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磷化公司技改扩能采磷矿总投资1.2亿工程可行性报告210页
磷化公司技改扩能采磷矿总投资1.2亿工程可行性报告210页.doc
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煤炭矿产
上传人:职z****i 编号:1180793 2024-09-13 205页 6.78MB
1、磷化公司技改扩能采磷矿总投资1.2亿工程项目可行性报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月磷化公司技改扩能采磷矿总投资1.2亿工程项目可行性报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月203可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目录1 总论161.1 概述161.1.1 项目概况及企业概况161.1.2 矿区位置161.1.3 设计依据及基2、础资料191.2 矿区建设条件191.2.1 矿区资源条件191.2.2 气象条件191.2.3 地形地貌、工程地质条件、水文地质特征191.2.4 地震191.2.5 交通运输条件201.2.6 供水条件201.2.7 供电条件201.2.8 原材料供应条件201.2.9 施工单位技术条件201.2.10 对外协作条件201.3 简要结论201.3.1 主要建设方案201.3.2 经济效果221.4 存在问题及建议221.5 主要经济技术指标232 需求预测272.1 国内外资源分布情况272.1.1 磷矿的性质和用途272.1.2 国外磷矿资源分布272.1.3 国内磷矿资源分布272.23、 国内外市场供应现状及预测312.2.1 国内外生产能力和产量312.2.2 产品进出口情况322.2.3 国内外市场供应预测342.3 国内外市场需求预测342.3.1 国外市场需求预测342.3.2 国内市场需求预测352.4 产品目标市场分析372.5 价格现状与预测372.5.1 国际市场价格现状372.5.2 中国市场价格现状372.5.3 产品定价382.6 市场风险分析383 地质403.1 地质概况403.1.1 矿区地质401、第四系(Q)402、寒武系下统(1)403、震旦系(Z)40(1)灯影组(Z2dn)40(2)陡山沱组(Z1d)414、南华系上统南沱组(Nh2n)44、15、青白口系鹅家坳组(Qbe)413.1.1.2 构造421、褶皱422、断层42(1)纵断层42(2)横断层433、节理433.1.2 矿床地质特征433.1.2.1 含磷岩组433.1.2.2 矿层特征443.1.2.3 矿石质量461、矿石结构、构造46(1)矿石结构46(2)矿石构造472、矿物成分47(1)矿石矿物47(2)脉石矿物48(3)矿物共生组合483、矿石的化学成分48(1)有益组分P2O5含量及其变化规律49(2)主要杂质组分的含量及其变化特征49(3)矿石中主要化学组分的赋存状态503.1.2.4 矿石类型和品级501、矿石自然类型502、矿石工业类型513、矿石品级5、513.1.2.5 顶底板及夹石511、顶板512、夹层523、底板523.2 矿石资源/储量523.2.1 工业指标521、质量指标522、开采技术条件523.2.2 勘探报告提交及批准的资源量523.2.3 设计范围533.3 对矿区地质勘探报告的评述及建议533.3.1 地质勘探工作概况533.3.2 对地质勘查报告的评述及建议533.3.2.1 对地质勘查报告的评述533.3.2.2 存在问题及建议533.4 建设期探矿533.4.1 勘查工程布置及控制程度531、基本网度的确定532、勘查工程布置543、控制程度54(1) 对矿体的控制54(2) 对断层的控制54(3)对边界的控制56、43.4.2 基建探矿工程量估算553.5 水文地质553.5.1 区域水文地质553.5.2 矿区水文地质561、地形地貌572、气象573、地表水573.5.2.2 地下水类型及岩层含水性581、松散沉(堆)积物孔隙含水岩组582、基岩裂隙含水岩组583、岩溶裂隙含水岩组583.5.2.3 断裂带水文地质特征591、xx背斜592、断裂构造59(1)纵断层59(2)横断层603.5.2.4 地下水的补、径、排601、地下水的补给条件602、地下水的径流条件603、地下水的排泄条件613.5.2.5 矿床充水因素分析611、矿床充水水源612、矿床充水通道613、充水强度613.5.2.6 7、矿床水文地质类型623.5.2.7 矿坑涌水量预测621、计算范围的确定622、计算思路623、比拟法预测矿坑涌水量634、矿井涌水量预测评价633.5.2.8 供水水源633.5.3 矿山水文地质工作633.6 工程地质643.6.1 工程地质条件641、岩土分类及其工程地质特征64(1)松散堆积层64(2)较软质岩组64(3)较硬质岩组652、结构面分级及其工程地质特征65(1)级结构面65(2)级结构面65(3)级结构面663、风化带的划分及其特征66(1)强风化带66(2)弱风化带663.6.2 矿体及其顶底板的稳固性661、顶板662、夹层G663、底板674、矿体673.6.3 工8、程地质类型673.6.4 主要工程地质问题673.7 环境地质683.7.1 现状环境地质评价681、区域稳定性682、污染评价及放射性683、环境工程地质及水文地质评价684、地质现状评价685、水污染现状评价683.7.2 环境地质勘查类型693.7.3 未来环境地质条件预测评价691、水污染评价692、水均衡评价703、地质评价703.7.4 开采中的防水、治水问题704 主要建设方案714.1 建设规模及产品方案714.1.1 建设规模711、矿石的需求712、资源/储量情况713、开采技术条件714、生产能力方案比选715、建设规模724.1.2 产品方案724.2 矿床开采方式729、4.3 厂址方案724.3.1 采选工业场地平面布置724.3.2 风井工业场地724.4 开拓运输方案724.5 运输方案735 采矿745.1 矿山现状、开采范围、开采对象及开采顺序745.1.1 矿山现状745.1.2 开采范围及开采对象745.1.3 采区划分755.1.4 开采顺序及首采地段755.1.5 开采方式755.2 矿山工作制度、生产能力、服务年限755.2.1 矿山工作制度755.2.2 矿山生产能力及验证751、按合理的经济服务年限验证752、按同时布置的工作面计算生产能力763、矿山生产能力的确定765.2.3 矿山可采资源储量及服务年限761、矿山工业资源储量76210、矿山可动用资源储量773、采矿回采率774、矿山采出矿量775、矿山服务年限785.3 开拓运输系统785.3.1 岩体移动范围的确定785.3.2 井口及工业场地位置选择781、井口位置选择的原则78(8)少占或不占良田。792、影响井口位置选择的主要因素79(1)交通运输条件79(2)水源79(3)电源793、井口及工业场地位置选择依据794、井口及主要工业场地方案选择80(1)一采区80(2)二采区805.3.3 开拓运输方案的选择811、开拓方案初选81(1)一采区81(2)二采区82(1)一采区83(2)二采区83(3)三采区842、开拓运输方案的确定845.3.4 推荐开拓方案和11、开拓运输系统855.3.4.1 推荐的开拓方案及运输系统概述855.3.4.2 主要开拓、采准工程855.4 采矿方法875.4.1 开采技术条件875.4.2 采矿方法的选择881、方案一:上向式水平分层充填法882、方案二:分层房柱法893、方案三:分段空场法894、 采矿方法方案比较895.4.3 采准工程布置905.4.3.1 分层房柱法901、采场要素902、采准切割工程913、回采工艺914、采场通风与防尘915、采空区处理91(5)顶板管理与顶板监测:925.4.3.2 分段空场法921、采场要素922、采准切割工程923、回采工艺934、采场通风935、采场支护936、采空区处12、理935.5 矿井通风935.5.1 通风系统及通风方式935.5.2 通风工作制度及通风时间935.5.3 矿井风量和负压计算931、按排尘风量计算风量:风量计算见下表。932、按井下工作人数需风量计算:945.5.3.3 通风构筑物975.5.3.4 局扇配置975.6 井下排水975.6.1 排水系统975.6.2 突水预防975.7 基建进度计划975.8 井下消防985.8.1 矿石的可燃性985.8.2 井下可能发生火灾的地点及预防措施985.8.3 井下消防组织机构985.9 存在问题及建议986 矿山机械996.1 井下无轨运输设备996.1.1 设计依据991、汽车选型99213、推荐方案汽车数量计算100(1)运输往返时间100(2)台班运输能力1003、汽车台数1004、尾气净化装置1016.2 主斜井提升1016.2.1 一采区主斜井提升1021、选型依据1022、推荐方案带宽计算公式:103(1)带宽103(2)带宽验算1033、运输量验算1034、传动滚筒圆周驱动力1035、电动机功率1046、输送带张力计算104(1)计算最小张力:104(2)最大张力确定1057、输送带强度校核1058、拉紧力1059、拉紧行程10510、逆止力计算10511、 传动滚筒直径10612、选型计算结果1066.2.2 二采区主斜井提升1071、选型依据1072、带宽计算公式14、:107(1)带宽107(2)带宽验算107对于未过筛的松散物料1073、运输量验算1084、传动滚筒圆周驱动力1085、电动机功率1086、输送带张力计算108(1)计算最小张力:109SminCFmax109(2)最大张力确定1097、输送带强度校核1098、拉紧力1099、拉紧行程10910、逆止力计算11011、 传动滚筒直径11012、选型计算结果1106.3 主要采掘设备1116.4 压气设施1136.4.1 压缩空气站位置及供气系统确定1136.4.2 压缩空气设备选择1131、设计依据113(2)井下用风量计算113(3)空压机选择1146.5 矿井通风设施1146.5.1 矿15、井通风方式1146.5.2 通风机设备选择114(1)矿井所需的风量和负压114(2)风机的计算风量和负压:1146.5.2.2 通风设备选择1146.5.2.3 通风机反风装置1156.6 坑内排水设施1156.6.1 设计依据1156.6.2 设备选型1151、水泵排水能力115Bmin=24Q正/20=220.61( m3h)1152、水泵扬程1153、水泵型号及台数的确定1156.7 坑内供水设施1166.7.1 供水系统1166.7.2 用水量计算1167 选矿及尾矿设施1168 总图运输1178.1 矿区概况1178.1.1 厂区地理位置及交通1178.1.2 气象条件1188.216、 矿区总体布置1188.2.1 企业组成1188.2.2 总图布置1188.3 总平面及竖向布置1198.3.1 总平面布置依据和原则1198.3.2 工业场地总平面布置1198.3.3 场地排水1198.4 运输1198.4.1 企业内部运输1198.4.2 企业外部运输量1198.4.3 厂内道路1208.4.4 厂外道路1208.4.5 运输设备配置1208.5 总图专业主要工程量1218.6 场地占用土地面积1219 公用辅助生产设施及土建工程1229.1 给水排水1229.1.1 给水1229.1.2 排水系统1249.2 电力、电信、自动化仪表1259.2.1 设计依据和设计采用的17、标准、规范1259.2.2 设计范围1259.2.3 电源概况1259.2.4 用电负荷及负荷等级1259.2.5 供电方案1279.2.6 装备水平及控制方式1289.2.7 电信1299.2.8 自动化仪表1319.3 机、汽修设施及辅助设施1329.3.1 机、汽修设施1329.4 采暖通风与空气调节1349.4.1 设计依据1349.4.2 设计范围及内容1349.4.3 主要设计气象参数1349.4.4 通风设计1349.4.5 除尘设计1359.5 土建工程1359.5.1 建筑1359.5.2 结构13710 环境保护14010.1 厂址与环境现状14010.1.1 建设项目所在18、区域自然地理状况14010.1.2 区域环境质量现状14010.2 建设项目执行的环境标准14110.2.1 环境质量标准14110.2.2 污染物排放标准14110.3 建设项目产生的污染物14110.3.1 大气污染物14110.3.2 水污染物1411、生活污水格栅除污间79m,分两格。14310、污水处理设备用于处理生活污水处理。14311、回用泵用于二次利用供水。143IS50-32-160型回用水泵2台(1用1备)143三、污水排放量14410.3.3 噪声14410.3.4 固废14410.4 污染物处理措施及环境影响14410.4.1 废气处理措施14410.4.2 废水处理措19、施14510.4.3 固体废弃物处理及环境影响14510.4.4 噪声防治14510.4.5 其他环保措施14610.4.6 环境影响分析14610.5 环境监控计划14610.5.1 环境监控机制的设立14610.5.2 监测计划14610.5.3 环境保护费用及投资估算14610.5.4 生态环境影响及污染防治措施1461、施工期生态影响及防治措施1462、运营期生态影响及防治措施1471)生态系统稳定性影响1472)地表沉陷对地形地貌的影响1473)地表沉陷对地面设施的影响1484)地表沉陷对区域河流的影响1485)地表沉陷对公路的影响1486)地表沉陷对地表房屋建筑的影响1487)地表20、沉陷对通讯和电力设施的影响1498)地表沉陷对地质灾害影响1499)地表沉陷对耕地和林地的影响15010)地表沉陷对动物资源的影响15011)地表沉陷对xx生物化石群影响分析15012)地表沉陷对土壤资源和水土流失的影响150(3)沉陷区土地复垦与生态综合整治方案15110.5.5 地表水环境影响及污染防治措施1511、施工期地表水环境影响及其治理措施1512、运营期地表水环境影响及其治理措施15110.5.6 地下水环境影响及污染防治措施1521、施工期地下水环境影响及污染防治措施1522、运营期地下水环境影响和保护措施15210.5.7 环境空气影响及污染防治措施1521、施工期环境空气影21、响及污染防治措施152(2)运营期环境空气影响及污染防治措施15210.5.8 声环境影响及污染防治措施1531、施工期噪声影响及防治措施153(2)运营期噪声影响及防治措施15310.5.9 固体废物环境影响及污染防治措施1541、施工期固体废物及处理方式1542、运营期固体废物处置和综合利用情况1541)废石处置及综合利用1542)其它固体废物处置15410.6 存在问题和建议15411 安全与职业卫生15511.1 设计依据155(2)中华人民共和国安全生产法(2009年修正);155(12)安全标志及其使用导则GB2894-2008。15511.2 矿山生产中的主要危险、有害因素15522、11.2.1 岩溶突水15511.2.2 冒顶、片帮15511.2.3 爆破事故15511.2.4 车辆伤害15511.2.5 机械伤害15611.3 矿山生产中可能产生的职业危害因素15611.4 安全卫生对策措施15611.4.1 安全管理对策措施15611.4.2 作业安全对策措施15611.4.3 工程地质环境安全对策措施15711.4.4 防水安全对策措施15711.4.5 防雷电安全对策措施15711.4.6 防尘安全对策措施15711.4.7 防噪音安全对策措施15711.4.8 防机械和运输伤害安全对策措施15711.4.9 顶底板安全管理措施15811.4.10 炸药库及炸药23、安全管理措施15811.4.11 防放炮事故安全措施15812 节能、减排159(1) 国务院关于加强节能工作的决定(2006年);159(4) 节能中长期专项规划发改环资20042505号;159(13) 固定资产投资项目节能评估工作指南(2012年);16012.1 主要耗用能源种类、数量和指标16012.2 节能设计原则160(2) 加强对各工序及主要耗能设备的计量检测工作。16012.3 主要节能措施160(1)充分利用水资源,减少供水能耗;160(5)低压电动机一律选用Y系列高效节能型三相异步电动机。16112.4 降低能耗的建议16112.5 减排16112.5.地热16213 企24、业生产组织和劳动定员16313.1 企业生产组织16313.2 企业工作制度16313.3 劳动定员16313.4 职工工资及福利费16313.5 职工来源及培训16313.6 劳动生产率16414 项目建设进度安排16515 投资估算及资金筹措16615.1 建设投资16615.2 建设期利息16615.3 流动资金16615.4 项目新增总投资16615.5 资金筹措16716 财务分析16816.3 产品总成本费用16816.3.1 产品生产成本16816.3.2 折旧费16816.3.3 摊销费16816.1.11 单位产品生产成本和总成本费用16916.4 营业收入16916.5 营25、业税金及附加17016.6 利润总额、所得税和利润分配17016.7 盈利能力分析17116.8 清偿能力分析17116.6.1 财务生存能力分析17116.7 不确定性分析17216.7.1 盈亏平衡分析17216.7.2 敏感性分析17317 风险分析17717.1主要风险因素识别与风险等级判断177(1)资源风险177(2)生产成本方面的风险177(3)市场方面的风险177(4)工程、技术方面的风险177(5)投融资方面的风险177(6) 外部协作条件风险17717.2防范与降低风险的对策17818 综合评价17819 研究结论与建议18019.1 推荐方案总体描述1801、矿井设计生产26、能力1802、矿井开拓与开采1803、井口及主要工业场地1804、矿石运输方式及辅助运输1805、矿井供电1806、矿井水源1817、地面运输1818、矿井总工程量与建设工期1819、矿井总投资18119.2 主要对比方案描述1811、矿井生产能力1812、井口与工业场地位置选择1813、井口与主要工业场地位置选择18219.3 结论与建议1821 总论 1.1 概述1.1.1 项目概况及企业概况项目名称:xxxx磷业有限公司xx县磷化有限责任公司xx矿区xx矿段3070万吨/年技改扩能采矿工程;项目单位:xx县磷化有限责任公司;建设规模:采矿70万t/a;项目内容:采矿工程及公用辅助设施;建27、设地点:xx省xx县xx乡xx矿区。xx县磷化有限责任公司成立于2001年,主要经营磷矿、磷矿粉、磷肥、硅石,为xxxx磷业有限公司控股子公司。xxxx磷业有限公司(下称“xxxx”或“集团”)创建于2009年,主要经营磷化工、化工、农资、煤炭、运输、矿山开采以及化肥贸易等。现有磷矿山三座,均位于xx省xx县,资源储量约9千万吨。其中两座磷矿(xx磷矿和xx矿段)已经正式开采,且年开采量将由目前的30万吨/年、30万吨/年分别扩能至70万吨/年、70万吨/年。同时还有两座磷矿选矿厂(安信选厂和新龙坝选厂)也已经在正式运营中,洗选能力分别为20万吨/年(安信选厂,将扩能至80万吨/年)、200万28、吨/年(新龙坝选厂)。此外,在xx县的银盏20万吨/年硫铁矿选厂项目也已经投入运营。集团在xx县正在建设的项目有xx60万吨/年xx磷矿项目、近期计划建设项目有1万吨/年草甘膦项目、xx250万吨/年磷矿选矿厂及配套窄山口尾矿库项目。xxxx磷业有限公司拟利用公司自身的磷矿资源、硫铁矿资源,综合配套、全面开发,以湿法磷酸为核心路线,生产高附加值的净化磷酸产品(食品级和工业级)及下游高端产品,发展高端精细磷化工产业。1.1.2 矿区位置xxxx磷业有限公司xx县磷化有限责任公司xx矿区xx矿段行政区划属xx省xx县xx乡管辖,地理坐标:东经xx,北纬xx。矿区位于省道xxxxx)xxxxx)交汇29、处银盏附近,距xx县城西7km,xxxx平定营县道经过矿区南部,并有乡村简易公路直达主要村寨。矿区距xx新建工业园区10km,离xxx磷矿化工基地xxx71km。外运可经S205至xxx进入xxx(xxx)高速公路和xxx铁路,交通较为方便,详见交通位置示意图1.1.2。图1.1.2 交通位置示意图1.1.3 设计依据及基础资料1.1.3.1 设计依据xxxx磷业有限公司工程设计委托函。化工矿山工程项目可行性研究内容和深度的规定(化计发(1995)628号)。双方会议纪要及其它有关资料。1.1.3.2 主要基础资料xx省地矿局一一五地质大队xx年2月提交的xx省xx县xx矿段资源/储量核实补充30、勘探报告。1.2 矿区建设条件1.2.1 矿区资源条件xxxx磷业有限公司xx县磷化有限责任公司xx矿区xx矿段磷矿矿产地质储量(矿权范围内111b122b333磷矿石资源量)2199万t。xx矿区xx矿段磷矿矿产资源边界品位P2O5含量12%。工业品位 P2O5含量15%。最低可采厚度 1.0m。夹石剔除厚度 1.0m。1.2.2 气象条件据xx县气象站历年资料,该区年平均降雨量为1135.1mm,雨量多集中在4至6月,占年降雨量的3954%。最大年降雨量为1375.4mm,最小年降雨量为714.8mm,历年最大日暴雨量为146mm,连续日暴雨量达7天,雨量达200mm。矿区4月至5月初常有31、冰雹且多雷暴雨。7至8月为盛夏,最高温度34。12月至次年3月多雾和毛雨,最低温度5,其间断续出现凌冻,影响车辆通行。矿区春夏多南风,秋冬多北风,南风主晴,气温升高,北风主阴或雨,历年最大风速18ms,年平均风速1.612.47ms。1.2.3 地形地貌、工程地质条件、水文地质特征矿区地貌类型属构造剥蚀低中山,山脉走向近南北向展布,地势总体呈东高西低的地形特征。海拔高程一般9861310m,地形切割相对高差50285m。主要水系岩根河从矿区西侧自南向北流过,该水系为乌江二级支流,它接纳了矿区全部地表迳流。1.2.4 地震据贵阳府志及xx、福泉县志记载,1495年至今,本区发生过有感地震16次,32、其中以1819年9月14日贵定地震最强,地震烈度度,影响半径250km,余者均为小于度之轻微震。1.2.5 交通运输条件矿区位于省道xxxxx)xxxxx)交汇处银盏附近,距xx县城西7km,xxxx平定营县道经过矿区南部,并有乡村简易公路直达主要村寨。矿区距xx新建工业园区10km,离xxx磷矿化工基地xxx71km。外运可经S205至xxx进入xxx(xxx)高速公路和xxx铁路,交通非常便利。1.2.6 供水条件矿区内有当地主要水系岩根河从矿区西侧自南向北流过,河内四季常年有水,流量较大,完全能满足矿山生产需水量。矿山井下涌水量大,水质较好,井下涌水抽至地表经净化消毒处理达标后可以用于矿33、山生产。矿山生产用水主要利用处理后的矿井水,不足部分由岩根河水补充。1.2.7 供电条件矿山有两路供电电源,主供电电源由xx县青坑变电所提供,电压等级为10kV ,备用电源由xx乡变电所引出一回路10kV电源。可满足项目生产和生活供电要求。1.2.8 原材料供应条件建筑所需钢材、水泥、砖、木材等需要在xx采购。1.2.9 施工单位技术条件在xx地区可承担本工程施工的单位有好几家。这些单位施工装备和技术水平高,施工质量可靠,信誉良好,可作为本项目建设的备选施工单位,施工单位基本可以本地化。1.2.10 对外协作条件水电资源及磷矿资源开发带动了当地的经济发展,xxxx磷业有限公司xx县磷化有限责任34、公司xx矿区xx矿段矿区处于扩能建设阶段,与矿山采矿配套的设备零部件供应、机汽修及其相关产业发展成熟。1.3 简要结论1.3.1 主要建设方案1.3.1.1 建设规模及产品方案建设规模确定为采矿70万t/a。产品方案为:原矿石。1.3.1.2 厂址及运输方案本项目设计分两个独立的采区分区开采,以两个采区同时开采达到设计的70万吨/年生产能力。每个采区各布置一个工业场地,一采区工业场地布置在矿区西部,二采区工业场地布置在矿区北部。工业场地分别包括主斜井、辅助运输井以及配套的辅助生产设施。井下生产出的矿石经过主斜井提升至井口后,卸入储矿场。1.3.1.3 选矿工艺方案本矿山所采矿石主要供给xxxx35、磷业有限公司下属选矿厂,矿山产品方案为磷矿石原矿,矿山不进行选矿。1.3.1.4 公用辅助设施方案 供水矿区内有当地主要水系岩根河从矿区西侧自南向北流过,河内四季常年有水,流量较大,完全能满足矿山生产需水量。矿山井下涌水量大,水质较好,井下涌水抽至地表经净化消毒处理达标后可以用于矿山生产。矿山生产用水主要利用处理后的矿井水,不足部分由岩根河水补充。 供电矿山有两路供电电源,主供电电源由xx县青坑变电所提供,电压等级为10kV ,备用电源由xx乡变电所引出一回路10kV电源。可满足项目生产和生活供电要求。1.3.1.5 企业组成及劳动定员本项目属扩能项目,项目建成后,按现代企业管理制度及公司法进36、行管理,实行总经理负责制。管理体制及机构的设置本着精简机构、加强管理、提高效率、职责分明、注重效益、一职多能、协作兼管的原则。公司下设经理办公室、财务部、生产技术部、安保部、市场部等职能科室。生产部门主要有采矿车间、动力车间及维修和综合服务车间。根据采矿工艺的生产技术要求,确定采矿工艺实行连续工作制度,地下开采年工作日330d,每天3班,每班8h。经估算项目需劳动定员218人,其中非直接生产人员24人,直接生产人员194人。