【導(dǎo)讀】本次設(shè)計是固陽縣寶豐金礦Ⅲ號礦體開采方案設(shè)計。設(shè)計生產(chǎn)能力為年產(chǎn)量。10萬噸，服務(wù)年限為27年。本設(shè)計主要內(nèi)容包括開拓方案的選擇比較、采礦方。在47～55勘探線之間設(shè)計礦塊。采礦方法為淺孔留礦法，階段高度為50米，在。通風(fēng)系統(tǒng)采用中央對角式通風(fēng)，主井采用單罐籠。提升，兩個風(fēng)井布置在礦體兩翼的塌陷區(qū)外，作為安全出口。排水系統(tǒng)采用集中。此外，井筒斷面尺寸、石門及巷道斷面尺寸、電機車的選擇、礦車的選擇、

　　

【正文】 充水因素分析 由于礦區(qū)多年未進(jìn)行開采，所以礦床內(nèi)存在地表水體，即老窿水，礦床充水主要為脈狀陡 傾斜構(gòu)造裂隙潛水，充水方式為直接充水，其次為疏干區(qū)大氣降水滲入，充水因素簡單。 礦床充水通道主要為構(gòu)造裂隙和節(jié)理，通過現(xiàn)掘坑道觀察，坑道兩壁及頂板裂隙發(fā)育，地下水沿裂隙滲出或滴流，水量甚小，單點流量為 ～ 。 礦床充水強度主要是礦脈的性質(zhì)（脈體的出露和接受補給條件、脈體的導(dǎo)水性能以及脈體的邊界條件等）影響。據(jù)前述各脈體的性質(zhì)表明礦床充水強度大，僅 4 號脈東段（ 51 號勘探線以東）充水強度較大。由于礦脈出露面積小，當(dāng)?shù)氐貏葺^高，有利用于自然排水。礦床地下水位的變化受季節(jié)影響較小，說明大氣降水滲 較差（入滲系數(shù)α取 ），對礦床充水影響較小。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 29 礦坑涌水量預(yù)測 新城園溝上游 III 號礦體隱伏處，與上覆第四系沖、洪積層孔隙潛水含水層間無良好隔水層，含水砂礫石層透水性良好，洪水易通過此層和導(dǎo)水裂隙滲入礦坑，礦坑水在洪水期有可能急劇增大為保證井巷穩(wěn)定性，巷道必須通過時應(yīng)采取有效的防滲和加固措施。 礦床地下水呈陡傾斜狀埋藏，與主礦脈相一致，因此把脈狀含水帶概化成為一條具有兩條隔水邊界的潛水層來預(yù)測礦坑地下水涌水量。 由于巖脈坑道長度遠(yuǎn)大于含水帶寬度的兩倍（ B≥ 2L），因此，把沿脈開 掘的水平巷道比擬為垂直脈體且完全揭穿含水帶的若干巷道計算其涌水量。采空區(qū)視為地下水疏干區(qū)，僅接受大氣降水滲入。 該礦床坑道預(yù)測涌水量為 3/mh。 水資源及供水水源評價 礦床內(nèi)可作供水水源地有兩處 ,分別為 : 新城園溝中段水源地 ,該水源地位于新城園北村，為河屹洞渠溝和新城園溝匯合處，匯水面積 平方公里，距礦區(qū) 4 公里左右。據(jù)鄰近 22號民井抽水資料：含水層揭露厚度 米，涌水量為 升／秒，降深 米，單位涌水量 升／秒 米，滲透系數(shù) 米／日 ,經(jīng)初步計算地下逕流量 立方米／日；哈布其爾水源地，該水源地位于哈布其爾溝，匯水面積 平方公里，距礦區(qū) 8 公里。 g1 大口井涌水量為 1012 立方米／日（ 87 年 6 月）該井含水層揭露厚度 米，涌水量 升／秒，降深 米，單位涌水量 升／秒米，滲透系數(shù) 米／日。 新城園溝中段水源地水化學(xué)類型為 3HCO CI— Ca 型水 ,礦化度 克／升；哈布其爾水源地水化學(xué)類型為 3HCO CI SO4 一 Na Ca 型水 ,礦化度 克／升。兩處水中有害元素均未超標(biāo)。據(jù)新城園溝中段水源地下游 g5 號井細(xì)菌分析，未發(fā)現(xiàn)致病菌，細(xì)菌總數(shù)為 1484 個／毫升，大腸菌值 70個／升，以上兩內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 30 值太高與該井為灌溉井經(jīng)常施肥污染有關(guān)，經(jīng)走訪固陽防疫站，只要加強井口衛(wèi)生防護(hù)，采取消毒措施即可飲用。 水文地質(zhì)勘查類型 水文地質(zhì)勘查類型第二型第一類：水文地質(zhì)條件中等，頂板直接進(jìn)水，以孔隙充水為主的礦床。 