北山铁矿Fe2号矿体地下开采建设项目可行研究报告

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1、宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿Fe2号矿体地下开采建设项目可行性研究报告承德市正通环境工程设计有限责任公司二一三年四月宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿Fe2号矿体地下开采建设项目可行性研究报告工程号：KY-SXBS-201304经 理：总工程师：项目负责人：承德市正通环境工程设计有限责任公司二一三年四月目 录1 概述11.1 研究的项目11.2 矿区位置及交通情况11.3 企业性质隶属关系11.4 企业生产现状11.5 可研报告编写依据21.6 研究的主要内容和目的61.7 技术经济指标62 产品的市场预测及效益分析62.1市场预测82.2价格及效益预测93 地质概况103.1自然地理及经济地理10

2、3.2 矿区地质概况103.3 矿床地质特征113.4 开采技术条件133.5 矿产资源储量143.6 对地质勘探报告的评述144 主要建设方案的确定154.1 矿山作业制度、建设规模及产品方案154.2 矿井服务年限154.3 矿井生产能力验证154.4 矿床开采方式164.5 矿床开采总顺序165 矿床开拓165.1 开拓方式165.2 开拓方案175.3 硐室开拓工程185.4 井巷支护195.5 主要井巷特征195.6 岩体移动界线确定195.7 基建工期及三量206 矿井生产系统216.1运输系统216.2 矿井通风系统216.3 排水与供水系统246.4 矿井安全出口及人行通道25

3、6.5 通讯、消防系统257 采矿方法267.1 采矿法选择267.2 采场结构参数267.3 采准切割工程267.4 回采工艺277.5 采场主要采掘设备及主要技术经济指标277.6 矿柱回采287.7 采空区处理288 矿山机械298.1 提升设备298.2 通风设备318.3 压气设备338.4 排水设备339 矿井供电349.1 电源及电压349.2 用电负荷计算及变压器选择349.3 配电369.4 防雷、接地3610总图运输3810.1总平面布置3810.2 地面运输3910.3 排土场4011 环境保护4011.1 矿山开采对环境的影响4011.2 设计采用的环境保护标准4111

4、.3 采取的环境保护措施4112 节能减排6812.1 节能选用原则6812.2 节能品种的合理性、可行性分析7112.3 能源利用7512.4 机械运行情况7512.5节能措施7512.6 建议7513安全卫生管理及劳动保护4213.1 安全管理机构及人员配备4513.2 矿山消防4513.3 矿山救护4613.4 安全投入预算4614 危害矿山安全生产因素分析及防治措施4714.1 自然危害因素分析4714.2 基建及地下开采生产过程危险及危害因素分析4914.3 项目实施中应采取的预防措施5014.4 要编制矿山安全专篇6715 组织机构及人力资源配置6712 节能减排6812.1 节能

5、选用原则6812.2 节能品种的合理性、可行性分析7112.3 能源利用7512.4 机械运行情况7512.5节能措施7512.6 建议7516 投资估算与技术经济6816.1 投资估算6816.2 销售收入、税金及利润7116.3 财务盈利能力分析7516.4 敏感性分析7516.5 财务评价7516.6 技术经济指标7517 结论与建议7717.1 可研报告依据使用7717.2 方案主要内容简述及工艺科技水平7717.3 结论7817.4 建议78图 纸：01 宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿地形地质及矿区范围图02 宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿Fe2号矿体井上下对照及总平面布置图03 宽城顺

6、兴矿业有限公司北山铁矿Fe2号矿体开拓系统垂直纵投影图04 宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿Fe2号矿体开拓系统剖面图05 宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿Fe2号矿体采掘工程平面图06 宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿Fe2号矿体通风系统图07 宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿Fe2号矿体避灾路线图08 宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿Fe2号矿体主要井巷断面图09 宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿Fe2号矿体提升系统图10 宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿Fe2号矿体排水系统图11 宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿Fe2号矿体供电系统示意图12 宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿Fe2号矿体采矿方法图 - 1 概述1.1 研究

7、的项目承德市正通环境工程设计有限责任公司受宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿委托，对该铁矿Fe2号矿体地下开采项目进行可行性研究。1.2 矿区位置及交通情况宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿位于位于宽城满族自治县城东86方位，直距约40km，属宽城满族自治县汤道河镇白庙子村管辖。矿区距宽（城）凌（源）公路3km，有村级公路相通，交通方便（见交通位置图）。矿区中心地理坐标为：东经：1185429，北纬： 403701。矿区范围由14共四个拐点圈定，各拐点坐标见下表:矿区范围拐点坐标坐标表拐点序号西安80坐标系XY144986504040695224498904404071353449886240407945

8、4449825740407945开采深度730米至4000米标高矿区面积0.4071km21.3 企业性质隶属关系宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿隶属宽城顺兴矿业有限公司管辖。企业性质为有限责任公司。1.4 企业生产现状宽城顺兴矿业有限公司冰沟铁矿采矿许可证证号：C1300002009042120013449；开采矿种：铁矿；开采方式：露天/地下开采。生产规模：5.00万吨/年；矿区面积：0.4071平方公里；有效期限：肆月，自2011年8月3日至2011年12月3日。矿山于2001年4月取得采矿许可证，后于2004年11月12日、2008年1月28日两次换发采矿许可证，2009年4月9日矿山办理

