中国铝业股份有限公司贵州第一铝矿二期东矿段.doc
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1、1 第一章第一章 概述概述 1.11.1 矿区位置、隶属关系及经济类型矿区位置、隶属关系及经济类型 1、地理位置、地理位置 第一铝矿位于贵阳市的修文县龙场镇,矿山距修文县城所在地的龙场 镇约 8Km,经白云区至贵阳市约 40Km,至中国铝业贵州分公司总部为 25Km。矿山交通方便。 第一铝矿矿山范围属修文铝土矿小山坝矿区,呈北北东向展布,长 4km,宽 13km,包括九架炉、银厂坡、五龙寺、猪坝腿、沈家沟、铁 匠沟等六个矿段。矿区地理位置为:东经 1063607106 3708,北纬 264615264820。 银厂坡矿段均地处第一铝矿矿部之东,与矿部相距约 3km。 2、交、交 通通 第一铝
2、矿位于贵州省贵阳市修文县城 155方向,直距 6km,南距贵 阳市 34km,矿区公路与贵阳修文公路的王官站相连,交通方便。佯见 交通位置图。 3、企业性质:有限责任公司 4、采矿权人:中国铝业股份有限公司。 1.21.2 矿山概况矿山概况 中国铝业贵州分公司(以下简称贵州分公司)地处贵州省贵阳市,是 我国目前最大的矿山、氧化铝、电解铝联合企业之一。现具有年产氧化铝 2 120 万吨,铝锭 43 万吨,碳素制品 27 万吨及自有矿山铝土矿 110 万吨、 石灰石矿 65 万吨和多种高附加值产品的生产能力。主要装备及技术经济 指标居全国领先水平,铝电解技术达国际先进水平。 贵州分公司生产的氧化铝
3、(氢氧化铝、粉体材料等) 、电解铝(精铝、 高纯铝、铝线杆、铝母线、铝合金等) 、碳素制品(阴极、阳极、高炉碳 块等) 、铝型材四大产品分获省、部、国优称号。 贵州分公司现有氧化铝生产能力达到 120 万 t/a,年需要铝土矿 240 万 t/a(其中,高铝矿 188 万 t/a,用矿品位 A/S8;普铝矿 52 万 t/a,用 矿品位 A/S4.06.0) 。 2010 年 7 月,贵州分公司进行机构改革,将原有的三个矿山合并组 建矿山公司。贵州分公司自有的铝土矿山有小山坝矿区、长冲河矿区、燕 垅-林歹矿区、坛罐窑矿区、麦坝矿区、猫场矿区、簸渡河矿区。前三个 矿区的生产能力多为 80 年代中
4、期建成,目前露天开采部分大多接近生产 末期。其中,小山坝矿区原有五龙寺、九架炉两个露天矿采区。目前五龙 寺西露天已闭坑,东露天采场预计 2011 年底采完。九架炉采区因长期未 纳入正常采剥生产计划,故近几年未出矿。九架炉生产设备于 2007 年得 以更新,已具备正常生产条件,2011 年可生产铝土矿石 10 万 t。 银厂坡矿段一期工程始建于 2005 年,2006 年投产,设计规模 20 万 吨/年,实际生产规模仅达到 10 万吨/年。 现有主斜坡道 2 口,风井 3 口,水仓一座。 根据矿体赋存条件,矿山采用斜坡道开排遣,汽车运输系统,现有主 斜坡道一条,长 500m,井内分支斜坡道 3
5、条,各 400m 长(即东 1、东 2 3 与西斜坡道) ,5 条中段平巷 3000m,回风井 3 条(即东、西回风井与北 回风井) ,井下排水泵站一座。 地面办公楼、空压站、供配电站、供水系统,破碎站都已全部建成投 入使用。 经过前几年的开采,矿区南端 1290 标高一至五中段的矿体已基本采 完。 1.31.3 设计任务来源设计任务来源 为了充分、合理开发有限的铝矿资源,科学规范井下开采,提高矿井 安 全条件,特受业主委托,对 中国铝业股份有限公司贵州第一铝矿(二期东 矿段)进行地下开采方案设计。 4 5 1.41.4 设计依据设计依据 1贵州省有色地质勘查局五总队 2008 年 12 提供
6、的贵州省修文县 小山坝铝土矿区银厂坡东矿段补充勘探地质报告及相关图件资料。 2贵州省国土资源厅 2008 年 10 月颁发的中国铝业股份有限公司 贵州第一铝矿采矿许可证,证号:5200000821004。 3设计人员到现场调查了解的资料 4. 中华人民共和国矿山安全法(1993.5.1) 5. 中华人民共和国矿产资源法(1996.8.29) 6. 爆破安全规程 (GB67222011) 7. 民用爆炸物品管理条例 (国务院 2006.第 466 号令) 8. 中华人民共和国劳动法 (1995.1.1) 9. 中华人民共和国消防法 (2009.5.1 施行) 10. 中华人民共和国职业病防治法
