焦家金矿采矿设计

设计的主要内容是焦家金矿矿床，矿石与围岩的地质条件和技术开采条件进行设计，将按照以下内容开展：矿山概况、矿区地质、矿山工作制度和生产能力、矿床开拓、采矿方法、通风、地下运输和矿井提升、辅助设计、能源消耗及节能措施、矿床开拓方案与采矿方法的选择将通过几个方案的优选确定，井巷掘进与矿井通风将满足矿山安全生产的要求，有利于提高矿山的经济效益，主要讨论矿床的采矿方法及充填技术。 关键词：胶结充填；采矿方法；地压管理；充填技术目 录摘 要I目 录I1. 总 论12.矿区地质特征52.1 地层52.2 构造72.3 矿体及蚀变带特征72.4 水文地质特征92.4.1地表水系92.4.2岩层水文地质特征93.开拓系统123.1 岩石的物理力学性质133.1.1岩石的强度性质133.1.2岩石的变形性质133.1.3普氏岩石坚固性分级133.1.4岩石爆破性分级143.2 主要开拓巷道143.3 凿岩爆破落矿164.通风系统205.运输系统216.排水系统226.1 水源热泵技术简介237.充填系统248.选矿工艺259.供电系统2610.采矿方法2710.1 采矿方法应满足下列要求2710.2 上向水平分层充填采矿法2810.2.1上向水平充填采矿法特点2810.3 上向进路充填采矿法2910.3.1上向进路充填采矿法特点2910.4 下向进路充填采矿法3110.4.1下向式开采的优点3110.5 充填采矿法的优缺点及改进3210.5.1充填采矿法的优点3210.5.2充填采矿法的缺点3210.5.3改进途径3211.充填技术3311.1 充填材料与配比3311.1.1充填材料3311.1.2充填配比3311.2 充填制备工艺3311.3 管道输送系统34参考文献35 1. 总 论焦家金矿属中温热液蚀变花岗岩型金矿床，矿体赋存条件复杂，矿岩破碎，节理裂隙发育，品位变化不均，地表不允许陷落，故选择采用充填采矿法，充填采空区的目的，主要是利用所形成的充填体进行地压管理，以控制围岩崩落和地表下沉，并为回采工作创造安全和方便的条件。细砂胶结充填于70年代开始在焦家金矿、招远金矿和凡口铅锌矿等矿山获得应用，目前，高水固化胶结充填工艺的矿山主要有焦家金矿等，充填采矿法及矿山固废交接材料充填方式已成为新建和改建地下矿山的首选技术方案之一，并且从有色金属矿山的废石、尾砂与赤泥，拓展到化工矿、煤矿等多类矿山的废弃物的利用。固废胶结在矿山广泛应用的过程中，其理论与工艺技术得到了进一步发展，日趋完善和成熟，逐步形成了自成系统的理论与技术体系。特别是结构流全尾砂自流交接充填理论与技术，在近五年中得到了快速发展，使全尾砂充填方式在经历了十多年的实验与研究阶段后，全面进入了工业应用阶段成规模应用， 矿山废料胶结充填可以提高资源回采率，有效保护地表不塌陷和保护远景资源，消除或大量减少矿山固体废料的排放，保持矿区生态体系完整，从根本上最大限度地消除矿产资源开采所带来的负面影响，并且能使矿山效益最大化。设计之前，将充分掌握焦家金矿的地质资料，确定矿体边界，计算出矿体的各级储量，为全面设计做好准备，将根据设计的年产量，确定开拓方案，开拓方案将通过方案初选，方案的初步分析比较和方案的技术经济比较来确定最终开拓方案，采矿方法选择将充分考虑焦家金矿的地质特点和矿体赋存情况，选择合适的采矿方法，与开拓方案的选择过程相同，充填技术。设计的主要内容是焦家金矿矿床，矿石与围岩的地质条件和技术开采条件进行设计，将按照以下内容开展：矿山概况、矿区地质、矿山工作制度和生产能力、矿床开拓、采矿方法、通风、地下运输和矿井提升、辅助设计、能源消耗及节能措施、矿床开拓方案与采矿方法的选择将通过几个方案的优选确定，井巷掘进与矿井通风将满足矿山安全生产的要求，有利于提高矿山的经济效益，主要讨论矿床的采矿方法及充填技术。