工程地質(zhì) 礦床工程地質(zhì)特征 (一 )礦體 和頂?shù)装寮捌渲饕飮鷰r的穩(wěn)定性 礦體及其頂?shù)装宓姆€(wěn)定性 礦體賦存于千糜巖化二云蝕變巖和千糜巖化蝕變閃長巖中，以前者為主，后者主要分布在Ⅰ礦段。礦體頂?shù)装鍘r石（含金蝕變帶）抗壓強度一般為 ～580kg／ 2cm ,屬半堅硬巖類，抗剪切強度 101～ 144kg／ 2cm , 內(nèi)摩擦角為176?！?176。 , 內(nèi)聚力為 ～ ／ 2cm ，平巷中天 然安息角 35176?！?2176。，巖體結(jié)構(gòu)類型以碎裂結(jié)構(gòu)為主，僅千糜巖化蝕變閃長巖屬碎裂 散體結(jié)構(gòu)。礦體頂?shù)装鍘r石中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、 V級結(jié)構(gòu)面均很發(fā)育，Ⅰ級結(jié)構(gòu)面 F3 斷裂在Ⅳ、V礦段組成其北邊界 ,結(jié)構(gòu)面互相切割呈菱形塊狀、碎塊狀、碎屑狀，塊徑以 2～5厘米為主，一般不超過 10 厘米，巖石蝕變十分強烈，巖石質(zhì)量指標(biāo)（ RQD）為﹪，巖體狀態(tài)屬壞的； Ⅱ、Ⅲ級結(jié)構(gòu)面以軟弱夾層為主， 1620 米中段坑道中發(fā)育著北西向（ F36）、北西西向（ F39）、近東西向（ F38）和北東向（ F17）四條斷裂，寬度一般為 ～ 米，最寬 處為 1～ 米，斷裂面被斷層泥、斷層角礫充填，上下盤為薄層動力滑膜，均屬軟、弱泥化夾層，巖體穩(wěn)定性較差，在沿脈巷道中易出現(xiàn)坍塌、冒頂、片幫、掉塊等事故，尤其是 F3 與 F39 斷裂交匯部位，即東沿脈附近和 F17 斷裂破碎帶寬度較大處有嚴(yán)重的塌方，需重點加強坑道支護(hù)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 31 含礦蝕變帶中石英脈順層很發(fā)育，規(guī)模較大者組成塊狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，少部分為碎裂鑲嵌結(jié)構(gòu)，彼此鑲嵌咬合牢固，故穩(wěn)定性較好。石英脈發(fā)育地段一般仍屬碎裂結(jié)構(gòu)，因石英脈屬后期巖脈，經(jīng)受構(gòu)造變動輕微，硅化強烈，巖石強度和整體性都比較大，比較穩(wěn)定。 主要井巷圍巖的穩(wěn) 定性 （ 1）含金蝕變帶圍巖為千糜巖化斜長黑云片麻巖，抗壓強度為 518～ 533 PMa，屬半堅硬巖類，離礦體較遠(yuǎn)部位其抗壓強度為 9821279 PMa，也為堅硬巖類 ,內(nèi)摩擦角為 176。～ 176。，內(nèi)聚力為 ～ PMa, 軟化系數(shù)為～ 。巖體結(jié)構(gòu)類型以薄層狀結(jié)構(gòu)為主，局部為碎裂結(jié)構(gòu) , 巖體質(zhì)量指標(biāo)為 ～ ,屬質(zhì)量中等。 （ 2） F3 斷裂為千糜巖化斜長黑云片麻巖和含礦蝕變帶（Ⅳ、 V 礦段）的北界，對金礦賦存和巖體穩(wěn)定性均起著重要作用，斷裂面由斷層泥、動力滑 膜和角礫碎屑組成，屬散體結(jié)構(gòu)，軟弱泥化夾層，斷裂帶寬度變化很大，最寬處 3～ 5米 ,最窄處 ～ 米， 1620 米中段坑道中一般為 米左右 ,東沿脈末端破碎帶寬 米 , 該段需重點加強坑道支護(hù)。 （ 3）混合 研化黑云角閃斜長片麻巖厚 28 米，位于 F3斷裂上盤，抗壓強度為 1111～ 1208 kg／ 2cm ，為堅硬巖類，抗剪切強度 175～ 238kg／ 2cm ，受 F F4 等斷裂影響，巖體結(jié)構(gòu)類型以碎裂構(gòu)為主，局部為簿層 狀結(jié)構(gòu)；條帶狀混合巖，抗壓強度為 2045～ 2360 kg／ 2cm ，為特別堅硬巖類，抗剪切強度 191～ 224kg／ 2cm ，巖體結(jié)構(gòu)除劇、強風(fēng)化帶外以 薄層狀結(jié)構(gòu)為主，強風(fēng)化帶以上屬碎裂、散體結(jié)構(gòu)，巖體穩(wěn)定性很差，極易塌方至地表，需重點加強支護(hù)。弱風(fēng)化帶上部，即地面下 7～ 米之上坍塌，掉塊嚴(yán)重，需重點加強支護(hù)。 