【正文】 礦石有用組分： Cu、 Ni、 S、 Au、 Ag、 Co、 Pt、 Pd、 Se、 Te、 Rh、 Ir、 Os和 Ru。 由于破碎的巖石容易卡鉆，在鑿巖爆破設(shè)計(jì)爆破參數(shù)時(shí)因更加注意。 礦巖的 松散系數(shù)為 。下盤圍巖普氏系數(shù) f=4～ 6，上盤圍巖普氏系數(shù) f=6～ 8。 礦石與圍巖的物理力學(xué)性質(zhì) （ 1） 礦 、 巖 的穩(wěn)固性 礦石節(jié)理裂隙發(fā)育，礦巖 都比較 破碎?！?65176。 Ⅱ 號(hào) 礦體 形態(tài)呈“ 歪漏斗 ” 狀，形態(tài)比 Ⅰ號(hào)礦體復(fù) 雜，沿傾向 、 走向方向膨縮變化 較 大，分枝尖滅 較 常見(jiàn)。 其 西部緩 ， 東部陡 ， 由南東向北西側(cè)伏。 （ 3） 礦體傾角及其變化情況 44 Ⅰ號(hào) 礦體 的形態(tài)呈 板狀， 礦體 產(chǎn)狀與巖體底盤產(chǎn)狀基本一致，傾向 南西 ，傾角25176。其富礦占 %。礦石平均品位分別為 %、 %， Cu/Ni 比值為 ，礦體西延至 Ⅰ 礦區(qū) 4 行。 其中 富礦長(zhǎng) 度為 900m，厚 度為 42m，本設(shè)計(jì)中 3038行勘探線即為該礦體的一部分 。 Ⅱ 號(hào)礦體賦存 在 巖體深部 和 底部。 （ 2） 礦體厚度、品位及其變化情況 Ⅰ 號(hào)礦體 全長(zhǎng) 1600m，平均厚 度為 98m。斷層上盤 的 礦體下降，使斷層以東礦體向西傾 。上部尖滅標(biāo)高為 1500m，礦體下端點(diǎn)尖滅于 1100m～ 950m 標(biāo)高。 Ⅱ 號(hào)礦體賦存于巖體深部 和 底部 ， 分布 在 30～ 56 行直至 Ⅳ 礦區(qū) 6 行之間 ， 長(zhǎng) 度為 1600m，平均厚度 為 18m。 其中 18 行延伸最深，傾斜長(zhǎng)度達(dá) 到 845m。其 中 富礦長(zhǎng) 度 1000m、平均厚 度在 69m。 43 第 5 章 采礦方法 礦床開(kāi)采技術(shù)條件 礦體賦存情況 （ 1） 礦體沿走向、傾向的賦存范圍 設(shè)計(jì)開(kāi)采任務(wù) 包含 Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體。 （ 9） 開(kāi)拓系統(tǒng)評(píng)價(jià) 42 本次設(shè)計(jì)的開(kāi)拓系統(tǒng)中副井為明 盲豎井，需要在地下設(shè)一套提升設(shè)備及提升硐室，花費(fèi)設(shè)備的代價(jià)和維護(hù)費(fèi)用較高，且 1180m 階段以下的 礦石、 廢石需要通過(guò)盲豎井提升后再由明豎井轉(zhuǎn)運(yùn)，從而增加了運(yùn) 輸 成本 ，增加了運(yùn)輸程序。會(huì)車線坡度的空車爬上坡坡度為 15‰ ，拉重車爬上坡坡度為 5‰ 。兩翼來(lái)車時(shí)，重車、空車線均取平坡?；房哲嚲€坡度，礦車摘鉤翻轉(zhuǎn)時(shí)，空車出翻籠后 10m 一段取 15‰ 的坡度。礦井提升能力大，井底車場(chǎng)采用環(huán)形布置形式。 主要的開(kāi)拓 工程有 ：主井、中央副井、 盲主、副井、 東風(fēng)井和西風(fēng)井，其 井口 坐標(biāo)和深度等見(jiàn)表 46。副井兼做入風(fēng)井，在礦體兩翼布置排風(fēng)井。結(jié)合運(yùn)輸、安全條件、地表布置等確定主副井間距取 30m。 進(jìn)行礦床開(kāi)拓設(shè)計(jì)時(shí)，除確定主要開(kāi)拓巷道的位置外，還需確定其他輔助開(kāi)拓巷道位置，這里主要確定副井、通風(fēng)井的位置。其中提升井筒、井架、卷?yè)P(yáng)機(jī)房等安全距離為 20m。 （ 6） 主要開(kāi)拓工程 在地表移動(dòng)帶范圍內(nèi)，土巖可能發(fā)生移動(dòng)或塌陷。 炸藥庫(kù)要遠(yuǎn)離其他工業(yè)建（構(gòu)） 筑物 1000m距離的安全距離 ，參閱文獻(xiàn) ??2 ，將其設(shè)計(jì)在山谷，利用專用線路運(yùn)輸 。 （ 4）主、副井與選廠、炸藥庫(kù)的關(guān)系 主井和副井集中布置；選廠工業(yè)污染嚴(yán)重，不宜就近建立選冶廠。 （ 3）礦山工業(yè)場(chǎng)地位置、工業(yè)建筑物配置與主要開(kāi)拓井巷關(guān)系 工業(yè)廠區(qū)布置于 下 盤移動(dòng)帶以外的穩(wěn)固的巖 層中，避開(kāi)含水層、斷層或斷層影響帶；不受地表塌陷、沉降等的影 響 。 40 3）充填系統(tǒng) 礦井兩翼同時(shí)回采， 為了滿足礦山的充填需求， 設(shè)計(jì)將充填管路布置在東、西風(fēng)井中 。 2）排水系統(tǒng) 礦區(qū)水文條件簡(jiǎn)單，涌水量小，此次設(shè)計(jì)采用井下集中排水。人員、材料及設(shè)備 通過(guò)副井完成提升任務(wù)。廢石的運(yùn)輸路徑選擇和礦石相同的運(yùn)輸路徑，廢石通過(guò)副井提升至地表。 1180m— 1480m 階段采下礦石 用礦車運(yùn)輸至中心溜井， 設(shè)置集中破碎硐室，井下破碎站進(jìn)行初步破碎 ，破碎后 礦石 裝入箕斗，經(jīng)主井提升至地表。 開(kāi)拓系統(tǒng)簡(jiǎn)述 （ 1） 提升運(yùn)輸系統(tǒng) 通過(guò)方案比較，此次礦山設(shè)計(jì)采用明豎井 盲豎井聯(lián)合開(kāi)拓。盡量合理安排生產(chǎn)，使得同時(shí)開(kāi)采中段書(shū)最少，同時(shí)開(kāi)采中段書(shū)最多不大于 2。 根據(jù)本礦床賦存條件，開(kāi)采技術(shù)條件、回采工藝的要求，自下而上分設(shè) 940m、1000m、 1060m、 1120m、 1180m、 1240m、 1300m、 1360m、 1420m、 1480m 十 個(gè) 階段 ， 階段 高度為 60m。 金川二 39 礦區(qū)礦體傾角為 60~75176。 1） 按年產(chǎn)量及沿走向的回采進(jìn)度 ，計(jì)算如下。 （ 3） 階段高度與采場(chǎng)采準(zhǔn)、切割工程量及階段保有開(kāi)拓礦量密切相關(guān)：階段高度增大使采切工程量相對(duì)減少，采場(chǎng)保有回采礦量增加，從而增大了采場(chǎng)能力，同時(shí)使階段服務(wù)年限增長(zhǎng)，但初期基建投資加大。 階段高度確定 階段高度直接關(guān)系到礦山開(kāi)拓方式和開(kāi)采工藝的效益。 石門及穿脈等平面開(kāi)拓系統(tǒng)共有 10 條巷道總長(zhǎng)度為 3705，斷面為 3 2， 豎井 長(zhǎng) 度 為。 參考文獻(xiàn) [11]開(kāi)拓施工費(fèi)用預(yù)算 ，見(jiàn)表 4 4 4 4 （ 3） 方案綜比 對(duì)初選的方案詳細(xì)計(jì)算并按表 41 列表比較各項(xiàng)工 程量，所需開(kāi)拓工程和設(shè)備等基建費(fèi)用，生產(chǎn)中的經(jīng)營(yíng)費(fèi)用，需留保安礦柱數(shù)量以及它的損失量和回采所增加的費(fèi)用。 其中斜坡道擬采用折返式，斜坡道開(kāi)拓與豎井相比存在基建工程量大，施工生產(chǎn)機(jī)械化程度高 ，設(shè)備投資大，設(shè)備維修量大等缺點(diǎn)；豎井。 