1、XXXXXXXXXXXXX有限公司农业综合开发项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位：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350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 录前 言11 生产规模12 采矿13 总图运输34 供电与通信45 水源及给排水46 机汽修、充电室47 建设投资估算58 生产成本52、第一部分 XX水头矿区11第一章 总 论121 编制依据及原则122 项目概况及建设条件133 主要设计内容154 主要建设方案165 环保、节能、安全卫生、水土保持与消防236 投资估算及成本测算257 存在的主要问题及建议25第二章 市场分析321 世界铝土矿资源及氧化铝国际市场供需状况322 我国铝土矿资源及氧化铝供需状况36第三章 地质资源391 矿区及矿床地质概况392 矿床开采技术条件与矿石选冶试验433 矿床勘查工作及勘探程度评述474 矿产资源储量485 矿山基建与生产勘探536 存在的主要问题及建议54第四章 岩石力学571 岩体稳定性的地质背景572 构造583 节理5943、 矿岩物理力学性质595 岩体（矿体）初步工程地质分类及开采技术条件596 下阶段岩石力学研究工作61第五章 采 矿621 概述622 矿床开采方式633 全地下开采范围664 采矿方法675 工作制度与生产能力736 开拓运输系统757 矿山通风系统788 矿山排水系统819 矿山供风及供水系统8210 辅助材料设施8211 井巷工程8312 矿山基建工程量与基建进度计划8613 矿山生产进度计划8814. 矿山开发计划8815 矿山机械9216 问题及建议96第六章 总图运输981 工程概况982 总体布置993 总图运输1004 内、外部运输及运输线路1015 矿区绿化102第七章 公用4、辅助设施及土建1041 给排水1042 供电1083 采暖1164 机修1195 土建工程121第八章 节 能1241 采矿节能措施1242 电气节能措施1243 其它节能措施125第九章 环境保护1261 项目所在区域环境现状1262 设计依据与采用的标准1273 主要污染源污染物治理及排放状况1284环保投资及定员1305 环境影响评价分析1326 存在问题及建议133第十章 水土保持1341 设计依据及采用的技术规范、标准1342 项目区水土流失及防治情况1353 本工程开发可能造成的水土流失危害分析1354水土流失防治措施1365水土流失监测1376投资估算1387 水保效益简要分析15、38第十一章 劳动安全卫生与消防设施1401 设计依据1402 概述1403 地质安全影响因素1474 矿床开采安全评述1475 总平面布置1496 机电及其它1507 矿山安全机构设施1558 工业卫生156第十二章 企业组织及定员1581 组织机构1582 劳动定员及劳动生产率1583 工资与福利1604 职工培训160第十三章 投资估算及资金筹措1621 概述1622 编制依据1623 投资分析1634 流动资金估算1735 项目总投资1736 资金筹措173第十四章 成本与费用1741 成本与费用估算依据和原则1742 成本费用估算175第二部分 XXXX矿区187第一章 总 论1886、1 编制依据及原则1882 项目概况及建设条件1893 主要设计内容1914 主要建设方案1925 环保、节能、安全卫生、水土保持与消防1966 投资估算及成本测算1987 存在的主要问题及建议203第二章 市场分析2051 世界铝土矿资源及氧化铝国际市场供需状况2052 我国铝土矿资源及氧化铝供需状况209第三章 地质资源2131 矿区及矿床地质概况2132 矿床开采技术条件与矿石选冶试验2173 矿区工程地质条件2194 矿床勘查工作及勘探程度评述2215 矿产资源储量2226 矿山基建与生产勘探2247 存在的主要问题及建议226第四章 岩石力学2291 岩体稳定性的地质背景2292 构7、造与节理2303 矿岩物理力学性质2314 岩体（矿体）初步工程地质分类及开采技术条件2315 岩石力学监测工作和主要设备、仪表的选择2326 下阶段岩石力学研究工作233第五章 采 矿2341 概述2342 开采范围及开采对象2353 矿床开采方式2354 开采顺序2385 采矿方法2396 工作制度与生产能力2437 开拓运输系统2468 矿山通风系统2489 矿山排水系统25110 辅助材料设施25111 井巷工程25212 矿山基建工程量与基建进度计划25413 矿山生产进度计划25514 矿山开发计划25915 矿山机械25916 问题及建议262第六章 总图运输2631、工程概况28、632 总体布置2633 总图运输2644 内、外部运输及运输线路2655 矿区绿化267第七章 公用辅助设施及土建2681 给排水2682 电力及电信2713 暖通2774 机修2805 土建工程281第八章 节 能2851 采矿节能措施2852 电气节能措施2853 主要设备节能措施285第九章 环境保护2861 项目所在区域环境现状2862 设计依据与采用的标准2863 主要污染源污染物治理及排放状况2874环保投资及定员2905 环境影响评价分析291第十章 水土保持及复垦2931 设计依据及采用的技术规范、标准2932 项目区水土流失及防治情况2943 本工程开发可能造成的水土流失危9、害分析2944水土流失防治措施2955水土流失监测2966投资估算2977 水保效益简要分析297第十一章 劳动安全卫生与消防设施2981 设计依据2982 工程概述2993地质安全影响因素3014矿床开采安全评述3015 总平面布置3036 机电及其它3047 矿山安全机构设施3078工业卫生309第十二章 企业组织及定员3101 组织机构3102 劳动定员及劳动生产率3103 工资与福利3124 职工培训312第十三 章 投资估算及资金筹措3141 概述3142 编制依据3143 投资分析3154 流动资金估算3255 项目总投资3256 资金筹措325第十四章 成本与费用3261 成本与10、费用估算依据和原则3262成本费用估算328附图：C1160SQ2（单独成册）附表：主要设备明细表附件：1 设计委托书；2 中国长城铝业公司矿山公司xx铝矿采矿许可证；3 关于提交矿业分公司xx水头铝土矿采场工程可行性研究报告全坑采方案补充材料的函；4 xx水头、xx两矿段的煤矿调查情况。