上坪子矿业初步设计安全专篇

I 11.1建设项目依据的批准文件和相关的合法证明 1.2国家有关安全生产的法律、法规、规章 1.3主要技术标准、规范、规程 1.4其它设计依据 6 72.1矿山概况 72.2设计概况 2.3安全设施投资 3矿区地质对矿床开采安全的影响因素 3.1矿区地质 3.2矿区水文地质 3.3矿区工程地质 3.4矿区地质灾害 4矿床开采安全可靠性分析 4.1开拓系统 4.2采矿方法 4.3提升系统 4.4通风与防尘系统 4.5井下排水及排泥系统 4.6运输系统 4.7充填系统 4.8爆破作业 4.9井下炸药库 4.10联合开采矿山安全对策措施 Ⅱ4.11特殊开采条件下的安全对策措施 5安全避险“六大系统” 5.1矿山监测监控系统 5.2井下人员定位系统 5.3紧急避险系统 5.4压风自救系统 5.5供水施救系统 6.6通信联络系统 6总平面布置安全可靠性分析 6.1矿床开采错动范围圈定 6.2工业场地选址及布置 6.3建筑物防火距离 6.4排土场 6.4.1排土场选址 6.4.2排土场容积 6.4.3设计参数 6.4.4排土工艺 6.4.5排土场安全防护距离 6.4.6排土场防洪与照明 6.4.7排土场监测 6.4.8排土场安全对策措施 6.5炸药库安全措施可靠性分析 7供配电及机械安全可靠性分析 7.3提升机控制系统 7.4机械设备 8供排水系统安全可靠性分析 9.1安全管理机构及安全教育培训 9.2安全管理制度 9.3保健辅助设施 9.4矿山救护 10.1工业场地总体布局与地表运输 10.2矿山开采对周边山体影响的对策措施 10.3自然条件对矿山的影响的对策措施 10.4生产工艺 10.5通风系统 10.6防、排水系统 10.7地下运输系统 10.8废石场 10.9防火措施 10.10供、配电(含防雷装置)系统 10.11压风系统 10.12安全管理 10.13其他安全对策措施 H11设计依据1.1建设项目依据的批准文件和相关的合法证明1、企业法人营业执照2005年6月16日，禄劝锟华矿业有限公司在昆明市禄劝县工商行政管理局注册并依法取得企业法人营业执照。发照机关：昆明市禄劝县工商行政管理局注册号：530128100001085营业期限：自2005年6月16日至2019年9月20日企业名称：禄劝锟华矿业有限公司住所：禄劝县屏山镇烟草路(吉兴路40号)法定代表人姓名：李明华2、中华人民共和国采矿许可证2012年7月15日，禄劝锟华矿业有限公司依法换发了中华人民共和国采矿许可证。发证机关：云南省国土资源厅采矿权人：禄劝锟华矿业有限公司地址：禄劝屏山镇秀屏路北段矿山名称：禄劝锟华矿业有限公司上坪子铁矿经济类型：有限责任公司开采矿种：铁矿开采方式：地下开采2矿区面积：2.1608平方公里开采深度：1400～880米有效期限：叁年，自2011年11月24日至2014年11月24日1、中华人民共和国主席令(2007)第65号，《中华人民共和国劳动合同法》;2、中华人民共和国主席令[2002]70号《中华人民共和国安全生产法》;3、中华人民共和国主席令[1992]65号《中华人民共和国矿山安全法》;4、中华人民共和国劳动部令[1996]4号《中华人民共和国矿山安全法实施条例》;5、全国人大常委会1996年8月29日修正的《中华人民共和国矿产资源法》;6、中华人民共和国国务院令[1994]152号《中华人民共和国矿产资源法实施细则》;7、中华人民共和国国务院令[2004]397号《安全生产许可证条例》;8、《非煤矿山企业安全生产许可证实施办法》,国家安全生产监督管9、《非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法》,国家安监局第18号令；10、《中华人民共和国职业病防治法》,(中华人民共和国主席令第52号，2011年12月31日施行);11、国家发展和改革委员会，国家安全生产监督管理局关于加强建设3项目安全设施“三同时”工作的通知，发改投资[2003]1346号；132、《建设工程安全生产管理条例》,中华人民共和国国务院令第39315、《特种设备安全监察条例》,中华人民共和国国务院令(第54916、关于印发《金属非金属矿山企业职业安全健康管理体系实施指南》的通知(安监管技装字[2003]97号);17、关于加强非煤矿山安全整治工作的意见(安监管字[2002]29号);18、云南省实施《中华人民共和国矿山安全法》办法(云南省人大常委会1994年6月2日修正);19、全国人大常委会2008年10月28日修订通过的《中华人民共和国消防法》;20、《云南省矿山建设工程安全设施设计审查和竣工验收规定》(云南省政府第8次常务会于1998年9月11日通过);21、云南省安全生产监督管理局关于办理非煤矿山安全生产许可证延22、《云南省安全生产监督管理局关于进一步加强非煤矿山和尾矿库安全生产行政许可工作的通知》(云安监管[2009]35号)。23、《生产经营单位安全培训规定》,国家安全生产监督管理总局(总局令第3号);424、《工伤保险条例》,中华人民共和国国务院令(第375号);25、《劳动保障监察条例》,中华人民共和国国务院令(第423号);26、《关于特种作业人员安全技术培训考核工作的意见》,(安监管人字[2002]124号);27、《生产经营单位主要负责人、生产管理人员及其他从业人员安全(安监管人字[2002]123号);28、《国家安全生产总局关于认真开展金属非金属地下矿山机械通风专项治理工作的通知》,国家安全生产监督管理总局(安监总管一[2007]2329、《关于加强金属非金属矿山安全基础管理的指导意见》,国家安全监管总局(安监总管一〔2007〕214号);30、《云南省安全生产监督管理局转发金属、非金属地下矿山安全避险六大系统安装使用和监督检查暂行规定的通知》,云安监管【2010】22831、《国家安全监管总局关于切实加强金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”建设的通知》(安监总管一[2011]108号)。32、《国家安全监管总局关于印发金属非金属矿山建设项目安全专篇编写提纲等文书格式的通知》(安监总管一[2012]45号);1.3主要技术标准、规范、规程56、《污水综合排放标准》(GB8978-1996);9、《采矿设计手册》,中国建筑工业出版社，1987;10、《采矿手册》,中国冶金工业出版社，1999.9;11、《金属非金属矿矿山安全》,湖北科学技术出版社，2003.11;12、《生产过程安全卫生要求总则》(GB12801-2008)13、《矿山电力设计规范》(GB50070-2009);14、《工业企业总平面设计规范》(GB50187—2012);15、《建筑设计防火规范》(GB50021、《工业企业照明设计标准》(GBJ50034—92);22、《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2010);23、《工业场所有害因素职业接触限值》(GBZ2-2007);24、《作业场所空气中呼吸性岩尘接触浓度管理标准》(LD41—92);25、卫生部、原劳动部、总工会等颁发的《职业病范围和职业病患者处理办法的规定》;26、《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-2008);28、其它有关的国家及行业标准、规范。61、2012年8月，云南省地质矿产勘查开发局八一四队，《云南省禄劝县上坪子铁矿资源储量核实报告》;2、2012年10月，贵州新思维矿业工程设计评估有限公司《禄劝锟华矿业有限公司上坪子铁矿V7、V8矿体采矿工程开采设计》。72工程概述2.1.1建设单位简介项目建设单位：禄劝锟华矿业有限公司项目建设地址：禄劝县皎西乡经营范围：铜、铁、磷、铅锌、钛矿购销、过镑服务；铁矿开采。