国土资源学课程设计武安市常寨小汪区矿产资源评价本科论文Word下载.docx
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西寺庄村、东寺庄村、北庄村、中寨村、南庄村、井沟村、顿井村、常寨村、小汪村、东高北村、南高北村、北高北村、集乐村、东梁庄村、北梁庄村、贺赵庄村、东万安村、中万安村、西万安村、南井村和集乐村等二十一个村组成。
全乡共有10049户,38688人,地理面积66.5平方公里,耕地面积4.1万亩。
地面企业有铁矿,选厂,石子厂,砖厂,白灰厂等。
第二节交通状况
矿区间均有简易公路相连,矿区有通至309国道的柏油公路,且南邻邯长公路,交通较为便利。
第三节评价区地质特征
矿区位于太行山东麓山前(低山)山丘地带,地形地貌简单。
矿区出露地层主要有第四系上更新统冲洪积黄土层,其下有灰岩和燕山期的岩体侵入,形态极不规则,为燕山期的岩浆岩和中奥陶统(O2)石灰岩,岩浆岩主要为细粒闪长岩、闪长玢岩,中奥陶统(O2)石灰岩为薄层灰岩和厚层灰岩。
覆盖层之下为中奥陶统马家沟组石灰岩地层,岩浆岩为燕山期中酸性闪长岩,地质构造简单。
矿体常赋存于中奥陶统石灰岩与燕山期闪长岩的接触部位,矿体一般呈似层状、透镜状或囊状等,产状受接触带的控制,一般与接触带一致,以东西向产出为主,近于直立。
据调查部分外围开采的矿井,深度在200米左右出现地下水,是地表水渗入,水量不大,但在雨季要防止裂隙水加大。
本矿区地质构造及水文地质条件简单。
第二章矿产资源评价方法
矿产资源的评价方法有两种:
一种是地质评价(又称定性评价和相对评价);
另一种是经济评价(又称定量评价或绝对评价)。
矿产资源评价主要是评价其开采条件和开发技术的可能性以及经济上的合理性。
地质评价是对矿产资源的自然、技术和经济进行综合论证,是整个评价工作的基础;
经济评价则是对矿物原料的开发利用进行经济效果论证,是定量的指标来论证矿产资源开发利用的合理性和经济效果的大小。
第一节地质评价
地质评价是应用地质技术的方法,从地质矿藏本身的形成、分布规律与工业技术的要求出发,研究矿产资源远景与开发有关的各种要素(主要是矿床类型、储量、质量及其开采条件等)。
以便确定其是否具有工业价值,提出开发利用可能性的依据。
地质评价一般选用的评价指标:
1、矿床类型
矿床类型有矿床成因类型和矿床工业类型之分。
不同的矿床类型,影响着采矿、选矿和治金工业的冶炼方法与工艺流程。
在同一矿床类型中,由于矿床规模、形态、产状、空间分布和物质成分的不同,它们对采矿、选矿和冶金工业的冶炼方法和工艺流程也有着不同程度的影响。
此外,矿床类型的划分,可以对某一地区的矿产远景作出估计,并为矿山开采计划提供依据。
2、矿产储量
矿产储量是经过地质勘探手段,查明埋藏地下的资源数量。
固体矿产资源储量可分为储量、基础储量和资源量三大类16种类型。
(1)可采储量(111):
探明的经济基础储量的可采部分。
(2)预可采储量(121):
但只进行了预可行性研究,可行性评价结果的可信度一般。
(3)预可采储量(122):
控制的经济基础储量的可采部分。
经过了详查阶段工作程度的要求,预可行性研究结果表明开采是经济的。
可行性评价结果的可信度一般。
矿产储量的大小,特别是设计储量和远景储量,决定未来企业可能的生产规模、投资额和生产年限。
3、矿石质量
每个矿床的工业价值不仅决定于矿石储量的多少,而且还决定于矿石质量的差别,其中影响矿石质量的因素主要有以下几个:
①矿石自然类型:
因为不同的矿石自然类型有不同的工艺技术加工条件和不同的工业用途,所以这是影响矿石质量的重要因素之一。
②矿石品位:
这是决定矿石质量的最关键的指标。
在其他条件相同的情况下,矿石品位高低直接影响着生产成本。
③矿石的加工技术特性:
它主要指影响矿产加工利用的一系列因素。
一般是指矿床中主要有用成分的品位及其存在形式、使矿石加工过程复杂化或增加成本的可能性等。