前 言xx矿业分公司xx水头xx铝土矿采场工程包括xx水头铝土矿区和xxxx铝土矿区，根据两矿区开采技术条件，矿体厚度和赋存状态及两矿区铝土矿均为与煤共生的低瓦斯矿、均采用地下开采。为确保矿山生产安全，其井下通风机、井下电器设施均采用防爆型电器设备，主要设计方案简述如下：1 生产规模 xx水头xx铝土矿采场工11、程总的生产规模为600kt/a，其中xx水头铝土矿区生产规模为400kt/a，xxxx铝土矿区为200kt/a。矿山产品为单一铝土矿石。2 采矿2.1 采矿方法（1）xx水头铝土矿区设计选用的采矿方法为水压支柱全面房柱法；对厚度1.7 m,设计采用倾斜分条全面采矿法。（2）xxxx铝土矿区设计选用的采矿方法为水压支柱全面房柱法。2.2 开拓运输方案（1）xx水头铝土矿区设计选用斜井开拓，1、2提升斜井均装备JK2.5/30E单绳缠绕式提升机，电动机额定功率355kw，每次提升1.2m3侧翻式矿车4个或5辆0.7m3翻转式矿车；中段矿石运输列车采用12t蓄电池防爆机车一次牵引14辆1.2m3侧卸12、式矿车。废石运输采用2.5t蓄电池防爆机车一次牵引8辆0.7 m3翻转式矿车的开拓运输方案（2）xxxx铝土矿区设计选用平硐开拓，中段废石运输采用2.5t蓄电池防爆电机车拉0.7m3侧翻式矿车，每列矿车 8辆。矿石运输采用8t蓄电池防爆电机车拉1.2m3侧卸式矿车，每列矿车 12辆的运输方案。2.3 通风系统（1）水头地采采用对角抽出式通风系统，东部通风机房配FBDCZ（B）12N025防爆对旋式轴流风机，配JBO355S2型电机,N=2110kw、380v；中部通风机房：FBDCZ（B）10N028防爆对旋式轴流风机，配YBFe2型电机,N0=2250kw、10kv；西部通风机房：FBDCZ13、（B）12N025防爆对旋式轴流风机，配JBO355S2型电机,=2110kw、380v；以上的通风设备（含主风机和电机）各2套,其中1套工作,1套备用,并且作为一级负荷,采用双电源供电。（2）xx地采采用对角抽出式通风系统。东部通风机房选用2台（其中1台备用）FBCZ6No18型防爆轴流式通风机,配套电机功率N=110Kw；西部通风机房选用2台（其中1台备用），FBCZ4No13防爆型轴流式通风机,配套电机功率N=55Kw，采用双电源供电。2.4坑内排水（1）水头地采：正常涌水量为1624m3/d,最大涌水量为20298m3/d,井下采用一段排水系统,排水泵站设在斜井井底车场附近,选用4台D14、360403型多级离心水泵(QH=360 m3/h、HH=120m、N=185kw、380 v)，正常涌水时1台工作，1台检修2台备用；最大涌水量时3台工作，一台备用。（2）xx地采正常涌水及废水量为1080m3/d,最大涌水及废水量为10970m3/d。地下水通过415m中段平硐的水沟自流排出地表。2.5 供风（1）水头矿区井下总需风量126m3/min，根据计算，在1、2斜井口旁各选用4台LGD200/347C空压机喷油螺杆压缩机 (Q=36m3/min、压力0.75 Mpa)，3台工作，1台备用。压风机房设在提升斜井口旁。（2）xx矿区井下总用风量86m3/min,设计选用4台LGD2015、0/347C型螺杆式压缩机，每台空压机风量36 m3/min，压力0.75MPa，其中3台工作，1台备用。2.6 供水（1）水头矿区井下用水量为485m3/d,由地表高位水池供给。考虑到消防要求，供水主管为1084.0无缝钢管,分别沿1#和2#斜井及中段平巷架设。各中段回采矿块的供水支管选用894.5无缝钢管。 （2）xx矿区总用水量约401 m3/d,在石龟河旁打深井取水，通过DN125钢骨架塑料复合管输送至400m3高位水池。由地面400m3高位水池供给各用水点。2.7 井巷工程（1）水头矿区按设计推荐的开拓运输方案，全地采基建井巷工程量为143263.3m3。 （2）xx矿区按设计推荐的16、开拓运输方案，全地采基建井巷工程量为41582.3 m3。2.8 基建及生产进度计划（1）水头矿区基建时间为2.5a。地采投产即达产，达产规模为400kt/a，服务年限29a，其中达产期28a，减产期1a，减产年规模为238.1kt/a。（2）xx矿区基建时间为2 a。地采投产即达产，达产规模为200 kt/a，服务年限27a，达产期26a，减产期1a，减产年规模为96.3kt/a。3 总图运输（1）水头矿区由地下采场、采矿工业场地、废石场、其他辅助设施组成， 2个提升斜井旁附近各布置1个容积为600km3的废石场；企业占地14.0hm2。（2）xx矿区由地下采场、采矿工业场地、废石场、其他辅17、助设施等组成，企业占地12.5hm2。4 供电与通信（1）水头铝土矿区拟在斜井口附近建一座10kV配电室，10kV系统采取双电源单母线分段运行的方式。矿区自地市话局接入一条50对电话电缆至矿区办公楼调度中心，作为全厂生产调度和行政管理用。（2）xx铝土矿区拟在工业场地建一座10kV配电室，采用双电源进线，以10kV系统采取单母线分段运行，放射式向各变配电室及电动机供电。矿区自地市话局接入一条50对电话电缆至矿区办公楼调度中心，作为全厂生产调度和行政管理用。5 水源及给排水（1）水头矿区设计采用深井泵提取地下水供矿区使用。矿山总用水量为814m3/d（其中生产用水702m3/d、生活用水为38m18、3/d、未预见水量为74 m3/d）。（2）xx矿区设计采用深井泵提取地下水供矿区使用。矿山总用水量为401m3/d（其中生产用水359m3/d、生活用水为42m3/d）。6 机汽修、充电室（1）水头矿区地采维修间承担蓄电池机车、矿车等的定期检查、小修和中修；承担坑内其它采矿设备的小修，车间总建筑面积为288 m2。坑口充电室建筑面积为216m2，设有充电机间、充电间、蓄电池修理间。 （2）xx矿区地采维修间承担蓄电池机车、矿车等的定期检查、小修和中修；承担坑内其它采矿设备的小修，车间总建筑面积为144m2。坑口充电室建筑面积为198m2，设有充电机间、充电间、蓄电池修理间。7 建设投资估算x19、xxx水头xx铝土矿采场包括xx水头铝土矿区和xxxx铝土矿区，两矿区均采用地下开采，该项目建设投资为29649.09万元，其中建筑工程费7705.3万元，设备费8404.89万元，安装费4311.42万元，工器具购置费84.05万元，其它费用9143.43万元，详见表1所示：8 生产成本（1）xx水头矿区达产年平均单位铝土矿总成本费用为159.89元/t，其中制造成本为101.84元/t，矿石运费为7.8元/t，资源税为20元/t，管理费用为30.25元/t。（2）xxxx矿区达产年平均单位铝土矿总成本费用为149.5元/t，其中制造成本为89.76元/t，矿石运费为7.2元/t，资源税为220、0元/t，管理费用为32.53元/t。xx水头xx铝土矿建设投资 总 估 算 表编号工程及费用名称估 算 价 值 （万 元 ）占总值（%）技术经济指标建筑设备安装工器具其他总值单位数量指标123456789101112一工程费7705.308404.894311.4220421.611主要生产工程及直属生产工程6389.145374.081743.45 13506.67 1.1地采基建探矿524.080.000.00 524.08 1.2提升斜780.010.000.00780.011.3东部回风斜108.99190.9054.24 354.12 1.4西部回风斜21.95190.9058.421、7 271.31 1.5安全斜115.010.000.00 115.01 1.6中段车场2645.54374.67568.13 3588.34 1.7凿岩机修理硐室4.414.411.8炸药库硐室46.1446.141.9吊桥硐室65.4665.461.1o变电硐室13.03353.6229.34395.981.11水泵房及水仓221.8283.2398.64403.691.12采准切割1445.391445.391.13下供风供水管道0.000.00118.07118.071.14地采设备0.001100.7083.07 1183.781.15下动力线路0.00679.67194.5387422、.201.16下照明0.000.00108.24108.24编号工程及费用名称估 算 价 值 （万 元 ）占总值（%）技术经济指标建筑设备安装工器具其他总值单位数量指标1234567891011121.17 卷扬机房89.52419.7642.19 551.47 1.18空压机房97.00623.7562.19 782.93 1.19东西部通风机房96.42525.94146.69769.061.20 中部通风机房37.80205.2349.07 292.10 1.21样品加工房10.5052.598.55 71.63 1.22坑口充电室37.26206.705.76 249.72 1.23矿23、灯房7.200.0012.3019.501.24地质测量办公室14.40156.680.19 171.27 1.25坑内运输0.00209.75103.79313.541.26坑木加工间7.207.20 2辅助生产及公用系统工程1017.70 2931.59 2454.80 6404.10 2.1总图运输工程679.38 1597.80 0.67 2277.85 2.1.1总图及运输设备641.3 1597.800.00 2239.10 2.1.2汽车库38.080.000.6738.75 2.2供排水工程219.16138.98430.30788.442.2.1生产深泵房及值班室157.3624、114.3965.14 336.892.2.2备用深泵房及值班室12.3012.302.2.3高位水池及沉淀池40.500.0011.0051.50编号工程及费用名称估 算 价 值 （万 元 ）占总值（%）技术经济指标建筑设备安装工器具其他总值单位数量指标1234567891011122.2.4半地下集水池9.002.330.24 11.57 2.2.5室外给排水0.0022.26353.92 376.18 2.3供电及电信工程71.641110.662006.833189.132.3.1 地面10KV变电所71.64431.4284.45 587.51 2.3.2东部 35KV 变电所及4125、5采场配电硐室0.00677.45123.17 800.61 2.3.3外部电源线路0.000.00720.00 720.00 2.3.4场区动力及照明网络0.000.00703.18 703.18 2.3.510KV架空线路0.000.00344.25344.252.3.6矿区通信0.001.8031.7933.582.4机汽修工程47.5284.1517.00148.682.4.1 电机车及矿车修理间47.5284.1517.00148.68 3行政管理及服务性工程190.4699.22100.32390.003.1矿办公室100.800.003.14103.943.2地采派班室11.7026、0.000.20 11.903.3更衣室36.800.000.7037.503.4锅炉房41.1699.2296.29236.67编号工程及费用名称估 算 价 值 （万 元 ）占总值（%）技术经济指标建筑设备安装工器具其他总值单位数量指标1234567891011124生活福利及服务性工程108.000.0012.85 120.85 4.1食堂54.000.002.55 56.55 4.2浴室54.000.0010.3064.30 工程费用合计（1+2+3+4)7705.308404.894311.42 20421.6168.88 二工程建设其他费用 84.056448.066532.112227、.03 1土地征用3378.75 3378.75 hm226.5127.52拆迁补偿费723.40 723.40 hm22361.73业主管理费306.32 306.32 4工程建设监理费204.22 204.22 