采矿工程毕业设计论文凤凰山铜矿矿井初步设计.doc
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1、如需图纸,QQ153893706目录第一章 设计总论31.1设计任务31.2矿山生产简述31.3矿山工作制度3第二章 矿山地质32-1矿区地理32-2 矿床地质32-3 矿床水文地质32-4 矿石质量与储量32-5 生产地质工作3第三章 矿山企业年产量和服务年限33-1 矿山年产量33-2 矿山服务年限33-3 矿山工作制度3第四章 矿床开拓34-1 井田划分34-2 阶段高度的确定34-3 矿床开拓方法的选择34-4 主井位置的确定与副井的配置34-5 确定保安矿柱和绘制开拓系统图34-6 井田中阶段开采顺序和阶段中矿块开采顺序3第五章 矿山井巷工程35.1 矿山基本井巷工程35.2 井筒断
2、面设计35.3井筒支护35.4井底车场形式及马头门尺寸确定35.5井筒及阶段运输平巷位置布置35.6井筒及阶段运输平巷施工要求35.7井下炸药库3第六章 采矿方法36.1采矿方法的选择36.2采矿方法的构成要素36.3采准切割工作36.4回采工作36.5矿柱回采36.6同时回采的矿块数3第七章 矿井通风与安全技术37.1概述37.2矿井通风条件37.3通风方式与通风系统的确定37.4风量计算与分配37.5风压计算37.6自然风压计算37.7通风设备选择37.8通风动力费用37.9局部通风37.10井下防尘防火37.11通风与安全技术工作人员编制和所需设备3第八章 矿山运输与提升38.1运输任务
3、和运输方式38.2矿车与机车的选择38.3井底车场38.4运输提升设备及人员编制3第九章 矿井排水39.1矿井涌水量的确定39.2排水设备的选择39.3水泵房的设计39.4防水措施39.5排水系统综述39.6排水设备及人员编制3第十章 矿区平面布置310.1矿区区域概况310.2总体布置310.3总平面布置310.4矿山内外部运输3第十一章 劳动安全与工业卫生311.1劳动安全311.2工业卫生3参考文献3致 谢3第一章 设计总论1.1设计任务1.1.1矿床概况凤凰山铜矿地质构造主要为伴随花岗闪长岩的侵入而成的接触带,以及接触带附近各矿体上、下盘出现的破碎带构造;成矿前、后的小断裂构造虽有发现
4、但因其规模小,故对矿体开采无大影响。设计的矿体是号矿体,其走向为北东转北西,长为1000米,其宽度为130米,平均宽度为8.6米,倾角为7190,形状似板状透镜状。本矿床的矿石工业类型较繁多,即分为铜铁矿石,含铜硅卡岩矿石,含铜黄铁矿矿石,含铜大理岩矿石和含铜花岗闪长岩等五钟。但其中主要以铜铁矿石和含铜硅卡岩矿石为主,其余三者在工业利用上划入含铜硅卡岩矿石之列。含铜硅卡岩本身又因其含铜品味的高低而分为高铜硅卡岩和低铜硅卡岩,药园山矿段的属于高铜硅卡岩。号矿体主要为含铜硅卡岩矿体(铜铁矿石比例为5%,含铜硅卡岩为95%),其中Cu的平均品味为0.61%,TFe的平均品味为20.75%,S的平均
5、品味为6.05%。1.1.2产品运输情况本矿至铜官山冶炼厂公路里程为40公里,专用码头可通航武汉、南京、上海等地。又本矿经董家垅至钟鸣街,公路运距约长21公里。无铜准轨铁路干线,已通车到钟鸣街,从此地运输可通往全国各地。1.1.3设计任务及根据根据矿区地质条件和矿床赋存条件,结合矿山实际情况,本设计日产量为875t/d,年产量为28.75万吨。1.2矿山生产简述根据矿区地质条件和矿床赋存条件,本设计采用下盘竖井中央对角式通风;采用上向水平充填采矿法。矿石贫化率为15%和回采率为85%。1.2.1运输与提升本矿采用有轨运输,各中段开采的矿石先经溜井溜至-120m中段,再用矿车将矿石经阶段运输巷道
