达茂东源铁矿Word文档下载推荐.docx
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2008年内蒙古自治区第五地质矿产勘查开发院在矿区内施工4个预查钻孔,目的是检查磁异常,从而发现了可供地质勘查的铁矿体,并有预查报告。
1.4工程概况
1.4.2开采范围与开采方法
此涉及范围为:
东部以勘探线控制的矿体,西部以坐标37500500为界,北部以威顺铁矿尾矿为界,南部以购地边界即坐标4578572为界。
开采方法为露天开采
1.4.3露天开采境界
设计采用境界剥采比小于或等于经济合理剥采比的方法圈定露天开采境界,经济合理剥采比经验算为3m³
/m³
。
1.4.4采剥工艺
矿山采用当前国内大中型露天矿常规采剥工艺和设备,划分水平由上向下逐层开采。
台阶高度为10m。
沿矿体边界在有利位置上盘或下盘岩石中顺走向开沟。
1.4.6露天矿装备水平
矿山生产采用施工队现有的露天矿采装设备:
1.4m³
电铲4台,150潜孔钻机2台,5.0装载机一台,50t奔驰2528K自卸汽车15台,装备前装机和推土机辅助作业。
1.5矿山供电
采场为10KV架空线路供电,设三台630KVA、10/0.4KV箱式变电站,380V用电设备及采场照明供电。
选矿为10KV架空线路供电,设一台箱式变电站(内含10KV急80V配电设备,1000、10/0.4KV变压器)为10KV用电设备及380V用电设备供电。
第二章矿床地质特征
2.1区域地质特征
2.1.1区域地质
2.1.1.1地层层序
地层区划为华北地层区阴山地层分区大青山小区,出露地层由新至老有第四系(Qhal+pl)冲洪积,残破积砂砾层,第三系上新统(N2)砖红色泥岩加泥灰岩、玄武岩。
白垩系下统(K1h)后白银不浪沟砂砾岩,页岩含煤;
侏罗系中上统(J2-3d)大青山组杂色含砾砂岩,砂岩,粉砂岩夹页岩及泥灰岩透镜体;
元古界白云鄂博群(Pt2by)
结晶灰岩夹石英岩及变质含砾砂岩;
上太古界色尔腾山群(Ar3s)角闪岩夹石英岩及透闪岩,磁铁石英岩,片岩,斜长角闪岩。
见区域地层简表2-1
2.1.1.2地质构造
该区大地构造单元属华北地台—白云鄂博台缘坳陷东缘,区内经历了长期复杂多次的构造运动,褶皱断裂发育,构造线方向近东西向。
2.1.1.3岩浆岩
区内构造运动频繁,岩浆岩十分发育,由老到新有元古代(Pt1S0)暗灰绿色石英闪长岩,志留纪(Sr0)灰白色斜长花岗岩,石炭纪(Cr)浅色细粒似斑状黑云母花岗岩;
石炭—二叠纪(Crs+Prs)浅色,灰白色花岗闪长岩;
石炭—二叠纪(Cr+Pr)中细粒似斑状钾长花岗岩;
二叠纪(Prs)似斑状花岗闪长岩;
二叠纪(Prs)灰黄色中细粒黑云母花岗岩;
侏罗系(Jr)肉色不等粒钾长花岗岩。
主要脉岩有闪长岩脉(δ),上新世橄榄玄武岩脉(BN1)。
2.1.2矿区地质
2.1.2.1地层
矿区内出露的地层为上太古界色尔腾山群第三岩段各种片岩及第四岩段斜长角闪岩,其余大面积被第四系残坡积层覆盖。
矿区内岩浆岩出露有二叠纪肉红色花岗岩(Pr),地质构造相对简单。
在区域构造运动的影响下,褶皱断裂较发育。
1.上太古界色尔腾山群(Ar3S4)
在矿区西南部零星出露被侵入体侵蚀成捕掳体状。