5生产准备费225.00 225.00 6工具用具及生产家具购置费84.05 84.05 7试验研究费15.00 15.00 8勘察费30.00 30.00 编号工程及费用名称估 算 价 值 （万 元 ）占总值（%）技术经济指标建筑设备安装工器具其他总值单位数量指标1234567891011129设计费 742.06742.06 10施工图预算编制费 74.2174.21 11编制28、工程招标及招标代理费121.69121.6912环境影响评价费 70.0070.00 13环保设施竣工验收费用 45.0045.00 14水土保持方案报告书编制费 36.0036.00 15安全评价费 40.0040.00 16竣工图编制费37.10 37.1017联合试运转费122.53 122.5318矿山巷道维修费11.45 11.4519绿化费25.00 25.0020安全生产费用240.33 240.33三预备费2695.37 2695.37 9.09 估算总值7705.308404.894311.4284.059143.4329649.09 100.00占总值(%)25.99 2829、.35 14.54 0.28 30.84 100.00 所审：屈德耀组审：余应田编制：万辉第一部分xx水头铝土矿区第一章 总 论1 编制依据及原则1.1 编制依据1.1.1 业主委托编制“xx水头矿区采场可行性研究报告”的设计委托书；1.1.2 经河南省有色金属地质矿产局第一地质大队提交的河南省xx市水头、xx铝（粘）土矿资源储量核查报告2004年三月；1.1.3 矿区范围1：2000，1：5000地形图。1.1.4 我院现场收集并经甲方认可的设计基础资料及会议纪要。1.2 编制原则1.2.1 按国家矿业政策、法律、法规及有关规程规范完成本可行性研究报告，设计内容和深度满足（2001）有色金属30、工业项目可行性研究报告编制原则规定的需要。1.2.2 选取合理的技术参数，选用国内先进设备，确保工艺流程及设备的可靠性和先进性；选用节能设备，节约能源，少占耕地和农田，保护环境。1.2.3 采用高效的工艺、设备，充分利用设备能力，尽可能的节省投资。1.2.4 选择品位较高，剥离量小，建设条件好的地段作为首采地段进行开发，满足市场的需求。1.2.5 充分合理利用资源，保护国家资源。1.2.6 严格执行GB/T1900-ISO9001:2000质量管理标准，认真贯彻我院的质量体系文件。1.2.7 水头、xx两矿区生产规模按600kt/a考虑，并对生产规模进行论证；露采设计进行多方案比较，择优选取。31、1.2.8 严格控制投资，降低生产成本提高项目投资回报率。1.2.9 “坚持安全第一、预防为主、综合治理”的方针，确保矿山生产安全。 2 项目概况及建设条件2.1 项目概况2.1.1 项目进展情况xx地区铝土矿于1950年发现，于1952年进行详细普查。水头、xx两矿区的地质勘探工作由河南省地质局巩县地质队进行，于1957年1月进行地质勘探，1958年4月提交水头、xx地质勘探报告。xx地区铝土矿由水头、茶店、竹林沟、大峪沟、xx五个矿区组成，由于勘探时间较早，矿石品位较低，主要为普铝，xx铝矿未对水头、xx两矿区进行正规开采。民采仅进行小规模露天开采，开采的矿石由xx铝矿收购。截止2004年32、3月止，水头矿段民采共采出593kt铝土矿，xx矿段民采共采出322kt铝土矿。为充分发挥河南省铝土矿资源优势，摸清铝土矿资源状况，提高铝工业发展所需的资源保障能力。河南省国土资源厅决定在全省范围内开展铝土矿储量核查工作，受xx河南省分公司矿山公司委托，河南省有色金属地质矿产局第一地质大队于2003年8月开始对xx市水头、xx两铝土矿区开展资源储量核查工作，该地质大队于2004年三月提交了河南省xx市水头、xx铝土矿资源储量核查报告，估算核查区资源储量为：水头矿区采矿证范围内保有资源储量14271kt，铝硅比5.1，矿体平均厚度2.38m；xx矿区采矿证范围内保有资源储量6106kt，铝硅比433、.6，矿体平均厚度2.07m。本次设计对象为位于xx地区铝土矿东端的水头矿区和西端的xx矿区。2.1.2 矿区位置、交通河南省xx市xx地区铝土矿自西向东划分为xx、大峪沟、竹林沟、茶店、水头五个矿区。本次设计对象为位于xx地区铝土矿东端的水头和西端的xx两个矿区。该矿区位于xx市与郑州市上街区之间的南部山区，行政区划分属xx市管辖。该矿区位于陇海铁路、连霍高速公路开洛段的南侧，310国道从矿区北部通过，区内村镇公路发达，交通方便。2.1.3 自然地理与经济概况区内为低山、丘陵地貌，地形特点为南高北低，南部山岭为奥陶系灰岩，岩层走向为近东西，中、北部为二叠系煤层及第四系黄土所构成的低洼地带。黄34、土厚度由南向北逐步加厚。水头矿区最高点为和尚帽320.6m，最低点为老君庙208.8m，相对高差111.8m，；xx矿区最高点标高为西高尖635.05m，最低点标高为黑龙潭260m，相对高差375.05m。区内属大陆性气候，四季明显；雨季多集中在7、8、9三个月，冬季寒冷，夏季炎热，最高气温39.6C，绝对最低气温-17.9C，全年平均气温14C左右。年降雨量最高759，最低451.8，平均降雨量为607.2。年蒸发量大于降雨量的2倍以上。冻土期一般为12月至次年3月，冻土深度0.02m0.18m。区内主要河流为水头河，自南向北流经矿区。矿区附近村庄稠密，多分布在中北部地势低洼处，人口多地少，35、农民主要种植玉米、土豆、小麦。地方工业较发达，主要为采石厂、开采铝土矿、耐火材料厂、水泥厂等。2.2 项目建设条件2.2.1 资源条件 xx地区铝土矿水头矿段、xx矿段勘探范围与位置详见附图所示：水头矿区采矿证范围内保有资源储量14271kt（其中121b、122b为9839kt，占总资源储量的69%），铝硅比5.1，矿体平均厚度2.38m；水头矿区属铝土矿与煤共体同生的铝土矿床。根据地质剖面图，该矿段部分铝土矿与煤层属同体共生矿，因原河南巩县铝土矿水头区及xx区地质勘探报告和河南省xx市水头、xx铝（粘）土矿资源储量核查报告均未对煤矿储量、煤层中瓦斯含量、煤层自燃、煤尘爆炸等开采技术条件进行36、描述；据地质资料统计，煤层分布面积约占铝土矿分布面积的30%。