采矿工程毕业设计论文凤凰山铜矿矿井初步设计

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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

22、露来看，花岗闪长岩多干燥无水。钻孔单位涌水量一般在0.0345升/秒.米以下，渗透系数一般小于0.0696米/昼夜。构造破碎较剧者，富水性显著增强，单位涌水量达0.205升/秒.米，渗透系数0.197米/昼夜。2、大理岩含水层：为薄中厚层状，含裂隙溶洞水及溶洞裂隙水，厚318米，分布在28线以南，为、号矿体的底板，地表岩溶化较强，深部逐渐减弱，据-360米中段揭露来看，溶洞多干燥无水，晶簇发育，下部含水明显减弱，钻孔抽水单位涌水量0.0150.0661升/秒.米，渗透系数0.03440.0579米/昼夜。二、各含水层之间水力联系矿床南部(35线以南)，裂隙溶洞发育，岩层透水性较强，、号矿体，大

23、理岩及花岗闪长岩之间有明显的水力联系。-300米中段在开拓掘进中多处突水，个别涌水点涌水量达2000立方米/昼夜，水头射程45米，随疏干时间延长，逐渐减小至淋水，上部-240米中段局部地段也随之疏干，静储量被疏干。局部地段因晚期岩脉穿插，或其花岗闪长岩、角砾状花岗闪长岩透水性不均一，水力联系程度较差。矿床北部(35线以北)，裂隙及岩溶不甚发育，矿床及围岩透水性不强，各含水层水力联系较弱。三、地下水补给排泄条件地下水的补给排泄条件决定于矿区地质构造及地貌条件。据321队报告，矿区西南朱家店、冷家店一带为地下水分水岭所在；东北部地下水分水岭在白山许，黄土山一线。围绕新屋里岩体构成一面积约27平方公

24、里的汇水盆地。大气降水是地下水的主要补给来源，地下水向盆地汇入的过程中，沿火成岩体与围岩接触带，或构造破碎带流经矿床，有的通过此带补给花岗闪长岩。深部补给源主要是岩层水和裂隙水，坑道排水是地下水的主要排泄方式，据-360米已开拓中段测定，日排水量为20003500立方米/昼夜，平均为2500立方/昼夜。四、矿床生产建设现状此矿床1965年开始设计与建井工作，70年投产，采用井下开采，已建成主中段六个(即+10米，-40米，-120米， -240米，-360米，-440米)，辅助中段四个(+50米、-80米、-180米、-300米)，开采最低标高为-440米，排水系统设在+10-40米、-120

25、米、-240米、-360米和-440米，分别建有水仓和泵房排出地面，其总的排水能力为58360立方米/昼夜。-360米以上总的排水量：雨季最大值41000立方米/昼夜，旱季最小值为60008000立方米/昼夜，富裕系数较大。矿体位于花岗闪长岩与大理岩的接触带附近，底板大理岩为主要含水层，临近接触带岩溶尤为发育，溶洞往往与因硫化物流失的矿体而成的空洞，形成同一个大溶洞，储存有大量的地下水，以静储量为主，是坑道的主要充水因素之一。花岗闪长岩中水与坑道充水联系甚少。矿床的水害主要发生在上部中段，开采过程中曾多处突水，突水地段主要集中在裂隙发育地段及岩溶发育地段。下部中段的排水量变化与雨季关系密切，因

26、矿山排水能力较大，未发生大的水害。五、矿床地下水的物理性质及化学成分本矿床地下水一般为无色、无味、无嗅、透明，水温一般为1620。地下水矿化度一般为0.170.3g/l，局部偏高，大于0.5g/l，总硬度一般小于16.8德度，属弱硬水，个别达21德度，PH值在77.5，属中性弱碱水，阴离子以HCO3-为主，SO42-次之，阳离子以Ca2+为主，次为Mg2+，故地下水的化学类型为HCO3-Ca2+型为主。2-4 矿石质量与储量一、矿石物质组成通过对手标本和镜下鉴定，根据矿石中矿物晶粒的形状、大小及矿物之间的相互关系，将矿石结构分为如下主要类型：自形半自形晶结构，他形晶结构，隐晶结构，包含结构，交

