矿区参考资料地质特征开采方案设计Word文件下载.docx
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上部为铝系,稳定性较好,铝矿中的粘土岩,一般符合硬质耐火粘土材料的要求,常位于铝土矿之顶、底板,当无铝土矿出产时,铝矿系中的一部分或大部分均可构成硬质粘土原料。
另外铝矿系中常夹炭质粘土岩或炭质页岩。
现将九架炉组铝铁岩系层序列述如下:
上覆地层:
摆佐组(C1b)灰色一中厚层灰岩夹角厚灰岩,层间普通夹灰色薄层粘土岩或页岩。
薄层铁质粘土岩,夹铝土质粘土岩透镜体,沿走向上相变为炭质粘土岩,顶面起伏不平。
厚约0.15—0.50m
灰色厚层致密硬质粘土岩,具水平纹层。
厚约2.40m
黄灰黄绿高岭石粘土岩,中厚层状。
厚15—20cm
灰色致密铝土矿,见条带状构造,见黑色炭质结核。
一般0.2cm±
厚1.5m
浅灰色致密铝土质岩粘土质。
厚0.8m
浅灰色土状、块状铝土矿,具层理,顶部见20—40cm深的冲刷坑,坑内为黄灰色高岭西粘土岩,并含铝土矿细砾岩,砾岩1—2mm。
上部见较多直径3—5mm的淋滤管,垂直顶面向下延伸。
长1—5mm不等。
下部夹黄铁矿结核,形状不规则。
厚1.5m
灰色致密铝土矿,质硬,断口平整。
厚0.6
浅灰色铝土质粘土质,性脆质硬,层性好,并具纹层构造。
厚1.5m
深灰色铝土质粘土岩,性脆,破碎状,略具层理,局部见小透镜状碎屑粘土岩时含炭质而显灰黑色。
黑色炭质粘土岩、页岩夹煤线。
厚0.6m
紫红色薄层含铁粘土岩、铁质页岩、夹薄层透镜状及结核状致密赤铁矿。
紫红色含量铁粘土岩、铁质页岩绿泥石粘土岩、菱铁矿、黄铁矿透镜体。
黑色炭质粘土岩,灰至浅灰色粘岩,底部常见粘土岩、灰岩、白云岩等小砾石。
厚约0.25m
下伏地层:
高台组厚层块状白云岩
矿体产出特征
铝土矿产于九架炉组铝铁岩系上部的铝矿系中、下部,呈似透镜体产出。
矿体长1200m,宽150—400m,矿体厚0.82—9.97m,平均厚3.59m,矿体倾角18—44o,铝硅比3.8—18.5,平均8.3。
矿体内有5个无矿天窗。
矿石分低铁铝土矿和高铁铝土矿两类,低铁铝土矿A12O3平均为71.02%、SiO2为7.87%、铝硅比9;
高铁铝土矿A12O3平均为60.41%、SiO2为8.9%、Fe2O3为7.15%、铝硅比6.7。
矿体内部结构较为复杂,当高台组白云岩为岩突起时,易形成无矿天窗,夹石易出现于边缘部位。
矿床开采技术条件及水文地质条件
1、水文地质条件
矿区内地势整体中间低,两边高,一般海拔1337—1490m,矿区中部当地最低侵蚀基准面标高1337m,白泥坝河由北向南流入地下河,其两侧有数条冲沟汇入白泥坝河。
含水层有高台组白云岩裂隙含水层、摆佐灰岩、栖霞灰岩、茅口灰岩层压水等。
矿区内水文地质条件较复杂,深部开采宜预防突水事故。
综上所述,矿山水文地质条件属于复杂类型。
2、工程地质条件
矿工内矿层走向NE20—32o,倾向南东东,倾角20—40o,矿体为似透镜状,厚度较薄,属缓一中等倾斜矿体,矿体埋深80—180m,最大垂深220m,部分矿体出露于当地侵蚀基准面以上,开采时应以坑采为主,露天开采为铺。
铝土矿直接顶底板为铝土矿、铝土页岩、铁质页岩、杂色粘土岩等,机械强度差,稳固性差,易造成冒顶事故,开采时应注意加强顶板管理。
综上所述,矿山工程地质条件属于中等—复杂类型。
