采礦工程本科畢業設計-資料下載頁

　　

【正文】 粉狀富磁鐵礦礦石 Fe2 粉狀貧磁鐵礦礦石 Fe4 表外礦礦石 Fe5 張福山鐵礦礦石體重原有兩套數據，分別為 1969 年的地質勘探測定的數據和 1986年東區詳細勘探測定的數據， 本次設計依舊依據這兩套數據，西區 6～ 25線以外及東區礦石體重值見表 。 礦區水文地質條件及防水措施 礦區水文地質條件 礦區地處低山丘陵區，地表為走向北西西的山間洼地。地面標高最高為 。山間洼地標高一般 20～ 50m，零星分布有大小水塘。礦區東部才成溪經關山向南匯入大冶湖，流量 。 武漢科技大學 本科 畢業設計 17 表 張福山礦區礦石體重表 西區 (025 線以西、 6～ 25 線以外 ) TFe 含量分級 (%) 礦石類型 體重樣個數 加權平均值 體重 (t/m3) TFe(%) 50 塊狀富磁鐵礦礦石 28 45～ 50 塊狀富磁鐵礦礦石 24 40～ 45 浸染狀貧磁鐵礦礦石 24 35～ 40 浸染狀貧磁鐵礦礦石 26 30～ 35 浸染狀貧磁鐵礦礦石 23 粉狀磁鐵礦礦石 粉狀貧磁鐵礦礦石 25～ 30 表外礦 20 20～ 25 表外礦 22 東區 (025 線以東 ) TFe 含量分級 (%) 礦石類型 體重樣個數 加權平均值 體重 (t/m3) TFe(%) 50 塊狀富磁鐵礦礦石 64 45～ 50 塊狀富磁鐵礦礦石 43 40～ 45 浸染狀貧磁鐵礦礦石 54 35～ 40 浸染狀貧磁鐵礦礦石 52 30～ 35 浸染狀貧磁鐵礦礦石 47 粉狀磁鐵礦礦石 粉狀貧磁鐵礦礦石 25～ 30 表外礦 45 20～ 25 表外礦 23 表 礦石和圍巖的物理力學性質 項 目 階段 塊狀 磁鐵礦 粉狀 磁鐵礦 浸染狀 磁鐵礦 石英 閃長巖 硅卡巖 大理巖 角 巖 松散系數 生產 勘探 抗壓強度 (kg/cm2) 生產 700～1000 50 500 1000～400 300～ 600 800～1200 800～1100 勘探 700～1026 50 139～1230 532～1528 660～ 824 649～1363 433～2098 彈性模量 (kg/cm2105) 生產 勘探 ～ ～ ～ 6～ 4～ 武漢科技大學 本科 畢業設計 18 泊桑比 生產 勘探 ～ ～ ～ ～ ～ 礦區年平均氣溫 17℃，最高 ℃，最低 10℃。年降水量 974～ ，平均。每年 4～ 7 月為雨季。最大日降水 ，最大小時降雨 。最長連續降雨 16 日，降雨量 。年均蒸發量 。 礦區出露地層有第四系、侏羅系武昌組 —— 三疊系蒲圻群砂頁巖和三疊系下統大冶群灰巖。第四系廣泛分布于地表溝谷和山麓地帶。厚度 0～ 20m，巖性以粘土夾碎石為主。蒲圻群砂頁巖分布于礦區南部，厚度 600～ 900m，構成礦區南部分水嶺。大冶群灰巖分布于礦區北部，厚度 40～ 80m，構成礦 區北部分水嶺。礦區主要含水層有淺部的風化裂隙－第四系含水層以及深部的接觸帶含水層。部分礦體呈粉狀，含有一定的地下水靜儲量。 風化裂隙含水層厚 15～ 30m。在山麓地帶為第四系坡積物、洪積物，谷底有厚 ～3m的亞砂土、亞粘土含水層，含水性較弱。其下部有 3～ 5m的青灰色粘土隔水層。 閃長巖和蒲圻群的接觸帶裂隙發育，構成深部的含水帶。該帶兩側為隔水的閃長巖和蒲圻群角巖化砂頁巖，只有西部與大理巖含水帶相連。在礦區中部含水帶寬度 200～300m，向兩端寬度減到 100m 以下。局部的大理巖含水體和粉狀礦體也為該帶的一部 分。含水帶富水性中等，單位涌水量 q= /s m，平均滲透系數 k=。該帶與礦床北部的大理巖裂隙溶洞含水層沒有直接的水力聯系。 礦區淺部 300m 以上 ， 地下水化學類型為 HCO3－ SO4 型水 ， 礦化度 。 300m以下為 SO4HCO3 型水 ， 礦化度 ～ ， H2S 含量增高 。 500m設計涌水量 由于礦區較強含水層的空間分布有限，地下水位降深較大。礦坑地下水涌水量不會隨開拓深度和平面范圍的增加而大幅度增加。本礦床采用崩落法開采為主，大氣降水是礦床充水的主 要因素。