地层总体倾向东,倾角近80度,岩性主要为粗—细粒角闪岩夹透闪岩,石英岩及透闪片岩透镜体。
角闪岩中因长石、石英、云母含量的改变,往往形成斜长角闪岩等。
在裂隙面上充填有方解石脉。
2.上太古界色尔腾山群第三岩段(Ar3S3)
出露在矿区西南详查范围内,岩性为磁铁透闪片岩,石榴石透闪片岩夹透镜状石英岩及薄层磁铁矿,厚48米;
石榴透闪片岩,磁铁透闪片岩夹石英磁铁矿扁豆体,最大厚度39米,黑云石英片岩,绢云石英片岩夹薄层石英岩。
其中磁铁透闪片岩为主要赋矿层位。
残破积由黄色砂土及砂砾石组成,厚3-5米。
2.1.2.2岩浆岩
矿区内有二叠纪肉红色花岗岩(Pr),脉岩有煌斑岩脉(X)。
花岗岩为浅肉红色,粒状结构,块状构造,矿物成分主要为钾长石、斜长石、石英、黑云母,在矿区中零星分布,对矿体无破坏作用。
2.1.2.3构造
1.褶皱构造:
矿区内地质构造简单,总体为陡立的单斜,地层走向10度,倾向东倾角85度左右,因多次构造运动的影响,岩层沿走向有所扭曲,与三合明中部露头构成一个宽阔的正常背斜,本区为背斜之东翼。
2.断裂构造
三合明勘探报告中的F12,F16逆断层延伸至矿区中,矿区北侧的逆断层(F16)出露长380米,向东被第四系覆盖,倾向北,倾角84度,由于这两条断层的影响,地层有地垒式构造及层间破碎。
2.2矿体赋存要素
2.2.1矿体特征
2.2.1.1矿体赋存部位
三合明东部矿区铁矿的成因类型为沉积变质铁矿之变质铁硅建造铁矿,赋存于上太古界色尔腾山群第三岩段(Ar3S3)磁铁透闪片岩中,矿体走向近南北向。
顶底板围岩为石英透闪片岩,而含矿层位及矿体中的夹层为含磁铁透闪石英岩,个别地段夹斜长角闪岩薄层,并含有少量石榴石。
矿体与围岩产状一致,倾向近90度,倾角76-80度。
2.2.1.2矿体地质特征
2.2.2矿石质量
2.2.2.1矿石的结构
矿石呈灰色—深灰色,他形晶粒状结构,个别为碎粒结构,浸染状构造。
肉眼见有条带状及条纹状构造。
2.2.2.2矿石的矿物成分
根据物相分析和镜下鉴定,金属矿物主要为磁铁矿,呈灰白微带棕色,他形粒状,呈集合体或分散状嵌布在脉石中,部分磁铁矿中包裹有黄铁矿。
磁铁矿粒度在0.25-0.01mm间。
黄铁矿呈淡白黄色,他形粒状,均质,与磁铁矿连生或呈包裹体嵌于磁铁矿中,粒度在0.2-0.02mm,呈分散状嵌布在脉石中。
2.2.2.3矿石的化学成分
2.2.2.3.1矿石中主要有益元素
矿石中主要有益元素(Fe)分布较均匀,矿区全铁平均品位32.88%,磁性铁平均品位13.86%。
铁的矿物相以磁性铁、硫化铁较高,详见铁物相分析结果表。
从表中可见赤(褐)铁含量变化不大,矿区正在采矿,所采矿石都是原生矿,故本次工作中不存在划分风、氧化带一事。
但据采场观测,风氧化带与未风化岩矿石的近水平分界面标高为1630米,地面标高为1651.33米,故风、氧化带的厚度在21.37米左右。
1.伴生组分:
本次详查共做化学全分析样两件,结果表明伴生有益组分Ti的含量0.010%,Mgo为3.02-3.84%含量低不具工业价值。
详见化学分析结果表:
表中QH1样总和为99.85%,QH2样总和99.70%,符合规范要求。
矿石中主要化学成分是硅和铁的氧化物,其次是钙和镁的氧化物,两个样中铁和硅的氧化物共占88.14%,钙和镁的氧化物占6.65%,矿石造渣组分(Cao+Mgo/Sio2+Al2o3)比值为0.15,小于0.50,属酸性矿石。