3、环境地质条件
清镇市铝矿厂矿山矿区地表多为荒坡,未见民房及重要建筑物,在自然条件下,基本没有崩塌、滑坡、泥石流、塌陷等不良地质环境条件存在。
但矿区采矿时间长久,地表及浅部老硐较多,随着地下开采空间的形成并不断扩大,地表开裂及小范围塌陷可能会出现,矿山井下开采时要预留足够的保安矿柱、严格控制单个采空区面积,加强采空区顶板管理工作。
采矿废渣要定点排放,预防水土流失及环境污染。
采区局部有小型岩溶存在,要预防产生小范围塌陷的可能。
综上所述,矿山环境地质条件属于中等类型。
矿山开采
矿山境界及储量
1、矿山境界(范围)
矿区范围拐点坐标表
拐点号
X
Y
1
2944826
2
2944960
3
2945320
4
2945082
矿区面积0.1593平方公里,开采标高为+1460m~+1300m。
2、储量
根据矿山面积、矿层厚度、倾角、比重,考虑近期开采消耗储量,截止目前本矿山铝土矿保有储量为:
32.29万吨。
矿山生产能力及服务年限
1、矿山工作制度
矿山设计按年工作晶300d计算,每天二班作业,每班8h,每天净运输时间为12—14h。
2、设计生产能力及服务年限
(1)生产能力
根据采矿许可证,矿山生产能力为2万t/a。
(2)设计利用储量
矿山保有资源量(333)为32.29万吨。
设计利用储量(333)=32.29万吨
(3)可采储量
可采储量=(设计利用储量-永久矿柱损失)×
回采率
经计算,本矿井永久性矿石柱损失4.84万t,回采率取80%,可采储量为21.96万t。
(4)服务年限
T=矿井可采储量/[矿井年产量×
(1-贫化率)]
=21.96/[2×
(1-10%)]
=12.2≈12(年)。
根据计算结果,矿井服务年限12年。
地下开采部分:
(一)开采范围、保有储量、开采规模和服务年限
1、开采范围
矿山采矿证采标高为4160—1300m,本次设计中露天开采1446—1374m之间矿体,为保障矿山开采安全,在地采与露采之间留20m左右的隔离矿柱。
根据矿山实际开采过程中地下开采矿体的赋存情况,该部分矿体主要分别于1358m—1300m,所以本次开采设计确定地下开采矿体的范围为1358m—1300m。
2、保有储量
整个矿山,根据矿山面积、矿层厚度、倾角、比重,考虑近期开采消耗储量,截止目前本矿山铝土矿保有储量为:
地采部分(不含露采与地采间隔矿柱),根据地采所占面积,比例算出。
地采部分的储量约为16.15万吨。
开采规模
矿山整体规模为2万吨/年,前文中已叙述,设计露采规模为1万吨/年,所以设计地采规模为1万吨/年。
服务年限
地下开采,由于地采和露采间隔矿柱已去除,所以永久矿柱按10%计算,回采率取0.8
=(16.15-1.61)×
0.8=11.63万吨
服务年限=可采储量/[年产量×
=11.63/[(1-10%)]=12.9≈13年。
综上所述,根据储量和经济效益得实际情况,矿山地下生产能力确定为1万吨/年,有效服务年限为13年。
(二)矿井开拓及采掘巷道布置方式
根据矿区地形地质条件、开拓现状和矿层赋存情况。
考虑采用主平硐—暗斜井开拓方式,风井为平硐。
从较低部开掘主平硐,到位后掘进暗斜井与各个中段平巷相连,矿体侧端由回风上山,回风上山通过总回风巷、回风斜井与风井连通,完成矿井的开拓任务。
矿山主平硐们于矿区东南部洼地缓坡+1356m水平标高,坡高3‰,方位角270o;
