矿体，又分为东上、东下、西上、西下四部分，其中，西上、分采采区（A24—A32勘探线之间的矿体，标高200m-385m）已经招标。
本标段主要是针对400万t/a采矿工程生产持续东上北采区采矿工程进行回采施工。
2.2工程地质概况
2.2.1矿床地质特征
矿区位于滇中中台坳南端，界于北西向（红河）断裂与南北向（绿汁江）断裂夹持的三角地带。
区域内出露大片中生代上三叠统、侏罗系地层及下元古代大红山群（呈“天窗”出露于中生代盖层中）。
矿区西边出露有变质较深、混合岩化较强的太古代哀牢山群（混合岩、片岩、片麻岩、变粒岩及大理岩），矿区之东（以绿汁江断裂为界）出露有变质较浅，以含微古生物化石及叠层石为特征的中元古代昆阳群（千枚岩、板岩、白云岩等）。
该区为北西、东西和南北向三组构造线交汇地带，北西向构造发育于临近哀牢山构造带的西南部，由一系列断裂、褶皱组成；南北向构造主要见于北部，多以背斜、构造盆地的形式出现；东西向构造主要见于新平～戛洒一带，以褶皱发育为特征，既是基底的主要构造形式，也是盖层的主要后期隆起构造，基底以底巴都背斜为主干构造，盖层主要为新化背斜和新平向斜。
岩浆岩发育，有角斑岩、细碧岩两大类火山岩和辉长辉绿岩、石英钠长斑岩及辉绿岩等侵入岩。
区域成矿地质条件好，主要产出火山沉积变质型矿床，其次有沉积变质、沉积和热液型矿床，计有铁、铜、金、煤及石灰石等十余个矿种。
2.2.2矿区地质概况
（1）地层
大红山矿区分基底和盖层两套地层，盖层为上三叠统干海子组（T3g）及舍资组（T3s）以陆相为主的海陆交互相砂页岩建造，广范分布于矿区四周山岭地区；基底为早元古代大红山群（Ptd），系富含铁、铜的浅～中等变质程度的钠质火山岩系，属古海底火山喷发～沉积变质岩系（是区内铁铜含矿地层）。
基底地层出露于老厂河、曼岗河、肥味河河谷及其两岸山坡地带，由五组十八个岩性段构成。
（2）构造
矿区主要构造分为东西向及北西向两组，东西向构造是矿区含矿系的主干构造，形成时间早，由一系列褶皱及断裂组成，既是成矿构造也是控矿构造。
有底巴都背斜及其南翼的次级红山向斜、肥味河向斜及F1、F2等断层；北西向构造主要展布于矿区西南部，由一系列断层构成，其中F3断层为矿区东、西两矿段的自然分界线，F4断层为深部铁矿西南的自然边界；东西向的F1断层为深部Ⅱ1铁矿组的南界，F2断层为浅部铁矿与深部铁矿的分界线；南北、北东向构造区内不明显。
矿区除褶皱、断裂外，古火山构造（由火山锥、火山口、火山通道及次火山岩体组成）也控制着大红山铁铜矿床。
（3）侵入岩及变质作用
矿区侵入岩类主要有石英钠长斑岩、辉长辉绿岩、辉绿岩及石英钠长石白云岩等。
变质作用以区域变质为主，其次有热液变质和动力压碎变质。
大红山群各类岩石都经受了浅～中等的区域变质。
近矿围岩蚀变一般不明显，与铁矿有关的为硅化、绢云母化、钠化、碳酸盐化；与铜矿有关的主要为绿泥石化、棕色云母化及含铜石英碳酸盐脉；与菱铁矿富集有关的有铁白云石化及铁方解石化。
2.3矿床开采技术条件
2.3.1矿岩稳固性
矿区内风化作用深度一般在百米以内，各地层全风化带深度不大，而以半风化带发育为特征。
风化裂隙一般规模小，裂隙率0.83条/m～3.15条/m。
软弱结构面有断层带和岩体接触带，除F3断层带外，仅局部存在。
从一期工程所穿过的地层、岩性、构造情况来看，没有遇到较大的不良工程地质现象。
仅在岩体接触线附近、绿泥石化碳酸盐化发育且蚀变较强的辉长辉绿岩岩石相对较差。
矿体产于红山组浅色变钠质熔岩中，含矿围岩为浅色块状含磁铁变钠质熔岩、绿泥石化变钠质熔岩。
矿体顶底板围岩除少量绿泥片岩、角闪黑云片岩和接触带部位的蚀变辉长辉绿岩稳固性较差外，一般稳固性好。
从矿岩物理力学性质测定结果看，岩石多属坚硬、半坚硬岩类，矿石多属半坚硬类型，矿岩抗压强度较高，稳固性较好。
工程地质条件的复杂程度应属于中等类型。
2.3.2矿岩物理力学参数
矿岩物理力学参数，详见表2-1、表2-2。
表2-1矿岩物理力学参数表
名称
单位
II1矿体
备注
平均体积密度
矿石
t/m3
3.70
岩石
t/m3
2.90
松散系数