2.1.2矿区自然概况矿区地处禄劝县最北部，金沙江峡谷地区，悬崖绝壁，山势巍峨，总矿区北面通过，江面宽100～300米，深59.5～62米，水位差16.22米，流速1.5～2.0米/秒。皎平渡江面开阔，流速稍慢，是小木船和小货轮渡口。矿区海拔860～1440米左右，相对高差580米。最高点海拔标高为1440米，位于矿区南西；最低点位于禄劝上县坪子铁矿采矿权北西，海拔860矿区为荒草地及稀疏的松林和灌木丛所覆盖，矿区植被覆盖率较低。有少量低缓的山间凹地多为当地群众的农田和耕地。当地农作物主要有水稻、玉米、大豆、薯类等；经济作物有甘蔗、烤烟、花生等。矿区属亚热带季风气候，由于地面起伏较大，气候呈垂直带状变化。7月为最热月份，平均气温21.1℃;1月为最冷月份，平均气温7.8℃。年平均气温15.6℃,其中最高气温31.5度，最低气温0.5度。5～10月为雨季，11月～次年4月为旱季，年平均降雨量964.9毫米。矿区居住居民主要为彝族、苗族、回族、汉族、傣族等。彝族、苗族8多居山区，汉族多居坝区，傣族则分布在江边一带。矿区经济基础薄弱，属云南省级贫困地区。2.1.3矿区交通位置禄劝锟华矿业有限公司上坪子铁矿矿区位于禄劝县城正北方向，直距约76km,行政区划隶属云南省禄劝县皎西乡管辖。矿区地理坐标为：东经公里，开采标高：1400～880m。矿区交通较便利，矿区至皎西乡21km,皎92.1.4矿山开采现状上坪子铁矿从2007年1月开采至今，主要开采2006年核实的V1、V2、V5及V6共4个矿体，矿山经过多年的连续生产，上述矿体已基本开采完毕。禄劝锟华矿业有限公司累计投入资金约5000余万元，总收入约8000万元，矿山具良好的经济效益。矿山采用地下开采，采矿方法为分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿方法，采矿方法使用比较规范。本矿山的矿、岩都较为稳固，根据现场踏勘调查，井下回采时采空区最大曝露面积达300m²左右，矿区地表未发现采空区坍塌等情况。井下排水设施良好，采空区内和中段平巷无积水现象。矿山在生产过程中同时在矿区范围内积极开展了探矿，在矿区的中部发现了隐伏的V7、V8矿体。共施工有水井湾12坑风井、水井湾12坑二个坑道，其中：水井湾12坑风井，硐口标高1008.5m,工程断面规格2.0m×2.0m,长度约210m;水井湾12坑，硐口标高1022.71m,工程断面规格2.0m×2.0m,长度约300m。总探矿工程量约510m,三个工程均揭穿根据现场踏勘及业主的介绍，以上探矿坑道仅在穿过断层及破碎带地段进行了木支护，坑道保存完好，坑道内无积水。禄劝锟华矿业有限公司禄劝县上坪子铁矿矿区范围矿区范围共由10个拐点圈定，矿区面积2.1608km²,见表2-1。表2-1矿区范围拐点坐标表点号地理坐标北京54坐标系，3度带西安80坐标系，3度带东经北纬XYXY矿1矿2矿326°10'23”26°1016”矿526°1016”矿6矿7102°14'3”26°1033”矿8102°14'3”26°10'29”26°10'29”26°10'31”矿区面积：2.1608km²根据禄劝锟华矿业有限公司上坪子铁矿保有资源量和开采技术条件，并参照矿山采矿许可证的生产规模，矿山的设计规模为5.00万t/a(原矿石)。2.2.3服务年限及工作制度矿山服务年限：矿区范围内设计采出矿石量为19.2万t,按5.0万t/a的生产规模计算，其生产年限为3.8年。根据矿山基建进度计划表，矿山基建时间为0.5年，则矿山的服务年限为4.3年。矿山工作制度：矿山每年工作300天，每天二班，每班8h。位于995m以上，开采985m～995m矿体不经济，因此确定995m为该矿体的最低开采标高。矿区地形最低标高低于矿区的最低开采标高，整个V7、V8矿体可采用平硐开拓，因此设计V7、V8矿体的开拓系统为平硐开拓。V7、V8矿体现有水井湾1008m、1022m二个坑道，根据现有巷道的分布位置，由于高程与设计的分段巷道和中段巷道高程相差较大，不适合作为矿山的采准、开拓巷道，本设计不再利用，进行封闭处理。V7、V8矿体划分为：995m一个中段和1055m一个回风中段。根据岩石力学、地压理论和开采技术条件分析，该矿V7、V8矿体厚度8.89m～9.98m,矿体平均倾角60°,为急倾斜中厚矿体；含矿岩体顶底板岩石全为辉绿岩，矿区内的探矿巷道局部出现冒顶，小范围坍塌，但整体来说坑道揭露的岩石相对较稳定，坍塌现象较少，基本无需架木支护，不支护段长最长200m,工程稳固性较好。根据矿体赋存条件，充填法回采成本高、生产能力低的，采用充填法不适合矿山的生产实际；矿体和顶底板岩石稳固，崩落法贫、损指标较高，采用崩落法也不适合矿山的生产实际。另考虑到V7、V8矿体为中厚矿体，不宜采用浅孔凿岩，因此，设计采用分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿方法较为适宜。分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿方法技术成熟，工艺相对简单，比较适合本矿山使用。根据《金属非金属矿山安全规程》(GB16423-2006)规定，结合本矿开拓、采矿等条件，为保证井下生产安全，设计确定采用机械通风。为提高通风效果，设计采用抽出式的通风方式。根据矿床的赋存特点、地形地貌和矿山设计通风系统，结合设计所推荐的开拓运输系统和采矿方法，生产系统的通风系统叙述如下：995m中段采用抽出式机械通风。新鲜风流由995m中段平硐口进入，通过中段平巷、穿脉运输巷道、人行材料井、回采进路到达采场工作面，洗刷工作面后，污风经局扇抽至1055m回风巷道，最后经主风机抽出地表。开拓系统最长通风线路为：开采995m中段时，新鲜风流从995m主平硐进入，经995m中段平巷、人行材料井、1055m回风平巷，最后由主通风机抽出地表。为及时排出独头工作面和采场的凿岩爆破烟尘等有毒有害气型局扇辅助通风。局扇按需要布置在离工作面附近10m的安全位置处。2.2.7矿山供排水矿山生产、生活供水水源为矿区附近的山间溪流和山泉水，经水泵抽取至高位水池并净化处理后，再输送到各生产、生活用水点。水量及水质能满足矿山生产、生活的要求。根据《金属非金属矿山安全规程》井下消防和供水的有关规定，设计在矿山开采移动线外，新建生产高位水池一个，矿山生活用水量15m³d,生产用水量为25m³'d,包括消防用水在内，高位水池容积为150m³。为保证井下供水水压要求，高位水池池底标高为1065m。高于坑内主要凿岩用水点10m,完全可以满足坑内凿岩水压的要求。矿区地表水系为金沙江及其支流，距离V7、V8矿体较远，且在矿体最低开采标高以下，对矿山的开采影响不大。矿山采用平硐开拓，且矿体位于当地浸蚀基准面以下，涌水量较小。矿山各个中段平巷内均设有水沟，坡度为3‰,中段内的生产用水及井下涌水均可通过巷道一侧的水沟自流排出地表。1、矿石运输V7、V8矿体各中段采下矿石装入新天力7YP-1150D8农用车后运往选2、废石运输废石运输系统同各矿体运输系统一样，废石运出地表后直接由汽车运至地表排土场。坑内最大耗气量为27.26m³/min,设计选用1台型号为LW-30/4空气压缩机，矿山原有空压机作为备用。主风管自空压机站接出后，沿地表地形敷设至V7、V8矿体各个平硐口，再从平硐口进入生产中段，最后由支管进入各个需用压气工作面。主风管为φ110×4mm无缝钢管，向各中段敷设，进各个采场的支管为φ57×3.5mm无缝钢管。禄劝县供电所引出的禄劝至皎西乡10kV高压线“T”已接至矿山变压器，矿山现已架设S11-500kVA-10kV/0.4kV型变压器1台。