6、运输到主井,然后由罐笼提升到地表,最后用汽车将矿石运至选矿厂。1.2.2通风本矿采用两翼对角抽出通风方式,风流从主井进入各工作面,后由两条回风井排出地表。1.2.3排水各中段涌出的地下水用管道集中排到120m中段下的井底水窝,再由通过安装在-125m处的水泵打到-120m中段内的水仓内,然后由水泵打到-40m处的竖井的水仓内,再扬到地表。1.3矿山工作制度为了保证矿山采选工作的连续性;采用每天3班,每班8小时,每年330天的连续工作制度。第二章 矿山地质2-1矿区地理1. 矿区地理位置:凤凰山铜矿位于铜陵市东南35公里,矿区地理坐标,东经1180011805,北纬30473054。2. 矿区交
7、通:矿区有铁路与铜(陵)宁(南京)线相接,公路与繁(昌)木(镇)公路在顺安相连,距离17公里,交通便利。3. 矿区自然地理:矿区属江南低山丘陵地形,最高峰韭菜崖标高489m,中心为花岗闪长岩组成的起伏不平的垄岗状低丘,称为“新屋里盆地”,其标高为100203m。盆地南北为低山,东西为喀斯特地形。区内侵蚀基准面为57.2m,位于盆地的东南角的峡山口。4. 矿区气候条件:矿区位于长江中下游江南沿岸,属亚热带湿润季风气候,温暖湿润,雨水充沛。年平均降水量1445mm,最大降水量1937.9mm(91年),每年以48月份降雨最多,约占全年80。年平均蒸发量为1392mm,潮湿系数1.04。年平均气温1
8、5.516.6,以78月气温最高,最高气温可达40以上,12月气温最低,最低气温可达-11.5。秋季每年有台风影响本区,风力可达78级,并有暴雨出现。本区地震动峰值加速度区值为0.05g,相应地震基本烈度为度区。2-2 矿床地质一、地层区内地层自志留系至第四系均有发育。与成矿有关的地层主要为三叠系中、下统。现由老到新分述如下:1、三叠系下统a.殷坑组(T1y):灰色、深灰色、薄层状、页片状钙质页岩,夹灰岩透镜体;底部有数层黄色薄层泥质灰岩。厚145米。b.和龙山组(T1h):下部灰色钙质页岩为主,泥质灰岩次之,夹少量石灰岩;上部深灰色石灰岩和泥质灰岩,夹钙质页岩。厚283米。本组主要分布于矿床
9、的北段,是控制号矿体的主要地层,变质后主要为条带状矽卡岩和大理岩夹角岩。c.南陵湖组(T1n):下部为浅灰色薄层灰岩,局部见钙质页岩和白云质灰岩夹层;中部浅灰色,暗灰色薄层灰岩,局部有似角砾状石灰岩夹层;上部灰色中厚层石在岩夹薄层结晶灰岩,往下为浅灰薄中厚层含白云质石灰岩、局部泥灰岩。本组主要分布在矿床的南段,是控制、号矿体的主要地层,变质后主要为大理岩。2、三叠系中统a.东马鞍山组(T2d):下部深灰色、灰黑色薄层状白云质灰岩、白云岩。上部米黄色、淡红色中厚层白云岩、白云质灰岩。厚108米。b.月山组(T2y):石灰砾岩、白云质灰岩。该组与下伏地层呈角度不整合接触。二、构造区内构造复杂,新屋
10、里复向斜与区域构造线基本一致,在复向斜两翼及凤凰山岩体周围发育有多组断裂构造。复向斜与断裂构造构成该区总体构造格局。控矿构造主要为接触带和断裂构造,其中以本矿床最为典型。1、褶皱新屋里复向斜:轴向北东约50。矿床位于复向斜的北西翼。由于岩体侵入复式向斜中段产生侧向推挤,使矿区内地层扭曲变陡,产状变化较大,时而直立或倒转。总体上南部倾向北及北东、中部倾向北西及南东,北部倾向南东。倾角一般都在7080之间。而近接触带岩层产状与接触带总体产状基本一致。复式向斜的三个次级褶皱,凤凰山向斜,仙人冲背斜、元宝山向斜均发育在核部三叠系地层中,向中深部渐趋消失。区内小型褶皱也很发育,主要分布于近岩体的三叠系灰
11、岩中。2、断裂断裂构造在本区内是主要控矿构造之一,断裂活动期次多,持续时间长。后期断裂或切割早期断裂,或沿早期断裂叠加形成断裂构造复合现象。主要控矿断裂有:北西向断裂、东西向断裂和北北西向断裂。a.北西向断裂:为复式向斜的伴生横张断裂,多分布在向斜的两翼,走向在310340之间,倾角一般较陡。矿床规模较大的北西向断裂位于岩体的西南侧,是由多条北西向断裂构成的断裂带,该断裂带既控制了岩体西南侵入边界,又与侵入接触构造复合控制了主矿体、号赋存部位。成矿后,该断裂继续活动,并被正长斑岩脉、辉绿岩脉充填,后期岩脉及断裂活动均切穿矿体。b.东西向断裂:主要分布于凤凰山岩体的南北两侧,控制了岩体的南北边界
