【文章內(nèi)容簡介】 向三組。北東東向斷層發(fā)育于地層假整合面、巖性差異較大的層間，早期以逆沖為主，后期轉(zhuǎn)化為正斷層性質(zhì)，主要有 FⅡ1FⅡ1FⅡ2 等。北西——北北西向斷層發(fā)育于礦區(qū)北部，為平移斷層，斷距一般 2～16m，主要有 F1～F11。北東向斷層分布于礦區(qū)南部，為平移斷層，主要有 F15等。 巖漿巖 礦區(qū)巖漿巖比較發(fā)育，主要由花崗閃長斑巖巖株及一些巖脈組成，成巖時代為燕山早期。侵入順序為：閃長巖、次英安斑巖——花崗閃長斑巖——石英閃長玢巖——花崗細晶巖——煌斑巖。其中花崗閃長斑巖與成礦有關(guān)。 花崗閃長斑巖主巖體呈巖株侵入于二疊系——三疊系中統(tǒng)碳酸鹽類地層中，出露面積 ，平面呈橢圓狀，剖面呈喇叭形，三度空間形態(tài)為一向南東陡傾的蘑菇狀巖株。巖體規(guī)模由淺部到深部有變小的趨勢。接觸帶形態(tài)比較復雜，常有不規(guī)則巖枝沿層間裂隙伸入圍巖，主要有內(nèi)凸弧形、折線形和鋸齒形三種形態(tài)。此外在主巖體外圍及沿北礦帶尚有少量呈巖脈、巖墻狀花崗閃長斑巖分布。閃長巖呈俘虜體形式分布主巖體中，約 900 m2，石英閃長玢巖、花崗細晶巖呈脈狀穿插花崗閃長斑巖主體及圍巖地層中，寬度一般 ～，次英安斑巖僅見于北礦帶，呈脈狀侵入于志留系——泥盆系中統(tǒng)碎屑巖地層中，規(guī)模 1006～10m，燕山晚期的煌斑巖脈比較發(fā)育，多分布于主巖體接觸帶附近及層間裂隙帶中。 圍巖蝕變主要有大理巖化、角巖化、矽卡巖化、硅化、白云石化、綠泥石化、沸石化、方解石等，其中硅化、白云石化、綠泥石化與礦化關(guān)系密切。 礦脈分布、產(chǎn)狀及規(guī)模 武山礦區(qū)屬大型銅硫礦床，伴生有益組份有金、銀、硒、碲、鎵、鉬、鉛、鋅、鉈等。銅儲量 137萬噸，硫儲量 1226萬噸。 北礦帶位于巖體北側(cè)接觸帶外地層圍巖中，泥盆系上統(tǒng)五通組與石炭系中統(tǒng)黃龍階之間，黃龍階及二疊系下統(tǒng)棲霞階等層位為該礦帶的容礦空間。北礦帶受假整合面及層間破碎帶控制，工業(yè)礦體分布西起 59線附近，東至 50線附近，長 1600m范圍內(nèi)。該礦帶有銅礦體 4個，銅硫礦體 8個，鉛鋅礦體 1個，其中 1Cu1Cu5Cu、7Cu 規(guī)模較大，礦石類型主要為含銅黃鐵礦、含銅碳酸鹽巖，次為含銅高嶺土、銅鉛鋅黃鐵礦、黃鐵礦等。該礦帶銅金屬量 ，占全區(qū)儲量的 61%，硫量 1226萬噸，礦石銅平均品位 %。 1Cu1礦體產(chǎn)于泥盆系五通組與石炭系黃龍階之間，乃至黃龍階下段層位，工業(yè)礦 江西理工大學 2021屆本科畢業(yè)設計 12礦體長 1600m。礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致，呈似層狀產(chǎn)出，傾向 165176。，傾角 56～64176。礦體厚度一般 5～30m，平均 。礦頭出露標高+51m，向下未控制到礦體尖滅。 1Cu2屬 1Cu1的分枝礦體，走向長度 700m和 200m，呈似層狀主要產(chǎn)于黃龍階上下段之間，平均厚度 ，39 線以西礦體尖滅，其余各線向下有一定延伸。 5Cu礦體走向長度 900m，呈似層狀、厚板狀產(chǎn)于黃龍階與棲霞階界面上，受層間破碎帶控制。礦體膨大、縮小現(xiàn)象明顯，厚度變化較大，最大厚度 ，小者，平均 。 7Cu礦體走向長度 400m，呈似層狀產(chǎn)于二疊系下部棲霞階燧石灰?guī)r與花崗閃長斑巖接觸帶及燧石灰?guī)r與炭質(zhì)灰?guī)r之間破碎帶處，傾斜最大延深 295m，礦體最大厚度，最小厚度 2m，平均 。