固阳县宝丰金矿Ⅲ号矿体开采方案设计已处理.docx

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固阳县宝丰金矿Ⅲ号矿体开采方案设计已处理

固阳县宝丰金矿Ⅲ号矿体开采方案设计

内蒙古科技大学

本科生毕业设计说明书

题目:

固阳县宝丰金矿Ⅲ号矿体

开采方案设计

学生姓名:

学号:

专业:

矿物资源工程

班级:

矿物

指导教师:

摘要

本次设计是固阳县宝丰金矿Ⅲ号矿体开采方案设计。

设计生产能力为年产量10万吨,服务年限为27年。

本设计主要内容包括开拓方案的选择比较、采矿方法的设计、通风系统的设计及提升与运输系统的设计等。

本矿采用下盘竖井开拓,在47~55勘探线之间设计矿块。

采矿方法为浅孔留矿法,阶段高度为50米,在5个阶段平面上进行巷道布置。

通风系统采用中央对角式通风,主井采用单罐笼提升,两个风井布置在矿体两翼的塌陷区外,作为安全出口。

排水系统采用集中排水。

此外,井筒断面尺寸、石门及巷道断面尺寸、电机车的选择、矿车的选择、提升设备的选择、通风设备的选择、排水设备的选择等相关内容也在设计中作了相关的叙述。

关键词:

下盘竖井开拓;浅孔留矿法;中央对角式通风;

Abstract

ThedesignisBaofengGuyangmininggoldorebodyNo.Ⅲprogramdesign.Theoutputofdesignedisannual100,000tons,anditslifeisservicefor27years.Thedesignincludesomecontentsasfollow:

Comparingthechoicetotheprogramofdevelopment,designingthemethodsofextraction,designingventilationsystemsanddesigningthehoistingandthetransportionsystemandsoon.Inthismine,thedevelopmentistheunderfootwalloftheverticalshafts,anddesigntheminebetweentheexplorationlineof47~55.Miningmethodfortheshort-holeshrinkagemethod,thediggingheightis50meters,andin5phaseslayouttheroadway.Theventilationsystemadoptthecentral-diagonalventilationsystem,themainshaftusethesinglecagetohoist,andthetwoventilationshaftslayoutinthetwowingsofthecollapseareaoftheorebodyasasafetyexit.Thedrainagesystemadopttheintegrateddrainage.Inaddition,suchthesizeoftheshaftsection,thesizeoftheroadsection,thechooseoftheelectriclocomotive,thechooseofthetheminecar,thechooseofthedrawingequipment,thechooseoftheventilationequipment,thechooseofdrainequipmentarealsorelatedtothedesign

Keywords:

Underfootwalloftheverticalshaftsdevelopment;

Short-holeshrinkagemethod;

Central-diagonalventilationsystem;

