郴州市北湖区芙蓉乡清水江锡多金属矿业有限公司清水江铅锌多金属矿开发利用方案
顺路天井、大量放矿等。回采工作自下而上分层进行,分层高度2~2.5m,掘水平或垂直炮孔,炮孔深1.5~2.0m,炮孔排距1~1.2m,间距0.8~1.0m,梯段工作面长5~10m。矿石崩落后,为保证工作空间,要进行局部放矿,局部放矿后,工作空间高度2m为宜,再人工撬顶处理浮石,平整工作面,然后开始下一轮崩矿。矿房采完后,及时进行最终大量放矿。最后封闭采空区或崩落围岩充填采空区。
③ 主要技术经济指标:
爆破用2号岩石炸药、非电毫秒雷管及导爆管,人工装药爆破。 类比国内金属矿山,确定浅孔留矿法主要技术经济指标如下: 采场生产能力:80t/d 采场回采率:82% 采矿贫化率:15% 采切比:355m/万t 工作面工效:12t/工班 同时开采矿块数:2个 2)回采率初步确定 ① 采场回采率
根据本方案确定的采矿方法,限于矿体倾斜延伸长度,中段平均垂高37m,采场走向长40~50m,扣除采场的顶、底矿柱和间柱,经计算采场回采率为82% 。
② 采区回采率:在中段布置中,开拓坑道均位于矿体底板,不需要留矿柱,所以采区回采率与采场回采率基本一致,为82%左右 。
③ 矿区回采率:矿山井筒、工业场地位于矿体以外,主要井巷工程位于矿体底板或无矿区,无需留设永久矿柱,无设计损失矿量,故矿区回采率为80%左右。
3、开采顺序
1)矿山初期开拓工程部署
目前矿山除利用原有坑道外,尚需进行其他工程开拓。矿山建设初期,应开拓主、副井平硐之间的主运输盲斜井、通往石墨开采区的斜运输巷和首采中段运输巷,从而形成③号矿体首采区。
2)开采顺序及首采地段的选择
矿区范围内需开采的矿种有两个,即铅锌金属矿种和非金属石墨矿种。在矿
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种开采顺序上,首先开采金属矿种,最后开采石墨矿种。区内待采的金属矿体四个,其中③号矿体靠近主井,所以首先开采③号矿体,其次为②矿体、①号矿体。首采地段为③号矿体开采区的第一中段,即1300中段,在该中段内布置首采采场。
铅锌矿体开采顺序总体要求为:在矿体开采顺序上:先开采③号矿体、再采②号矿体,①号矿体;在垂直方向上:遵循自上而下的开采原则,先上中段,后下中段;相邻二个中段同时回采时,上中段的超前距离应大于下中段1~2个矿块的长度。上中段采完开采下中段时,应及时封闭上中段不再利用的井巷。中段内采用后退式回采。
4、资源综合利用与保护
本矿山资源分金属和非金属矿石两大类,对储量估算范围内的资源实行整体规划分期开采。
(四)开采区生产规模、服务年限及产品方案
1、开采区生产规模
开采区建设规模系根据多项因素确定,即: 1)保有资源储量及工业利用技术的可能性; 2) 合理的服务年限;
3) 发生的基建投资额与建设周期; 4)原矿和精矿的单位成本;
5)矿山建设条件和采矿所确定的主要工艺方案等。
本设计在确定金属矿种开采区建设规模时,考虑资源条件、开采条件、技术装备水平、市场对产品需求及企业经济效益等多种因素,根据该区的可采储量(8.9万t),并考虑到国家对金属非金属矿山井型和服务年限的基本要求,选择3万t/a和4.5万t/a规模进行比较。
方案Ⅰ:生产规模拟定为3万t/a。 方案优缺点:
① 根据生产能力和可采储量,开采区服务年限为3.5a,较之方案Ⅱ服务年限延长1.2a。
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② 生产规模小,矿山基建投资相应减少,有利于民营企业的资金筹集和周转。
③ 因生产规模较小,企业经济效益较方案Ⅱ差。 方案Ⅱ:生产规模拟定为4.5万t/a。 方案优缺点:
① 根据生产能力和可采储量,矿山服务年限为2.3a,服务期相对较短。 ② 由于生产规模较大,需增加同时开采的中段数,生产管理要求较方案Ⅰ高。
③ 因生产规模增大,生产营运成本较方案Ⅰ低,企业总体经济效益较方案Ⅰ好。
综合以上因素,两方案在技术上均可行,根据国家对矿山生产规模的基本要求,并考虑到矿山储量和企业投资的承受能力,本方案推荐铅锌矿开采区生产规模为3.0万t/a。
2、推荐的生产能力及其验证