F1 斷裂主要發(fā)育在條帶狀混合巖中，僅在 V 礦段介于混巖與混合巖化黑云角閃斜長片麻巖之間，斷裂規(guī)模大， 破碎帶寬 9～ 33 米，有多次后期巖漿活動，巖石十分破碎，由斷層泥、斷層角礫等碎屑物質(zhì)組成。結(jié)構(gòu)體呈碎片狀、碎屑狀和土狀，屬較大的弱泥化夾層，經(jīng)水浸泡后巖體穩(wěn)定性很差， 87 年坑道曾內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 32 出現(xiàn)大面積塌方，堵塞斜井十余米。需重點加強坑道支護(hù) 礦床工程地質(zhì)評價 本區(qū)主要為沉積變質(zhì)巖，以層狀結(jié)構(gòu)為主，巖層的厚度比較穩(wěn)定，但層間結(jié)構(gòu)面發(fā)育，礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，區(qū)域性擠壓破碎帶和斷層破碎帶十分發(fā)育，含礦蝕變帶被北東、北西向皿級結(jié)構(gòu)面錯斷，發(fā)生位移；蝕變帶內(nèi)并發(fā)育著北西西向和近東西向順層Ⅲ級結(jié)構(gòu)面。Ⅱ、Ⅲ級結(jié)構(gòu)面均為 軟弱泥化夾層和斷裂破碎帶，對巖體穩(wěn)定性起著決定性作用，礦體及其頂?shù)装鍘r石強烈蝕變，巖體結(jié)構(gòu)類型以碎裂結(jié)構(gòu)為主，主要井巷圍巖以薄層狀結(jié)構(gòu)為主。強風(fēng)化帶以上巖石破碎風(fēng)化強烈，巖體穩(wěn)定性很差，風(fēng)化帶發(fā)育較深。地下水靜水壓力小，富水性弱，不良工程地質(zhì)問題較多，對礦床開采影響較大，需認(rèn)真作好防護(hù)工作。 礦區(qū)工程地質(zhì)勘探類型屬第三型第二類：工程地質(zhì)條件復(fù)雜，以堅硬、半堅硬巖層為主的層狀礦床。 環(huán)境地質(zhì) 礦區(qū)穩(wěn)定性評價 據(jù)固陽縣地震局介紹，本區(qū)地震主要受臨河至集寧大斷裂控制，歷年最大震級 級，最大烈度 ，且地震頻率較低。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB183062021），地震動峰值加速度為 ，對照地震烈度 度。 環(huán)境污染評價 礦床水文地質(zhì)簡單、工程地質(zhì)條件較復(fù)雜，地下水化學(xué)類型單一，坑道水排泄、地表變形（露采場、廢石堆）對地質(zhì)環(huán)境影響極小，不會出現(xiàn)環(huán)境污染及由于各項采礦措施所引起的不良環(huán)境問題（不會產(chǎn)生由于采礦、地下水的排放而引起的地面沉降、滑坡、塌陷）。對植被和生態(tài)環(huán)境影響不大。但現(xiàn)有的地表露采坑雖均在地勢較高地段，然而防止雨季積水而影響下部礦坑（巷道），建議回填， 并采取防水措施，如回填后上部灌漿。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 33 地下水侵蝕性評價 （一）地下水對鐵、鉛的侵蝕性 礦床地下水 PH 值為 ～ ，總硬度為 ～ 46 德度，對鐵和鉛均無侵蝕性。 （二）水對混凝土的侵蝕性 分解性侵蝕 礦床地下水的 PH 值 ～ ，大于 PHS，因此，對各類混凝土均無分解性侵蝕（據(jù)《水文地質(zhì)手冊》 775 頁鑒定指標(biāo)）。 礦床地下水呈弱堿性，對混凝土無酸性侵蝕。另外，礦床地下水中游離 2CO含量為零，對混凝土更無碳酸型侵蝕。 結(jié)晶性侵蝕 礦床地下水中 24SO? 離子含量一般為 ， Cl? 離子含量一般。根據(jù)《水文地質(zhì)手冊》 775 頁表 1028鑒定指標(biāo)，礦床地下水對混凝土無結(jié)晶性侵蝕。 分解結(jié)晶復(fù)合性侵蝕 礦床地下水中 2Mg? 、 2Fe? 、 3Fe? 、 2Ca? 、 2Zn? 、 4NH? 等離子含量總和為，根據(jù)侵蝕性鑒定指標(biāo)，礦床地下水對混凝土無分解結(jié)晶復(fù)合性侵蝕。 礦床地下水水質(zhì)較好，但 F? 含量超標(biāo)（ ），個別樣品的含量大于250mg/L，屬第Ⅲ類。 