详见表2-3。
2.2.2.3.2有害组分
矿区内主要有害组分为S、P,其中S为0.52-1.41%,平均为0.75%;
P为0.060-0.08%,平均为0.069%,从组分分析结果看,有害组分除硫较高外,其它均未超差。
详见表4-4
2.2.3矿石类型
一、矿石的自然类型
矿石的自然类型按组成矿石的主要矿物划分为磁铁矿石,按矿石中主要脉石矿物划分为石英—透闪石型,按结构构造划分为条纹—条带状磁铁矿。
二、矿石的工业类型
矿石工业类型为需选弱性磁铁矿石,从选矿工艺要求出发,根据W(mFe)/W(TFe-SiFe-SFFe-CFe)。
2.2.4矿体围岩和夹石
矿体顶、底扳围岩均为色尔腾山群第三岩段磁铁透闪片岩。
而矿体的夹石中大部分为含磁铁透闪石英岩。
矿体与围岩产状一致。
接触界线按品位圈定。
在钻探工程的统计中可见矿层中,夹有薄厚不一,大小不同的多层夹石。
详见矿体夹石剔除厚度登记表:
2.2.5矿床成因及找矿标志
本铁矿的成因类型为沉积变质铁矿床之变质铁硅建造铁矿。
矿体赋存于色尔腾山群第三岩段磁铁透闪片岩中,矿体的分布及形态受地层的控制,呈层状及似层状,全层位磁铁矿化,因此色尔腾山群第三岩段磁铁透闪片岩是找矿的重要层位。
2.2.6矿床共伴生矿产的综合评价
根据矿石化学全分析结果和光谱分析结果,本区矿产较单一。
铁矿石中,伴生有益组分有TiO2,MgO,但含量极低,无综合利用价值。
2.2.8.2矿体平均品位的确定
单工程矿体平均品位采用样长与单样品位加权平均的方法求得。
块段矿体平均品位采用块段上各单工程平均品位的算术平均法求得。
2.2.8.3矿石平均密度
本次详查中对①、②号矿体共采集了60个小体重样,全都采用。
其中①、②号矿体各30个。
每个矿体的体重值为该矿体所有体重值的算术平均值。
经计算,①号矿体的体重值为3.32吨/米3,②号矿体的体重值为3.44吨/米3。
在计算中,靠近某矿体的小矿体密度按该矿体算,密度采用加权平均算法,求得平均密度为3.37吨/米3
2.2.8.4矿岩物理力学性质
根据地质资料:
矿区工程地质条件与达茂旗三合明铁矿区相类似,具体特征参照三合明铁矿区工程地质特征。
鉴于地质资料储量计算(体重)已经采用三合明铁矿西部异常区工程地质资料,所以本次方案设计在本区没有工程地质资料的情况下采用三合明西部区工程地质资料,具体为:
矿石硬度系数:
f=8-10
岩石硬度系数:
f=4-10
矿石松散系数:
1.5
岩石松散系数:
2.3矿床水文地质特征
2.3.1区域水文地质
矿区属华北地区阴山水文地质分区,区域内大面积分布上太古界色尔腾山群(Ar3S)黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩、石英岩、磁铁石英岩、磁铁透闪片岩,含有风化裂隙潜水,并有厚度不稳定的第四系砂砾石含水层分布,与裂隙潜水形成统一的潜水含水层,成为孔裂隙潜水。
该区大地构造单元位于华北地台狼山—白云鄂博台缘坳陷东缘,区内经历了长期复杂多次的构造活动,构造方向近东西,地层为南倾的单斜,局部地层有倒转现象。
断裂为北西走向南倾的逆断层,色尔腾山一带褶皱和断裂较发育。