对于一般作为建筑、造型、压电熔剂、耐火等用途的非金属矿物来说,主要是指它们的各种物理机械性质和加工性能。
④矿石的综合利用:
组成金属和非金属矿产的矿物成分一般是不均一的。
根据矿石中矿石矿物和脉石矿物的比例,可分为块状矿石和浸染状矿石;
根据矿石中所含的有用组分,可分为简单矿石和复杂矿石。
各种矿产类型都有着不同的综合利用价值。
矿床品位越高,冶炼一吨矿产所消耗的矿石就越少,经济效果就越大。
高品位的富矿可以不经过选矿直接入炉冶炼。
贫矿需经过选矿、烧炼后才能使用,从而会增加投入和生产费用。
4、矿床开采条件
矿床的开采条件主要指矿体产状、形态及大小、矿层厚度、埋藏深度、矿石顶底板围岩的机械强度和稳定性,以及矿区的水文地质和地貌气候条件等。
这些条件对矿山的基建投资生产成本、生产规模等产生巨大影响,是选择矿山开采方式的重要技术因素之一。
尤其是埋藏深度,不仅决定着开采方案的确定,还影响着剥离系数的大小。
而剥离系数则是影响露天开采时技术复杂程度和成本高低的主要因素。
5、矿区自然经济条件
矿区所处的经济地理条件,主要指矿床的经济地理位置和该矿的矿产资源在国民经济中的需要情况。
其所处地理位置是否适合生产布局,特别是矿区的交通运输条件是否方便,对于大型、开采量大的矿床有重大意义。
6、矿石的贫化率
贫化率:
在矿床开采过程中,采下的矿石由于废石混入或由于矿石中有用矿物形成粉末而损失,致使采出矿石的品位低于地质品位,叫做贫化,贫化的程度是用贫化率“百分数”来表示。
引起矿石损失的原因较多,但主要因素有两个方面:
(1)由于矿床地质构造,水文地质条件的影响和破坏,矿体埋藏条件复杂,在当前技术条件下难以采出而造成的矿石损失;
(2)为了保护井筒或地表重要设施所留的保安矿柱或在采区中所留的矿柱,由于回采条件困难,这些矿柱不能全部采出而造成的损失。
第二节经济评价
经济评价是在地质评价的其础上,从国民经济发展需要、当前技术水平与矿藏合理利用原则出发,应用经济和技术经济的方法,全面分析各种因素(包括自然与社会经济两个方面)对矿藏开发利用的影响,以论证其开发利用的经济效果。
这项工作涉及自然、技术和经济等各个方面。
对矿产资源的经济评价是从数量上来了解各个矿床所提供的产量和价值,以便更全面地评价各矿产资源开发利用的经济效果。
一般选用以下指标:
1、年开采能力(年生产力)
矿产资源的年开采能力一般用年产量来表示,是对矿物原料资源进行经济评价时重要的一个数据指标。
每个矿山年生产力的确定,决定于矿床规模(Q)和企业年限(T)。
假设最大的年生产量为A,则:
A=Q/T或A=Q•Kn/T•Kp
其中,Kn—选矿时矿石回收系数;
Kp—开采时矿石贫化系数。
确定年开采能力时,还要考虑采矿技术条件的可能性。
因为每个矿山每年的生产规模既决定于采矿系统的机械化状况、开采地段设计要素的大小,又受到矿石硬度、厚度、矿体产状、倾角及稳定性和矿区水文地质条件的制约。
2、投资
具有相同生产规模的矿山企业,投资量越大,矿床开发利用的经济效果就越差,所以投资量的多少是评价矿床开发利用价值的决定性因素之一。
从投资的角度对矿床进行评价,不仅要看总投资的多少,而且要看投资比例的高低。
投资比例=总投资/年生产力。
一般的规律是,随矿山的年生产能力的增加,投资比例有所降低,从而开发利用的经济效果更加显著。
3、成本
每个矿山企业的产品取决于:
采矿方法和系统、年生产能力、总投资和投资比例。
这些因素是相互联系的,不是单个因素起绝对性的作用,必须综合考虑,才能对产品成本做出确切的评价。
每个矿山企业开采和选矿的成本,包括工资、材料费用、电能、地质勘探费用偿还率、固定资产折旧费用等。
产品成本的确定,一般采用经验公式来估算,因为总成本(n)是矿床地质储量(Eo)、矿床厚度(m)、矿体与覆盖层厚的比值(s)、品位(ao)的函数,所有n=f(Eo••••m•s•ao),各参数不能单独确定成本高低。
