采矿工程毕业设计.docx
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1、目 录第一章 设计总论11.1 设计任务11.1.1矿床概括1第二章 矿山地质12.1 矿区地理12.1.1矿区地理位置12.1.2行政管理系统12.1.3矿区交通12.1.4矿区自然地理22.1.5矿区气候条件22.2 矿床地质32.2.1区域地质32.2.2 矿床地质52.2.3矿体的地质特征72.3 矿床水文地质142.3.1地表水特征142.3.2矿区含水层划分152.3.3地表水、地下水补给、迳流、排泄条件162.4 矿石质量与储量172.4.1矿石质量特征172.4.2矿区储量182.5 生产地质工作202.5.1基建探矿202.5.2生产探矿20第三章 矿山企业年产量和服务年限2
2、23.1 矿山年产量223.1.1按合理开采顺序同时回采矿块数验证矿山年产量223.1.2按矿床开采年下降深度验证矿山年产量233.1.3按及时准备新阶段验证矿山年产量233.2 矿山服务年限243.2.1矿山计算服务年限243.2.2矿山实际服务年限253.3 矿山工作制度25第四章 矿床开拓264.1 井田划分264.1.1井田划分原则264.1.2井田划分依据264.2 阶段高度的确定264.2.1确定阶段高度主要影响因素264.2.2本矿开采技术条件264.2.3采矿方法274.2.4矿床勘探类型274.3 矿床开拓方法的选择274.3.1开拓方案初选274.3.2初选方案简单技术经济
3、比较304.4 主、副以及回风井的位置304.4.1主井的位置304.4.2副井的位置314.4.3回风井井的位置314.5 确定保安矿柱和绘制开拓系统图314.5.1保安矿柱314.5.1开拓系统图314.6 井田中阶段开采顺序和阶段中矿块开采顺序314.6.1井田中阶段开采顺序314.6.2阶段中矿块开采顺序314.6.3相邻矿体开采顺序31第五章 矿山基本巷道335.1 主井工程335.1.1主井断面尺寸及配置335.2 副井工程395.2.1副井井筒断面尺寸及配置395.3 阶段运输巷道工程395.3.1阶段运输巷道断面设计395.4 回风井工程465.4.1回风井断面设计46第六章
4、采矿方法496.1 采矿方法选择496.1.1矿床的地质条件496.1.2采矿方法的选择506.2 采矿方法构成要素566.2.1结构和参数566.3 采准切割工作566.3.1采准工程566.3.2切割工程576.4 回采工作576.4.1回采工作576.5 矿柱回采与采空区处理576.6 同时工作矿块数576.6.1同时工作矿块数576.7 主要技术经济指标58第七章 矿井通风与安全技术597.1 概述597.1.1相关数据597.1.2矿山通风系统设计原则与要求597.1.3矿井通风方式与通风系统607.1.4主扇的安装地点617.2 矿井通风条件617.3 风量计算617.3.1矿井风
5、量计算617.3.2回采工作面所需风量计算627.3.3备采工作面所需风量计算637.3.4采准工作面所需风量计算637.3.5切割工作面所需风量计算637.3.6放矿所需风量计算647.3.7巷道掘进所需风量计算647.4.8井下各硐室所需风量657.3.9全矿所需总风量Q总计算657.3.10风量校核667.4 矿井风量分配667.4.1矿井风量分配原则667.4.2矿井风量分配677.5 全矿通风阻力计算697.5.1全矿通风阻力697.5.2矿井摩擦阻力hf计算697.5.3通风阻力计算727.6 通风制度与通风设施727.6.1通风制度727.6.2通风设施727.7 自然风压计算7