2.3.1.1含水层及其富水性
区域内主要分布有第四系冲洪积层孔隙潜水和基岩孔隙、裂隙潜水含水层。
1、第四系冲洪积层孔隙潜水含水层
主要分布在矿区中部、北部的沟谷及地势低洼地带之中,区域潜水含水层并非一个统一的含水体,它的分布严格受到地貌因素及汇水条件的影响,含水层岩性为砂砾石,厚度一般为2.76—35.05m,水位埋深自北西至南东水位由深变浅,单井出水量为0.08—1.45L/S,由于地下水迳流条件好,矿化度均小于1g/L的HCO3-Ca型水。
2、基岩孔隙裂隙潜水弱含水层
基岩长期裸露地表和受局部构造的影响,风化、构造裂隙较为发育,裂隙深度不稳定,一般在10—15米左右,透水性良好,水位埋深4.81—39.19米,但由于区域属丘陵地带,植被不发育,接受大气降水的垂直深入补给的能力差,地形有利于自然排水,因此,降水垂直渗入裂隙带内的水量极为贫乏,涌水量为0.079—0.45L/S,为弱富水性的含水层,矿化度小于1g/L,对矿床开采影响较小。
3、第四系残坡积透水不含水层
主要分布在区域的山间凹地,成为耕植土,岩性为第四系残坡积的亚砂土、亚粘土,厚度一般小于1m,结构松散,具有良好的渗透性,为透水不含水层。
2.3.1.2区域地下水的补给、迳流与排泄
1、区域地下水的补给
本区地下水的主要补给来源为大气降水和地下水的迳流补给,降水的补给强度大,年平均降水量为375mm,日最大降水量为71.7mm(1990年8月27日),但补给时间短。
2、区域地下水的迳流
第四系冲洪积层孔隙潜水含水层主要分布在区域华北地台狼山—白云鄂博台缘坳陷东缘之山间洼地之中,砂砾石渗透性能良好,故地下水迳流畅通,迳流方向与沟谷走向大体一致,总体流向为北南向。
3、区域地下水排泄
本区属于干旱区,蒸发强度较大,年最大蒸发量为2636.47mm。
因此,蒸发排泄是本区地下水的主要排泄方式之一。
另外,地下水以迳流方式排泄于区外。
人畜的饮用及工农业用水也是本区地下水的排泄方式之一。
2.3.2矿区水文地质
2.3.2.1矿区在区域水文地质单元中的位置
矿区位于区域分水岭的南侧,地下水的迳流区,矿区内的沟谷,为矿区的最低侵蚀基准面,标高为1645m。
2.3.2.2矿区水文地质特征
1、含水层
矿区主要分布有第四系冲洪积孔隙潜水含水层和片麻岩风化裂隙弱含水层。
(1)、第四系冲洪积潜水含水层
主要分布在矿区中北部的沟谷洼地之中,岩性为第四系冲洪积砂砾石层,含水层厚度不均,一般为3—5m,水位深埋1.2—1.6m左右。
根据MJ1民井简易抽水资料,砂砾石含水层涌水量为1.45m3/h,水质良好,水化学类型为HCO3—Ca型的淡水,矿化度小于1g/L。
(2)、基岩风化裂隙弱潜水含水层
矿区基岩长期裸露地表,风化裂隙较为发育,裂隙深度不稳定,一般在10m左右,透水性良好,但由于矿区内沟谷较为发育,植被不发育,地形又有利于自然排水,因此,降水渗入风化裂隙带内的水量极为贫乏,为弱含水层,地下水埋深不定,对矿床开采影响较小。
2、矿区地下水的补给与排泄条件
矿区地下水的补给来源主要为大气降水,由于矿区地下水水力坡度较小,迳流速度慢,补给量较小;
大气降水的补给强度大,最大日降雨量为71.1mm(1990年8月27日)但补给时间短,地下水的迳流补给也是本区地下水补给的另一种方式。