27、代结构，文象及微文象结构，网格状结构，固熔体分离结构，压碎结构等。根据矿物集合体的形态、大小及在空间上的分布特点，将矿石构造主要分为：浸染状构造，块状，团块状构造，角砾状构造、脉状、网脉状构造，条带状构造等。通过系统地岩矿鉴定，基本查明了深部矿体的矿石矿物成分，共见矿物49种，其中金属矿物24种，脉石矿物25种。1、主要金属矿物有：磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、菱铁矿，次为辉铜矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿等。2、主要脉石矿物有：石榴子石、透辉石。石英、方解石、白云石、斜长石、钾长石、角闪石、次为阳起石、黑云母，高岭石、绢云母、绿泥石等。3、矿化期、矿化阶段及矿物生成顺序：根据矿体的产状，

28、矿物共生组合及矿物之间的相互交代关系，将矿床分为两个成矿期：即气水热液期和表生期。（1）气水热液期：分为四个成矿阶段：矽卡岩阶段；磁铁矿阶段；石英硫化物阶段；碳酸盐阶段。矽卡岩阶段：与凤凰山花岗闪长岩体有关的岩浆期后含矿气水热液沿接触带及附近发生双交代作用，形成矽卡岩。首先形成的矿物主要为石榴子石、透辉石、透闪石，稍晚有少量绿帘石，磁铁矿生成。矿石类型化学成份特征表 表2-3主要成份(1)MHCu(2)SdCu(3)SKgCu(4)PyCu(5)Cu(6)MCu(7)BrCuCu(%)1.131.791.331.370.710.411.24TFe(%)39.642.7532.6135.1719

29、.2431.2926.4537.935.6511.874.039.6929.89S(%)2.786.733.9013.902.298.6714.6922.532.314.721.378.717.75Au(g/t)0.201.000.691.030.221.030.101.490.030.320.530.810.39Ag(g/t)3.3213.958.4421.607.0916.416.0767.126.079.689.5313.8817.57Co(%)0.0180.0300.0220.0490.0110.0230.0160.0400.0040.0120.0130.00360.025Mo(%)0

30、.00050.0020.00320.0110.00150.0080.00130.0030.00210.0380.00180.00540.012SiO2(%)5.9414.0210.4111.3210.2024.9011.0119.9215.9651.2413.76CaO(%)6.2011.727.647.442.5613.627.1410.555.0512.2538.85MgO(%)0.711.341.071.721.132.011.180.911.430.73Al2O3(%)1.773.781.321.671.9815.962.237.5029.271.63Pb(%)0.0000.040.0

31、150.0510.0180.1060.0030.350.0000.0310.060.070.036Zn(%)0.040.110.100.850.0440.450.1150.950.0180.260.090.280.44AS(%)0.0000.0390.020.3050.0010.3340.020.0590.0050.100.0410.045P(%)0.0251.1040.340.550.0170.230.0280.2050.0480.110.0220.0250.045F(%)0.045.570.0232.550.0540.0910.0230.0590.0540.930.0450.0660.04

32、4磁铁矿阶段：本阶段以形成大量的磁铁矿为特征，磁铁矿多分布于矽卡岩矿物粒间隙中，部分呈块状，团块状分布。石英硫化物阶段：随着成矿温度的不断降低，大量硫化物开始结晶沉淀，形成了矿物主要有：黄铁矿+黄铜矿+斑铜矿+方铅矿+闪锌矿+自然金+石英等。碳酸盐阶段：由于含矿气水热液的活动及构造的活动，使接触带及附近的矿石，围岩发生破碎。部分地表水的带入使环境的Eh值增高，多数在岩矿物蚀变为碳酸盐矿物及绿泥石等，部分含铜硫化物也在此阶段形成。形成的矿物组合主要有：菱铁矿+黄铜矿+斑铜矿+辉铜矿+赤铁矿。（2）表生期表生作用在本矿床中极微弱，仅有少量褐铁矿及铜兰生成。二、矿石的化学成分矿石的化学成分中有益组分