焦家金矿位于山东省莱州市境内，焦家村西北侧。临烟潍公路2km，焦家金矿区域地理坐标为：东经120°0646120°10，北纬37°2337°26。焦家主矿区范围面积25km2，望儿山矿区范围面积24 km2。两矿区内有烟潍公路通过，向南经莱州市至潍坊火车站126km，向北经龙口港至烟台市145km，水陆交通方便。矿区地貌属山地丘陵区，东高西低，西邻莱州湾，地势平缓，属滨海平原。矿区东部是以剥蚀作用为主的丘陵区，标高一般为4060m，东部望儿山海拔177.39m。地形坡度大，坡降一般为69，沟谷发育，基岩裸露；西部为山前冲洪积平原，地面标高2235m，地势平缓，向西北倾斜，坡降约6。焦家金矿床正位于丘陵和平原的结合部位，望儿山金矿床位于望儿山西坡。两矿床离渤海的最近距离约6km。矿区范围大、中型金矿密布，有新城、河东、河西、望儿山、金城、三山岛等矿山。发达的采金业已成为本地区的支柱产业。农业生产以种植业为主， 主要农作物有小麦、玉米、花生等。乡镇企业发达，近海捕捞及海产品养殖方兴未艾。区内气候温和，年平均气温12.4C，属大陆季风性气候，平均雨量600700mm，区内无大水系，雨季呈径流，旱季常干涸。年平均降水量595.77mm，降水多集中于79月份，降水量占年降水量的60%以上，年平均相对湿度63.87%，最大冻土深度0.68m。焦家矿区位于龙莱断裂的新城至马塘地段，以主断面为界，东侧为花岗岩，西侧为胶东群变质岩系。望儿山矿区位于新城至曲城之间，焦家和河东望儿山两大断裂带在该区通过。出露地层为第四系全新统和胶东群蓬夼组。焦家金矿是一个采、选联合企业，始建于1975年，设计规模500t/d。2006年对望儿山金矿和金仓公司寺庄金矿进行整合，当时拥有焦家选矿厂和望儿山分矿选厂，采选能力为4180t/d，整合后规划了6000t/d采选扩建改造工程，2010年12月21日6000t/d选矿厂一系列投入运行，并实现了望儿山选矿厂停止运行和焦家新老选矿厂的整合，采选生产能力达5700t/d，氰化厂也相应的进行了扩产改造，目前处理精矿能力为220t/d。焦家矿区是一个采、选联合企业，始建于1975年，设计规模500t/d，经几次扩建，2006年采选生产能力达1570t/d，氰化厂引进世界领先水平的瑞典波立登公司金银精炼技术，目前处理精矿能力为220t/d。2.矿区地质特征焦家矿区位于龙莱断裂的新城至马塘地段，以主断面为界，东侧为花岗岩，西侧为胶东群变质岩系。望儿山矿区位于新城至曲城之间，焦家和河东望儿山两大断裂带在该区通过。出露地层为第四系全新统和胶东群蓬夼组。2.1 地层1）焦家矿区地层焦家矿区地层除第四系（Q）外即为胶东群变质岩（Arj）。（1）新生界第四系(Q)矿区第四系分布广泛，除东部丘陵区有部分基岩出露外，其余均为第四系松散沉积物。总厚度230m，一般38m。东部丘陵区以残坡积为主，西部沿海平原区为冲积层、洪积层和海积层。（2）太古界胶东群（Arj）主要分布在焦家主断裂上盘约-400m标高以上，且多被第四系覆盖。与黑云花岗岩呈断层接触或侵入接触关系。地层产状与玲珑黑云母花岗岩片麻理一致，走向NE30，倾向NW，缓倾斜，局部较陡。岩性以混合岩化斜长角闪岩为主，夹有黑云母斜长片麻岩、黑云变粒岩、黑云角闪斜长片麻岩以及黑云片岩等。 混合岩化斜长角闪岩灰绿-暗灰绿，（鳞片）粒状变晶结构成不等粒花岗边晶结构（0.053mm)。条纹条带状、块状或片麻状构造。矿物成分：普通角闪石（6570%）、普通辉石（5%）、斜长石（20%）、绿帘石（5%）、石英（5%）以及副矿物榍石等。 