【文章內(nèi)容簡介】 2 γ δ π Qδ uξ μ Lmp KLFe CuPy skB N FⅡ 12 73176。34567891012134 1516718 19 01 2 3圖 22 武山銅礦床地質(zhì)略圖1三疊系中統(tǒng)嘉陵江組下段；2三疊系下統(tǒng)下、上段；3二疊系上統(tǒng)長興組；4二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M；二疊系下統(tǒng)茅口組下、上段；6二疊系下統(tǒng)棲霞組下、上段；7石炭系中統(tǒng)下、上段；8泥盆系上統(tǒng)五通組；9志留系上統(tǒng)下、上段；10花崗閃長斑巖；10石英閃長玢巖，12閃長玢巖；13煌斑巖；14高嶺土；15褐鐵礦；16塊狀硫化物礦體；17矽卡巖；18角礫巖；19破碎帶；20地質(zhì)界線；21正斷層及編號；22平移斷層及編號；21勘探線及編號 地層由北而南、由老到新依次為：志留系上統(tǒng)紗帽組長石石英砂巖、石英砂巖；江西理工大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計（論文）77泥盆系上統(tǒng)五通組石英砂巖、含礫石英砂巖；石炭系中統(tǒng)黃龍組白云巖、灰?guī)r；二疊系下統(tǒng)棲霞組炭質(zhì)灰?guī)r、茅口組燧石結核灰?guī)r夾硅質(zhì)巖，上統(tǒng)龍?zhí)督M煤層和炭質(zhì)頁巖、長興組燧石灰?guī)r；三疊系下統(tǒng)大冶組頁巖、灰?guī)r，中統(tǒng)嘉陵江組灰?guī)r及第四系粘土、亞粘土。其中石炭系中統(tǒng)黃龍組至三疊系下統(tǒng)大冶組地層為主要的賦礦層位。地層走向 65176?！?5176。，傾向南東，傾角 60176?！?5176。地表除志留系、泥盆系出露較好外，其它時代地層僅零星出露，第四系覆蓋面積占 60%。 褶皺構造橫立山——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。 斷裂斷裂構造主要有北東東、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，后期轉化為正斷層性質(zhì)，主要有 FⅡ11 、FⅡ1F Ⅱ2 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?；◢忛W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)模江西理工大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計（論文）881006～10m，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，由南北兩個礦帶 124 個礦體組成，其中主礦體 8 個，占全區(qū)儲量的 96%，全區(qū)銅品位 %。北礦帶位于巖體北側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 1Cu 1Cu5Cu、 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 萬噸，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 及 ，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 。 礦區(qū)水文地質(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 。江西理工大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計（論文）99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 平方公里，洪水期達 98 平方公里，匯水面積 374 平方公里。赤湖的容水量為 億立方 m。平水期湖水邊緣離礦床約 公里。白楊溪發(fā)源于嚴家畈一帶丘陵區(qū)，自西向東流至礦區(qū)西部轉而向北注人赤湖，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 ，最大流量 升/秒，最小流量 升/秒，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。目前坑內(nèi)實際涌水量：北礦帶：160m 中段 1050m3/d，最大 3000 m3/d。礦區(qū)巖層歷經(jīng)多次構造運動，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造破碎帶地段不穩(wěn)固。礦山水文、工程地質(zhì)條件復雜。 礦區(qū)工程地質(zhì)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，這些不良工程地質(zhì)體一般厚 35m，沿傾斜延伸最大達300m 標高以下。江西理工大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計（論文）1010第三章 礦山年產(chǎn)量及服務年限 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:……………………………………………………………(31)kKtgA????