电力变压器选用矿山原有的S11-500kVA-10kV/0.4kV变压器，容量为500kVA。矿山用电设备总装机容量为366.5kw,其中工作容量为239kw。有功功率为206.5kw,无功功率为123.61kw,视在功率为242.6kw。矿山年电耗为625500kwh,单位耗电量为12.51kwh/t。矿山井下主扇风机为一级负荷，其他负荷均为二级负荷。用户自然功率因数为0.82,根据供电部门要求及节能的需要，供电系统采取无功补偿方式，补偿容量为80kw。补偿后功率因数为0.92,满足规2.2.11通信及信号矿山已接通移动通讯网络，通讯除利用手机外，配置矿山调度电话交换机，实现矿山井上、井下调度通讯。2.2.12矿区总平面布置禄劝锟华矿业有限公司上坪子铁矿为一已开采多年的老矿山，已建的生产及生活设施已较为完善，原矿部办公室及生活场地布置在矿区西北部的撒皎公路旁，分别设置了办公室、职工宿舍、食堂、生活水池及厕所等设施。这些建筑物还在使用寿命范围内，在本次设计中可以继续利用，但在以后生产过程中，应对相应设施注意修缮和维护。根据矿山的生产特点及矿区地形条件、交通条件、采矿工程布置情况以及矿山已有办公和生活场地，本次设计在995m平硐口附近位置新增坑口值班室、简易工房、坑口矿仓等。工业场地通过矿区道路与外部连接。排土场：综合考虑矿区地形条件和各平硐的位置，以靠近硐口缩短运输距离为原则，V7、V8矿体排土场设置在995m平硐附近的山谷处，堆积标高为982m～992m。高位水池：设计在1055m回风平硐口的东部标高1065m处新建高位水池一座，矿山生活用水量15m³d,生产用水量为25m³d,包括消防用水在内，高位水池容积为150m³。为保证井下供水水压要求，高位水池池底标高为1065m。高于坑内主要凿岩用水点10m,完全可以满足坑内凿岩水压的要求。爆破器材库：矿山已建的爆破器材库位于矿区的中南部，设计炸药贮存量6000kg,雷管贮存量6000发。该库距离采场最近点直线距离500m以外，位于安全距离范围之外。矿山工业场地主要建、构筑物均布置在岩石移动线外。2.2.13矿山基建经基建进度计划编制，矿山总基建工程量为1146m/5307.5m³。本矿新开拓的井巷工程量较大，但可多工作面同时进行；矿山前期生产工作的设备、辅助工业设施可充分利用，增加的工业设施主要是井口矿仓和值班室。矿山基建井巷施工的平行工作面数大部分时间为2个，基建施工时间为6禄劝锟华矿业有限公司上坪子铁矿总投资为1067.33万元。其中建设投资827.05万元，利用原有资产86.50万元，建设期利息0.00万元，流动资金153.79万元。总成本费用(含税)758.15万元/a,单位矿石采矿制造成本为107.95元/t。经营期平均销售收入1106.25万元/a(含税)、增值税125.69万21.41%,项目投资财务净现值万元(I=13%)为147.78万元。从财务评价分析，禄劝县上坪子铁矿矿山建设投资具有较好的经济效综合技术经济指标见表2-3。表2-3矿山综合技术经济指标表项目名称单位数量备注1核实保有资源量122b+333类资源量万t平均品位%其中122b资源量万t品位%333资源量万t品位%矿石体重二采矿1开采方式地下开采2开拓方式平硐开拓3采矿方法分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿方法4采出矿石量万t5采出矿石品位%6万t/a57矿山服务年限a含0.5a基建期8采矿损失率%9采矿贫化率%8工作制度天/年班/d2h/班8三供电装机容量工作容量有功功率无功功率视在功率年电耗四供水五劳动及劳动生产率1在册职工人数人生产性人员人管理性人员人32实物劳动生产率工人实物劳动生产率t/人·d全员实物劳动生产率t/人·d3工资总额万元/a六投资及资金筹措1项目总投资万元利用原有资产万元新增建设投资万元建设期利息万元0流动资金万元2国家考核项目总投资万元利用原有资产万元建设投资万元建设期利息万元0铺底流动资金万元3资金筹措项目资本金万元利用原有资产万元用于建设投资万元用于流动资金万元债务资金万元用于建设投资万元0用于建设期利息万元0用于流动资金万元4单位产品投资单位产品项目总投资元/t单位产品国家考核项目总投资元/t单位产品建设投资元/t七成本及费用1总成本费用(不含税)万元/a2总成本费用(含税)万元/a其中：制造成本万元/a管理费用万元/a财务费用万元/a营业费用万元/a3单位制造成本元/t.矿4单位产品成本费用元/t八销售收入、税金、利润1销售价格铁矿石元/t2销售收入(含税)万元/a3销售收入(不含税)万元/a4增值税万元/a5销售税金及附加万元/a6利润总额万元/a7所得税万元/a8净利润万元/a9法定盈余公积金万元/a任意赢余公积金万元/a九盈利能力所得税后所得税前1项目投资财务内部收益率%2项目投资财务净现值(I=13%)万元3项目投资投资回收期(含技改期0.5年)a4项目资本金财务内部收益率%5项目资本金财务净现值(I=15%)万元6总投资收益率%7资本金净利润率%十清偿能力1资产负债率(平均)%2流动比率(平均)%3速动比率(平均)%十一盈亏平衡点1产量2生产能力利用率%2.2.15利旧工程V7、V8矿体现有水井湾1008m、1022m二个坑道，根据现有巷道的分布位置，由于高程与设计的分段巷道和中段巷道高程相差较大，不适合作为矿山的采准、开拓巷道，本设计不再利用。对于不再利用的地质探矿坑道和废弃巷道，设计采取封闭充填等安全措施进行处理。2.3安全设施投资为保证矿山安全生产，必须进行安全设施的投入，矿山在进行经济预算时必须预算安全专项资金。矿山主要安全设施包括：地面排土场拦碴坝体建设、地面消防水池、地面防洪截水沟、危险地段安全警示标志、坑内低压变流设备、信号灯、排水沟、防洪设施、通风除尘设备、井口及不稳固地段支护、工人劳保用品、职业培训、空区管理专项投入等。矿山安全设施投资概算为149.2万元，占项目建设总投资(1067.33万元)的13.98%。安全专项投资概算见表2-3。概算资金(万元)备注1排土场拦渣坝体2高位水池3地面防洪截水沟4安全警示标志5劳保用品6安全教育培训7其他安全设施(六大系统)8合计3矿区地质对矿床开采安全的影响因素3.1.1矿区地质特征矿区地层按由老到新的顺序简述如下：(1)黑山头组(PtKnhs):未见底，浅黄、紫灰色条带状火山碎屑岩。(2)美党组：共划分为五段①美党组一段(Pt₂Knm¹):未见底，其厚>1600米，下部白色中至厚层石英砂岩；中部灰黑色千枚状板岩夹灰色薄层状石英砂岩；上部为红色、黑色千枚岩、板岩，局部硅化。②美党组二段(Pt₂Knm²):厚50～500米，灰色、棕色薄至中厚层状泥砂质白云岩及白云质砂板岩。③美党组三段(Pt₂Knm³):厚200～400米，上部灰色钙质板岩、灰绿色岩具韵律层理；中下部钙砂质板岩夹白云岩透镜体。④美党组四段(Pt₂Knm³):厚200～400米，灰、黑色炭硅质板岩，灰绿色砂板岩，局部夹白云岩透镜体。⑤美党组五段(Pt₂Knm³):厚>350米，紫红色及黑色含铁砂质板岩，底部0～40米为暗灰、紫红色、白色白云岩。(3)因民组①因民组底部角砾岩段(Pt₂Kny):灰-灰黑色角砾岩，棱角状，棱角分明，角砾成分主要有硅质岩或强硅化灰岩，粒度2-15mm,胶结物由部分绿泥石、石英、铁泥质、重结晶绢云母、白云石、少量方解石等组成，呈孔呈块状，层理不明显，厚度>120米。③因民组上段(Pt₂Kny²):厚65～113米，紫色泥砂质白云岩夹板岩，为区内主要铁、铜含矿层。(4)落雪组①落雪组下段(Pt₂Knl'):厚度20～30米，黄白色中～薄层状含砂质白云岩，夹泥、砂质薄层，以水平层理为主，普遍具铜矿化。I:Pt₂Knl²¹:厚150米，青灰色厚层状砂质白云岩，具波状层理，层间夹燧石条带及斑状，普遍见叠层石，颜色呈青色至灰色渐变过渡。