黑云斜长片麻层呈透镜状夹于混合岩化斜长角闪层中。浅黄色，鳞片粒状变晶结构，片麻状构造。矿物成分：斜长石（4550%）、石英（250%）、黑云母（20%）及少量磷辉石、榍石、磁铁矿等。 黑云变粒层一般呈220m厚的透镜状夹于混合层化斜长角闪层中。灰白-暗灰色，鳞片粒状变晶结构，块状构造或微片状、条带状构造。矿物成分：斜长石（3050%）、黑云母（2530%）、石英（1015%）、普通角闪石（5%）及少量磷辉石、榍石等。 黑云角闪斜长片麻岩 浅灰-灰绿色，显微片麻状花岗变晶结构（0.10.4mm），片麻状构造。矿物成分：斜长石（65%）、石英（25%）、角闪石（510%）和少量磷辉石、榍石、锆石等。 黑云片岩浅灰色，纤状鳞片变晶结构，片状构造，主要由黑云母（4085%）、角闪石（540%）、石英（10%）及少量金属矿物组成。片理发育，揉皱状弯曲石英弯曲石英压扁拉长定向排列明显。2.2 构造焦家矿区构造以断裂为主，按走向方位分为北北东北东向及北西向断裂两组。（1）北北东北东向断裂此组断裂包括焦家主干断裂和望儿山分支断裂以及两断裂之间的更次级的侯家断裂、鲍李断裂。 焦家主干断裂龙莱断裂朱宋至朱桥地段为焦家断裂。焦家断裂纵贯全区，在矿区内长1900m，宽100200m，延深925m。平面形态略呈纺锤形，走向10°30°，倾向北西，倾角较缓，一般35°45°，局部较陡，近60°70°。2.3 矿体及蚀变带特征焦家金矿床位于焦家主干断裂的54152线之间的破碎蚀变岩带内，赋存标高在+30-450m控制长1600m。整个破碎蚀变岩带框定了金矿化的空间，蚀变岩带位于玲珑超单元二长花岗岩与新太古代胶东群郭格庄变质岩的接触带上，其蚀变矿化特征见表2-1。焦家断裂在区内长千余米，主裂面上盘为黄铁绢英岩化斜长角闪岩带，主裂面下盘依次为黄铁绢英岩质碎裂岩带、黄铁绢英岩化花岗岩带和钾化花岗岩带。蚀变岩带平均走向30°，倾向NW，倾角25°50°，一般厚70250m，最大厚度370m，平均厚度148m。目前工程控制最大延深925m。表2-1 焦家矿区围岩蚀变矿化特征表特距 征 主裂 面距离 断裂构造岩围岩蚀变矿化特征蚀变作用蚀变岩厚度/m矿化类型金品位近  远糜棱岩钾长石化硅化黄铁绢英岩化黄铁绢英岩质碎裂岩230浸染状较稳定  不稳定碎粒岩黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩134细脉浸染状碎斑岩黄铁绢英岩化花岗岩30100碎裂岩钾长石化、硅化花岗岩100200细脉、网脉状2.4 水文地质特征2.4.1地表水系本区地表水系不发育，最大河流是朱桥河，其次是马塘河。朱桥河从两矿区西部通过，距矿床3.8km。发源于东南部的山区，全长24km，汇水面积180km2，流向北西，注入渤海。近几年常年干涸。矿床地面标高高出河床15m左右，河水对矿床没有影响。马塘河是流经两矿区南侧的间歇性小河，朱桥河的支流。发源于灵山西坡，全长11.5km，汇水面积约33km2。流向由东向西，在大官庄、后阳村之间汇入朱桥河。近几年常年干涸。2.4.2岩层水文地质特征（1）含水层焦家矿区主要有3个含水层，即第四系孔隙潜水含水层、基岩风化带裂隙潜水含水层和基岩裂隙承压含水层。其中，第四系孔隙潜水含水层分为冲积孔隙含水层和洪积孔隙含水层，厚度14m，含孔隙潜水，现已被疏干；基岩风化带裂隙潜水含水层的风化带发育深度在1050m，地下水埋深8.511.4m，平均标高-5.57-25.57m，涌水量为0.10.6L/s·m；基岩裂隙承压含水层以焦家主断裂面为界分上、下两个含水带。上层含水带岩性为胶东岩群变质岩系，涌水量为0