1.3.1.6 主要工程量及工程建设进度主要基建工程量有总土石方工程量22.2万m3,其中挖方11.4万m3,填方10.8万m3。 井下基建工程量共19816m/2038737、0.2m3,其中利用11059/111143m3,新掘8757/92727.2m3。1.3.2 经济效果1.3.2.1 建设项目总投资估算及资金筹措(1)总投资估算项目报批总投资12336.12万元,其中:新增建设投资8644.12万元,利用企业现有资产3177万元,铺底流动资金515万元;含全部流动资金的项目总投资13536.12万元,流动资金1715万元。(2)资金筹措本项目新增建设投资和流动资金均由企业自筹解决,不贷款,无贷款利息。1.3.2.2 成本费用估算本项目采矿生产规模为70万t/a,采矿单位产品总成本费用为142.6元/t。1.3.2.3 财务评价通过对项目的财务经济评价可以看38、出,项目建成后经济效益较好。正常生产年份,年营业入为16106万元,年均上缴增值税1161万元,营业税金及附加1166万元;年平均总成本费用9982万元,年平均利润总额为4958万元,年平均净利润为3719万元。总投资收益率6.63%,资本金利润率27.47%,税后项目财务内部收益率24.6%,税后项目财务净现值(i=13%)10681万元,税后项目投资回收期2.87年(不含建设期),以上指标表明项目盈利能力较强。1.3.2.4 综合结论该项目资源可靠,生产工艺成熟、投资较省、成本较低,项目具有一定的竞争力;项目财务评价指标达到我国目前已经颁布和类似项目基准收益率指标,建议向有关部门申报、批准39、建设,尽早展开下一步的设计工作,为国家和当地的经济发展作出贡献,也可为企业获取更大的市场与效益。1.4 存在问题及建议1、矿区北部在采矿许可证最低开采标高+850m以下尚有大量资源量,建议业主申请将开采标高调整为+1130m+750m。2、矿区内大部矿体均位于当地侵蚀基准面以下,主要地表水岩根河构成矿床主要充水因素,水文地质条件较复杂。开采过程中应该严格按照设计留设足够的河流保护矿柱,坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则,采取“防、堵、疏、排、截”综合防治水措施。特别在靠近老窑采空区、断层等有突水危险附近掘进巷道时,必须先探后掘,防止突水事故。 1.5 主要经济技术指标主40、要经济技术指标见表1.5-1。表1.5-1 综合技术经济指标表序号指标名称单位数量备注一地质储量及品位1111b122b333储量万t2199采矿权范围内2地质品位%26.06二设计资源储量3工业资源储量万t2036.44可动用资源储量万t1951.15采出矿量万t1560.9三采矿1设计规模万t/a702工作制度一年330天,每天3班,每班8小时3开拓方式胶带斜井开拓4采矿方法房柱法、分段空场法5采矿昼夜生产能力T/d25646同时出矿采场数(不含采准)个87分段高度m108同时生产分段数个19采矿损失率%2010采矿贫化率%811副产矿石率%2012采出矿量万t1560.913平均出矿品位41、%23.9814出矿块度mm30015三级矿量保有期限开拓矿量万t1048.7715年采准矿量万t127.921.8年备采矿量万t52.050.7年16基建工程量m19816m新建m8757m利用m11059m17基建时间a2.018矿山服务年限a24四采矿主要材料及燃料年消耗量1炸药kg295882.52非电雷管发3104683导爆管m30025104钎子钢kg49048.35合金片g982257.56水泥t500.71257砂子t1061.68碎石t2026.99锚杆kg61550.710钢筋网kg19562.811机油kg16222.512轮胎个7213水泥t2196214非标准加工t442、15其它辅助材料045000016水t14520018柴油kg135187.719电kWh8726500五供电1.1装机容量kW3728.61.2工作容量kW29411.3有功功率kW1752.51.4无功功率kvar1099.81.5视在功率kVA2078.71.6年耗电量万kWh876.251.7单位用量指标kWh/t12.518六供水1生活用水量m3/d75含未预见水量2采场2.1总用水量m3/d7542.2生产新水用水量m3/d7542.3未预见新水量m3/d7542.4总用水量m3/d1928七外部运输及总平面布置1企业运输量1.1运入量t/a53981.2运出量t/a社会运力2用地43、面积hm23.51八工作制度及劳动定员1企业年工作制度天3302企业在册职工人数人218直接生产人员人194非直接生产人员人243全员实物劳动生产率t/人.a3211九总投资万元12336.121新增建设投资万元8644.122利用原有固定资产净值万元31773建设期利息万元04流动资金万元17154.1其中:铺底流动资金万元515十成本费用1采矿单位产品总成本费用元/t142.62年平均总成本费用万元99823年平均经营成本万元9975十一营业收入、税金及利润1年均营业收入万元161062年均缴纳增值税万元11613年均缴纳营业税金及附加万元11664年平均利润总额万元49585年缴纳所得税44、万元12396年平均净利润万元3719十二盈利能力指标1财务内部收益率 %31.8税前2财务内部收益率 %24.6税后3财务内部收益率 %24.6资本金4投资回收期年4.87税前/含2年建设期5投资回收期年5.77税后/含2年建设期6财务净现值(I=13%)万元18205税前7财务净现值(I=13%)万元10681税后2 需求预测2.1 国内外资源分布情况2.1.1 磷矿的性质和用途磷矿是指在经济上可利用的磷酸盐类矿物的总称,在工业上主要用于生产磷系肥料,也可以用来制造黄磷、磷酸(注:电子级磷酸广泛应用于超大规模集成电路、大屏幕液晶显示器等微电子工业,主要用于芯片的湿法清洗和湿法蚀刻)、磷化物45、及其他磷酸盐类(注:如新能源原料之一的磷酸铁锂、食品添加剂磷酸三钠、食品保水剂六偏磷酸钠等)产品。这些产品广泛应用于农业生产、医药、食品、轻工、化工、国防等工业部门。我国磷肥生产所消耗的磷矿石约占总消费量的80%左右。磷在地壳中的含量虽然很高,但具备工业开采价值的磷资源在全世界非常有限且分布极其不均。具有工业开采和商业开发价值、经济意义较高的优质磷矿床80%以上集中在4个国家:中国、摩洛哥(西撒哈拉)、南非、美国。因此,从全世界磷资源的地理分布、人口集中度、经济发展的程度及对磷资源的需求情况看,全世界磷资源具有一定的稀缺性。全球磷矿资源稀缺程度不断加大,掌控磷矿资源将是磷化工企业实现可持续发展46、的基础。磷矿已成为一种重要的、具有战略意义的非金属资源,主要用于生产磷肥、磷酸及磷化工产品。2.1.2 国外磷矿资源分布据美国地质调查局统计,截止2012年底,世界磷酸盐岩储量672.361亿吨,主要分布在非洲、北美、亚洲、中东、南美等60多个国家和地区,其中90%以上集中分布在摩洛哥、阿尔及利亚、叙利亚、美国、南非、约旦和中国。按基础储量排名,摩洛哥和西撒哈拉位居第一位,中国第二位,阿尔及利亚居第三位。世界主要国家磷矿资源量详见表2-1(数据来源:Mineral Commodity Summaries 2013)。2.1.3 国内磷矿资源分布我国磷矿资源广泛分布在全国27个省、市、自治区(均47、有查明资源储量),查明资源储量在1亿t以上的有14个省、自治区。列前5位的依次是云南、湖北、xx、四川和湖南。我国磷富矿(P2O5品位高于30%)主要分布在云南、xx、湖北三省。具体地说,我国磷矿主要分布在以下8个区域:云南滇池地区、xx开阳地区、xxx地区、四川金河清平地区、马边地区和湖北的宜昌地区、胡集地区、保康地区。从总体上看,我国磷矿资源分布极不平衡,探明储量南多北少、西多东少,大型磷矿及富矿高度集中在西南部地区。表2.1.3-1 世界主要国家磷矿资源量表 单位:亿t国家或地区储量国家或地区储量美国14摩洛哥和西撒哈拉500阿尔及利亚22秘鲁8.2澳大利亚4.9俄罗斯13巴西2.7沙特48、阿拉伯7.5加拿大0. 02塞内加尔1.8中国37南非15埃及1叙利亚18印度0.061多哥0.6伊拉克4.6突尼斯1以色列1.8其他3.9约旦15墨西哥0.3合计672.361国内目前保有磷矿资源储量为168亿t,其中资源量127亿t,基础储量41亿t。在基础储量中,可开采量只有21亿t。云南、湖北、xx、四川、湖南是磷矿富集区,5省份磷矿已查明资源储量(矿石量)135亿t,占全国76.7%,按矿区矿石平均品位计算,5省份磷矿资源储量(P2O5量)28.66亿t,占全国的90.4%。以上5省矿石量和P2O5量见表2.1.3-2。表2.1.3-2 5省矿石量和P2O5量统计表序号省份矿石量亿t49、P2O5量亿t平均品位1云南省40.28.9422.2%2湖北省30.46.822.34%3xx省27.86.222.3%4四川省163.521.2%5湖南省203.2516%全国按地区矿石量和P2O5量统计见表2.1.3-3。 表2.1.3-3 全国各地区矿石量和P2O5量统计表序号地区包含省(自治区)矿石量亿tP2O5量亿t平均品位1西南地区云南、xx、四川8518.622%2中南地区河南、湖北、湖南、广东、广西、海南5210.219.6%3华东地区江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东9.60.910.1%4西北地区陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆130.886.59%5东北和华北地区辽宁、吉林50、黑龙江、内蒙古、河北、山西16.416.3%我国级磷矿(P2O530%)资源储量矿石量16.57亿t(占矿石总量9.4%),P2O5量5.3亿t(占P2O5总量16.7%);分布在云南、xx、湖北、四川、新疆、江苏和浙江6个省(自治区),其中95.5%(以P2O5量计)分布在云南、xx、湖北;云南省级磷矿资源储量矿石量7.28亿t,含P2O5量2.19亿t,会泽县梨树坪磷矿区是特大型富磷矿,资源储量矿石量超过7亿t,P2O5量超过2亿t,矿石P2O5含量平均30%;xx省级磷矿资源储量矿石量3.67亿t,含P2O5量1.26亿t,主要分布在开阳磷矿洋水矿区;湖北省级磷矿资源储量矿石量4.8951、亿t,含P2O5量1.61亿t,富磷矿主要分布在湖北省宜昌杉树垭磷矿和挑水河磷矿。级磷矿(P2O525%30%)资源储量矿石量21.2亿t(占12%),P2O5量5.74亿t(占18.1%),分布在云南、xx、四川、湖北、湖南、甘肃、河北和内蒙古8个省(自治区),其中97%(以P2O5量计)分布在云南、xx、四川、湖北;云南省级磷矿资源储量主要分布在晋宁磷矿和昆阳磷矿,xx级磷矿主要分布在xxx磷矿xx矿区和xx磷矿高坪矿区,四川级磷矿主要分布在马边县和绵竹地区,湖北级磷矿主要分布在湖北省兴神磷矿瓦屋矿区、保康磷矿和兴山县树崆坪磷矿区。 级磷矿(P2O512%25%)资 源储量矿石量105.252、亿t(占矿石总量59.6%),P2O5量19亿t(占P2O5总量60%),云南、xx、四川、湖南、湖北5省级磷矿资源储量P2O5量17.5亿t,占全国级磷矿P2O5量的92%,各省最大的矿区分别是:云南省安宁县安宁矿区,资源储量矿石量超过5亿t,P2O5量超过1亿t,平均品位(P2O5)18.53%;xx省织金县新华磷矿区,资源量矿石量超过14亿t,P2O5量超过2.5亿t,平均品位(P2O5)17.22%;四川省马边磷矿老河坝矿区,资源量矿石量超过2.8亿t,P2O5量约6742万t,平均品位(P2O5)23.5%;湖南省石门县东山峰磷矿,资源储量矿石量超过14亿t,P2O5量超过2.2亿t53、,平均品位(P2O5)15.6%;湖北省荆门市荆襄磷矿,资源储量矿石量超过8亿t,P2O5量约1.45亿t,平均品位(P2O5)17.9%。我国磷矿品位(P2O5)小于12%的磷矿区有94个,资源量矿石量33.4亿t(占19%),P2O5量1.68亿t(占5.3%),矿区矿石量超过1亿t并且P2O5量超过1000万t的矿区有:云南省江川县云岩寺磷矿区,湖北省孝感磷矿黄麦岭矿区,内蒙古达茂旗布龙土磷矿区,陕西省凤县九子沟磷灰石矿,青海省湟中县上庄磷矿区。我国不同品位磷矿资源储量见表2.1.3-4(来源:2007年全国矿产储量数据库)。表2.1.3-4 不同品位磷矿资源储量表平均品位资源储量(矿石54、量)资源储量(P2O5量)亿t比例%亿t比例%P2O530%16.69.395.316.67P2O5 25%30%21.212.025.718.11P2O5 20%25%27.315.486.119.22P2O5 15%20%60.134.0910.533.04P2O5 10%15%21.912.452.99.13P2O5 5%10%4.82.740.41.23P2O5 2%5%24.413.830.82.60我国磷矿矿石类型主要有硅钙(镁)质磷块岩、硅质磷块岩,钙(镁)质磷块岩和磷灰石。硅钙(镁)质磷块岩资源储量约占我国磷矿资源储量的一半。我国不同矿石类型磷矿资源储量见表2.1.3-5(来源55、:2007年全国矿产储量数据库)。表2.1.3-5 不同矿石类型磷矿资源储量表平均品位资源储量(矿石量)资源储量(P2O5量)亿t比例%亿t比例%钙(镁)质磷块岩19.110.824.614.4硅钙(镁)质磷块岩矿80.545.6415.749.57硅质磷块岩22.312.40515.75磷灰石32.618.522.27.05未分类型磷块岩21.812.624.213.232.2 国内外市场供应现状及预测2.2.1 国内外生产能力和产量目前世界上共有30多个国家生产磷矿,最近5年的平均生产能力1.8亿吨,平均年产量1.6亿吨。主要生产国有美国、摩洛哥、中国和俄罗斯,四国的产量为总产量的70%以56、上。2012年世界磷矿总产量约为20750万吨。世界磷矿石产量总体呈上升趋势,美国、摩洛哥及西撒哈拉和俄罗斯的产量较为稳定,中国的产量则呈逐年升趋势,平均年增长率超过10%。世界主要国家磷矿产量详见表2.2.1-1(数据来源:美国地质调查局Mineral Commodity Summaries 2011、2012、2013)。我国有磷矿生产企业近500家,从业人员10多万人,目前已开发利用的矿区250多处。2011年,我国磷矿总产量7200万吨,2012年总产量为8900万吨,均居世界第一位。但从开发利用水平上,与世界水平存在很大差距,主要表现在资源回采率、企业规模、开采技术和装备水平等方面。57、表2.2.1-1 世界主要国家磷矿产量 单位:万t国家或地区2010年2011年2012年国家或地区2010年2011年2012年美国261028402920摩洛哥及西撒哈拉260027002800阿尔及利亚200180150秘鲁254256澳大利亚280270260俄罗斯100011001130巴西550620630沙特阿拉伯100170加拿大7010090塞内加尔659598中国650072008900南非230250250埃及500600300叙利亚280310250印度125126多哥808086.5伊拉克315突尼斯760500600以色列300320300其他950740600约旦58、600620650世界总产量177261916920751.5墨西哥1511621702.2.2 产品进出口情况(1)磷矿石进出口自2004年1月1日起,我国为限制磷矿石出口量,采取取消出口退税、征收并多次提高磷矿石出口关税的措施,使2006年磷矿石出口量降到100万吨以下。由于2008年磷矿石出口价格在高位运行,致使出口量反弹,达200万吨。2006年3月9日,国内一企业开始从国外进口磷矿石,这是我国二十多年来首次磷矿石进口。2007年全国进口磷矿石4.26万吨。为加强磷矿石出口管理,保护资源环境,商务部于2008年11月10日发布关于磷矿石纳入出口配额许可证管理的公告,规定将磷矿石纳入出口59、配额许可证管理,2009年磷矿石出口配额总量为150万吨。2001年2012年我国磷矿石出口情况详见表2.2.2-1(来源:根据中国化工信息网数据统计)。表2.2.2-1 近几年我国磷矿石进出口量统计表 单位:万t标矿年份200120022003200420052006200720082009201020112012出口量491351356313211959720038.288.2465.9648.93进口量8.144.260.150.060.05(2)磷肥进出口20世纪80年代后期,我国停止了磷矿石进口。由于国内高浓度磷复肥不能满足农业的需要,每年从美国等国家进口200500万吨(折纯)的磷60、复肥,导致我国磷矿石过剩使出口逐年增加。2001年达到491万吨,占当年磷矿石总产量的23.4%,成为化工矿产品中主要创汇产品。目前,我国是世界上主要磷肥出口国,由于国际市场磷肥价格逐年上涨,近年来出口量呈上升趋势。2007年对于中国磷肥产业是标志性的一年。这一年,中国磷肥从净进口变为净出口,磷肥出口量644万吨(实物量)。2006年2012年我国磷肥出口量情况详见表2.2.2-2,2006年2012年我国磷肥出口价格情况详见表2.2.2-3(均来自:根据中国化工信息网数据统计)。表2.2.2-2 近几年我国磷肥出口量统计表 单位:万t年份磷肥200620072008200920102011261、012重过磷酸钙64.78110.5598.24107.35121.29173.2685.3其他过磷酸钙18.2223.7015.758.9522.6969.2479.49磷酸氢二铵78.60197.1481.69207.31398.80401.75393.40磷酸二氢铵47.50193.43101.6149.6393.5086.4859.48小计209.10524.82297.29373.24636.29730.73617.66表2.2.2-3 近几年我国磷肥出口价格统计表 单位:美元/t年份磷肥2006200720082009201020112012重过磷酸钙179.20241.6864362、.19280.03326.79479.57447.79其他过磷酸钙124.58112.46251.15135.56238.50282.65314.14磷酸氢二铵290.64374.63914.87348.87459.19568.00550.95磷酸二氢铵267.08344.29750.97392.66396.29471.36481.442.2.3 国内外市场供应预测近年世界磷矿石产量总体呈上升趋势,预测年增长率将超过7%。中国国内磷矿石供应量近年保持10%左右的增长速度,尽管受多方面影响,磷矿产量短期内有所下降,但我国是个农业大国、人口大国,粮食的生产离不开肥料,而磷矿石是生产磷肥的必需原料,63、因此磷矿石产量不可能长时间下降。可以预测,我国未来磷矿石的供应量仍将保持增长态势,预测年增长率仍将超过10%。2.3 国内外市场需求预测2.3.1 国外市场需求预测确保粮食安全是摆在各国政府面前的重中之重,其解决的唯一方法就是提高单位耕地面积粮食产量,这样一来,会导致全球对肥料资源需求的爆发性增长,肥料相关的化学矿产资源将和稀土一样,日益成为攸关各国利益的战略资源。根据中国化工报信息得知,全球最大的磷肥生产商美国美盛公司前不久宣布,将斥资12亿美元收购CF工业集团的磷化工资产,该项并购交易已经提交相关管理部门,并计划于xx年上半年完成。这起并购交易以及发生在摩洛哥和沙特阿拉伯地区的磷化工资产整64、合与扩产项目,预示着国际磷肥供应中心正在逐渐从北美和东亚地区转向中东、北非地区。当前,大量资本投资正逐渐转向摩洛哥、突尼斯、约旦和沙特阿拉伯,最主要的原因在于这些国家的磷肥原料成本低廉,这对出口导向型的生产商来说非常有利。此外,中东和北非地区本身对磷肥的需求也在不断增长,在接近消费地区进行投资,能够节省一定的运输成本。国际专业的化肥咨询公司Integer Research的磷肥成本与利润分析部门主管莫尼卡贝科认为,过去十几年来,国际磷肥的新增产能主要来自于中国,但现在焦点已经转向世界其他地区,并且这些地区是出口导向型原料优势生产国家,他们将拥有更大的竞争优势。与此同时,北美地区对国际磷肥供需格65、局的影响力也在下降。今年10月,全球最大磷肥出口联盟磷酸盐化学品出口协会(PhosChem)的解散也印证了这一点。PhosChem组建于1974年,其成员包括美国美盛公司和加拿大萨钾公司(PotashCorp)。PhosChem在北美磷肥及磷化工行业中占60%的市场份额,在全球海运贸易中占10%的市场份额。磷肥资源优势越来越得到重视也是国际磷肥供应格局生变的一个重要因素。今年,美国美盛公司与沙特阿拉伯曼阿顿(Maaden)公司组建联合公司,其中美盛投资10亿美元,在沙特阿拉伯第二阶段的磷肥扩产项目中占有25%的股份,进一步彰显美盛公司对获取低价原料的重视程度。不仅是磷矿,中东地区还拥有充足的合66、成氨和硫黄供应,这些都是加工磷肥重要的资源。曼阿顿与美盛公司以及沙特阿拉伯基础工业公司的合作,将使其新增150万吨P2O5年产能。北非地区的投资扩产计划也加速进行中。摩洛哥OCP公司计划2020年将其磷矿采选能力翻番,即达到5000万吨/年。此外,到2020年之前,该公司还计划新增4套颗粒磷酸二铵或磷酸一铵的生产线。无独有偶,突尼斯和约旦的磷酸加工能力也在大幅提升。当前,国际磷肥的刚性需求仍然非常强劲。据Integer Research预计,到2023年,世界磷肥需求将维持2.5%的年均增长速度。虽然近期印度需求的不稳定性和中国xx年出口关税政策悬而未决对国际磷肥市场产生一定影响,但是其他重要67、市场,如巴西已显示需求增长的趋势。2.3.2 国内市场需求预测目前全球磷矿资源的90%用于生产磷肥,是农业生产实现粮食安全的重要基础,因此,保护磷矿资源,实现其可持续供应,不但关系着磷肥产业的兴衰,也关系我国的粮食安全。我国按耕地面积的化肥施用量,低于日本、法国、德国、荷兰、英国等与我国人均占有耕地面积相当的发达国家。其中,日本和荷兰的施肥水平分别比我国高94%和179%。凡人多地少的国家,在经济和技术水平许可下,一般都采取高投入、高产出的农业生产途径。我国人多地少人均占有耕地面积仅为0.105hm2,约为美国的七分之一,而且目前我国人口仍以每年1400万的速度递增,预计到2030年将达到1668、亿。根据中国农业年产量统计资料,近几年来我国粮食产量已达到5000亿kg左右,比1980年增加近50%,其他农作物的产量也大幅度的提高。农作物产量的增长又进一步带动了畜牧业的发展,肉、禽、蛋、奶、内陆水产品都有成百上千倍的增长。这是采用化肥、水利、良种、植保等多项措施的结果,但化肥在作物的增产中起到了举足轻重的作用。根据农业部门有关专家的研究成果。目前中国耕地缺磷仍较为严重。据有关研究表明,耕地中速效磷的含量达到20mg/kg时,才能保证作物的均衡营养,而目前中国有83.6%的耕地速效磷含量低于这一标准。按照这个标准测算,在以后的十年间,要使土壤中速效磷含量达到理论水平,中国将额外消耗230269、万t P2O5。加上其他方面的磷肥消费,诸如维持土壤中速效磷含量,补充作物从土壤中带走的磷等。预计2015年,我国化肥需求将达到5200万t(折纯),而磷肥需求量将超过1800万t(折纯)。在磷肥、磷化工上,随着中国社会经济的快速发展,中国已成为世界磷矿、磷肥、磷化工的生产大国,磷矿资源消费量位居世界第一。截至2009年底,中国磷肥产能达2000万t P2O5左右,其中,高浓度磷复肥产量达到1450万t P2O5,居世界第一。随着大型关键设备的研制与应用,中国磷肥装置的国产化、大型化取得突破性进展,年产30万t磷酸、60万t磷铵、配套的80万t硫磺制酸装置全部实现了国产化。湿法磷酸生产的磷收率70、一般可达到96%以上,云天化国际化工的磷收率可超过97%。我国现有磷化工企业500多家,磷化工装置能力在700万t/a以上,年产量约400万t左右,有80多个品种和100多个规格型号的产品。产能和产量上,中国已列为世界第二磷酸盐大国。中国现有黄磷产能约190万t,位居世界第一,黄磷生产磷收率达93%左右。中国磷化工产品,以磷酸、三聚磷酸钠、饲料磷酸氢钙等基础产品为主,产品产量居世界第一。磷化工产业是与人类生存发展紧密相联的产业,这一产业的基础是磷矿资源,主要产品类特别是磷肥、磷酸盐和磷化物。农业生产实践已经证明合理施用化肥是粮食生产的关键,保障粮食安全不但要保证耕种面积,还要保证化肥供需平衡。71、在磷化工产业中,磷复肥是大宗产品,直接为农业发展服务,是永恒的产品,具有较大的市场需求,世界磷资源消耗量的80%90%用于生产磷肥。农业部“948”项目预测20102050年我国每年磷肥需求量11001200万t(P2O5量),每年需要磷标矿(P2O5 30%)43004700万t,未来42年我国磷肥生产磷标矿累计需求量为18亿20亿t。 可以预测,今后中国磷复肥年产量将稳定在1450万t左右;黄磷年产量稳定在80万t左右(2008年产量约100万t,是一种特殊情况),这个数字相当于世界总产量的80%,这也是中国可能达到的最大生产量;饲钙年产量达到400万t左右。以上三类产品每年将分别消费磷矿72、5100万t、720万t、800万t左右,合计每年消费磷矿6620万t左右。其中,磷复肥消费磷矿占77.0%、黄磷占10.9%、饲钙占12.1%。按这样的需求,我国高品位磷矿只能满足到2013年。中国磷肥工业协会对中国磷肥需求预测“十二五”期间中国磷肥消费量仍然是增长趋势,对今后磷肥需求预测见表2.3.2-1,磷肥生产预测见表2.3.2-2。