表 21武山銅礦北礦帶主要礦體產(chǎn)狀形態(tài)規(guī)模 產(chǎn)狀礦帶礦體號 礦石類型 傾向 傾角 形態(tài)走向控制長度（米）平均厚度（米） 傾斜延深（米） 銅金屬量（萬噸）1Cu1含銅黃鐵礦、含銅大理巖、含銅高嶺土、含銅矽卡巖、黃鐵礦SE 56176。~64176。似層狀 1600 808 1Cu2含銅黃鐵礦、銅鉛鋅黃鐵礦、黃鐵礦、含銅大理巖SE 59176。~67176。似層狀 900 183 5Cu含銅黃鐵礦、含銅矽卡巖、含銅碳酸巖SE 59176。似層狀 900 308 北 帶7Cu含銅矽卡巖SE 51176。似層狀 400 147 礦區(qū)水文地質(zhì)與工程地質(zhì) 礦區(qū)地處溫暖濕潤多雨地區(qū)，屬山前丘陵湖濱過渡地帶。年平均降雨量，年平均蒸發(fā)量 。主要地表水體為赤湖和白楊溪。赤湖位于礦區(qū)北東方向，洪水期可以漫及礦區(qū)邊緣，水域面積約 48 ，洪水期達 98 ，匯水面積2km2k374 。赤湖的容水量為 。平水期湖水邊緣離礦床約 。白楊溪發(fā)源于2km3m嚴家畈一帶丘陵區(qū)，自西向東流至礦區(qū)西部轉(zhuǎn)而向北注人赤湖，全長約 ，寬2～5m，深 1～，主要受大氣降水與巖溶地下水補給，匯水面積 ，最大2m 江西理工大學 2021屆本科畢業(yè)設計 13流量 ，最小流量 ，屬季節(jié)性溪流。 礦體位于當?shù)厍治g面以下，三疊系至石炭系灰?guī)r溶洞裂隙水為礦體直接充水的水源，屬巖溶溶洞裂隙直接充水型礦床。根據(jù)巖層的含水特征，地下水的儲存空隙，富水程度，水力性質(zhì)和水力聯(lián)系，空間分布，地下水補給、排泄和徑流條件等，以二疊系茅口下段炭質(zhì)灰?guī)r相對隔水層為界，礦區(qū)可分為南北兩大水文地質(zhì)單元。 礦區(qū)主要含水層：第四系松散巖類孔隙含水組，嘉陵江、大冶灰?guī)r溶洞裂隙含水組，長興、茅口灰?guī)r洞裂隙含水組，棲霞、黃龍灰?guī)r溶洞裂隙含水組，五通、紗帽組石英砂巖弱裂隙含水組，相對隔水層有大冶頁巖和茅口炭質(zhì)灰?guī)r。 礦區(qū)巖層歷經(jīng)多次構(gòu)造運動，巖漿侵入，巖石風化。導致部分礦體和圍巖不穩(wěn)定。北礦帶礦體頂板有斷裂破碎帶、溶蝕破碎帶、風化巖漿巖等，礦體和頂板圍巖穩(wěn)固性較差。北礦帶下盤圍巖一般穩(wěn)固，局部見巖脈穿插和構(gòu)造破碎帶地段不穩(wěn)固。礦山水文、工程地質(zhì)條件復雜。 北礦帶礦體頂板有破碎帶、溶蝕洼地與溶洞堆積物，風化巖漿巖脈。 礦石物理化學性質(zhì) （1）礦物組成 礦石中金屬礦物有 55種，脈石礦物 26種。主要金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦，次要金屬礦物為白鐵礦、斑銅礦、輝銅礦、蘭輝銅礦、銅蘭、黝銅礦——砷黝銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦、赤鐵礦、針鐵礦。主要脈石礦物為石榴石、方解石、白云石、石英、高嶺土。 （2）礦石的化學成分 礦石主要有益組分為銅、硫。伴生有益組分有金、銀、硒、蹄、鎵、鉈、鉬、鉛、鋅等。有害組分有砷。 銅主要以礦物的形式存在，其中以黃銅礦為主，銅平均品位 %，硫主要以硫化礦物形式存在，其中以黃鐵礦為主，礦體中硫的平均品位 %。 金、銀在各礦石類型中都有明顯富集，金品位為 ～ 克/噸，銀品位為～ 克/噸。 砷在北礦帶含量較高，南礦帶含量較低。砷主要來自黝銅礦——砷黝銅礦，其次來自黃鐵礦、硫砷銅礦。 