矿岩
1.60
抗压强度
矿石
Mｐa
36.28～102.38
岩石
Mｐa
59.33～119.54
自然安息角:
矿石
46°10′
内摩擦角:
矿岩
37°59′～47°46′
表2-2岩石物理力学性质表
地层代号
岩性
含水量％
容重g/cm3
比重
极限干抗压强度（Mpa）
极限湿抗压强度（Mpa）
极限抗拉强度（Mpa）
凝聚力Mpa
内摩擦角
坚硬程度
Ptdf1.2
白云石大理岩
0.13
2.81
2.88
80.41
77.18～78.06
6.37～8.63
6.37
58º3´
坚硬
Ptdm4
黑云白云石大理岩
0.55
2.43
2.93
48.35～85.51
36.77～69.73
8.14
14.02
39º8´
半坚硬
Ptdm3
角闪片岩及绿泥片岩
0.20
2.99
2.92
22.85～96.99
19.91～69.14
7.65～8.24
12.16
43º2´
半坚硬为主
黑云片岩及二云片岩
0.23
2.84
2.94
64.14～106.60
44.33～57.96
5.59～9.32
半坚硬
λω
辉长辉绿岩
0.09
2.89
45.50～58.84
28.44～31.38
11.87
44º16´
多为半坚硬
Ptdh1
变钠质熔岩
2．96
-
27.65～119.05
59.33～119.54
9.5
43º3´
坚硬为主
2.3.3环境地质
1.不良工程地质条件
矿区内山高谷深坡陡，覆盖层厚，风化强烈，水系发育。
地处通海—石屏地震活动带和长期反复活动红河断裂边缘，具有地震活动和滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象。
勘探期间先后发生两次（1966年和1979年）滑坡，但影响范围小。
1999年地表坑口工业场地施工时边坡曾发生过相当规模的滑坡，对工业场地使用造成影响。
区内河流雨季常发洪水，浑浊，含砂量大，其势迅猛，易造成人身伤亡和财产损失。
矿山生产建设中应注意风化带、断层破碎带、岩体接触带及裂隙发育部位矿岩稳固性变差,工程施工后所引起的不良地质现象。
特别是在雨季施工的地表工程容易引起滑坡而产生泥石流带来的危害。
2.地热
大红山群弱裂隙含水层为储热层,三叠系干海子组泥岩为隔热盖层,为储热创造了条件,据勘探时期部分钻孔揭示，区内存在地热异常。
在基建工程施工中,在热交换条件不良的深部独头工作面，坑内温度曾达32.0℃以上，甚至有达到36.0℃的地点,但是在通风系统形成后,坑内温度下降,接近当地气温正常值。
地热对正常生产一般无明显影响危害，但在通风不良地段会对作业带来不利影响。
由于400万t/a采矿工程生产持续东上北采区开采地段埋深加大，地热影响将会加重，在基建和生产中要进一步查证和研究，并注意观测对井下作业人员的影响程度，采取必要的降温措施。
3.铀矿化异常
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个矿带的相应部位，都具有不同程度的铀矿化，自下而上计有Y1～Y44个铀矿化异常带。
其中与深部铁矿有关的铀矿化带为Y2铀矿化异常带。
Y2铀矿化异常带产于红山组下段变钠质熔岩中，主要沿Ⅱ1矿组顶板绢云片岩和绢云母化变钠质熔岩分布，一般距矿体0m～0.5m，主要分布在A37线以西（本次开采范围在A37线以东），厚0.28m～22.56m，平均3.87m，含u平均0.01%。
A37线以东厚1.2m～13.87m，平均5.36m，含u0.01%～0.27%，平均0.11%。
根据一期建设和生产过程中监测数据看，井下只要保持一定的贯穿风流，放射性不会造成危害。
今后矿山生产建设中须进一步查明其赋存规律及对开采可能造成的影响，必要时采取相应防护措施。
4.岩爆
400万t/a采矿工程生产持续东上采区开采深度达到700m～1000m，从矿岩的抗压强度、抗拉强度、RQD值等分析，具有发生岩爆的条件，巷道掘进和采矿过程中，应加强监测，采取有效措施，预防岩爆造成安全危害。
2.4矿体规模及分布范围