表2.3.2-1 20102020年我国磷肥需求预测(万t P2O5)年份需求量年份需求量2015127020201320表2.3.2-2 我国磷肥能力及产量规划目标(万t P2O5)年份新增能力消失能力生产能力产量需求量2015100301570130073、1270202060101620132013501320众所周知,粮食的生产离不开肥料,而据世界多家权威机构预测,2050年全球人口将达到91亿左右,而全球耕地面积却在不断缩小。确保粮食安全是摆在各国政府面前的重中之重,其解决的唯一方法就是提高单位耕地面积粮食产量,这样一来,会导致全球对肥料资源需求的爆发性增长,肥料相关的化学矿产资源将和稀土一样,日益成为攸关各国利益的战略资源。2.4 产品目标市场分析本项目建成后,主要为xxxx公司内部消化,不对外销售。xxxx公司是以农用肥料、精细磷化工、新型材料研发与生产为主的国家级高新技术企业,化工产品年综合生产能力达200万吨以上,因此xx矿段磷矿的74、开发不仅可以为xx公司提供原料,也对企业的长远发展具有重要的战略意义。2.5 价格现状与预测2.5.1 国际市场价格现状2013年国际磷矿石前三季度结算价下跌。11月份国际市场磷矿石离岸价:约旦(6870%BPL)90100美元,北非(69%BPL)100140美元。到岸价:印度(6870%BPL)130140美元,印度(7072%BPL)130140美元。(注:BPL是国际上表示磷矿含量的一种方式,是将磷矿的P2O5含量折合成磷酸三钙(Ca3(PO4)2)的含量表示,1%BPL相当于0.4576% P2O5。当前汇率可按1美元兑6.15元人民币计。)2.5.2 中国市场价格现状受国际磷矿石价75、格影响及下游市场影响,进入2013年以来中国国内磷矿市场暂时出现不景气现象。2013年9、10、11月份国内市场行情见表2.5.2-1(根据中国化工信息网上资料整理)。表2.5.2-1 2013年9、10、11月份国内磷矿石市场价 单位:元名称规格9月份10月份11月份备注磷矿石P-30%500-550500-550510-560xx车板价磷矿石P-32%600-610590-610590-610湖北车板价磷矿石P-30%400-450400-450400-450云南车板价2.5.3 产品定价根据中商情报网统计数据显示,2013年1-9月xx省磷矿石产量为745.43万吨,同比下降13.45%76、。详见表2.5.3-1。表2.5.3-1 2013年1-9月xx省磷矿石产量统计地区产品名称单位9月产量9月增长(%)1-9月产量1-9月增长(%)xx省磷矿石万吨76.46-15.13745.43-13.45综合考虑地区因素以及未来生产期内可能出现的情况,本项目精磷矿产品的出厂价暂定为750元/t(含税价)。2.6 市场风险分析风险等级的划分既要考虑风险因素出现的可能性又要考虑对风险出现后对项目的影响程度,有多种表述方法,一般选择矩阵列表法划分风险等级。矩阵列表法简单直观,将风险因素出现的可能性及对项目的影响程度构造一个矩阵,表中每一单元对应一种风险的可能性及其影响程度。综合风险等级分配表见77、2.6-1。综合风险等级分为K、M、T、R、I五个等级:K(Kill)表示项目风险很强,出现这类风险就要放弃项目;M(Modify plan)表示项目风险强,需要修正拟议中的方案,通过改变设计或采取补偿措施;T(Trigger)表示项目风险较强,设定某些指标的临界值,指标一旦达到临界值,就要变更设计或对负面影响采取补偿措施;R(Review and reconsider)表示风险适度(较小),适当采取措施后不影响项目;I(Ignore)表示风险弱,可忽略。表2.6-1 综合风险等级分配表综合风险等级风险影响的程度严重较大适度低风险的可能性高KMRR较高MMRR适度RTRI低RTRI本项目主要为78、xxxx集团及其关联公司提供原料,同时xxxx集团具有消化磷精矿产品的能力,因此,确定本次可研产品的市场风险等级为I(Ignore)表示风险较弱。3 地质3.1 地质概况矿区位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形区。震旦系陡山沱组构成的聚磷带,经历多次构造运动最终由燕山运动定型。向斜构造内聚磷带深埋,背斜构造内因剥蚀,褶断,聚磷带出露。洋水背斜、翁昭背斜、xx背斜、高坪背斜等一系列并列褶皱控制了黔中聚磷带的磷块岩矿床。xx背斜是一个斜歪褶曲。轴向北东2030,轴面倾向北西,倾角5565。背斜核部地层为青白口系鹅家坳组,两翼由老至新依次分布南华系、震旦系、寒武系。西翼岩层倾角一般203579、,近轴部地段变缓。越背斜轴部向东,岩层倾角急剧变陡,一般5075,局部直立或略向北西倒转。矿区位于xx背斜北倾伏端轴部和东翼部位。3.1.1 矿区地质3.1.1.1 地层矿区地表出露地层由新到老依次为寒武系下统牛蹄塘组,震旦系上统灯影组、陡山沱组,南华系南沱组,青白口系鹅家坳组。第四系不整合覆于各时代地层之上。现将主要岩性特征叙述如下:1、第四系(Q)矿区第四系较发育,分布于沟谷及缓坡地带。主要为残、坡积物。地质图上仅对较连续和具有一定规模的第四系松散堆积物予以圈定,零星分布者未表示。厚028.97m。由灰褐、灰黄色腐植土、含碎石的粘土、粉质粘土、含砂质粘土等组成。坡、残积物之碎石源于附近基岩80、,主要有白云岩、粘土岩、粉砂岩等,多呈棱角状,大小不等,杂乱分布。2、寒武系下统(1)区内寒武系下统,仅在矿区北部零星分布牛蹄塘组(1n)。为黑色炭质页岩。底部为透镜状、似层状磷块岩,其上为黑色镍、钼、钒多金属层,与下伏震旦系呈假整合接触,接触面起伏不平,厚9.8215.88m。3、震旦系(Z)为矿区内主要出露地层。根据岩石组合及含磷特征,可划分为下统陡山沱组和上统灯影组。 (1)灯影组(Z2dn)主要由藻白云岩及条带状、团块状硅质白云岩组成。据岩石组合特征可分为Z2dn1、Z2dn2二个岩性段。与下伏陡山沱组呈整合接触。厚264.21313.23m,平均282.85m。第二段(Z2dn2)顶81、部为浅灰色中至厚层含泥质粉晶白云岩,含磷质、硅质条带;上部为灰、浅灰色中至厚层粉晶白云岩夹藻白云岩,藻白云岩具层纹状、葡萄状、皮壳状构造;中部为浅灰色厚层硅化粉晶白云岩,局部含硅质岩条带及团块;下部为浅灰色厚层含硅质条带粉晶白云岩,普遍具硅化现象,石英晶洞发育。厚180.49223.02m。第一段(Z2dn1)段厚43.0077.18m,平均71.69 m。上部为白、乳白色厚层硅质岩,浅灰色厚层团块状硅质白云岩。硅质岩由霏细状硅质石英构成,致密坚硬;团块状硅质白云岩具漩涡状、马尾状构造,局部含豆粒状、蠕虫状塑性砾屑,厚4.6842.20m,平均16.90m。该层岩石组合比较稳定,可作为明显对比82、划分标志(Z2-p)。中部及下部为灰、浅灰色厚层泥晶白云岩,含少量藻层纹及硅质团块或条带,厚28.0063.26m,平均44.89 m。(2)陡山沱组(Z1d)为工业磷块岩赋存层位,全组厚5.0535.87m,平均25.00m。上部为黑、灰黑色致密状白云质磷块岩(照片3-1)、炭泥质砂屑磷块岩(b矿层)与灰、黑灰色薄层条带状白云质磷块岩(a矿层)夹黑色含磷炭质泥岩和灰色含磷细晶白云岩(G)(照片3-2)。下部为灰、浅灰绿色薄至中厚层细-中粒含磷粘土质砂岩夹浅灰色含磷粉晶白云岩,砂岩含不规则炭泥质条带及脉状、星散状黄铁矿。与下伏南沱组呈假整合接触,有明显间标志。4、南华系上统南沱组(Nh2n)区83、内南华系地层发育不全,仅沉积了上统部分南沱组地层。岩石组合简单,由一套灰绿、紫红色粘土质砾岩、含砾粘土岩夹粘土岩组成,厚1.477.30m。平均1.96m。砾石含量2060%不等,由变余凝灰质粉砂岩和变余凝灰质粘土岩组成,呈次圆状、浑圆状,大小0.20.2cm2015cm,基底式泥质胶结。与下伏鹅家坳组呈微角度不整合接触。5、青白口系鹅家坳组(Qbe)主要由一套灰绿、紫红色薄至中厚层变余凝灰质粉砂岩与变余凝灰质粘土岩的韵律层组成,夹不稳定的铁质绿泥石水云母粘土岩,水平层理、潮汐层理、等发育。厚度不详。3.1.1.2 构造1、褶皱矿区位于xx背斜南扬起端。xx背斜核部出露地层青白口系鹅家坳组。出84、露宽度由南向北逐渐变窄,向南因上覆地层遭受剥蚀而变宽,两翼出露地层为南华系上统南沱组,震旦系下统陡山沱组及上统灯影组。背斜西翼,岩层倾向北西,倾角一般1030,东翼岩层倾向南东,倾角急剧变陡,一般5080。xx背斜在矿区一带枢纽倾向为北东24左右,倾伏角为1215。背斜轴面倾向为290300,倾角为70左右。2、断层矿区断裂构造发育,以北北东向为主,其次为近东西向、北西向和北东向断层。其中北北东向断裂是区内形成的早期断裂,受所有组向断层改造。其它几个组向断层彼此改造不明显,属区内形成较晚的同期断裂。现对区内主要断层描述如下:(1)纵断层分布于xx背斜轴部和东翼,规模较大,纵贯南北。构造型式在剖85、面上表现为由东向西斜冲,常造成地层叠复。主要发育F25、F26、F27三条逆断层。F25:发育于xx背斜近轴部位,北部自二坡头一带进入矿区,呈北北东向展布,南部自xxxx乡一带延出矿区,区内走向延伸长约1500m。具强烈挤压特征,镜面及擦痕明显,倾向100110,倾角6874。据邻矿区xx县xx乡老虎洞磷矿(采矿权区)钻孔ZK303、ZK401、ZK411 、ZK501、ZK502揭露,破碎带宽118m,破碎带在白云岩中构造岩主要为角砾岩,角砾成分为粉晶白云岩,角砾大小为2243mm,呈棱角、次棱角状,基底式胶结,胶结物为白云质。破碎带在碎屑岩中构造岩主要为压碎岩,岩石层理紊乱。断距550m。86、逆断层。F26:发育于xx背斜近轴部位,北部自二坡头一带进入矿区,呈北北东向展布,南部自xxxx乡一带延出矿区,区内走向延伸长约1700m。倾向100110,倾角7075。据邻矿区xx县老虎洞磷矿(采矿权区)钻孔ZK411、ZK431 、ZK501、ZK502揭露,破碎带宽12m,构造岩主要为角砾岩,角砾成分为粉晶白云岩,角砾大小为22105mm,呈棱角、次棱角状,基底式胶结,胶结物为白云质。断距70120m。逆断层。F27:发育于xx背斜近轴及东翼,呈北北东向展布,北部自二坡头一带开始,北部自xxxx乡一带出矿区,区内走向延伸长约2000m。倾向110120,倾角7580。据邻矿区xx县老虎87、洞磷矿(采矿权区)ZK411、ZK431、ZK501三个钻孔揭露,破碎带孔段13m,构造岩由角砾岩和压碎岩组成,压碎岩为白云岩,角砾岩角砾成分为粉晶白云岩,角砾大小为22158mm,呈棱角、次棱角状,基底式胶结,胶结物为白云质。断距170310m。逆断层。(2)横断层F12:发育于花京以东牛栏枰以西一带,近东西向展布,区内走向延伸长950m,断面擦痕发育,断面倾向25,倾角约69。破碎带宽510m,破碎带在白云岩中构造岩主要为角砾岩,角砾成分为粉晶白云岩,角砾大小为52108cm,呈棱角、次棱角状,基底式胶结,胶结物为白云质。破碎带在塑性碎屑岩中构造岩主要为压碎岩,岩石层理棱乱。沿破碎带常有泉88、点分布。正断层。断距不明。3、节理区内主要发育北北东向、北西向及近东西向三组节理(插图3-1)。北北东向节理最发育,倾向95111,倾角7380,节理面平直开启,多被泥质充填,发育频数57条m2,有尖灭现象。北西向节理发育次之,倾向5169,倾角7585,节理面略呈弧形,局部开启,时有泥质充填,脉宽均匀,发育频数36条m2。近东西向节理发育较差,倾向205215倾角7078,节理面略有起伏,泥质充填,发育频数24条m2。三个组向之节理彼此交切关系为:北北东向节理被其它两个组向能节理改造,北西向节理被北近东西向节理切错。据三个组向节理间的改造切错关系判断,北北东向节理成生次序最早,其次为北西向,89、近东西东向节理最晚,其组合样式与区内断裂构造相吻合。 插图3-1 节理素描图综上所述,区内褶皱构造为一轴向北北东,两翼西缓东陡,轴面西倾的斜歪背斜;断裂构造主要发育北北东向、其次为北西向、近东西向三个组向的断层。构造复杂程度中等。3.1.2 矿床地质特征3.1.2.1 含磷岩组矿区内揭穿陡山沱组的钻孔地质资料综合整理,陡山沱组岩(矿)石组合层序自上而下描述如下:Z1d4:上部为黑、灰黑色致密状、粉状砂屑白云质磷块岩,下部为含炭泥质砂屑磷块岩(b矿层),厚1.3011.99m。含大量星点状、结核状黄铁矿。Z1d3:全层厚08.40m,分隔a、b两矿层,是b矿层的底板,a矿层的顶板。为灰、深灰色厚90、层含磷质细晶白云岩。上部时为黑色含磷炭质泥岩,偶夹炭泥质含砂屑磷块岩。Z1d2:深灰色薄层条带状砂屑白云质磷块岩(a矿层)。条带由砂屑磷块岩与白云岩相间组成,白云岩条带厚210mm。磷块岩条带含粉砂质、泥质及少量云母碎片、粒状海绿石,顶、底均含有少量砾屑,与上、下白云岩间有明显的冲刷间断,含大量星点状黄铁矿,厚1.9017.45m。Z1d1:为矿层底板,上部为深灰、灰绿绿色薄层条带状细-中粒含磷粘土质细砂岩,时夹少量白云岩,下部灰、浅灰色含磷细晶白云岩,磷质向上逐渐增多,白云岩内磷酸盐局部偏集分布形成不规则状磷屑花斑。厚0.555.36m。3.1.2.2 矿层特征区内矿层呈层状产出,矿层(体)91、总体走向北东,受地质构造xx背斜制约,矿层主要分布在背斜的两翼及北倾伏端,矿层形态呈西缓东陡向北东16方向倾伏,倾伏角1215。西翼矿层倾向320350,倾角1023, a矿层和b矿层均发育齐全;东翼矿层,倾向150170,倾角5065,分别具如下特征:b矿层:赋存于陡山沱组上部,矿体区内走向长约2200m,厚1.3011.99m,平均5.56m,变化系数49.20%。存在不可采天窗和无矿带。矿石总体为致密状、粉状砂屑白云质磷块岩、含炭泥质砂屑磷块岩,矿石中单工程P2O5含量17.7135.65%,平均29.07%,变化系数13.62%;单工程酸不溶物含量0.9711.56%,平均4.51%,92、变化系数63.25%(表3.1.2-1)。厚度变化规律不明显,总体表现为:西翼北厚南薄趋势,出现不可采天窗并于8号勘探线沿走向往南逐渐变薄至尖灭。东翼厚度变化主要表现为沿背斜轴往东逐步变薄至zk213处尖灭。沿走向往南至zk400变薄至尖灭。序号工程号厚度(m)P2O5() 单工程厚度极值均值均差平方均方差变化系数()单工程P2O5()极值均值均差平方均方差变化系数()1 ZK2164.85 1.3011.995.56 0.50 2.74 49.20 30.46 17.7135.6529.07 1.93 3.96 13.62 2 ZK4001.30 18.15 17.71 129.05 3 Z93、K40210.81 27.56 25.95 9.73 4 ZK60210.08 20.43 24.73 18.84 5 ZK60410.84 27.88 30.07 1.00 6 ZK80011.99 41.34 24.65 19.54 7 ZK10007.73 4.71 25.11 15.68 8 ZK12003.92 2.69 25.44 13.18 9 KD2-14.84 0.52 32.47 11.56 10 KD2-25.90 0.12 29.82 0.56 11 KD2-31.93 13.18 25.08 15.92 12 KD2-41.52 16.32 35.65 43.30 194、3 KD2-53.50 4.24 30.61 2.37 14 KD2-64.25 1.72 28.89 0.03 15 KD2-75.69 0.02 32.89 14.59 16 KD2-83.42 4.58 32.49 11.70 17 KD3-16.47 0.83 30.92 3.42 18 KD3-28.53 8.82 33.43 19.01 19 KD3-33.70 3.46 28.76 0.10 20 KD3-56.50 0.88 34.88 33.76 21 KD3-75.38 0.03 32.87 14.44 22 KD3-91.40 17.31 30.29 1.49 23 KD95、6-24.87 0.48 26.13 8.64 24 KD8-26.84 1.64 23.82 27.56 25 KD8-36.70 1.30 24.42 21.62 26 KD9-12.46 9.61 29.50 0.18 27 KD9-35.10 0.21 29.45 0.14 28 KD9-55.90 0.12 32.91 14.75 29 KD9-76.82 1.59 34.66 31.25 30 KD15-14.55 1.02 28.50 0.32 31 KD15-34.63 0.86 28.55 0.27 合 计172.42 232.11 901.11 485.94 表3.1.2-96、1 b矿层厚度及品位变化系数计算表a矿层:赋存于陡山沱组中上部,矿体区内全长约2200m,厚1.9017.45m,平均6.99m,变化系数65.26%。矿石总体为薄层条带状砂屑白云质磷块岩,矿石自然类型单一,顶、底均含有少量砾屑。矿石中单工程P2O5含量21.9929.37%,平均26.38%,变化系数8.36%;单工程酸不溶物含量7.8714.85%,平均11.68%,变化系数19.41%(表3.1.2-2)。矿体厚度变化规律较为明显,以背斜轴部为界,西翼表现为沿倾向由东向西逐步变厚趋势,由北往南至8勘探线逐渐变薄至尖灭。东翼则北部矿区边缘有少量产出外,往南则无矿产出。序号工程号厚度(m)P97、2O5() 单工程厚度极值均值均差平方均方差变化系数()单工程P2O5()极值均值均差平方均方差变化系数()1 ZK2145.42 1.9017.456.99 2.46 4.56 65.26 23.89 21.9929.3726.38 6.20 2.21 8.36 2 ZK2167.23 0.06 23.40 8.88 3 ZK40217.45 109.41 27.76 1.90 4 ZK6023.16 14.67 27.71 1.77 5 ZK60412.58 31.25 26.50 0.01 6 ZK8007.22 0.05 29.05 7.13 7 KD3-12.98 16.08 26.98、43 0.00 8 KD3-26.37 0.38 24.70 2.82 9 KD3-49.18 4.80 25.90 0.23 10 KD3-613.86 47.20 25.88 0.25 11 KD3-810.81 14.59 26.19 0.04 12 KD6-19.24 5.06 29.37 8.94 13 KD8-12.96 16.24 28.05 2.79 14 KD8-42.36 21.44 29.36 8.88 15 KD9-22.26 22.37 24.83 2.40 16 KD9-48.22 1.51 21.99 19.27 17 KD9-62.54 19.80 24.59 99、3.20 18 KD15-21.90 25.91 29.21 8.01 合 计125.74 353.29 474.81 82.74 表3.1.2-2 a矿层厚度及品位变化系数计算表3.1.2.3 矿石质量1、矿石结构、构造(1)矿石结构矿石具凝胶结构、内碎屑结构,现分述如下:凝胶结构:是相对的低能环境中磷酸盐直接从介质中析出,经胶体聚沉和藻类粘结而成的初始结构,它主要由光性非晶质碳氟磷灰石胶状集合体组成,常含不规则状砂屑条带,此类结构普遍发育于b矿层中部及上部致密状、粉状含砂屑白云质磷块岩中。内碎屑结构:磷酸盐呈砂细砂级内碎屑被泥质、白云质、磷质及硅质所填间。内碎屑颗粒往往具塑性变形特征。此类100、结构遍及a矿层条带状白云质磷块岩和b矿层下部炭泥质磷块岩中。a矿层大多数为细砂级内碎屑,粒径0.050.15mm,少数为中粗砂级内碎屑,粒径0.22mm,富含炭泥质及黄铁矿包体,填间物为泥质及白云质。为混浊低能环境沉积。b矿层下部为粉砂级内碎屑,粒间孔隙被炭质、泥质、硅质填间。为相对闭塞的泻湖环境沉积。(2)矿石构造矿石有致密块状、粉粒状,页片状、条带状构造四种。致密块状构造:磷酸盐呈隐晶质凝胶状形成致密块体,含少量不规则砂屑条带。此类构造发育于b矿层中部及上部致密状、粉状含砂屑白云质磷块岩中。粉粒状构造:磷酸盐呈颗粒状、假鲕状松散堆积而成,磷酸盐颗粒呈圆形、椭圆形,粒径0.11mm,一般0.101、51mm,此类构造发育于b矿层中部及上部致密状、粉状含砂屑白云质磷块岩中。页片状构造:磷酸盐呈粉砂级内碎屑分布于炭泥质基底上,因粉砂级内碎屑分布的呈层性而形成页片,此类构造发育于b矿层下部炭泥质磷块岩中。条带状构造:由磷酸盐与碳酸盐(白云石)矿物相互呈条带组成。磷质条带由砂屑状磷酸盐颗粒紧密堆集而成,条带宽窄、疏密不一,一般每10cm厚度内含0.52cm厚磷酸盐条带35条,宽者磷酸盐与碳酸盐(白云岩)各成510cm的互层状。此类构造遍及发育于a矿层条带状白云质磷块岩中。2、矿物成分(1)矿石矿物b矿层主要矿石矿物为胶状隐晶质胶磷矿,为无定形状。偶见粒屑颗粒,呈圆形、椭圆形球粒,粒度多为0.1m102、m0.5mm,多已重结晶为显微纤维状磷灰石。矿石矿物含量5575%。见磷质真菌及藻类生物遗迹。a矿层主要矿石矿物胶磷矿多为隐晶质胶状,呈圆、椭圆砂屑产出,部分重结晶为显微纤维状磷灰石,砂屑粒度0.1mm0.4mm,分布不均,富集成厚薄不一的条带,厚数毫米,在富磷条带中,白云石及少量绿泥石作为砂屑的胶结物存在,矿石矿物含量5055%。(2)脉石矿物b矿层脉石矿物以白云石为主,次为炭质、石英,偶见黄铁矿。白云石:呈他形粒状,粒度多在0.05mm以下,不均匀星散分布。含量10%。炭质:为非晶质无定形物,呈细分散状、不规则团块状分布。含量510%。石英:有陆源粉砂和成岩自生石英两种,含量5%。前者为次103、棱角状粉砂粒(粒度0.050.1mm),部分粉砂还包裹于磷质砂屑之中。自生石英呈他形粒状,粒度多在0.02mm以下,常聚集成团块或条带,这种常含炭质等包裹体,石英总量中自生石英占约80%。a矿层脉石矿物以白云石为主,次为黄铁矿、石英、炭质等。白云石:呈不规则团块状、条带状、脉状分布于胶磷矿中。白云石呈他形粒状,粒度0.050.5mm。含量2530%。石英:呈他形半自形状,系成岩自生成因,呈单晶粒状或聚集成团块分布于主要分布于胶磷矿中,单晶粒度0.050.15mm。团块最大者0.5mm左右。含量5%。黄铁矿:呈自形半自形粒状,粒度多在0.05mm以下,星散分布于白云石和胶磷矿中。含量5%。炭泥质104、:常聚集成粒状(粒度多在0.05mm以下),主要分布于胶磷矿中。含量5%。(3)矿物共生组合矿石中的矿物共生组合可分六类:b矿层磷块岩矿物共生组合碳氟磷灰石白云石组合。碳氟磷灰石单磷酸盐组合。碳氟磷灰石自生石英、玉髓炭泥质组合。矿石中的矿物共生组合可分六类:a矿层磷块岩矿物共生组合碳氟磷灰石碎屑石英水云母组合。碳氟磷灰石碎屑石英白云石水云母组合。碳氟磷灰石白云石组合。3、矿石的化学成分矿石中的有益有害成分含量及有关参数如表3.1.2-3。综合研究矿石中主要组分情况,可规纳出如下特征:(1)有益组分P2O5含量及其变化规律区内a矿层和b矿层P2O5含量相对稳定,从品位变化系数可以看出,属均匀极均105、匀矿床。沿矿层柱状方向,P2O5含量在a矿层(条带状砂屑白云质磷块岩)内,中部高,一般2830%,向上随白云质条带增多由富变贫,一般2225%,向上随砂质粘土质渐增也由富变贫,一般2022%。P2O5含量在b矿层中无明显变化规律。沿走向,b矿层中部及上部致密状、粉状含砂屑白云质磷块岩P2O5含量变化不大,由南西向北东略有升高;b矿层下部炭泥质磷块岩P2O5含量变化较大,由南西向北东逐渐降低,乃至于由炭泥质磷块岩变为含磷炭质泥岩;a矿层条带状砂屑白云质磷块岩P2O5含量变化不大,由南西向北东略有升高。沿倾向,b矿层中部及上部致密状、粉状含砂屑白云质磷块岩P2O5含量变化不大,由北西向南东有所升高106、,增幅不大;b矿层下部炭泥质磷块岩P2O5含量变化较大,由北西向南东逐渐降低,以至由炭泥质磷块岩变为含磷炭质泥岩;a矿层条带状砂屑白云质磷块岩P2O5含量变化不大,由北西向南东略有下降。(2)主要杂质组分的含量及其变化特征矿石中的主要组分和主要杂质组分含量因矿石类型不同而存在很大差异,如致密状、粉状含砂屑白云质磷块岩中的P2O5、CaO、CO2、F四项组分总量均值高达89.53%,MgO、SiO2、Al2O3、TFe2O3四项主要杂质组分总量均值仅为8.83%。而含炭泥质砂屑磷块岩中的P2O5、CaO、CO2、F四项组分总量均值仅为59.57%,MgO、SiO2、Al2O3、TFe2O3四项主107、要杂质组分总量均值则高达26.04%。显然要对矿石质量作出确切而全面的评价,必须对矿石中的杂质含量及其变化特点加强研究。矿石中的主要杂质组分含量及其变化总的特点是因矿石自然类型不同而异,与原始沉积环境密切相关,与后期氧化作用关系不大。致密状、粉状含砂屑白云质磷块岩(b矿层中部及上部),以MgO、SiO2、Al2O3三项主要杂质组分含量低为特点,沿走向和倾向变化都不大,由南西向北东和由北西向南东均呈逐渐降低趋势。含炭泥质砂屑磷块岩(b矿层下部),以高SiO2为主要特点。沿走向由南西向北东SiO2大幅升高,变化呈下弧线形;MgO呈上弧线形下降;Al2O3呈下弧线形大幅升高;TFe2O3呈平缓下弧线108、形逐渐升高。沿倾向由北西向南东SiO2呈上弧线形下降;MgO呈平缓下弧线形逐渐升高;Al2O3有所升高,变化呈抛物线形,TFe2O3呈下弧线形逐渐下降。条带状砂屑白云质磷块岩(a矿层),以SiO2较高为特点。沿走向由南西向北东SiO2略有下降,变化呈平缓斜线;MgO、Al2O3、TFe2O3无明显变化。沿倾向由北西向南东SiO2有所升高,呈平缓下弧线形上升;MgO、Al2O3、TFe2O3无明显变化。(3)矿石中主要化学组分的赋存状态根据岩矿鉴定和矿石化学分析研究,各主要化学组分的赋存形式与矿物成分的关系如下:P2O5:各种磷酸盐矿物的组分。CaO:主要为碳酸盐,次为碳酸盐(白云石)矿物的组成109、成分。MgO:白云石的组分。