其他伴生有益組分硒、碲、鎵、鉈、鉬、鉛、鋅平均品位分別為%、%、%、%、%、%、%。 （3）礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造 礦石結(jié)構(gòu)主要有晶粒結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)、內(nèi)部雙晶結(jié)構(gòu)、共邊結(jié)構(gòu)、熔蝕結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、鑲邊結(jié)構(gòu)、脈狀網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要有塊狀、浸染狀、脈狀、團塊狀、角礫狀等構(gòu)造。 （4）礦石類型 江西理工大學 2021屆本科畢業(yè)設計 14 礦石自然類型，根據(jù)礦石的氧化程度不同，南、北礦帶的礦石均可劃分為氧化銅礦石，混合銅礦石，原生銅礦石。礦石工業(yè)類型，根據(jù)礦石的物質(zhì)組成和技術(shù)加工性能不同，礦區(qū)內(nèi)的礦石可分為褐鐵礦礦石、含銅褐鐵礦礦石、銅硫礦石、含銅黃鐵礦礦石、含銅矽卡巖礦石、含銅碳酸鹽礦石、含銅高嶺土礦石、含銅鉛鋅黃鐵礦礦石、硫礦石。 （5）礦石物理機械性質(zhì) 礦地質(zhì)部門于 1983～1992 年按礦石的自然類型與工業(yè)類型分別測定體重，并結(jié)合地質(zhì)勘探部門測定資料，于 1994年 5月獲得綜合結(jié)果見表 23。表 23礦石體重、濕度、松散系數(shù)一覽 其中北礦帶主要礦體為含銅黃鐵礦：松散系數(shù)： 體重 ： 濕度： 安息角：43176。 摩擦角：32176。礦石工業(yè)類型 體重 濕度 松散系數(shù) 礦石工業(yè)類型 體重 濕度 松散系數(shù)含銅黃鐵礦 含銅高嶺土 含銅矽卡巖 含銅碳酸鹽 含銅花崗閃長斑巖 褐鐵礦 銅鉛鋅黃鐵礦 黃鐵礦 江西理工大學 2021屆本科畢業(yè)設計 15第三章 礦山年產(chǎn)量及服務年限 礦山年產(chǎn)量 礦山年產(chǎn)量 tg??A式中：A——礦山年產(chǎn)量（t/a） ； g——礦山日產(chǎn)量（t/d） ，設計要求已給出，日產(chǎn)量為 2021t/d ； t——年工作日，金屬礦山取 330t ；將以上數(shù)據(jù)代入公式得 t/a6023??A 驗證礦山年產(chǎn)量 按合理開采順序同時回采礦塊數(shù)驗證礦山年產(chǎn)量: kKtg???式中：A——礦山年產(chǎn)量（t/a） ； g——礦房日產(chǎn)量（t/d） ，根據(jù)武山銅礦實際礦房生產(chǎn)能力為 ，一個礦塊中布置兩個進路故為 381t/d ； N——單階段中可布置的有效礦塊數(shù)（個） ，5 個左右 ； t——年工作日；金屬礦山一般取 330t ； ——由礦房產(chǎn)出的礦石日產(chǎn)量占礦塊采出礦石日產(chǎn)量的比重（ %） ，由于采用kK下向進路式分層膠結(jié)充填法，不留頂?shù)字烷g柱，故取 100% ； ——同時回采礦塊的有效利用系數(shù)， ? ??? 將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 6705%??????kKtgA由此可見能滿足礦山的年產(chǎn)量。 