12、主要再现为中小型褶皱带和挤压破碎带。在矿床内,根据本次-300米中段资料,号矿体在36线至35线之间断开,其南段矿体向东延长至35线与341线之间的大理岩中,与北段接触带矿体并列,形成号矿体分枝。矿石类型为角砾状矿石。该矿体成矿后,东西向断裂继续活动,在35线-180米、-240米中段,又被东西向破碎带切开。故认为号矿体受此断裂控制,该断裂在成矿后期继续活动。c.北北西向断裂:该断裂与北东东向断裂为一组共轭断裂,在区内北北西向断裂较为发育,均被后期岩脉,如正长斑岩、辉绿岩等充填,是、号矿体的主要控矿断裂。d.号矿体底板破碎带: 在36线ZK3613孔,37线-300米、-360米中段ZK37
13、10、ZK3711孔,38线-300米、-360米中段,39线-240米中段均有所见,此破碎带一般紧密附于矿体,其产状与矿体一致,倾向西南,倾角70左右,宽约7米左右。三、岩浆岩矿区岩浆岩分布较广,主要有岩珠和岩脉两类,形成于燕山晚期(同位素年龄测定为133百万年),从穿插关系看,岩脉形成较岩珠晚。岩珠(凤凰山花岗闪长岩岩体):分布于凤凰山新屋里一带,新屋里复向斜的核部。平面呈一椭圆形。系早白垩世(黑云母氩钾法测定为133106年)侵入于向斜轴部三叠系石灰岩中。北部接触线较为平直,其余三部均呈不同程度的弯曲。接触面绝大部分向外倾,西及西南部向岩体内倾,形成多台阶超覆接触。岩体内岩石类型较多,其
14、中以花岗闪长岩为主,其次,石英闪长岩约占三分之一左右。后者分布于岩体中部及边缘,前者居于后者之间,呈渐变关系。岩体组成平均矿物成份,斜长石5355%,钾长石1217%,石英1526%,暗色矿物主要有黑云母、角闪石,占616%,一般后者多于前者,局部变异反常;副矿物有磁铁矿、榍石、磷灰石等。岩石为等粒或似斑状结构,粒度多在1毫米以下。岩体边缘不仅见有围岩包体而且具有碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化及金属硫化物矿化。岩体西部向西突出之弧形接触带,为矿床所在地段。接触面作急剧倾斜,北段趋近直立,部分微向西倾;南段浅部倾向岩体,深部倾向转向围岩。该地段岩体发育绿泥石化,碳酸盐化,并似有先后侵入之迹象。岩脉
15、该区分布的岩脉广泛,但规模均不大,均为裂隙充填。按岩性可分为闪长岩岩脉,正长斑岩岩脉和辉绿岩岩脉。其侵入顺序可根据穿插关系定为:第一次为闪长岩岩脉;第二次正长斑岩岩脉;最后为辉绿岩岩脉。四、围岩蚀变及矿化特征花岗闪长岩侵入三叠系碳酸盐中,发生接触交代作用形成宽度不一的变质带。矿床产于此变质带中,就其空间分布和原岩岩性可将变质带分为内变质带和外变质带。内带由矽卡岩化花岗闪长岩和内矽卡岩构成;外带由外矽卡岩、矽卡岩化大理岩以及大理岩构成。内变质带:a.矽卡岩化花岗闪长岩:花岗闪长岩受交代变质作用后,形成少量透辉石、石榴子石等矽卡岩矿物,但仍保留原岩结构及其主要矿物成份斜长石、石英等。内与花岗闪长
16、岩,外与内矽卡岩渐变过渡关系。b.内矽卡岩:与前述岩石区别在矽卡岩矿物透辉石、石榴子石居多,仅局部残留原岩花岗闪长岩的结构及其副矿物磷灰石、榍石等。外变质带:a.外矽卡岩:原岩为薄中层状石灰岩、中厚层状石灰岩、页片状不纯石灰岩与钙质页岩互层的岩石。视其交代变质改造程度,变质后岩石结构,构造由内向外可综合分为四类:块状细中粒石榴子石矽卡岩,块状致密细粒石榴子石矽卡岩,条带状细中粒石榴子石矽卡岩,条带状致密细粒石榴子石矽卡岩。在矿床范围内后两类在万迎山广泛分布;前两类多见于虎形山地段。b.矽卡岩化大理岩:矿物成份以方解石为主,含少量石榴子石、透辉石等矽卡岩矿物。c.大理岩:为石灰岩热变质产物。以上
