武山铜矿北矿带矿体赋存特征与围岩.doc

江西理工大学2009届函授专科生毕业设计第 一 章　武山铜矿北矿带矿体赋存特征与围岩1．1 武山铜矿的地层概况矿区位于九、瑞铜矿田中部，地层由志留系——三叠系（其中缺失泥盆系中、下统和石碳系上、下统）碎屑岩及碳酸盐类岩石组成自北往南，由老到新有：志留系上统纱帽组：为一套 浅海相碎屑岩建造分布于矿区北部，出露广泛与上覆地层呈微角度不整合接触泥盆系上统五通组：为河湖相砂砾建造与上覆地层呈假整合接触石灰系中统黄龙阶：为浅海相碳酸盐建造与上覆地层呈假整合接触是北矿带1Cu1、1Cu2主要矿体赋存的层位二叠系： 地层发育完全，属浅海相碳酸盐建造和海陆交互相含沉积建造分布于矿区中部，与上覆的三叠系呈假整合接触南矿带7Cu、8Cu等矿体赋存于本系地层中 三叠系下、中统：属浅海相碳酸盐及滨海页岩相分布于矿区南部，为第四系所覆盖9Cu矿体产于本系地层中    第四系：广泛分于矿区地表，由褐黄、绛红、杂色粘士和灰岩、砂岩，花岗闪长斑岩碎块、碎屑组成地层走向65倾向南东，倾角60地表除志留系、泥盆系出露转好外，其它时代地层仅零星出露，第四系覆盖面积占60%矿区中部相当栖霞阶至嘉陵江组层位约0.6平方公里面积为花岗闪长班岩体占据。

据矿体控制因素及空间展布特征，将该矿床以栖霞阶地层上限为界划分南、北两个矿带，北矿带即位于矿区北部，受层间断裂带控制的一组矿体 ；南矿带位于矿区南部，受岩体与围岩接触带及岩体内围岩残留体控制的一组矿体1．2 武山铜矿北矿带的矿床地质特征北矿带位于岩体北侧接触带外地层围岩中，泥盆系上统五通组与石炭系中统黄龙阶之间，黄龙阶及二迭系下统栖霞阶等层位为该矿带的容矿空间矿带受假整合面及层间断裂带控制，呈北东东向带状展布，范围西起109线，东至160线，全长2700米，南北宽200米，其中69—90线长1600米范围内为工业矿体分布地段有铜矿体4个，铜硫矿体8个，铅锌矿体1个，其中1Cu1、1Cu2、5Cu、7Cu规模较大，矿石类型主要为含铜黄铁矿、含铜碳酸盐岩，次为含铜高岭土、铜铅锌黄铁矿、黄铁矿等1．2．1 北矿带ICu1矿体的地质特征ICu1矿体分布于109—160线，产出于泥盆系五通组与黄龙阶之间，乃至黄龙阶下段层位，全长2700米，顶部氧化为含铜铁帽，69线以西，90线以东矿体规模小或氧化深度较大而无工业价值，69—90线1600米范围内为主要工业矿体地段矿体产状与地层产状基本一致，受五通组和黄龙阶之间的假整合面和层间破碎带控制，矿体呈似层状、厚板状产出，局部地段具分枝、复合、膨大、缩小、尖灭、再现等现象。

矿体倾向南东165°，倾角56°—64°局部地段变陡达70°—83°，变缓地段倾角44°，底板呈微波浪起伏，向深部有变缓趋势矿体厚度一般5—30米，平均16.8米，变化较稳定，厚度变化系数77%沿走向自矿体中部（20—60线）往东西两端厚度变小，沿倾向自上而下有增大的变化规律西部59—69线矿体向下变小并分别在负140、负400米处尖灭，其它各线均未控制到尖灭1．2．2 北矿带ICu2矿体的地质特征ICu2为ICu1的分枝矿分布在69—9线及80—90线走向长度分别为700米和200米,平均厚度为5.4米,呈似层主要产于黄龙阶上、下段之间，但在倾向和走向矿化连续性和稳定较差 1．2．3 北矿带5Cu矿体的地质特征5Cu矿体 分布于9—80线，走向长度900米，呈似层状，厚板状产于黄龙阶与栖霞阶界面上，受层间破碎带所控制矿头出露标高负127—负377米，在走向上呈现出东、西两边高，中间低的特征，沿倾斜最大延深637米矿体倾向南东，倾角59°，矿体具膨大、缩小现象局部最大厚度15.5米，小者1.3米，平均4.9米，主要矿石类型为含铜黄铁矿、含铜碳酸盐岩及少量的含铜矽卡岩该矿体规模较大，连续性较好，除60线尚未控制矿体尖灭点外，其余各线矿体均已尖灭。