2） 井巷工程量大小 斜坡道 豎井聯(lián)合開(kāi)拓 ：石門及穿脈等平面開(kāi)拓系統(tǒng)共有 10 條巷道總長(zhǎng)度為，類比同類礦山取斷面為 3；斜坡道總長(zhǎng)度為 ，井巷斷面為 4； 豎井 斜井聯(lián)合開(kāi)拓：石門及穿脈等平面開(kāi)拓系統(tǒng)共有 10條巷道總長(zhǎng)度為 2492m，斷面取 3，斜井長(zhǎng)度為 ，斷面為 6 ；盲豎井 長(zhǎng)度為 ，斷面為 ? 明豎井 盲豎井聯(lián)合開(kāi)拓 ：石門及穿脈等平面開(kāi)拓系統(tǒng)共有 10 條巷道總長(zhǎng)度為3705，斷面為 3 2，豎井長(zhǎng)度為 。 明豎井 盲豎井聯(lián)合開(kāi)拓 ：該礦體最低水平在地表 800 米，屬 深井。 豎井 斜井聯(lián)合開(kāi)拓 ：膠帶輸送機(jī)斜井開(kāi)拓具有很多優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)膠帶輸送機(jī)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展較快，研究表明：在運(yùn)距 5km 范圍內(nèi)，運(yùn)量在 1000 萬(wàn) t 內(nèi)，膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸比鐵路或汽車運(yùn)輸都經(jīng)濟(jì)。這就為斜坡道開(kāi)拓創(chuàng)造了條件，如上闡述，斜坡道開(kāi)拓有許多優(yōu)點(diǎn)，如靈活方便，適應(yīng)性強(qiáng)，減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)， 井口布置簡(jiǎn)化等。 1） 各方案技術(shù)特點(diǎn) 斜坡道 豎井聯(lián)合開(kāi)拓 ：金川礦區(qū)是一個(gè)老礦區(qū)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展占有一定的地位。 35 圖 明豎井 — 盲豎井聯(lián)合開(kāi)拓 2）方案初比 為了確定最合理的開(kāi)拓方式需全面分析論證此三種方案的技術(shù)特點(diǎn)，分別從井巷工程量大小，施工條件（水文、工程地質(zhì)條件等），所需主要設(shè)備型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量、設(shè)備、材料的供應(yīng)情況，主要工程竣工時(shí)間及其對(duì)礦山投 產(chǎn)的影響，對(duì)礦井勞動(dòng)生產(chǎn)率的影響，分期建設(shè)時(shí)各期開(kāi)拓的關(guān)系和影響，對(duì)這三種開(kāi)拓方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析。 3） 明豎井 盲豎井聯(lián)合開(kāi)拓 明豎井 盲豎井聯(lián)合開(kāi)拓，明豎井和盲豎井均布置在移動(dòng)線 20m之外，明豎井布置在 1180 至地表，擔(dān)負(fù)整個(gè)礦山提升任務(wù)；盲豎井布置在 940 至 1180 階 段，擔(dān)負(fù)該部分的礦石提升。取斜坡道坡度為 18 度，對(duì)比金川二礦區(qū)、豐山銅礦等礦山 [2] ，取斜坡道斷面 4，副井 ? . 圖 豎井 — 斜坡道聯(lián)合開(kāi)拓 2） 豎井 斜井聯(lián)合開(kāi)拓 豎井 斜井聯(lián)合開(kāi)拓方式，斜井和下部盲豎井均布置在下盤移動(dòng)線 20m以外，副井為豎井，盲斜井布置在 940 階段至 1240 階段，擔(dān)負(fù)提升該部分礦體的礦石提升任務(wù)；斜井布置在 1240 至地 表，擔(dān)負(fù)該部分礦石運(yùn)輸及下部礦石的運(yùn)輸任務(wù)。 