17、各带均有不程度矿化,其中以外矽卡岩矿化最强。主要为铜矿化和铁矿化,但在整个矿床中分布不均匀。在水平方向上,大致以321线为界,321线以北矿体主要为铜矿化,铁矿化微弱;321线以南铜、铁矿化均较强。在垂直方向上,上部铜矿化较强;中下部铁矿化增强,铜矿化减弱。五 、矿体特征药园山铜矿床赋存于凤凰山岩体西及西南接触带中,铜矿体赋存于三叠系中、下统石灰岩(已变质为大理岩)与花岗闪长岩接触带上。受断裂及接触带控制,其走向自南向北由南东转向北东,略呈一弧形。经过矿山开采及勘探,探明矿体总数为83个,其中主矿体4个,由南到北依次编号为I、II、III、IV,小矿体仍采用原321队勘探报告的编号(以后经生产
18、勘探不存在的除外)。开采过程中发现的新矿体沿用原顺序向后续编,各主要矿体的地质特征见表2-1:药园山铜矿床主矿体地质特征简表 表2-1矿体编号分布范围形态走向倾向倾角长度厚度标高备注I号4132线似板状北西北东7090480m12.1m+100-320m各矿体上部皆为氧化铜矿石多被民采及陷落II号3928线透镜状似板状北西变化大4090595m28m+74-600mIII号3530线似板状北西近直立282m9.1m+139-410mIV号3112线似板状透镜状北东转北西不定71901000m8.6m+133-145m已采完小矿体:全矿床累计探明小矿体共有79个,其中-360m水平以下生产过程中
19、探获18个小矿体。小矿体除(40)号、(68-1)号、(86)号、(95)、VI号,规模稍大外,其余规模均小,长度多在50m以下,厚度1-30m不等,一般均在10m以下,倾向上延伸一般不超过60m。小矿体的形态多为透镜状、脉状,产状与邻近的主矿体一致。产于角砾状花岗闪长岩中的呈不规则囊状。现保有资源/储量主要是-240米以下、号主矿体和-360米以下18个小矿体,-360米-440米开拓后矿体有所变化。各矿体特征叙述如下:号矿体:为盲矿体,总体形态为弯曲的透镜状至似板状,走向西偏北,沿走向向北逐渐变薄,至281线与271线之间尖灭,至深部-500米以下矿体变薄变贫。矿体最大埋深为700米,最小
20、埋深为340米,矿体可见膨胀收缩现象。根据坑道和钻孔揭露,矿体内频繁出现晚期岩脉和破碎带,其规模不大,仅部分切割矿体,矿体无明显位移,对矿体形态有一定影响。号矿体-360米以下部分,分布于281线与40线之间,走向长580米,斜深平均151米,见矿厚度平均15.66米,走向上矿体在37线厚度最大,39线最小,总体上在走向上矿体厚度变化不大,倾向上上部较厚,往深部逐渐变薄,厚度变化系数为78%,属较稳定型。号矿体:位于矿床的30线35线,赋存标高,自+139米-410米,总体形态为似板状,走向北西,倾角近直立,沿走向长282米,厚121米,平均9.1米,形态较稳定,矿体除在3330线浅部为正长斑
21、岩破坏外,其他地段矿体内无破碎带及晚期岩脉。六、矿床成因 本矿床的成矿作用与岩浆岩有成因关系,矿物共生组合及生成顺序与典型的矽卡岩型矿床的矿物共生组合及生成顺序一致,矿体形态及成矿富集明显受接触带构造控制,矿床成因为矽卡岩型矿床。2-3 矿床水文地质一、含水岩组药园山铜矿床位于“新屋里向斜”的西北翼,三叠系中、下统与花岗闪长岩岩体的接触带附近。其深部主要为号矿体及、号矿体下延尖端。矿体呈“似板状”,“透镜状”赋存于花岗闪长岩与三叠系灰岩(变质岩为大理岩)接触带中,其含水特征叙述如下:1、花岗闪长岩:角砾状花岗闪长岩弱含水层:含裂隙水,含水不均一,其富水性取决于裂隙和构造的破坏程度。据上部坑道揭
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