式中：A——礦山年產(chǎn)量（噸/日） ；g——礦房日產(chǎn)量（噸/日） ，要求出加權平均值；N——單階段中可布置的有效礦塊數(shù)（個） ；30 個左右t——年工作日；Kk——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（ %） ；——同時回采礦塊的有效利用系數(shù)；?礦塊生產(chǎn)能力為 ，單階段可布置有效礦塊 4 個，年工作日 t 取330 天， Kk 取 80%， ，把以上數(shù)據(jù)代入(31)???2805530（t/a ）1000 300=300000（t/a） ，由此可見能滿足礦山的年產(chǎn)量。?A 礦山服務年限的計算…………………………………………………………(32)??zjAKQ?????1式中: ——礦山計算服務年限（a） ；jQ——礦床工業(yè)儲量（t） ；Q= 104 tKz——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） （% ） ；——廢石混入率（ %） ；z?A——礦山年產(chǎn)量（t/a） 。礦床工業(yè)儲量 Q=104t，工業(yè)礦石總回收率為 90%，廢石混入率江西理工大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計（論文）111110%，礦山年產(chǎn)量為 t/a，把以上數(shù)據(jù)代入 (32)可得：510?（年）??.374%????j礦山實際服務年限………………………………………………………(33)nzcz?式中：T z——礦山從投產(chǎn)到達產(chǎn)的時間，取 Tz=8 年；Tm——礦山末期產(chǎn)量逐漸下降時間，取 10 年；Tj——礦山按設計生產(chǎn)能力正常生產(chǎn)的時間， zj??32把相關數(shù)據(jù)代入(33)，可得 。????z 礦山工作制度武山銅礦采用的工作制度是年工作日為 300 天，每天實行 3 班制，每班 8小時，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 屆本科生畢業(yè)設計（論文）1212第四章 礦床開采技術條件 礦體及其頂、底板巖石的穩(wěn)固性斷裂構造主要有北東東、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，后期轉化為正斷層性質(zhì)，主要有 FⅡ11 、FⅡ1F Ⅱ2 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。礦石的礦物組成較為復雜，計有金屬礦物 55 種，脈石礦物 22 種。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。其中主要金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦，其次為白鐵礦、斑銅 礦、輝銅礦、蘭輝銅礦、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子石、方解石、白云石、石英、高嶺石。其次有玉髓、綠泥石、蛇紋石、硅灰石、長石、云母等。北礦帶以含銅黃鐵礦為主，其次有含銅大理巖、含銅高嶺土、含銅石英閃長玢巖、含銅破碎帶、含銅角礫巖等。黃鐵礦堅固性系數(shù) f 為 6～。屬于比較堅固性巖石。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造破碎帶地段不穩(wěn)固。礦山工程地質(zhì)條件復雜。 礦石和圍巖的物理力學性質(zhì)勘探部門先后三次按礦石的自然和工業(yè)類型分別測定體重，并收集礦山的測定資料，結果為（含銅黃鐵礦）：松散系數(shù)： 體重 ： 濕度： 安息角： 43176。 摩擦角：32176。礦石體重、濕度、松散系數(shù)一覽礦石工業(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 屆本科生畢業(yè)設計（論文）1313 有害的物質(zhì)成份分析本礦床礦體為富含銅、鋅、銀、硫之礦脈，并有多量的伴生黃鐵礦、毒砂等。礦床開采對人體有害的物質(zhì)成分，除了大量的砷質(zhì)物外，還有鉛、鋅、黃鐵礦等硫化礦物以及碳等有害元素。 礦床開采工業(yè)指標礦體主要礦石是銅、硫礦石，所以其主要的開采工業(yè)指標如下所示：邊界品位： 銅 %、硫 8%；最低工業(yè)品位： 銅 %、硫 12%；最小可采厚度： 1m；最大允許夾石厚度： 2m。江西理工大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計（論文）1414第五章 礦床開拓 井田劃分本次設計針對的是北礦帶，其有銅礦體 4 個，銅硫礦體 8 個，鉛鋅礦體 1個。由于設計的礦床礦體走向長為 1200m，礦體埋藏標高自 300 至 0m，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，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，后期轉化為正斷層性質(zhì)，主要有 FⅡ1F Ⅱ1FⅡ2 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)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。 階段高度的確定根據(jù)礦巖的穩(wěn)固性程度