Ⅱ:Pt₂Knl²2:厚28～37米，黄白色中厚层状泥质白云岩，夹薄层泥质条带及少量燧石条带，水平层理，向下递变为青灰色，具有弱铜矿化。Ⅲ:Pt₂Knl²3:厚度大于60米，青灰色块状硅质白云岩，具波状层理，普遍夹燧石条带及迭层石，含少量黄铁矿零星分布。(5)鹅头厂组(Pt₂Kne):厚度大于50米，绢云板岩。(6)澄江组(Zac):厚度不清，红色砾岩、长石石英砂岩。(7)陡山沱组(Zbd):厚度不清，砾岩、砂岩、页岩夹薄层白云岩，局部含铁、铜。(8)灯影组(Zbdn):厚度不清，白云岩，含脉状铅、锌、铜矿化。(9)第四系(Q):厚0～10米，未分类型，区内以松散残坡积、洪冲积矿区内未发现大的褶皱构造，仅发育局部小褶曲。矿区断裂发育，主要有北北东、北北西和近东西向的断裂。大小出露20余条断层，规模较大的皎平大断裂(F1)控制了矿区东部边缘，区内较大的断层还有F2、F3、F4、F5等四条，其它断裂规模较小，断距也较小，很少横切矿体。皎平大断裂(F1):位于矿区东部，图幅出露长度大于1000m,倾向267°,倾角75°,属压扭性断层。断裂下盘可见因民组、美党组一段及澄江组，上盘可见美党组、澄江组及辉绿岩体。F2:位于矿区北东角，区内出露长度大于900m,倾向68°,倾角85°,属压扭性断层。断裂上盘为因民组，下盘有因民组、落雪组及辉绿岩体。F3:位于矿区东部，出露长度约580m,走向近东西向，倾向北，倾角50°,属压扭性断层。断裂上盘为因民组，下盘有因民组、落雪组及辉绿岩体。F4:位于矿区东部，出露长度约520m,倾向285°,倾角82°,属压扭性断层。断裂下盘为落雪组，上盘有因民组、美党组，断裂南延被灯影组覆盖。F5:位于矿区中部，出露长度大于1500m,倾向345°,倾角78°。断裂上盘全部为辉绿岩体，下盘为美党组一段，向西被两条小断层错断。F6:位于矿区北部，图幅出露长度大于261m,走向北西，倾向北东，倾角75°,属于层间断裂，向东未切穿因民组地层。其它小断层，横切、斜切或平行地层走向者都多为剪切性质，闭合，它们对矿体的连续性很少破坏。总体来说矿区近东西向的断层被近南北向的断层错动，错距长短不等，矿体产于两种断裂的交汇地带。其它小断层，横切、斜切或平行地层走向者多为平移性质。由以上断裂引起，派生的次级不同方向的断裂，数量，规模小，多以北北西方向为主，次有北西向，张性、剪性均有，多切割地层，使区域构造复杂化。区域上岩浆活动强烈，主要为基性侵入岩，属晋宁期产物，其产状以岩床为主，次有岩墙、岩脉，其形成与构造有关，岩床多见于褶皱构造发育地段，岩墙、岩脉与断裂有关。矿区内出露大面积的辉绿岩、辉长岩，主要分布在矿区东、西及中部地区，其边界受断裂控制或被第四系覆盖。由于热动力作用，区域上地层及岩浆岩都不同程度地产生了变质作用。按岩浆岩的不同产状、岩性及变质程度分述如下。(1)与褶皱有关的基性侵入岩：分布于褶皱轴部及翼部，多为岩床。主要岩性为辉绿岩、辉长岩，岩体较大，灰绿色中-粗粒结构。主要岩体有花山、太平河、付星田、船房后山、牛照及笔架山岩体。(2)与断裂有关的基性侵入岩：分布于各类断裂构造边部，以岩墙及岩脉为主，形态复杂。岩性以辉绿岩为主，次有辉绿辉长岩、斜长岩及闪长岩，蚀变弱，以碳酸盐化为主，次有绿泥石化及黑云母化。辉绿岩局部伴有条带构造，岩体较多，其中主要有菜园子、皎平沟及洪门厂岩体等。(3)晚期岩脉：出露不多，多呈1-5cm厚的岩脉，延伸稳定，岩性为绿色、黄绿色细晶质的辉绿玢岩及煌斑岩等，主要见于笔架山新厂、水爬岩及皎平等地。矿区产出灰绿色、暗绿色块状中粗晶蚀变辉绿岩，岩石具残余辉绿结构，绿泥石化、碳酸盐化及局部钠长石化等蚀变强烈，主要矿物成分为斜长石(60-70%)、黑云母(0-10%)、白云石及方解石(0-6%)、电气石、锐钛矿和少量的赤铁矿、石英，次有角闪石及少量残余的辉石。据岩石化学分析结果(表2-1),与戴里的标准辉绿岩对比，具有Fe₂O₃、Na₂O略高，且Na₂O大于K₂O的特点。辉绿岩整体呈近东西向分布，以岩枝、岩脉、岩株产出，岩体周围为元古界地层，在岩体的南部与围岩相接部位为一被许多近南北向的断层所切断的近东西向断裂构造。4、赋矿层位赋矿层位主要在辉绿岩(βu)中。矿区中部的矿体均产于辉绿岩体中，一般呈陡倾脉状、透镜状。据近年开采情况及矿体延伸，采矿权区范围内共圈定矿体7个，编号为V1、V2、根据业主要求，本次设计只对采矿权区范围内抢救性开采的对象V7、V8号矿体进行开采设计，其它矿体不作本次设计对象，现将V7、V8矿体特征描述如下：矿体V7:分布于矿区中部，为隐伏矿体，呈脉状产出，呈舒缓波状，走向北西南东向，产状直立或近于直立，与矿体V8走向一致。深部有四(采1、采2、采3、采4)个工程控制，工程控制矿体沿走向长35m,倾向延伸85m,厚度8.89-9.50m,平均9.15m,厚度变化系数为9.31%;矿体形态复杂程度属简单，TFe品位49.91-51.67%,平均50.91%,品位变化系数为5.12%,有用组分分布均匀程度属均匀。矿体V8:分布于矿区中部，为隐伏矿体，呈脉状产出，呈舒缓波状，走向北西南东向，产状直立或近于直立，与矿体V7走向一致。深部有四(采1、采2、采3、采4)个工程控制，工程控制矿体沿走向长33m,倾向延伸70m,厚度9.25-9.98m,平均9.56m,厚度变化系数为9.31%;矿体形态复杂程度属简单，TFe品位50.-51.67%,平均51.09%,品位变化系数为5.46%,有用组分分布均匀程度属均匀。3.1.3矿石质量特征1、矿石物质组成矿区矿石矿物以磁铁矿为主；次有针铁矿、褐铁矿，还有少量的镜铁矿。中部矿石和东北部矿石物质组成相近。矿石矿物以磁铁矿为主；次有针铁矿、褐铁矿，还有少量的镜铁矿。硫化物有黄铁矿。脉石矿物主要以方解石为主，呈小脉状与磁铁矿共生。2、矿石结构、构造磁铁矿：是矿区最主要的矿石矿物，粒径为0.1～0.7mm,它形粒状，呈灰一深灰色，微带淡褐色，呈致密块状，均质性，反射率低，硬度6。赤铁矿：它形粒状，粒度0.07～0.24mm,暗红色，硬度5.5。褐铁矿：多呈土状、疏松多孔状，褐色、红褐色，土状者硬度较小，黄铁矿：呈浸染状、细脉状，浅黄铜色，硬度6.2。3、矿石的化学组分矿山除分析了矿石的有用成分而外(矿石以磁铁矿为主，矿区平均TFe品位为50.96%),未对矿石做全岩分析。根据2009年普查报告及2011年核实报告，现有矿石类型与原矿石类型基本一致。矿区中部矿石主要有害组分P含量小于0.19%、S含量小于0.15%、SiO₂含量小于17%,其它有害组分等低于炼铁矿石标准。铁矿石属酸～碱性、块状、低磷、硫的富矿石。根据2009年普查报告数据，矿石中有害元素P(<0.25%)、S(<0.3%)均低于炼铁用铁矿石的一般工业指标。3.2矿区水文地质1、地形地貌、水文、气象(1)地形地貌矿区主要出露昆阳群及震旦系地层，受构造作用，地层倾角均较陡，岩性致密坚硬，但断裂、节理裂隙发育，利于地下水的活动及排泄。区域上断裂构造发育，以东西向、南北向两组为主，规模较大，属压扭性质，断裂带中有泥、砾充填，有一定的地下水活动，并与地表水紧密联系，互矿区地处禄劝县最北部，金沙江峡谷地区，悬崖绝壁，山势巍峨，总(2)水文矿区地处金沙江“V”字型侵蚀干热河谷的南侧，地形上南高北低。山间溪流由南向北，流入金沙江，金沙江是矿区的最低侵蚀基准面，海拨高程为860米。本区属亚热带季风气候，由于地面起伏较大，气候呈垂直带状变化。7月为最热月份，平均气温21.1℃;1月为最冷月份，平均气温7.8℃。年平均气温15.6℃,其中最高气温31.5度，最低气温0.5度。5～10月为雨季，11月～次年4月为旱季，年平均降雨量964.9毫米。2、矿区含水层和隔水层井湾12坑风井)有少量渗水，流量极小。其他工程均干燥，不渗水。