9、了采矿权转让，矿山名称变更为宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿。生产规模5.0万吨/年。平硐-竖井开拓，留矿法采矿。该矿山现在修建了简易公路，用电线路已经接至矿区、供水条件均满足生活和生产需要。矿山完成了下一步建设需要的地质资料及其他有关资料的收集整理工作，对矿区范围的地质储量已进行了核实。开发资金已经到位；矿山管理组织机构健全，有专业技术工人和管理人员。1.5 可研报告编写依据1.5.1建设项目依据的批准文件和相关的合法证明（1）企业营业执照。注册号：130827000005507。（2）采矿许可证，证号：C1300002009042120013449。1.5.2依据的国家、地方政府和主管部门的有

10、关安全规定1、国家法律（1）中华人民共和国安全生产法（2002年11月1日施行）（2）中华人民共和国劳动法（1995年1月1日施行）（3）中华人民共和国矿产资源法（1997年1月1日施行）（4）中华人民共和国矿山安全法（1993年5月1日施行）（5）中华人民共和国职业病防治法（2002年5月1日施行）（6）中华人民共和国环境保护法（1989年12月26日施行）（7）中华人民共和国环境噪声污染防治法（2005年4月1日施行）（8）中华人民共和国固体废物污染环境防治法（1997年3月1日施行）（9）中华人民共和国消防法（2009年5月1日起施行）2、行政法规（1）中华人民共和国矿山安全法实施条例（

11、1996年10月30日施行）（2）民用爆炸物品安全管理条例（国务院令第466号）（3）特种设备安全监察条例（国务院令第549号）（4）地质灾害防治条例条例（国务院令第394号）2004年3月1日施行（5）生产安全事故报告和调查处理条例（国务院令第493号）2007年6月1日施行（6）建设项目环境保护管理条例（国务院第253号令）1998年11月18日施行（7）安全生产许可证条例国务院令第397号2004年1月7日施行（8）国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（国务院令第23号）2010年7月19日施行3、地方性法规（1）河北省安全生产条例2005年9月1日正式实施（2）河北省实施中华人民

12、共和国矿山安全法办法（1997年12月22日修订施行）（3）河北省人民政府关于印发落实生产经营单位安全生产主体责任暂行规定的通知冀政200669号1.5.3采用的主要技术规范、规程、标准和其他设计依据1.5.3.1 采用的主要技术规范、规程、标准1、部门规章（1）国家安全生产监督管理总局关于加强非煤矿山及石油、冶金、有色、建材等相关行业建设项目安全设施“三同时”工作的通知；（2）高危行业企业安全生产费用财务管理暂行办法，财企2006478号（3）非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法（国家安全生产监督管理总局令第20号，2009年）（4）劳动防护用品监督管理规定（国家安全生产监督管理总局令第1号

13、，2005年）（5）生产经营单位安全培训规定（国家安全生产监督管理总局令第3号，2006年）（6）安全生产事故隐患排查治理暂行规定（国家安全生产监督管理总局令第16号，2007年）（7）国家安全生产监督管理总局安监总管一2007214号国家安全监督总局关于加强金属非金属矿山安全基础管理的指导意见（8）国家安全生产监督管理总局安监总协调200835号国家安全监管总局关于印发金属和非金属矿山、尾矿库、冶金有色、石油天然气开采、危险化学品、烟花爆竹、机械制造等行业（领域）企业2008年安全生产隐患排查治理工作实施意见的通知（9）劳动保护用品配备标准（原国经贸安全(2000)189号文件）（10）国家

14、安全监管总局关于加强金属非金属地下矿山通风安全管理防范中毒窒息事故的通知（安监总管一201093号）（11）国家安全监管总局关于加强金属非金属矿山建设项目安全工作的通知（安监总管一2010110号）（12）国家安全监管总局关于印发金属非金属矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定的通知（安监总管一2010168号）（13）国家安全生产监督管理总局令（第34号）金属非金属地下矿山企业领导带班下井及监督检查暂行规定（自2010年11月15日起实施）（14）国家安全生产监督管理总局201136号建设项目安全设施“三同时”监督管理暂行办法2、地方政府规章（1）河北省安全生产监督管理局冀监管一

15、200310号关于加强非煤矿山安全评价及建设项目“三同时”工作意见；（2）河北省安全生产监督管理局冀监管一200555号关于印发河北省非煤矿山建设项目安全评价、安全设施设计审查与竣工验收实施办法的通知；（3）河北省安全生产监督管理局冀安监管一2007127号关于加强金属非金属矿山安全基础管理的实施意见。1.5.3.2 其他设计依据1、国家标准（1）企业职工伤亡事故分类标准（GB64411986）（2）金属非金属矿山安全规程（GB16423-2006）（3）矿山电力设计规范GB500702009（4）厂矿道路设计规范GBJ2287（5）污水综合排放标准GB123481996（6）建筑抗震设计规范

16、GB500112001（7）建筑设计防火规范GB50016-2006（8）工作场所有害因素职业接触限值GBZ22007（9）工业企业噪声控制设计规范GBJ871985（10）建筑物防雷设计规范GB500571994（11）爆破安全规程GB67222003（12）工业企业总平面设计规范GB650187-1993（13）生产过程危险和有害因素分类与代码GB/T138612009（14）污水综合排放标准（GB8978-1996）中一级标准； （15）工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）中类标准；（16）一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准（GB18599-2001）。（17）压缩空气站设