33、为铜，伴生有用组份有铁、硫、金、银、钼、钴。主要有害组份为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、铅、锌、磷、氟等，不超标。详细见表2-3。1、主要组分铜（1）铜在号矿体各矿石类型中分布通过对控制-360m-480m矿体的钻孔中所有见矿样品进行分析统计，以块状含铜菱铁矿矿石，块状黄铁矿矿石、浸染状含铜石榴子石矽卡岩矿石、块状含铜磁铁矿赤铁矿矿石和角砾状矿石铜品位较高，是主要含铜矿石。其中铜在块状含铜菱铁矿矿石中含量最高。在含铜大理岩、浸染状含铜花岗闪长岩矿石中铜品位普遍较低，见表2-4。号矿体各矿石类型铜含量变化对比统计表 表2-4矿体号矿 石 类 型工业类型矿体平均品位CuSKgCuMHCuSdC

34、uPyCuMCuBrCuFeCuCu-360m以上0.942.581.902.121.210.550.921.801.531.74-360m以下0.8661.2981.2242.8131.5840.3041.0781.2131.2561.237注：-360m以上数据是引用321队储量报告从上表可以看出，虽然下部矿体中的块状含铜菱铁矿矿石、块状含铜黄铁矿矿石和角砾状矿石中的铜含量高于上部(-360m以上)矿体中相应矿石类型的铜含量，但因上述矿石类型在下部矿体中所占比例不大，故下部矿体的平均品位仍低于上部矿体的平均品位。因此号矿体的铜矿化向下部有逐步减弱的趋势。（2）铜在号矿体走向上变化规律-36

35、0m以下号矿体铜在走向上变化规律见表2-5，由表可见，号矿体在走向上，铜品位变化不大，总的来说较稳定。 号矿体沿走向铜品位变化统计表 表2-5矿体号线 号2913013113213313413536373839-360m以下1.9920.8931.0941.3061.0671.2331.4121.1680.9521.2040.616注：表中数据根据钻孔分析资料统计（3）铜在号矿体倾向上的变化规律铜品位沿倾斜上的变化见表2-6，由表可见，号矿体在倾斜方向上铜品位随着深度增加逐渐变贫，矿化减弱。-240m中段至-600m中段铜品位下降幅度不大，一般在1.120%1.306%之间变动。 号矿体沿倾向

36、品位变化统计表 表2-6矿体号标 高+10m以上+10-50m-50-110m-110-170m-240m-300m-360m-420m-480m-540m-600m2.601.791.652.061.2271.3061.2841.2751.1821.1201.210注：-360米以上数据引用有色地勘分公司-240米以下储量计算报告（4）铜品位变化系数-360米以下号矿体铜品位变化系数为110%，属较均匀类型。2、伴生有益组分（1）铁：铁元素是本矿床主要伴生有用组份，在矿床中分三种情况出现：一是共生铁，二是伴生铁，三是单铁。单铁矿石在矿床中分布不多，矿床中主要是以共生铁和伴生铁形式存在。铁在各

37、类型矿石中，以块状含铜赤铁矿、磁铁矿最高，一般品位TFe42%53%；含铜菱铁矿及角砾状矿石一般品位在30%左右；矽卡岩矿石一般品位在20%左右；其它各类型含铁均较贫。-360米以下号矿体以35线以南铁矿化较强。（2）硫：硫在各类型矿石中，以含铜黄铁矿较高，一般含硫15%21%；含铜磁铁矿、赤铁矿矿石，含铜菱铁矿矿石，含铜矽卡岩矿石，一般含硫2%8%，其它类型均较贫。（3）金、银：金一般在含铜角砾状矿石、含铜黄铁矿矿石和含铜菱铁矿矿石较高，在含铜矽卡岩中最低；银在含铜黄铁矿矿石中和含铜矽卡岩矿石中较高，在含铜花岗闪长岩中最低，金、银在各矿石自然类型中含量统计表 表2-7矿体号SKgCuCuPy