矿区地下水主要以蒸发排泄和迳流排泄为主,矿区属于干旱区,蒸发强度极大,最大可达2636.47mm/a,另外,矿区地下水与迳流的方式排泄与区外。
因此,迳流排泄也是矿区地下水排泄的方式之一。
3、矿床水文地质勘探类型及复杂程度
主要铁矿体所处地形位置较低,地形不利于自然排水,露采区形成后,大部分降雨在采坑和以采坑为中心的汇水范围内汇集一定数量的大气降水,对露天采矿场构成一定的威胁,第四系砂砾石含水层和风化裂隙水,成为矿坑的直接充水水源。
因此,按照《矿区水文地质勘探规范》(GB12719—91)将本矿区划分为第一类第二型,即以孔隙含水层充水为主的含水层,主要矿体虽位于当地侵蚀基准面之下,但附近无地表水体,矿床主要含水层富水性弱,第四系覆盖面积小且薄,水文地质条件中等的矿区。
2.3.2.3充水因素分析
1、地下水
矿区内第四系砂砾石孔隙潜水与基岩分化裂隙水形成统一的含水带,是矿区侵蚀基准面之下矿床开采的主要充水水源,随着开采时间的延长,开采深度的加大,此地下水由于补给条件的限制,矿坑涌水量将逐渐减少,因此,第四系砂砾石孔隙潜水与风化裂隙水是开采矿床的主要充水水源。
2、大气降水
露采区形成后,大气降雨可直接降入采坑内,成为该铁矿区露采的主要充水水源。
大气降水的充水强度随季节变化较大,雨季涌水量增加,而旱季相对减少。
2.4储量计算的工业指标
1.根据国土资源部2002年12月17日发布的地质矿产行业标准D2/To200—2002《铁、锰、铬矿地质勘查规范》按需选磁铁矿石一般工业要求,确定矿区工业指标如下:
2.5勘查工作成果
1.通过钻探手段对矿体深部的控制,查明矿区铁矿总资源量为4356.80万吨,属中型矿床。
其中控制的内蕴经济资源量(332)为2611.95万吨,推数的内蕴经济资源量(333)为1744.85万吨。
其中332占总资源量的59.95%。
6.该矿床为沉积变质铁矿具有明显的层控性,矿体的顶底扳围岩都是磁铁透闪片岩,矿体内的夹石基本都是含磁铁的透闪石英岩。
第三章采矿
3.1露天开采境界确定
3.1.1依据
3.1.1.1设计范围为:
“一磁测图、1620水平开采现状图及补充勘探提供的矿体形状和矿体倾角”中的8、4、0、3、7勘探线所控制的矿体。
西部依坐标37500500为界,北部以威顺铁尾矿为界,南部以购边界即坐标4578572为界。
3.1.1.5资方提供的勘探线剖面图所圈定的矿体均作为圈定境界的依据。
但勘探线剖面图所圈定矿体没有划分储量类型及编码,氧化矿与原生矿接线在图纸上没标出,MFe≤6%为暂不可利用远景储量也未单独圈出,所以只能根据磁测图上的10000米线圈定矿体为依据,生产过程中可根据实际情况调整露天开采境界。
3.1.1.6开采台阶高度为10米,最终边坡两个台阶并段,高度为20米,布置9米宽的安全清扫平台,两个端帮的安全清扫平台宽度为9米,按布置50t左右自卸汽车考虑平台宽度:
双车道为12米,单车道为9米,下部一个单水平采用单车道,最终阶段坡面角为65°
3.1.2 境界圈定
最终境界圈定是利用CAD技术用计算机完成的。
3.1.2.1 根据计算出的最小底宽和初选的最终帮坡角及5条勘探线剖面图初步圈定境界,按开采工艺要求,把境界改为满足生产工业要求的一次境界。
3.1.2.2 按照确定的开拓运输方式及运输线路系统,在一次境界上布置开拓运输设施及运输道路,形成露天开采最终境界。