400万t/a采矿工程生产持续东上采区采矿项目的主要开采对象为深部铁矿Ⅱ1矿组，该矿组由四个矿体（层）组成。
矿体位于曼岗河南岸。
分布于A25—A43′线，南以F1断层为界，北至F2断层。
受大红山向斜的控制，矿体呈一轴向近乎东西向延伸的断块向斜产出，总体东高西低、中部厚边部薄、南北翘起、似船型，矿体东西长1969m，南北宽440m～640m，面积1.02km2，埋深362.48m～988.31m，标高为25.72m～945.00m。
产状与围岩基本一致,倾伏方向南西（倾伏角A40’以西5°～21º,A41～A41’线间41°～68°º,A41’线以东为20°左右）。
向斜轴部产状平缓，南翼倾角40°，北翼倾角15°左右，南北两翼平均18°。
矿体厚度2.62m～221.61m，平均72.58m。
基建探矿工程控制揭露的矿体主要为分布于A24～A38′线间，400m标高至160m标高范围以内的Ⅱ2矿组中的Ⅱ2-4矿体、Ⅱ1矿组中的Ⅱ1-4、Ⅱ1-3、Ⅱ1-2、Ⅱ1-1矿体，及Ⅳ1矿组中Ⅳ1-2a、Ⅳ1-1a矿体和Ⅲ1矿组中的Ⅲ1-3b、Ⅲ1-2b、Ⅲ1-1b矿体的局部，经储量升级后共计探明111b级（贫+富）矿石量9488万t,平均TFe品位44.09%，其中:
富矿5265万t,平均TFe品位50.55%；贫矿4223万t,平均TFe品位36.04%；2M11级表外矿矿石量670万t,平均TFe品位27.56%。
矿石类型有磁铁矿、赤磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿，以混合型矿石类型为主，各种类型均出现有大量的贫矿、富矿石及少量的表外矿。
2.4.1本标段开采范围内地质储量估算
招标开采范围为大红山铁矿400万t/a采矿工程生产持续东上北采区采矿项目II1主矿组280m-400m标高间、A32-A38′勘探线间、N1′勘探线以北矿体。
说明：
东上采区N1′勘探线对应的回采进路不属于本标段开采范围。
地质储量估算详见表2-3。
表2-3北采区各分段储量估算总表
分段
富矿
贫矿
表外矿
小计
矿量（t）
品位（%）
矿量（t）
品位（%）
矿量（t）
品位（%）
矿量（t）
品位（%）
370-400
6425592
51.65
2318334
36.53
54681
26.73
8798607
47.47
340-370
6335001
50.50
2700154
35.75
95893
28.47
9131049
46.14
320-340
1258595
52.31
3645219
34.60
335315
27.31
5239129
42.77
300-320
534756
50.85
4692059
34.63
147695
27.47
5374510
40.73
280-300
55564
49.59
2742610
34.74
122426
27.84
2920600
38.62
合计
1460958
51.09
16098376
34.94
756010
27.55
31463895
43.86
备注：
实际地质储量与估算地质储量在以上估算15%以内波动采矿单价不作任何调整。
2.5采矿方法
2.5.1开采技术条件
1.400万t/a一期及持续生产开采对象均为Ⅱ1矿组，一期开采至400m标高，持续生产接替一期接着开采400m标高以下部分。
Ⅱ1矿组由四个呈似层状、透镜状的矿体组成，由上往下依次为Ⅱ1-4、Ⅱ1-3、Ⅱ1-2、Ⅱ1-1矿体。
Ⅱ1矿组形态在东西向上呈缓倾斜状，东高西低，在南北向上似船形，南高北低，矿体在32线以西180m标高以上、及矿体其它一些边缘部位分枝较多，矿体核心部位则较完整厚大。
矿体完整厚大部分，厚度在35.3～189.4m之间，平均厚度97.9m，倾角约在0～30°之间，平均倾角4.3°。
矿体分枝部分，厚度在3.2～28.6m之间，平均厚度11.7m，倾角约在0～35°之间，平均倾角15.5°。
2.从矿岩物理力学性质测定结果看，岩石多属坚硬、半坚硬岩类，矿石多属半坚硬类型，矿岩抗压强度较高，稳固性较好。