4、价值
所谓“价值”就是矿山最终产品的价格。
运用“价值”指标对矿物原料进行经济评价时,一般采用精矿(即采矿及选矿企业的成品)的价格。
矿石价格与品位有关(采出矿石品位45%,售价550元;
品位40%,售价450元;
品位35%,售价370元)。
5、利润
矿床开发的利润,即矿石本身的提取价值扣除矿床资源的技术加工成本的剩余部分。
一般的计算公式:
W=c×
g×
(1+a)×
(Q-P)-R
式中:
W为企业可以获得的利润;
c为该区地质储量;
g为该区矿石回收率;
a为矿石的贫化率;
Q为每吨矿石的销售价格;
P为每吨矿石的开采成本;
R为
第三章铁矿资源评价
铁矿资源属于矿产资源,矿产资源的评价,主要是评价其开采条件和开发技术的可能性以及经济上的合理性。
第一节常寨小汪区铁矿资源地质评价
一、矿床类型
本矿区绝大多数矿属于接触交代变质型铁矿,大部分形成于接触带,有的矿体可延伸到非矽卡岩的围岩之中,矿体常成群出现,形态复杂,多呈透镜状、囊状、不规则状和脉状等,矿石矿物成分较复杂。
铁矿石以块状构造为主,次为浸染状、斑点状、团块状和角砾状构造。
该类铁矿常伴生有可综合利用的铜、钴、金、银、钨、铅、锌等;
甚至构成铁铜、铁铜钼、铁硼、铁锡、铁金等共(伴)生矿床。
大多数热液型铁矿体较小,常成群出现。
矿体呈脉状、透镜状,多见分支复合,膨胀收缩,尖灭再现现象。
矿石组合简单,矿石品位一般较高。
矿床规模以中小型为主。
二、矿产储量
该矿区矿体总储量为655234.8吨。
三、矿石质量
每个矿床的工业价值不仅取决于矿石储量的多少,而且还取决于矿石质量的差别,其中影响矿石质量的因素有:
(1)矿石自然类型:
接触交代型铁矿。
(2)矿石品位:
该矿区内的铁矿品位位于45%-50%之间,其中以45%居多,采出矿石品位大多是43%-45%。
(3)矿石的加工技术特性:
由于埋藏深度合适,覆盖岩体类型简明,所以加工过程简单、易行。
(4)矿石的综合利用:
经过进一步加工后可有不同的综合利用价值。
四、矿床开采条件
矿区地质条件简单,地层呈单斜状产出,走向以东西走向为主,产状10-15度,倾角在8-60度之间。
矿体一般呈现似层状或透镜状,平均厚度在1-6米之间,局部可达10米,厚度稳定。
被黄土层覆盖4-80米不等,矿体埋藏深度多在120-250米之间。
该矿中奥陶系中统灰岩为含水层,闪长岩为隔水层,含水层厚度多在140-200米之间,应谨防突水事故。
五、矿区自然经济条件
本矿区绝大多数的铁矿位于低山丘陵区,地形地貌简单,多有黄土层覆盖。
地质构造简单,部分矿体以断裂构造为主,矿层水量很小。
矿区有简易的公路相连,交通便利。
武安市铁矿民采矿点较多,铁矿石产量较大,品位较高,品种齐全,是当地税收和农民的主要经济来源,由于其距邯郸钢铁厂、安阳钢铁厂、邢台钢铁厂较近,铁矿石一直畅销。
根据国家钢铁生产现状,目前铁矿石产品供不应求,铁矿石价格不断上升,由于矿石品位较高,品位变化稳定,矿石具有较好的销售市场。
第二节常寨小汪区铁矿资源经济评价
一、年开采能力
该矿年生产能力为110500吨/年,矿区26个矿中,大多数矿的开采能力为5000吨/年。
武安市西寺庄乡西窑常虹铁矿年开采能力较大,为8000吨/年;
武安市西寺庄乡常寨顺利铁矿年开采能力较小,为1000吨/年。
二、投资
根据调查计算得到该矿总投资为10063.34万元,投资比例=总投资/年生产力=910.71元/吨。
三、成本
每个矿山企业的产品成本取决于:
经计算得矿石的成本在120元—150元左右。
四、价值
矿石价格与品位有关,如下表所示:
采出矿石品位/%
45
40
35
售价/元
550
450
370
以此计算矿区26个矿的矿石价格,其中以武安市西寺庄乡常寨村4号铁矿和武安市西寺庄乡常寨顺风岭铁矿矿石价格最高,为550元/吨。
其余大多数铁矿矿石价格都在370-450元/吨之间。
五、利润