3.1.2.3根据底部周界东、中、西及以矿体厚度为底部周界四个方案比较经济合理和最大采矿量的方案是以矿体中部、经济合理开采深度为1470m(开采深度为180米)最佳,由于P8勘探线控制的矿体的经济合理开采深度为1530与其它勘探线的经济开采深度相差较大,故开采台阶采用阶梯状,即P8勘探线采用的经济合理开采深度标高为1530。
限制条件:
西部以石宝铁矿为界,东部以干选场为界。
3.1.3最终境界圈定结果
3.2开拓运输系统
内蒙古达茂旗东源铁矿地表较平坦,第二个开采台阶标高(1640m)即为封闭圈。
根据地形条件,明显适宜于公路开拓运输。
又根据矿山拟定的选场和排土场的位置,确定公路运矿、运岩(土)总出入沟口的位置分别在矿体上盘的东端和南端。
运矿、运岩公路,自地表分别进入采场1630m汇合,螺旋式展线或折返式展线至1470m。
公路自地表进入采场内1630m水平沿采场边帮顺时针螺旋式布线至1470m水平,采用移动坑线开拓。
其移动方式为:
1、在可能的情况下,靠近矿体从采矿场中部按设计的位置掘进出入沟和开段沟,掘沟后,扩帮工程从中间向两帮挤进。
3.3.1原矿生产规模
根据设计资料要求,内蒙古达茂旗东源铁矿原矿生产规模为180万t/a。
3.3.2按年下降速度验证生产矿山生产能力
露天开采境界内共有18个生产台阶(其中最上两个台阶和地表封闭圈的矿量很少,矿山基建期就在这几个台阶作业。
最下面两个台阶生产时矿山已经进入尾声),中间14个台阶总量为1693.63万t,中间台阶平均每延伸1m矿量为:
1673.67万t/140m=11.9万t/m;
3.4露天矿防排水
采场的南端地势较低,为防止暴雨形成的洪水涌入采场,要在此部位的采场周围置防洪堤。
之前公司提供的《内蒙古达茂旗东源铁矿地质储量说明书》关于水文地质条件的叙述完全与西部异常区一致,参考其涌水量,测算的涌水量见表:
在1560水平以上各水平设临时泵站,将水直接排至地表。
当开采至1560m水平时在该水平设固定泵站,选用200DFQJ63-12×
10型潜水泵,该泵的流量为63m2×
m/h扬程120m,平时工作4台,备用4台,暴雨时全部开动。
当矿坑开挖后可根据实际涌水量调整排水设备。
5年后在1560m水平以下,采用接力排水,届时可根据实际涌水量选择排水设备。
3.5采剥进度计划编制
3.5.1原则与依据-*
3.5.1.1矿山要尽量早投产、达产,要尽量减少基建剥岩量。
3.5.1.2在矿体上盘围岩接触带沿走向开沟,向两侧推进,开段沟底宽17m,最小工作平盘宽32m。
3.5.1.3根据地质分层平面图上最终开采境界内的矿岩量分布,以年为单位画出年度计划采剥进度线,计算年度计划采剥量,各开采分层的年度采剥量合计即为该年度计划采剥量,各开采分层的年度采剥量合计即为年度的采剥总量。
电铲采剥年平均综合效率40万m3。
3.5.1.4充分考虑开拓矿量的要求
3.5.1.5根据资方要求本次设计提供设计结果
(1)3个年度的采掘进度计划图及表。
(2)3个年度的采掘进度计划各年度的年末综合平面图。
(3)3个年度的四个季度末综合平面图。
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