CO2:主要为碳酸盐矿物(如白云石)的碳酸根,部分为磷矿物及有机质组分。Al2O3:为水云母等粘土矿物及海绿石的组分。SiO2:有两种赋存形式,一是赋存于矿石中的自生石英、碎屑石英及玉髓等硅质矿物,二是赋存于粘土矿物中的硅酸盐。F:与P2O5密切相关,是磷矿物的组分。3.1.2.4 矿石类型和品级1、矿石自然类型根据矿石颜色、结构构造等宏观特征,将区内磷块岩分为三个自然类型,现自上而下将各自然类型矿石特征分述如下:致密状、粉状含砂屑白云质磷块岩:赋存于b矿层中部及上部,矿石呈深灰、灰黑色,具凝胶结构和隐晶结构,条带状构造。主要矿物为胶状隐晶质胶磷矿,为无定形状,偶见110、粒屑颗粒,多已重结晶为显微纤维状磷灰石,含量5560%。在胶磷矿中分布着不规则团块状、条带状白云石,呈他形粒状,粒度0.05mm0.5mm不等,含量2530%。石英呈他形-半自形状,系成岩自生原因,呈单晶粒状或聚集成团块分布于胶磷矿中,单晶粒度0.05mm0.15mm,团块最大者0.5mm左右,含量5%。黄铁矿呈半自形自形状,粒度多在0.05mm以下,星散分布于白云石和胶磷矿中,含量5%。炭质常聚集成粒状(粒度0.05mm以下),主要分布于胶磷矿中,含量5%。含炭泥质砂屑磷块岩:赋存于b矿层下部,矿石呈黑色,具砂屑结构,块状构造。主要矿物胶磷矿为隐晶质,部分重结晶为显微纤维状磷灰石,集合体呈圆111、形、椭圆形球粒,粒度多为0.1mm0.5mm,含量75%。分布于砂屑球粒间的填隙物白云石、石英和炭质等,白云石呈他形粒状,粒度多在0.05mm以下,不均匀星散分布,含量5%。石英有陆源粉砂和成岩自生石英两种,前者为次棱角状粉砂粒(0.05mm0.1mm),部分粉砂还包裹于磷质砂屑之中,自生石英呈他形粒状,粒度多在0.02mm以下,常常聚集成团块或条带,石英总量中自生石英占约80%,石英在矿石中含量10%。炭泥质为非晶质无定形物,呈细分散状,不规则团块状分布。砂屑及填隙物中均有分布。黄铁矿呈他形粒状,粒度0.01mm左右,星散分布,含量510%。偶见磷质真菌及藻类生物。条带状砂屑白云质磷块岩:为112、a矿层矿石自然类型,矿石呈灰、深灰色,具砂屑结构,条带状构造。主要矿物胶磷矿多为隐晶质胶状,呈圆、椭圆砂屑产出,部分重结晶为显微纤维状磷灰石,砂屑粒度0.1mm0.4mm,分布不均,富集成厚薄不一的条带,厚数毫米,在富磷条带中,白云石及少量绿泥石作为砂屑的胶结物存在,含量5055%。白云石呈半自形粒状,粒度多在0.1mm左右,颗粒间常分布着隐晶泥质物,含量30%。黄铁矿呈半自形-自形粒状,粒度多在0.04mm以下,少数达0.1mm,不均匀分布,在富磷条带中,黄铁矿主要被包裹于砂屑之中,少量分布于砂屑间颗粒中,含量10%。%石英呈次棱角状,为陆源砂屑,粒度在0.05mm以下,含量10%。2、矿石113、工业类型根据组合分析结果统计,结合磷矿石工业类型划分及参考标准,按矿石自然类型划分如下:致密状、粉状含砂屑白云质磷块岩: P2O5平均含量为31.87%,HP平均含量为4.39%,CaO/ P2O5比值为1.49,属碳酸盐型磷块岩矿石。含炭泥质砂屑磷块岩:P2O5平均含量为19.14%,H P平均含量为26.33%,CaO/ P2O5比值为1.60,属混合型磷块岩矿石。条带状砂屑白云质磷块岩:P2O5平均含量为26.57%,HP平均含量为13.31%,CaO/ P2O5比值为1.53,属混合型磷块岩矿石。3、矿石品级根据磷矿一般工业指标,P2O5含量30%为级品,P2O5含量3024%为级品。114、矿区内二个资源/储量估算分层中,b矿层单工程P2O5平均含量27.12%,a矿层单工程P2O5平均含量25.44%,a矿层+b矿层单工程P2O5平均含量26.06%。因此,无论从全区还是资源/储量估算分层看,其矿石品级均属级品。3.1.2.5 顶底板及夹石1、顶板b矿层直接顶板为灰、浅灰色厚层含磷细晶白云岩,时夹磷块岩条带及硅质岩团块(照片4),普遍具磷酸盐化,厚0.603.39m,平均1.40m。 P2O5含量0.4613.99%,平均5.35%。2、夹层a、b矿层之间有一较稳定夹层(G)。厚08.40m,平均3.96m。是b矿层底板,同时是a矿层顶板。总体为灰色厚层含磷细晶白云岩,上部时为115、黑色含磷炭质泥岩。上部黑色含磷炭质泥岩偶夹含炭泥质砂屑磷块岩。局部全层相变为含磷炭质泥岩或含磷粉砂岩。P2O5含量7.7112.08%,平均8.86%。3、底板a矿层直接底板为灰、灰绿色薄层细中粒含磷粘土质砂岩,间夹不稳定灰色含磷细晶白云岩,普遍具磷酸盐化,厚度为0.555.36m,平均1.61m。P2O5含量1.0113.47%,平均5.72%。3.2 矿石资源/储量3.2.1 工业指标本次勘探资源量估算工业指标,经请示省厅地勘处同意,仍采用详查阶段的工业指标,参照磷矿地质勘查规范(DZ / T 0209-2002),对可采厚度做了变动后,确定为本次磷矿勘探工业指标主要内容如下:1、质量指标116、边界品位 P2O5含量12%。;工业品位 P2O5含量15%;2、开采技术条件最低可采厚度 1.0m;夹石剔除厚度 1.0m;3.2.2 勘探报告提交及批准的资源量根据xx省地矿局一一五地质大队xx年2月提交的xx省xx县xx矿段资源/储量核实补充勘探报告,矿区准采标高(1130-850m标高)范围内磷矿石资源量核实如下:a矿层+ b矿层:(111b)储量为410万吨,(122b)储量为976万吨,(333)资源量为813万吨。(111b)(122b)(333)资源/储量为2199万吨。3.2.3 设计范围本次可研设计范围为全矿区平面范围、准采标高(1130-850m标高)内所有可采矿体。本项117、目设计分两个独立的采区分区开采,以两个采区同时开采达到设计的70万吨/年生产能力。其中二采区设计划分为东、西两个矿段接替开采,先采西矿段,后采东矿段,东、西矿段矿体叠合处预先留设隔离矿柱确保后期开采西矿段时不受下部采矿影响。3.3 对矿区地质勘探报告的评述及建议3.3.1 地质勘探工作概况根据xx省地矿局一一五地质大队从2013年5月开始,至2013年12月结束野外地质工作并于xx年2月提交的xx省xx县xx矿段资源/储量核实补充勘探报告。该报告目前正上报xx省国土资源厅评审、批准备案。3.3.2 对地质勘查报告的评述及建议3.3.2.1 对地质勘查报告的评述本次勘探工作查明了矿段内地层分布范118、围及矿体的赋存规律,查明了主矿体的形态、规模、产状、厚度和品位变化情况。对矿石类型、质量及其分布特征已经查明。查明了矿区矿体地质特征、构造及其岩浆活动,查明了矿段水文地质、工程地质、环境地质及开采技术条件。3.3.2.2 存在问题及建议1、矿区内的矿床开采技术条件属于复合问题的复杂型矿床。建议在以后的工作中对矿段的水文地质工程地质条件进一步详细查明。2、矿区内还伴生铀、碘和稀土矿。建议下步企业可加强对伴生资源的研究和利用,以便能更好合理的利用的资源,为企业创造更好的效益。3.4 建设期探矿3.4.1 勘查工程布置及控制程度1、基本网度的确定根据上述勘查类型的划分,按磷矿地质勘查规范附录,控制的119、矿产基础储量(122b)基本工程间距沿走向为400m,沿倾向为200m,勘查基本网度定为:(122b) 300200m对浅部有坑道分布的范围,充分利用现有坑道,布置坑道采样工程,圈算(111b)资源量。因此本次补充勘探(111b)工程网度定为:(111b) 200100m2、勘查工程布置由于区内矿体均呈隐伏状产出,对深部无坑道分布的范围,勘查工程以钻探为主。对有坑道分布的范围,勘查基本网度加密一倍布置,充分利用现有坑道工程及对其有必要的井下施工,使矿区总体勘查程度达到勘探。3、控制程度(1) 对矿体的控制根据本次补勘施工的10个钻孔、坑道地质编录及周边钻孔资料,矿区a、b两矿层均存在无矿地段和120、不可采天窗。a层矿西翼表现为沿倾向由东向西逐步变厚趋势,由北往南逐渐变薄至尖灭。东翼则北部矿区边缘有少量产出外,往南则无矿产出。b层矿西翼北厚南薄趋势,出现不可采天窗,向南逐渐变薄至尖灭。东翼主要表现为沿背斜轴往东逐步变薄至zk213处尖灭。沿走向往南至zk400变薄至尖灭。本次勘探工作无坑道控制的部分以钻探为主,施工过程中由于避让高压电线、民房、陡壁、河道等造成部分钻孔不同程度偏离勘探线,沿矿体走向上局部工程间距略大于400m。坑道控制的部分,勘探加密采样坑道的布置,根据补勘设计详查工程间距的基础上加密一倍(沿走向200m、沿倾向100m)。施工过程中由于地下井巷必须为见矿坑道,见顶、底板(121、厚度1m),空间不宜过高、顶板稳定性较好等条件的限制,导至取样点与点之间的规律性较差,不同程度偏离勘探线,沿矿体走向上局部工程间距略大于200m,沿矿体倾向上也有少数工程间距略大于100m,其余工程间距均小于100m。(2) 对断层的控制区内对矿体造成破坏的断层主要有为北北东向逆断层F25、F26、F27,其次为F12 、F42正断层。其中F26有ZK400、ZK600二个工程控制;F27 ZK400、ZK600二个工程控制;F12、F25、F42各有一个工程控制。(3)对边界的控制矿区东边界有ZK400及老虎洞磷矿采矿权区ZK319两个工程控制;北边界有老虎洞磷矿采矿权区ZK302、ZK30122、3、ZK218三个工程控制和西边界有ZK800及xx背斜磷矿整装勘查项目的ZK011二个工程控制。矿区到目前为止施工的钻孔对矿体、断层、边界的控制程度总体达到勘探设计要求。3.4.2 基建探矿工程量估算截止2013年12月,xx矿段补充勘探地质工作共完成的主要地质工作有:12000矿区地形地质图测量、110000矿区水工环地质图修测、探矿钻孔施工与编录、勘探线剖面及工程点测量、各类样品取样及分析测试等。具体实物工作量见表3.4.2-1。 表3.4.2-1 勘探阶段完成主要实物工作量一览表 工作项目计量单位完成工作量一、测量1、12000勘探线地形测量km9.52、工程点测量个353、井下巷道测123、量km35.25二、地质测量1、12000矿区地质图修测km25.462、12000勘探线剖面地质测量km9.53、井下地质编录km35.254、110000矿区水、工、环地质图修测km25.46三、钻探1、钻探施工及编录m/孔2606.47四、采样与测试1、基本分析样件7822、组合分析样件43、全分析样件24、内检样件305、外检样件303.5 水文地质3.5.1 区域水文地质矿区所处构造部位为扬子准地台黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形区,区内构造线呈北北东向展布。东部为xx向斜,西部为平寨向斜及翁初王卡褶断带,两者间为矿区所在的xx高坪背斜,矿区位于xx背斜南扬起端,为主要岩溶裂隙水分布124、区。本区地貌受构造、岩性及新构造运动控制,总体山脉走向及沟谷展布与主体构造线一致,呈北北东向。地貌成因类型以构造剥蚀为主,次为岩溶地貌和构造侵蚀类型。流经本区的主要河流为岩根河、xx河、英坪溪,属长江流域乌江水系。乌江为区域性排水基准面,标高+484m。xx高坪背斜核部为青白口系鹅家坳组(Qbe)和南华系上统南沱组(Nh2n)构成的隔水底板,此层系矿体底板,岩性为浅变质的薄至中厚层变余粉砂岩、变余凝灰岩夹玻屑凝灰岩、泥质胶结的冰碛砾岩和泥岩,为良好隔水层。矿体赋存于震旦系下统陡山沱组(Z1d),岩性为白云岩、硅质岩、磷块岩和含磷细砂岩组合,其与上部震旦系上统灯影组(Z2dn) 白云岩构成了本区125、矿坑主要的充水岩层,含有岩溶裂隙水。在此含水层之上,分布有寒武系下统牛蹄塘组和明心寺组第一段(1n+1m1)炭质页岩、粉砂岩和粘土岩。为良好的上覆隔水层。上述含水层与隔水层平面上以xx背斜为核心,由内向外平面相间呈带,垂向上相间呈层,构成的矿床主要充水含水层陡山沱组+灯影组为主要含水体的封闭系统,该系统为区内完整的水文地质单元。拦马坳扁担山一线为单元的地表水及地下水分水岭。分水岭以南地表水和地下水向南径流,汇入乌江水系清水河;分水岭以北地表水(岩根河水)、地下水向北径流,汇入乌江水系马颈河。单元中地下水的补给来源为大气降水,受地形条件和地质构造控制从南向北径流,岩根河为区内的主要地表干流,天然126、条件下为单元中地下水的排泄场所,在xx矿段一带由于灯影组含水层(Z2dn)出露地表,为潜水区,大气降水直接通过白云岩中发育的溶蚀管道和溶蚀裂隙下渗补给地下水。3.5.2 矿区水文地质3.5.2.1 矿区水文概况矿区水文地质工作程度较高,19751976年,中国人民解放军0932部队进行了1:20万xx幅区域水文地质调查,并在xx县城、高坪附近及英坪矿段南段等地施工抽水钻孔五个,为区域水文地质条件的认识提供了基础资料。1974年,xx省地矿局一一五地质大队在开展xx矿区大塘矿段详勘的同时,进行了1:1万的矿区水文地质调查,其范围涵盖了本次工作的勘查范围。工作中,对矿区西侧的主要河流岩根河进行了观127、测,并对出露的主要泉水点进行了系统观测、取样等工作。20032011年,xx省地矿局一一五地质大队对矿区外围涌水孔的涌水量、水头高度、水温等进行了观测、取样工作,并收集了附近温泉作为饮用水的水质分析资料。区内水文地质工作程度较高,资料系统。现对矿区水文地质概况简述如下:1、地形地貌矿区地貌类型属构造剥蚀低中山,地势呈东西高中部低凹的地形特征。最高点位于矿区东部老虎洞以南一带,海拔高程+1260.40m,最低点位于矿区西部岩根河谷一带,海拔高程+995.6m,高差264.80m,地形切割相对高差50100m。 主要水系岩根河从矿区西侧自南向北流过,河床标高为970.0m,为矿区当地排水基准面。山128、脉走向与矿区主体构造走向一致。2、气象矿区属亚热带大陆性季风气候,潮湿多雨,根据xx县气象站资料统计,多年平均降雨量1146.3mm,最大年降雨量1503.1mm,最小年降雨量974mm。每年4月中下旬至11月为雨季,多大、中雨和暴雨,其中又以4、5、6月雨量最为集中,且多雷暴雨。12月有雪,4月底5月初常有冰雹。12月至翌年三月多雾和雾雨。本区潮湿多雨,相对湿度一般80%左右。最高气温34,最低气温-5,12月至翌年2月有间断冰冻。本区多为南风和北风交替,春、夏季多南风,秋、冬季多北风。历年最大风速18m/s,年平均风速1.612.47m/s。3、地表水区内主要地表水为岩根河,属乌江二级支流129、(一级支流马颈河),发源于南部英坪矿区拦马坳一带,流域范围较大约120km2,由南向北从矿区西侧流过,是矿区附近最大的地表水体,在碳酸盐岩出露区,河谷深切。其动态受降雨量控制,历年最大洪水流量41252l/s,平水期流量1288l/s,枯水期流量871.718l/s。河床标高+970.0+995.6m,纵坡降0.7%。地表水的走势受地形、地貌限制,地表水多呈溪流及散流汇入岩根河。岩根河自然状态下沿途接受大气降水通过地表径流的短暂补给和河谷两侧泉的补给,其动态受降雨量控制,表现为降暴雨后24小时河水径流量迅速增加、水质因含泥砂量增加而变浊,降雨结束后浸透数小时河水径流量迅速减小,一天左右恢复正常130、。岩根河除接受大气降水补给外,主要接受不稳定的矿坑排水的补给,在不考虑大气降水的情况下,动态特征主要受矿坑排水影响。3.5.2.2 地下水类型及岩层含水性矿区范围内出露的地层主要为震旦系上统灯影组(Z2dn)、下统陡山陀组(Z1d)、 南华系南沱组(Nh2n)、青白口系鹅家坳组(Qbe)。地下水可分为岩溶裂隙(溶洞)水、基岩裂隙水、松散沉积物孔隙水三种类型。岩溶裂隙水赋存于Z1d 、Z2dn白云岩内;基岩裂隙水赋存于Qbe、Nh2n基岩裂隙内;松散沉积物孔隙水含水赋存于第四系松散堆积物中。各组地层含(隔)水性特征具体如下:1、松散沉(堆)积物孔隙含水岩组是指不整合覆于各时代地层之上自然堆积于地131、表的第四系土层、人工堆填于地表的采矿弃土弃碴、河谷低阶地的卵砾石层及碎屑岩全风化层,为季节性含水层。该类岩土结构松散,含孔隙水,富水性及透水性与其成因、物质成份、颗粒粒度级配、堆积年代等有关,多数透水性中等到弱,季节性含水。具体表现为:丰水期有泉出露,泉流量差异大,动态变化大,平水期泉常断流,枯水期完全干涸。该层厚度总体较小且分布面积有限。对矿床的充水影响不大。2、基岩裂隙含水岩组Qbe+Nh2n:厚度大于100m。岩石为浅变质薄至中厚层变余凝灰质粉砂岩、变余凝灰质粘土岩、泥质胶结的冰碛砾岩和泥岩,为矿系直接底板。在断层带附近及近地表,节理裂隙发育,含基岩裂隙水,富水性弱,主要表现为隔水。3、132、岩溶裂隙含水岩组Z1d +Z2dn:为本矿区的主要出露地层。岩性为粉至细晶白云岩,藻粉晶白云岩、团块状硅质白云岩及磷块岩、含磷细砂岩组成。厚度264.21313.23m,平均282.85m。岩溶裂隙发育,在20个大气压下测得岩石有效孔隙率为2.36710.90%,部分钻孔不同程度揭露溶蚀裂隙,个别钻孔揭露溶洞,溶洞规模小,溶洞与溶洞连通性较差,未发现地下暗河。其富水性相对于石灰岩含水层较均匀,钻孔施工时钻遇此层冲洗液的漏失量大小与所处构造部位有关。富含岩溶裂隙(管道)水。3.5.2.3 断裂带水文地质特征本矿区主要地质构造包括xx背斜和断裂构造。主体构造发育方向以北北东为主、其次是北西向和近东133、西向。各组断层水文地质特征如下:1、xx背斜是矿区一级构造。核部出露地层为震旦系下统陡山陀组,出露宽度由南向北逐渐变窄,向南因上覆地层遭受剥蚀而变宽,两翼出露地层为震旦系上统灯影上统Z2dn2、Z2-p、Z2dn1。背斜西翼,岩层倾向北西,倾角一般1020,东翼岩层倾向南东,倾角急剧变陡,一般5080。区内枢纽倾向为北东24左右,倾伏角为1215。背斜轴面倾向为290300,倾角为70左右。2、断裂构造矿区断裂构造发育,以北北东向为主,其次为近东西向、北西向和北东向断层。其中北北东向断裂是区内形成的早期断裂,受所有组向断层改造。其它几个组向断层彼此改造不明显,属区内形成较晚的同期断裂。现对区内134、主要断层描述如下:(1)纵断层分布于xx背斜轴部和东翼,规模较大,纵贯南北。构造型式在剖面上表现为由东向西斜冲,常造成地层叠复。主要发育F25、F26、F27、三条逆断层。F25:发育于xx背斜近轴部位,北部自二坡头一带进入矿区,呈北北东向展布,南部自xxxx乡一带延出矿区,区内走向延伸长约1500m。具强烈挤压特征,镜面及擦痕明显,倾向100110,倾角6874。据邻区xx县老虎洞磷矿(采矿权区)钻孔ZK303、ZK401、ZK411 、ZK501、ZK502揭露,破碎带宽118m,破碎带在白云岩中构造岩主要为角砾岩,角砾成分为粉晶白云岩,角砾大小为2243mm,呈棱角、次棱角状,基底式胶结135、,胶结物为白云质。破碎带在碎屑岩中构造岩主要为压碎岩,岩石层理紊乱。断距550m。逆断层。F26:发育于xx背斜近轴部位,北部自二坡头一带进入矿区,呈北北东向展布,南部自xxxx乡一带延出矿区,区内走向延伸长约1700m。倾向100110,倾角7075。据邻区xx县老虎洞磷矿(采矿权区)钻孔ZK411、ZK431 、ZK501、ZK502揭露,破碎带宽12m,构造岩主要为角砾岩,角砾成分为粉晶白云岩,角砾大小为22105mm,呈棱角、次棱角状,基底式胶结,胶结物为白云质。断距70120m。逆断层。F27:发育于xx背斜近轴及东翼,呈北北东向展布,北部自二坡头一带开始,北部自xxxx乡一带出矿区136、,区内走向延伸长约2000m。倾向110120,倾角7580。据邻区xx县老虎洞磷矿(采矿权区)ZK411、ZK431、ZK501三个钻孔揭露,破碎带孔段13m,构造岩由角砾岩和压碎岩组成,压碎岩为白云岩,角砾岩角砾成分为粉晶白云岩,角砾大小为22158mm,呈棱角、次棱角状,基底式胶结,胶结物为白云质。断距170310m。逆断层。(2)横断层F12:发育于花京以东牛栏枰以西一带,近东西向展布,区内走向延伸长950m,断面擦痕发育,断面倾向25,倾角约69。破碎带宽510m,破碎带在白云岩中构造岩主要为角砾岩,角砾成分为粉晶白云岩,角砾大小为52108cm,呈棱角、次棱角状,基底式胶结,胶结物137、为白云质。破碎带在塑性碎屑岩中构造岩主要为压碎岩,岩石层理棱乱。沿破碎带常有泉点分布。正断层断距不明。3.5.2.4 地下水的补、径、排矿区地表大面积出露含水层灯影组(Z2dn),为潜水区。地下水的补、径、排条件如下:1、地下水的补给条件天然条件下,矿区内含水层中地下水的补给主要是大气降水的垂向补给,大气降水对含水层的补给与区内地形条件、地表出露岩层的岩性和裂隙发育程度的关。由于矿区灯影组白云岩透水层地表大面积出露,为潜水区,大气降水直接通过白云岩中发育的溶蚀管道和溶蚀裂隙下渗补给地下水。大气降水直接向地下入渗。对矿区地下水系统而言,来自该补给源的补给量是比较大的。除天然条件下的补给外,矿区在138、开采条件下,一旦地下水系统改变,矿井中的地下水水位低于岩根河河床时,岩根河地表水将会在灯影组白云岩透水层河段沿各种溶蚀裂隙和溶蚀管道下渗补给地下水。2、地下水的径流条件在天然条件下,受矿区最低侵蚀基准面控制,地下水由河床两岸向河床汇集,总体迳流方向南西往北东迳流,与区域地下水流向基本一致。由于矿山生产开采,矿区的多个矿井排水点,其总排水量接近200l/s,矿区已形成了一个地下水位持续下降、范围不断扩大的降落漏斗。该降落漏斗的存在和扩展,在从根本上改变了区内地下水动力场,也改变了地下水的径流方向,从而导致区内地下水原始状态下的由南向北径流变为由四周向降落漏斗中央径流,随着后续的矿山开采和地下水疏139、干,地下水由四周向降落漏斗中央径流的现象更加突显。3、地下水的排泄条件矿区地下水的排泄受地形条件和地质构造的控制。首先,区内地下水的排泄场所为岩根河,河床标高+970.0m(当地侵蚀基准面),而矿层分布标高8501130m,矿层分布标高总体低于当地侵蚀基准面;其次,矿区位于xx背斜南扬起端,构造部位相对较低,来自构造较高部位的地下水补给水源丰富,矿床主要充水含水层灯影组白云岩暴露于地表,为潜水区。因此无论是地形条件因素还是地质构造因素均不利于地下水的排泄。3.5.2.5 矿床充水因素分析1、矿床充水水源直接充水水源:区内从矿体在剖面上的空间位置看,矿层位于Z1d上部,其底板(Z1d下部、Nh2140、n、Qbe)均为隔水层,底板不充水;矿层直接顶板为 Z2dn白云岩,溶蚀管道和溶蚀裂隙发育,具有良好透水性和储水空间,含丰富的岩溶水,因此,灯影组白云岩中的地下水是区内矿床的直接充水水源。间接充水水源:一是岩根河从矿区西侧流过,河床标高+970m(当地侵蚀基准面),矿层分布标高+850+1130m,矿体绝大部分位于河床标高之下,地表水岩根河天然条件下对矿床充水不影响,然而矿区在开采状态下,矿井中的地下水水位低于岩根河河床时,岩根河地表水有可能在灯影组白云岩河床段渗漏侧向补给进入矿坑,成为矿床间接充水水源;二是矿区灯影组白云岩透水层暴露地表,大气降水直接通过白云岩中发育的溶蚀管道和溶蚀裂隙下渗补141、给地下水,成为矿床间接充水水源。2、矿床充水通道自然通道:矿坑主要充水含水层Z2dn中相互导通的节理裂隙、溶蚀孔隙是矿坑主要充水通道;断层破碎带中的节理裂隙、溶蚀孔隙密集发育带是矿坑的充水通道,断层破碎带往往是矿坑集中涌水或突水地带。人为通道:主要是矿山采矿过程中不断产生和加剧的裂隙通道,其次是矿山勘查时施工的钻孔通道。3、充水强度采矿过程中,多数情况下矿坑顶板及周围普遍面状渗水、滴水,水量与裂隙的多少和规模密切相关,裂隙数量愈多、张性程度愈大,涌水量就愈大。多数情况下的矿坑涌水,往往具有流量小、速度慢、水压低、充水强度较低的特点,这种充水方式破坏性小,矿坑排水可控性高。采矿过程中,若矿坑揭露142、断层破碎带特别是导水断层破碎带时,往往集中突水,具有水量大、流速快、水压高、充水强度大等特点。这种矿坑突水破坏性大,普遍造成矿山人员财产巨大损失,因此采矿过程中邻近断层特别是导水断层破碎带时,必须制定相应的安全防治措施。3.5.2.6 矿床水文地质类型矿层位于当地侵蚀基准面以下,地形不利于排水,直接含水层暴露地表的潜水区,富水性强,矿井排水量大,岩根河在未来矿井开采条件下可能向矿井间接充水,矿区地质构造复杂,位于xx背斜南扬起端,为顶板直接充水的岩溶充水矿床,水文地质条件中等复杂。3.5.2.7 矿坑涌水量预测1、计算范围的确定本次矿坑涌水量计算,以a矿层底板大于+850m标高范围所含矿石的水143、平投影面积为计算范围,面积F850m=279907m2。2、计算思路本方法是在拟开采区范围内,根据矿区现开采状态下,6个生产井在920m开采标高下的疏干排水量,采用比拟法预测+850m开采标高下的疏干排水量Q850m。根据实测矿段内各钻孔终孔静止水位,通过统计分析,求出矿段内含水层平均静止水位标高为+958.59m。表3.5.2.-1 钻孔静止水位统计表钻孔号 静止水位(m)ZK214964.54ZK216812.87ZK402957.46ZK600104262ZK602909.58ZK604972.33ZK8001027.75ZK1000965.16ZK1200975.03静止水位平均值:9144、58.59m3、比拟法预测矿坑涌水量经调查,至2013年6月止,该矿山建设有6口井,均在开采过程中。矿井的矿坑涌水量分别为Q2=3840m3/d、Q3=4320m3/d、Q6=1600m3/d、Q8=875m3/d、Q9=1680m3/d、Q15=1848m3/d。据此得出:在920m开采标高下所含矿石的水平投影面积为F920m=605069m2,矿山排水量为Q920m= 14163m3/d。 根据公式 最终预测的矿坑涌水量结果为Q850m= 8824.21m3/d。4、矿井涌水量预测评价用“比拟法”进行矿坑涌水量计算,结果与实际有一定出入,但相差不大,其精度也相对较为准确。其原因在于:该矿山145、建设有6口井,均在开采过程中,分布范围大致均匀覆盖本矿区,基本能代表矿区地下水的水文地质情况。