该矿区的利润为17463.22万元。
R为该矿区的基建投资。
第四章资源用途的评价研究
以武安市西寺庄乡常寨环保一号铁矿为例:
第一节概述
一、矿区概述
该企业名称为“武安市西寺庄乡常寨环保一号铁矿”,采矿许可证号为:
130********00号,有效期为三年,自2002年12月至2005年12月,矿区位于常寨村北,有简易公路直通矿区,东午铁路从矿区西侧通过,交通较为便利。
矿区面积0.021平方公里,以A、B、C、D、E、F六拐点坐标为界,其各点坐标值为:
点名xy
A407171038509500
B407171038509580
C407168038509580
D407168038509500
E407150038509600
F407150038509500
最低开采水平为H=140m。
井口坐标:
主井:
x=4071528.74,y=38509569.33H=354.34
该区域地形属低山丘陵区,相对高差40m左右。
气候为大陆季风气候,平均气温13.2OC,年平均降雨量560mm,无霜期210天。
矿区耕地较少,采矿业为当地农民主要经济来源之一。
二、矿区地理位置及交通
该矿区行政区划属武安市西寺庄乡常寨村,矿区间有简易公路相连,交通便利。
三、气候条件
该区域属大陆季风气候,平均气温13.2℃,年平均降雨量55毫米,多集中在7-8月份,最大降水量1159.3毫米,最小降水量318.2毫米。
全年主导风向:
冬季西北风,夏季东南风,平均风速4.0米/秒,无霜期209天。
四、方案编写依据
1、武安市矿产资源开发技术服务中心提供的《武安市西寺庄乡常寨环保一号铁矿储量核实报告》。
2、武安市西寺庄乡常寨环保一号铁矿矿区范围图。
3、武安市西寺庄乡常寨环保一号铁矿采掘工程及储量计算平面图。
4、武安市环保局批准的该矿环境影响报告。
第二节铁矿石需求现状及预测
根据国家钢铁生产现状,目前铁矿石产品供不应求,铁矿石价格不断上升,根据武安市矿产资源服务中心编制的《武安市西寺庄乡常寨村北一号铁矿储量计算说明书》,该矿矿石品位较高,品位变化稳定。
矿石具有较好的销售市场。
第三节矿产资源概况
一、矿区总体概况
矿区位于太行山东麓山前丘陵地带,地形地貌简单。
矿区出露地层主要有第四系覆盖层,南部第四纪上更新统冲积含沙质亚粘土,北部为下更鑫统冰积杂色黏土、砾石混杂堆积物。
在地貌上构成了阶地。
矿区地质构造简单。
据接露覆盖层之下为中奥陶统石灰岩及燕山期闪长岩。
二、矿床地质及构造特征
(一)矿体特征
矿体服存于中奥陶统石灰岩与燕山期闪长岩的接触部位,矿体一般呈似层状、透镜状、陡倾的脉体产出。
产状变化较大,有NE、NW、EW等为主,赋存于灰岩、闪长岩之中的也较常见,但规模较小。
围岩具有蚀变现象,矿石品位一般在40~45%。
(二)储量计算
1、地质储量
根据矿产储量计算说明书,矿体总储量为30535吨(见下表)。
该矿采掘巷道位于矿区的西南部,呈北东走向,宽15-20米,据采场估算,2003年度动用矿量为35×
17×
2×
3.7=4403吨,损失矿量300吨,采出矿量4103吨,回采率占93.2%,据现有工程外推一半求储量,保有储量为30535吨。
地质储量计算一览表
名称
地质储量
(t)
地质品位
(%)
采矿回收率
矿石贫化率
武安市西寺庄乡常寨环保一号铁矿
34938.00
45.0
93.00
10
2、采出矿量
采出矿石量
采出矿石品位
40.50
32492.34
三、水文地质
该矿水文地质条件比较复杂,矿体位于地下水位以下,一般情况下,地下水来源主要为灰岩水和大气降水渗漏。
近年来,由于浅部采矿活动频繁,地表裂隙(缝)发育,造成地表水体沿采矿错动区向下渗漏,在基建和生产中,应坚持先探水后掘进的原则,在雨季应采取适当措施,防止坑道突然涌水现象发生,确保生产安全。
在汛期要加强排水设备的管理,确保设备能正常运行,防患于未然。
第四节开采利用方案
一、采矿方法