摘要I

AbstractII

第一章矿区概况及地质特征…………………………………………………-5-

1.1矿区概述……………………………………………………………………-5-

1.2矿区地质特征………………………………………………………………-7-

1.2.1区域地质概况………………………………………………………-7-

1.2.2矿区地质特征……………………………………………………-11-

1.2.3矿床地质特征……………………………………………………-16-

1.2.4矿床成因及找矿标志……………………………………………-23-

1.3矿床开采技术条件…………………………………………………………-24-

1.3.1水文地质…………………………………………………………-25-

1.3.2工程地质…………………………………………………………-30-

1.3.3环境地质…………………………………………………………-32-

第二章矿区范围………………………………………………………………-35-

2.1矿区境界……………………………………………………………………-35-

第三章生产能力、服务年限及一般工作制度………………………………-36-

3.1储量计算……………………………………………………………………-36-

3.1.1工业储量计算……………………………………………………-36-

3.1.2三级矿量计算……………………………………………………-36-

3.2矿井生产能力的确定………………………………………………………-37-

3.3矿井服务年限的确定………………………………………………………-37-

3.4矿山工作制度………………………………………………………………-37-

第四章开拓系统设计方案……………………………………………………-39-

4.1开拓系统方案的选定………………………………………………………-39-

4.1.1概念………………………………………………………………-39-

4.1.2一般规定和要求…………………………………………………-39-

4.1.3开拓运输方案的选择……………………………………………-40-

4.1.4开拓系统方案的比较……………………………………………-40-

4.2开拓系统及井筒位置的确定………………………………………………-41-

4.2.1井筒坐标……………………………………………………………-41-

4.2.2井筒详细信息………………………………………………………-41-

4.2.3开拓系统的构成……………………………………………………-42-

4.2.4阶段平面设计………………………………………………………-51-

4.2.5井底车场形式的选择………………………………………………-51-

4.2.6生产系统综述………………………………………………………-52-

第五章采矿方法………………………………………………………………-53-

5.1矿体赋存条件………………………………………………………………-53-

5.2采矿方法方案的选定………………………………………………………-53-

5.3矿块结构及参数……………………………………………………………-54-

5.4采准切割工作………………………………………………………………-54-

5.5回采工艺设计………………………………………………………………-55-

5.5.1凿岩…………………………………………………………………-55-

5.5.2爆破崩矿……………………………………………………………-55-

5.5.3放矿及撬顶平场……………………………………………………-55-

5.5.4出矿…………………………………………………………………-55-

5.5.5通风…………………………………………………………………-55-

5.5.6工作面的设备选择…………………………………………………-56-

5.5.7采空区处理…………………………………………………………-56-

5.6劳动组织工作………………………………………………………………-57-

5.6.1矿井工作制度………………………………………………………-57-

5.6.2回采循环作业表……………………………………………………-57-

5.6.3劳动组织表…………………………………………………………-57-

5.7技术经济指标………………………………………………………………-58-

第六章建井工期及开采计划…………………………………………………-59-

6.1基建进度计划………………………………………………………………-59-

6.2开采计划……………………………………………………………………-59-

第七章矿井通风………………………………………………………………-61-

7.1概述…………………………………………………………………………-61-

7.1.1通风系统选择原则…………………………………………………-63-

7.1.2通风系统的几项具体规定…………………………………………-61-

7.2矿山通风方式与通风系统的选择…………………………………………-61-

7.3总风量的计算与风量分配…………………………………………………-62-

7.3.1回采工作面需风量计算……………………………………………-63-

7.3.2备用工作面风量……………………………………………………-64-

7.3.3掘进工作面风量……………………………………………………-64-

7.3.4硐室风量……………………………………………………………-64-