17、计规范GB50029-2003（18）工业企业设计卫生标准GBZ1-2010（19）矿山安全标志GB14161-2008（20）、金属非金属矿山安全标准化规范地下矿山实施指南AQ2007.2-2006（21）、矿山井巷工程施工及验收规范GBJ213-90（22）、矿井提升机和矿用提升绞车安全要求（GB20181-2006）1.5.4 依据的主要基础资料（1）秦皇岛董鸿翔地质勘查有限公司2010年11月提交的河北省宽城满族自治县宽城顺兴矿业有限公司北山采区矿产资源储量核实报告。（2）承德市正通环境工程设计有限责任公司2011年2月提交的宽城顺兴矿业有限公司北山铁矿矿产资源开发利用方案。（3）现场

18、调查的有关资料。（4）与业主签订的委托合同书及其他相关资料。1.6 研究的主要内容和目的1.6.1 研究的重点内容在收集、整理该矿地质矿产资源、开采现状等基础资料基础上，了解该区域地形地物特点，掌握矿产资源赋存形态及储量，进行市场分析预测、比较和确定矿体开采方式及开拓系统，提出合理的采矿方法和必要的安全生产措施及实施意见，对静态经济效益进行分析。1.6.2 研究的目的是充分利用矿产资源，合理利用矿山现状各项基础条件，完善安全装备及各项设施，实现科学、经济，安全开发矿产资源。达到企业经济效益、区域环境效益和国家产业发展效益共赢发展的目的。为矿山开采设计提供方案和依据。1.7 技术经济指标主要技术

19、经济指标表序号指标名称单位数量备 注1矿山保有地质储量万t122设计范围内利用储量万t10.723矿石平均地质品位Tfe28.034设计规模及产品方案原矿：产量万t/a2.05服务年限a4.86开拓方式平硐-竖井开拓7采矿方法浅孔留矿法矿石回采率%90废石混入率%108采矿法中段高m30走向长度m50-609主要采掘设备YT-27型凿岩机台210供电总装机容量KW352.5正常运转容量kW252.511职工定员及劳动生产率职工定员人21全员劳动生产率t/人a952生产工人劳动生产率t/人a111113估算总投资万元162.8314财务指标销售单价元/t150销售收入万元/a300总成本万元/a

20、132.4销售税金及附加万元/a51矿产资源税万元/a6利税总额万元/a121.6利润总额万元/a64.6所得税万元/a16.15税后利润万元/a48.45投资回收期a2.4不含建设期年平均投资利税率%74.68年平均投资利润率%39.672 产品的市场预测及效益分析2.1市场预测近些年，在我国经济强劲增长带动下，国内钢铁工业发展非常迅猛，粗钢产量已由2000年的1.29亿吨增长到2006年的4.19亿吨，而钢铁产量的高速增长是依靠国内钢铁企业的大规模扩建，特别是近两年国内新建项目众多，每年新增产能都在7000万吨规模。统计数据显示，2007年1-8月份我国钢铁行业累计实现利润833.41亿元

21、,同比增长82.75%。钢产量在500万吨以上的21户钢铁企业，8月份实现利润80.02亿元，占大中型企业实现利润的70.57%，比7月份下降11.40%；1-8月份累计实现利润794.11亿元，同比上升82.45%。钢产量在1000万吨的9户钢铁企业当月实现利润56.89亿元，比7月份下降20.20%；累计实现利润623.88亿元，比上年同期上升85.09%。大型、特大型钢铁企业利润环比下降较多，但同比增幅仍超过大中型企业利润平均增幅。我国钢材资源供应过剩的压力并不很大，国内市场供求基本平衡。2007年我国粗钢产量将达到4.9亿吨左右，资源供应量为4.52亿吨，比去年同期增长13.7%。20

22、07年全年粗钢实际消费量在4.4亿吨左右，较2006年粗钢表观消费量增长13.4%左右。下半年钢材价格呈现震荡运行态势，价格水平低于上半年。各钢材品种由于下半年产能释放、成本等因素影响，走势将出现一定的分化。建筑类钢材由于产量增幅较低，在未来的几个月里，整个市场仍将继续小幅波动。下半年，随着国家的调控政策效应的显现，下半年的固定资产投资规模缩小，螺纹钢、线材的需求将有所减弱，所以走势将弱于上半年。但是由于成本支撑，预计下半年国内市场价格将继续围绕行业平均成本上下波动。07年钢铁全年平均价格水平将较06年有明显提高。 研究中心分析师认为，我国钢的消费强度正在下降，今后钢的年度消费增长是否将低于1

23、0值得研究。从长远来讲，由于消费结构升级带动的市场最终需求十分旺盛，拉动生产与投资迅速跟进，整个经济随之进入新一轮快速增长期，这是当前乃至今后经济快速增长的最可靠支柱。消费结构的变化就要求产业结构的变化，就是说要求轻纺、食品等行业在国民经济中的比重下降，而要求房地产、汽车、基础设施等重化工业在国民经济中的比重提高，这些产业都是钢铁需求大户，由此带动我国钢铁行业的发展。钢铁是国民经济的基础产业，受整体经济发展的拉动，钢铁行业也在快速发展，因此钢铁行业成为目前的热点、焦点行业。可以肯定，我国未来对钢铁的需求是非常旺盛的，我国的钢铁行业前景应该是非常好的。 总结各方面信息分析显示，2008年世界经济

24、和我国宏观经济的发展，虽然有增速减缓的趋势，但仍将保持平稳增长的局面。国际货币基金组织预测，2008年全球经济将增长4.9%，这对钢铁产品的消费需求增长比较有利。由中国钢铁协会组织的“十一五”期间相关行业消费需求的调研报告表明，未来几年建筑、机械、汽车、石化、电力、煤炭、交通、铁道、轻工、家电、小五金等行业，钢材的消费都将保持一定的增长需求。上述情况，无疑为我国钢铁行业的发展提供了有效的市场空间。如果按有关机构和专业人士分析，2008年我国GDP增长10%左右、固定资产投资增长20%以上，进出口贸易增长20%左右，钢材消费增长10%左右是完全可能的。按此预测，2008年我国粗钢产量将达到5.4