武安市西寺庄乡常寨环保一号铁矿为地下开采的矿山,采用竖井开拓。
目前已形成一对主、风竖井,巷道已揭露矿体。
矿山井下通风采用主井进风、风井回风的通风方式。
主、风井贯通前采用主井风筒排风,待井下巷道贯通后,风井作为出风井。
巷道贯通后,将改善井下作业环境。
根据武安市西寺庄乡常寨环保一号铁矿目前矿山资源情况,及矿山开采技术条件和矿山实际生产能力,设计确定矿山生产规模为4403吨/年。
矿山生产混合矿。
二、矿山机械、排水、压气设备、通风
(一)矿井提升
由于井深不大,产量不高,经计算验证,矿山现有的提升设施可满足生产需要。
其卷筒直径1200mm,型号JTP—1.2提升绞车,电机功率为75KW。
(二)矿井排水
由于该矿水文地质条件复杂,矿体位于地下水位以下,地下水来源为灰岩水和大气降水,对矿体开采影响较大,所以矿山要设有排水设施,矿山在主井井底附近设水仓和泵房,并根据矿山实际涌水量,安装满足排水要求的水泵。
以确保能将地下水及时排至地表。
在丰水季节应注意观测地下水变化情况,发现异常,应及时撤离人员和设备,以保安全。
(三)压气设备
根据矿山生产所需压气量,经验算矿山采用一台10m³
的空压机,可满足生产需要。
(四)矿井通风
1、通风系统
该矿井采用机械通风,抽出式通风方式,即主井进风,风井出风。
风流由主井经运输巷道进入采场,再经水平回风巷道,由风井将污风排除地面,形成完整的运输通风系统。
2、风机选型
根据井下生产作业工作性质,除尘所需风速,经计算矿山所需风量为10m³
/S。
根据矿山通风系统需风点的风量分配,并根据井下生产通风最困难时期计算风阻,其计算风阻为160Pa。
通过计算,查表选择节能风机JK55-4.5型风机一台,电机功率10.5KW。
三、矿山机电
矿山仍利用现有的供电、通讯系统和设施。
生产动力用电电压为380V,井下照明用电电压为36V。
四、防治水方案
矿山在基建和生产中,井下必须安装排水设备,应坚持先探水后采掘的原则,以防止井下突然涌水,并经常监测地下水的变化情况。
井下避灾路线上应有明显标志,主、风井内应设置梯子间,保证矿井有两个安全出口,若发现异常现象,要立即撤离人员,确保人员的人身安全。
第五节矿产开采
一、矿山规模、服务年限和工作制度
(一)矿山生产能力
根据矿体赋存条件和设备现状及技术管理水平,设计生产能力为5000吨/年。
(二)矿山服务年限
服务年限=地质储量/矿山设计规模/备用系数(1.2)
=5.8年
(三)矿山工作制度
矿山采用间断工作制,年工作306天,每天3班,每班8小时。
二、矿床开拓
(一)开拓方案
根据现有井筒位置和矿体赋存条件,仍采用竖井开拓方式,即利用现有的竖井作为主、风井,在主井内布置一套提升设施和梯子间、管子间及电缆,负责全矿的提升任务并兼作入风井。
风井作为出风井,并在井内布置梯子间,兼作全矿的安全出口。
(二)地表错动界限的圈定及地表设施的保护
参照附近矿山开采岩石移动的有关资料,矿体上、下岩石错动角取65°
,第四纪地层错动角取45°
,矿体端部岩石取70°
。
按照上述数据圈定了矿床地表岩石错动界线,主井、风井及地面设施均在岩石错动界线以内,这就要求在开采过程中必须采取必要的措施,防止地表的移动,保护地表工业设施。
矿方应加强对主井、风井的监测,发现问题及时采取措施,防止意外事故发生。
根据圈定的地表错动界线,开采时应注意对邻矿点的影响,并保持联系。
地表岩石错动界线以内的地表禁止一切无关的生产生活活动,地表界线以内的建筑物和构筑物,矿方应采取相应的安全措施。
三、回采工艺
(一)落矿方式
采用浅孔凿岩爆破。
凿岩采用7655凿岩机,孔径¢42mm,孔深1.5m—2.0m,爆破采用2#岩石炸药,火雷管起爆。
(二)出矿方式
采用人力车出矿。
(三)采空区管理
矿柱均不回收,作为
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