水文地水井湾矿段呈现南高北低的一面陡坡地形，高差较大，区内出露地层较简单，矿体V7、V8最低计算标高都在最低浸蚀面860m以上，构造、岩溶较发育，决定了矿区水文地质条件属中等类型。水井湾矿段地下水类型主要为基岩裂隙水和岩溶水，砂质白云岩为含水岩系，岩溶较发育。金沙江为矿区最低侵蚀基准面，高程为860米。地下水水位高于河水，其补给来源主要是大气降水并向金沙江排泄。矿区东北部内主要地层为因民组，岩性为泥砂质白云岩夹板岩，以碳酸岩为主，大多属于弱—中等程度的含水岩性层。由于核实区地形切割较深，在金沙江水面以上的地表水都能流入江内，岩石的含水性对核实区影响不大。矿区断裂、裂隙发育，为地下水的补给赋存活动创造了有利条件。破碎带中岩石破碎，裂隙发育，为地下水的补给、储存、排泄提供了有利空间。裂隙、节理富水性和导水性较强，对矿床充水具有一定的影响。矿区共施工探矿平洞两条(即水井湾12坑、水井湾12坑风井):为探矿平洞。探巷长185m,顶宽1.8m,底宽2.0m,巷高2.0m,井口标高大约在矿区内由于地形陡峻，主要地下水补给来源于大气降水，深部以垂直渗透补给为主，通过深部迳流向金沙江排泄，部分以蒸发的方式排泄或以泉的形式向低洼沟谷排泄，通过地表径流再向金沙江排泄。矿区内地下水垂直分带明显，水补径排特征突出，除大气降雨补给外，基本干燥无水。矿区内由于地形陡峻，主要地下水补给来源于大气降水，且地表径流速度快，易于雨水的疏排。矿区区内金沙江水流量大，其水质为HCO₃-Ca-Mg型，矿化度低，为弱碱性软水，水中有害元素含量低；并且矿内地下水亦为HCO₃-Ca-Mg型，矿化度低，为弱碱性硬水，经处理后可供生产用水。6、矿坑充水因素分析矿坑直接充水因素为含矿层本身的裂隙水，矿坑充水来源是通过大气降水，以裂隙水的形式流入矿坑，矿坑的直接受水面积很小，大气降水后绝大部分水由山坡迅速排泄，仅有少部分水沿裂隙流入矿坑。根据坑道中观察，仅少许滴水现象。且矿体赋存标高均在当地侵蚀基准面以上，虽为平洞开采，涌水量不会太大，所以水是自然流出。在雨季，坑道中涌水会有所增大。综合以上水文地质条件及矿坑充水因素分析，该矿区为裂隙充水矿床，矿体位于当地最低侵蚀基准面以上，以裂隙含水层充水为主的简单类型。3.3矿区工程地质1、工程地质岩组特征依据岩土体工程地质特征，将矿区岩土体划分为四类。分别是：①卵石、砾石、碎块石、粉土、粘性土多层土体、②较坚硬板岩岩组、③较坚硬白云岩岩组及、④坚硬辉绿岩岩组。各岩组具体特征见表3-1。表3-1岩土体结构类型特征表代号岩性组合特征分布区段岩土工程地质评价①卵石、砾石、碎块石、粉土、粘性土多层土体Q主要由残坡积和洪冲积层砂卵砾石构成，物质成分复杂，层次无规律，结构强度和透水性变化较大，具有一定的厚度，但稳定性差采矿权北部，金沙江两岸斜坡之上该层结构松散，强度不均，压缩变形大，工程地质条件差②较坚硬板岩岩组全~弱风化，具有一定厚度，结构中密~密实，结构强度和透水性变化较大分布于矿区南部和中部具一定抗剪强度和地耐力，承压稳定性中等，工程地质条件较好③较坚硬白云岩岩组岩石表层局部风溶蚀裂隙发育，富含岩溶水，透水性中~强分布于矿区南侧抗压、抗剪强度高，承压稳定性好，工程地质条件较好④坚硬辉绿岩岩组结构致密，透水性弱广泛分布于整个采矿权范围抗压、抗剪强度高，承压稳定性好，工程地质条件好2、构造破碎带根据矿体的产状及矿区的地形条件，矿区采用地下坑采。矿区内出露大小断层较多，小断层多为闭合，横切矿体的较少，其错距也不大，伴随断层产生的裂隙、节理不太发育。此类工程地质问题对坑道完整性有一定3、探矿坑道工程地质矿区内的探矿巷道局部出现冒顶，小范围坍塌，但整体来说坑道揭露的岩石相对较稳定，坍塌现象较少，基本无需架木支护，不支护段长最长200m,对工程稳定性影响不大。4、矿体顶、底板及围岩稳定性评价含矿岩体顶底板岩石全为辉绿岩，工程稳固性较好，但由于开采的人为扰动使岩石节理裂隙贯通，于断裂及破碎带处均设置了支护，在采矿场偶尔发生冒顶现象，危害采场设备及人员安全，危险性中等。随开采工作的深入，采空区破坏了采区岩层的完整性和地应力的平衡，使围岩稳固性发生改变，同时受地下水的侵蚀及氧化环境的影响，易使坑道不稳定性增加，加剧坍塌、冒顶等地质灾害发生的可能性。综合以上情况，矿区工程地质条件属中等复杂类型。应加强安全防范措施，彻底杜绝安全事故隐患。3.4矿区地质灾害矿区地处汤郎—易门活动性断裂的东侧，属于构造地震区，据历史资料记载，18世纪以来，武定、禄劝、富民地区曾多次发生过5～6级地震，震中多分布于汤郎一易门断裂、普渡河断裂附近。据《中国地震动参数区划图(1:400万)》,地震动反应谱特征周期为0.15s,属地震基本烈度7度区。因此矿区建筑要符合《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的要求，以保证安全生产。据实地调查，区内没有发生滑坡、泥石流等地质灾害的隐患存在，基岩处于基本稳定状态，矿区范围有居民，将来矿山开采对居民及建筑生产、生活有一定影响。区内大部分斜坡坡度较陡、但植被覆盖较好，沟谷的发育处于中年向老年期过渡，多形成坳谷，侵蚀作用较弱，斜坡稳定性总体较好。区内未发现崩塌、地面裂缝、地面塌陷、不均匀沉陷及泥石流等其他地质灾害，现状地质灾害不发育。但由于开采破坏，岩体完整性较差，在地下水或地表水的软化作用下，岩石强度会进一步降低，岩体稳定性变差，局部地段在一定条件下(比如暴雨时)会形成滑坡、泥石流。矿山探矿工程设计、施工规范，至今未发现地表变形、塌陷、地面沉降、地裂缝等造成对矿床开采或当地地质环境的影响。随着矿山生产的发展，在开采过程中可能会发生不同程度的地面开裂和塌陷。废石弃渣若堆放不符合规范要求可能会造成滑塌和泥石流，故采矿活动对地质环境存在一定的影响，但可以通过勘察设计和工程、生物等措施予以消除和减轻。矿山应收集并了解当地地震历史资料、气候气象资料，明确地表主要建构筑物地震设防烈度等安全要素，尽快完成矿区水、工、环地质勘察工作。4矿床开采安全可靠性分析根据矿体赋存条件、开采技术条件、地形条件和矿山探矿现状，本矿设计采用平硐开拓方式。各平硐均布置于矿体的下盘，通过之处无流沙层、断层和破碎带。各平硐作为本矿井下主安全出口，各矿体的端部回风井与回风巷道作为矿山的第二安全出口，仅在紧急条件下使用。本矿所有下井人员必须配备必要的劳动保护用品，回风井要配备安全可靠的照明设备并保持通畅，确保紧急条件下通过第二安全出口的安全。开拓系统安全对策措施：中段运输平巷和采场均有两个安全出口，一旦发生事故时坑内人员有条件快速撤离，开拓系统安全可靠，符合国家规定。安全出口的布置和平硐硐口安全设施要符合设计和安全规程的要求，平硐和回风井的施工应按设计要求进行。4.2.1采矿方法的选择根据岩石力学、地压理论和开采技术条件分析，该矿V7、V8矿体厚度8.89m～9.98m,矿体平均倾角60°,为急倾斜中厚矿体；含矿岩体顶底板岩石全为辉绿岩，矿区内的探矿巷道局部出现冒顶，小范围坍塌，但整体来说坑道揭露的岩石相对较稳定，坍塌现象较少，基本无需架木支护，不支护段长最长200m,工程稳固性较好。根据矿体赋存条件，充填法回采成本高、生产能力低的，采用充填法不适合矿山的生产实际；矿体和顶底板岩石稳固，崩落法贫、损指标较高，采用崩落法也不适合矿山的生产实际。另考虑到V7、V8矿体为中厚矿体，不宜采用浅孔凿岩，因此，设计采用分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿方法较为适宜。分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿方法技术成熟，工艺相对简单，比较适合本矿山使用。根据矿体赋存条件和位置，以及尽量减少基建期的投资和达到年生产1、上、下盘采场的回采顺序根据地质资料，V7、V8矿体之间距离23m-26m,设计先采上盘的V7矿体后再采下盘的V8矿体。