25、亿t左右，2011年钢铁行业仍将是平稳增长的趋势。综合分析，随着中国经济的高速发展,国内对钢铁的需求不断增加,国内生产的铁精矿市场供不应求形式暂时不能改变，因此对铁矿石和铁精粉的需求量也会长时间持续增长，所以该项目开发市场前景广阔。2.2价格及效益预测近三年，铁精矿价格总体是上升的，主要原因是国内外生铁价格上升。由于生铁行情上涨，拉动了国内外铁矿行情上涨。再者，国内铁矿资源逐年减少，供需矛盾加大，矿石自给率持续走低。综上分析，铁精粉需大于供的紧张局面一时难以解决。从价格走势看，国产铁矿石价格将稳中有升。国内近年来，铁精矿的价格为（5001000）元/吨，目前承德当地铁矿石的矿山结算价格为100

26、200元/t。随着我国经济的发展，对钢铁的需求量越来越大，近十年来铁精粉价格从每吨200300元狂升到1000多元，现在的铁精粉价格基本维持在7001100元。预测铁精粉和铁矿石价格今后仍有动荡。该铁矿最终产品为平均品位28.03%的铁矿石，目前售价为150元/t，该项目开发具有显著经济和社会效益。3 地质概况3.1自然地理及经济地理本区地处冀北山区，燕山山脉东段，区内地势北高南低，沟谷发育，沟谷形态一般为“V”字型，海拔标高730m530m，相对高差200m。该区属构造侵蚀低山地貌类型。本区属温带大陆性季风气候。冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，年平均气温8.6C，一月平均气温-9C，七月平均气温

27、23.9C，年平均降水量662.5mm，早霜始于9月中旬，晚霜终于次年5月中旬，无霜期平均约150天，夏季常有风灾、雹灾等自然灾害。矿区内地表植被较发育，除松树等乔木外多为蒿草和荆棘灌木。地方经济以农业、林业为主，农作物主要有玉米、大豆、谷子等，林果业有山楂、苹果、板栗、核桃、松树等。由于气候干燥寒冷，无霜期长，农作物生长期短，产量不高。采矿业是当地的主要工业项目，铁矿采选带动了相关产业的发展，对推动地方经济起着重要作用。流经本区季节性河流为冰沟河，在汤道河汇入都阴河后在小石柱子入青龙河。矿区周围地表径流和第四系潜水可满足矿山及生活用水。区内剩余劳动力充足，电力充沛，可满足矿山生产生活的需求。

28、3.2 矿区地质概况矿区大地构造位置位于中朝准地台（21）、燕山台褶带（）、马兰峪复式背斜（）中的遵化穹褶束（）之东北部。3.2.1 地层区内出露地层主要为太古界迁西群上亚群拉马沟组(Arl)、中元古界长城系大红峪组(Chd)和第四系(Q4)。太古界迁西群上亚群拉马沟组(Arl)：出露于矿区中部和南部，岩性主要以角闪斜长片麻岩和斜长角闪岩为主，其次为黑云斜长变粒岩、磁铁石英岩、黑云斜长角闪岩。角闪斜长片麻岩、黑云斜长变粒岩、磁铁石英岩、黑云斜长角闪岩具不同程度的混合岩化作用。片麻理走向290，倾向20，倾角6575。中元古界长城系大红峪组(Chd)：出露于矿区北部，岩性主要为黄白色含砾石英岩状

29、砂岩和石英岩，产状：倾向55，倾角20，与迁西群上亚群拉马沟组呈断层接触。第四系全新统(Q4)：主要分布在沟谷和河床上，由砂、砾石、砂质粘土组成的冲积和冲洪积层，厚度一般在18m。3.2.2构造矿区北部迁西群上亚群拉马沟组与中元古界长城系大红峪组之间为断层接触。该断裂构造走向北西西，倾向南西，倾角45，断层性质为逆断层。断层沿矿区北部两侧延出矿区，长度大于700m。断层对矿体没有破坏作用。3.2.3 岩浆岩该区岩浆活动较频繁，以中酸性侵入岩为主，分布在汤道河、苇子沟以南地区，主要有都山花岗岩、大石拄子花岗岩等。矿区内未出露岩浆岩，对铁矿影响很小。3.3 矿床地质特征3.3.1 矿体形态、产状、

30、规模矿床为沉积变质磁铁石英岩型铁矿床。矿体赋存于太古界迁西群上亚群拉马沟组角闪斜长片麻岩地层中，矿体形态及产状严格受片麻理构造线控制和制约。北山铁矿矿区范围内共有3条，本次设计为该矿Fe2号矿体。Fe2号矿体：位于矿区中西部，矿体长176m，矿体在矿界内长166m，界外10m，厚1.003.60m，平均厚2.50m；矿体呈似层状分布，倾向200，倾角75。品位：TFe24.8130.59%，平均品位TFe 28.03%。该矿体累计查明资源储量(122b+333)120kt，其中(122b)88kt,(333)32kt。3.3.2 矿石质量和类型（1）矿石物质组成矿石矿物成分，金属矿物以磁铁矿为