6、27.7.1矿井自然风压计算727.8 通风设备选择757.8.1扇风机选型757.8.2电动机的选择78第八章 矿山运输与提升808.1 矿山井下运输808.1.1运输任务、方式及线路808.1.2矿车和机车的选择818.2 列车组编制848.2.1列车编组计算848.3 矿井提升878.3.1提升设备的选择878.3.2提升钢丝绳选择888.3.3提升机及天轮的选择908.3.4提升机与井筒的相对位置918.3.5安全系数验算92第九章 矿井排水969.1 矿井涌水量969.1.1矿区水文地质969.1.2矿井涌水量969.2 排水系统及工程设施969.2.1排水方式969.2.1水仓容积
7、969.3 排水设备979.3.1排水设备台数确定原则979.3.2设备的选择计算979.3.2水泵房尺寸999.4 防水措施及人员编制999.4.1矿井防治突水原则999.4.2具体措施1009.4.3人员编制100第十章 地面运输与地表布置10110.1 矿山地面运输10110.1.1矿山内部运输与外部运输10110.1.2地面运输方式与设备的选择10110.2 地表布置10110.1.1工业场地的选择10110.2.2废石场位置的选择102第十一章 劳动安全与工业卫生10311.1劳动安全10311.1.1安全出口10311.1.2设备设施安全10311.1.3矿井安全10311.1.4
8、回采安全10311.1.5爆破安全10411.1.6通风安全10511.1.7运输安全10511.1.8电器安全10611.1.9防洪防水10611.1.10 矿山防火10711.1.11矿山救护10711.1.12 安全教育10811.2工业卫生108第十二章 矿山环境保护11012.1矿山主要污染源及污染物11012.2污染物控制治理措施11012.3环境管理及监测机构11112.4存在的主要问题及建议111参考文献112第一章 设计总论1.1 设计任务1.1.1矿床概括1.矿床成因矿床成因类型为受韧性剪切带控制的变质热液型,工业类型为贫硫化物蚀变岩型矿床。第二章 矿山地质2.1 矿区地理
9、2.1.1矿区地理位置矿区位于江西省德兴市北东东方向10.5公里处,属花桥镇管辖,普查区在西蒋金矿勘探区北西侧0米标高以下的92156号勘探线之间,地理座标:东经11739541174100,北纬285800285845。面积约2平方公里。2.1.2行政管理系统2.1.3矿区交通矿区交通方便,从矿区往南到金山口3公里,有简易公路相通;由金山口到德兴市公路里程20公里;经德兴到乐德铁路支线香屯火车站公路里程33公里,经香屯到达乐平市公路里程68公里,可与皖赣铁路和206国道相通。经新营至上饶市公路里程108公里,与浙赣铁路和320国道相通(图2-1-1)。图2-1-1 矿区交通2.1.4矿区自然
10、地理本区位于怀玉山脉大茅支脉的西北麓,属侵蚀低山丘陵地形,最高点茅岭海拔456米,地形从北东向南西逐渐变低,一般地形比高100200米,最低处是矿田南西金山口桥底,标高58米,是当地侵蚀基准面。矿田东、西、北三面地形隆起,由新光棉花山朱林岭新济岭系列山岭连接成开口向南的半环状地貌,构成一个独立的水文地质单元,金山口是矿田水系水量的总排泄口。矿田中部老虎栏铜矿坞龙岗线南北向垅岗把矿田分成金山、西蒋两个次级独立的地形地貌水系网络。本矿区属矿田西部西蒋水系网络的西部。2.1.5矿区气候条件本区属亚热带气候,四委更替分明,因受海洋气候影响,春夏多雨,秋冬干燥,据德兴铜矿气象站1990年1998年资料统
11、计,年平均降雨量2185.4毫米,年最大降雨量2870.4毫米,昼夜最大降雨量311.7毫米,雨季集中于春季和夏初,全年降雨天数150192天,平均171天,秋冬多雾,冬天有霜冻,全年有霜期1641天,平均29天,年最高气温40.5度,最低温度-8.7 度。春夏两季以东南风为主,最大风速为24米秒;秋冬两季西北风为主,最大风速21米秒。2.2 矿床地质2.2.1区域地质1.区域地层区域出露地层有中元古界双桥山群(Pt2sh)、上元古界登山群(Pt3d)、震旦系(Z)和下古生界寒武系()、中生界侏罗系(J)、白垩系(K)及新生界第四系(Q)。以江光-富家坞韧性剪切带为界,北西侧出露双桥山群浅变质