中段回采顺序为从矿体端部后退式回采，即由东南往西北方向退采。设计选用分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿方法，采场内自下而上呈阶4.2.3分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿方法1、采场布置及结构参数采场沿矿体走向连续布置，在矿体内沿走向布置分段凿岩巷道，阶段出矿。矿块长度40m,中段高度60m,分段高度12m,不留顶柱、底柱，相邻矿块之间设连续矿柱(间柱),宽度6m,装矿平巷间距6.5m。从中段运输平巷中每隔40m掘进人行材料通风天井至至上中段回风平巷，在二天井之间按设计标高掘进分段凿岩平巷。矿块底部结构采用装岩机出矿的平底结构形式，在中段平巷的上盘以6.5m的间距掘进装矿平巷至矿体底盘，并按设计规格掘通两侧的人行天井拉底平巷形成后，在矿房中部由拉底平巷掘进规格为2m×2m切割天井至上中段的切割天井联络道，并将切割天井扩大成切割槽作为爆破自由面。各工程关系见“分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿方法图”,分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿方法采切工程量详见表4-1。表4-1分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿方法采切工程量表序号工程名称断面积(m2)长度(m)工程量(m3)1人行通风天井42分段凿岩平巷3切割天井44拉底平巷5放矿漏斗46合计矿块作为一个回采单元，回采从矿块中部的切割天井开始。为提高矿块的出矿能力，缩短顶板暴露时间，回采推进方向由切割天井向两翼推进，在切割天井的两翼形成梯段工作面作业。1)凿岩在分段凿岩巷道中使用YG90型轨道式凿岩机打上向扇形中深孔，YG90凿岩机主要性能参数见表4-2。表4-2YG90凿岩机主要性能参数表产品型号重量(kg)钻孔直径最大钻孔深度(m)工作气压生产厂家天风公司凿岩爆破参数：钻孔直径65mm,孔底距为1.5m～1.8m,孔深小于15m,最小抵抗线1.5m,炸药单耗取0.4kg/m³。各分段间由下而上分段爆破，每次爆破2～3排孔，爆破后上下分段工作面成一台阶立面。为减少爆破对矿体顶板稳定性的不良影响，最大限度地减少矿石贫化损失，设计要求严格控制凿岩炮孔的方向、角度和深度。A—每工作循环内落矿量，200t;q—炮孔崩矿量，4.0t/m;P—凿岩机台班效率，取80m。。备用按规定为100%,备用1台。矿山每个采场需2台YG90型导轨凿岩机用于采场内凿岩。为考虑天井施工、开拓掘进和做采切工程，需YSP-45型上向凿岩机2台(一台工作、一台备用)和YT-28型浅孔凿岩机2台(一台工作、一台备用)。YT-28型和YSP-45型凿岩机主要性能参数见表4-3、表4-4。表4-3YT-28型凿岩机主要性能参数表型号(mm)(mm)寸(mm)配套气腿气腿(kg)(mm)34~5表4-4YSP-45型凿岩机主要性能参数表型号活塞活塞重量长度长度内径2)装药爆破采用2号岩石销铵炸药、导爆管雷管和导爆索复式起爆。起爆网络应设置专线，装起爆器的开关箱要求由专人管理并上锁。装药爆破必须由专职爆破工持证上岗操作。爆破崩落的矿石借助自重落到矿房底部，矿石经装矿平巷由装岩机装矿至中段平巷里的新天力7YP-1150D8农用车后外运。4)采场通风通风主要依靠K40-6-NO18型主风机所形成的风压进行通风。采场内的通风为新鲜风流从中段运输平巷进入，经人行通风天井进入分段凿岩巷道，清洗工作面后污风从另一侧天井排至上中段回风平巷。根据GB16423-2006《金属非金属矿山安全规程》规定，为确保矿块工作面有贯穿风流，保证矿块工作面的通风风量和风向，设计确定凿岩工作时和爆破后采用JK55-1NO.4.5型局扇加强通风，局扇安装于凿岩平巷内，局扇通风方式为混合式通风。将工作面废风及时排入另一侧的人行材料通风井中，然后进入上中段回风平巷最后由主风机排出地表。5)顶板管理顶板管理是矿山安全生产管理、特别是分段凿岩阶段出矿空场法安全生产管理最为重要的工作。为确保顶板围岩不被破坏，为安全生产创造必须的条件，必须认真做好以下几项工作：(1)严格遵守GB16423-2006《金属非金属矿山安全规程》,回采过程中应认真检查顶板，处理浮石。安全员、值班长和带班组长负责对顶板、边帮及矿柱的安全状况进行例行安全检查。爆破后加强通风30分钟以上才能进入工作面。作业前，首先是要认真敲帮问顶，清除浮石和险石，做好顶板的安全检查和排险工作。(2)使用地应力测定仪或声光联合报警的顶板地压测定仪，及时提供预警信号。一旦有严重冒顶征兆，所有人员必须全部撤离工作面。(3)采场凿岩时，按设计的炮孔角度、间距、排距进行。爆破采用分段毫秒微差法爆破，严格控制同段爆破的装药量，最大限度降低冲击波和(4)严格按设计留设矿柱。(5)为控制地压在分段巷道顶板稳固性差的地段及时进行临时支护，(6)认真收集开采过程中的岩石力学的基础资料和数据，总结本矿地压管理的建议和教训，根据岩石力学论证和优化矿块结构参数，研究确定合理的顶板暴露面积，合理确定和优化矿块间柱、顶柱、底柱的最佳尺寸。(7)严格按设计的回采顺序和上、下中段超前关系顺序回采。6)矿柱预留与维护矿柱是确保采矿安全、控制地压的主要结构。要求按设计规定的位置、规格尺寸、个数留好间柱、顶柱(上中段底柱)、底柱以确保空场下作业的安全。矿柱预留位置由工程技术人员现场测点放线，按单体施工图设计尺寸、形状、位置现场标定施工。矿柱维护：加强对其维护和观测，设置专人进行矿柱维护观测和管理工作，保证矿柱的稳固。一旦发现间柱和点柱产生变形或开裂，要立即报告主管领导，及时妥善加以处理。矿山应组织专人对顶柱、底柱、间柱每个季度进行一次沉降移动观测，编制矿柱维护、检测记录，并归档作为矿山开采资料。7)矿柱回收为保护地表和采空区，设计对底柱、间柱、顶柱不进行回收。8)充填由于空区大面积冒落可能引起岩石移动和地表塌陷。为防止空区围岩冒落后破坏地表，形成滚石对矿区公路造成安全隐患，设计在每个矿房全部回采并出矿完毕后，采用开拓及掘进产生废石对采空区进行干式充填，充填时要充满、充实，并定时观测，充填体如发现有沉降现象要及时补充另外，矿山必须严格遵守GB16423-2006《金属非金属矿山安全规程》的规定，地下采空区和地表移动范围以内的区域列为危险区域。在危险区域必须设安全警示标志和安全警示设施，禁止人、畜进入危险区域。9)分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿方法主要技术经济指标见表4-5。表4-5采矿方法主要技术经济指标表序号指标名称单位指标1矿块生产能力2损失率%3贫化率%84采切比10)分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿方法主要材料单位消耗量详见表表4-6采矿方法主要材料消耗表序号指标名称单位指标1炸药2非电雷管发/t3钎子钢4合金片5坑木1、对采空区及时进行有效的处理和封闭，防止人员进入。2、为了确保矿山安全生产，达到设计要求的安全、质量、数量标准，建议矿山采区选定一个矿块，认真开展采矿方法的试采工作。3、矿山应在首采中段选定一个矿块，认真开展采矿方法的试采工作。通过采矿方法的试采和试采工作中的安全教育，提高职工队伍的安全素质；提高矿山职工对安全生产重要性的认识，增强安全生产责任感；提高矿山职工遵守安全规章制度和劳动纪律的自觉性，增强对安全生产的法制观念；提高矿山职工的安全技术知识水平，熟练掌握操作安全技术要求和处理事故的能力；培训出一支安全、技术过硬的矿山采矿队伍，为安全生产，提高矿山的环境效益、经济效益、社会效益奠定坚实基础。