降水滲入總量將會隨著開采深度和面積的增加而相應增大。但另一方面，地表陷落區的發育與礦山基建和生產相比有一個滯后期。下一個水平建設時，本水平崩落區還沒有充分發育。因此，本水平涌水量應小于全礦最終的設計涌水量。本次采用全礦最終的設計涌水量為 (包括余華寺礦區水量 )。 旱季正常涌水量 5500m3/d 雨季正常涌水量 14000m3/d 一般暴雨涌水量 50000m3/d 50 年一遇，連續三日暴雨水量 229900m3/3d。 根據氣象 資料該地區曾出現過小時降雨量達到 的降雨。當出現超過 50年一遇暴雨或短期特別強的降雨時，可能會出現排水設施短期內能力緊張的情況。此時采用武漢科技大學 本科 畢業設計 19 防水門擋水以保證排水設施的安全。上述 50 年一遇，連續三日暴雨水量可用于估計關閉防水門的情況下可能的淹沒程度。 水害對礦山開采的主要威脅包括：基建期間揭露含水帶時發生突水事故、特大暴雨時暴雨洪水沿崩落區涌入、礦體及近礦圍巖裂隙發育，地下水使礦巖穩定性變差。 供水設施建有保安湖泵站和余華寺加壓泵站，生活用水取自保安湖，澄清、消毒處理后水質符合《生活飲用水衛生標準》 GB574985。 防水措施 （ 1）接觸帶內的局部大理巖體和粉狀礦石中含有相當多的地下水靜儲量。由于接觸帶和粉狀礦體的工程性質很差，這部分地下水對礦山基建有較大影響，應盡量提前開展疏干工作。基建期的疏干范圍為 18線 42線，重點是 36 線 42 線。 疏干方式采用中段運輸穿脈配合水平放水孔放水降壓。為保證能盡早開始疏干，施工進度安排上應首先掘進需要施工放水降壓鉆孔的穿脈。在這些穿脈掘進到礦體下盤2030m 左右時停止掘進，施工水平放水孔并開始放水降壓。 西區 410m 水平生產探礦證實粉狀礦石的比例有 所減小，相應地疏干難度有所減小。本次設計 5個放水鉆窩。其中三個位于Ⅰ號礦體下盤，主要針對粉狀礦石進行降壓疏干。另外兩個位于Ⅱ號礦體下盤，主要針對局部存在的大理巖體和 F3 斷層帶的降壓疏干。探放水孔終孔孔徑不小于 75mm。由于頂板圍巖較破碎，放水孔穿過礦體后應繼續鉆進 5～10m 以加強對頂板的疏干。揭露礦體的孔段應取樣分析，進一步確認礦體邊界位置。暫定每個鉆窩兩個鉆孔。當已施工的放水孔水量較大，或礦 /巖穩定性較差時，應適當增加疏干孔的個數。建議基建探礦孔盡量在本水平施工，達到探礦和放水共享的目的。 （ 2）余華寺礦 區閉坑后必須及時封閉兩礦之間的聯系巷道，以減少本礦的排水量。 （ 3）礦區鄰近地區曾記錄到最大一小時 的降雨，此類短歷時高強度降雨可能導致短期的涌水量超過排水能力。必須設置井下防水門，必要時關閉防水門以保護重要設施的安全。 （ 4）主要崩落區位于盆地中部，應作好崩漏區外圍的地面截水。 025 線以東礦體形態復雜，礦頭標高變化大。有可能出現筒狀陷落。當洪水沿筒狀陷落空區直接灌入井下，而不是通過崩落體的裂隙滲入井下，對礦山安全威脅較大。因此東部區域尤其應隨著崩落區的發育，作好地表截水工程。 （ 5）應重視礦區的 降雨量觀測工作。出現特殊降雨時能及時提供防洪的警報信息。大暴雨期間加強觀測礦坑涌水量。掌握不同歷時暴雨的入滲系數及暴雨對井下涌水的影響。 礦床勘探和儲量計算 礦床勘探 金山店鐵礦采用 100 100 的網孔參數勘探。隨著礦山的生產的持續，勘探工作還武漢科技大學 本科 畢業設計 20 將繼續，孔網參數將會縮小到 50 50，勘探密度增大。在開拓和采準過程中也應該有在巷道里面的生產探礦。 基礎儲量 張福山礦床的儲量計算在所建立的礦床模型的基礎上進行統計，以 80～ 120m80 ～140m工程網度控制的基礎儲量為探明 的基礎儲量，以 300～ 450m150 ～ 250m 工程網度控制的基礎儲量為控制的基礎儲量進行儲量級別劃分，并按照采礦中段劃分進行儲量統計，計算結果見表 。此基礎儲量表作為本次設計的依據。需要說明的是，本次設計標高為 0m～ 500m。 