12、岩系,约占全区面积的70%;剪切带南东侧,由北西往南东依次出露登山群、震旦系、寒武系;侏罗系和白垩系零星分布于中西部的银山及东南部盘龙桥焦坑一带;第四系沿河谷和山间盆地分布。区内广泛分布的双桥山群由一套浅变质的火山碎屑沉积岩夹变质火山熔岩组成。1:20万乐平幅地质图将其划分为第三岩组和第四岩组。铜厂矿区出露第四岩组,经RbSr同位素等时线年龄测定为1401Ma。金山金矿田出露地层为中元古界双桥山群第三岩组,按岩性组合分为三个岩性段。第一岩性段(Pt2sh-1):以绿泥绢云母板岩为主,夹有凝灰质板岩、变凝灰岩,分布于西蒋韧性剪切带下盘;第二、三岩性段分布于西蒋韧性剪切带上盘,前者岩性组合以凝灰质
13、板岩、变质杂砂岩为主,后者由中厚层状粉砂质板岩组成。地层总体走向北东,倾向北西或南东,倾角平缓525。矿田取微金分析样185个,地层平均含金为6.27ppb。2.区域构造金山矿田处于江南台隆与钱塘台坳两个二级大地构造单元接壤地带,赣东北韧性剪切蛇绿岩构造混杂带、乐安江深断裂带及泗洲庙复向斜三者构成该区基本构造格架(图2-2-1)。图2-2-1德兴地区区域地质略图1.震旦系-寒武系, 2.上元古界登山群,3.中元古界双桥山群, 4.背向斜轴, 5.茅桥蛇绿岩剪切带 6.花桥构造杂岩带, 7.金山韧性推覆变形带, 8.江光富家坞剪切带, 9.八十源铜厂剪切带,10.西蒋韧性剪切带,1.1乐安江深断
14、裂,12.断裂,1.花岗岩,14.花岗闪长斑岩,15.英安斑岩,16.伴生金矿,17.特大型金矿床, 18.大型金矿床, 19.中型金矿床, 20.小型金矿床, 21.金矿点.3.区域矿产本区内生金属矿产丰富,主要矿种有铜、金、银、铅、锌,其中尤以铜矿最为重要。著名的德兴斑岩铜矿田、银山火山斑岩型铜多金属矿田和金山金矿田皆集中分布于德兴地区,三大矿田内单个矿床达大型特大型规模。铜铅锌矿床伴生有金、银等有益元素,其中铜厂特大型铜矿床,金平均品位0.19克/吨,伴生金储量达超大型规模;银山铜铅锌矿床,金平均品位0.7克/吨,半生金储量达58.5吨,为特大型规模。他们与燕山期深源浅成中酸性斑岩体或次
15、火山岩相伴产出,属岩浆热液(斑岩)型和火山热液型矿床。区内金矿有原生矿和砂金矿两种。已知原生金矿有特大型一处(金山),大型一处(石坞),中型两处(西蒋、朱林),小型四处(石碑、西矿、蛤蟆石和八十源),矿(化)点及矿化异常星罗棋布。矿床在成因上,多属韧性剪切带控制的变质热液矿床。砂金矿分布在乐安江和洎水河,有香屯、太白司等处。砂金赋存于第四系全新统河流相的砂砾层中。锰矿和硫铁矿在区内亦占有一定地位。已知乐华锰矿为大型锰矿,其成因属海相沉积改造型。德兴市锰山矿点,属火山沉积型锰矿。官帽山硫铁矿属中低温热液充填型矿床。此外,在大茅山花岗岩体的内外接触带有坞、锡、铜、钼及萤石矿点零星分布。在茅桥蛇绿岩
16、剪切带中有中村、茅桥等铬镍矿化点产出。2.2.2 矿床地质1.矿床成因矿床成因类型为受韧性剪切带控制的变质热液型,工业类型为贫硫化物蚀变岩型矿床。2.矿床埋藏范围花桥金矿位于西源岭背斜南段,金山矿田的中西部,东与石碑矿区相连,西邻杨梅岭矿区。矿床受金山西蒋韧性剪切带控制,呈北东走向,倾向北西。金山金矿田位于江南台隆与钱塘江台拗二个二级大地构造单元的街接地带。如下图2-2-2。图2-2-2 矿区地质略图1.第四系;2.双桥山群第二岩组第二段第一层;3.双桥山群第三岩组第二段第二层; 4.实测断层及编号;5.地层产状;6.背形轴线;7.超糜棱岩、糜棱岩、石英、黄铁矿、铁白云石化带、金矿化带;8.千
17、糜岩、绿泥石、方解石、绢云母化带;9.金矿体及编号;10.0米标高投影线3.矿床地质构造花桥金矿位于金山金矿田中西部,金山金矿田位于江南台隆与钱塘江台拗二个二级大地构造单元的街接地带。地层:沟谷和缓坡地段有第四系零星分布,其余为中元古界双桥山群第三岩组,为一套浅变质火山碎屑沉积岩夹少量基性熔岩,由凝灰质板岩、砂质千枚岩、变质安山玄武岩、含碳千枚岩组成,成单斜层序产出,走向NE、倾向NW,倾角535。构造:矿区位于西源岭背斜南段NW翼,为一走向NE,倾向NW的单斜构造,其倾角由近水平(510)渐变为缓倾斜(2035)。发育于矿区的缓倾斜推覆型韧性剪切带为含金构造带,走向NE,倾向NW,主剪切面倾