7.3.5风量分配……………………………………………………………-64-

7.4矿山总风压及等积孔的计算………………………………………………-66-

7.5通风设备的选择……………………………………………………………-66-

第八章矿山运输与提升………………………………………………………-68-

8.1概述…………………………………………………………………………-68-

8.2提升设备的选择……………………………………………………………-68-

8.2.1提升设备的选择……………………………………………………-69-

8.2.2钢丝绳的选择………………………………………………………-69-

8.2.3提升机及天轮的选择………………………………………………-71-

8.2.4提升机与井筒相对位置……………………………………………-72-

8.2.5罐笼提升运动学计算………………………………………………-74-

8.2.6罐笼提升动力学计算………………………………………………-76-

8.2.7提升电动机容量计算和校核………………………………………-79-

8.2.8电能消耗及提升效率………………………………………………-81-

8.3主要巷道运输设备的选择…………………………………………………-81-

8.3.1轨距、矿车类型及数量…………………………………………-81-

8.3.2电机车选型及相关计算……………………………………………-82-

第九章排水……………………………………………………………………-86-

9.1矿山涌水量…………………………………………………………………-86-

9.2排水设备的计算与选择……………………………………………………-86-

9.2.1选择水泵……………………………………………………………-86-

9.2.2选择水管……………………………………………………………-87-

9.2.3水泵扬程的校核……………………………………………………-87-

9.2.4确定水泵工况………………………………………………………-89-

9.2.5水泵工作台数及总台数……………………………………………-89-

9.2.6计算电动机功效……………………………………………………-90-

9.3水泵房的设计………………………………………………………………-91-

9.4水仓设计……………………………………………………………………-92-

第十章供电……………………………………………………………………-94-

10.1概述………………………………………………………………………-94-

第十一章技术经济指标………………………………………………………-95-

11.1全矿技术经济指标………………………………………………………-95-

参考文献

致谢

附录

矿区概况及地质特征

矿区概述宝丰04矿金矿位于内蒙古自治区固阳县与宝丰的交界地带其中Ⅰ~Ⅳ矿段属包头市固阳县小坝梁乡管辖,Ⅴ矿段属巴彦淖尔市小佘太乡管辖,属04矿金矿区西端。

III号矿体位于小佘太乡东五分子东南约3公里。

地理座标为:

东经:

109°36′30〃~109°43′30〃

北纬:

41°01′40〃~41°03′40〃

总矿区核实面积0.484km2,通过本次核查Ⅴ矿段III号矿体的赋矿标高为1670~1460m,本次设计针对V矿段III号矿体,设计矿区面积为0.2079km2。

矿区东距固阳县金山镇38km,由固阳县金山镇向南距包头市45km,西南距西山嘴镇95km,均由柏油公路相通,交通方便。

见图1-1。

核实区位于内蒙古阴山山脉西端-色尔腾山脉中西部,属低山丘陵区。

海拔标高1629~1708米,相对高差78米左右。

矿区地势东高西低,中为山脊分水岭,两侧缓坡而下。

基岩出露中等,沟谷发育,平常无地表迳流,多为季节性水流,最高洪水水位0.8~1.0m。

矿区气候为典型的大陆性气候特征,属于亚高寒区,春季多大风,年最低气温-30℃,最高气温为32℃。

年降水量为192.8~429.8mm,平均为320.40mm,雨季多集中于6、7、8月内,以阵雨和暴雨形式为主,雨季多雷电。

年蒸发量为1962.4~2309.2mm,蒸发量大于降水量6-7倍。

每年10月-翌年4月为冰冻期,冻土层厚度平均1.8m,最大厚度为2.1m。

该区处于地震稳定区。

仅在矿区南50km包头、达拉特旗、宝丰一带较为活动,且集中在哈业胡同附近。

依据《中国地震动参数区划图》（GB-18306-2001）,本区地震动峰值加速度（g）0.15,对照烈度为7.5度。

图1-1

矿区属半农半牧区,农作物以小麦、莜麦、马铃薯和豆类为主,牧业以养羊为主。

人口密集,劳动力充足,水源丰富。

矿区有高压电网通过,工业及民用电均能满足需要。

1986-1987年内蒙古第一地质大队在该区以40×40米或80×120米的钻探工程网度进行了加密控制,探求工业储量,主要在Ⅲ和Ⅳ矿段施工。

地表山地工程加密至10~20米的间距。

查明了矿区范围内赋存两条含金蚀变带。

工业矿体均赋存于北部含金蚀变带内,对该带进行了系统的揭露和控制,全面掌握了该带的空间形态、地质和矿化特征,总结了该区成矿规律;查明了矿区水文地质、工程地质条件,矿床充水因素和矿石加工技术特征,为矿山开采设计提供了依据。

区域地质特征

区域地质概况

本区大地构造位置位于巨型纬向构造体系阿尔腾-乌拉山隆起褶皱带的次一级营盘湾褶断带北侧。

区域构造线呈北西西向展布。

1.2.1.1地层

本区区域地层区划:

太古代、古生代地层属华北地层大区晋冀鲁豫地区阴山地层分区大青山小区,中新生代地层属滨太平洋地层区大兴安岭?

