平泉县金宝矿业下金宝金矿开拓方案设计.docx
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平泉县金宝矿业下金宝金矿开拓方案设计
平泉县金宝矿业有限公司下金宝金矿
3~15线上部矿体探矿工程系统设计
目录
前言1
第一章地质圈矿结果2
1.1地质圈矿方案2
1.2地质圈矿结果3
1.2.1方案一圈矿结果3
1.2.2方案二结果4
1.2.3几点说明5
1.2.4下步工作建议7
第二章探矿开拓方案选择8
2.1开采方式的选择8
2.1.1露天开采方式:
8
2.1.2地下开采方式:
9
2.2矿山总体开拓方案10
2.3井巷工程12
2.4矿山基建和采掘进度计划13
2.4.1基建工程量13
2.4.2基建进度计划15
2.5采准及采矿方法15
2.6投资估算16
2.6.1投资估算单价16
2.6.2投资估算16
2.6.3经济简要评价17
前言
根据平泉县金宝矿业有限公司委托,在陕西天地矿业有限公司2013年3月提交的《平泉县金宝矿业有限公司下金宝金矿地质圈矿方案说明书》的基础上,为平泉县金宝矿业有限公司下金宝金矿前期3~15线上部矿体进一步探矿系统论证和设计工作,设计规模为2000t/d。
第一章地质圈矿结果
1.1地质圈矿方案
根据陕西天地矿业有限公司2013年3月提交的《平泉县金宝矿业有限公司下金宝金矿地质圈矿方案说明书》,按以下两种方案进行重新圈矿:
A、一方案是在原报告所圈矿体基础上,选择水平厚度大于5米或米克吨值大于5的工程矿段、重新圈定出符合块段水平厚度大于5米、平均品位达1.5×10-6或米克吨值大于7.5的块段並进行资源量计算。
B、二方案是根据该区矿化较普遍、金品位变化系数大的实际情况,为充分利用资源、圈出规模相对较大、形态相对完整、利于开采的矿块,在满足采矿试验矿块要求的前提下,对圈矿的工业指标稍作调整、按原报告圈矿原则重新进行圈矿。
主元素金的具体指标为:
边界品位:
0.3×10-6
单工程最低工业品位:
>1.5×10-6
矿床最低工业品位:
1.5×10-6
最小可采水平厚度:
5.0米
夹石剔除厚度:
4.0米
重新圈矿的说明:
(1)在《河北省平泉县郭杖子乡下营房金矿下金宝矿段勘查地质报告》的基础上,
(2)本次圈矿釆用地质块段法、在垂直纵投影图上进行资源量估算,圈矿所用基本分析数据和图件用原报告资料,矿体圈定指标作一些改动、圈矿原则作一些简化处理、如矿体不論有限和无限外推、均按工程网度1/4平推、不考虑外围是否有矿化和已有工程间距。
(3)特高品位处理一方案仍按原报告用工程平均品位替代,二方案统一用全矿特高品位最低值27.486×10-6替代。
1.2地质圈矿结果
选用两种方案进行矿体圈定,新圈矿体资源量估算结果
1.2.1方案一圈矿结果
该方案能在12条矿体上重新圈出符合釆矿试验要求的矿段、单个矿段金品位较高、但一般矿块小、分散不规整,仅在9、10两矿体上圈出比较连续完整矿块,各矿体资源量情况见下表1-1
表1-1390至476m标高方案一圈矿结果表
下金宝金矿资源量总表
矿体编号
资源量类别
体重
矿石量(T)
矿体品位
金属量(Kg)
1
332
2.73
74977.58
2.321
174
333
74057.3
3.264
241.69
332+333
149034.88
2.789
415.69
2
332
2.73
67877.81
2.895
196.48
333
29242.68
2.917
85.3
332+333
97120.49
2.901
281.78
3
332
2.73
28738.09
2.467
70.9
333
51068.2
2.528
129.11
332+333
79806.29
2.506
200.01
4
332
2.73
56648.94
3.555
201.37
333
60246.95
3.028
182.4
332+333
116895.89
3.283
383.77
5
333
2.73
15803.55
2.999
47.4
6
332
2.73
70172.09
2.384
167.26
333
82679.82
2.634
217.81
332+333
152851.91
2.519
385.07
7
332
2.73
22097.87
3.869
85.5
333
82416.76
5.155
424.84
332+333
104514.63