f系数多为8～10。
矿岩无自燃性和结块性。
开采范围内水文地质条件简单，矿井涌水量不大。
3.约在A35勘探线以东，400m以上厚大矿体范围，一期采用无底柱分段崩落法开采后已形成矿岩覆盖层。
4.Ⅱ1矿组的开采与其它矿段的开采相关，其北侧的地表为熔岩露天采场，其北侧及其北侧下方为I号铜矿带，其上方约在A29～A35勘探线间为Ⅲ-Ⅳ号矿体，矿体周边关系特别复杂。
2.5.2开采规模
本次招标范围内的东上北部采区340m分段以上采矿规模为210万t/a,340m分段以下采矿规模招标人根据生产实际做相应调整（约210-230万t/a）。
2.5.3采矿方法
400万t/a采矿工程生产持续东上北采区工程采用无底柱分段崩落法开采。
分段高度考虑到一期采矿工程与持续生产的采矿工程顺利衔接，持续生产设备配置及矿体情况，持续生产首采370m、340m分段高度为30m，往下开采分段高则选择采用20m。
进路间距根据无底柱分段崩落法放矿时，应使放矿椭球体在空间上进行紧密的、合理的排列组合，这样才能使矿石损失率和贫化率控制在较小的范围，使开采效益最大化，因此400万t/a采矿工程生产持续东上北采区工程无底柱分段崩落法选择采用20m的进路间距。
本标段主要技术经济指标见表2-4:
表2-4东上北采区无底柱分段崩落法技术经济指标
序号
指标名称
单位
数量
备注
一
地质
1
地质矿量
地质矿量（估算）
万t
3146.39
地质报告提交的工业矿品位
%
44.09%
2
估算的采出综合品位
39.2%
二
采矿
1
生产规模（年产原矿量）
万t/a
210
2
开采方式
坑采
3
开拓方式
胶带斜井＋辅助斜坡道+竖井联合开拓
4
采矿方法
无底柱分段崩落法
6
采矿方法主要综合指标
综合视在回收率
%
≥95
综合废石混入率
%
≤18
深孔台车台年效率
万m/台.a
≥7.2
6m3电动铲运机台年效率
万t/台.a
≥70
2.6本次招标项目范围及工作内容
2.6.1项目招标范围
（1）大红山铁矿400万t/a采矿工程生产持续东上北采区采矿项目II1主矿组280m-400m标高、A32-A38′勘探线间、N1′勘探线以北所有矿体的采矿生产、370m分段掘支工程（东上采区N1′勘探线上的对应回采进路不属于本合同开采范围）；
（2）380m有轨运输中段N1′勘探线以北切割槽中孔施工、爆破、铲装出矿。
（3）380m有轨运输中段N1′勘探线以北轨道、道渣清除等工程施工。
2.6.2具体工作内容及工程量
（1）采矿生产工作内容包括:
采区内的中深孔凿岩、爆破落矿、二次爆破、铲装出矿至采区溜井并放至180m水平矿车；负责采区溜井堵塞处理、180m卸载站、40m卸载站、0m破碎硐室放矿口的大块矿石处理；负责采区内的安全管理、采区局部通风、采区内巷道维护（路面、撬毛、管缆、水沟的清理及维护）、180m运输水平放矿设备及溜井的维护检修、采区生产所需的供排水、供电、照明设施的布设与维护、现场文明施工等工作。
（2）380m有轨运输中段N1′勘探线以北切割槽中孔施工、爆破及铲装出矿（凿岩设备由招标人提供，中标人按30元/m支付有偿使用费）。
（3）370m分段采切工程工作内容包括：
主、辅材，打眼、装药、爆破、通风降尘、照明、清理工作面、排水、装渣、排渣、材料运输、渣石、副产矿石装运等相关工作；所有采切平巷工程均采用光面爆破掘进；采切掘进渣石、副产矿石运输通过自卸式汽车运输至招标人指定的地表废石堆场（运距8km±1km）。
主要工程量见下表。
表2-5370m分段采切工程量表
序号
分段
工程名称
规格
（m×m）
断面（㎡）
进尺（m）
方量（m3）
备注
1
370
沿脉干线
4.2×3.8
14.720
1920.02
28262.75
1/3三心拱断面
出矿进路
6.0×4.1
23.171
3665.68
84937.36
1/5三心拱断面
穿脉
4.8×3.8
16.613
671.60
11157.32
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