1．2．4 北矿带7Cu矿体的地质特征7Cu矿体 分布于20—60线，走向长度400米，呈似层状产于二迭系下部栖霞阶燧石灰岩与花岗闪长斑岩接触带及燧石灰岩与炭质灰岩之间破碎带处，受接触带及层间破碎带控制，矿体出露标高负324—负503米，倾斜最大延深295米矿体倾向南东，倾角51°，矿体最大厚度11.7米，最小厚度2米，平均4.9米主要矿石类型为含铜矽卡岩矿体埋藏深，规模较小，在20—40线矿体上盘或下盘见有花岗闪长斑岩出露，在60线向下延伸较大外，其余各线矿体已尖灭 第二章 主要工程的布置2．1 沿脉运输巷的布置2．1．1 沿脉运输巷的布置岩层的概况沿脉运输巷道通常布置在岩性中等稳定，节理较发育，志留系上统纱帽组的砂岩中志留系砂岩以黄褐色，猪肝带褐色，含铁质常呈红褐色；以泥质含量高，节理发育，硬度小石英颗粒细，石英细砂岩，中细粒结构为特征与泥盆系砂岩呈假整合接触，常见层间断层常有后生花岗岩切割岩层（花岗闪长斑岩易风化，泥化，对巷道整体性破坏很大，通常在其出露段用喷砼或用混凝土加固处理）2．1．2 沿脉运输巷所通过的设备巷道采用CJY10/6G架线式工矿电机车与容积为3M3的底卸式矿车运输矿碴。

CJY10/6G电机车的参数：长×宽×高=4650×1090×1600毫米；3M3矿车的参数：长×宽×高=3856×1350×1390毫米2．1．3 沿脉运输巷距矿体距离的选择沿脉运输巷到矿体之间的距离通常考虑两个方面，即：1、 后期采准工程的布置采准工程一般布置在距沿脉巷道10～20米的位置，以满足采场出矿，排水的需要注：武山铜矿采用电耙与溜井出矿2、 矿山日开采能力矿山日开采能力为4000～5000吨，故运输巷采用2台电机车8台矿车同时出矿（一台电机车牵引能力不足），以确保矿碴的运输因此，至少有1台电机车8台矿车同时进入穿脉，再加上缓冲距离（取1～2米），穿脉端部距电耙道口的距离应不小于36米故综上所述，沿脉运输巷应布置在距矿体下界线50～60米处，平均55米，总长度约为1600米2．2 穿脉的布置为了生产探矿及矿碴运输的需要，结合-310m中段的矿块和采准布置情况，按60m～100m间距布置穿脉，其中每隔一条穿脉穿过主矿体，未穿过主矿体的穿脉要求用钻孔进行补充勘探东部穿脉为：E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7、E8、E9、E10、E11、E12共12条，西部穿脉为：W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8共8条。

2．3 巷道坡度的选择根据通过该运输巷道的涌水量160米3/小时，故沿脉运输巷要求以北副井三角点为中心，向两端以3‰的上坡施工，以方便排水而北副井石门要求按5‰的上坡进行施工，以满足涌水量增大问题东、西风井石门均按5‰的上坡进行施工东、西风井石门设备进出较少，故可按5‰的上坡进行施工，以利于更好的排水而沿脉运输巷设备进出频繁，坡度如果取大了，就会影响运输设备正常出矿2．4 巷道转弯半径的选择根据进出设备以及用途的不同，巷道各弯道转弯半径也不同施工风井和探矿巷道设备进出较少，故弯道半径取15米；穿脉进出设备频繁，东西两端风井石门进出设备规格较大，故弯道半径取20米；沿脉运输巷道进出设备频繁且规格也是最大的，考虑人行安全，故弯道半径取25米弯道均要求外弯加宽200毫米2．5 牵引变电所和采区变电所为了确保采采掘工程的顺利进行，故在东、西部各设一个采区变电所，而在与斜坡道相联地段设一个牵引变电所但考虑到成本的节约，故将牵引变电所和西部采区变电所合并为一个变电所，故将西部变电所长度调整为22000毫米2．6 巷道断面的选择巷道统一选择为1/3B0的三心拱，断面规格如下：①直巷道：净宽B0=2750毫米，墙高h3=2083毫米，巷道净高H0=3000毫米；②弯道：净宽B0=2950毫米，墙高h3=2017毫米，巷道净高H0=3000毫米。