根据矿体赋存条件、开采技术条件、地形条件和矿山探矿现状，本矿设计采用平硐开拓方式，设计不涉及提升系统。4.4通风与防尘系统根据《金属非金属矿山安全规程》(GB16423-2006)规定，结合本矿开拓、采矿等条件，为保证井下生产安全，设计确定采用机械通风。为提高通风效果，设计采用抽出式的通风方式。1、通风系统根据矿床的赋存特点、地形地貌和矿山设计通风系统，结合设计所推荐的开拓运输系统和采矿方法，生产系统的通风系统叙述如下：995m中段采用抽出式机械通风。新鲜风流由995m中段平硐口进入，通过中段平巷、穿脉运输巷道、人行材料井、回采进路到达采场工作面，洗刷工作面后，污风经局扇抽出至1055m回风巷道，最后经主风机抽出地表。开拓系统最长通风线路为：开采995m中段时，新鲜风流从995m主平硐进入，经995m中段平巷、人行材料井、1055m回风平巷，最后由主通风为及时排出独头工作面和采场的凿岩爆破烟尘等有毒有害气体，确保掘采工作面的风量和风向，井巷掘进和采场采矿时采用JK55-2N0.4型局扇辅助通风。局扇按需要布置在离工作面附近10m的安全位置处。2、主风机选择矿井通风制度与矿山工作制度一致，采用年300天，每天2班，每班8小时连续通风工作制。设计选用K系列、高效、节能、低噪声、特性曲线无驼峰K40-4-N0.10型矿用风机二台。设计利用电机反转反风。为通风安全考虑，设计要求备用同型号电动机一台。设计选用K40-4-NO.10型轴流式矿用节能风机，风机参数如下：风量范围：8.5～18.6m³/s;全压范围：168～776Pa;工况点效率：90%;叶片安装角：26°;额定功率：15kw;对掘进工作面和通风不良的采场，设计有局扇及其完善的保护装置。设计确定对独头工作面、采场凿岩、爆破工作面，选用JK系列、高效、节能、低噪声的JK55-1-NO4型矿用局扇进行加强通风。从排除炮烟、粉尘、有毒有害气体的有效性考虑，局部通风方式设计采用抽出式。设计的矿井通风系统简单、完整，通风方式合理，风量、风压满足要求。通风系统是安全、可靠的。坑内凿岩、爆破以及矿石和废石装卸过程中将产生粉尘污染，本设计采用机械通风，局扇加强通风，标准化湿式凿岩，产尘点(采掘工作面、矿石堆、渣堆、卸矿口、装矿口等)采用喷雾洒水，洗壁降尘和个体防护等综合防尘措施予以防治。4.4.3有毒有害气体中毒窒息事故的预防措施1、改善生产技术，改善劳动条件。实现生产过程机械化、自动化是预防井下中毒窒息事故的根本措施。2、加强矿井通风，矿井通风良好是井下作业不可缺少的条件。其具体作用是：供给井下各工作面足够的新鲜空气，满足井下工作人员正常呼吸的生理需要；稀释并排出生产过程中产生的有毒有害气体；调节工作面的温度和湿度；稀释和排出生产过程中产生的粉尘。3、定期监测井下有毒有害气体浓度，及时降低有毒有害气体浓度，防止中毒、窒息、爆炸、火灾等事故的发生。4、加强对职工的安全卫生教育，严格遵守操作规程，加强个人防护；容易发生事故的场所，应备有应急救援装备，如救护或抢救用防毒面具、急救药箱，同时应注意经常检查维修，以保证使用效果。组织从业人员自救互救。4.4.4矿山通风系统安全对策措施1、建立完善的机械通风系统。2、保证矿井通风系统的有效风量率达到60%以上。3、主通风机必须连续运转，并配有相同型号电机备用。4、掘进工作面和通风不良的采场必须安装局部通风设备。5、人员进入独头工作面之前必须开动局部通风设备，独头工作面有人4.5井下排水及排泥系统4.5.3井下排水及排泥矿山采用平硐开拓，且矿体位于当地浸蚀基准面以下，涌水量较小。矿山各个中段平巷内均设有水沟，坡度为3%,中段内的生产用水及井下涌水均可通过巷道一侧的水沟自流排出地表沉淀池。设计在995m平硐口附近设置沉淀池处理井内涌水，沉淀池内沉淀下来4.5.2防排水系统安全对策措施岩溶带、地质构造等详细情况，并填绘矿区水文地质图；应查明矿坑水的来源，掌握矿区水的运动规律，摸清矿井水与地下水，地表水和大气降雨，向、数目、孔径，每次钻进的深度和超前距离，应根据水头高低、岩石结构与硬度等条件做出规定并备案。3、通往含水带、积水区、放水巷道和有突然涌水可能的巷道，应在巷道的一侧悬挂绳子(或利用管道)作扶手，并在岩石稳固地点建筑有闸门的防水墙，闸门应朝来水方向打开。防水墙的位置、数量及结构，应由设4、相邻的井巷或矿块，如果其中之一有涌水危险，应在井巷或矿块间留出隔离安全矿柱，且矿柱尺寸由设计确定。将可能的突水灾害消灭在萌芽状态。具体措施如下：1)为了防止误透老窿积水及地下水含水层，必须严格按照“有疑必探，先探后掘”的原则进行探水。2)探水孔的位置、方向、数目、孔径、每次钻进的深度和超前距离，应根据水头高低、岩石结构与硬度等条件在设计中规定。3)探水前应做好下列准备工作：a、检查钻孔附近坑道的稳定性；b、清理巷道、准备水沟或其他水路；d、巷道及其出口，应有良好照明和畅通的人挂绳子(或利用管道)作扶手；e、对断面大、岩石不稳、水头高的巷道进行探水，应有经主管矿6、钻探水眼时，若发现岩石变软，或沿钻孔向外流水超过正常凿岩供水量时，必须停止凿岩。此时，不得移动钻杆，除派专人监视水情外，应立即报告主管矿长采取安全措施。在可能出现大水的地层中探水时，探水孔应设孔口管及闸阀，以便控制水量。7、掘进工作面或其它地点发现透水预兆，如工作面出现“出汗”、顶板淋水加大、空气变冷、产生雾气、水叫、底板涌水或其它异常现象，必须立即停止工作，并报告主管矿长，采取措施。如果情况紧急，必须立即发出紧报，撤除所有受水威胁地点的人员。8、探水、放水工作，应由经验丰收的人员根据专门设计进行；放水量应按照排水能力进行控制。9、受地下水威胁的矿井，应考虑矿床疏干。井巷开拓，应同时进行水沟等排水设施施工，然后进行疏干工程施工；专用的截水、放水巷道，前方应设置防水闸门，闸门应定期维修，以确保处于良好状态。10、矿山应建立水文地质测量部门。11、在雨季来临之前，应严格检修排水设施，并在特大暴雨期间，撤出井下所有作业人员。12、应加强各种防洪沟、排水沟的同步建设，防止地表径流水淹没灌入井下造成淹井事故。1、开拓运输系统根据矿区地形地貌、矿体赋存条件，V7、V8矿体最低赋存标高为985m,根据V7、V8矿体垂直纵投影资源量估算图，V7、V8矿体资源量绝大部份位于995m以上，开采985m～995m矿体不经济，因此确定995m为该矿体的最低开采标高。矿区地形最低标高低于矿区的最低开采标高，整个V7、V8矿体可采用平硐开拓，因此设计V7、V8矿体的开拓系统为平硐开拓。结合V7、V8两个矿体的空间位置，可采用一个开拓系统。V7、V8矿体现有水井湾1008m、1022m二个坑道，根据现有巷道的分布位置，由于高程与设计的分段巷道和中段巷道高程相差较大，不适合作为矿山的采准、开拓巷道，本设计不再利用，进行封闭处理。V7、V8矿体划分为：995m一个中段和1055m一个回风中段。2、坑内运输系统1)矿石运输V7、V8矿体各中段采下矿石装入新天力7YP-1150D8农用车后运往选厂。2)废石运输废石运输系统同各矿体运输系统一样，废石运出地表后直接由汽车运3)人员、材料及设备运输人员、材料及设备等运输可直接由中段平硐进入，再经采掘井巷进入由于空区大面积冒落可能引起岩石移动和地表塌陷。为防止空区围岩冒落后破坏地表，形成滚石对矿区公路造成安全隐患，设计在每个矿房全部回采并出矿完毕后，采用开拓及掘进产生废石对采空区进行干式充填，充填时要充满、充实，并定时观测，充填体如发现有沉降现象要及时补充该矿的坑内爆破作业包括井巷掘进爆破和采场爆破，井巷掘进爆破采用浅孔爆破，采用人工装药，导爆管雷管起爆。孔径为中38mm,采用“一”字型硬质合金钻头，孔深一般为2.0～2.5m,最小抵抗线为0.8m左右，炮孔间距为0.8～1.2m。