18、角550,长大于2000m,倾向延伸大于1500m,厚300400m。成矿后NE向断层(F1,倾向NW,倾角6080,长1400m左右;F2,倾向NW,倾角6070,长600m左右)和NW向断层(F3,倾向SW,倾角6070,长500m左右)为正断层,对矿体有明显的破坏作用。围岩蚀变:剪切带内各类岩石发生不同程度的蚀变,主要有硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化,局部见毒砂化、斜黝帘石化等。硅化、黄铁矿化、白云石化与金矿化关系密切。2.2.3矿体的地质特征矿区0米以下区段主要有V1、V2和V4三条矿体,以V2矿体规模最大,V2和V1为勘探区内相同编号矿体的延深部分,V4为本次圈出的矿体
19、编号,它们分布于矿区的中深部。V4矿体在上部(3),V2、V1矿体在下部(2),赋存于韧性剪切带主矿化带超糜棱岩、糜棱岩带中,矿体产状受主剪切面控制,呈似层状、透镜状产出。1.V2矿体地质特征V2是矿床的主矿体,也是矿区0米以下区段的主矿体,探明金金属量占本次探明普查储量的84.6%,由43个钻孔工程控制,分布于92136线之间,走向控制长达1300米,倾向控制(0米以下)最大斜深800米(ZK10007-450米),而且矿体尚未控制完毕。V2矿体以112线划分为东、西两个区段,东区段以100线为中心200300米范围是矿化的集中区,矿体往深部延伸尚未控制;而西区段矿化比较集中地段为11612
20、8线约300350米范围,深部控制达-350米(ZK12410),再往深部延伸的可能性较少。矿体赋存2中上部,靠近韧性剪切面产出,韧性剪切带宽度一般为5070米,最大宽度达80100米(126线),凝灰质砂质板岩是矿体顶板标志。矿体产状主要受主剪切面控制,走向北东北东东,倾向北西北北西,其倾角由浅到深由缓变陡,矿体在0米标高以上被F1错落成两个平台,矿体赋存标高分别为2055米和90160米,平台上矿体倾角515间波动;0米标高以下,矿体产状向北西或北北西深部下插,倾角由2545渐变,仅96线0-200米标高,矿体倾角突变为50。矿体走向上呈舒缓波状起伏变化,F1上盘120128线之间,矿体产
21、于高桃坞背形核部附近,矿体呈龟背状凸起,产状趋于平缓。矿体形态为似层状,沿走向、倾向膨大缩小明显,最大厚度为17.69米,最小0.84米,平均厚度3.89米,厚度分级频率1.53.5米居多,占53.7%,厚度变化系数87%,属厚度变化较稳定矿体。矿体单工程最高品位13.08克/吨,表内矿平均品位5.42克/吨,单工程品位13克/吨居多,占65%。其次为35克/吨,占26%。矿体品位变化系数为65%,属有用组份分布不均匀矿体。从矿体品位在空间上的变化看,在F1上盘128线以东浅部地段,13克/吨的等值线呈连续稳定的面型分布,呈310方向展布;在0米标高以下却明显出现两个矿化集中区段,以112线以
22、东,品位大于3克/吨分布在104线至100线150200米范围,标高-100-400米地段;112线以西,3克/吨以上品位集中分布在128线至124线200250米范围,标高-100-350米地段。图2-2-3 V2矿体底板等高线图2.V1矿体地质特征V1探明金储量占矿床总储量7.5%,居第二位。分布在136120线间。浅部被F1断层错切成两个平台,赋存标高为20100米区间。V1赋存I2带中下部,位于V2下方,垂距1030米不等,两者产状一致,同步起伏变化。V1矿体在132130线出露地表,往东被F2错切隐入地下赋存标高0-380米,深部钻孔工程控制见矿10个孔,走向控制长430米,控制斜深
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