礦山服務年限的計算 江西理工大學 2021屆本科畢業(yè)設計 16 ??zAKQT????1j式中: ——礦山計算服務年限（a） ；j? ——礦床工業(yè)儲量（t） ， ；t10424??Q ——工業(yè)礦石總回收率（包括采準、切割、礦房回采、礦柱回采的總回收率）zK（%） ，根據(jù)武山銅礦實際情況取 % ； ——廢石混入率（ %） ，取 % ；z? A——礦山年產(chǎn)量（噸/年） ，通過計算得為 t ；4106? ???????j 礦山實際服務年限 nzcz?式中：T ——礦山從投產(chǎn)到達產(chǎn)的時間，取 8a ； T ——礦山末期產(chǎn)量逐漸下降時間，取 10a ；c T ——礦山按設計生產(chǎn)能力正常生產(chǎn)的時間， ；j zj??32將關(guān)數(shù)據(jù)代入公式得 a。即 。????z a80z?T 礦山工作制度 武山銅礦采用的工作制度是年工作日為 330d，每天實行 3班制，每班 8h，由于該礦是非放射形礦，也并非別的特殊礦山，按照有色礦山的保安規(guī)程，該工作制度是合理可行的。 江西理工大學 2021屆本科畢業(yè)設計 17第四章 礦床開拓 井田劃分 本次設計針對的是武山銅礦北礦帶400m 以下，其中銅礦體 4個，銅硫礦體 8個，鉛鋅礦體 1個。由于設計的礦體走向長為 1600m，礦體埋藏標高自800m 至400m，厚度為 5～30m，平均為 ，其中 1Cu，5Cu，7Cu 規(guī)模較大，盡管 5Cu礦體膨大，縮小明顯，厚度變化大，但總體來說整個工業(yè)礦體分布比較集中，連續(xù)性好，成礦后斷裂對其影響不大。礦體上部地表沒有溝谷、河流、鐵路、城鎮(zhèn)、文物古跡及風景區(qū)等需要保護。根據(jù)井田劃分的原則，北礦帶礦體范圍不大，礦床集中，為了便于管理，采用一個井田進行開采是合理的，且用一個井田開采還有諸多優(yōu)越性，如用一個井田開采，人員、材料、設備、礦石、廢石及充填料的運輸方便；一個井田開采，管理方便且集中，可減少非井下生產(chǎn)人員，管理費用低，在經(jīng)濟上優(yōu)越。因此，本次設計采用一個井田來開拓礦床。 巖體移動范圍橫立山——黃橋向斜軸向北東東，軸部隆起，形成“W”形復式向斜，西端揚起，向東傾伏，三疊系中統(tǒng)嘉陵江組灰?guī)r構(gòu)成向斜核部，泥盆系上統(tǒng)五通組至三疊系下統(tǒng)大冶組地層分布于向斜的兩翼。斷裂構(gòu)造主要有北東東、北西——北北西、北東向三組。北東東向斷層發(fā)育于地層假整合面、巖性差異較大的層間，早期以逆沖為主，后期轉(zhuǎn)化為正斷層性質(zhì)，主要有 FⅡ1FⅡ1FⅡ2 等。北西——北北西向斷層發(fā)育于礦區(qū)北部，為平移斷層，斷距一般 2～16m，主要有 F1～F11，但這些構(gòu)造和斷層對礦體的形成和破壞作用不大。因此本次設計考慮的地表移動范圍主要是由于礦石被采出后留下的采空區(qū)引起地表的變形和沉降。根據(jù)礦山地質(zhì)資料中巖石力學的測定，該礦礦體的上下盤巖石移動角選定如下：、下盤移動角均為 60176。； 70176。根據(jù)每條勘探線礦體分布作出最小移動線并交于地表一點，將所有勘探線上最小移動線與地表的交點用平滑曲線連接一起，形成封閉的移動圈確定巖體移動范圍。 江西理工大學 2021屆本科畢業(yè)設計 18地表移動帶圈定見下盤豎井開拓附圖一。 階段高度的確定根據(jù)礦巖的穩(wěn)固性程度階段高度宜在 30～60m。采用較大的階段高度可以減少礦床開拓的階段總數(shù)，從而降低開拓工程總量及其費用，有利于生產(chǎn)和集中管理，但由于北礦帶礦體地質(zhì)條件復雜，礦體上盤圍巖穩(wěn)固性較差，所以階段高度不宜取得過高，并結(jié)合類似礦山的實際生產(chǎn)經(jīng)驗以及地質(zhì)資料分析，認為選取階段高度為 50m是合理