基于以上因素,最终预测的矿坑涌水量与实际有一定偏差,建议矿山建井及开采过程中,加强对矿坑涌水量进行实时监测,做好防护措施。3.5.2.8 供水水源矿区附近一带主要地表水源为岩根河,岩根河河水水水量大、水质良好,经简单处理后可作为生产生活用水水源,亦可以此建成大型供水水源地。3.5.3 矿山水文地质工作未来矿山开采中,应采取防范措施,包括建立水量监测点,巷道内设排水沟等。同时在水文地质条件复杂或接近水源可疑地段,应坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则,采取“防、堵、疏、排、截”综合146、防治水措施,实施超前探水后再掘进。矿段地层受多序次、多级断裂的影响,节理裂隙发育、断裂较发育。矿段内遇断层、断裂破碎带和溶蚀小孔密集带时,可能发生暂时性的溃水现象或地下水集中成股流状态。为防止突水事件发生,故在掘进过程中,必须采取超前探水等措施。3.6 工程地质3.6.1 工程地质条件1、岩土分类及其工程地质特征根据矿区矿石类型选定合适的采样点,采样前事先按设计部门要求按分层在钻取岩芯中用连续取样法捡取物理力学试验样品进行测试,样品长度10cm,并用纸和保鲜薄膜分别包装。试验样品采自邻矿区(老虎洞磷矿区)先后揭露的钻孔,共采样98件。依据邻区老虎洞磷矿岩矿物理力学试验样品检测报告数据,按各分层147、样分类统计其平均值,其统计结果取值见表3.6.1-1。表3.6.1-1 岩石物理力学测试统计表据岩土物理力学指标,将勘查区内岩(土)划分为松散岩类岩组、软质岩组、硬质岩组。(1)松散堆积层为第四系残坡积粘土、含砾亚粘土、人工堆积的废渣。主要分布在矿区平缓斜坡地带,厚136.26m,其成因类型主要为坡洪积,有少量残积。物质结构松散、力学强度低。在边坡地带易产生局部滑坡。工程地质性质差。(2)较软质岩组包括南华系上统南沱组(Nh2n)灰绿色、紫红色冰碛砾岩及青白口系鹅家坳组(Qbe)中等风化带的变余砂岩,为强度低、稳定性较差的软质岩组,抗风化能力弱,易风化形成斜坡并堆积较厚的残坡积层。工程地质性质148、较差。(3)较硬质岩组包括灯影组(Z2dn)白云岩及陡山沱组(Z1d )磷块岩、硅质岩。为整体强度高,岩体稳定的硬质岩组,稳定性较好。工程地质性质较好。2、结构面分级及其工程地质特征根据地面调查及钻孔揭露显示,矿区内的结构面主要有以下、级。(1)级结构面主要包括F25、F26、F27、F12断层。F25:发育于xx背斜近轴部位,北部自二坡头一带进入矿区,呈北北东向展布,南部自xxxx乡一带延出矿区,区内走向延伸长约1500m。具强烈挤压特征,镜面及擦痕明显,倾向100110,倾角6874。破碎带宽118m,破碎带在白云岩中构造岩主要为角砾岩,角砾成分为粉晶白云岩,角砾大小为2243mm,呈棱角149、次棱角状,基底式胶结,胶结物为白云质。破碎带在碎屑岩中构造岩主要为压碎岩,岩石层理紊乱。断距550m。F26:发育于xx背斜近轴部位,北部自二坡头一带进入矿区,呈北北东向展布,南部自xxxx乡一带延出矿区,区内走向延伸长约1700m。倾向100110,倾角7075。破碎带宽12m,构造岩主要为角砾岩,角砾成分为粉晶白云岩,角砾大小为22105mm,呈棱角、次棱角状,基底式胶结,胶结物为白云质。断距70120m。F27:发育于xx背斜近轴及东翼,呈北北东向展布,北部自二坡头一带开始,北部自xxxx乡一带出矿区,区内走向延伸长约2000m。倾向110120,倾角7580。破碎带孔段13m,构造岩150、由角砾岩和压碎岩组成,压碎岩为白云岩,角砾岩角砾成分为粉晶白云岩,角砾大小为22158mm,呈棱角、次棱角状,基底式胶结,胶结物为白云质。断距170310m。F12:发育于花京以东牛栏枰以西一带,近东西向展布,区内走向延伸长950m,断面擦痕发育,断面倾向25,倾角约69。破碎带宽510m, 破碎带在白云岩中构造岩主要为角砾岩,角砾成分为粉晶白云岩,角砾大小为52108cm,呈棱角、次棱角状,基底式胶结,胶结物为白云质。破碎带在塑性碎屑岩中构造岩主要为压碎岩,岩石层理棱乱。沿破碎带常有泉点分布。断距不明。(2)级结构面为岩石中普遍发育的裂隙、溶蚀裂隙和层理。裂隙宽0.0010.20m,长度一般151、不大于2m,延深不大。本组结构面严格受断层和岩性控制。近断层破碎带和硬质岩石中较发育。碳酸盐岩中的宽大溶隙和溶洞,沿张性节理和层理发育。(3)级结构面包括细小的风化节理和劈理。风化节理呈网纹状发育,分布于地表浅部;劈理主要发育于断层上盘,多垂直于层面,主要破坏岩体的整体性,在其密集发育地段,岩体碎裂。3、风化带的划分及其特征(1)强风化带一般分布于第四系土层之下,厚度受母岩和构造控制。碎屑岩强风化岩石多呈褐黄色至浅黑灰色,锤击音浊,易粉碎,常呈碎块状或球状,岩心呈土状及碎屑状。强风化岩层中,节理裂隙密集发育,岩石多具散体结构。(2)弱风化带一般断续分布于强风化带之下、新鲜母岩之上,岩石颜色变浅152、构造节理发育,裂面常见铁质浸染,但岩石基本保留母岩结构。3.6.2 矿体及其顶底板的稳固性依据邻区老虎洞磷矿岩矿物理力学试验样品检测报告数据及本矿区野外水文地质、工程地质编录资料,进行统计分析得出本矿区岩矿体工程地质性质如下:1、顶板全矿区矿体地表出露较少多呈隐伏状产出,风化作用较弱。矿层直接顶板由深灰色厚层含磷泥至粉晶白云岩和含硅质岩团块白云岩组成。所含磷块岩条带及硅质岩团块导致岩石软硬不均,硬、脆、碎为其主要特点。节理及裂隙发育,易将岩石切割成大小不等的碎块。该层平均块体密度为2.84kN/m3,孔隙率为2.41%,吸水率为2.20%,抗压强度为56.2MPa,抗拉强度0.683.64M153、Pa,内摩擦角为39.8度,内聚力为4.6MPa,野外钻孔编录资料统计RQD值为0%61%,据此,该层稳定性较差。2、夹层G矿体的夹层(也是b矿层的直接底板,a矿层的直接顶板)为深灰色中厚层含磷泥至粉晶白云岩和白云岩组成。所含磷块岩条带导致岩石软硬不均,硬、脆、碎为其主要特点。节理及裂隙发育,易将岩石切割成大小不等的碎块。该层平均块体密度为2.86kN/m3,孔隙率为6.23%,吸水率为0.54%,抗压强度为2.9MPa,抗拉强度0.743.98MPa,内摩擦角为28.8度,内聚力为4.5MPa,野外钻孔编录资料统计RQD值为0%47%,据此,该层稳定性差。3、底板矿体直接底板(也是a矿层的直154、接底板)为深灰色薄层条带状细-中粒含磷细砂岩夹含磷细晶白云岩和白云岩及少量白云质粘土岩组成。该层平均块体密度为2.80kN/m3,孔隙率为2.1%,吸水率为0.7%,抗压强度为36.2MPa,抗拉强度0.724.36MPa,内摩擦角为38.7度,内聚力为4.8MPa,野外钻孔编录资料统计RQD值为61%86%,据此,该层物理力学指标稳定,协调变形能力较强,为工程地质性能较好的岩组,稳固性较好。4、矿体本矿区矿体的原矿岩石为磷块岩,常含炭质。节理发育,具层状构造。据可选性试验样测试,原矿莫氏硬度为57,矿石堆比重为1.8,矿石真比重为2.89。通过表62可知,矿体块体密度为2.772.98kN/155、m3,孔隙率为2.613.95%,吸水率为0.520.97%,抗压强度为3.438.7MPa,抗拉强度4.745.96MPa,内摩擦角为36.6度,内聚力为3.7MPa,野外钻孔编录资料统计RQD值为0%72%,据此,该层工程地质特性复杂多变,稳固性总体较差。总体上,矿区岩矿体工程地质性质较差。3.6.3 工程地质类型矿区矿体多呈隐伏状产出,零星地表出露,地质岩性较复杂,地质构造发育,风化及岩溶作用中等,或有软弱夹层及局部破碎带和饱水砂层层影响岩体稳定,局部地段易发生矿山工程地质问题。勘查区矿床工程地质勘查类型属于可溶盐类中等复杂型矿床。3.6.4 主要工程地质问题 矿区内在矿体露头部位,松散156、覆盖层直接压矿,矿体的直接顶板岩石质量在大部分地段是劣质的,其岩体的完整性较差,在矿山开采时,巷道内会出现掉块和坍塌现象。建议开采时,保留一定宽度的支撑矿柱,视实际情况加强支护。3.7 环境地质3.7.1 现状环境地质评价1、区域稳定性本区位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形区,据贵阳府志及xx、福泉县志记载:1495年至今,本区发生过有感地震19次,其中以1819年9月14日贵定地震最强(与本矿区直距45km),其震级相当于5级,震中烈度相当于度,影响范围250km。其余均为烈度小于度的轻微震。根据我国主要城镇抗震设防裂度、设计基本地震加速度和设计地震分组规定,本矿区为度地震区,设157、计基本加速度为0.02g,第一组。历史上未发生5级以上破坏性地震,为区域稳定地段,一般建设工程可不设防,重要建筑设施需按规定设防。2、污染评价及放射性本矿段内自然条件下,当地生活废水排放、废弃物的堆存,对环境有一定影响。矿床开采废弃物(弃碴)对环境的污染主要是尾碴中的有害元素对自然环境有较大影响,需采取有效措施进行防治。3、环境工程地质及水文地质评价矿区矿体多呈隐伏状产出,地表零星出露,地质岩性较复杂,地质构造发育,风化及岩溶作用中等,或有软弱夹层及局部破碎带和饱水砂层层影响岩体稳定,局部地段易发生矿山工程地质问题。为顶板直接充水的岩溶充水矿床,水文地质条件复杂。4、地质现状评价区内滑坡、崩塌158、泥石流等地质灾害现象总体较少,但在矿体地表附近由于人工采矿活动影响,滑坡及崩塌现象不同程度普遍存在。目前,矿山正在进行大型采矿活动,对环境造成了严重破坏。该采矿活动将产生大量废渣,由于堆填厚度等构成的堆渣体边坡高度大,引发渣体边坡滑坡、滑塌及雨季泥石流等地质灾害的可能性大,对地质环境破坏较大。5、水污染现状评价区内水质资料较丰富,早在七十八十年代,我队先后两次对勘查区北倾伏端转背岩温泉S36两次取样(现已断流),水质分析如表63;通过对钻孔ZK306、ZK507和生产井(老虎洞磷矿井)取样按全分析标准送样(现已断流),分析结果见表64,灯影组地下水水化学类型为HCO3-CaMg型水。据水样化159、验结果资料:地表水通过对岩根河棉花寨和田坝长观断面附近取样分析,总大肠杆菌群高达1600个/升。地下水通过对老虎洞磷矿涌水孔ZK507和生产副斜井取样分析,总大肠杆菌群也达到2050个/升。由此可见,勘查内地表水和地下水均存在总大肠杆菌群超标,尤其是地表水,污染源来自岩根河两岸化工厂、村寨的人畜粪便等垃圾。地表水:根据对有矿坑地下水混入的岩根河勘查区入口、出口和无矿坑地下水混入的麻池河、白沙河进行同时监测的结果表明:岩根河氨氮、悬浮物、总磷、砷、硫化物五项指标偏高,说明岩根河沿岸矿井排出的地下水对环境有轻度污染。地下水:根据老虎洞磷矿区地下水人工露头生产井、钻孔ZK311监测的采样检测结果:水160、化学类型为HCO3-CaMg型水,各项指标正常,说明区内地下水未受污染。可用于生产,经简单处理后可作除饮用外的其它生活用水。环境地质勘查类型通过以上对矿区现状地质环境评价,可知现状条件下,区内无重大污染源,无热害,地表水、地下水污染程度较低,现状条件下,区内无地质灾害,区内地质环境条件中等。参照矿区水文地质工程地质勘探规范(GB1271991),勘查区地质环境质量中等。3.7.2 环境地质勘查类型通过以上对矿区现状地质环境评价,可知现状条件下,区内无重大污染源,无热害,地表水、地下水污染程度较低,现状条件下,区内无地质灾害,区内地质环境条件中等。参照矿区水文地质工程地质勘探规范(GB12719161、91),勘查区地质环境质量中等。3.7.3 未来环境地质条件预测评价本矿区由于矿体厚度较大,连续性较好,顶板岩层硬而脆,且节理发育,为深部开采,最低开采水平为+850m,因此矿体开采时可能会产生局部地表塌陷,破坏自然地形地貌,诱发地质灾害,从而破坏自然生态环境。由于区内为潜水区,充水含水层灯影组白云岩出露于地表,未来大型开采有可能造成地表、泉点水源枯竭。1、水污染评价区内地表水和地下水的污染程度较低,在矿床开采过程中,废石中有害元素对地表地下水会造成一定污染,应加以防范。矿体开采疏排的地下水,可用于生产,经过净化处理达标后还可作为生活用水,应加以综合利用。2、水均衡评价该矿区为含水层灯影组白云162、岩出露于地表的潜水区。后期随着开采的逐步深入,由于大降深强烈疏干,必然引起矿区Z2dn地下水位下降,可能会造成小规模地面塌陷,从而导致所有的涌水孔(井)干涸,影响村民生活。地表溪流及邻近矿山矿坑水都汇聚到岩根河。由于在矿区内岩水与岩根河有直接水力联系,为了防止以后疏干漏斗扩展到那里,使其成为矿床充水水源,同时也为了减少排水的工作量,因此在矿区上游直接与含水层接触岩根河段河道进行防治处理。利用河道内砾石丰富,采用水泥混凝土对河底及护坡进行处理,加强对岩根河河床的治理,最终开采不会造成地表水的干涸。因此,地下开采总体对地表河流、泉水及村民正常生活有一定的影响,但影响不大,应加以防治。3、地质评价(163、1)矿渣的堆放:一方面岩矿石中的少量离子被淋滤水带出,对附近水质会产生一定污染;另一方面,在暴雨季节易引发不良工程地质现象,应加以重视和防治。(2)地质灾害:矿区岩层多具层状及碎裂结构,从而导致强风化层厚度较大、岩质松软、整体性差,在矿山建设开采过程中人工开挖形成的地势陡峻部位和各种结构面发育地段(断层带及其附近50m),较易发生浅层滑坡和崩塌,应加以防治。(3)随着以后开拓、开采深度的加深,地压活动会增大,巷道出现岩爆可能性增大。可能产生的工程地质问题有巷道顶板掉块、坍塌、冒顶等。因此巷道、采矿场设计的同时对坑道围岩稳定作支护设计,按照工程的不同用途、在矿山生产中的重要程度、岩石组合类型、地164、质构造发育强烈程度,对各个工程巷道各岩性段选择不同的支护方法。在采矿过程中还要注意留一些保安矿柱等措施,从而减少岩爆发生的可能性。3.7.4 开采中的防水、治水问题未来矿坑涌水除了受岩溶裂隙及断裂破碎带发育程度控制外,还取决于岩根河灯影组白云岩河段渗漏程度。矿山在开采过程中,一是当揭露宽大的岩溶裂隙及断裂破碎带时,会发生流量较大、流态稳定的突水,应注意防治;二是必须对矿区上游岩根河河床中的灯影组白云岩河段进行治理,防止开采条件下地表水沿该河段进入矿坑。本矿区地质构造复杂,矿坑涌水量较大,建议在开采过程中,在井巷建设实施阶段,对矿坑涌水量进行实时监测,根据实时情况及时修正矿坑涌水量,调整排水方案165、。矿体开采疏排的地下水,可用于生产,经过净化处理后还可作为生活饮用水,应加以综合利用。4 主要建设方案4.1 建设规模及产品方案4.1.1 建设规模1、矿石的需求磷矿作为我国紧缺矿种之一,由于用途广泛,需求量非常大。根据市场分析,矿石需求较大,应扩大矿山生产规模。2、资源/储量情况根据xx省地矿局一一五地质大队xx年2月提交的xx省xx县xx矿段资源/储量核实补充勘探报告,矿区准采标高(+1130+850m标高)范围内磷矿石资源量核实如下:a矿层+ b矿层:(111b)储量为410万吨,(122b)储量为976万吨,(333)资源量为813万吨。(111b)(122b)(333)资源/储量为2166、199万吨,可动用资源储量为1951.1万吨。从矿山磷矿保有资源量情况来分析,矿山建设规模宜达到中型规模以上,以利于矿山资源储量的合理开发利用。3、开采技术条件该矿山矿层赋存较稳定,a、b矿层平均厚度分别在5m左右,矿层为缓倾斜倾斜矿体,矿层为薄中厚矿体,矿层顶、底板稳定性好。设计采用地下开采,采场采用无轨设备开采,矿体开采技术较好,适宜建设中型规模以上的矿山,以利于矿山资源储量的合理开发利用。4、生产能力方案比选方案一:按矿山原建设规模30.0万吨/年考虑,矿山服务年限约56年,服务年限偏长。方案二:根据矿山资源量及当地磷矿市场需求情况,矿山建设规模按70.0万吨/年设计,以两个采区同时生产167、达到设计生产能力,每个采区生产能力为35万吨/年,矿山服务年限约24年,较为合理。5、建设规模经综合比较,本方案推荐采用方案二,即建设规模为70.0万吨/年。本次可研根据矿床开采技术条件、所采用的采矿方法,经用矿山所布置的回采工作面计算、矿山合理服务年限等验证矿山采矿生产能力可达到70万t/a。4.1.2 产品方案本矿山所采矿石主要供给xxxx磷业有限公司下属选矿厂,因此矿山产品方案为磷矿石原矿。4.2 矿床开采方式根据矿体的赋存条件,采用地下开采方式。4.3 厂址方案4.3.1 采选工业场地平面布置本项目设计分两个独立的采区分区开采,以两个采区同时开采达到设计的70万吨/年生产能力。每个采区168、各布置一个工业场地,一采区工业场地布置在矿区西部,二采区工业场地布置在矿区北部。工业场地包括主斜井、辅助运输井以及配套的辅助生产设施。井下生产出的矿石经过主斜井提升至井口后,卸入储矿场。采矿工业场地主要建构筑物主要由空压机房、采场机修间等组成。4.3.2 风井工业场地本项目井下采区走向较长,工作面分散,一采区利用原有的两个风井工业场地,分别位于采区南、北翼。二采区前期利用原有两个风井工业场地,分别位于东、西两翼,后期在二采区中部增设一个风井工业场地,风井工业场地主要布置有通风机房。4.4 开拓运输方案根据矿体赋存条件、地形地质条件,结合所选择的工业场地布置,确定一、二采区均采用斜井开拓方案,主169、斜井采用胶带运输,辅助运输采用斜坡道无轨运输。主斜井负责提升井下产出原矿,辅助运输井负责人员出入、材料设备运输及进新鲜风流等。4.5 运输方案内部运输主要为矿石及废石,井下矿石及废石经装车、卸载、转载后,最后经主斜井提升至地面,卸入储矿场或临时废石堆场。外部运输主要为原矿及废石、消耗材料的运输,地面工业场地内矿石通过汽车运输至选矿厂,废石直接销往当地建筑材料加工厂。当地社会运力富裕,矿山已协调委托社会运力承担本矿外部运输。5 采矿5.1 矿山现状、开采范围、开采对象及开采顺序5.1.1 矿山现状xx矿区xx矿段为一生产矿井,原核定生产规模为30.0万吨/年,2010年8月矿山委托xx新思维矿业170、工程设计评估有限公司分别编制了xx省xx县磷化公司xx矿区xx矿段2号井技改开采方案设计、xx省xx县磷化公司xx矿区xx矿段3号井技改开采方案设计、xx省xx县磷化公司xx矿区xx矿段6号井技改开采方案设计、xx省xx县磷化公司xx矿区xx矿段9号井技改开采方案设计,2、3、6、9号井技改开采方案设计经xx工学院采矿工程科技咨询服务有限公司专家组评审通过并下发了专家评审咨询意见。根据矿山各个分井开采方案设计,xxxx集团xx县磷化公司xx矿区xx矿段采用六个独立的分井开采,即2、3、6、8、9、15号井,以六个分井同时开采达到核定的30.0万吨生产能力。每个分井均采用斜坡道开拓、无轨设备运输171、,目前各分井主要开拓工程已施工完成了大部分,部分开拓系统已形成,浅部磷矿石已采空。5.1.2 开采范围及开采对象根据xx省国土资源厅2010年2月颁发的采矿许可证,xx县磷化有限责任公司xx矿区xx矿段矿区范围由11个拐点圈定,矿区面积1.6767km2,开采深度:+1130+850m,开采方式:露天/地下开采,原核定生产规模:30万吨/年,有效期限:2010年2月2020年7月,其拐点坐标见下表5.1.2-1。表5.1.2-1 矿区范围拐点坐标一览表点 号54坐标系80坐标系XYXY12996645364426452996588.3336442572.03522995140364423202172、995083.3336442247.03532994105364418152994048.3336441742.03542994105364415352994048.3336441462.03552995000364419702994943.3336441897.03562996020364422052995963.3336442132.03572995825364417452995768.3336441672.03582995510364415502995453.3336441477.03592994900364409102994843.3336440837.0351029949003644173、05752994843.3336440802.035112996640364418902996583.3336441817.035矿区面积:1.67672 ; 开采深度:+1130m+850m标高矿区内有a层矿和b层矿两层磷矿,均产于震旦系上统陡山沱组内,在a层矿与b层矿间含有一明显夹层,主要由磷质白云岩夹含磷炭质泥岩组成,平均厚3.96m,P2O5平均含量为8.86,其走向、倾角、倾向与a、b矿层一致。为降低矿石贫化,推荐按不剔除夹石或分采分运回采方案,本次委托设计开采对象为采矿证许可证范围内 +1130m+850m标高之间的a矿层、b矿层。5.1.3 采区划分矿山原有开采系统生产能力小,工174、作面较分散,不易管理,矿山整合、扩能后,整个矿山划分为一、二两个采区分区开采,每个采区生产能力为35万吨/年,以两个采区同时开采达到70万吨/年的生产能力要求。采区划分以F42断层为界,F42断层以西为一采区,F42断层以东为二采区。其中二采区设计划分为东、西两个矿段接替开采,先采西矿段,后采东矿段。根据矿体赋存情况,西矿段开采a、b两层矿,东矿段开采上层b矿层。东、西矿段矿体叠合处预先留设隔离矿柱确保后期开采西矿段时不受下部采矿影响。5.1.4 开采顺序及首采地段开采顺序从上往下、从两端向中央开采,同一分段上a、b矿层同时回采,其中上层矿b矿层超前下层矿a矿层50m以上。5.1.5 开采方式175、根据矿区地质条件,矿体埋藏较深,如采用露天开采,不但对环境有较大的破坏,而且矿山剥离量大、投资高、占地多,因此设计确定采用地下开采方式。5.2 矿山工作制度、生产能力、服务年限5.2.1 矿山工作制度矿山采用连续工作制,年工作330d,每天3班,每班8h。5.2.2 矿山生产能力及验证根据委托书要求,结合矿体赋存条件、矿石储量、采矿方法等因素确定地下开采生产能力为70万t/a磷矿原矿。下面按以下几种方法计算和验证矿山生产能力:1、按合理的经济服务年限验证根据xx省地矿局一一五地质大队xx年2月提交的xx省xx县xx矿段资源/储量核实补充勘探报告,矿区准采标高(+1130+850m标高)范围内磷176、矿石资源量核实如下:a矿层+ b矿层:(111b)储量为410万吨,(122b)储量为976万吨,(333)资源量为813万吨。(111b)(122b)(333)资源/储量为2199万吨,动用资源储量为1951.1万吨。根据以下公式计算地下生产服务年限为:式中:T经济合理服务年限,a;A矿山年产量,70万t/a;Q资源总储量;E地质影响系数,0.95;回采率,80;贫化率,8;根据计算,当矿山生产能力为70万t/a时,矿山总的服务年限为24a,可以满足中型矿山服务年限的要求。2、按同时布置的工作面计算生产能力矿山设计两个采区同时开采,每个采区生产能力为35万吨/年,根据采区现状及开拓系统布置,177、每个采区设计采用两翼同时开采,单分段开采(主要开拓工程两翼生产分段布置在不同标高),每一翼同时回采a、b矿层,其中上层矿b矿层超前下层矿a矿层50m以上,同时每个回采矿房分别布置一个采准矿房,即每个采区共布置4个回采面工作面、4个采准工作面、2个掘进工作面。根据采用的采矿方法、出矿方式和矿体厚度,一个采场班生产能力80吨班,每天三班生产,年工作330天,采场生产能力计算如下:采场年生产能力=4803303=31.68(万吨)根据矿山采准、掘进工作面布置情况,采准、掘进副产矿石按矿块回采量的20%计,副产矿石量为6.34万吨/年,单采区生产能力为38.02万吨/年,全矿生产能力为76.04万吨/178、年,满足矿山70.0万吨/年生产能力要求。3、矿山生产能力的确定通过以上两种方法计算和验证,矿山采矿生产能力确定为70万t/a是合适的。5.2.3 矿山可采资源储量及服务年限1、矿山工业资源储量根据xx省地矿局一一五地质大队xx年2月提交的xx省xx县xx矿段资源/储量核实补充勘探报告,矿区准采标高(+1130+850m标高)范围内磷矿石资源量核实如下:a矿层+ b矿层:(111b)储量为410万吨,(122b)储量为976万吨,(333)资源量为813万吨。(111b)(122b)(333)资源/储量为2199万吨。根据矿山地质构造及矿体稳定性,矿山(111b)、(122b)资源可信度系数取179、1,(333)取0.8。矿区工业资源储量=(111b)+(122b)+(333)0.8 =2036.4(万吨)2、矿山可动用资源储量可动用资源储量=工业资源储量-永久矿柱损失量=2036.4-95.3=1951.1(万吨)矿柱留设原则: 在矿区边界保护矿柱留20米。 地表露头矿体及采空区保护矿柱留20m。 井筒保护矿柱按照设计崩落角下划至矿体,再向外留20m。 地面村寨、公路保护矿柱按照设计崩落角下划至矿体,再向外留20m。永久性矿柱损失量计算公式: QS/cosMdK10-4 =95.3(万吨) 式中: Q:永久性矿柱损失量(万t) S:矿体井筒保护矿柱的水平面积(m2) M:矿石的平均厚度180、(m):矿石的平均倾角(度)d:矿石比重(t/m3)K:资源可信度系数3、采矿回采率本矿设计采用房柱法采矿,参考类似矿山开采情况,设计采矿回采率取80%。4、矿山采出矿量采出矿量 =可动用资源储量采矿回采率 =1560.9(万吨)5、矿山服务年限矿山采出矿量为1560.9万吨,建设规模为70.0万吨/年,矿石贫化率参照当地类似的地下磷矿山取8%,则服务年限为:矿山服务年限= 矿山可采储量/设计生产能力(1矿石贫化率)=1560.9/70(18%)=24(年)5.3 开拓运输系统5.3.1 岩体移动范围的确定5.3.1.1 崩落范围的确定本设计开采范围内矿体为缓倾斜矿体,根据矿岩物理力学性质和所181、采用的采矿方法,参照类似矿山的实际指标,用类比法确定上、下盘崩落角为65,走向岩体崩落移动角为70,据此圈定可能的崩落移动范围。