参照业主对铝土矿区周围生产煤矿（均属低瓦斯煤矿）的调查资料，本次可行性研究，本铝土矿区开采暂按低瓦斯矿山进行设计。在初步设计前期阶段，须进行煤矿开采技术条件的研究。2.2.2 外部建设条件a) 水头、xx两矿段位于陇海铁路、连霍高速公路开洛段及310国道的南部，区内均有村镇公路与310国道相通；xx铝土矿已建集中破碎站，破碎后的矿石通过铁路运至郑铝，交通方便。b ) 电力供应 xx地区地方工业发达，10kv农业电网密布；35kv高压线经过xx地区，可满足矿山供电要求。c) 供水条件xx地区附近无大的地表水系，该地区降雨量小，蒸发量大37、，矿区附近没有满足矿山用水的河流或水体，采用打井取水满足工业用水及生活用水的需求。2.2.3 建筑材料及燃料当地建材资源丰富，矿山建设所需的砖、砂子、碎石、水泥等建筑材料可从当地就近供应；木材、钢材等建筑材需从外地购买。 矿山生产及生活用煤可就近购买运至矿区。3 主要设计内容a）地质工作、资源/储量及岩石力学初步评价；b）开采方法论证、采矿方法的选择确定；c）矿山生产能力计算及设计开采规模的研究与确定； d）开拓方案的比较与选择； e）井口工业场地总平面布置；f）提升、运输、通风、排水、供水、供风、供电等系统的选择与确定；g）矿山污染物的治理，节能、安全与工业卫生、水土保持、消防设施的研究和选38、择;h）工程进度、回采顺序的安排、投资估算及生产成本测算等。4 主要建设方案4.1 产品方案 根据矿区资源条件，设计选择的开采方法及业主要求，本项目的产品为单一铝土矿石。4.2 开采范围和开采对象 本次设计水头矿段的开采范围为横103线155线中国铝业股份有限公司采矿证规定的平面范围之内的矿山资源。开采对象为采矿证范围之内的铝土矿石。4.3 开采方式选择4.3.1 开采方案 水头矿段采矿证范围内，地表为平缓的丘陵地形，旱地及民房较多。矿体较薄，平均厚度（2.38m）倾角较缓，矿体顶板为粘土岩、煤、石灰岩。根据矿山开采技术条件，水头矿区属铝土矿与煤同体共生的铝土矿床，其中煤层履盖面积约占30%。39、因水头矿段无瓦斯含量等级等方面的资料，参照业主对矿区附近煤矿的调查，该矿暂按低瓦斯矿进行可研设计。为保证矿山开采安全，采用地下开采时，其井下电器设施、通风设备等采用防爆型。为充分发挥露采损失率、贫化率低，生产能力大，管理方便，能充分回收铝土矿及石灰石资源的特点。设计对露天加地下联合开采（简称方案I）与全地下开采方案（简称方案II）进行比较如下：方案I：根据水头矿段开采技术条件，资源条件，按境界剥采比小于经济合理剥采比的原则，设计在水头矿段共圈定了6个露天坑，露采范围为横117线151线，露天采场内总的采出矿量2597kt，平均出矿品位:Al2O365.71%，SiO211.1%，铝硅比5.9，40、平均剥采比9.99t/t，基建剥离量821.4km3。按250kt/a生产规模，露采服务年限为11a，其中达产10a，减产1a；露采损失率为8%，贫化率为5%。地采范围为横103线115线，采用斜井开拓，对角式通风，采矿方法为全面房柱法，中段高度为30m。生产规模为150kt/a，该地段采出矿石量2239.4kt，平均出矿品位:Al2O361.72%，SiO213.73%，铝硅比4.5，井巷基建工程量为44524.7m3，服务年限15a。该方案露采结束后转为全地下开采。地下开采总的采出矿量为9157.4kt，平均出矿品位:Al2O363.02%，SiO212.91%，铝硅比4.88；地采损失率41、为20%，贫化率为10%。水头矿段采矿证范围内该方案总的采出矿量为11754.8kt平均出矿品位:Al2O363.61%，SiO212.51%，铝硅比5.08；总的服务年限为30a，其中达产年限28a，减产2a。本方案露采加地采项目建设投资为22940.34万元，其中露天采场征地费2351万元，拆迁费1448万元。露采第9a进行露天转地下基建工作，露天转地下建设投资为10216.59万元。方案II（全地采方案）：全地采范围为横103线155线水头矿段采矿证范围内的矿量。采用斜井开拓，东、西两端布置回风井的对角式通风。采矿方法为全面房柱法，中段高度为30m。水头矿段采矿证范围内总的采出矿量为1142、460.3kt平均出矿品位:Al2O363.36%，SiO212.6%，铝硅比5.03。全地采总的服务年限为29a，其中达产年限28a，减产1a。全地采井巷基建工程量为143.26km3，采切工程掘进设备有ZY24型、YSP45型凿岩机、ZYC-21-2型耙斗装岩机、2DPJ30型电耙及BKY65-1X、BKY650-4X型局部通风机等，详见第四章采矿。4.3.2 方案技术经济比较 与方案II相比，方案I的优点是：1）露天开采损失率比地采低12%，贫化率低5%，能充分利用国家资源；露采生产能力大，作业条件好，管理方便。2）露采每年附产用作氧化铝熔剂的石灰石220kt/a，为企业创造效益105643、万元/a。3）露采基建时间（1.0a）短，投产快；劳动定员少，生产效率高。4）露采铝土矿生产总成本费用（136.22元/t）比地采（159.89元/t）低23.67元/t。与方案II相比，方案I的缺点是：1）建设投资比方案II多2304.46万元，其中露天采场基建期需征地和搬迁，其征地（2351.1万元）和搬迁（1448万元）投资为3799.1万元。露采转地采尚需二次投资10216.59万元。 2）基建期比全地采多征地32.64 hm2，比地采提前4a拆迁民房40050；露采服务期内比全地采多征地47.36hm2。 3）露天、地下同时生产，两套管理机构，管理复杂。 综合上述技术经济比较，因方案44、I基建期总征地面积（699.6亩）大，包括露采结束后转地采总的建设投资比方案II多12521.05万元。根据xx集团总裁办公会议意见，设计推荐方案II，即全地采开采方案。4.4 生产规模根据中国铝业股份有限公司关于xx水头、xx600kt/a的生产规模要求以及水头、xx两矿段的资源条件，开采技术条件与生产能力论证。设计水头矿段地采生产规模为400kt/a。矿山工作制度为年工作330天，每天工作3班，每班8小时。水头矿区按400kt/a计算的服务年限28.7a。投产即达产，达产年限28a，减产年限1a。