三種納入方案初比的開(kāi)拓方式的草圖、位置和斷面尺寸如下： 33 （ 1） 豎井 斜坡道聯(lián)合開(kāi)拓 豎井 — 斜坡道聯(lián)合開(kāi)拓方式，豎井和斜坡道均布置在下盤移動(dòng)帶 20 米以外，其中豎井為副井，為使得地表工業(yè)場(chǎng)地和井底車場(chǎng)布置相對(duì)集中，將豎井口與斜坡道井口平行于礦體走向布置，布置在礦體中部， 2930 行勘探線之間。因 此斜坡道開(kāi)拓對(duì)于行走無(wú)軌設(shè)備有很大幫助，而該礦體又為特大型礦體，斜坡道 豎井聯(lián)合開(kāi)拓可發(fā)揮兩種考托方式的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)納入方案比較 。 大型采礦設(shè)備的使用為地下采礦開(kāi)辟了新道路，近幾十年來(lái)，以鏟運(yùn)機(jī)為代表的地下無(wú)軌采礦設(shè)備廣泛使用。而埋藏較深的礦體，該開(kāi)拓方法生產(chǎn)能力較大，剛好適應(yīng)特大型礦山的生產(chǎn)要求，能夠滿足年產(chǎn)量 280 萬(wàn)噸 /年的要求，因此豎井開(kāi)拓可以 納入比較方案 。豎井開(kāi)拓是地下礦山開(kāi)采使用最廣泛的，其使用條件是礦體賦存于地表以下，礦體傾角 45176。 由于礦體賦存深度較大，傾角為 50~75176。 （ 5） 膠帶輸送機(jī)斜井延深比豎井簡(jiǎn)單容易，施工安全，速度快、成本低。 （ 3） 膠帶輸送機(jī)斜井可以同時(shí)提升礦石、廢石及人員，具有連續(xù)運(yùn)輸?shù)?特點(diǎn)，大大促進(jìn)了企業(yè)向自動(dòng)化連續(xù)運(yùn)輸方面發(fā)展。 考慮到膠帶輸送機(jī)斜井在以下方面的優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 在同樣生產(chǎn)能力下，膠帶輸送機(jī)斜井?dāng)嗝孑^豎井?dāng)嗝嫘?；斜井掘進(jìn)及支護(hù)較豎井簡(jiǎn)單，掘進(jìn)設(shè)備少，掘進(jìn)效率高，石門短，投資省，成本低。 （ 3） 礦體傾角、厚度、埋藏深度等決定礦山開(kāi)采深度和巖石移動(dòng)范圍，進(jìn)而影響地表建筑物 的布置范圍及主要開(kāi)拓巷道的位置；礦區(qū)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)方向大小，直接影響主要開(kāi)拓井巷的布置和階段劃分。金川二礦區(qū) 21— 38 勘探線之間礦體傾角為 50~75 度。 （ 2） 一般情況下，礦床傾角為 15~75 度時(shí)可采用斜井或豎井開(kāi)拓；傾角在 20~50度時(shí)礦床大多采用斜井開(kāi)拓；傾角在 15 度以下時(shí)，而傾斜較長(zhǎng)時(shí)可采用膠帶輸送機(jī)、礦車組斜井或斜坡道開(kāi)拓。礦床賦存在山岳地帶，且埋藏在地表以上時(shí)，宜用平硐開(kāi)拓。聯(lián)合開(kāi)拓方案主要有以下幾種： （ 1）平硐與 井筒 聯(lián)合開(kāi)拓方案； （ 2） 明與盲井聯(lián)合開(kāi)拓方案； （ 3） 斜坡道與平硐、豎井、斜井聯(lián)合開(kāi)拓 。深度超過(guò) 200m 則運(yùn)輸費(fèi)用較高； （ 3） 機(jī)械化程度高，設(shè)備需要量大，設(shè)備價(jià)格較昂貴，一次性投資較大 ； （ 4） 設(shè)備維修量大，備件維修技術(shù)要求較高，生產(chǎn)成本高 ； （ 5） 使用柴油機(jī)為動(dòng)力的無(wú)軌設(shè)備使井下空氣受到污染，需要增加通風(fēng)量，相應(yīng)增加一些工程，通風(fēng)費(fèi)用增加。 