5.3.1.2 保安矿柱的留设矿区内采矿影响区域内的地表建筑物全部搬迁,对地表河流、公路及布置在顶板内的主要开拓工程留设保安矿柱,共计95.3万t。5.3.1.3 岩移和地压监测设计配备必要的岩移和地压监测设备、专职安全人员和救护设施,以加强坑内与地表的岩体移动和地压监测,掌握井下和地表的变化情况,发现问题及时采取安全措施,避免安全事故的发生。5.3.1.4 分段高度及划分本矿山为缓倾斜矿体,矿块不划分中段,按照10m垂高划分一个分段回采。一采区南翼首采分段为+940182、m分段,北翼首采分段为+920m分段。二采区首采矿段西翼首采分段为+900m分段,东翼首采分段为+990m分段。5.3.2 井口及工业场地位置选择1、井口位置选择的原则(1)井筒落脚点应位于或靠近储量中心,有利于降低大巷运输费用、通风费用,保持两翼均衡生产和采区的正常接替。(2)少压或不压矿,减少井筒及工业场地矿柱损失。(3)利于井底车场布置,尽量减少石门长度。(4)井筒不穿老空区及其冒落带,减少井筒支护及维护费用。(5)初期大巷长度短,建设投资省。(6)尽量选择在地形比较平坦的地方,有利于结合地形布置地面生产系统,减少土石方工程量。(7)井口工业场地应避开地面滑坡、岩崩、泥石流等有地质灾害危183、险的地段。(8)少占或不占良田。(9)井口应满足防洪设计标准,工业场地的选择必须符合环境保护的要求。(10)遵循“有利生产,方便生活”的原则,井口位置应与外部建设条件相协调。2、影响井口位置选择的主要因素影响井口位置选择的主要因素有矿井外部建设条件、地形地貌、井田构造、矿层赋存、资源/储量分布、首采区位置、工业场地压矿情况,矿层开采技术条件、矿井技术装备与开采工艺等。(1)交通运输条件本矿山所采矿石主要供给xxxx磷业有限公司下属选矿厂,根据矿山目前建设情况,矿山个采区已建有矿区公路通往选矿厂。矿井技改可能后,现有公路客运可以满足矿山外部运输。(2)水源矿区内有当地主要水系岩根河从矿区西侧自南184、向北流过,河内四季常年有水,流量较大,完全能满足矿山生产需水量。矿山井下涌水量大,水质较好,井下涌水抽至地表经净化消毒处理达标后可以用于矿山生产。矿山生产用水主要利用处理后的矿井水,不足部分由岩根河水补充。(3)电源矿山有两路供电电源,主供电电源由xx县青坑变电所提供,电压等级为10kV ,备用电源由xx乡变电所引出一回路10kV电源。矿井采用双回路供电,电源稳定、可靠。3、井口及工业场地位置选择依据根据矿井的井田范围,地形情况、矿层赋存条件、外部公路运输情况等,其井田范围的地形高差较大,给井口及工业场地位置选择带来困难。工业场地选择主要考虑以下几个因素:(1)工业场地应选择在地势较为平坦,交185、通较为便利的地方,本区属高原中山峡谷地貌,可供选择的工业场地较少。(2)井田浅部小窑较多,井口及工业广场选择应尽量避开老窑采空区。(3)井口及工业广场应尽量靠近公路,以减少外运费用提高经济效益。(4)井口及工业广场的选择应考虑少占良田好土,少拆迁或者不拆迁村庄或房屋;工程地质较好的地段,节省初期投资和缩短建井工期。4、井口及主要工业场地方案选择(1)一采区方案一:在采区中东部,8、9#拐点之间的岩根河西侧较平缓的缓坡上。方案二:在采区中东部,8#拐点附近的岩根河东侧较平缓的缓坡上。设计根据地形地貌特点、矿界划定、工程地质条件及井下矿层赋存情况综合分析,方案一所选位置大致在采区中部,两侧矿层走向186、长度较均衡、靠近公路,且主要井筒布置可以避开岩根河,井筒布置安全性较方案二高,因此选择方案一,井口及主要工业场地布置在采区中东部,8、9#拐点之间的岩根河西侧较平缓的缓坡上。(2)二采区方案一:在采区北西部,原1号平硐附近、岩根河东侧较平缓的缓坡上。方案二:在采区西部,7#拐点附近的岩根河东侧较平缓的缓坡上。设计根据地形地貌特点、矿界划定、工程地质条件及井下矿层赋存情况综合分析,方案一所选位置大致在采区中部,两侧矿层走向长度较均衡、靠近公路,且主要井筒布置可以减少压矿,因此选择方案一,井口及主要工业场地布置在采区北西部,原1号平硐附近、岩根河东侧较平缓的缓坡上。5.3.3 开拓运输方案的选择1187、开拓方案初选xx矿段开采标高为+1130m+850m,目前矿山共建设有六个生产系统分区独立开采,生产较分散,不宜管理。原有生产系统均采用斜坡道开拓、无轨设备运输,六个生产系统主要开拓工程已基本完成,本次矿山技改扩能设计,拟整合原有多点、分散开采的生产系统,提高采区生产能力。本次技改可能设计提出以下两个开拓运输方案:方案一:两个采区分区开采利用矿山原有开拓工程,整个矿山整合为两个独立的采区分区开采,每个采区生产能力为35万吨/年,以两个采区同时开采达到70万吨/年的生产能力要求。采区划分以F42断层为界,F42断层以西为一采区,F42断层以东为二采区。其中二采区设计划分为东、西两个矿段接替开采188、,先采西矿段,后采东矿段。根据矿体赋存情况,西矿段开采a、b两层矿,东矿段开采上层b矿层。东、西矿段矿体叠合处预先留设隔离矿柱确保后期开采西矿段时不受下部采矿影响。(1)一采区一采区设计采用斜井开拓、胶带运输,井下采用无轨设备作为辅助运输。主斜井井口布置在采区中部,井口标高+1000m,主斜井在矿层底板以方位角185、倾角17布置至+853m标高,在井筒内安装胶带运输机,作为采区矿石、废石主要运输通道。主斜井在+853m、+910m标高矿层底板内分别设置一条分支转载皮带,每条转载皮带巷上方设置两个溜井矿仓,井下采掘工作面矿石、废石装车后,利用汽车运输卸至转载皮带上方的矿仓内,矿石通过振动放矿机189、给到转载皮带上,再通过转载皮带转卸至主斜井运输皮带提升至地表。利用原有的6、8、15号井三条斜坡道作为辅助运输井,辅助斜坡道掘进由矿层顶板穿矿层至底板后,在底板内布置折返式斜坡道,斜坡道在每个分段布置分段石门揭露矿体,井下采掘工作面矿石、废石利用铲运机装车后沿分段平巷、石门运输至转载皮带巷上部矿仓。一采区利用原有的6、15号回风井作为整合后的两条风井,形成中间进风、两翼回风的对角式通风系统。工作面布置辅助运输斜坡道两翼,从两翼往中间退采。采区共布置4个回采工作面、4个采准工作面、2个掘进工作面,生产能力满足35.0万吨/年设计要求。(2)二采区二采区设计划分为东、西两个矿段接替开采,先采西矿段190、,后采东矿段。根据矿体赋存情况,西矿段开采a、b两层矿,东矿段开采上层b矿层。东、西矿段矿体叠合处预先留设隔离矿柱确保后期开采西矿段时不受下部采矿影响。二采区设计采用斜井开拓、胶带运输,井下采用无轨设备作为辅助运输。主斜井井口布置在采区北西部,井口标高+990m,主斜井从矿层顶板以方位角308、倾角18穿层布置至+921m标高,再在矿层底板内由+921m标高折返布置至+853m标高。在井筒内安装胶带运输机,作为采区矿石、废石主要运输通道。主斜井在+853m标高矿层底板内设置一条分支转载皮带,转载皮带巷上方设置两个溜井矿仓,井下采掘工作面矿石、废石装车后,利用汽车运输卸至转载皮带上方的矿仓内,矿191、石通过振动放矿机给到转载皮带上,再通过转载皮带转卸至主斜井运输皮带提升至地表。利用原有的3号斜坡、9号平硐作为辅助运输井,辅助运输井掘进由矿层顶板穿矿层至底板后,在底板内布置折返式斜坡道,斜坡道在每个分段布置分段石门揭露矿体,井下采掘工作面矿石、废石利用铲运机装车后沿分段平巷、石门运输至转载皮带巷上部矿仓。初期开采西矿段时利用原有的3、9号回风井作为整合后的两条风井,形成中间进风、两翼回风的对角式通风系统。后期开采东矿段时在初期主斜井+921m标高布置一条胶带运输斜巷至东矿段+870m标高。在+870m、+880m标高矿层底板内分别设置一条分支转载皮带,每条装载皮带巷上方设置两个溜井矿仓,井下192、采掘工作面矿石、废石装车后,利用汽车运输卸至转载皮带上方的矿仓内,矿石通过振动放矿机给到转载皮带上,再通过转载皮带转卸至主运输皮带。后期利用原有2、9号斜坡道作为辅助运输井,揭露矿体在底板内布置折返式斜坡道。在采区中部新增一条回风井作为后期开采东矿段主要回风通道。工作面布置辅助运输斜坡道两翼,从两翼往中间退采。采区共布置4个回采面工作面、4个采准工作面、2个掘进工作面,生产能力满足35.0万吨/年设计要求。方案二:三个采区分区开采根据矿区矿层赋存情况,上层矿b矿层主要分布在矿区西部、北部、北东部,下层矿a矿层主要分布在矿区西部、北部,分布区域比b矿层小,a矿层往矿区东部尖灭界线为由矿区北东部矿193、区中部延伸的斜线。根据矿层赋存情况,整个矿山整合为三个独立的采区分区开采,一、二采区生产能力为30万吨/年,三采区生产能力为10万吨/年,以三个采区同时开采达到70万吨/年的生产能力要求。采区划分矿区以主要断层及a、b矿层赋存情况变化分界线分界。F42断层以西为一采区,F42断层以东至a矿层尖灭界线为二采区,a矿层尖灭界线往东为三采区。(1)一采区一采区设计采用斜井开拓、胶带运输,井下采用无轨设备作为辅助运输。主斜井井口布置在采区中部,主斜井在矿层底板以方位角185、倾角17布置至+853m标高,在井筒内安装胶带运输机,作为采区矿石、废石主要运输通道。主斜井在+853m、+910m标高矿层底板194、内分别设置一条分支转载皮带,每条转载皮带巷上方设置两个溜井矿仓,井下采掘工作面矿石、废石装车后,利用汽车运输卸至转载皮带上方的矿仓内,矿石通过振动放矿机给到转载皮带上,再通过转载皮带转卸至主斜井运输皮带提升至地表。利用原有的6、8、15号井三条斜坡道作为辅助运输井,辅助斜坡道掘进由矿层顶板穿矿层至底板后,在底板内布置折返式斜坡道,斜坡道在每个分段布置分段石门揭露矿体,井下采掘工作面矿石、废石利用铲运机装车后沿分段平巷、石门运输至转载皮带巷上部矿仓。一采区利用原有的6、15号回风井作为整合后的两条风井,形成中间进风、两翼回风的对角式通风系统。工作面布置辅助运输斜坡道两翼,从两翼往中间退采。采区共195、布置3个回采面工作面、3个采准工作面、2个掘进工作面,生产能力满足30.0万吨/年设计要求。(2)二采区二采区设计采用斜井开拓、胶带运输,井下采用无轨设备作为辅助运输。主斜井井口布置在采区北西部,主斜井从矿层顶板以方位角308、倾角18穿层布置至+921m标高,再在矿层底板内由+921m标高折返布置至+853m标高。在井筒内安装胶带运输机,作为采区矿石、废石主要运输通道。主斜井在+853m标高矿层底板内设置一条分支转载皮带,转载皮带巷上方设置两个溜井矿仓,井下采掘工作面矿石、废石装车后,利用汽车运输卸至转载皮带上方的矿仓内,矿石通过振动放矿机给到转载皮带上,再通过转载皮带转卸至主斜井运输皮带提196、升至地表。利用原有的3、9号井作为辅助运输井,辅助平硐、斜坡道掘进由矿层顶板穿矿层至底板后,在底板内布置折返式斜坡道,斜坡道在每个分段布置分段石门揭露矿体,井下采掘工作面矿石、废石利用铲运机装车后沿分段平巷、石门运输至转载皮带巷上部矿仓。二采区回风利用原有的3、9号回风井作为整合后的两条风井,形成中间进风、两翼回风的对角式通风系统。工作面布置辅助运输斜坡道两翼,从两翼往中间退采。采区共布置3个回采面工作面、3个采准工作面、2个掘进工作面,生产能力满足30.0万吨/年设计要求。(3)三采区二采区设计生产能力为10万吨/年,采用斜坡道、无轨设备运输。利用原有的2号斜坡道井作为主运输斜坡道,采区南面197、原有平硐作为辅助运输平硐。主斜坡道施工至+965m标高见矿后,分别在矿层底板内往上、下布置折返式盘区斜坡道,斜坡道在每个分段布置分段石门揭露矿体,井下采掘工作面矿石、废石利用铲运机装车后沿分段平巷、石门运输、主斜坡道运输至地表。在采区中部新增一条回风井作为后期开采东矿段主要回风通道,形成两翼进风、中间回风的对角式通风系统。工作面布置辅助运输斜坡道两翼,从两翼往中间退采。采区共布置2个回采面工作面、2个采准工作面、2个掘进工作面,生产能力满足10.0万吨/年设计要求。2、开拓运输方案的确定经过对两个开拓方案的详细比较,方案一具有基建工程量小、投资低、压矿少、生产便于管理等突出优点。所以,对本矿山198、技改可能设计推荐方案一:二两个采区分区开采的开拓方案,两个方案的详细技术经济比较见表5.3.3-1。表5.3.3-1 开拓方案比较表项目名称方案一:两个采区分区开采方案二:三个采区分区开采备注主要开拓工程量1、总工程量19816m/202268.6m3,其中新掘6806/76239.6m3。2、工程建设新增投资6184.71万元。1、总工程量27599m/283293.8m3,其中新掘10862/114366m3。2、项目建设新增投资8342.51万元。优点1、集中生产、便于管理;2、基建工程量小,投资低;3、压矿少。1、生产组织灵活;缺点1、生产组织较方案二受限制。1、基建工程量大,投资高;199、2、不便管理3、三采区工业场地、主井压矿36.2万吨备注推荐5.3.4 推荐开拓方案和开拓运输系统5.3.4.1 推荐的开拓方案及运输系统概述根据确定的开拓运输方案,生产分段均汽采用车运输,井下采场生产出的矿石通过铲运机装车后。汽车运输卸入溜井矿仓,矿石经矿仓下放至转载皮带,然后再转卸至主运输皮带提升至地面。5.3.4.2 主要开拓、采准工程建设期主要的开拓采准工程有:主斜井、辅助运输斜坡道/平硐、回风井、盘区斜坡道、分段运输平巷、分段石门、转载皮带巷、矿仓、水仓、硐室工程等。井下基建工程量共19816m/203870.2m3,其中利用11059/111143m3,新掘8757/92727.2200、m3。表5.3.4-1 xx矿段一采区基建工程量表名称脉内支护型式断面(m2)巷道长度工程量备注脉外掘净(m)(m3)主斜井脉外锚网喷11.0410.195075597.28新掘1#斜坡道脉外锚网喷10.059.218758793.75利用795m,新掘80m2#斜坡道脉外锚网喷10.059.219409447利用900m,新掘40m3#斜坡道脉外锚网喷10.059.21153015376.5利用1050m,新掘480m1#回风井脉外锚网喷10.059.219889929.4利用953m,新掘35m2#回风井脉外锚网喷10.059.213973989.85利用285m,新掘112m引风道脉外锚201、网喷10.059.2140402利用分段石门脉外锚网喷10.059.212702713.5利用185m,新掘85m950m分段平巷脉外锚网喷10.059.214654673.25利用365m,新掘102m940m分段平巷脉外锚网喷10.059.215385406.9利用245m,新掘293m930m分段平巷脉外锚网喷10.059.217447477.2利用485m,新掘259m930mb矿层平巷脉外锚网喷10.059.213233246.15新掘920m分段平巷脉内锚网喷10.059.219759798.75利用497m,新掘478m920mb矿层平巷脉内锚网喷10.059.213233246202、.15新掘910m分段平巷脉内锚网喷10.059.211371376.85利用72m,新掘65m860m分段平巷脉内锚网喷10.059.2190904.5新掘910m转载皮带巷脉外锚网喷11.0410.192052263.2新掘850m转载皮带巷脉内锚网喷11.0410.1950552新掘卸矿联络巷脉外锚网喷10.059.2130301.5新掘溜矿井脉外混凝土21.216.625530新掘主、副水仓脉外锚网喷15.1514.151682545.2新掘水泵房脉外锚网喷15.1514.15801212新掘采场进路脉内锚网10.059.2160603新掘采准切割巷脉内锚网10.059.2146847203、03.4新掘小 计587259013.6利用小 计435646075.4新掘总 计10228105089表5.3.4-2 xx矿段二采区基建工程量表名称脉内支护断面(m2)巷道长度工程量备注脉外型式掘净(m)(m3)主斜井脉外锚网喷11.0410.192452704.8新掘转载皮带巷脉外锚网喷11.0410.192262495.04新掘1#平硐脉外锚网喷10.059.213353366.75利用斜坡道(井筒)脉外锚网喷10.059.21101510200.75利用辅助斜坡道脉外锚网喷10.059.21188518944.25利用925m,新掘965m1#回风井脉外锚网喷10.059.21265204、2663.25利用2#回风井、联络巷脉外锚网喷10.059.213153165.75利用引风道脉外锚网喷10.059.2140402利用分段石门脉外锚网喷10.059.214384401.9利用315m,新掘123m1000m分段平巷脉外锚网喷10.059.2163633.15新掘1000mb矿层平巷脉外锚网喷10.059.2176763.8新掘990m分段平巷脉外锚网喷10.059.2196964.8新掘990mb矿层平巷脉外锚网喷10.059.211081085.4新掘930m分段平巷脉外锚网喷10.059.212082090.4利用920m分段平巷脉外锚网喷10.059.21314315205、5.7利用910mb矿层平巷脉外锚网喷10.059.211861869.3新掘910m分段平巷脉外锚网喷10.059.217127155.6利用516m,新掘196m900mb矿层平巷脉外锚网喷10.059.212132140.65新掘900m分段平巷脉外锚网喷10.059.217267296.3利用676m,新掘50m890m分段平巷脉内锚网喷10.059.215295316.45利用263m,新掘266m860m分段平巷脉内锚网喷10.059.214134150.65新掘850m转载皮带巷脉内锚网喷11.0410.194164592.64新掘卸矿联络巷脉外锚网喷10.059.2130301206、.5新掘溜矿井脉外混凝土21.216.625530新掘主、副水仓脉外锚网喷15.1514.151682545.2新掘水泵房脉外锚网喷15.1514.15801212新掘采场进路脉内锚网10.059.2145452.25新掘采准切割巷脉内锚网10.059.214164180.8新掘小 计518752129.4利用小 计440146651.8新掘 总 计958898781.15.4 采矿方法5.4.1 开采技术条件区内矿层呈层状产出,矿层(体)总体呈北东走向,受地质构造xx背斜制约,矿层主要分布在背斜的两翼及北倾伏端,矿层形态呈西缓东陡向北东16方向倾伏,倾伏角1215。西翼矿层倾向320350,207、倾角1023, a矿层和b矿层均发育齐全;东翼矿层,倾向150170,倾角5065。b矿层:赋存于陡山沱组上部,矿体区内走向长约2200m,厚1.3011.99m,平均5.56m,变化系数49.20%。存在不可采天窗和无矿带。矿石总体为致密状、粉状砂屑白云质磷块岩、含炭泥质砂屑磷块岩,矿石中单工程P2O5含量17.7135.65%,平均29.07%,变化系数13.62%;单工程酸不溶物含量0.9711.56%,平均4.51%,变化系数63.25%(表3.1.2-1)。厚度变化规律不明显,总体表现为:西翼北厚南薄趋势,出现不可采天窗并于8号勘探线沿走向往南逐渐变薄至尖灭。东翼厚度变化主要表现为沿208、背斜轴往东逐步变薄至zk213处尖灭。沿走向往南至zk400变薄至尖灭。a、b矿层之间有一较稳定夹层(G)。厚08.40m,平均3.96m。是b矿层底板,同时是a矿层顶板。总体为灰色厚层含磷细晶白云岩,上部时为黑色含磷炭质泥岩。上部黑色含磷炭质泥岩偶夹含炭泥质砂屑磷块岩。局部全层相变为含磷炭质泥岩或含磷粉砂岩。P2O5含量7.7112.08%,平均8.86%。a矿层:赋存于陡山沱组中上部,矿体区内全长约2200m,厚1.9017.45m,平均6.99m,变化系数65.26%。矿石总体为薄层条带状砂屑白云质磷块岩,矿石自然类型单一,顶、底均含有少量砾屑。矿石中单工程P2O5含量21.9929.3209、7%,平均26.38%,变化系数8.36%;单工程酸不溶物含量7.8714.85%,平均11.68%,变化系数19.41%(表3.1.2-2)。矿体厚度变化规律较为明显,以背斜轴部为界,西翼表现为沿倾向由东向西逐步变厚趋势,由北往南至8勘探线逐渐变薄至尖灭。东翼则北部矿区边缘有少量产出外,往南则无矿产出。5.4.2 采矿方法的选择根据矿床的开采技术条件,本矿山矿层为缓倾斜倾斜矿体,矿层为薄中厚矿体,经过深入分析矿床地质及相关技术经济条件,提出以下几种采矿方案。1、方案一:上向式水平分层充填法该方法将矿体按10m的高度划分分段,在分段平巷内沿走向每隔一定距离划分矿房矿柱。矿房采用浅孔落矿,铲运机210、出矿。采场采用自下而上分层回采,先回采下层a矿层,一个矿房回采完后,用干式充填料和胶结充填进行联合充填接顶,充填保养期过后接着回采相邻矿房。a矿层回采结束后再回采b矿层。采场回采时划分矿房、矿柱,先采矿柱,后采矿房,分段平巷施工至采场后,先回采4m6m的间柱,间柱回采后在原间柱采空区内制作混凝土人工支柱支撑采场顶板,混凝土人工支护必须进行接顶,待混凝土人工支柱保养期过后再回采相邻的矿房,从而实现采场间柱置换,提高矿石回采率。采场内制作垂直的混凝土人工间柱,用作隔离充填废石并起到一定的顶板支撑作用。对矿层倾角较小,矿岩节理不发育的矿段采用脉内充填,分段平巷沿矿层走向布置,按照走向长20-30m布211、置一个矿房。矿层倾角较大,矿岩节理发育的矿段采用脉外充填,分段平巷布置在矿层底板、距离矿层约15m的白云岩内,按照走向长20-30m布置一个矿房,每个矿房由脉外分段平巷布置一条出矿进路进入采场。2、方案二:分层房柱法该方法将矿体按10m的高度划分分段,在分段平巷内沿走向每隔一定距离划分矿房矿柱。采用浅孔落矿,铲运机出矿。采场回采顺序根据a、b矿层之间夹层厚度,若夹层厚度大于3m,采用不剔除夹层的回采方案,采场先采b矿层,后采a矿层,并在a矿层顶板预留0.5m后的护顶矿层。若夹层厚度小于3m,采用剔除夹层的回采方案,采场先采a矿层,再采中间夹层,夹层崩落后回填至a矿层的回采空区内以降低采场回采空212、间,最后在崩落的夹层上回采b矿层。3、方案三:分段空场法先将矿块划分阶段,阶段内划分分段,以分段作为回采单元独立出矿,分段内又分分段矿房和分段矿柱(分段顶柱和分段间柱),分段矿房采用中深孔凿岩爆破落矿,并在分段空场下出矿。由盘区斜坡道布置一条水平石门进入矿体,石门揭露矿体后开始布置分段平巷,分段平巷沿矿体走向布置于脉内,到位后即布置矿房进行回采。在矿脉内往上掘进一条采准上山连通上分段平巷。在分段平巷内每隔1020米布置一个矿房,矿房沿矿体倾向布置,矿房两侧留设间柱,间柱宽2-3m。矿房上部留连续顶柱,顶柱宽2-3m。4、 采矿方法方案比较表5.4.2-1 采矿方法比较表 方案主要技术指标主要优213、点主要缺点备注一1、采场回采率95%;2、贫化率5%;3、采矿成本138.4元/t;4、基建投资29634.8万元。1、采场回采率高;2、贫化率低;3、安全可靠性高。1、生产成本高;2、基建投资高;3、采场充填对生产组织影响大;4、工艺复杂。二1、采场回采率80%;2、贫化率8%;3、采矿成本109.91元/t;4、基建投资25201.63万元。1、生产成本低;2、基建投资低;3、生产组织简单;4、工艺简单。1、采场回采率低;2、贫化率高;推荐三1、采场回采率85%;2、贫化率8%;3、采矿成本101.6元/t;4、基建投资26342.25万元。1、生产成本低;2、基建投资低;3、生产组织简单214、;4、工艺简单。1、采场回采率低;2、贫化率高;推荐由以上比较可以看出,本矿为中型技改扩能的磷矿山,根据矿山现有技术装备水平,采用充填法技改工程量较大,条件暂不具备,今后根据xx磷矿充填试验及市场、业主要求等,再研究推广,因此不推荐采用充填法。根据矿山各采区矿体赋存条件,推荐采用的采矿方法如下:一采区及二采区西矿段主要为a、b矿层,矿层均为缓倾斜在、中厚矿体,设计采用分层房柱法采矿。采场回采顺序根据a、b矿层之间夹层厚度,若夹层厚度大于3m,采用不剔除夹层的回采方案,采场先采b矿层,后采a矿层,并在a矿层顶板预留0.5m后的护顶矿层。若夹层厚度小于3m,采用剔除夹层的回采方案,采场先采a矿层,215、再采中间夹层,夹层崩落后回填至a矿层的回采空区内以降低采场回采空间,最后在崩落的夹层上回采b矿层。二采区东矿段为倾斜急倾斜薄矿体,推荐采用分段空场法采矿。5.4.3 采准工程布置5.4.3.1 分层房柱法a、b矿层中间夹层平均3.96m,设计采用房柱法采矿,采场采用铲运机出矿。夹层厚度大于3m时,采用不剔除夹层的分层回采方案,采场先采b矿层,后采a矿层,并在a矿层顶板预留0.5m后的护顶矿层。a、b矿层同时开采,其中上层矿工作面超前下层矿工作面在50m以上,为保护中间夹层稳固,开采下层a矿层时,顶板留设0.5m厚的护顶矿层。若夹层厚度小于3m,采用剔除夹层的回采方案,采场先采a矿层,再剔除中间216、夹层,夹层崩落后回填至a矿层的回采空区内以降低采场回采空间,最后在崩落的夹层上回采b矿层。1、采场要素依据矿体倾角、厚度、顶底板条件等,矿块沿矿体走向布置,矿块走向长50-60m,分段垂直高度10m,斜长30-60m。2、采准切割工程在矿层内沿矿体倾向每隔30-60米左右布置一条分段运输巷,在分段运输巷内每50-60米划分为一个矿块,矿块端部布置切割上山并连通上分段运输平巷,作为回采工作的起始自由面。采场下部留设3米宽的连续底柱,底柱内每隔10米左右掘进一条出矿巷道与分段运输巷贯通。3、回采工艺切割上山掘通上分段运输巷后,以切割上山为回采自由面并沿走向退采。采场内使用YT-24凿岩机钻孔浅孔进217、行崩矿回采。采场凿岩:采场采切巷道掘进及回采均使用YT-24型凿岩机钻凿浅孔,孔径36-42mm,孔深1.6m。采场落矿:采用岩石硝铵炸药,人工装药,导爆管起爆。采场运搬:采用铲运机出矿,利用铲运机直接将矿石装至分段运输巷内的运输车辆中,经分段运输巷、运输下山转运至采区溜井矿仓内。矿石通过溜井的振动放矿机给料到溜井下部的装载皮带上,最后再转入主运输皮带上由主胶带斜井运至地表。