燕山地层分区阴山小区。

区内出露地层主要为中太古界乌拉山群,上太古界色尔腾山群和中元古界渣尔泰群。

零星出露古生界、中生界及新生界地层,呈不整合分布于老地层之上。

（一）中太古界乌拉山群第一岩组（）:

主要分布于矿区南部北召沟-东宫牛犋,为一套区域深变质作用变质岩。

由含有辉石类、黑云母和角闪石的片麻岩及部分变粒岩夹大理岩、石英岩、含铁石英岩及磁铁角闪岩等组成。

岩石具混合岩化,厚3500米

（二）上太古界色尔腾山群（）:

出露于矿区中部呈东西向带状分布。

岩性由各类混合岩、片麻岩、片岩及千枚岩等组成。

这些岩石组成为一套受区域中级变质作用、混合作用、动力蜕变质作用而形成的绿片岩系,与上太古界乌拉山群为断层接触,厚度5500米。

（三）中元古界渣尔泰群（）:

主要分布于矿区西北部。

为一套区域变质程度较浅的含磁铁矿砾石的变质砾岩、变质含砾长石石英砂岩、石英岩、结晶灰岩、板岩、千枚岩、片岩和片麻岩。

与花岗岩体接触带有混合岩化现象,厚度2200米。

（四）其他地层见表1-1

1.2.1.2构造

区域内构造复杂,表现为地层重复和缺失,构造多期叠加、改造。

（一）褶皱构造

1、大南山背斜:

位于矿区中部色尔腾山群中,为营盘湾褶断带北翼次一级短轴褶皱。

轴向290~300°,向东转为近南北向、南东向。

核部为色尔腾山群混合岩段,两翼为片麻岩段,轴面倾向北东,倾角70~80°,与两翼岩层产状基本一致,为一斜歪背斜。

2、北召沟向斜:

位于矿区南部乌拉山群中,为营盘湾褶断带北翼次一级短轴向斜褶皱。

向斜轴部位于北召沟一带,核部和翼部地层均由条带状混合岩、闪辉石二长片麻岩组成。

北翼倾向南西,倾角55°,南翼倾向北东,倾角45°,为一对称向斜褶皱。

（二）断裂构造

区域断裂构造以F44号里土沟~东五分子区域压性断裂构造为代表的一组

表1-104矿金矿区区域地层简表

界系统群组段代号岩性描述厚度

新生界第四系全新统Q4现代河床冲、洪积层<10

更新统Q3风成黄土、底部有洪、坡积层>10

中生界白垩系下统固阳组含煤页岩段K1g5页岩含煤层1000

砾岩砂岩段K1g4砂砾岩、砂岩950

玄武岩段K1g2暗色玄武岩350

侏罗系中下统石拐群砂页岩组J1-2sh1+2砾岩、砂岩、页岩夹煤层200

古生界石炭系上统栓马桩组C3s含砾砂岩、石英砂岩和变质砂岩650

寒武系上统_灰色鲕状、竹叶状灰岩200

中元古界渣尔泰群板岩夹灰岩组Pt2zh3暗色板岩夹灰岩1300

结晶灰岩组Pt2zh2灰色结晶灰岩250

砾岩石英岩组Pt2zh1白色石英岩、变质砾岩650

上太古界色尔腾山群片岩段Ar3sr3斜长黑云片岩、绿泥片岩夹片麻岩1800

片麻岩段Ar3sr2斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、斜长黑云片麻岩2500

混合岩段Ar3sr1混合岩化片麻岩、条带状混合岩、混合花岗岩1250

中太古界乌拉山群第一岩组Ar2wl辉石二长片麻岩夹大理岩透镜体3500

断裂带,该组断裂基本上控制着本区的岩浆活动以及含金矿化带的分布。

1.2.1.3岩浆岩

区域内岩浆活动较强,各时代侵入岩均有出露,尤以吕梁期中-酸性岩、燕山期酸性岩较发育,且严格受北西西向构造控制。

吕梁期中-酸性侵入岩:

灰色黑云角闪闪长岩（δβ1）,呈岩株或岩枝产出,分布于元龙吉~李木沟村一带;灰绿色片麻状斜长花岗岩γο212,呈不规则岩枝状分布于哈布其尔沟、万岭沟一带;钾长花岗岩γ213呈近东西向的岩枝状分布于南六分子-前合子沿一带。