4.883
510.34
8
333
2.73
19416.39
5.015
97.37
9
332
2.73
157790.7
3.500
552.31
333
25850.9
3.155
81.55
332+333
183641.6
3.452
633.86
10
332
2.73
214130.55
2.615
559.97
333
41471.98
2.384
98.85
332+333
255602.53
2.578
658.82
11
333
2.73
2890.16
1.673
4.84
12
332
2.73
21422.74
3.765
80.66
333
48564.76
3.615
175.54
332+333
69987.5
3.661
256.2
总计
332
2.73
713856.37
2.93
2088.45
333
533709.45
3.35
1786.7
332+333
1247565.82
3.11
3875.15
该方案中特高品位样品有18个、影响17个块段的资源量计算、现特高品位处理是用工程或块段平均品位替代,如果改用与二方案一致的用27.486×10-6替代,则该方案金金属量将增加328.89公斤、一方案总的金金属量将为4258.04公斤。
另据“对平泉县金宝矿业有限公司下金宝金矿采矿试验地质圈矿方案说明书”补充,476m至514m坑道之间圈出矿量为109.11万吨,平均品位2.98×10-6。
因此390m以上共圈出矿量233.87万吨,金金属量为7126.63公斤,全矿平均品位3.05×10-6。
1.2.2方案二结果
重新圈出了11条矿体,矿体相对规模大一些、刑态规整一些,矿石量主要集中在5到15勘探线之间,其中6(9)和10号矿体的矿石量达1009115吨,占该方案总资源量的69.39%。
该方案各矿体资源量见下表1-2所示。
表1-2390至476m标高方案二圈矿结果表
矿体编号
资源量类别
体重
矿石量(T)
矿体品位
金属量(Kg)
1
332
2.73
109299.55
2.73
298.32
333
83847.40
2.53
211.94
332+333
193146.95
2.64
510.26
2
333
2.73
7510.20
2.73
20.50
3
332
2.73
29234.52
2.02
59.05
333
37854.16
2.37
89.77
332+333
67088.68
2.22
148.82
4
333
2.73
48219.22
6.00
289.46
5
333
2.73
34732.81
2.65
92.03
6.9
332
2.73
324452.18
2.30
744.84
333
169025.47
2.61
441.78
332+333
493477.65
2.40
1186.62
7
333
2.73
16687.80
1.60
26.70
8
332
2.73
24605.73
2.34
57.58
333
35951.18
2.07
74.37
332+333
60556.91
2.18
131.95
10
332
2.73
356430.79
2.58
919.50
333
169206.30
2.45
413.94
332+333
525637.09
2.54
1333.44
12
333
2.73
2281.05
1.91
4.36
17
333
2.73
4985.64
1.73
8.63
合计
332
2.73
844022.77
2.46
2079.29
333
610301.23
2.74
1673.48
332+333
1454324.00
2.58
3752.77
上述一方案圈出的矿体品位较高、但矿块小、零乱。
二方案可圈出一些规模较大、形态较规整的矿体,矿体水平厚度加大明显、块段品位大于要求,矿量也较多、能很好满足矿山釆矿试验要求。
另据“对平泉县金宝矿业有限公司下金宝金矿采矿试验地质圈矿方案说明书”补充,476m至514m坑道之间圈出矿量为109.11万吨,平均品位2.98×10-6。
因此390m以上共圈出矿量254.54万吨,金金属量为7004.25公斤,全矿平均品位2.75×10-6。
1.2.3几点说明
1、二方案单工程矿体圈定中为满足工业品位要求、对边部一些低品位样品进行舍去。