开采区拟定生产能力为3万t∕a,年工作日300天,日产矿量100t。根据方案形成的开拓运输系统和矿山资源储量,在完善开拓系统和采准、切割工程后,形成3万t/a生产能力是完全能达到的。
1)按矿块数和矿块利用系数验证生产能力
按浅孔留矿法采矿方案,每个中段可布置2个采场,1个中段生产,采场生产能力80~100t/d,矿块利用系数0.6,地质影响系数0.9,副产矿石率15%,故矿山生产能力按下式验证:
n×q×E×t×k
A= 1-z
=〔2×80×0.9×300×0.6〕/(1-15%)
=3.05万t/a
式中:A—矿山生产能力 万t/a n—中段的有效采场数(个);2个 q—采场生产能力(综合);80t/d E—地质影响系数;0.9
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T—年工作日;300天
K—同时出矿采场利用系数;0.6 Z—副产矿石率(综合);15%
因此,本方案设计采场数为2个,再加上矿山掘进矿量(按回采矿量的10~15%计),完全能满足生产能力3万t/a的要求。
2)按矿山开采年下降速度验证生产能力 VSγαE
A= 1-β
=〔5×2340×3.12×82%×0.9 〕/(1-15%) =3.2万t/a
式中:V—回采工作年下降速度,m/a,取值V=5 m/a S—矿体开采面积,㎡,取值S=2340㎡ γ—矿石体重,t/m3,取值γ=3.12 t/m3
α、β—矿石回收率及贫化率,%,取值α=82%,β=15% E—地质影响系数;0.7~1.0,取值E=0.9
通过以上论证,说明本矿的生产能力确定为3万t/a基本合理。 3、开采区服务年限 1)设计矿石贫化率ρ
设计平均采幅1.6m,矿体平均厚度1.25m,故废石采宽0.35m,则: ρ=(废石采宽0.35×废石体重2.7)÷(废石采宽0.35×废石体重2.7+矿体厚度1.25×矿石体重3.12)=19.5﹪≈20﹪
由于矿体较薄,设计矿石贫化率较高,为降低贫化率,建议矿山在生产过程中采取措施,在井下对矿石进行初选,确定矿石贫化率ρ=15﹪。
2)开采区服务年限
铅锌矿可采储量8.9万吨,矿石贫化率15%,开采区服务年限为:
Q
T=
A(1-ρ) 8.9
=
3.0×(1-15%)
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= 3.5(a)
式中: T—矿山服务年限,a;
A—年产量,(3万t/a); Q—设计可采储量,(8.9万t); ρ—矿石贫化率,(15%)。
矿山可采储量8.9万吨,服务年限3.5a,储量和服务年限基本相适应。 4、开采区扩大生产能力或延长矿山服务年限的可能性
本开发方案只利用了矿山目前已控制的储量,由于矿区地质工作程度总体较低,矿体沿走向、倾向延伸尚未全部控制,因而具有较大的找矿潜力。建议矿山在今后的生产过程中,加强勘探工作,注重边采边探,增加新的储量。所以该矿山在找到新的储量后,对扩大矿山生产能力或延长矿山服务年限才有可能。
5、产品方案
该矿山生产出来产品可形成三种销售产品,即原矿产品、精矿产品、金属产品。若销售金属原矿,其附加值不高,企业效益较差;若进行精矿冶炼,该矿山生产规模小,年产精矿量不多,难以形成生产规模,而建厂投资较大,企业效益不会见好。相对而言,矿山选择生产金属精矿的产品方案较为适宜,且矿区原来已建有选厂。所以拟定矿山建成集井下金属矿石开采、原矿石选矿加工为一体的生产经营企业,其产品方案为生产锡、铅、锌精矿。 (五)矿山开拓、运输方案及厂址选择
1、矿山开采条件及开拓现状
本矿山进行储量估算的矿体有5个,其中金属矿体4个(①~④号矿体),非金属矿体(石墨矿)1个。主采金属矿体为①~③号矿体,矿体总体倾向130°左右,倾角为50°~78°,厚度0.9~1.29m,平均品位锡0.82%、铅1.97%、锌1.70%;石墨矿层倾角为36°~41°,平均厚度0.9m,固定碳75%。
本矿山为整合的生产矿山,原各矿都有独立完善的开拓生产系统,实施平硐或平硐+盲斜井开采,浅部矿体已有部分采空。区内现有平硐坑口10个之多,自上而下分段开采,部分平硐已报废。
2、矿山开拓
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