加里东晚期侵入岩:

黑云母斜长花岗岩γο333,呈岩株状零星分布于矿区西南角和刘四壕湾一带。

岩石具有变余花岗结构和压碎结构,具有绢云母化、绿帘石化。

华力西期侵入岩:

灰绿色细粒石英闪长岩δο421,呈岩株状分布于万岭沟东侧;肉红色细粒花岗岩γ436,呈岩枝或岩墙状分布于大奴气沟西南侧。

燕山期酸性侵入岩;钾长花岗岩γ52,呈岩株或岩枝状分布于矿区西南部。

脉岩:

区内脉岩发育,多沿北西西向构造展布。

规模较大及出露较多的脉岩有肉红色中-细粒钾长花岗岩脉γk、细晶岩脉l、石英脉q、闪长岩脉δ等。

1.2.1.4变质作用及围岩蚀变该区历经区域变质作用、混合岩化作用、动力蜕变质作用,多期变形和断裂活动等地质作用。

围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、黑云母化、钾长石化、碳酸岩化和黄铁矿化。

1.2.1.5矿产

区域内各时代地层经过沉积-区域变质-岩浆活动等地质作用,形成了具有一定工业意义的内、外生矿产。

乌拉山群第一岩组（Ar2wl1）、渣尔泰群（Pt2zh）都有铁矿产出。

产于下元古界矿产主要为铁矿、金矿、铜矿、蛭石等矿产,较大的有东五分子铁矿、公益民铁矿、04矿金矿等。

产于中元古界的矿产主要有白云石矿和锰矿。

新生代砂金矿分布广泛,规模小,品位低。

矿区地质特征

04矿金矿床III矿段分布于04矿矿区西部。

1.2.2.1地层

矿区出露的地层主要有上太古界色尔腾山群（）,新生界第四系上更新统（）及全新统（）等。

色尔腾山群分布最广,是金矿的直接围岩。

（一）上太古界色尔腾山群（）:

由一套深变质的混合岩、角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩和蜕变质作用形成的片岩、千糜岩等岩石组成。

根据岩石的变质程度和岩石矿物组合,该套地层分为三个岩段、六个亚段、十个岩层（表1-2）。

现由老至新分述如下:

1、混合岩段（）

主要出露于矿区中部和东部,受大南山背斜构造控制,总体走向280~300°,倾向北东,倾角60~90°。

局部倾向南西。

按其混合岩化程度、脉态形态、脉体含量多少等,划分出强、中、弱三个混合

上表1-2太古界色尔腾山群地层表

界群段亚段代号岩性描述厚度（m）

上太古界色尔腾山群片岩段Ar3sr3灰绿色斜长黑云母片岩、绿泥片岩>1700

片麻岩段第三亚段Ar3sr23千糜岩化斜长黑云片麻岩>130

第二亚段Ar3sr22-2黑云角闪斜长片麻岩235

Ar3sr22-1绢云石英片岩（千糜岩）150

第一亚段Ar3sr21-2黑云角闪斜长片麻岩夹绿泥黑云片岩130

Ar3sr21-1斜长片麻岩>150

混合岩段第三亚段Ar3sr13-G混合岩化黑云斜长片麻岩86.96

第二亚段Ar3sr12-t条带状混合岩145

Ar3sr12-m条纹、条带状混合片麻岩135

第一亚段Ar3sr1-γ混合花岗岩582.18

岩带。

（1）强混合岩化带（第一亚段）

混合花岗岩（Ar3sr1-γ）主要出露于矿区东南一带,岩石呈肉红色不等粒状花岗变晶结构,块状构造。

脉体矿物成份由微斜长石和石英组成,含量大于85?

。

基体矿物成份由黑云母、绿泥石和斜长石组成,含量小于15?

。

岩石中交代净边结构、交代残留结构明显。

厚度582.18米

2中等混合岩化带第二亚段

条纹、条带、眼球状混合片麻岩（Ar3sr12）:

主要出露于矿区中部和北部混合花岗岩两