2、两种圈矿方案矿体形态有较大变化,这是由几种原因造成;一是矿体联接上的一些变化,如1号矿体7线442和476标高的矿因边界品位降低、矿体厚度加大将原1和10连为一体而统一归入10号而1号在该线缺失。
二是二号方案圈矿标准对单工程矿体要求较高因而一些品位较低(块段平均能达到要求的矿化工程)也没有圈入矿体,如1号476标高5线、2号矿体476标高1线等矿化工程。
三是一方案在390标高有较多用米、克、吨值圈矿的点,如2号13线、9号3线、10号7线、15线等、二方案沒利用。
3、本次资源量估算没考虑伴生银的数量,如要考虑成本核算,可在总矿石量基上乘以银的平均品位即可求得。
4、本次二方案圈矿中特高品位用27.486最低界线值处理,是考虑到矿区品位变化系数极大、特高品位出现机率较高而特高品位出现又多伴有高品位样品出现、反映该区的确有富矿地段存在的现象,为体现这一特征、特高品位不用数值较小的工程矿段平均品位替代而用数值较大的全矿特高品位下限值替代,这与报告文字中提出的处理原则是一致的。
5、因矿区476米标高以上原资料有采空区存在,故本次圈矿纵投影图只反映该标高以下到390米之间矿体情况。
另据“对平泉县金宝矿业有限公司下金宝金矿采矿试验地质圈矿方案说明书”补充,对476m以上矿体按原矿山地质资料概略计算了476m~514m矿体储量,如下表所示:
剖面号
矿石体积(m³)
矿石量(t)
平均品位(10-6)
0-1剖面
26540
73250.4
3.87
0-3剖面
24190
66764.4
2.87
3-5剖面
45540
125690.4
2.44
5-7剖面
56660
156381.6
2.60
7-9剖面
43310
119535.6
2.74
9-11剖面
57070
157513.2
2.29
11-13剖面
72990
201452.4
2.54
13-15剖面
69010
190467.6
2.97
总计
395310.0
1091055.6
2.98
1.2.4下步工作建议
1、通过本次圈矿工作发现、在矿体出现较好地段深部缺少工程控制、建议在442中段下再开拓390m、350m中段了解并控制矿体。
2、在3----15勘探上对4----7号矿体控制不足、可延深442中段相应坑道对其控制,除进一步了解矿化特征和控矿规律外、还可探求更多可利用资源。
3、通过本次圈矿发现,由于控矿规律认识不到位,不同方案矿体的连接均有一定的不确定性或人为性,矿与围岩並无明显界线完全靠样品分析结果确定,因而在试采过程中要加强对控矿规律的研究和对矿体的再圈定工作。
4、从本次二方案圈矿结果看,为了保证块段品位达到要求,指标选择时将单工程最低工业指标确定较高,这样有较多可利用矿化工程没能圈入矿体,今后釆矿试验时可根据情况对这部分矿化地段加以利用。
第二章探矿开拓方案选择
2.1开采方式的选择
根据本矿的赋存特征,本次采矿试验段的开采方式有露天和地下两种开采方式,开采方式的选择对矿山生产有着决定性的影响。
本设计范围内的下金宝矿体赋存现状如下:
(1)探矿不足,矿体储量级别偏低,尤其是442m中段以下;
(2)矿体为急倾斜(倾角50°以上)多分枝薄矿体,矿体倾向与山坡方向反向;(3)地表覆盖层较厚(要到达矿体需剥离2000万t以上废石),且矿体上部已经有地下开采的方式在局部地段进行过开采,上部有部分采空。
本设计针对露天和地下两种开采方式进行比较,具体如下:
2.1.1露天开采方式:
虽然露天开采工艺简单,受开采空间限制较小,劳动生产率高,劳动条件好,作业较安全;但存在以下明显的不足:
(1)前期准备工作量大,征地、搬迁人口多,工业场地整理,道路修建,炸药库建设等存在,基建工作量大,搬迁、征地难度高,投资很大而且至少需要二至三年时间。
(2)初期剥离量大,由于地势的关系,工作面难以展开。
据测算,初期需要剥离2000万吨以上的废石。
如按日处理3000t/d建设矿山,则2年内需要剥离1000万t的表层,日剥离量将达1.7~2万吨,这样前期基建准备、设备投入、工业场地、炸药库等均要以1.7~2万吨的产量准备,加大前期投资大,经济上很不合理。
而且剥离量从零增加到1.7~2万吨的量,作业面如何展开,设备如何调度,工作面数量够不够,钻孔、装药爆破、铲装,运输如何安排,这不是短时间能达到的,因此基建时间较长,至少要3年以上。
(3)受气候影响大,冬夏灾害性天气,每年至少有一、二个月生产无法开展。
(4)浪费投资。
矿山现有的建筑设施、巷道等不仅不能利用反而成为需要处理的空区,从而需要增加一部分投资进行采空区的处理。