为保护中间夹层稳固,开采下层a矿层时,顶板留设0.5m厚的护顶矿层。4、采场通风与防尘新鲜风流从阶段运输平巷经切割上山进入采场,清洗工作面的污风从上阶段回风平巷进入风井,由风机抽出地表。采场局部通风不良地段,可用局扇进行加218、强通风。防尘主要是采用湿式凿岩,放炮后喷雾洒水以降低粉尘浓度。5、采空区处理(1)采场内留设3米宽的连续底柱,用以维护阶段运输巷以便做为下阶段回采时的回风及安全通道;采场间留设3米宽的连续间柱,以保证上一采空场不影响相邻生产采场的安全;(2)采场内沿矿体走向及倾向每隔8-12米留设一矿柱,矿柱规格为34米,用以支撑及维护顶板安全。(3)随着矿房的推进,及时封闭废弃的出矿巷,避免造成风流紊乱、人员误入发生事故以及空场跨塌影响相邻采场安全。(4)在地表岩石错动范围设标志物,以防止人畜误入该区域而发生危险。(5)顶板管理与顶板监测:采场回采过程中,应加强对项板的监测和管理,及时处理顶板浮石,遇断层和219、破碎带时需增设矿柱,并根据顶板稳定情况采用锚网或锚索护顶。每个矿房安装1台YSSII岩音声发仪、缩尺警报器、滑尺,以加强顶板监测。积极开展回采工作面的矿压观测工作,掌握矿压显现规律,在初次放顶和周期来压期间采取安全措施。加强对矿房顶板的动态观测及管理。5.4.3.2 分段空场法分段空场采矿法其特点是先将矿块划分分段,以分段作为回采单元独立出矿,分段内又分分段矿房和分段矿柱(分段顶柱和分段间柱),分段矿房采用中深孔凿岩爆破落矿,并在分段空场下出矿。1、采场要素设计采场沿矿体走向布置,采场走向长200-500m,根据矿山实际情况,设计分段高10m,分段运输巷沿走向布置于脉内。2、采准切割工程采准工220、程包括盘区斜坡道和分段平巷。首先由盘区斜坡道布置一条水平石门进入矿体,石门揭露矿体后开始布置分段平巷,分段平巷沿矿体走向布置于脉内,到位后即布置矿房。在矿脉内往上掘进一条采准上山连通上分段平巷。在分段平巷内每隔1020米布置一个矿房,矿房沿矿体倾向布置,矿房两侧留设间柱,间柱宽2-3m。矿房上部留连续顶柱,顶柱宽2-3m。3、回采工艺凿岩:回采采用YGZ-90机钻凿中深孔,孔径50mm,孔底距控制在2.0米左右,排间距1.2-1.5m。落矿:采用乳化炸药,人工装药,导爆管起爆,每次爆破一排炮孔。运搬:采场崩落的矿石采用铲运机装车,由铲运机装至分段平巷中的汽车中,经分段平巷、盘区斜坡道及主斜坡道221、运出地面。4、采场通风爆破之后,进行半个小时左右的通风。新鲜风流从斜坡道、分段平巷进入采场,冲洗工作面后经采场上部出口排至上分段平巷,再经回风井排出地表。5、采场支护分段平巷采用锚网支护,切割上山视矿层顶板情况采用锚网或锚杆支护,顶板稳固时,在保证安全的前提,经矿总工程师或矿山主要负责人签字批准,确认顶板稳固时可不支护。采场内留设规则顶柱、间柱,用以支撑顶板。6、采空区处理矿房回采后的空区顶板,在顶板较为稳固的情况下,在处理松石后不进行支护;局部不稳固处采用木支护或锚网支护。分段回采结束后封闭该分段通道,做好标志,防止人员误入而发生事故。地表岩石错动范围设标志物,以防止人畜误入该区域而发生危险222、。5.5 矿井通风5.5.1 通风系统及通风方式根据矿山开拓系统布置,一、二采区均采用两翼对角式通风系统,机械抽出式通风方式。通过辅助运输井进风,回风井出风,在回风井井口设通风机硐室。5.5.2 通风工作制度及通风时间通风工作制度为:年工作330每天3班,每班8h。5.5.3 矿井风量和负压计算5.5.3.1 风量计算1、按排尘风量计算风量:风量计算见下表。表5.5.3-1 单个采区风量计算表(容易时期)序号风量计算工作面个数断面()风速(m/s)单个工作面(m/s)合计风量(m/s)1同时回采工作面需风量2 0.254.00 8.0 2同时采准工作面需风量20.254.00 8.0 3同时掘223、进工作面需风量25104水泵房1 0.253.00 3.0 合计29.0 外部漏风系数k11.15内部部漏风系数k21.2矿井总风量40表5.5.3-2 单个采区风量计算表(困难时期)序号风量计算工作面个数断面()风速(m/s)单个工作面(m/s)合计风量(m/s)1同时回采工作面需风量4 0.254.00 16.0 2同时采准工作面需风量40.254.00 16.0 3同时掘进工作面需风量25104水泵房1 0.253.00 3.0 合计45.0 外部漏风系数k11.15内部部漏风系数k21.2矿井总风量622、按井下工作人数需风量计算:Q人= NR=70460=4.7m3/sN井下一班工作224、人数, 70人;R按要求每人供风量,4m3/min。Q=K1K2Q人=1.21.1570460= 6.49 m3/s。3、按井下柴油设备功率计算需风量:风量计算见表5.5.3-3。表5.5.3-3 采区风量计算表井下柴油设备需风量需风要求序号井下柴油设备同时工作设备数量功率/台m3/min.kwm3/s.kw合计风量1井下铲运机46340.067 16.82井下汽车826.840.067 14.3合计21外部漏风系数k11.2内部部漏风系数k21.15矿井总风量42.9根据计算,矿山一、二采区回采面、采准面、掘进工作面采用相同的布置方式,即使一、二采区通风时期需风量为42.9m3/s,一、二采225、区通风时期需风量为62m3/s。5.5.3.2 负压计算式中:h巷道通风摩擦阻力,Pa;R巷道的摩擦风阻,NS2/m8;S巷道的通风断面,m2;P巷道通风断面的周边长度,m;L巷道长度,m;巷道的通风摩擦阻力系数,NS2/m4;q巷道的通风风量,m3/s;一、二采区通风困难时期负压计算见表5.5.3-4、5.5.3-5,经计算一采区通风困难时期阻力为1262.66pa,二采区通风困难时期阻力为1231.23pa。表5.5.3-4 一采区困难时期负压计算 序号项目名称支护形式阻力系数巷道长度L巷道周长P巷道断面S风阻R风量Q摩擦阻力h风速VNS2/M4mmm2NS2/M8m3/sPam/s1进风226、辅助井锚网喷0.01500153014.38.3 0.573963738.0828.814.582石门锚网喷0.015003214.38.3 0.012004515.02.7011.813分段平巷锚网喷0.0150025514.38.3 0.095660615.021.5241.814采场进路锚网喷0.025002014.38.3 0.012504710.01.2501.205采场锚网喷0.025005014.38.3 0.03126165.00.7820.606采场回风平巷锚网喷0.0200026014.38.3 0.130048415.029.2611.817回风上山锚网喷0.012009227、614.38.3 0.028810738.041.6034.588回风井锚网喷0.0120039714.38.3 0.119144438.0172.0444.589小计26401097.9710局部阻力(15%)164.69511总计1262.66表5.5.3-5 二采区困难时期负压计算 序号项目名称支护形式阻力系数巷道长度L巷道周长P巷道断面S风阻R风量Q摩擦阻力h风速VNS2/M4mmm2NS2/M8m3/sPam/s1进风辅助井锚网喷0.01500163214.38.3 0.612228038.0884.0574.582石门锚网喷0.015003614.38.3 0.013505015.228、03.0391.813分段平巷锚网喷0.0150043814.38.3 0.164311215.036.9701.814采场进路锚网喷0.025002014.38.3 0.012504710.01.2501.205采场锚网喷0.025005014.38.3 0.03126165.00.7820.606采场回风平巷锚网喷0.0200026014.38.3 0.130048415.029.2611.817回风上山锚网喷0.012008314.38.3 0.024909338.035.9694.588回风井锚网喷0.0120018314.38.3 0.054920538.079.3054.589小计229、:27021070.6310局部阻力(15%)160.59511总计1231.235.5.3.3 通风构筑物全矿井个别分段设置风门,生产中可根据需要设置风门。矿井风量可以根据井下通风效果,通过调节风门或改变主扇工作特性等方法进行调节。5.5.3.4 局扇配置为改善通风效果,开拓工作面、采准及回采工作面设置JK58-2NO.4型局扇加强通风。电机功率为11kw,局扇安装在有新鲜风流贯穿处。5.6 井下排水5.6.1 排水系统一、二采区设计均采用机械排水,主副水仓均布置在采区北部矿层底板内850m标高,水泵房布置在+860m标高,排水管线井由水泵房联通主运输皮带井,在主运输皮带机敷设两趟排水管线将230、水抽至地表。5.6.2 突水预防井下水泵房中安装防水门一座,若有突水预兆,紧急撤离人员,将人员撤离至附近的避灾硐室内,立即将人员提升至地表,同时关闭防水门,开动备用水泵加强排水。5.7 基建进度计划本矿的井巷基建工程量是按化工矿山工程设计三级矿量原则规定的要求,结合本矿实际情况确定的。井下基建工程量共19816m/203870.2m3,其中利用11059/111143m3,新掘8757/92727.2m3。井巷基建工程平均掘进速度为:(1) 主斜井井筒 钢筋砼支护 80m/月;(3) 辅助井井筒 钢筋砼支护 80m/月;(4) 风井井筒 钢筋砼支护 80m/月;(5) 分段巷道 喷锚支护 90231、m/月; (6) 硐室工程 钢筋砼、砼支护 450500m3/月;(7) 采切巷道 锚网、不支护 120m/月。按上述掘进速度完成全部井巷基建工程预计需要2.0年时间。完成上述井巷基建工程量,全部、可获得三级矿量如下:表5.7-1 矿井三级矿量计算表开拓(万吨)采准(万吨)备采(万吨)一采区363.9156.3626.89二采区684.8671.5625.16合计1048.77127.9252.05服务年限(年)151.80.7根据三级矿量计算,一、二采区及全矿井三级矿量均满足开拓矿量3a,采准矿量1a,备采矿量0.5a的管理要求。5.8 井下消防5.8.1 矿石的可燃性本矿的矿石不自燃。因此232、,井下可能发生的火灾为外因火灾。5.8.2 井下可能发生火灾的地点及预防措施井下可能发生火灾的地点主要有:井下配电硐室等。在上述可能发生火灾的地点防火门和消防器材,并利用井下供水管路,每隔50100m设支管和供水接头。此外,矿井主通风机具有反风功能,需要时可反风。5.8.3 井下消防组织机构本矿井下不设专职消防组织机构,井上、井下消防工作由矿山救护队兼任。5.9 存在问题及建议1、矿区内大部矿体均位于当地侵蚀基准面以下,主要地表水岩根河构成矿床主要充水因素,水文地质条件较复杂。开采过程中应该严格按照设计留设足够的河流保护矿柱,坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则,采取“防233、堵、疏、排、截”综合防治水措施。特别在靠近老窑采空区、断层等有突水危险附近掘进巷道时,必须先探后掘,防止突水事故。2、xx矿段主要开采对象为a、b矿层共生矿体,矿层中间赋存有一层平均厚度3.96m的夹层,矿山在采场回采时,应及时观察夹层厚度变化及稳定性变化,采取安全、可行的回采方案,确保采场安全,并有效控制矿石贫化。6 矿山机械6.1 井下无轨运输设备6.1.1 设计依据(1)设计生产规模:全矿井磷矿石70万t/a,每个采区35万t/a。(2)工作制度:年工作日330d,3班/d,8h/班。(4)矿石、废石物理机械性质见表6.1.1-1。表6.1.1-1 矿石物理机械性质表项目实体密度t/m234、3松散密度t/m3最大块度mm安息角硬度系数f矿石2.81.723003841121、汽车选型参考周边矿山目前使用运输车辆状况,井下无轨运输设备可选用142汽车及金鹿牌 JL150汽车,方案比选详见表6.1.1-2。表6.1.1-2 井下无轨运输设备方案比选表方案方案一方案二金鹿牌 JL150汽车142汽车载重量(t)512台班运算量(t/班)889889所需汽车数量(台)1612汽车单价(万元/台)7.513.8汽车采购费用(万元)120165.6刷帮新增费用(万元)13.6486.7主要优缺点及技术经济比较功率小,价格较低,现有井巷工程断面基本满足安全需要,刷帮工程量小功率大,价格较高,现235、有井巷工程断面需要刷帮,刷帮工程量大备注推荐根据以上方案比较,推荐使用方案一,即选用配有尾气净化处理装置的金鹿牌 JL150汽车运输。表6.1.1-3 汽车技术参数表载重量外形尺寸(长宽高m)最大爬坡度额定功率最小转变半径5t4100143021601226.8kw/36马力5.5m2、推荐方案汽车数量计算(1)运输往返时间T=t1+t2+t3+t4=5+10+1+3=19(min)式中:t14装载时间,采用铲运机装车,平均取5min。t2行驶时间。t2=2L/V=20.8/10=0.2(h)=10(min)L矿石运输距离,0.8Km。V汽车平均运行速度,10km/h。t3卸车时间,取1min236、。t4调车及会车让车时间,取3min。(2)台班运输能力式中:A台班运输能力,t/台班。G额定载重量,5t。T每班运输时间,h。K1运输时间系数。0.85。K2装满系数,0.9。t运输往返一趟时间,min。3、汽车台数式中:N汽车台数,台。C不均衡系数,取1.1。Q每班运输量,按年运输330天,每天三班计算。年运输总量考虑矿石、废石、材料等,按40万t计算。A汽车台班运输量,84.6t/台班。K3出车率,取0.85。K4汽车备用系数,取1.25。经计算每个采区各需汽车8台,共16台。4、尾气净化装置矿山一、二采区各配置10台尾气净化装置,每台井下运输车辆上配备一台,未配备尾气净化装置的车辆禁止237、下井。汽车尾气净化装置介绍如下:型号:JHQ12/JHQ24产品规格:150*50*50MM产品名称:臭氧助燃汽车节油器/臭氧汽车尾气净化器 产品结构:直流电源(主机,升压控制器)臭氧发生器芯片; 产品性能:节油平均10%;增加动力10%以上;净化尾气30%-90%; 产品安装:安置在汽车的进气管内即可。简单方便,不需要改动汽车的任何结构。 产品原理:本装置在工作时产生大量臭氧,臭氧通过进气管进入汽缸,遇高温爆炸。爆炸产生巨大推力,即增加了汽车的动力又节油(动能替代了部分燃油应该生产的能量)。臭氧爆炸后迅速还原成氧气,氧气即助燃节油又可以与燃油混合使得燃油的燃烧更加完全更加彻底,达到了净化尾气238、中有害物的排放,特别是对于净化柴油车尾气中的黑烟有特效,净化率最高达90%以上。6.2 主斜井提升一、二采区均采用斜井开拓、皮带运输,井下矿石、废石均由主运输皮带提升至地表。6.2.1 一采区主斜井提升矿山设计能力70万吨/年,一采区设计能力35万吨/年,废石按10%计算,即3.5万吨/年,年工作日330d,三班制工作。1、选型依据(1)输送物料:被输送散状物料的堆积密度=2.8t/m3,输送距离L=517m(井筒内507m,垂高148;井筒外10m,垂高0m;),输送高度H=148m,倾角17,速度V1.6m/s,运输能力200 t/h;(2)工作制度:年工作日为330d,每天三班运输;(3239、)运输量:389吨/班;(4)每天运输时间:16h。根据采区生产能力,对主斜井提升皮带可选用带宽分别为800mmm、1000mm皮带进行,方案比选详见表6.2.1-1。表6.2.1-1 一采区主运输皮带方案比选表方案方案一方案二输送量(t/班)389200井筒倾角()1717输送长度(m)507507提升高度(m)148148带宽(mm)8001000带速(m/s)1.61.5计算安全系数13.412.56托辊槽角()4545传动滚筒直(mm)800800计算轴功率(kW)163.25263.68输送机型号DTL80/20/290DT(A)100 100电动机功率(Kw)N=902N=1602240、电压(kV)0.380.38转速(r/min)29702180台数22主要优缺点及技术经济比较轴功率小,安全系数较高,价格较低,能实现电机空载启动,能实现负载的无级调速,具有过载自动保护功能轴功率大,安全系数高,启动性能好,电耗大,能实现电机空载启动,能实现负载的无级调速,具有过载自动保护功能。备注推荐2、推荐方案带宽计算公式:(1)带宽B=0.394m考虑到块状矿石取B=800 mm;式中:B胶带宽度,m;K断面系数,K值与物料的动堆积角及带宽B有关,取=17,B=800mm,则K=400;矿石松散密度(t/m3),取2.8t/m3C输送机倾角系数,带式输送机倾角17,查表0.72输送机速度241、系数,带式输送机带速为1.6m/s,查表取1.0(2)带宽验算对于未过筛的松散物料=2300+200=800(mm)式中:max物料最大块度的横向尺寸,mm,查表取300mm。3、运输量验算 Q=KmB2Cm=4000.8021.62.80.8=917.5200t/hKm货载断面系数B带宽,m速度为1.6m/s矿石松散密度 ,2.8t/m3(kg/m) Cm备用系数,取0.8 经验算,运输量满足要求。4、传动滚筒圆周驱动力Fu= CfLgqRO+qRU+(2qB+qG)+qGHg+FS1+FS2式中:C附加阻力影响系数,查表取1.21,f模拟摩擦系数,查表取0.025,g重力加速度,g=9.8242、1m/s2,qRO每米上托滚旋转部分质量,查表取11.7kg/m,qRU每米下托滚旋转部分质量,查表取4.0kg/m,qB输送带的质量,选带宽为800的ST1600钢绳芯阻燃输送带22.5kg/m, qG输送物的质量,200(3.61.6)34.72kg/m,H输送机卸料段与装料段之间的高差,148m;Fs1特种主要阻力,形系数k1取0.40,取托辊与输送带间摩擦系数k2取0.35;Fs1=k1k2L(qB+qG)gcos17sin2=0.40.35517(22.5+34.72) 9.810.95630.0349=1607NFs2特种附加阻力取2000N,计算得:Fu1.210.0255179243、.81(11.74.022.5234.72)34.721489.81+1607+200071908N5、电动机功率PKduV/10001.15719081.60.751000176.4kW ,取180kW;式中:K备用系数,取1.15;传动效率,取0.75;6、输送带张力计算(1)计算最小张力:A:按传动条件:传动滚筒滚筒包胶滚筒,取动载荷系数ka=1.2,输送带在传动滚筒松边的最小张力 SminCFmax式中:C传动系数,取传动滚筒围包角210,查表取C0.667 Fmax传动滚筒传递的最大圆周力,FmaxKaFu1.27190886260计算得:Slmin0.6678629057555N 244、B:按垂度条件: 承载分支,托辊间距取a0=1.2m、两托辊间胶带垂度Cd=0.01时 Smina0 (qB+qG)g/8Cd1.2(22.534.72)9.81(80.01)9980N回程分支,托辊间距取au=3m时 Sminau qB g/8Cd322.59.81(80.01)12177N所以按垂直条件 Smin8420NC:由回空分支区段上各项阻力总和计算: F3fL g(qRU qB) Coshg qB 0.0255179.81(4.022.5)0.95631489.8122.543559N Smin99804355953539N比较上述计算结果,最小张力取Smin=53539N(2)245、最大张力确定Smax71908+53539=129463N7、输送带强度校核查表带宽为800的ST1600钢绳芯阻燃输送带纵向拉伸强度1600 m=160000012946315.4mbmb胶带允许安全系数,查表mb =5。8、拉紧力T=2Smin=253774=107548N9、拉紧行程对钢绳芯胶带机 L1=0.0035L+24.2m,采用固定手动绞车式拉紧装置,最大拉紧行程范围613m,拉紧装置设在机头。10、逆止力计算FBN1.5(fLgqRO+qRU+(2qB+qG) Cosg qG h )=1.5(0.0125179.8111.7+4+(222.5+34.72)0.95639.813246、4.72148 )=-67220N式中:f模拟摩擦系数,查表取0.012,g重力加速度,g=9.81m/s2,qRO每米上托滚旋转部分质量,查表取11.7kg/m,qRU每米下托滚旋转部分质量,查表取4.0kg/m,qB输送带的质量,选带宽为800的ST1600钢绳芯阻燃输送带22.5kg/m, qG输送物的质量,200(3.61.6)34.72kg/m,H输送机卸料段与装料段之间的高差,148m;11、 传动滚筒直径DC0d=1500.005=0.75m式中:C0确定滚筒最小直径的计算系数,取150d输送带中钢丝绳直径,取0.005m所以按滚筒直径系列选用传动滚筒直径D=0.8m12、选型计247、算结果根据以上计算,一采区主斜井选用1台DTL80/20/290型固定式大倾角胶带输送机,其技术参数:B=800mm,Q=200t/h,=25,L600m ,V=1.6m/s,功率:N=290kW;电机型号:YB2-280M-4;减速器:型号 MC3RLSF06,速比 i=25,电压380V。表6.2.1-2 一采区主胶带输送机主要技术参数项 目单位带式输送机DTL80/20/290输送量t/h200带宽mm800带速m/s1.6带式输送机最大输送长度m600最大提升倾角25带强N/mm1600传动滚筒直径mm800计算轴功率kW163.25电机功率kW290电机型号YB2-280M-4减速器248、型号MC3RLSF06输送带安全系数13.4电压V3806.2.2 二采区主斜井提升矿山设计能力70万吨/年,二采区设计能力35万吨/年,废石按10%计算,即3.5万吨/年,年工作日330d,三班制工作。1、选型依据(1)输送物料:被输送散状物料的堆积密度=2.8t/m3,输送距离L=255m(井筒内245m,垂高69;井筒外10m,垂高0m;),输送高度H=69m,倾角18,速度V1.6m/s,运输能力200 t/h;(2)工作制度:年工作日为330d,每天三班运输;(3)运输量: 389吨/班;(4)每天运输时间:16h。2、带宽计算公式:(1)带宽B=0.394m考虑到块状矿石取B=80249、0 mm;式中:B胶带宽度,m;K断面系数,K值与物料的动堆积角及带宽B有关,取=18,B=800mm,则K=400;矿石松散密度(t/m3),取2.8t/m3C输送机倾角系数,带式输送机倾角18,查表0.72输送机速度系数,带式输送机带速为1.6m/s,查表取1.0(2)带宽验算对于未过筛的松散物料=2300+200=800(mm)式中:max物料最大块度的横向尺寸,mm,查表取300mm。3、运输量验算 Q=KmB2Cm=4000.8021.62.80.8=917.5200t/hKm货载断面系数B带宽,m速度为1.6m/s矿石松散密度 ,2.8t/m3(kg/m) Cm备用系数,取0.8 250、经验算,运输量满足要求。4、传动滚筒圆周驱动力Fu= CfLgqRO+qRU+(2qB+qG)+qGHg+FS1+FS2式中:C附加阻力影响系数,查表取1.21,f模拟摩擦系数,查表取0.025,g重力加速度,g=9.81m/s2,qRO每米上托滚旋转部分质量,查表取11.7kg/m,qRU每米下托滚旋转部分质量,查表取4.0kg/m,qB输送带的质量,选带宽为800的ST1600钢绳芯阻燃输送带22.5kg/m, qG输送物的质量,200(3.61.6)34.72kg/m,H输送机卸料段与装料段之间的高差,148m;Fs1特种主要阻力,形系数k1取0.40,取托辊与输送带间摩擦系数k2取0.251、35;Fs1=k1k2L(qB+qG)gcos17sin2=0.40.35255(22.5+34.72) 9.810.95110.0349=788NFs2特种附加阻力取2000N,计算得:Fu1.210.0252559.81(11.74.022.5234.72)34.72699.81+788+200035114N5、电动机功率PKduV/10001.15351141.60.75100086.1kW ,取90kW;式中:K备用系数,取1.15;传动效率,取0.75;6、输送带张力计算(1)计算最小张力: A:按传动条件:传动滚筒滚筒包胶滚筒,取动载荷系数ka=1.2,输送带在传动滚筒松边的最小张252、力 SminCFmax式中:C传动系数,取传动滚筒围包角210,查表取C0.667 Fmax传动滚筒传递的最大圆周力,FmaxKaFu1.23511442137计算得:Slmin0.6674213728105N B:按垂度条件: 承载分支,托辊间距取a0=1.2m、两托辊间胶带垂度Cd=0.01时 Smina0 (qB+qG)g/8Cd1.2(22.534.72)9.81(80.01)9980N回程分支,托辊间距取au=3m时 Sminau qB g/8Cd322.59.81(80.01)12177N所以按垂直条件 Smin8420NC:由回空分支区段上各项阻力总和计算: F3fL g(qRU253、 qB) Coshg qB 0.0252559.81(4.022.5)0.9511699.8122.520198N Smin99802019830178N比较上述计算结果,最小张力取Smin=30178N(2)最大张力确定Smax35114+30178=63219N7、输送带强度校核查表带宽为800的ST1600钢绳芯阻燃输送带纵向拉伸强度1600 m=16000006321931.6mbmb胶带允许安全系数,查表mb =5。