7、(2001.10.27) 11. 矿山安全条例 (1982.7.1) 12. 中华人民共和国安全生产法 (2002.6.29) 13.中华人民共和国环境保护法 (1998.9.1 颁布) 14. 危险化学品安全管理条例 (国务院第 591 号,2011.3.2) 15. 有色金属采矿设计规范 (YSJ019-92) 16. 有色金属矿山井巷工程设计规范 (YSJ021-93) 17. 有色金属矿山电力设计规范 (YS5030-96) 18. 化工矿山井巷工程设计规范 19. 工伤保险条例国务院令(2003)375 号 20.建筑设计防火规范 (GB50016-2006) 21.金属非金属地下矿
8、山通风技术规范通风系统 (AQ2013.1- 2008)22.金属非金属地下矿山通风技术规范局部通风 6 (AQ2013.2-2008) 23.金属非金属地下矿山通风技术规范通风管理 (AQ2013.5- 2008) 24.“国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知” (国发 201023 号) 25. “国家安全监管总局关于在非煤矿山推广使用安全生产先进适用 技术和装备的指导意见” (安监总管一2009177 号) 26.金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检 查暂行规定 (安监总管一2010168 号) 27.金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范(AQ2031-2011
9、) 28.金属非金属地下矿山人员系统建设规范(AQ2032-2011) 29.金属非金属地下矿山紧急避险系统建设规范(AQ2033-2011) 30.金属非金属地下矿山压风自救系统建设规范(AQ2034-2011) 31.金属非金属地下矿山供水施救系统建设规范(AQ2035-2011) 32.金属非金属地下矿山通信联络系统建设规范(AQ2036-2011) 33.贵州省安全生产监督管理局关于印发贵州省金属非金属地下 矿山安全避险六大系统实施细则的通知 (黔安监管一2010166 号) 1.51.5 设计思想设计思想 1.充分利用现有设施和设备。 2.优化系统、规范开采工艺、强化安全、提高工效、
10、注重环保及职业 卫生。 7 1.61.6 矿山建设综合评价矿山建设综合评价 1.矿山开拓系统 利用原有的主斜坡道作为井下主要运输通道,随着开采进展,将斜坡 道延伸至二、三、四开采区。 由于开采矿体比较分散,采用分区通风的方案比较有利。 2.资源可靠性 由贵州省有色地质勘查局五总队 2008 年 12 提供的贵州省修文县小 山坝铝土矿区银厂坡东矿段补充勘探地质报告 ,矿山资源储量(111 b+122b+333)可靠性较高,可以满足开采方案设计的要求。 3.市场需求较旺,市场前景好。 4.市场协作条件 1)矿区交通方便,第一铝矿将各露天矿山所采出的矿石经破碎站破 矿后,采用汽车直运至贵州分公司氧化
11、铝厂,运输距离 25km,破碎站至 104 省道(白云区至修文县)的王官岔口处约 3Km,王官岔口至贵州分公 司氧化铝厂,距离 22km。故矿山交通方便,外部运输条件好。 2)第一铝矿已建有 35/6KV 变电所,该变电所供电电源是双回路电源 供电,一回为由修文至小山坝(一矿),一回为由白云区至小山坝(一矿), 目前第一铝矿有双回路电源引到银厂坡,并建有银厂坡变电房,一期已建 成了完善的供电系统。 3)银厂坡矿的供水水源设计考虑有原来矿山的供水系统,由二级泵 站引到银厂坡坑口附近的周家湾高位水池,作为矿山的供水水源,一期已 建成完善的供水系统,能满足二期的生产、生活用水需求。 8 5.矿山生产
12、规模:采矿证核定规模为 40 万 t/a,但根据一期生产情况, 实际生产能力在 8-12 万 t/a。由于矿山目前保有资源量不多,矿山本次设 计规模按 10 万 t/a 考虑,开采服务年限约 8 年。 6.综合评价 矿山储量基本可靠,所采矿体位于当地潜水面之上,矿山水文地质条 件中等。本矿不良工程地质问题较单一,对矿区开采影响程度不大,市场 潜力大,矿山建成后,企业的经济效益较好。 7.存在的问题 1)矿床间接充水含水层(主要含水层)补给条件好,富水性较强, 今后开采要预防间接顶板进水、间接底板透水的可能性及危害性。 2)建议在今后的开采工作中,加强地质、水文、环境地质资料的收 集和研究以便更