38、CuMHCuBrCuSdCuAuAgAuAgAuAgAuAgAuAgAuAg-360m以下0.2741.210.3111.950.4545.510.4122.700.5220.190.4125.41注：单位： 克/吨 号矿体中金主要是以伴生金形式存在，其平均品位为0.54g/t。银在矿床中以伴生银形式存在，其平均品位 25.54g/t。2-5 生产地质工作勘探工程的布置及勘探网度药园山矿床属第勘探类型，由于矿床走向弧形，故勘探线方位不一，、号矿体勘探线(42281线)方位5725，号矿体勘探线(3432线)方位7925，号矿体勘探线(2412线)方位13135。、号矿体以50706080米的勘

39、探网度探求地质控制储量，号矿体用1001106080的勘探网度探求地质控制储量。经坑道验证，探矿所圈定的矿体形态、规模、产状及矿石组份与坑道揭露基本一致，故上述所采用的勘探网度是合适的。本次对-360米以上号矿体及-440米以上号矿体，因矿山已实施了采切工程，有坑道工程验证，因此该部分储量地质可靠程度可达到探明。以50705080米的网度探求地质控制储量，工程外推部分为推断的。第三章 矿山企业年产量和服务年限3-1 矿山年产量1、 按合理开采顺序同时回采矿块数确定或验证矿山年产量 其中： A矿山企业年产量 288750t/a；N单阶段中可布置的有效矿块数；g矿房日产量 150t/d；t年工作日

40、 330d；k副产矿石率 90%；同时回采矿块的有效利用系数 0.35。其中：L阶段中的矿床总长度 1000mLb矿块沿走向长度 60m矿体总长度的利用系数 0.852、按矿床开采年下降深度确定或验证矿山年产量式中：A矿山年产量（450741吨/年）； S矿体水平可采面积（8600米2） v矿床开采的年下降速度（15米/年） r矿石实体重（3.3吨/米3） k工业矿石回收率（90%） 废石混入率（15%）3、按及时准备新阶段确定或验证矿山年产量式中：A矿山年产量（356897吨/年） Qj阶段中可采矿石工业储量（1213450吨） Ti阶段开拓、采准所需的时间（3年） 阶段回采超前开拓与采准的

41、系数（1.2） TH阶段回采时间（3.6年）当矿床要素稳定，有用成分分布均匀时，=1.11.2；当矿床埋藏要素变化较大，有用成分分布不均匀时，=1.21.5；当矿床埋藏要素极不稳定，有用成分分布极不均匀时，=1.52.0；3-2 矿山服务年限1、矿山计算服务年限年式中： 矿山计算服务年限（18年） Q矿床工业储量（4853800吨） 工业矿石总回收率（包括采准、切割、矿房回采矿柱回采的总回收率）（90%） z废石混入率（15%） A矿山年产量（288750吨/年） 矿山实际服务年限年 式中：矿山实际服务年限（年） 矿山按设计生产能力正常生产的时间（年），其不应小于实际服务年限的；矿山从投产到达

42、产的时间（年），大型矿山35，中小型矿山13年 矿山末期产量逐渐下降时间（年），一般按排产进度计划确定。必须符合经济合理的服务范围，否则要调整矿山企业生产能力。3-3 矿山工作制度凤凰山铜矿采用的工作制度是：年工作日是330天，每天工作3班，每班工作数为8小时，由于该矿是非放射性矿，也亦非别的特殊矿山，按照有色矿山保安规程，该工作制度是合理可行的。第四章 矿床开拓4-1 井田划分 由于设计的矿床矿体走向为北东转北西，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，虽然走向及倾向收缩膨胀明显，但矿脉基本连续，成矿后断裂影响基本不大（北北西向断裂：该断裂与北

43、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），地表没有沟谷、山峰、河流、铁路、城镇、文物古迹以及风景区等需要保护或者是不利开采条件 ，整个矿体的技术加工要求也没有明显差别，根据井田划分的原则，采用一个井田开采是合理的。一般情况下，当矿体走向长为500800米至10001500米，深度为500600米时，采用一个井田开采是较合理的。 用一个井田开采还有许多性：用一个井田开采，人员、材料、矿石、废石以及充填料的运输方便，对于一个年产量为288750吨的冶金矿山，一个井田开采也完全能满足生产要求，一个井田开采，管理方便且集中，可减少井下生产人员，管理

