3.4.2 矿区储量
依据安徽省地质矿产勘查局322地质队于2006年6月编制的《安徽省和县施墩铁矿床详查地质报告》及其评审意见,至2005年11月30日全矿床累计铁矿石资源储量332+333类316.41万t,TFe平均品位39.79%。其中各类型矿石资源储量所占矿床总资源储量的比例为:332类铁矿石资源储量约占矿床资源储量的22%;需选富磁铁矿矿石(333类)约占20%;贫磁铁矿矿石(332+333类)约占59%,其中332类贫磁铁矿矿石约占贫磁铁矿石总量的37%;贫假象赤铁矿磁铁矿矿石约占14%;贫赤铁矿(假象赤铁矿)矿石约占7%。具体如下:
贫磁铁矿矿石:332类 68.83万t,TFe平均品位36.45%; 333类 118.56万t,TFe平均品位36.68%; 332+333类 187.39万t,TFe平均品位36.60%。 需选富磁铁矿矿石:333类 62.96万t,TFe平均品位55.36%。 贫假象赤铁矿磁铁矿矿石:333类 43.38万t,TFe平均品位34.86%。 贫赤铁矿(假象赤铁矿)矿石:333类 22.68万t,TFe平均品位32.44%。
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第四章 地 下 采 矿
4.1 开采技术条件
1)水文地质条件
区内第四系埋藏厚度大,富水性强;矿床埋藏较深,矿体及其顶板岩层富水性中~强,巷道直接进水,水压大;裂隙岩溶含水层与第四系含水层之间虽有厚度0~26m弱透水岩层起到相对隔水作用,但在构造裂隙、岩体接触带裂隙发育处或该层变薄尖灭处,往往是第四系强含水层与裂隙岩溶含水层沟通的有利通道,故未来巷道突水现象严重。
本矿床属于顶板直接进水,有稳定的地下水补给来源,故其水文地质条件属于复杂类型。 2)工程地质
矿区上覆第四系厚50~70m,主要为粘土,含粉砂粘土、泥质粉砂、粉细砂及砂砾石层。上部常夹有薄层泥炭。
矿区内主要矿体埋藏在50~188m之间,矿体围岩多为大理岩类、方解石岩类、闪长岩类,部分为角岩类、少量角砾岩及安山玢岩。顶底板岩石大部分半坚硬、完整,其工程地质条件稳定性较好。但局部构造发育地段,由于岩溶发育或蚀变作用的结果,岩石呈松散、软弱状,含水性强,加之地下水压力大等综合因素的作用,故其工程地质条件稳定性差,危害性突出。
本矿床工程地质条件属于复杂类型。 3)环境地质
矿区位于长江冲积平原,地表沟渠纵横,水网密布。区内人类工程活动以农田种植为主,以及零星分布的小型农田水利设施、乡镇公路及低于二层的居民房屋建筑等。
本区地震活动的强度、频度相对比较低,属中弱发震区,未出现破坏性地质灾害。本区属地震烈度6度区。
本矿区无原生环境地质问题,属环境地质类型简单的矿床。
综合矿区的水文地质、工程地质和环境地质条件、特征和目前井下开拓的实践资料,本矿床的开采技术类型划分为复杂的复合问题为主的矿床,即属于Ⅲ-4。
4.2 开采范围、开采对象及开采方式
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4.2.1 开采范围及开采对象
1)开采范围
根据矿体赋存情况及开发规划,初步设计开采范围为采矿许可证拐点坐标所圈定的范围内的矿体,开采标高+6~-200m。
2)开采对象
矿区范围内共圈定的9个铁矿体,编号为I~IX。
4.2.2 开采方式
施墩铁矿地处平原地区,各矿床均为盲矿体,矿体顶部被数十米厚的第四系冲积层所覆盖,矿体埋深一般在50~188m。矿区地表多为农田,结合矿山现状及前期设计情况,本次设计仍采用地下开采方式。
4.3 矿床开拓
4.3.1 矿区地形地质特征及矿体赋存状态
矿区地势平坦,海拔标高约在+5~+8m左右,南侧有裕溪河流过,区域内最高洪水位+10.96m。
矿体围岩多为大理岩类、方解石岩类、闪长岩类,部分为角岩类、少量角砾岩及安山玢岩。矿体均分布于背斜构造南东翼钠质石英闪长岩体与围岩(徐家山组地层)接触带附近岩体之凹陷构造内。上部产于徐家山组地层中的矿体,一般呈薄板状、透镜状,产状大体与地层产状相近。矿体赋存标高一般在-45m~-180m,倾角一般5~20°左右。
4.3.2 开拓方案选择
1)矿山开拓现状 矿山目前采用竖井开拓。
主井位于32线以南矿体下盘、岩石移动界限以外,井口标高为+12.0m,井底标高-195.0m,井深为207.0m,净断面φ4.7m,采用混凝土支护。采用2JK-2A型单绳缠绕式提升机,电动机型号为JR126-6,电动机功率155kW,提升容器为单层双罐笼(2550×1180mm)。主要担负井下矿石、废石及大型设备的升降任务,井筒内设人行、管道和电缆间,兼作回风井。