31、主，少量褐铁矿和假象赤铁矿；脉石矿物以石英为主，少量斜长石、角闪石、黑云母等。矿石以半自形自形变晶粒状结构为主，少量呈他形粒状变晶结构。矿石呈条纹、细条带状构造，局部为块状构造。（2）矿石化学成分该矿床矿石化学成分主要为：Fe3O4、SiO2，次要化学成分为Fe2O3、Al2O3、TiO2、FeS、P2O5、CaO、MgO、K2O、Na2O等。其中Fe3O4和SiO2含量之和可达95%以上，二者为负消长关系。次要化学成分为组成褐铁矿、黄铁矿、角闪石、斜长石和磷灰石等的主要化学成份。（3）矿石类型和品级矿石自然类型：按矿石矿物组合为磁铁石英岩型铁矿石；按矿石结构构造，该矿区以条纹状、条带状铁矿石

32、为主，少量块状铁矿石。矿石工业类型：需选铁矿石。采取的化学基本分析样品中，w(mFe)/ w(TFe)85%，由此可知，本矿区铁矿石为磁性铁矿石和弱磁性铁矿石。（4）矿体围岩与夹石矿体围岩主要为角闪斜长片麻岩。矿体一般与围岩界线清楚。开采时易于分离。矿体内夹石很少。（5）矿石加工技术性能该矿生产的铁矿石成分简单，颗粒较粗，可回收的矿物为单一的磁铁矿，属易选的磁铁石英岩型铁矿石。破碎流程：采用二段开路流程。选别流程：采用二段磨矿，一次粗选，二次精选的工艺流程，即一段磨矿经螺旋分级机分级后进行一次粗选，粗选产品经二段磨矿，其合格产品再通过二次精选，并经浓缩后获得合格的铁精粉。3.4 开采技术条件3

33、.4.1 水文地质该矿床为沉积变质铁矿床，矿体顶底板围岩为角闪斜长片麻岩。矿体主要充水来源是风化裂隙含水层（属弱富水性）的裂隙水，该含水层埋藏较浅，一般510m，涌水量小，易疏干，主要补给来源是大气降水，补给区汇流面积小，补给来源有限，硐内没有突水、涌水现象。采用平硐开拓方式采矿地段，所处位置较高，矿井最低排泄面标高均在当地侵蚀基准面以上，硐内裂隙渗水自然排干。Fe2矿体利用竖井平硐联合开拓方式采矿，所处位置较低，矿井最低排泄面标高亦在当地侵蚀基准面以下，需抽水设备进行排水；目前，利用2寸抽水泵，每日需抽水23小时。以后开采深度逐渐增大，采空区及其周围可能产生下沉或塌陷，并诱发产生裂隙，导致矿

34、井内充水量增多，尤其是雨季(矿体距沟谷较近或赋存于沟谷之下)更应注意矿井内的突水、涌水情况，发现问题及时采取措施。综上所述，本区水文地质条件中等。3.4.2 工程地质矿床位于低山区，矿体为磁铁石英岩，呈似层状分布，厚度1.00m4.30m；顶底板围岩为角闪斜长片麻岩，抗压强度140 Mpa180Mpa，抗剪强度12Mpa20Mpa，岩矿石坚固，采矿坑道中矿体和围岩较完整稳固，一般不需支护。随着矿床开采深度的逐渐加大，采空区及其周围可能产生下沉或塌陷，并诱发产生裂隙，导致坑道内涌水量增加。综上所述，本区矿体工程地质条件简单。3.4.3环境地质本区新生代构造活动微弱，为稳定隆起区域，不具备发震构造

35、，根据中国地震动参数区划图（GB-18306-2001），该区地震动峰值加速度（g）为0.05，按度设防。矿区水文地质条件中等，附近无污染源，地表水、地下水水质良好，区域地壳稳定，工程地质条件中等，矿石和废石中无有害成份，不会对地表水和地下水造成污染。综合评定，矿区环境地质质量为良好级。矿体随着开发面积和深度增加，可能发生地面下沉或塌陷，但不会引起大范围山体崩塌、滑坡和泥石流，只是在采空区的周围形成一个小范围的错动圈。错动圈内围岩经过一个较长的活动期，逐渐坍塌，最终趋于稳定。建议：矿体在雨季开采过程中，对全部采矿工程加强巡视、观察了解，发现突水、涌水现象，及时采取有效措施，以免事故发生；在开采

36、错动圈周围应设明显的警示标志，拉刺网，防止无关人员和牲畜进入。对地下采场废石要尽量予以综合利用，不能利用的要采取集中堆存到采场附近的荒山沟中，尽量减少对区内耕地和植被的破坏。废石场下部利用大块岩石砌筑挡土墙。在矿山闭坑前对废石物进行覆土造田或栽种树木、花草绿化。3.5 矿产资源储量3.5.1资源储量根据秦皇岛董鸿翔地质勘查有限公司2010年11月提交的河北省宽城满族自治县宽城顺兴矿业有限公司北山采区矿产资源储量核实报告。Fe2号矿体保有资源/储量（122b+333）120kt，平均品位TFe28.03%。其中控制的经济基础储量（122b）88kt；推断的内蕴经济资源/储量（333）32kt。以

37、上储量可作为矿山开采设计的依据。3.5.2 设计利用资源储量根据矿产资源特点, 矿体赋存条件和工作程度，地下开采122b类可信度系数1.0，333类可信度系数0.6。设计利用储量：（881.0）+（320.60）=107.2 kt。3.6 对地质勘探报告的评述根据秦皇岛董鸿翔地质勘查有限公司2010年11月提交的河北省宽城满族自治县宽城顺兴矿业有限公司北山采区矿产资源储量核实报告，概略的对矿床地质及构造特征，矿体产状、规模、形态及矿石质量,岩矿石物理性能,矿床开采条件等进行了描述。报告内容比较充分，数据较为准确，可以作为小型矿山边采边探的依据。4 主要建设方案的确定4.1 矿山作业制度、建设规

