哈密图拉尔根铜镍矿区第四章采矿.docx

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哈密图拉尔根铜镍矿区第四章采矿

第四章采矿

4.1开采范围及开采技术条件

4.1.1开采范围

4.1.1.1开采范围

哈密图拉尔根铜镍矿区内较大规模的岩体有3个，分别编号为①、②、③号岩体，其中①号岩体为区内基本查明的主要含矿岩体，该岩体主要分布在矿区中部，地表控制长740余米，宽30～40m，呈北东－南西向延深，岩体产状124°∠68°。

钻孔深部验证显示，在9线往南西方向有延伸，总长不小于1250m，水平厚11.85m。

总矿量1601.1867万t，其中333级富矿矿石量86.83万t（＞1％），控制深度在900m标高以上，为本次设计开采范围。

4.1.2.2开采方式

在开采范围内主要矿体埋藏在地表以下900m标高之间，矿体埋藏较深，矿体倾角较陡，地表地势平坦，不宜露天开采，设计采用地下开采。

4.1.1.3开采顺序及首采地段确定

①号岩体走向长约900m，厚度5～10m，氧化带深度6～8m，矿体出露地表，富矿体埋藏深度在910m～1190m标高之间，而且1190m到1100m逐渐歼灭，富矿量仅为86.83万t，地表至1200m标高矿石量为738.6450万t，占总矿量的46％，1200m标高至900m标高矿量813.7887万t，占总矿量的51.0％；900m标高以下矿量48.7563万t，占总矿量的3.0％，以及该矿平均品位不高，平均品位Cu0.38％，Ni0.56％，Co0.04％等条件，设计采用自上而下的回采顺序。

首采地段确定：

首采地段一般选择矿体条件较好（矿体厚大、连续、储量集中）资源可信程度高，品位较高的矿段，以提高矿山前期的经济效益的原则，为减少投资，投产快，早见效益，设计采用900m～1100m段和地表至1200m段两个方案进行比较，见表4-1。

表4-1首采地段比较表

序号

可比项目

单位

方案一：

900～1100m段

方案二：

地表－1200m段

（一）－

（二）差值

备注

一

矿山总地质矿量（333）

品位:

Cu

Ni

万t

％

％

1601.1887

0.38

0.56

1601.1887

0.38

0.56

二

首采地段地质矿量

地质矿量（333）

万t

813.7887

738.645

品位:

Cu

％

0.373

0.30

Ni

％

0.558

0.41

Co

％

0.04

0.03

三

首采地段采出矿量

万t

739.81

671.50

采出品位

Cu

％

0.328

0.264

Ni

％

0.491

0.361

Co

％

0.0352

0.0264

四

首采地段规模及服务年限

规模

万t/a

30

60

下面单中段只能完成30万t/a

服务年限

a

24.66

11.19

13.47

五

基建工程量及基建时间

基建工程量

m3

136733

113944

22789

基建时间

a

3.0

2.0

1.0

六

可比投资

万元

3633

3028

605

七

前期年收入

采选金总属量:

Cu

t

18199

14625

3574

选矿回收率75％

Ni

t

29060

21332

-7728

选矿回收率80％

总销售收入

Cu

万元

31848

25592

Ni

万元

226668

166390

共计

万元

66534

八

技术条件

年平均销售收入

万元

10483.22

17141

6657.78

勘探工作

矿石质量

较高

偏低

较富

较贫

九

优缺点

优点

1、可比投资少605万元；

2、基建工程量少22789m3；

3、基建时间短1年，一个中段生产；

4、首期服务年限长11.19年；

5、首期年销售收入多6657.78万元。

缺点

1、基建工程量比方案二多22789m3；

2、基建时间多1年；

3、可比投资多605万元；

4、两个中段同时回采；

5、需留矿柱，开采顺序不合理，安全管理难度大。

1、地质品位偏低；

2、勘探程度低；

3、总销售收入比方案一少66534万元；

4、不留矿柱，开采顺序合理；

经过上述两个方案的比较，首采地段安排在地表至1200m段，单中段回采可完成60万t/a规模，可服务11.19年，基建工程量少22789m3，基建时间少1年，可比投资少605万元，但矿体勘探程度偏低，矿石品位低，年平均销售收入比方案一多6657.78万元，总的回采顺序自上而下，符合开采规范要求，设计推荐地表至1200m段为首采地段。

4.1.2开采技术条件

4.1.2.1工程地质特征

①号岩体主要分布在矿区中部，现地表控制长740余米，宽30～40m，呈北东－南西向脉状延伸，平面形态呈北东宽、南西窄，中间略有膨大。

岩体产状124°∠68°，岩体性质同构造基性－超基性杂岩体，其岩石类型有角闪橄榄岩、斜辉橄榄岩，角闪辉长岩等。

物探磁法推定及钻探验证岩体沿走向向北东翘起，向南西侧伏。

该杂岩体受区域性韧性剪切带之次级构造控制，具多期侵位特征。

地表由岩体中心向两侧可见明显的角闪橄榄岩相－辉长岩相等岩相分带，具一定岩相分异特征。

杂岩体内蛇纹石化、透闪石化、滑石化、绿帘石化发育。

岩体与围岩界线清晰，构造侵入特征明显。

矿体产于①号基性－超基性杂岩体内，受区域性大断裂的次级构造破碎带控制，赋矿岩石为角闪橄榄岩。

含矿岩体具有较为明显的角闪橄榄岩相，辉长岩相等岩相分带，两相岩石均有矿化，而以角闪橄榄岩相中的矿化为主。

4.1.2.2矿体特征

地表矿体呈较为稳定的脉状、NE－SW向延伸，长740余米，随岩体形态变化而具膨大狭缩、分枝复合现象。

矿体产状124°∠68°～74°，宽5～10m，最宽处达12.1m。

地表镍元素表现出局部富集特征。

一般Ni平均品位：

0.24～0.42×10-2，最高1.53×10-2；Cu品位最高5×10-2以上，但由于Cu元素化学活动性强，地表次生淋滤富集现象发育，所以Cu品位表现出局部富集或贫化的现象。