44、费用低，在经济上优越。因此，能用一个井田开采时，尽量不用两个或两个以上井田开采。 4-2 阶段高度的确定设计地段是凤凰山铜矿号矿体，其地质构造主要为花岗闪长岩地侵入而生成的接触带，以及接触带的附近各矿体上、下盘出现的破碎带构造；成矿前后的小断裂构造虽有发现，但因其规模小，故对矿床开采无大影响。凤凰山铜矿的水文地质情况较为复杂。按含水丰、贫之别，大理岩为丰水岩层，火成岩为贫水岩层。并且在号矿体存在一个北北西向断裂，较为发育，被后期岩脉充填。矿体倾角较陡，上盘岩层不稳固。总之，整个矿区工程地质条件中等。该矿床经安徽省地矿局321地质队勘探，于1965年提交了安徽铜陵凤凰山铜矿区药园山矿床储量报告。

45、该矿由15个拐点圈定(其中21号33号点与采矿权范围拐点重合，仅1点和2点为新拐点)，面积0.2516平方公里，深度最低至-600m(详 该阶段的地质勘查的主要目的和任务是在采区范围内利用坑钻结合及回采采场对矿块(体)进一步控制，主要方法为探采结合。开采地段(已回采完毕)，先用坑钻结合对矿块(体)进行控制，并在开采的采场中进一步控制，其他地段，则用坑钻结合进行探矿，同时在采区内，布置少量的钻孔进行地质找矿。 该矿经过多方案比较，最终采用尾砂充填法作为该矿的采矿方法。一般，尾砂充填法的阶段高度可取3060米。根据以上各因素，我们选取阶段高度为40米。如果矿山地质条件允许，采用较大的阶段高度可以矿

46、床开拓的阶段总数，从而降低开拓工程总量及其费用，这样有利于生产和集中管理，但由于该矿工程地质条件中等，矽卡岩不太稳固，接触空气后容易泥化，因此，其阶段高度不宜选的过高，于是取40米。另外，结合类似矿山的生产实际经验，取阶段高度为40米也是合理可行的。由阶段高度为40米，从地表标高算起（往下），划分的阶段及其矿量和存在年限如下：中段划分+10米-40米-80米-120米矿量（T）1164400141900011452001125200存在年限4.35.24.24.1存在年限的及计算饭方法如下：式中各符号含义见第三章：对于+10米中段；其余中段的存在年限计算方法相同，其计算结果如上表所述。4-3

47、矿床开拓方法的选择一、 开拓方案初选： 凤凰山铜矿位于铜陵集矿区东部的凤凰山矿田，为凤凰山矿田最大的矿床。在区域构造上，铜陵集矿区位于扬子准地台东北部下扬子台坳的中部。 铜陵地区的地壳演化经历了活动-稳定-再活动（化）的演化历史，早、中元古代为优地糟到冒地糟的发展阶段，以泥砂质复理石建造为主的沉积物受区域变质和构造变形构成褶皱基底。晋宁运动后，转入准地台发展阶段，处于相当稳定时期。加里东和华力西运动显示为造陆运动的特点，地壳运动频繁，海水进退交替。从古生代至早三叠世沉积了海相、滨海浅海相碎屑岩碳酸岩盐及硅质岩建造，间夹海陆交互相沉积。为本区的铜、金等矿化奠定了沉积基础。印支燕山期再次活动（化）