13、好地指导生产。 3)矿山生产中必须加强技术指导,配备必要的地测采技术人员,在 实际生产中逐步完善采矿方法。 4)开发中必须采取有效措施,防止矿山地质灾害及各类安全事故的 发生。 5)由于矿区内已进行过的民采、露天开采及银厂坡坑内一期开采, 存在一些老的采空区,在项目建设和生产过程中应探清老的采空区的位置 和形态,对有疑地段打超前探、放水孔,以避免矿坑突水事故的发生。 6)银厂坡矿段及五龙寺矿段内均伴生有耐火粘土、赤铁矿及石灰岩 等矿产,在开采过程中应加强对伴生矿产的综合利用与评价。 9 第二章第二章 矿区地质及开采技术条件矿区地质及开采技术条件 2.12.1 矿区地质及构造特征矿区地质及构造特
14、征 1.地形地貌 工作区范围:东起盐井尖坡,西至驼背大田;南起转湾土,北至 箐脚冲。 区内整体地势为南西高北东低,山脉、沟谷走向为北东向,最高 峰位于矿段南西边,海拨 1453 米;最低处位于矿段北东角,海拨 1313 米;最大相对高差 140 米,一般几十米。属高原低中山、丘陵浅 切割区。区内多为荒山及旱地,仅望天水村寨附近为良田。区内地貌主 要为碳酸盐岩广布、岩溶发育的岩溶地貌。 区内气候属亚热带湿润气候区,冬无严寒,夏无酷暑,多雨雾, 年均降雨量约 1258.08mm,降雨多集中在 5、6、9 三月。日相对湿度 60%左右,年相对湿度为 6070%。12 月至次年 2 月三个月最冷,最
15、低气温10.4,6 月至 9 月最热,最高气温 32.2,年平均气温 13.5。冬季降雪不多,冰冻期 2 个月左右,最大冻土深度约 0.2 米。 2.地层 区内出露地层由老至新有:寒武系中上统、石炭系下统、二叠系 中统及第四系 (见附图 3、4)。缺失奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系 中上统及二叠系下统。现结合矿段综合地层柱状图详述如下: 寒武系中上统娄山关群( 23ls):为铝土矿含矿层的基底,顶 10 面为一侵蚀间断面。岩性:顶部02 米为浅红色含铁质白云岩;上部 以浅灰、肉红色中厚层、厚层细晶白云岩为主,厚80110 米。本区 仅出露上部,未见底。分布于东南角及西南角。 角度不整合 石炭系
16、下统九架炉组( C1jj):为本区铝土矿含矿层位,按岩性组合分 为两层。下部为铁矿系( C1jja):主要由紫红色铁质粘土岩、铁质页 岩夹赤铁矿结核或透镜体组成,有时变化为暗绿色铁绿泥石粘土岩或绿 泥石岩,厚 06 米。上部为铝矿系 (C1jjb),多数情况下,其下部和上 部为灰、浅灰色粘土岩、粘土页岩或铝土矿,中部为浅灰至灰白色铝土 矿,厚 012 米。全组厚 012.19 米,分布于东南角及西南角。 整合 石炭系下统摆佐组( C1b):与下伏九架炉组呈整合接触。为灰、 浅灰色厚层致密 细晶灰岩、白云质灰岩,局部夹方解石团块,底部 常夹少量铝质粘土岩。全组厚 426 米。分布于矿段西南部及西
17、部。 假整合 二叠系中统梁山组( P2l):上部为灰黑色炭质页岩,偶夹砂质页 岩,中部为灰色中厚层细粒石英砂岩;下部为灰色砂质粘土岩,产鳞木 化石。厚 018 米,多为十余米。分布于矿段西南部及西部。 整合 二叠系中统栖霞组( P2q):上部为灰、深灰色厚层块状灰岩,夹 燧石结核,局部见白云质灰岩;下部为灰黑 深灰色薄至中厚层含炭 质致密灰岩、泥质灰岩、夹黑色炭质页岩,页岩自下而上逐渐减少。厚 11 9398 米,未见顶。 第四系(Q):不整合于上述各地层之上,为褐色、黄色腐植土和 风化粘土,零星分布于沟谷、低凹地带。厚度不均,数十厘米到几米。 3.构造 本矿段区域上位于洋水 桃子冲复背斜的南
18、东翼,夹于两条北东 走向的正断层之间。矿段内构造较简单,为主体倾向北东的平缓单斜地 层,平均倾向为 33,倾角为 10。西部地段因受断层 F174影响, 地层产状发生变化,平均倾向为77,倾角为 11;东南角受断层 F175影响,地层平均倾向变为 67,倾角为 10。 矿段内共计查明断层两条(即 F174、F175) ,均为正断层,对矿体 破坏和影响不大(见附图 3、4) 。 F174断断层层:位于矿段西部,切割含矿系及围岩,向南西延伸出矿段 边界,矿段内出露 607 米,断距约 12 米,北东方向因第四系覆盖作推 测断层,走向南西 北东,中段向南东突出。倾向南东,倾角 6872,属正断层,上