副井位于主井东50m处,井口标高+12.0m,井底为-195.00m,井筒全深207.0m,井筒
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净直径为Ф3.6m。采用2JTP-1.6型提升机,装备单层罐笼(底板尺寸2200×1104mm)与平衡锤互为配重提升。主要担负人员及材料、小型设备等的升降任务,为进风井,井筒内安装梯子间,兼做井下第一安全出口。
2)选择原则
⑴矿山建设速度必须满足国家和企业的要求,保证投产早,达产快; ⑵充分利用原有地表生产、生活设施; ⑶工程量小,施工方便;
⑷不占良田,少占耕地,并有利于改地造田; ⑸基建投资少,特别是初期投资少;生产经营费用低。 3)方案选择
根据矿区地表地形条件、矿体赋存特征及矿山现状,在充分利用矿山现有开拓井巷工程的前提下,并综合考虑技术经济因素及业主意见,本次设计仍采用竖井开拓方案,即主、副开拓方案。
4)开拓系统简述
本次设计采用竖井开拓,具体开拓方案为主井+副井。 ⑴开拓井筒
本次设计开拓系统共包含有两条条井筒,分述如下: ①主井
主井为原有主井,井口标高为+12.0m,井底标高-195.0m,井深为207m,井筒净断面直径为φ4.7m,最大提升高度为197m。该井主要用于井下矿石、废石及大型设备(电机车等)的提升任务,兼做出风井。采用2JK-2A型单绳缠绕式提升机、2550mm×1180mm单层双罐笼互为配重提升,配备JR126-6型直流电机一台。通过校核主井现使用6×19+IMR-Φ31型钢丝绳,不能满足安全规程相关要求,设计选用18×7+FC-φ24-1770型纤维芯钢丝绳。其他设施予以利用。按最大班提升量计算,-185m中段提升时间为5.01h,满足设计需要。
②副井
副井为原有副井,井口标高为+12.0m,井底标高-195.0m,井深207m,井筒净直径为Ф3.6m。采用2JTP-1.6×0.9/20型提升机,装备单层罐笼(底板尺寸2200×1104mm)与3.0t平衡锤互为配重提升,主要担负人员及材料、小型设备等的升降任务,为进风井,井筒内安装梯子间,兼做井下第一安全出口。经校核计算,现有副井提升机滚筒宽度仅为900mm,
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钢丝绳需缠绕两层。《金属非金属矿山在用缠绕式提升机安全检测检验规范》(AQ2020-2008)将竖井中升降人员或升降人员和物料的提升装置卷筒上缠绕钢丝绳的层数,由《金属非金属矿山安全规程》(GB16423-2006)规定的“宜缠绕单层”改为“应缠绕单层”。因此,矿山现有提升机不能满足设计要求,结合矿方意见,本次设计对副井提升设施进行重新选择,主要设备型号及参数如下:
提升机:2JTP-1.6×1.2/20单绳缠绕式提升机; 电动机:JR125-8型直流电动机(原有),功率95kW;
提升容器(原有):单层罐笼(尺寸2200×1104mm,自重2119kg)配平衡锤(自重3000kg); 提升钢丝绳:6×19S+IWR-φ18-1770型钢芯钢丝绳、Ps=1.62kg/m。
副井提升设施更换后,按最大班提升量计算,-185m中段提升时间为2.73h,满足设计需要。
⑵井下排水
设计采用一段排水方式。
利用现有-185中段、主井附近已建成的排水设施(改造);副井-185m中段车场附近的旧水仓和副井-135m中段井底附近的旧水仓均作为备用排水系统。
⑶矿岩运输
坑内运输采用轨道运输方式,采用2.5t蓄电池电机车牵引0.75m3翻转式矿车组运输。 ⑷通风
通风系统为中央并列式通风系统,抽出式通风方式。副井进风,主井回风。采场采用贯穿风流通风。
4.3.3 岩石移动界线的确定
1)岩石移动角
充填法开采对地表的影响不同于采用崩落法,在满足充填法开采要求的前提下,一般不会在地表产生明显的塌陷区,但会出现地表的沉降和变形现象。其地下开采后的地表沉降和变形受多种因素控制,如采矿方法(采场结构参数)、开采中段划分(开采水平)、开采顺序(开采过程和充填过程)、充填体强度、矿岩(土)体力学性质、区域地应力场特征等多个方面。
本次设计提出的错动角圈定的地表移动区域可称为“可能的地表变形与沉降区”。但由于充填法开采对地表的影响分析是一个复杂的课题,又由于缺少详细的充填法开采分析的岩
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