38、模及产品方案4.1.1 矿山作业制度根据当地条件，矿山采用工作制为年工作300天，每天2班，每班8 小时。4.1.2 建设规模及产品方案北山铁矿采矿许可证批复生产规模5.0万t/a。该矿矿区范围内共有3条，本次设计该矿Fe2号矿体。根据Fe2号矿体的赋存情况结合矿方要求，确定Fe2号矿体年产量为2.0万t/a。最终产品为需选铁矿原矿石，矿石块度350mm。4.2 矿井服务年限根据矿山实际生产能力以及农村生产等特点。设计利用储量107.2kt，可采储量96.48kt，采矿回采率为90%，采矿贫化率为10%，生产规模2.0万kt/a。矿山的服务年限计算公式如下：T=（kQk）A（1C） =(96.

39、48k)20（110%）=4.8aT矿山服务年限Qk可采储量 （ 矿石 kt ）k回采率（90）A生产规模 （ 矿石 kt/a ）C贫化率（%）矿山服务年限：4.8a。4.3 矿井生产能力验证4.3.1矿山开采年下降速度按下式计算 式中： q 设计利用矿量 107.2kt；E 地质储量差异系数 0.7； 矿石回采率 90%；A 年产量 20 kt/a； 废石混入率 10%；V 年下降速度 m/a；h 分段高度 30m； 副产矿石率 10%。经计算：年下降速度为7.2m 即可以满足年产2.0万t矿石的需要。4.3.2按可布矿块生产能力验证计算公式：ANQKE/（1-Z）式中： A矿山生产能力N可

40、布矿块数 3Q矿块生产能力 2.0万 t/aK矿块利用系数 0.4E地质影响系数 0.8Z废石混入率 10%计算结果：A2.13万t/a，即一个中段生产就可以满足生产能力。通过以上两种方法计算，年产矿石2.0万t/a的生产规模技术上可行，生产上可靠，经济上合理。4.4 矿床开采方式根据矿山现状情况，可研确定使用地下开采方式。4.5 矿床开采总顺序阶段开采自上而下，矿块在水平方向从边界向竖井方向后退式开采，矿房沿倾斜采用上行推进。5 矿床开拓5.1 开拓方式 根据矿体的赋存状态，结合当地地形特征和工程地质特征，并受业主委托，本次可研确定该矿山使用地下开采方式，采用平硐-竖井联合开拓。5.2 开拓

41、方案5.2.1 工程布置矿山现状矿山在Fe2号矿体东西两侧进行露天开采，形成两个露天采坑。CK1位于Fe2号矿体的西侧，走向长40m，宽12m，采坑最大深14m,边坡角不大于50，边坡稳定。CK2位于Fe2号矿体的东侧，走向长32m，宽18m，采坑深7m,边坡角不大于50，边坡稳定。两个采坑均有排水沟，采坑无积水。在Fe2号矿体的南部矿体上盘建竖井平硐PD5，井口标高544m，平硐保存完好。在平硐PD5尽头，建盲竖井MSJ至528m标高。矿山利用盲竖井将528m中段西部至矿界的矿块采空，采空区长19m，高15m，宽2.5m。盲竖井MSJ目前已经废弃。在矿体东部建竖井SJ1，井口标高563m，至

42、518m标高，井深45m。竖井SJ1分三个中段，548m中段与平硐PD5尽头贯通，548m中段形成两个采空区，西侧采空区长48m，高23m，宽2.5m。东侧采空区长43m，高17m，宽2.5m。利用竖井SJ1将534m、518m东侧矿块采空，534m中段采空区长37m，高12m，宽2.5m。518m中段采空区长40m，高12m，宽2.5m。目前，矿山在矿体的东南部矿体边界新建一竖井SJ2，井口中心坐标：X=4498709.136 Y=40407180.948 Z=552.092m。直径3.0m，净断面7.07，井深已施工70m。工程布置本次设计利用新建的竖井SJ2作为提升、进风井，平硐PD5作

43、为回风井，其它工程不在利用，平硐PD5新设计的回风上山以里的巷道全部封闭。新设计的沿脉巷道、天井等与采空区相距大于10m。本次设计采用平硐-竖井开拓。竖井SJ2已施工70m，本次设计继续施工该竖井8m(包括6m水窝)，提升竖井采用混凝土浇筑，厚度300mm，井口至基岩部分采用钢筋混凝土浇筑支护，支护厚度500mm。提升竖井安装罐笼提升设备，竖井内安装梯子间及电缆间等，该竖井用于矿井提升的同时，作为矿井主要安全出口。从提升竖井510m、480m标高按0的方位，分别施工510m、480m穿脉运输巷道至矿体。然后沿矿体分别施工510m、480m中段运输巷道至矿体边界（不得越过矿界），再从480m中段