表 礦石儲量計算表 階段水平 礦體體積（ m3） 走向長度（ m） 礦體重量（百萬 t） 0~50m 1235 50~100m x106 1404 100~150m 1601 150~200m 1746 200~250m 1866 250~300m 1929 300~350m 2047 350~400m 2176 400~450m 2243 450~500m 2325 合計 礦體折算厚度的計算 計算各階段礦塊折算平均厚度： m=Q/Lhγ 式中， m—— 折算厚度（ m） Q—— 階段礦量（ t） L—— 礦體走向長度（ m） h—— 階段高度（ m） γ —— 礦石體重（ t/m3） 經過計算： m1=7933600/(1235 50 )= m2=9213400/(1404 50 )= m3=8277700/(1601 50 )= m4=8736600/(1746 50 )= m5=9203700/(1866 50 )= m6=12166400/(1929 50 )= 武漢科技大學 本科 畢業設計 21 m7=17906800 /(2047 50 )= m8=17913300 /(2176 50 )= m9=16456400/(2243 50 )= m10=17570900/( 2325 50 )= 武漢科技大學 本科 畢業設計 22 4 采礦 開采范圍及礦床開采技術條件 開采范圍 根據本次設計提供的勘探 線資料，本次設計對張福山礦區 8 號到 45 號勘探線的范圍進行設計，設計深度是從 0m至 500m。主要開采對象是Ⅰ號和Ⅱ號礦體，其它的礦體可兼顧開采，由于Ⅰ號礦體賦存比較深，探明的礦體達到了 1000m，因此此次設計作為一期工程，在設計開拓井巷和采礦方法時要考慮到深部開采可以利用已有的工程進行開采。 礦床開采技術條件 張福山礦床屬于巖漿期后接觸交代 — 熱液型磁鐵礦床。該礦床共有大小約 100個礦體，Ⅰ、Ⅱ號礦體規模最大，為主礦體，占區內探明儲量的 90%以上，為本次設計對象。 (1)礦體 礦床內塊狀及浸染 狀磁鐵礦石結構致密堅硬，節理裂隙不發育，屬中等穩固性的礦石；角礫狀磁鐵礦石及硅卡巖 磁鐵礦石結構不甚緊密，節理裂隙發育，屬穩固性的礦石；粉狀磁鐵礦石結構松散，強度極低，屬穩固性極差性的礦石。 (2)圍巖 上盤圍巖是硅卡巖、變質粉砂巖和泥質黑云母角巖，中等穩固；下盤圍巖是石英閃長巖、二長花崗巖、大理巖和硅卡巖，穩固性較好。由礦體及近礦圍巖組成的含礦蝕變帶穩固性差至極差。Ⅰ、Ⅱ號礦體間為石英閃長巖、砂質頁巖。 礦體與圍巖界線一般清楚。 礦體中的夾石厚度大于 2m的，Ⅰ號礦體占 %，Ⅱ號礦體占 %。 (3)Ⅰ號礦體 Ⅰ號礦體規模最大，分布于 3～ 44線間，東西走向長 2690m，礦體傾向 172176。 ～ 203176。 ，傾角自西向東為 85176。 ～ 60176。 ，自上而下為 85176。 ～ 50176。 。賦存標高 +110～ 1000m，真厚度 ～ ，平均 25m。 (4)Ⅱ號礦體 Ⅱ號礦體位于Ⅰ號礦體下盤，相距 15～ 120m，在 300m 以下分布于 025線以東。東西走向長 1020m，礦體厚度 ～ ，平均 ，呈上薄下厚，東厚西薄趨勢。礦體形態復雜，平面上呈條帶狀、半月形或透鏡狀，剖面上呈脈狀、彎弓狀和不規則大透鏡狀。 (5)粉礦 Ⅰ號礦體粉礦占 %，Ⅱ號礦體粉礦占 %；東區粉礦占 38～ 40%。粉礦分布在礦體中厚大部位和富水部位，形態極不規則。粉礦和塊礦間有明顯界線，結構松散，武漢科技大學 本科 畢業設計 23 孔隙多，較濕潤，容易冒落，穩固性極差，在掘進中須及時支護并需用特殊的支護方式。當含水量接近飽和狀態時，容易形成泥石流。 (6)礦石的可崩性 礦山以工程地質調查為基礎，采用綜合評價方法，對該礦可崩性進行了研究，結果如下： Ⅰ級：極難崩落； Ⅱ級：難崩落； Ⅲ級：較難崩落； Ⅳ級：較易崩落； Ⅴ級：易崩落； Ⅵ級：極易崩落。 通過地質報 告分析：Ⅱ級占 %，Ⅲ級占 %，Ⅳ級和Ⅴ級占 %，沒有極難崩落的Ⅰ級礦巖。并預測大塊（大于 600mm）產出率約為 5%。引用金山店鐵礦在 1986～1990年進行的自然崩落采礦法試驗數據，其結果見表 。 表 自然崩落法試驗結果表