暗斜井起坡点位于矿区中部+1328m水平标高,矿体底板内,坡度33o,方位角112o;
风井位于矿区中南部+1390m水平标高,坡度3‰,方位角50o。
矿山设计采用房柱式采矿法进行采矿,中段高度取20—25m,则矿房工作面斜长为40—50m,以一阶段一个工作面同时生产,达到年产1万吨规模。
(三)井筒装备与布置
1、主平硐:
主要用于运矿石、进风、排水、铺设管线、提升,主平硐20米采用砌碹,井口标高为1356m。
2、风井:
主要用于排风和进出人员,井口20米采用砌碹,井口标高为+1390m。
井筒名称
井口坐标
井口
标高
方位角(度)
倾角(度)
井筒长度
主井
2944845.95
.40
1356.6
270
3‰
350
风井
2994917.59
.92
1391.5
50
(四)采矿方法
铝圭矿直接顶底板为铝土矿、铝土页岩、铁质页岩、杂色粘土岩等,机械强度差,稳固性差,易造成冒顶事故,开采时应注意加强顶板管理。
工程地质条件属中等—复杂类型。
根据上述条件,经可用采矿方法的比较,选择采用浅孔落矿房柱式采矿法采矿。
主平硐断面、暗斜井断面及支护图说明书
序号
名称
规格及型号
断面积
7.8m2
5
砂
f=10-12φ>
7mm
水泥
C25硅酸盐水泥
6
水灰比
0.40~0.50
砌碹厚度
250mm
7
砼配合比
水泥:
沙=1:
水沟
300×
300mm
中段井巷断面及支护说明书
7.0m2
100mm
1、采场布置及构成要素
依据矿体平缓产状和矿岩和稳固程度,中段运输平巷沿矿体走向布置,中段高度取20—25m,中段斜长为40——50m;
中段运输平巷内沿走向布置矿块。
矿房长轴垂直走向布置,矿房长度即为中段间隔斜长,矿房跨取15m,矿柱的边长或直径取3—5m,间距取10—20m;
3—4个矿房间留连续条带状矿柱,矿柱宽度一般取4—6m,开采深度加大取大值。
2、采准切割工作布置
采准工作包括掘进中段运输平巷、电耙绞车硐室、放矿溜井、人行通风道、切害巷。
中段运巷布置在矿体靠近底板处;
由其一侧向每个矿房的中心线位置掘进放矿溜井;
对应放矿溜井在矿房下部矿柱内开掘电耙绞车硐室;
沿矿房中心线并紧贴底板掘进行人通风道,回采时就以此作为自由面;
行人通风道未端用联络平巷连通,联络平巷又作为回风平巷使用,当矿体厚度较大时开向靠近顶板,与行人通风道之宰采用短天井连接;
在矿房下部边界处掘进切割平巷,作为矿房下部起采自由面及相邻矿房间的通道。
3、回采工作
(1)回采方式及顺序
矿房的回采方式,随矿体的厚度不同而不同。
矿体厚度小于2.5—3m时,整层回采,一次采完全厚;
厚度大于2.5—3m时以2.5高为一分层,分层回采。
拉底从切割巷与行人通风道交口处开始,从切割巷沿垂直矿房长轴方向推进。
拉底层高度取2.5—3m。
拉底工作面布成直线型或阶梯型,孔深2.4—3m。
随拉底工作面向前摔倒进,按规定尺寸和间距切出矿房两侧的规则矿柱。
整个矿房底面应一次拉完。
挑顶是在拉底工作全部完成后开始,其顺序也从切割巷沿垂直矿房长轴方向推进。
矿体厚度在5m以内,采用YSP—45型凿岩机向上一次挑完,孔深2m左右做到不损顶板;
当矿体厚度为5—10m时改用向上梯段工作面分层挑顶,每分层2.5m,工人须站在留矿堆上作业。
(2)回采工艺
凿岩:
用YSP—45
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