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1、玉溪矿业有限公司大红山铜矿 采矿工艺概述第一节 矿山沿革及地质概况1、交通位置大红山铜矿位于新平县老厂乡,地理位置东经101 °39',北纬24°06',靠哀牢山山脉东侧,戛洒江东岸,海拔标高600-1850米,相对高差1250米,属侵蚀剥蚀山地地形,地 势陡峻,河谷发育。矿区距新平县城102km ,距玉溪市219km ,距昆明市322km ,归玉溪市所辖。2、矿山沿革及地质概况大红山是1959年发现的大型铁铜矿床, 于60年代开始 普查勘探,1983年11月进行详勘。易门矿务局(玉溪矿业 有限公司)于1989年9月开始施工主控工程一主副斜井, 1993年开
2、始基建探矿,一期于 1997年7月1日建成投产, 二期于2003年6月26日建成投产。大红山矿区包括铁矿和铜矿两部分,铁矿主要分布在曼 岗河以东(昆钢),铜矿主要分布在曼岗河以西(大红山铜 矿)。全矿分两段建设,以 550划界,一期回采 550米以上, 采用有轨开采方式上行式回采,二期回采 550米以下,采用 无轨开采方式下行式回采。大红山铜矿属海底火山喷发沉积变质中厚缓倾斜高温矿床。矿体走向为东西-北西西,走向长约1800米,倾向南 西,倾斜宽约1600米,倾角20-35 ,呈层状、似层状产由,矿区共有3个含铁铜矿体13、12、Il)和四个含铜铁矿体(Ic、Ib、Ia、Io),自上而下分别为
3、 Ic-hTbT2TaT1To), Ic顶板至Io底板约135米。埋藏深度160-750米,标高821 一29米,其中I3、I2含铁铜矿体规模大,是主要的开采对 象,矿石主要金属矿物为黄铜矿、磁铁矿,主要脉石矿物为碳酸岩(白云石为主)、黑云母,矿石整体较稳固,f=8-14 ,矿岩爆破性能较差。矿区主要构造:F1、F2、F3、F5o开采范围:根据1989年地质一大队提交的云南新平县大红山铁、铜矿区铜矿首采区勘探地质报告,并经云南省矿产储量委员会批准,铜矿区开采范围:东南自曼岗河,西北至A210线,北东自矿体隐伏头,西南至F3断层,A192 线-A210线,一29m-800m 标高范围内为铜矿区的
4、开采范 围。3、储量分布情况大红山铜矿是多种有益元素共生的大型矿床。首采区: 矿石量9781.1万吨,品位0.81%,铜金属量792301吨淇中 富矿:矿石量4062.8万吨,品位1.23%,铜金属量501260吨.伴生矿产:铁: 品位21.67%, 金属量1040.7万吨(精矿法)金: 品位1.65g/t,金属量7703.2kg(精矿法)银: 品位11.90g/t,金属量55.3t(精矿法)硫: 品位17.20%, 金属量80.3万吨(精矿法)上述储量全部为硫化矿。累计探明储量:矿石量9711.2万吨,品位0.81%,金属量781769吨;其中富矿:矿石量4167.1 万吨,品位1.23%,
5、金属量509480吨.(累计探明储量由西南有 色地质勘查局三一三队于1998年6月提交)。至2005年末仍保有矿石量 7099万t,铜金属量54.5万t,品位0.768%, 现在实行铜铁合采后,矿量、金属量、资源综合利用率将进 一步增加(主要是Ib矿体参和了回采)。西部矿段:F3断层以西,西部普查阶段测算的资源量 为表内矿矿石量3392万t,铜品位0.77% ,铜金属量26.22 万t;表外矿矿石量1632万t,铜品位0.39% ,铜金属量6.44 万t;表内+表外矿石量5024万t,铜品位0.65% ,铜金属量 32.667 万t。米底莫:矿石量:835.88万吨,品位:0.64% ,金属量
6、: 5.32万吨。第二节开采技术条件和系统工程简介1、开采技术条件:大红山铜矿属古火山岩型沉积变质矿床,I3、I2矿体规模大,呈层状,似层状产生。I3矿体位于I2矿体顶部。一期投产后,在550m-600m 水平,采切工程实际揭 露两矿体的垂直距离,有的地方只有 1-2m , B30线局部 地段两矿体垂直距离为 0。矿体倾角5-32 ° ,平均23。,矿 体厚度变化大,沿走向矿体顶底板起伏不平,矿岩接触面 不清。平均厚度10.66m。中段高度20-25米。初步设计 生产能力为2400吨/天。二期开采400-550米13、I2矿体,500m - 550m 标高 段平均倾角28°