44、运输巷施工边界天井与510m中段运输巷贯通。从510m中段运输巷东侧5号勘探线以西距东侧采空区10m（即距5号勘探线11.5m），施工天井至540m标高，然后沿矿体向西施工540m中段回风巷至7号勘探线28m处，按207的方位，35的倾角施工回风上山与平硐PD5贯通。从480m中段运输巷西距7号勘探线28m处，施工天井与510m中段运输巷贯通，完成Fe2号矿体的开拓布置。5.2.2中段划分及中段巷的布置矿体规划2个中段开采，中段巷道标高分别为510m、480m，中段巷采用沿脉布置。回风巷道上部与原采矿区留有10m隔离保护矿柱。5.3 硐室开拓工程5.3.1水仓、水泵房及变电所在竖井SJ2的48

45、0m标高井底车场石门右侧各设计水仓两条，入水斜巷坡度角为30，到达设计长度后开掘配水巷和吸水井，同水泵房贯通。水仓入口处要设沉淀池和铁篦子。水泵房设在吸水井上部，地面高出井底车场入口0.5m，水泵房出水管子道作为水泵房的安全出口，与竖井SJ3贯通点高出泵房入口7.0m，贯通坡度30，安全出口要设行人踏步和扶手。水泵房行人入口布置在井底车场右侧，水泵房入口要设密闭门，同水仓连接处要设可靠的控制闸门。井下用电负荷较小，故井下不设变电所。各出口均应装有向外开的铁栅栏门，并设置防水门。5.3.2 信号硐室竖井中段马头门设信号硐室，硐室深度3.0m，高度2.0m，宽度2.2m。5.3.3 避炮硐室直线平

46、巷巷道施工过程中，随着巷道前进，每隔50m开掘一间避炮硐室，硐室深度5.0m，高度2.0m，宽度2.2m，沿人行道一侧布置。5.3.4 井下炸药库矿井每班用药从地面临时炸药库支取，井下不设炸药库。5.4 井巷支护平硐PD5加以维护，破碎地段使用锚喷支护。提升竖井SJ2采用混凝土浇筑支护，支护厚度300mm。石门、中段回风、运输巷为拱形，在坚硬岩体施工时采用裸巷，但如遇断层或破碎带时必须使用锚喷支护。天井采用矩形，在坚硬岩体施工时采用裸巷，但如遇断层或破碎带时必须使用支护。5.5 主要井巷特征主要井巷特征序号工程类别断 面支护方式井巷长度(m）形状掘进断面(m2）净断面(m2）直 径(m）1提升

47、竖井SJ3 圆 形10.177.073.0砼78（包括6m水窝）2回风平硐PD5圆弧拱4.364.36裸或锚喷现有巷道3回风上山圆 形4.364.36裸或锚喷74540m中段回风巷圆 形4.364.36裸或锚喷575510m穿脉运输巷圆弧拱4.364.36裸或锚喷296480m穿脉运输巷圆弧拱4.364.36裸或锚喷227510m中段运输巷圆弧拱4.364.36裸或锚喷1338480m中段运输巷圆弧拱4.364.36裸或锚喷1339天井矩形4.04.0裸5.6 岩体移动界线确定根据该矿围岩特征，在采深不大于100m、矿体倾角75的情况下，开采矿体的最低标高480m水平基准上，矿体上盘岩石移动角

48、取 65，下盘岩石移动角取65，两侧端部移动角70，第四系岩体移动角为45，按充分采动进行计算确定其影响范围。5.7 基建工期及三量5.7.1 基建工程量与工期矿山基建工程量按投产时应保有的生产准备矿量和应达到的矿山生产能力确定，包括开拓工程和采切工程两部分。开拓工程主要有提升竖井、中段穿脉石门、中段运输巷、回风平巷和天井；采切工程主要有人行通风天井、矿石溜井及联络巷等。经计算，全部基建工程总长度702m。全矿井巷工程序号工程项目单位数量1提升竖井SJ2m782回风平硐PD5m现有巷道3回风上山m74540m中段回风巷m575510m穿脉运输巷m296480m穿脉运输巷m227510m中段运输

49、巷m1338510m中段运输巷天井m318480m中段运输巷m1339水仓、泵房m5010采切工程m16211合计m702该矿山建设队伍应采用具有矿山施工资质的施工队，2-3个施工队同时施工，三班作业。据矿方提供该矿每个施工队施工速度为竖井40m/月、平巷80m/月。经计算井巷工程施工工期为8个月，安装工期为1.0个月，合计建井工期为8个月（即0.67a）。5.7.2 投产及投产期三量根据工期计划安排，该矿在今年10月份开始施工延伸竖井，明年6月就可以投产。基建终了矿山保有的三级矿石量分别为：开拓矿量：6.0万t， 保有期3a采准矿量：4.0万t， 保有期2a备采矿量：4.0万t， 保有期2a

50、6 矿井生产系统6.1运输系统 矿井采用人工推矿车运输方式巷道铺设11kg轻轨，轨距600 mm，运输巷道转弯半径一般为15 m以上，最小转弯半径8 m，选用4号道岔。巷道坡度35，一般情况为重车下行，空车上行运输。矿井每年运输矿石和废石量为2.2万t，其中2000t废石量。最远运距为180m。每班运量为36.67t。矿石运输车辆的选择YGC0.5（6）型矿车。经计算井下选用YGC0.5（6）型矿车5台。6.2 矿井通风系统6.2.1 通风方式及通风系统矿井通风方法采用机械通风，通风方式为并列抽出式。风机安装在风井的引风硐。矿体开采时，新风从提升竖井SJ2进入，经中段穿脉运输石门、中段运输巷以