另外露天坑每年的排水量约为7万m³,而且相对集中,需要投入的排水设施较大。
(5)采矿方面:
由于矿体是条带状的,品位分布不均匀,需要分采分运,这对露天矿采矿来说难度非常大。
具体如下:
①矿体和非矿体需要分清,这需要在钻孔时解决,取样难度和工作量都很大;②对爆破要求高,参数不好掌握,浪费多;③分采分运组织工作复杂,难度高;④由于外部人为环境影响,高品位矿石可能大量丢失;⑤从矿山以往采矿经验来说(小规模开采),三年的开采平均品位达不到0.9g/t,而且是在采矿中将大块废石挑出后才达到,如果用露天开采,由于采剥规模非常大,分采难度大,最终采出的矿石品位将会很低。
因此采用露天开采在经济上不合理,技术上难度大,时间5年以上,过程长,因此不适合采用。
2.1.2地下开采方式:
根据以上情况分析,结合下金宝的实际情况选用地下开采方式应是和合理的。
矿山总体的开拓运输方案选用斜坡道+主井联合开拓方案。
前期3~5年内,只施工斜坡道,斜坡道主要作用要承担矿石、废石、人员、设备及材料的运送,起到主井的作用,等到矿体探清后,在掘进主井(竖井)提升矿石,后期主要作为辅助副井使用。
一期为从地表511.5m至390m,二期为390m以下。
因为矿山探矿不足,现有的探矿程度不能作为依据,建井有很大风险,但在390m以上,由于矿石高级储量较多,初级开采风险不大,地采投入部分巷道工程,就可以投入试生产,地采有以下优点:
(1)投资省,见效快,半年以内可以达到出矿的目的;
(2)根据原矿体的钻探和坑探的成果,重新圈定了矿体,分为两个方案,一方案圈定矿量233.05万吨,平均品位3.05g/t;二方案圈定矿量254.54万吨,平均品位2.75g/t。
在设计采矿时,以方案二为基础设计采场,回采时考虑一、二方案所圈矿体的范围,分采分运,提高出矿的品位,可以达到3g/t左右。
(3)地采受外部环境和气候的影响很小,在短期内可进行基建生产探矿与采矿方法的研究试验,为以后大规模生产创造良好的条件和准备技术方案。
(4)根据保有的矿量在四年内可采出250万吨左右的矿石,第一年(生产年)30万吨,第二年为60万吨,第三年60万吨,第四年100万吨。
在此期间可将390m及350m中段矿石进行坑探,进一步摸清深部矿体的赋存特征,为下部生产打下良好的基础。
2.2矿山总体开拓方案
采用斜坡道+主井联合开拓方案,通风系统采用独立的对角式通风系统,专用回风道与回风井联通。
根据矿山实际情况,前期390m以上采用斜坡道独立开拓系统。
斜坡道出口直接通达地表,斜坡道采用直线加折返式布设于矿床底盘相应标高的错动区之外。
斜坡道直线段出口位于矿区1~3线附近地表错动线之外,其坐标为:
Z=+511.5m、X中心=4511733.15m、Y中心=40387751.4m。
一期斜坡道需从+511.5m下掘至390m标高,经联络道连通390m以上有关探矿和采矿水平。
即斜坡道分别在476m、442m及390m通过联络道与476m、442m及390m中段水平相连。
本设计由于390m中段无坑探工程,圈出矿量较少,因此斜坡道只到390m水平。
390m中段及以下水平要进行大量的坑探工程,进行采矿方法试验,用以验证探矿所取得的矿体赋存情况和技术上圈矿体的效果,待今后进一步探明后再布置开拓、采准工程,本设计主要针对442及476m两个中段。
斜坡道分别通过联络道与442m和476m中段新布置的下盘脉外运输巷相连,并分别至466m和432m标高通过联络道与装矿硐室相连。
中段高度定为:
514m至476m,段高38m;476m至442m,段高34m;以及390m至442m,段高52m。
中段运输巷采用环形布置,利用现有的476m及442m中段的沿脉加穿脉工程,分别在476m和442m下盘脉外再布置运输巷,并分别与现有的穿脉工程相连接。
在11线附近设置的下盘脉外运输巷分别设置矿石溜井和废石溜井,矿石溜井坐标X中心=4511604.79m、Y中心=40387568.27m,溜井分两段,第一段Z=476至466m,第二段Z=442至432m.废石溜井坐标X中心=4511586.49m、Y中心=40387551.24m,溜井也分两段,第一段Z=476至466m,第二段Z=442至432m;为避免466m和432m装矿硐室粉尘大,分别在矿石溜井的北侧设置专用回风天井与上中段的下盘运输巷相通,天井坐标为X中心=4511608.76m、Y中心=40387572.80m.