礦區(qū)自然環(huán)境現(xiàn)狀 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 34 區(qū)內(nèi)污染源主要為尾礦含氰廢水，由于維護(hù)好，目前沒有發(fā)現(xiàn)“尾礦池”滲漏和外溢現(xiàn)象，污染控制在有限的范 圍內(nèi)。 采礦及采礦過程中疏干排水對自然地質(zhì)現(xiàn)象及附近牧業(yè)未造成影響。 礦區(qū)放射性背景值很低，有害組分及硫、砷、汞等含量很低，對人體不會造成危害。 采礦時，粉塵對人體的影響要注意防范。 綜上所述，該礦床附近無污染源，礦石化學(xué)成分穩(wěn)定，但地下水某些指標(biāo)超標(biāo)。故礦床地質(zhì)環(huán)境類型屬第二類。 總之，礦區(qū)開采技術(shù)條件為第Ⅲ類二型。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 35 第二章 礦區(qū)范圍 礦區(qū) 境界 該礦 為 04 礦 III 號礦體 ,周圍已開發(fā)的 較大的 礦山 有東五分子鐵礦、公益民鐵礦 等 ， 依據(jù)地 質(zhì)資 料，確定重 點評 價范 圍 的拐 點 坐 標(biāo) ：見表 21 表 2 1 拐 點 編 號 拐點坐標(biāo) X Y 1 2 3 4 5 6 7 七 個 拐 點 17范 圍內(nèi) 即 為 圈定的 礦區(qū)范圍 , 面 積 , 賦 存 標(biāo)高： 1670～ 1425米。 在該范圍內(nèi)， 所有的工業(yè)場地都可布置妥當(dāng) ，且距離移動帶一定的距離，較安全，所以該范圍比較符合實際，具有一定的合理性。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 36 第三章 生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及一般工作制度 儲量計算 工業(yè)儲量計算 依據(jù) 內(nèi)蒙古自治區(qū)礦產(chǎn)資源儲量委員會以“內(nèi)蒙儲決字 [1994]4 號文批準(zhǔn)的《內(nèi)蒙古自治區(qū)固陽縣 04 礦礦區(qū)金礦勘探地質(zhì)報告》”及礦山生產(chǎn)探礦、采礦坑道資料，按新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有關(guān)規(guī)定要求和內(nèi)蒙古自治區(qū)機械工業(yè)廳1987 年 11 月下達(dá)工業(yè)指標(biāo)重新圈定礦體，其原始資料基本可靠，可滿足核實報告的編制要求。對核實利用的原始資料，由巴彥淖爾市國土資源局及報告編制單位對其各 項工程質(zhì)量真實可靠性進(jìn)行了承諾， 下達(dá)工業(yè)指標(biāo)為 ： 邊界品位 (Au)≥ 106， 單工程或小塊段平均品位 (Au)≥ 106， 礦床平均品位 (Au)≥ 106， 最小可采厚度 ， 夾石剔除厚度≥ 2m， 塊段 m g/t 值 ， 無礦剔除長度：上、下中段對應(yīng)為 15m，不對應(yīng)為 20m。 由地質(zhì)資料及堪探線圖 畫出縱投影圖 ，再由 縱投影 圖計算出該礦的工業(yè)儲 量，Q= = 萬噸。 三級礦量計算 開拓礦量的計算 其 計 算公式 為： Qk=A Tk（ 1β） /k 式中： Qk開拓礦 量，萬 t； A礦 井年 產(chǎn) 量， 10 萬 t/a； Tk開拓儲 量的保有期限， 3a； β 礦 石的 貧 化率， 30%； k礦 石回收率， 80%； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 37 經(jīng)計 算， Qk=10 3 (130%)/80%＝ 萬 t 采準(zhǔn)儲量的計算 其 計 算公式 為： Qz=A Tz(1β )/k 式中： Qz采準(zhǔn) 儲 量，萬 t； Tz采 準(zhǔn)礦 量的保有期限， ； 經(jīng)計 算， Qz=10 （ 130%） /80%＝ 萬 t 備采儲量的計算 其 計 算公式 為： Qb=A Tb