具体参数详见第三章巷道断面的选择2．7 平巷交岔点参数的选择 根据矿山采用CJY10/6G电机车及3M3的底卸式矿车出矿，参考《采矿设计手册》第三卷第三章表1-3-95和表1-3-102，故选用1/5单开道岔，岔心角α=11018’36’’，交岔点类型为单线单开有转角式交岔点具体参数见附图1及附图2第 三 章　巷道断面的选择武山铜矿-360M中段运输巷道，布置在志留系上统砂帽组的砂岩中，f=4～6，节理较发育，中等稳定岩层巷道要求日通过能力5000吨，采用CJY10/6G架线式工矿电机车及容积为3m3底卸式矿车运输通过该巷道涌水量160米3/小时，风量为45米3/秒；巷道内设两条动力电缆及三条照明电缆，一条4英寸压风管和一条2 英寸洒水管3．1 巷道断面形状与支护材料的选择根据该巷道是一条服务年限较长的主要运输巷道，所穿过的岩层是中等坚硬和中等稳定，预计巷道承受较大地压故选拱高为1/3B0类型的三心拱形，支护材料选用喷射混凝土支护和混凝土整体支护3．2 巷道断面各部尺寸的确定3．2．1 根据该巷道所通过的运输设备类型CJY10/6G架线式工矿电机车的宽为1090毫米，高为1600毫米；容积为3m3底卸式矿车的宽为1350毫米，高为1390毫米。

两者相比较取其最大值但考虑到设备的尺寸误差有可能带来的安全问题，故在原有尺寸基础上增加100毫米，以满足安全运输的需要所以通过巷道运输设备的宽取b=1450毫米，高取h=1700毫米，轨距为600毫米3．2．2 选取人行道宽度及运输设备到支架间隙该巷道通过的是小于14吨的架线电机车，参考《采矿设计手册》第三卷第三章表1-3-1和表1-3-2，人行道宽度取b2=1000毫米；运输设备到支架间隙b1=300毫米3．2．3 弯道尺寸的确定单轨运输，设备过曲线巷道时，考虑到车辆由于转弯，外凸增加了车辆计算宽度，巷道需要适量加宽，才能满足安全要求参考《采矿设计手册》第三卷第三章表1-3-4，故在巷道外弯部分加宽200毫米3．2．4 巷道净宽度的确定结合以上诸尺寸，可得巷道净宽度： 直道： B0=b+b1+b2=1450+100+300=2750毫米 弯道： B0=b+b1+b2+200=1450+1000+300+200=2950毫米3．2．5 支护断面参数巷道喷射混凝土（喷浆）支护，墙厚T=100毫米，拱厚d0=100毫米巷道混凝土支护，墙厚T=300毫米，拱厚d0=300毫米。

3．2．6 巷道铺轨尺寸的确定CJY10/6G架线式工矿电机车选用30公斤/米铁轨，木轨枕巷道铺轨尺寸：巷道底板到轨面高度h6=350毫米；道碴面到轨面高度h4=150毫米；道碴厚度h5=200毫米3．2．7 三心拱参数的确定三心拱拱高取1/3 B0类型： 直道： 拱高： f0 =1/3 B0=2750/3=917毫米 大圆弧半径：R =0.692 B0 =0.692×2750=1903毫米 小圆弧半径：r =0.262 B0=0.262×2750=718毫米 弯道： 拱高： f0=1/3 B0=2950/3=983毫米 大圆弧半径：R =0.692 B0 =0.692×2950=2042毫米 小圆弧半径：r =0.262 B0=0.262×2950=770毫米3．2．8 巷道墙高的确定巷道底板到拱基线高度（即墙高），按下列三种情况确。