将斜坡道与476m和442m联通,人员、设备进入各中段进行作业,矿石和废石由矿用三轮车运至矿石溜井和废石溜井,通过溜井下放,476m中段的矿石和废石全部下放至466m标高,通过振动放矿机分别装入CA-20型自卸式汽车,再通过斜坡道运出地表;442m中段的矿石和废石全部下放至432m标高,通过振动放矿机分别装入CA-20型自卸式汽车,再通过斜坡道运出地表。
采用原矿山的斜井为进风井,新设立专用回风井位于矿体下盘的17线附近,回风井坐标X中心=4511467.27m、Y中心=40387469.87m,回风井净断面φ4.0m,各中段均通过专用巷道与回风井相连通,形成独立的通风系统。
2.3井巷工程
(1)斜坡道:
其坐标为:
Z=+511.5m~390m、X中心=4511733.15m、Y中心=40387751.4m。
基建期斜坡道需从+511.5m下掘至390m标高,经联络道连通390m以上有关凿岩和出矿水平。
斜坡道直线段坡度为8%,掘进断面4.8×4.65m;转弯段坡度为4%,掘进断面5.4×4.86m;每隔300~400m设一错车道,错车道长度20m,坡度为3%。
平曲线转弯半径为20m,竖曲线转弯半径为30m。
直线段净断面为4.5×4.5m三心拱断面,掘进断面约为4.8×4.65m,曲线短一侧加宽0.5m,净断面为5.0×4.66m,掘进断面为5.4×4.86m。
巷道支护形式:
巷道支护一般按Ⅱ~Ⅲ级围岩进行设计,巷道一般采用锚杆+金属网、喷射混凝土支护。
支护时参数一般为50~150mm厚喷射混凝土。
锚杆间距1.5m×1.0m,菱形布置,锚杆长2~3m,锚杆类型选用管缝式。
斜坡道路面等级为中级路面,面层类型为碎石。
(2)各中段联络巷道:
各中段联络巷道净断面为2.8×2.8m,掘进断面3.0×2.9m,支护形式:
锚喷砼支护。
(3)溜矿井:
矿石溜井坐标X中心=4511604.79m、Y中心=40387568.27m,溜井分两段,第一段Z=476至466m,第二段Z=442至432m;废石溜井坐标X中心=4511586.49m、Y中心=40387551.24m,溜井分两段,第一段Z=476至466m,第二段Z=442至432m;溜井断面根据矿石最大块度为0.5m和矿石性质条件,取为φ4.0m,净面积为12.56m2,掘进面积为16.61m2。
采用钢筋混凝土支护形式,井筒支护厚度为300mm。
混凝土强度等级为C20。
上部架设格筛。
采用振动放矿机直接装车。
汽车选用额定载重为20~30t的自卸式汽车,各中段出矿采用1.0m³CY-1型小型铲运机,由铲运机装入矿用三轮车,由三轮车将矿石或废石运至溜井,卸入溜矿井,在下部466m和432m标高装矿。
(4)回风井
井筒净直径为φ4.0m,净面积为12.57m2,掘进面积为16.62m2。
采用混凝土支护形式,井筒支护厚度为300mm。
混凝土强度等级为C20。
井口标高约为+560m,井底标高442m,井筒全深118m。
在+442、+476m设单面马头门。
装矿硐室检查、回风天井断面为2×2.0m,采用混凝土支护,支护厚度为100mm。
2.4矿山基建和采掘进度计划
2.4.1基建工程量
根据所推荐开拓方案的要求,本期基建工程安排的原则是:
在遵循合理回采顺序的基础上,形成完整的开拓通风、运输、排水以及供水、供电、供气等主要系统。
确保矿山投产后能尽快达产和均衡持续生产。
本矿利用现有的斜井、476m及442m中段沿脉及穿脉巷
按上述原则,本期基建需完成下列工程:
(1)斜坡道、442、476m中段联络道以及466m、432m装矿水平联络道;
(2)矿石溜井、废石溜井、检查天井及装矿硐室;
(3)回风联络道、总回风井系统;
(4)476m、442m中段脉外运输巷;
以上开拓探矿工程总量为3314.74m,50938.82m3;另外采切工程量预计500m,合计3125m3。
具体如下:
序号
工程名称
断面(净)(m2)
断面(掘)(m2)
长度(m)
开凿量(m3)
支护
形式
支护砼量(m3)
备注
一
斜坡道
1653.73
35718.11
3781.94
1
直线段
18.61
20.74
1402.5
29087.85
砼150
2987.33
2
曲线段
21.34
24.28
211.23
5128.66
砼200
621.02
3
错车道
33.2
37.54
40
1501.6
砼250
173.6
二
溜矿系统
164
3269.52
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