地表矿体沿走向品位变化系数27％，厚度变化系数39％，总体沿走向变化稳定。

矿体地表以氧化矿为主。

物理风化作用强烈，但氧化深度不大。

据物探激电方法测定，氧化带深度在6～8m之间。

地表所见矿石由于受区域性的动力作用和氧化作用影响，矿石极为破碎而呈碎裂块状、碎粒状、“羊粪蛋状”，常反映为鲜艳的绿色、醒目的褐黄色杂色带或杂色团块。

矿石以含表生的次生孔雀石、褐铁矿、黄钾铁矾为特征，局部地段（矿体东端）见有星点状分布的古铜黄色的火焰状镍黄铁矿。

深部矿体特征：

矿体赋存在①号杂岩体中，岩体具全岩矿化，但矿化富集有向岩体顶板集中的趋势，岩体在陡缓转折端，往往形成脉状特富矿体，矿石呈块状，无脉石矿物，最大视厚可达3.95m，最高Ni品位在6×10-2以上。

从钻孔深部验证情况来看，该矿体由地表向深部厚度变大，品位变富，其中在P-17线所施工的ZKl703、ZKl704孔中还打到了隐伏的工业富矿体。

矿体呈似层状、脉状、囊状产出，沿倾向具波状起伏，膨大狭缩特征，沿走向，总体北东浅、南西深，钻探验证，矿体最大埋深541.54m（ZK3301）。

其分布主要受杂岩体岩相带及岩相接触带间脆－韧性构造破碎带控制。

局部矿体产于杂岩体向深部变缓部位，杂岩体在此处剖面形态呈岩盆状，囊状矿体主要赋存在岩体边部，矿体形态受岩体边部形态制约，其产状基本与角闪橄榄岩相带相一致。

各孔赋矿岩石主要为角闪橄榄岩，局部为角闪辉长岩。

矿体与围岩呈渐变过渡关系。

综合分析地表及钻孔见矿情况，①号矿体总体沿倾向及走向均表现为品位变富，厚度变大。

沿走向矿体总体表现出以下特点：

在埋藏深度上，东浅西深；在矿体厚度上，东薄（甚至尖灭）西厚；在矿体产状上，东缓西陡。

矿石体重：

3.38t/m3，岩石体重：

2.70t/m3，矿岩松散系数：

均为1.60，矿石硬度f=11，岩石硬度f=6～12。

4.1.2.3水文地质条件

本区属内陆干旱气候区，多风而少雨，昼夜温差较大，极度干旱的气候导致了强烈的蒸发作用，致使蒸发量远大于降水量。

区内无地表水体及地表水流，仅极少次的暴雨可产生短暂性地表散流，但很快便消失。

本区的气候、地形、岩性及构造影响并决定着地下水的形成和运移。

本区气候对矿床充水的意义是很大的，长期干旱少雨致使蒸发量远大于降水量，但也偶尔出现短暂暴雨，形成暂时性地表水流，使低洼地带积水。

因此，必须对暂时性地表水流引起注意，否则会造成在开采时流入矿井成为矿床的主要充水因素。

综上所述，本区由于蒸发强烈降水微弱，地下径流条件差，从而决定了地下水的多年性补给形成方式，以及迟缓的运动条件。

虽然岩层裂隙较为发育，但也不能促成地下水的富集，所以矿区可能为以静储量为主的简单水文地质类型。

矿坑涌水量：

由于地质资料为普－详查中间地质报告，没有对水文地质进行专门的论述，只能根据相近矿山资料类比，并考虑了开采后矿体围岩裂隙导水性有所增强及降雨和融雪对矿坑的补给因素，估算了矿坑的涌水量。

正常涌水量150m3/d；

最大涌水量300m3/d。

4.2采矿方法

4.2.1采矿方法选择

经过对开采技术条件的分析研究,认为该矿矿体属厚到中厚,矿体倾角为倾斜到急倾斜,矿岩稳固性较好，矿岩富水性弱等特点,在技术上适合本矿的采矿方法有空场法（分段空场法和浅孔留矿采矿法）和分段崩落法、充填采矿法。

充填采矿法虽然损失贫化小，能适应矿体的变化，但采矿工艺复杂，采矿成本高，本矿矿石品位低，在经济上采用该法不合适，较为适合的采矿方法只有分段空场法、留矿采矿法和分段崩落法三种，下面就上述三种采矿方法进行比较，见表4-2：

表4-2采矿方法比较表

序号

比较内容

单位

采矿方法

备注

分段空场法

分段崩落法

浅孔留矿法

1

地质矿量（333）

品位:

Cu

Ni

万t

％

％

1601.1887

0.38

0.56

1601.1887

0.38

0.56

1601.1887

0.38

0.56

含900m以下矿量

2

综合采矿损失率

％

20

25

12

3

综合采矿贫化率

％

12

25

8

4

采出矿量

采出品位:

Cu

Ni

万t

％

％

1455.63

0.334

0.493

1601.1887

0.285

0.42

1531.5718

0.35

0.515

5

采出金属量

Cu

Ni

万t

万t

4.862

7.176

4.563

6.725

5.36

7.888

6

矿山规模

万t/a

60

60

60

7

服务年限

a

24.3

26.69

25.53

8

矿块生产能力

t/d

450

300

100

9

同时工作采场数

个

6

7

20

10

采切比

m3/万t

654

654

420

11

经选后的金属量

Cu

Ni

t

3.646

5.741

3.423