采场爆破采用中深孔爆破，采用人工装药，导爆管雷管和导爆索复式起爆。孔径为中65mm,在分段凿岩巷道中使用YG90型轨道式凿岩机打上向扇形中深孔，孔深一般为<15m,最小抵抗线为1.5m左右，孔底距1.5m～1.8m。4.8.1坑内爆破作业的安全性分析目前，爆破作业对周围设施引发强烈振动的安全分析，采用爆破作业引发振动对象地质点峰值振动速度作判据。根据萨道夫斯基经验公式：Q—最大段药量，120kg;K、a—与传播途径和地质地形等因素有关的指数，系数和衰减指数，可按表4-3选取。Ka坚硬岩石中硬岩石软岩石对于矿山巷道，爆破振动安全允许标准值；V标=15-30cm/s一般坑内爆破作业引起的强烈振动都在爆破振动安全允许标准范围之内，即在安全范围以内，该矿爆破震动对周围岩层影响很小。4.8.2坑内爆破作业安全措施1、使用的爆破器材质量必须符合国家标准。2、使用爆破器材前，必须对爆破器材进行检查；不得使用受损、变形、变质的爆破器材。3、地下爆破必须按审批的爆破设计或爆破说明书进行。4、爆破作业地点有下列情况之一时，禁止进行爆破工作：(1)有冒顶危险或顶、帮有浮石未处理；(2)通道不安全或通道堵塞；(3)工作面有涌水危险或炮眼温度异常；(4)危及设备安全，无有效防护措施。(5)危险区边界上未设警戒；(6)光线不足或无照明；(7)未做好准备工作。爆破器材必须符合国家标准，并经过严格检验，不合格者不得使用。6、装药工作必须遵守下列规定：(1)装药前应清理炮孔；(2)使用木质炮棍装药；(3)装起爆药包时，严禁投掷和冲击；(4)禁止烟火，禁止用明火照明；7、填塞工作必须保证堵塞质量，禁止使用无填塞爆破；(1)装药后必须保证填塞质量，禁止使用无填塞爆破；(2)禁止使用石块和易燃材料填塞炮孔；(3)填塞工作要认真、小心，不得破坏起爆线路；(4)禁止捣固直接接触药包的填塞材料或用充填材料冲击起爆药包。8、爆破前必须发出音响和视觉信号，并在危险区边缘警戒，通知危险区人员全部撤离后方可起爆。爆破结束并确认安全后，才能解除警戒信号。9、推荐使用非电导爆管起爆系统。10、爆破后，爆破员必须按规定的等待时间过后，才能进入爆破地点检查有无冒顶、危石、支护破坏和盲炮现象，对不安全情况应及时处理后方准继续工作。11、处理盲炮必须遵守下列规定：(1)发现盲炮或怀疑有盲炮，应立即报告并及时处理。若不能及时处理应在附近设明显标志，并采取相应的安全措施；(2)难处理的盲炮，应请示爆破工作负责人，派有经验的爆破员处理，(3)处理盲炮时，无关人员不准在场，应在危险区边界设警界，危险区内禁止进行其他作业。(4)禁止拉出或掏出起爆药包；(5)盲炮处理后，应仔细检查爆堆，将残余的爆破器材收集起来，未判明爆堆有无残留的爆破器材前，应采取预防措施；(6)每次处理盲炮必须由处理者填写登记卡片。12、严格执行《爆破安全规程》相关规定，严禁违章进行爆破作业。4.8.3井巷掘进爆破作业安全措施1、用爆破法贯通巷道，应有准确的测量图，每班都要在图上标明进度，两工作面相距15m时，测量人员应事先下达通知；此后，只准从一个工件面向前掘进，并应在双方通向工作面的安全地点派出警戒，待双方作业人员全部撤离至安全地点后方准起爆。2、天井掘进到上部贯通处附近时，不应采取从上向下的座炮贯通法，如果最后一炮仍未贯通，在下面钻孔爆破不安全，在上面座炮处理时，应采取可靠的安全措施。3、间距小于20m的两个平行巷道工作面需进行爆破时，应通知相邻巷道工作面的作业人员撤到安全地点。4、独头巷道掘进工作面爆破时，应保持工作面与新鲜风流巷道之间畅通，爆破后作业人员进入工作面之前，应进行充分通风，并用水喷洒爆堆。5、天井掘进采用大直径深孔分段装药爆破时，装药前应在通往天井底部出入通道的安全地点派出警戒，确认底部无人时，方准起爆。6、天井的掘进爆破，起爆时井筒内不应有人，井筒内的施工提升悬吊设备，应提升到施工组织设计规定的爆破危险区范围之外。7、在井筒内运送起爆药包，应把起爆药包放在专用木箱或提包内；不应使用底卸式吊桶，不应同时运送起爆药包和炸药。8、往井筒掘进工作面运送爆破器材时，除爆破员和信号工外，任何人不应留在井筒内。工作盘和稳绳盘上除护送吊桶的爆破员外，不应有其他人员。装药时，不应在吊盘上从事其它作业。9、井筒掘进起爆时，应打开所有的井盖门，与爆破作业无关人员应撤离井口。10、矿山在探矿时已对部份探明的富矿进行了巷道式的回采，矿山在下一步施工采、切工程时，要避免与老采空区贯通，并提前做好安全预防措施。井下爆破作业只要严格按现行《爆破安全规程》的规定严格爆破组织及管理，不致发生重大爆破事故。4.8.4地下采场爆破安全措施1、爆破采场，应通风良好，支护可靠，留有安全矿柱，设有两个或两个以上安全出口。特殊情况下不具备两个安全出口时，应报总工程师批准。2、装药前应检查采场顶板，确认无浮石、无冒顶危险方可开始作业。3、二次爆破应遵守以下规定：(1)起爆前应通知相邻采场和井巷作业人员撤到安全地点；(2)不允许操作人员钻进卡堵的出矿漏斗或溜眼，爆破大块矿；(3)在与采场短溜井、溜眼相对或斜对的出矿漏斗处理卡斗或二次爆破时，应待溜井、溜眼下部的放矿作业人员撤至安全地点后方可进行，且(4)井下二次破碎地点附近，应设专用炸药箱和起爆器材箱，其存放量不应超过当班二次爆破使用量。本矿不设井下炸药库。矿山爆破器材库应由有资质的单位设计，同时应在当地公安机关和安全部门同意的情况下才能建设。本矿为边远矿山，在矿区的中南部已建成一个爆破器材库，设计炸药贮存量为6000kg,雷管贮存量为6000发。该库距离采场最近点直线距离500m以外，位于安全距4.10联合开采矿山安全对策措施本矿为单一的地下开采矿山，不属于联合开采矿山。4.11特殊开采条件下的安全对策措施本矿山开采矿体地表无建筑物、水体和交通干线，不属于三下开采矿山；矿山地质条件简单、开采深度不大；矿山采用平硐开拓，无水害和突发涌水的可能性较小；开采的V7、V8矿体为矿区内新探明矿体，无老窿、采空区和塌陷区。不属于特殊开采条件下的矿体。5安全避险“六大系统”5.1矿山监测监控系统本次设计将矿山监测监控系统的主机布置于矿山生产调度室，并在995m平硐口的值班室设置分站，实现双机备份。1、有毒有害气体监(检)测(1)矿山应配置足够的便携式气体检测报警仪。便携式气体检测报警仪应能测量一氧化碳、氧气、二氧化氮浓度，并具有报警参数设置和声光报警功能。(2)人员进入独头巷道掘进工作面和通风不良的采场之前，应开动局部通风设备通风，确保空气质量满足作业要求；人员进入采掘工作面，应携带便携式气体检测报警仪从进风侧进入，一旦报警应立即撤离至安全地(3)一氧化碳报警浓度不应高于24ppm,二氧化氮报警浓度不应高于2.5ppm,硫化氢报警浓度不应高于6.6ppm,二氧化硫报警浓度不应高于(4)采用压入式通风的独头掘进巷道，应在距离掘进工作面5-10m混合风流处和距离巷道出口10-15m回风流中各设置1个一氧化碳传感器；采用抽出式通风的独头掘进巷道，应在风筒口与工作面的混合风流处设置1个一氧化碳传感器；采用混合式通风的独头掘进巷道，应在距离掘进工作面5-10m混合风流处设置1个一氧化碳传感器。一氧化碳传感器应垂直悬挂，距顶板不得大于0.3m,距巷壁不得小于0.2m。混合风流处的一氧化碳传感器应有防止爆破冲击的防护设施。(5)每个采场入口处应设置1个一氧化碳传感器。(6)掘进天井时，应按照独头掘进巷道的要求设置一氧化碳传感器。(7)有害气体传感器的安装，应做到维护方便和不影响行人行车。2、通风系统监测(1)井下总回风巷、各个生产中段和分段的回风巷应设置风速传感器。(2)主要通风机应设置风压传感器，传感器的设置应符合《金属非金属地下矿山通风技术规范》(AQ2013-2008)通风系统监测(AQ2013.3-2008)中主要通风机风压的测点布置要求。(3)主要通风机