19、盘(南东盘)下降,在中部致使二叠系中统 的栖霞组与梁山组直接接触(见照片6) ,在南西角致使石炭系摆佐组 灰岩与寒武系娄山关群白云岩直接接触,在地形上形成负地形及陡壁 (见照片 7) ,界线清楚。深部为 ZK12-1、CK417、CK414 控制。该断 层在本矿段的南西角派生低序次分支断层F176,与之形成断夹块(见 插图 4) 。F176断层控制工程为 ZK9-10、ZK10-10。F174断层北东端与 F177断层相切, F177断层位于本次补勘区北部,因第四系覆盖,性质不 明,为推测断层。 12 191 11 F174152 70 A-A剖面 P2q P2l C1b C1jjb C1jj
20、a 20 9 Al 113 20 C2-3ls C1jjb C1jja C1b C1jja P2l 70 21 F176 P2l C1b C2-3ls 矿段南西角构造特征示意图 插图4 照片 6:F174断层致使栖霞组与梁山组直接接触,地层走向不连续。 13 照片 7:F174断层形成的负地形 F175断断层层:位于矿段东南角,为小山坝矿区的直接边界,向南西 北东延伸出矿段,矿段内出露 662 米,走向南西 北东。倾向北西, 倾角 6773,属正断层,上盘(北西盘)下降,致使二叠系中统 的栖霞组灰岩与寒武系娄山关群白云岩直接接触,在地形上形成负地形, 界线清楚,对矿体破坏和影响不大。 2.22
21、.2 矿床赋存特征矿床赋存特征 2.2.1 矿体特征矿体特征 2.2.1.1 矿床规模矿床规模 在本次补勘区范围内,由于无矿带的隔离,共圈出矿体15 个, 14 其中主矿体为 号、号、号和号,分布在矿段北西、南部及东 部,其次则为零散的小矿体,主矿体的长轴方向,与地层倾向基本一致 (见附图 5) 。全矿段平均厚度 1.92 米,变化于 1.005.20 米之间。 主矿体:号长 392 米,宽 96 米,平均厚度 2.27 米。号长 271 米, 宽 118 米,平均厚度 3.15 米。号长 244 米,宽 120 米,平均厚度 2.25 米。号长 256 米,宽 202 米,平均厚度 1.48
22、 米。 2.2.1.2 矿体特征矿体特征 区内 15 个铝土矿体,以 、号为主,构成了矿床的主 体,资源/储量占 57%,其中、号矿体勘探工作程度较高。 结合矿段资源 /储量估算平面图等图件将本区矿体,主要是 、号矿体的特征叙述于下: 1 1) ) 号号矿矿体体特特征征 号矿体分布范围从 5#至 10#勘探线。 (1)矿体的形态规模: 矿体的平面形态因受基底古地形制约,而显多边形状,形态较简 单。 矿体的剖面形态为透镜状,较规则,且有膨胀、收缩现象,并多 反映在矿体底板,致使局部起伏变化较大。 矿体长 271 米,宽 118 米,面积 3.2 万平方米。 (2)矿体的产状 产状与地层一致,顺层
23、产出。矿体沿倾向北东倾斜,倾角多在 15 10左右,中间变化不大,局部有起伏。 (3)矿体的厚度: 厚度最小为 1.12 米(ZK7-23) ,最大为 3.54 米(CK422) ,平均 为 1.91 米。矿体厚度分别以 ZK6-25(2.70m)、CK421(2.33m)、 CK422(3.54m)孔为核心,形成三个高值区(见附图7) 。从厚度频率直 方图看,厚度有一定的集中值, 1.02.0 米所占比例超过 65。 (4)矿体的品位: 品位(硅铝比)最低为 3.0(ZK6-25) ,最高为 9.2(CK167) , 平均为 4.6。(Al2O3)%最低为 60.71(ZK6-25) ,最高
24、为 72.20(ZK8-25) ,平均为 65.82。从频率等级看, 3.86.0 的占 44%,3.8 的占 31%。 2 2)号号矿矿体体特特征征 号矿体分布范围从 6#至 11#勘探线。 (1)矿体的形态规模: 矿体的平面形态因受基底古地形制约,而显不规则状,边缘出现 参差不齐或 “港湾”现象,但从整体上矿体形态较简单。 矿体的剖面形态为透镜状,较规则,局部有膨胀、收缩现象,并 多反映在矿体底板,致使局部起伏变化较大。 矿体长 244 米,宽 120 米,面积 2.9 万平方米。 (2)矿体的产状 产状与地层一致,顺层产出。倾向北东,倾角10左右,总趋 势反映比较平缓,局部有起伏。 16
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