8、拉紧力T=2Smin=220178=60356N9、拉紧行程对钢绳芯胶带机 L1=0.0035L+24.2m,采用固定手动绞车式拉紧装置,最大拉紧行程范围613m,拉254、紧装置设在机头。10、逆止力计算FBN1.5(fLgqRO+qRU+(2qB+qG) Cosg qG h )=1.5(0.0122559.8111.7+4+(222.5+34.72)0.95119.8134.7269 )=-31132N式中:f模拟摩擦系数,查表取0.012,g重力加速度,g=9.81m/s2,qRO每米上托滚旋转部分质量,查表取11.7kg/m,qRU每米下托滚旋转部分质量,查表取4.0kg/m,qB输送带的质量,选带宽为800的ST1600钢绳芯阻燃输送带22.5kg/m, qG输送物的质量,200(3.61.6)34.72kg/m,H输送机卸料段与装料段之间的高差,69m255、;11、 传动滚筒直径DC0d=1500.005=0.75m式中:C0确定滚筒最小直径的计算系数,取150d输送带中钢丝绳直径,取0.005m所以按滚筒直径系列选用传动滚筒直径D=0.8m12、选型计算结果根据以上计算,二采区主斜井及转载皮带井均选用1台DTL80/20/90型固定式大倾角胶带输送机,其技术参数:B=800mm,Q=200t/h,=25,L400m ,V=1.6m/s,功率:N=90kW;电机型号:YB2-280M-4;减速器:型号 MC3RLSF06,速比 i=25;电压380V。表6.2.2-1 二采区主胶带输送机主要技术参数项 目单位带式输送机DTL80/20/90输送量256、t/h200带宽mm800带速m/s1.6带式输送机最大输送长度m400最大提升倾角25带强N/mm1600传动滚筒直径mm800计算轴功率kW163.25电机功率kW90电机型号YB2-280M-4减速器型号MC3RLSF06输送带安全系数13.4电压V3806.3 主要采掘设备矿山设计两个采区同时开采,每个采区生产能力为35万吨/年,根据采区现状及开拓系统布置,每个采区设计采用两翼同时开采,单分段开采(主要开拓工程两翼生产分段布置在不同标高),每一翼同时回采a、b矿层,其中上层矿b矿层超前下层矿a矿层50m以上,同时每个回采矿房分别布置一个采准矿房,即每个采区共布置4个回采面工作面、4个采257、准工作面、2个掘进工作面。矿山采掘设备型号及数量见下表。表6.3-1 主要回采、采准设备表名称型号用途使用备用合计凿岩机YT-24/7655回采、采准12台6台18台铲运机徐工50/30出矿4台2台6台局扇JK672NO4.5采场局部通风-8台8台液压破碎锤HP2200大块破碎8台2台10台振动放矿机VB-3002506-W给料8台2台10台表6.3-2 主要掘进设备表名称型号用途使用备用合计凿岩机YT-24/7655掘进4台2台6台风镐G-10掘沟4台2台6台探水钻KHYD50型掘进探放水4台2台6台喷浆机Z-5支护2台1台3台铲运机徐工20掘进出渣4台1台5台局扇JK672NO4.5局部通258、风4台2台6台表6.3-3 凿岩机技术规格表凿岩机重量冲击能耗气量钻孔深度钻孔直径冲击频率YT-2424kg59J2.8m3/min3m34-42mm30HzG-1010441.2 m3/min27Hz表6.3-4 Z-5喷浆机技术参数表输送量最大料径耗气量工作气压输送距离电机功率机重3-6m3/h12-15mm6-9m3/min0.1-0.4Mpa水平205m垂直60m5.5kw490Kg表6.3-5 探水钻技术参数表型号额定功率额定电压钻孔深度钻孔直径转速机重KHYD502.2kw380v50m36-45mm2820 r/min50Kg表6.3-6 振动放矿机技术参数表型号最大激振力功率V259、B-3002506-W300000N25kw6.4 压气设施6.4.1 压缩空气站位置及供气系统确定一、二采区压缩空气站位于各采区主斜井、辅助运输井附近的地面工业场地内,采用分区供气系统。压缩空气站引出的主供风管,沿地面敷设至主斜井、斜坡道,经主斜井、斜坡道敷设至井下,再分别引向各分段的采矿工作面。6.4.2 压缩空气设备选择1、设计依据矿山每个采区生产能力为35.0万吨/年,每个采区布置4个回采面工作面、4个采准工作面、2个掘进工作面,矿山用风设备及数量如下:表6.4.2-1 单采区用风设备表设备名称型号耗风量使用台数凿岩机YT-242.8m3/min8台风镐G-101.2 m3/min2台260、喷浆机Z-56-9m3/min1台(2)井下用风量计算井下用风量按同时使用的用风设备台数及其耗风量计算。其中白、中班主要用风设备为掘进用凿岩机,零点班安排喷浆作业。由于采掘工作面在使用凿岩机时不同时使用风镐,两个掘进工作面其中一个按设备最大耗风量(一台喷浆机作业)计算。用风量计算公式:Q=A1A2A3qiniki式中:A1漏风系数,取1.1;A2机械磨损系数,取1.1-1.15;A3海拔修正系数,取1.0;qi设备用风量;ni设备台数;Ki同时使用系数。白、中班耗风量:Q=1.11.151.0(2.88+6)0.8=28.7(m3/min)(3)空压机选择根据矿山用风设备耗风量,每个采区配备K261、B100A型空压机4台,3台工作、1台备用,KB100A型压风机设备技术参数:排气量为12m3min,压力:7kgcm2,配套电机75kw、380v,各分区供风的主供气管采用1596无缝钢管。6.5 矿井通风设施6.5.1 矿井通风方式根据矿床开拓系统,确定采用两翼对角抽出式通风,连续正常通风工作制度。新鲜风流通过辅助运输井进入各中段工作面,清洗工作面的污风通过回风巷道及回风井,由设在风井口的地面通风机抽出。6.5.2 通风机设备选择6.5.2.1 风量和负压计算(1)矿井所需的风量和负压一采区风量: Q=62m/s; 一采区困难时期负压:H=1262.66Pa;二采区风量: Q=62m/s;262、 二采区困难时期负压:H=1231.23Pa;(2)风机的计算风量和负压:一采区风机的计算风量:Qj =71.3m3/s 一采区风机的计算负压:Hj =1462.66Pa二采区风机的计算风量:Qj =71.3m3/s 二采区风机的计算负压:Hj =1431.23Pa6.5.2.2 通风设备选择一、二采区设计均采用两翼对角式分区通风系统,每个采区正常生产均布置两条回风井,根据通风并联网络结算,设计在每条回风井各配备1台DK45-15型风机,备用1台相同型号的电机。风机参数如下:表6.4.2-1 风机参数表主扇型号风量(m3/s)全压(pa)配套电机功率(kw)转速(r/min)DK45-1520263、.953.8109123362759806.5.2.3 通风机反风装置通风容易时期和困难时期的负压、风量调节由改变风机的叶片角度来实现。该轴流式风机可反转反风,反风率大于60%,符合安全规程要求,故不需设置反风装置。6.6 坑内排水设施6.6.1 设计依据一、二采区设计采用机械排水,主副水仓布置在采区北部矿层底板内850m标高,水泵房布置在860m标高,排水管线井由水泵房联通主运输皮带井,在主运输皮带机敷设两趟排水管线降水抽至地表。全矿区正常涌水量Q850m= 8824.21m3/d(367.68m3/h),一、二采区开采区域相当,平均每个采区正常涌水量为183.84m3/h,最大涌水量按正常264、涌水量3倍预测。1、正常涌水量:Q正=183.84(m3/h)2、最大涌水量:Q大=3Q正=551.52(m3/h)3、排水垂高:一采区150m,二采区140m。 6.6.2 设备选型1、水泵排水能力 Bmin=24Q正/20=220.61( m3h)Bmax=24Q大/20=661.82( m3h)2、水泵扬程 一采区: HB=(Hg+hg)1.2=(150+5)1.2=186(m) 二采区: HB=(Hg+hg)1.2=(140+5)1.2=174(m)3、水泵型号及台数的确定根据计算,一、二采区各配备D280-604型多级离心泵3台,一台工作,一台备用,一台检修。排水管选用内径为300m265、m无缝钢管两趟,一趟工作,一趟备用,遇大水时两台水泵同时工作。水泵性能参数见表6.5.2-1。表6.5.2-1 水泵主要技术参数型 号流量(m3/h)扬程(m)电动机功率(kW)D280-605280240275矿井排水设置两条主排水管,主排水管沿主斜井敷设,主排水管选用30010的无缝钢管。6.7 坑内供水设施6.7.1 供水系统一、二采区坑内供水采用分区供水系统。生产、消防用水均在主斜井井口附近的高位水池集中供给。坑内用水由高位水池经管道将水引至主斜井、斜坡道井口,后经主斜井、斜坡道敷设至各分段,再经穿脉供水支管送至采场各用水点。坑内的生产、消防供水共用一套供水系统。防尘与消防共用一条主供266、水管,分区供水主管选用1084.5无缝钢管。6.7.2 用水量计算6.7.2.1 防尘每个采区采矿、掘进工作面及喷雾的防尘用水总量为340m3/d。6.7.2.2 消防消防按井下同时只有一处用水考虑,耗水量按210L/s计算,持续时间3h,不与防尘用水量叠加计算。7 选矿及尾矿设施本矿山所采矿石主要供给xxxx磷业有限公司下属选矿厂,因此矿山产品方案为磷矿石原矿,矿山不进行选矿。本项目在基建期产生的废石作为工业场地建筑材料,生产期产生的废石一部分作为井下采空区回填材料,剩余部分销往当地建筑材料加工厂。8 总图运输8.1 矿区概况8.1.1 厂区地理位置及交通矿区位于省道xxxxx)xxxxx)267、交汇处银盏附近,距xx县城西7km,xxxx平定营县道经过矿区南部,并有乡村简易公路直达主要村寨。矿区距xx新建工业园区10km,离xxx磷矿化工基地xxx71km。外运可经S205至xxx进入xxx(xxx)高速公路和xxx铁路,交通非常便利。8.1.2 气象条件据xx县气象站历年资料,该区年平均降雨量为1135.1mm,雨量多集中在4至6月,占年降雨量的3954%。最大年降雨量为1375.4mm,最小年降雨量为714.8mm,历年最大日暴雨量为146mm,连续日暴雨量达7天,雨量达200mm。矿区4月至5月初常有冰雹且多雷暴雨。7至8月为盛夏,最高温度34。12月至次年3月多雾和毛雨,最低268、温度5,其间断续出现凌冻,影响车辆通行。 矿区春夏多南风,秋冬多北风,南风主晴,气温升高,北风主阴或雨,历年最大风速18ms,年平均风速1.612.47ms。8.2 矿区总体布置8.2.1 企业组成企业由采矿工业场地和风井工业场地两部分组成。8.2.2 总图布置8.2.2.1 总体布置原则(1)依据当地的自然条件、开采现状特点和矿区建设项目等进行规划。(2)综合考虑生产、辅助生产、公用工程、交通运输等设施以及居住区、环境保护、防洪排涝工程,统一规划,合理布局。(3)依据矿体的赋存条件,合理布置采矿工业场地及辅助设施和生活区,有效地利用土地。(4)矿区的主要运输路线与当地交通运输线路相协调,并和269、区外路线衔接合理。8.2.2.2 总体布置方案(1) 采矿工业场地本项目设计分两个独立的采区分区开采,每个采区各布置一个工业场地,一采区工业场地布置在矿区西部,二采区工业场地布置在矿区北部。工业场地包括主斜井、辅助运输井以及配套的辅助生产设施。井下生产出的矿石经过主斜井提升至井口后,卸入储矿场。(2) 风井工业场地本项目设计分两个独立的采区分区开采,每个采区各布置两条回风井、两个风井工业场地,一采区两个风井工业场地分别布置在采区中部、北东部,二采区初期两个风井工业场地分别布置在采区南部、北部,各工业场地相对位置见矿区地形地质及总平面布置图。8.3 总平面及竖向布置8.3.1 总平面布置依据和原270、则总平面布置是依据工业企业总平面设计规范(GB50187-93)、有色冶金企业总图运输设计规范(YSJ001-88)以及各工业场地的组成等进行设计。总平面布置遵循的基本原则是:(1)严格执行国家标准中有关总平面布置的规定和规范。符合当地总体规划和工业布局。(2)力求缩短物料运输距离,方便道路修筑和管道铺设。(3)各场地的布置应因地制宜,布局合理,充分利用地形条件,满足工艺流程要求,尽量减少土石方工程。(4)方便职工生活,有利企业发展。8.3.2 工业场地总平面布置项目开拓系统为斜井开拓方案,一采区主斜井布置在采区中东部,用过皮带提升运输,出车方位角为185,垂直此方位角方向布置两条平行的卸矿皮271、带,分别连接至原矿堆场、临时废石堆场。办公生活设施相对集中布置,将办公区设置在当地主导风向的上风向,内容包括综合办公楼、食堂、浴室以及试化验室。8.3.3 场地排水厂内排水以采用管线排水。为保证场地雨水顺利排放,场地内道路采用城市型道路,6m宽道路设双面横坡,坡度为1.5%,场地雨水沿道路流至雨水口后,用管道收集排放。8.4 运输8.4.1 企业内部运输内部运输主要为矿石及废石,井下矿石及废石经装车、卸载、转载后,最后经主斜井提升至地面,卸入储矿场或临时废石堆场。8.4.2 企业外部运输量外部运输主要为原矿及废石、消耗材料的运输,地面工业场地内矿石通过汽车运输至选矿厂,废石直接销往当地建筑材料272、加工厂。当地社会运力富裕,矿山已协调委托社会运力承担本矿外部运输。企业运输量见表8.4.2-1。表8.4.2-1 外部运输量及运输方式表序号货物名称运输方式运出量t/a运入量t/a1采矿部分1.1钎子钢汽车391.2合金片汽车0.781.3炸药汽车1941.4非电雷管汽车101.5导爆管汽车231.6钢筋网汽车19.61.7水泥汽车3011.8沙子汽车6621.9石子汽车12271.10锚杆汽车521.11柴油汽车135.21.12机油汽车16.31.13其他运输汽车30.671.14合计2937.358.4.3 厂内道路根据使用功能,选矿厂内部道路宽度以4.0m、6.0m为主,只是主入口所连273、接道路设计宽度为11m宽(含汽车衡占用宽度)。厂区入口处运输主干道路面结构为:24cm混凝土面层+25cm水泥稳定碎石+30cm天然砂砾石+素土夯实。(混凝土抗折强度按4.5Mpa计。)4.0m和6.0m宽路面结构为:22cm混凝土面层+25cm水泥稳定碎石+30cm天然砂砾石+素土夯实。(混凝土抗折强度按4.0Mpa计。)另外,受条件限制,部分厂房周围设置尽头式车场,堆矿场附近设置停车场地,车场的路面结构同6.0m宽路面结构。8.4.4 厂外道路根据矿山目前建设情况,厂区外部道路已全部修建完成,道路运输能力可以满足本项目技改可能后的运输需要。8.4.5 运输设备配置由于企业现有部分车辆,结合274、实际需要考虑,配置皮卡车1辆,轿车1辆。运输计量需配备SCS-80电子汽车衡一台。8.5 总图专业主要工程量 表8.5-1 总图专业工程量表序号工 程 名 称单位数量备 注1场地平整土石方m31700001.1挖方m3900001.2填方m380000利用基建期废石回填2挡土墙m3800M7.5砂浆砌Mu30片石,M10砂浆勾缝3厂内道路及铺砌m27425混凝土路面22-24cm4实体围墙m1166高2.2m5大门个2电动伸缩门,6m宽2个6绿化m252658.6 场地占用土地面积全矿占地面积3.51hm2,为租用土地,土地现状为农田,已转为工业用地。9 公用辅助生产设施及土建工程9.1 给水275、排水本工程的采矿规模为70万t/a,本次给排水设计按满足此规模的生产用水和辅助设施生活用水进行设计的。9.1.1 给水9.1.1.1 用水量厂区生产总用水量为1928m3/d,生活用水量为75m3/d。各用水量详见表9.1.1-1。表9.1.1-1 需水量表序号名 称总用水量m3/d新水量m3/d回水量m3/d循环水量一生产用水量地面生产用水546546消防、防尘用水260260设备冷却水23414二采场754管道冲洗水100100采矿井下用水340340采选未预见水量314314合计19281928三生活用水量6565未预见水量1010合计75759.1.1.2 用水量标准一、生产、生活用水276、量标准(1)工艺生产用水量根据工艺专业要求确定。(2)根据建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)(2009年版),工业企业管理人员、车间工人生活用水定额、淋浴及食堂用水定额采用如下标准:企业职工生活用水定额50 L/人.班;淋浴用水定额60 L/人.次;食堂用水定额25 L/人.次。二、消防用水量根据建筑设计防火规范(GB50016-2006)和采机专业所提的条件,厂区消防用水量为35L/s,同一时间内火灾次数为一次,火灾延续时间2h。9.1.1.3 外部给水矿区内有当地主要水系岩根河从矿区西侧自南向北流过,河内四季常年有水,流量较大,完全能满足矿山生产需水量,岩根河水经过净化消毒处277、理达标后可以用于矿山生产。厂区生活用水采用自来水,根据建设单位提供的资料,市政自来水管网已接至厂区,满足厂区生活水量和水压。9.1.1.4 给水系统根据各用水点对水质的要求,厂区给水系统分为生产新水给水系统、回水给水系统、循环水给水系统、消防给水系统、生活给水系统。(1)生产新水给水系统本次设计在每个采区分别设有生产、消防水池和生产、消防加压泵站。生产、消防水池总容积为600 m3。厂区的生产新水来自井下涌水,井下涌水经沉淀后,进入生产、消防水池。泵站内设生产新水加压泵三台,二用一备,由生产新水加压泵将水送至各用水点。厂区生产新水给水管网布置成枝状,管道沿用水量较大的地段布置,以最短距离向用户278、供水,干管管径为DN200。(2)消防给水系统根据采机专业所提的条件,井下消防水量为20L/s,火灾延续时间为3h。厂区消防用水量最大的建筑为综合办公楼,体积为15444m3,室内消防水量为15L/s,室外消防水量为20L/s,火灾延续时间2h。本项目的消防水量为35 L/s,火灾延续时间内所需的消防水量为252 m3。厂区消防采用临时高压给水系统,综合办公楼屋顶设有消防水箱,10min的消防水量储存在水箱内,水箱容积为9m3。火灾延续时间内的消防水量252m3储存在生产、消防水池内。池内设液位信号,确保消防用水不被动用。厂区生产、消防泵站内设有消防泵XBD6/35-SLH两台,一用一备,发生279、火灾时启动消防泵来满足厂区和井下所需的消防水量和水压。综合办公楼室内设有消火栓,每个消火栓处设有远距离启动消防水泵的按钮。综合办公楼室内消防给水管网布置成环状,两条消防进水管与室外环状管网连接。室内消防管网采用阀门分成若干独立段,阀门保持常开,并有明显的启闭标志。厂区室外消防给水管网布置成环状,生产、消防泵站内有两条出水管与环状管网连接,当其中一条发生故障时,另一条出水管能满足消防用水总量的供给要求。室外消火栓采用SS100/65-1.0型地上式消火栓,其保护半径不超过150m,间距不超过120m。(3)生活给水系统厂区生活用水主要为综合办公楼、浴室和食堂、浴室用水,根据厂区人数和用水量标准,280、厂区生活用水量为75m3/d,由厂区外自来水管网统一供给。为节约用水,室内选用节水型卫生器具。厂区生活给水管布置成枝状,管道沿用水量较大的地段布置,以最短距离向用水点供水,干管管径为DN160。9.1.2 排水系统厂区排水系统采用雨污分流制,根据排水水质划分为污水排水系统、废水排水系统和雨水排水系统。(1)污水排水系统根据室外排水设计规范(GB50014-2006,2011年版),厂区生活污水定额按生活用水定额80%90%采用,经计算厂区生活污水量为58m3/d。生活污水经化粪池、隔油池、毛发聚集井等处理后排入环保专业的处理设施,达标后排放。(2)废水排水系统本项目产生的废水主要为循环水系统的281、排水,水量为4 m3/d,就近排入厂区雨水排水系统。(3)雨水排水系统厂区雨水量按当地暴雨强度公式进行计算,雨水经厂区雨水排水管网收集后,排入附近的灌溉渠。厂区雨水计算参照当地的暴雨强度公式:雨水量计算公式: Q=qF重现期P=2年径流系数=0.75地面集水时间t=6min 根据厂区地形坡度、标高合理布置雨水口和雨水管道,雨水口的间距为2550m。(4)排水管道敷设及埋深管道的覆土深度应保证管道满足设计坡度,并能够顺利排入厂区外排水管网,同时还应满足土壤冰冻深度要求。为了避免地面荷载压坏管道,路面以下的管道覆土深度不小于0.7米。9.2 电力、电信、自动化仪表9.2.1 设计依据和设计采用的标282、准、规范9.2.1.1 设计依据各专业提供的用电设备技术条件及甲方设计委托函。9.2.1.2 设计采用的标准、规范35kV110kV变电站设计规范 GB50059-201110kV及以下变电所设计规范 GB50053-943110kV高压配电装置设计规范 GB50060-2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB/T50062-2008供配电系统设计规范 GB50052-2009低压配电设计规范 GB50054-2011通用用电设备配电设计规范 GB50055-2011矿山电力设计规范 GB50070-20099.2.2 设计范围本可研包括:70万t/a采矿及其附属设施的供配电设计。9283、.2.3 电源概况矿山一、二采用独立的供电系统,设计采用双回路供电,根据矿区周围电源分布情况,矿井双回路电源设计分别来自xx县青坑变电所,该线路型号为LGJ-95,供电距离6km。另一回路来xx10KV变电所,该线路型号为LGJ-95,供电距离10km。两座变电所的10kV侧富裕容量均大于10000kVA,并均与国家电网并网,供电可靠性高。故本地区电力供应能力可满足本工程生产用电的需要。9.2.4 用电负荷及负荷等级一采区共安装设备35台,其中工作26台,设备总容量1818.8kw,工作容量1424kw。有功负荷为839.7kw,无功负荷为522.5kw,视在负荷993.7kvA。采区采用三班284、作业,全矿年工作时间按5000h计算,年耗电量419.85万Kwh,综合电耗11.996kwh/t。二采区共安装设备36台,其中工作27台,设备总容量1909.8kw,工作容量1517kw。有功负荷为912.8kw,无功负荷为577.3kw,视在负荷1085kvA。采区采用三班作业,全矿年工作时间按5000h计算,年耗电量456.4万Kwh,综合电耗13.04kwh/t。表9.2.4-1 一采区电力负荷计算表表9.2.4-1 二采区电力负荷计算表9.2.5 供电方案(1)电压的确定A. 地面低压用电设备及照明配电电压采用380/220V中性点直接接地的TN-C-S系统,检修照明采用36V;B、285、井下采用中性点不接地系统,低压动力用电设备采用380V,主巷道及硐室内电气照明电压采用220V,采区工作面的照明电压采用36V。(2)采矿高压配电站本工程为中型矿山,根据规范及生产工艺的要求,用电设备中的井下排水泵用电负荷等级为一级,其它用电负荷基本划为三级。青坑10kV变电站、xx乡10kV华冲变电所均与国家电网并网,矿山已由6km的青坑变电站引一回10kV架空线路LGJ-95至本矿区作为一回10kV电源,另一回架空线路引自xx乡变电所作为另一回10kV电源,线路截面为LGJ-95,两回10kV电源互为独立,作为本工程的双电源。当任一回10kV电源进线发生故障或停运时,母联手动合闸,由另一回286、电源带全部的一级负荷运行;10kV系统采用单母线分段接线的接线方式,正常时双回路10kV电源各带一半负荷运行,当任一回10kV电源进线发生故障或停运时,母联手动合闸,另一回路可带全部一级负荷。以保证用电负荷的可靠供电。采选高压配电站10kV开关柜为室内布置。配电站内的控制信号和计量装置,采用微机集成化监控系统, 10kV开关控制信号电压均为直流220V。(3)内部配电系统矿山除井下主排水泵采用10kv高压直接供电外,其余设备均采用低压供电。变电所设在采区主斜井工业场地附件,根据采区用电负荷,一采区共选用2台变压器进行供电,其中1台KSG10-315/10/0.4变压器对井下用电负荷供电,1台S287、CB10-800/10/0.4对地面用电负荷进行供电;一采区共选用2台变压器进行供电,其中1台KSG10-400/10/0.4变压器对井下用电负荷供电,1台SCB10-800/10/0.4对地面用电负荷进行供电;9.2.6 装备水平及控制方式(1)地面车间电力变压器选用SCB10型,接线组别D,yn11的低损耗的节能电力变压器,井下电力变压器则选用适合井下用的KSG型低损耗矿用电力变压器,井下巷道照明采用KSG型矿用照明变压器供电,井下工作面照明采用DJMB2型局部照明变压器。(2)地面10kV高压开关柜选用KYN28A-12型户内金属铠装中置式开关设备;井下10kV高压开关柜选用KGS1-D288、型矿用一般型高压开关柜。高压开关柜均采用具有完善可靠的五防闭锁装置且设有微机综合保护测控单元,具有遥测、遥信、遥控、遥调功能。(3)低压配电柜选用MNS型,MNS抽屉单元具有体积小、功能强、互换性高、更换维修方便、接触可靠等特点。(4)球磨机为同步电动机拖动,其励磁柜等均由机械设备厂家成套供应的电控设备进行控制。(5)根据工艺控制要求及生产系统特点,部分用电设备需采用电气联锁,以保证生产正常进行,电气联锁由安装在中央控制室内的仪表DCS系统实现。 (6)矿井提升机选用TKD/BP-NT型网络控制变频电控设备。(7)牵引网路用硅整流装置采用ZQF型牵引用硅整流设备。(8)根据工艺控制要求凡需调速的设备均配有FC型变频调速器。(9)为了减小大容量电动机起动电流冲击,避免冲击电网,对于容量在90kW及以上的电机(需变频调速的电机除外)安装JJR型软起器以改善起动特性。(10)井下配电点选用XMF型防腐动力配电箱。(11)高、低压电缆根据敷设条件及用途分别采用YJV42-10kV、YJV22-10kV、YJV-10kV、 YJV22-1kV、YJV-1kV等交联电力电缆,控制电缆则选用KYJV-750V、KYJVP-750V交联
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