斜坡道 地下開(kāi)采使用無(wú)軌設(shè)備之后，其開(kāi)拓方式應(yīng)做相應(yīng)的改變，它的主要變化是要開(kāi)掘供無(wú)軌設(shè)備 上下通行的斜坡道 。平 硐開(kāi)拓具有 施工簡(jiǎn)單易行，建設(shè)速度快，投資省、成本低，管理方便 。 平硐開(kāi)拓 此法適用于礦體 全部或大部分 賦存 于主要地面工業(yè)場(chǎng)地水平以上時(shí)。但 生產(chǎn)能力低、生產(chǎn) 30 安全程度不高，容易出現(xiàn)礦車掉道的現(xiàn)象。之間、礦體賦存與地表以下但埋藏深度不大，礦山生產(chǎn)能力不高 的 中小型礦山?！?20176。 但當(dāng) 礦體下部?jī)A角較緩時(shí) 容易使 石門過(guò)長(zhǎng)， 從而 增加基建費(fèi)用。、礦山生產(chǎn)能力較大（礦體厚度較大）、礦體埋藏較深的礦床開(kāi)拓。 各種開(kāi)拓方式及優(yōu)缺點(diǎn)如下表所示 。 開(kāi)拓方式選擇 依據(jù)礦床地質(zhì)賦存特點(diǎn)、地表地形條件、井巷布置的位置和井巷形式的不同，開(kāi)拓方法 可按兩種方法分類： （ 1） 按井筒與礦床的相對(duì)位置可劃分為：下盤開(kāi)拓，上盤開(kāi)拓及側(cè)翼開(kāi)拓。 為開(kāi)拓礦床而掘進(jìn)的井巷稱為開(kāi)拓井巷，其在平面和空間的布置系統(tǒng)構(gòu)成了開(kāi)拓系統(tǒng)。為了提高采出率，減少損失，應(yīng)采用損失少的開(kāi)拓方式和開(kāi)拓工程的位置，本設(shè)計(jì)主要開(kāi)拓工程布置在移動(dòng)帶以外，故不需圈定保安礦柱。應(yīng)進(jìn)行保安礦柱的圈定。 移動(dòng)帶界 限見(jiàn)地形地質(zhì)平面圖。 下盤為二輝橄欖綠泥石，片巖，白云質(zhì)大理巖黑云母片麻巖，節(jié)理發(fā)育有破碎帶穿插，不穩(wěn)定， 下盤移動(dòng)角為 50176。 為了圈出錯(cuò)動(dòng)界限（移動(dòng)帶），需要知道金川二礦區(qū)礦體上、下盤巖石的移動(dòng)角。當(dāng)巖移范圍擴(kuò)大到地表時(shí)，地表將產(chǎn)生變形和移動(dòng)，形成下沉盆地和塌陷坑。 錯(cuò)動(dòng)界限與保安礦柱圈定 錯(cuò)動(dòng)界限的圈定 礦石采出以后，原巖應(yīng)力平衡遭到破壞，使圍巖發(fā)生變形、位移開(kāi)裂、冒落，甚至產(chǎn)生大面積移動(dòng)。 設(shè)計(jì)開(kāi)采賦存標(biāo)高為 940m以上的礦體。 通過(guò)驗(yàn)證，可 滿足 280 萬(wàn) t/a 的生產(chǎn)能力 。 )1( ???? ja T QA （ 32） = ? ? = t 式中 Q—礦床可采工業(yè)儲(chǔ)量 85793313t； η—礦石總回收率，為 97%； ρ—礦石貧化率， %； Tj—經(jīng)濟(jì)合理的服務(wù)年限（一般是下限），計(jì)算 如下 。 可知， 滿足 280 萬(wàn) t/a 的生產(chǎn)能力。 根據(jù)礦山開(kāi)采年 下降速度驗(yàn)證生 產(chǎn)能力 計(jì)算 如下。 礦山開(kāi)采年下降速度驗(yàn)證生產(chǎn)能力 年下降速度是計(jì)算礦山生產(chǎn)能力的一項(xiàng)綜合性指標(biāo)，它與實(shí)際開(kāi)采礦山的地質(zhì)條件，回采工藝，機(jī)械化程度，技術(shù)管理水平以及操作人員的技術(shù)水平和素質(zhì)有十分密切的聯(lián)系，是礦山綜合水平的反映。/t 發(fā) /t m/t — 三 供電 — 1 設(shè)備安裝容量 kw 14734 — 2 設(shè)備工作容量 kw 12020 — 3 計(jì)算負(fù)荷 kw 13012 — 4 年