7、 ,平均厚度18.3m。450m500m标高段, 平均倾角27° ,平均厚度18.05m , 400m - 500m 标高段平 均厚度18.21m ,平均倾角 28 o大红山铜矿是一座建于 80年代中期的现代化采选联合 新型矿山,1985年进行基建,一期于1997年7月建成投产, 采用的采、掘,供、充、选设备具有国内同类矿山现化先进 水平,是云铜集团重要的原料基地和玉溪矿业公司的重点接 替矿山,初步设计I期达产2400t/d生产能力,II期3200t/d 生产能力,共同生产时,达到 4800t/d生产能力。2003年7月,二期3200t/d生产能力建成投产后,引进 了先进的无轨采掘设
8、备,提高了矿山生产能力和效益,到 2005年末,矿山具备井下8000t/d的生产能力,一选厂经过 改造后,2006年初,具备10000t/d的生产能力。二选厂2007 年7月建成投产,现已具备5000t/d的生产能力。也就是说,大红山铜矿现在已 具备15000t/d的选矿处理能力。大红山铜矿含矿层系一套火山喷沉积变质的变钠质凝 灰岩,由石榴黑云白云石大理岩及石榴黑云母角闪片岩等 含铜岩石组成。总体上讲,矿岩硬度高。完整性好,属稳 固性矿岩。400米以下为三期工程。西部矿段:分两期建设,一期为 200米以上,二期为 200米以下,设计生产能力为 8000吨/天,采用上行式回 米。2、开拓系统矿山
9、开拓:大红山铜矿采用双斜井开拓(侧翼反倾斜双 斜井),即主皮带斜井加辅助双轨斜井。主井担负矿、废石 运输,副井运送人员、材料、设备兼作大件通道和通风。二 期主要增加了一条无轨斜坡道、箕斗斜井、辅助斜井和总回 风竖井。大红山铜矿的开拓方法因二期和西部矿段的调整,现可 定位为联合开拓(双斜井、斜坡道、箕斗竖井)。西部矿段将增加:中部斜坡道、北部进风、回风竖井, 南部充填进风斜坡道、箕斗竖井等系统工程。西部矿段正在 建设,相应的开拓系统工程的布置情况及功能在此不予介 绍。3、主要系统工程简介(1)主斜井:井口标高 803m,井脚标高468m。比高 335m o方位北70 东,倾角14 斜长1401.
10、28m ,井宽3.2m , 高2.87m。用途:安装胶带输送机,提升矿、废石,主要提,.也升矿石。(2)辅助斜井:井口标高803m ,井脚标高498.37m , 方位北70 东,倾角14 ° ,比高304.63m ,斜长1259.21m , 井宽4.3m ,高3.833m。用途:铺设双轨,提升人员、 材料、 设备,进新鲜风流。通过甩车道和各中段连接。(3) 841综合坚井:在矿体西侧布置一条管缆进风竖 井,井口标高:841m ,井脚标高514m ,升高327m ,井筒 直径4.0m o用途:用作一期安装压风管,供水管,电缆, 进新鲜风。尾砂充填进风井未建成之前安装充填管,尾砂充 填进
11、风井建成后充填管拆除。建设二期工程期间用以提升人 员,2005年后不再提升人员。(4)尾砂充填进风斜井:该井设在矿体西翼,841综合竖井旁,方位角 73° ,倾角29 ° 34 38,斜长591.485m , 井筒宽 4.5m ,高3.9m ,井口标高 844m ,井脚标高: 486.362m,比高357.638m。下掘到485m标高中段。用途: 担负二期进风,安装一、二期尾砂充填管。(5)无轨斜坡道:设在矿体西翼一侧,坡度为8 45 36 斜长1821.77m,巷道宽:直道 4.5m,错车道7.2 m。巷道高: 直道3.9m ,错车道4.8m o坡道口标高750 m ,坡
12、道脚标高 480.2 m,现已施工到385水平。用途:用作二期人员、材 料、设备、运送通道,同时担负着二期部份进风。(8)废石充填斜井:为解决井下充填料不足的矛盾,在矿体下盘中间部位设计一条废石充填盲斜井,斜井天轮碉室标高668.189 m,井脚标高根据中段建设延伸。井筒宽 2.9m,高度2.57 m,倾角29 °,用途:提升二期、一期生产废石进 入采空区。(9)二期辅助斜井:为了解决二期485 m、435 m、385 m中段掘进废硝提升问题,在矿体下盘中间部位设计一条二 期辅助盲斜井。斜井天轮洞室标高522.77 m,井脚标高355 m, 垂高167.77 mo坡度18 ,斜长44