地采服务年限为29a。4.5 设计方案简述4.5.1采矿a) 开采顺序、采矿方法开采顺序即从145、75m中段往下依次至145中段m、115m中段等各中段的顺序开采，平面上从东两端往中间后退式的开采顺序。地采范围为横103线155线。该段矿体平均厚度2.38m，倾角14，铝土矿石直接顶板主要为粘土矿，部分为煤层；间接顶板为石灰石。根据上述矿体的开采技术条件，设计选用的采矿方法为水压支柱全面房柱法；对厚度1.7 m,设计采用倾斜分条全面采矿法。b) 回采工艺及设备选型回采从切割平巷与切割上山相交处开始。全面房柱法工作面沿倾向呈阶梯式从采场一端往另一端推进，阶梯长度8m12m，阶梯间超前3m5m。采场内留规则点柱，3.0m4m。切顶、拉底凿岩采用ZY24型凿岩机，出矿采用2DPJ30型电耙。采场46、通风：新鲜风流从人行通风天井进入采场，冲洗工作面后，经矿块顶柱内出口或另一侧人行通风上山回至上中段回风（运输）平巷内。每次爆破后，采场内需用局扇加强通风，型号为BKY65-1X。c) 开拓运输方案根据矿段地采开采技术条件，开采范围内矿体埋藏较浅，矿体倾角（14）较缓，分布范围大，地采生产规模小的特点。设计选用斜井开拓，1、2提升斜井均装备JK2.5/30E单绳缠绕式提升机，电动机额定功率355kw，每次提升1.2m3侧翻式矿车4个或5辆0.7m3翻转式矿车；中段矿石运输列车采用12t蓄电池防爆机车一次牵引14辆1.2m3侧卸式矿车。废石运输采用2.5t蓄电池防爆机车一次牵引8辆0.7 m3翻转47、式矿车。根据中段运量及运距，175m中段矿石运输需12.t的XK126/11921KBT防爆蓄电池机车3台（其中1台备用）1列车矿石运量为28.85t；废石运输需要2.5t的xk2.56/481kbt防爆蓄电池机车4台（其中1台备用），1列车废石运量为7.52t。 井下运输线路采用600mm轨距,15kg/m钢轨。采场采用1.50kw振动放矿机向矿车放矿。c）通风系统地采采用对角抽出式通风系统。东部：最困难时期风量64.735 m3阻力1012.24Pa；中部：最困难时期风量117.37 m3/s，阻力1131.699Pa；西部：最困难时期风量52.635 m3/s阻力1010.553 Pa。48、东部通风机房：FBDCZ（B）12N025防爆对旋式轴流风机，配JBO355S2型电机,N=2110kw、380v；中部通风机房：FBDCZ（B）10N028防爆对旋式轴流风机，配YBFe2型电机,N0=2250kw、10kv；西部通风机房：FBDCZ（B）12N025防爆对旋式轴流风机，配JBO355S2型电机,=2110kw、380v；以上的通风设备（含主风机和电机）各2套,其中1套工作,1套备用,并且作为一级负荷,采用双电源供电。d）坑内排水水头地采：正常涌水量为1624m3/d,最大涌水量为20298m3/d,井下采用一段排水系统,排水泵站设在斜井井底车场附近,选用4台D360403型49、多级离心水泵(QH=360 m3/h、HH=120m、N=185kw、380 v)，正常涌水时1台工作，1台检修2台备用；最大涌水量时3台工作，一台备用。排水管为3518mm无缝钢管，共2条，沿2#斜井敷设至井口203 m标高。e）供风井下总需风量126m3/min，压力为0.50.7Mpa,考虙管网漏风系数、压缩机能力下降系数后,最大耗风量为172m3/min。根据计算，在1、2斜井口旁各选用4台LGD200/347C空压机喷油螺杆压缩机 (Q=36m3/min、压力0.75 Mpa)，3台工作，1台备用。压风机房设在提升斜井口旁。机房内设5t电动单梁起重机1台.压风主管2196mm无缝钢管50、，各中段支管为1594.5无缝钢管，沿斜井和各中段铺设。f）供水井下用水量为485m3/d,由地表高位水池供给。考虑到消防要求，供水主管为1084.0无缝钢管,分别沿1#和2#斜井及中段平巷架设。各中段回采矿块的供水支管选用894.5无缝钢管。 g) 井巷工程按设计推荐的开拓运输方案，全地采基建和生产井巷工程主要包括：1#和2#提升斜井工程、中段车场、石门、脉外运输平巷、回风平巷和回风上山工程、井下排水系统工程、硐室工程以及采准、切割和探矿工程等。井巷工程量详见表11：基建工程量表 表11矿 段名 称序号工程名称长度（m）掘进量（m3)支护材料量（m3或t或根）砼喷砼钢材锚杆木材矿段地采11#51、2#斜井掘砌522.15250.4178379.430.62东西部回风斜井1661191.787.696.53安全出口斜井2891979.643.8181.6121.74中段运输1039987542.92328.85回风中段10598694.9256.86排水工程420.45373.3528.4255.66.05.067硐室工程253.21430.3242.82.18基建探矿210084009采准切割5344.423400合 计20553.1143263.31080.63498.784.23005.06h) 基建进度计划在基建期间，矿区的2个提升斜井、2个回风斜井及安全出口斜井均作为废石出口52、，按斜井75m/月、平巷140m/月、上山140m/月、硐室400m3/月、天井及溜井60m/月的掘进速度安排。提升斜井主要担负自身及中段车场、石门和115m车场、水仓等的掘进任务。两个回风斜井及安全出口斜井主要担负235m中段回风石门、脉外回风平巷、中段硐室工程及采切（探矿工程）的掘进任务。按以上掘进速度和安排，基建周期为2.5a。i) 生产进度计划按水头矿段设计利用的开采矿量，矿山生产规模，水头矿区服务年限29a，投产即达产，达产期28a，减产期1a，减产年规模为238.1kt/a。4.5.2 总图运输企业由地下采场、采矿工业场地、废石场、其他辅助设施组成，详见C1160SQ202、03号53、图。主要的生产设施布置在号斜井井口附近,场地主要由主斜井、提升机房、矿车电机车修理间、样品室、样品加工房、充电室、压风机房和变电所、采场办公室和派班室、材料库、锅炉房及煤堆场、转运堆场和高位水池等组成，场地标高定为215.0m。在主斜井口两侧布置，矿区内已有公路进入，但部分道路需改造，矿石经主窿口600mm窄轨铁路运至东侧堆场，装汽车运输至xx破碎站。