51、及进风天井至采场，污风从另一侧天井经中段回风巷、回风上山、通过回风平硐PD5井口引风硐排出地表。6.2.2 矿井风量、负压计算6.2.2.1矿井风量（1）按井下同时工作的最多人数计算Q=qN=415=60 m3/min1.0m3/s式中： Q矿井需风量 m3/s；q每人用风量 4m3/min；N最大入井人数 15人；（2）按矿井各地点实际需要风量的总和计算1）采场风量确定按一次爆破量计算：11.4m3/s 式中： 1工作面所需风量，m3/s；A次爆破炸药量，60kg；L0采场长度的一半，L030.0m;S采场横断面面积，S5.4m2；T通风时间，1800s。2）按排尘风速计算风量：1=VS=0

52、.35.4=1.62 m3/s式中： V规程规定风速，取0.3 m/sS采场过风断面积，5.4m2最终确定采场风量为1.62 m3/s。3）掘进工作面需风量按排尘风速计算Qh=VS1.09 m3/s式中：V 掘进巷道排尘风速，取0.25m/s；S掘进巷道断面积， m2（掘进断面按最大4.36 m2计算）；按掘进工作面最大人数计算Q=qN=45=20m3/min=0.33m3/s式中：Q矿井需风量m3/min；q每人用风量4m3/min；N工作面最大人数5人；按掘进工作面一次最大用药量计算Q=25t=256=150m3/min=2.5m3/st一次最大用药量（6Kg）最终，确定掘进工作面需风量为

53、2.5m3/s。4)备用采场风量确定:备用采场风量按采场风量的一半计算，即每个备用采场的风量为：Q4=Q1/2=1.62/2=0.81m3/s5）矿井各地点用风量总合为:Q总=1+2+Q3 =（1.62+0.812.5）=4.93m3/s式中分别按1个回采工作面、1个掘进工作面和1个备用回采工作面计算。（3）最终矿井风量的确定通过以上两种方法计算，矿井用风量取4.93m3/s。则矿井最终需用风量为 Q=KQ总=1.254.93=6.16m3/s式中： 风量备用系数，取1.256.2.2.2负压计算最大负压(末期）按通风系统井巷断面、支护、长度计算巷道摩擦阻力，用公式：hPLQ2/S3 。设计计

54、算最大负压按开采480m水平西部边界矿块时计算。矿山通风阻力计算表巷道名称支护阻力系数巷道周长巷道断面巷道长度风量巷道负压风速()(P)(S)(L)(Q)(Pa)(m/s)提升竖井SJ2浇注0.029.427.07726.161.460.87480m穿脉运输巷裸巷0.027.944.36226.161.61.41480m中段运输巷裸巷0.027.944.361336.169.671.41回风天井裸巷0.028.04.0316.162.941.54回风上山裸巷0.027.944.3676.160.511.41天井裸巷0.028.04.0312.00.310.5采场0.029.45.4602.00

55、.290.37回风平硐PD5裸巷0.027.944.36606.164.361.41小计21.14局阻20%4.23合计25.37 矿井通风总阻力H矿h摩h局25.37Pa经上述计算，矿井所需风量6.16m3/s，矿井通风负压约为25.37pa。6.2.3局部通风与防尘为确保独头掘进工作面和阻力大的采矿作业面有足够的新鲜风流，可采用JK581N3.5型局扇辅助通风，通风机电机功率3.0kW，风量2.22.5 m3/s。为抑止粉尘，采用湿式凿岩；装卸矿及其他产尘点采用喷雾洒水；巷道壁定期清洗。6.3 排水与供水系统6.3.1排水矿井水文情况中等，矿井涌水量不大，矿井排水任务主要是防排洪水季节大气

56、降水。根据矿山情况，矿井正常涌水量为不大于40m3/d。设计在竖井SJ3下部标高水平车场设置水仓，水仓的有效容积按井下6-8小时正常涌水量设计，水仓容积按60 m3设置。排水管路安装在竖井SJ2井筒的管道间内，扬程高度82m，选择内径为75mm的钢管排水管路两趟（其中一趟备用）。水泵房设置三台同类型的水泵，要保证工作水泵应能在20h内排出一昼夜的正常涌水量；除检修泵外，其他水泵应能在20h内排出一昼夜的最大涌水量，以确保矿山排水安全。6.3.2供水井下主要用水地点为凿岩机工作用水和消尘、消防用水，日需水量约为40m3/d。生产用水由地表蓄水池通过供水管路直接供给，蓄水池是容积250m3。蓄水池

57、水源是井下水排到地表蓄水池净化后使用，在地下水不足时，由地面水源井向蓄水池补充。蓄水池中的水通过专用管道供到井下各用水地点。6.4 矿井安全出口及人行通道6.4.1安全出口矿山开拓方式采用平硐-竖井开拓，竖井SJ2采用罐笼提升，回风平硐作为矿体开采时的又一个安全出口。矿山具有两个直接通往地面的安全出口。6.4.2人行通道矿井正常生产开采时，人员提升竖井SJ2进入各水平中段作业工作面，升井时人员按原路返回至地面。矿井发生灾害时，按设计规定的行人路线，紧急避险。6.5 通讯、消防系统6.5.1 通讯系统矿山调度室安装一部外部固定电话，用于外部救援支持联系，同时矿区调度室设10门调度电话总机一台，以下各地点处设调度电话。电话线均引自上述调度电话总机。6.5.1.1 井上建筑办公室、井口变电所、压机房、风井通风机控制室及各车间等。6.5.1.2 井下部分井底车场、水泵房等主要大巷工作面等重要场所都配备通讯设备。所有通讯设备都能够与矿调度室直接联系。矿井井筒通讯电缆线路分设两条，一路从竖井SJ2进入井下配线设备，另一