13、8.099 m,井筒断面:宽 2.7 m,高2.55 m,用途:提升中段建设时期产生的废硝,后因生产组织需要,将其断面改为:净宽7.15 m,净高4.88m ,通过改造后,提升能力将大幅增加,可兼作矿石提升用。设 计能力520t/d。(10)二期箕斗斜井:二期所生产的矿石通过箕斗斜井 提升到500 m标高进行粗碎,井脚标高332 m,坡度22°,斜 长547.456 m, 井筒断面:宽 5.9 m,高3.567 m,用途:提升 485 m、435 m、385 m三个中段的矿石。设计能力3200t/d。(11)中部总回风竖井:因矿山能力大幅度超设计生产 能力,原设计通风系统满足不了生产
14、需要,将东进西生的通 风方式改为两翼进风中央回风的方式,特增加了中部总回风 竖井,具断面为:直径 8.75米。(12)东部750无轨斜坡道:用作东部人员、材料、设 备、运送通道,同时担负着东部640 720中段部份进风。(13)东部措施斜井,主要功能:I期基建时期为加快 各中段建设进度,所开掘的提硝井,投产后,改造作为回风 井。2006年年初,由于西部提升能力不足,为解决废石提 升及二选厂投产后作为矿石提升通道,作了改造,设计延伸到385中段,井筒刷大处理,安装双轨提升,2006年9月投入使用。(14)总回风斜井,主要功能:I期回风井。4、中段划分和矿石运输一期:中段高度 20-25米,采用穿
15、脉或沿脉装矿环形运输方式,使用电机车运输。二期:中段高度50米,穿脉装矿环形运输方式,使用电机车运输(曾考虑过用汽车运输)。西部矿带:中段高度 50米,采用穿脉装矿环形运输方式, 使用电机车运输。5、矿石运搬方式: 一期:电耙由矿。二期:铲运机由 矿。西部矿带:铲运机由矿。6、通风: 一二期通风系统改造后,采用两翼进风、中 央回风方式。但局部区段预计仍将采用西进东由的通风方 式,目前正在进行后期调试工作。7、供水:由地表通过个主要开拓巷道进入中段各作业 点。8、排水一期:为集中排水方案,泵房、水仓设在 535水平,通 过总回风斜井泵由地表污水处理站。二期排水方案:各中段设有积水仓,分中段扬至5
16、35水仓,再排由地表的接力排水方案。9、充填:采空区用废石或分级尾砂充填。目标:通过 试验攻关,实现全尾砂充填(90%的尾砂进入空区)。现已建成东、西两个充填制备站,即一、二制备站,一制备站位于一选厂后方,二制备站位于二选厂后方第三节采矿方法简介1、大红山铜矿的采矿方法:分有底柱或无底柱(二期今后的发展方向)空场嗣后充 填采矿法(准确的名称应是“空场法采矿,嗣后充填采空区”)、 房柱法、留矿法。特点:(1)将矿块划分为矿房和矿柱,先采矿房,后采矿柱, 开采矿房时用矿柱及围岩的自然支撑力进行地压管理,开采 空间始终保持敞开状态。(2)崩落的矿石在空场的状态下放由,损贫低。实质: 把矿房的暴露面积
17、及暴露时间控制在矿岩稳固性所允许的 范围之内,利用矿岩的自然支撑能力使未采生的矿石不自然 崩落的情况下,把矿房内的矿石回采由来。2、各类采矿方法适用条件:(1)空场嗣后充填法:矿体厚度大于7米。初步设计的比例占82%。(2)房柱法:矿体厚度在 6米以下。初步设计比例占13%。(3)留矿法:现主要用于切割槽回采及部分矿柱回采。3、回采顺序:一期:开采550以上矿体,采用上行式回采。总体回采 顺序为:从东向西推进。先采13、后采12。二期:开采550以下的矿体,采用下行式回采。总体回采顺序为:从东向西推进。先采 13、后采12。待回采385中 段时,全面实现铜铁合采(即 13、Ib、I2同时回采)
18、,435中 段是过渡中段。4、盘区构成要素:一期:主要以底盘漏斗空场法为主,其盘区构成要素 为:盘区长50m ,宽度45-50m ,盘区间柱5-8m ,中段矿柱 (盘区顶柱和底柱)5 m, 一个盘区一般由 3条耙巷组成, 电耙道间距一般为15m ,电耙道底柱高6-7m ,漏斗间距6-7m o耙运距离一般不大于 50m。二期:中段高为50m ,盘区沿走向布置,长50m-100m , 倾向跨度一般不大于 36m o盘区间柱均为5-8米,中段顶、 底柱8 10米,分段高度8-15米。5、爆破工艺:一期:中孔崩矿。用 YGZ-90型凿岩机钻凿巾58毫米 的炮孔,炮孔深度一般不超过 15米,最佳控制在7-10米。 垂直扇形布置,排间距为1米,最大孔底距1.8-2米。一般 采用全孔导爆索孔口起爆。二期:用进口的Simbar H1354采矿凿岩台车
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