号斜井布置次要工业场地，主要有提升机房、压风机房和变电所、坑口办公室、充电室、材料库、转运堆场等。场地标高为230m。矿段地采的矿岩从提升斜井提出地表后,废石经窄轨运至斜井旁的废石场,运距约300m,2个提升斜井旁附近各布置1个容积为600km354、的废石场；各场地占地14.0hm2。4.5.3 供电与通信根据xx水头铝土矿采矿工程露采及地采负荷计算结果，拟在斜井口附近建一座10kV配电室，10kV系统采取单母线分段运行的方式。设备总装机容量7113 kW，设备工作装机容量4771 kW，有功计算负荷（10KV侧）2904kW，无功计算负荷（10KV侧），963 kvar(补偿后)，年耗电量15538 K-kWh，功率因数（补偿后）0.95。通讯：电话接自当地市话局，自地市话局接入一条50对电话电缆至矿区办公楼调度中心，作为全厂生产调度和行政管理用。4.5.4 水源及给排水矿区附近没有能满足矿山用水要求的河流或水体，设计采用深井泵提取地下55、水供矿区使用。 矿山总用水量为814m3/d（其中生产用水702m3/d、生活用水为38m3/d、未预见水量为74 m3/d）。4.5.5 机汽修、充电室地采维修间承担蓄电池机车、矿车等的定期检查、小修和中修；承担坑内其它采矿设备的小修，车间总建筑面积为288 m2。坑口充电室建筑面积为216m2，设有充电机间、充电间、蓄电池修理间。5 环保、节能、安全卫生、水土保持与消防5.1 环境影响评价分析本项目为单一矿山工程,污染物和污染源主要为坑内通风排出的废气、井下掘进的废石及场地平基产生的弃土、弃渣；空压机循环水系统产生的排污水 、少量生活污水和坑内排水；爆破和各种设备产生的的噪音等。坑内通风排56、出的废气中主要含有瓦斯、粉尘、煤尘、CO、NO2、甲烷等，、粉尘中主要有游离的Al2O3、SiO2,井下采用湿式凿岩、喷雾、洒水等措施后,外排废气中污染物浓度小于二级排放标准。回风井出口远离企业生产、生活区,附近无村庄,产生的危害较小。坑内排出的废水,仅含有少量泥沙、油类等,经沉淀处理后,由斜井口外排至地表冲沟或排入地表水池经净化处理后，供井下生产用水。地面产生的废水中,空压机排污水含少量SS,不含有毒有害物质,可达到一级排放标准要求。井下掘进废石堆存在废石场,废石场周围设拦石坝,废石场外修筑永久性拦砂坝,废石场边坡种植防风固沙植物,后期将废石整平上复3050cm厚浮土,恢复植被,对周围环境造57、成的影响会减到最小。爆破、凿岩等噪声源远离附近居民区,噪声强度约85120dB（A）,要求直接接触的工人戴耳塞，工作场所采取隔音设施等措施来减小噪声对人体的影响.风机噪声值小于80dB,不需要设消声装置,即可满足环保要求.综上所述，本工程以废气、固体废弃物、噪声污染为主，废水污染为次。只要做到主体工程与环保工程“三同时”，确保工程固体废物的安全处置及废水的达标排放，矿区周围大气环境、水环境和声环境可控制在国家相关标准限值以内。因此，项目建设对周围环境不会产生太大的影响。本项目的环保投资为1104.81万元,水保投资为138.2万元。对该工程的环境评价以最终的环境评价报告书为准。5.2 节能设计58、尽可能选用节能设备,并采用各种节能措施,保证节能措施的落实。5.3 安全卫生设计对该项目所产生的危害因素及其影响进行详细的分析和研究,对相关的安全卫生控制点,均采取了相应的控制措施,如：永久性工程设施布置在最终开采岩层移动范围以外；保证井下至地表有2个以上的安全出口；做好通风、防尘、隔音和个体防护工作；井下电器设施、通风设备等均采用防爆电器；加强电器和机械设备、炸药库等的安全管理；对重点地段实施监控量测；开展安全卫生教育,提高全员防范意识等。通过相关措施的落实,该项目的安全卫生能得到有效保证。5.4水土保持本工程的水土流失防治范围包括地采工程建设区、废石场、运输道路、矿区管理场地用地等，合计共59、14hm2。xx水头矿段地采生产年限内总废石量800km3，每年废石产生量27.6 km3/a。通过水保措施工程，将使绝大部分废石得到有效的处置。对地采场地、废石堆场及公路护坡等范围采取工程复垦和生物复垦等措施，可大大减少裸露地面，逐渐恢复矿区生态，将使开发建设和生产过程中损坏的土地和植被得到有效的恢复，大大降低土壤侵蚀，恢复土地生产力，提高土地资源利用率，植被恢复系数达到100%。水土保持投资为138.2万元。5.5消防设施矿区地面消防各按同时发生火灾一处考虑,各区室外消防用水量为15L/s火灾历时按2小时计,消防贮水量为108m3,贮存在高位水池中。矿区生产、生活和消防给水网的适当位置设室60、外地下消防栓。井下对相关设备采用防火、防爆保护装置,对易燃易爆物品安排专职人员专车运送、保管分发和使用。重点地段配备防火门、消防管或干粉灭火器,相关建构筑物尽量采用阻燃材料。总之本设计消防设施配备到位,消防措施得力。6 投资估算及成本测算6.1投资水头铝土矿工程可行性研究投资估算包括地采（400kt/a）工程和相应的总图、给排水、供电、矿山机械维修等辅助生产及公用系统工程及矿办公室、食堂、浴室等行政管理、生活福利设施的投资。项目建设投资为 20635.88万元，其中工程费用14539.32万元，工程建设其它费用4220.57万元，基本预备费1875.99万元。项目报批总投资为20859.09万61、元，其中铺底流动资金为223.21万元。6.2 成本测算水头矿段地采达产年平均单位铝土矿制造成本为101.84元/t，达产年平均单位铝土矿总成本费用为159.89元/t，其中制造成本为101.84元/t，矿石运费为7.8元/t，资源税为20元/t，管理费用为30.25元/t。7 存在的主要问题及建议7.1 根据河南省xx市水头、xx铝（粘）土矿资源储量核查报告，水头矿段采矿证平面坐标范围内保有的资源储量为14271kt，矿体赋存标高为90m278m。采矿证规定的开采深度为550m250m，而水头矿段250m标高以上保有的资源储量为732.5kt，仅有5.1%的矿量位于采矿证范围以内，且原有采矿62、证的开采方式、生产规模都发生了变化。建议业主尽快落实并办理采矿证。7.2 采矿方法问题该矿的矿体开采技术条件比较复杂,主要为缓倾斜层状簿矿体,矿石中等稳固,直接顶板围岩不够稳固,采矿方法的难度比较大。