48、，使地台型沉积层发生褶皱隆起、断裂坳陷，并爆发了大规模的中酸性浅成岩浆活动，成为导致铜陵地区发生大规模铜聚集成矿的重要因素，使得铜陵地区成为我国最重要的铜资源基地。从构造位置上看，凤凰山铜矿区位于下扬子台拗的贵池繁昌褶皱带之新屋里向斜中，向斜的轴向与区域构造线方向基本一致，为北东50。轴部为三叠系中、下统，并为新屋里岩体所侵位，两翼出露二叠系、石炭系、泥盆系、志留系。 新屋里岩体又称凤凰山岩体，出露面积近10平方公里，呈椭圆形。主要由花岗闪长岩、石英二长闪长岩及石英二长闪长斑岩等组成岩体的同位素地质年龄133106年左右。新屋里岩体为凤凰山矿田铜成矿的主要因素，围绕岩体的接触带已发现了药园山铜

49、矿床（也称凤凰山铜矿）、铁山头-宝山陶铜矿床、仙人冲铜矿床、江家冲铜矿以及一系列铜矿点。矿区断裂构造发育，主要为NE走向，其次为NW向和EW向等，其中NE向断裂构造主体发育在新屋里向斜的两翼，为一系列沿层发育的冲断断层。NW向断层为集矿区内的主要控制矿体定位的成矿断层，又为对矿体起较大破坏作用的后期断层。凤凰山铜矿床位于凤凰山矿田的西部，定位于新屋里岩体与下三叠统南陵湖组含蒸发岩的碳酸盐岩之间的接触带上，受岩体接触带及与之套合的NW向张性断裂构造控制。由于矿床主要富存于矽卡岩中，围岩性质较差，水文地质条件也较差。总之，工程地质条件差，这对开拓方法的选择有影响。该矿山年产量为288750吨/年，

50、属于中小型矿山，地下运输可采用ZK3-6/250型架线电机车配合YGC0.7（6）型矿车运输。综合以上地质地形条件、矿床赋存条件、地面与地下运输、矿山年产量以及国家的矿山技术经济政策，综合矿山现状，在技术上可行的开拓方案有一下三种：1、 中央对角式下盘竖井开拓法：根据地质地形条件，该矿体大部分赋存于当地地平面以下，矿体倾角为7190，属于急倾斜矿体，这些均为下盘竖井开拓的有利条件。中央对角式的入风井和排风井均布置在矿体中央或两翼，这样有利于缩短风路，形成比较好的通风开采环境。2、 平硐-盲竖井联合开拓法： 由于号矿体的标高为+133-145米，矿体成条带状，中间低两边高。中间低处海拔为70米左

51、右，所以，有部分位于地平面以上，可以利用主平硐进行开拓，对于地下矿体利用盲竖井进行开拓，在技术上也属于可行的开拓方法。 3、 侧翼对角式下盘竖井开拓法： 此法也采用下盘竖井进行开拓，不过将入风井布置在矿体的一翼，排风井布置在矿体的另一翼，此法简单易行，对于走向较短的矿体是一种很好的开拓方法。 二、 对初选的开拓方案进行技术分析：由于初选的三种开拓方案在技术上均可行，因此我们不能武断哪种方案是最优的，现将三方案的优缺点列成表格的形式，以供比较和参考：方案中央对角式下盘竖井开拓法平硐-盲竖井联合开拓法侧翼对角式下盘竖井开拓法优点1、可根据运输功计算，不会造成反向运输而增加提升运输费用；2、负压小，

52、通风简单，地下发生事故时，人员也比较安全。1、利用平硐开拓安全可靠，施工进度快，基建时间短；2、联合开拓法可有效的缩短石门的长度，减少施工量。1、此法也具有下盘竖井开拓的诸多优点；2、对于走向较短的矿体，此法简单，对通风十分有利。缺点1、掘两排风井时，掘进和维持费用较大；2、井筒间联络道很长，回采时间较迟。1、要增掘地下调车场和卷扬机硐室；2、容易受地形的影响。1、若走向很长，则回采时间较迟；2、若地形情况复杂，通风会比较难。通过以上技术分析和比较，三种方案各有其优，各有其短。由于号矿体中间低两边高，要进行平硐-盲竖井开拓，必须掘进两条平硐和两条盲竖井，并且还得在中央布置一条通风井，此法应用在此矿床不但掘进量大 ，回采时间迟，而且风路长，地下硐室多，维护困难，对于这种中等稳固的地质条件