为了使矿山建成后能顺利投产和达产,建议对前述设计推荐的采矿方法提前进行工业试验,以掌握这些方法的工艺特点。7.3地质新老图纸坐标对接问题：2004年3月河南省有色金属地质矿产局第一地质大队提交的河南省xx市水头、xx铝（粘）土矿资源储量核实报告附图不够齐全，勘探线剖面图只有一张，又缺少矿体底板等高线图等主要图件，给设计工作带来一定困难。同时，新附图与1958年3月原地质部河南省地质局巩县地质队提交63、的河南省巩县铝土矿水头区及xx区地质勘探报告附图的坐标不一致 ，其如何对接未作说明。因此，在下一阶段设计之前，请业主务必落实新老两套图纸坐标的对接问题，为老图纸使用提供依据。7.4 水头矿段为铝土矿与无烟煤层共生的矿床，且为间断的薄煤层。根据国家安全生产监督管理总局安监总厅管函（2006）287号规定：与煤共（伴）生的矿山申请非煤矿矿山企业安全生产许可证的，中介机构应当按照煤矿开采的相关法规、标准对其进行安全评价。鉴于本项目地质资料对煤的质量、储量及瓦斯涌出量没有任何描述和交代。根据业主对周围煤矿进行调查，提供的资料均为低瓦斯等级煤矿，因此，水头矿参考周围煤矿瓦斯等级资料暂按低瓦斯等级进行可研64、设计。为确保铝土矿开采的生产安全，建议业主或委托有关单位对该矿段的瓦斯涌出量进行测量，以便下阶段设计采取相应的安全措施。 综合技术经济指标 表12顺序指标名称单位数量备注一地质1矿床类型矿床成因类型古风化壳沉积改造型矿床工业类型一水硬铝石型铝土矿矿床勘探类型勘查类型2保有资源储量设计范围内铝土矿矿石量 121b104t341.10 122b104t642.8333104t443.2 合计104t1427.10 平均品位 Al2O365.85 SiO212.27 Fe2O32.09 TiO23.23 烧失量13.33 A/S5.373设计利用资源储量铝土矿矿石量 121b104t341.1 1265、2b104t642.8333104t310.24利用系数0.70 合计104t1294.14平均品位 Al2O365.98 SiO212.22 Fe2O32.07 TiO23.17 烧失率13.3 A/S5.44矿体特征长度m5000宽度m1000厚度范围m0.514.44平均厚度m2.38赋存标高m55315采矿证范围内走向110倾向20倾角135水文地质条件简单中等6工程地质条件简单7环境地质条件简单指现状8矿岩物理力学参数（参考值）矿石体重： 水头铝土矿t/m33.04 石灰岩t/m32.6矿岩普氏系数(f)：铝土矿722砂岩918石灰岩413黄土1页岩2块状无烟煤3矿石松散系数1.1766、-1.91二采矿（103155线）1开采方式地采2开拓方式斜井开拓3生产能力kt/a4004工作制度每年d330每天班/d3每班h/班85采出矿石总量104t1146.036平均出矿品位：Al2O3%63.36SiO2%12.59Fe2O3%2.08A/S5.037平均采掘比m3/kt269.58基建工程量km3143.859基建时间a2.510三级矿量：开拓矿量kt2388.3 采准矿量kt418.2 备采矿量kt317.83711保有期： 开拓矿量a5.29 采准矿量a1.05 备采矿量a0.7912损失率%20.013贫化率%1014服务年限a29三供排水1总用水量m3/d814 其中：67、新水量m3/d814 其中：生产用水量m3/d772 2排水量m3/d84 四供电1设备安装总容量kw7503.0 2设备工作容量kw4816.4 3用电计算负荷kw2942.2 4总用电量k-kwh15502.6 五外部运输及总图1年运输量t500000 2用地面积hm2210 3建筑面积m26388六基建三材用量钢材t458 木材m3395 水泥t1234 七职工人数及劳动生产率1在册职工人数710 其中：生产工人686 技术、管理人员24 2实物劳动生产率全员t/人.d1.71 生产工人t/人.d1.77 八投资及资金来源1项目报批总投资万元20859.09 1.1建设投资万元2063568、.881.2铺底流动资金万元223.21 2项目总投资万元21379.92.1建设投资万元20635.88 2.2流动资金万元744.02 3资金来源全部自筹九成本与费用达产年平均1总成本费用万元/a6395.46 其中：制造成本万元/a4073.55 2单位矿石总成本元/t159.89 其中：制造成本元/t101.84 第二章 市场分析铝土矿是氧化铝工业、耐火材料工业、建材工业等行业的重要原料，其中90%以上的铝土矿用来生产氧化铝，因此铝土矿的消费量与氧化铝工业密切相关。1 世界铝土矿资源及氧化铝国际市场供需状况1.1 世界铝土矿资源状况2003年世界铝土矿储量为230亿吨，基础储量为33069、亿吨（表2-1）。与2002年相比，储量增加10亿吨，主要是巴西以及越南、老挝等其他国家或地区的储量增加。几内亚、澳大利亚、巴西、牙买加、印度和圭亚那的储量居世界前六位，它们合计的储量约占世界总储量的71.3%。单位：亿吨 20022003年世界铝土矿储量和基础储量 表21储量增减储量基础增减2003年2002年2003年2002年几内亚7474086860澳大利亚4444087870巴西19185.562529-13.79牙买加2020025250印度7.77.7014140圭亚那77023国家或地区0中国77023230苏里南5.85.8 0660委内瑞拉3.23.203.53.50俄罗斯70、2202.52.50其他433619.4450476.38世界总计2302204.553303300注：美国地质调查局的估计数 资料来源Mineral Commodiy Summaries,2003;世界总计取整数2003年世界上铝土矿资源量 (储量加上次经济资源及未经发现的矿床)约为550亿吨750亿吨，主要分布在南美洲(33%)、非洲（27%)、亚洲(17%)、大洋洲（13%）和其他地区（10%）。铝土矿矿床按其下伏基岩性质大致可分为两大类型：硅酸盐岩上的红土型铝土矿矿床和碳酸盐岩上的岩溶型铝土矿矿床。另外，前苏联学者还划出陆源岩层之上的沉积铝土矿矿床(也称齐赫文型铝土矿矿床，这类矿床一般71、规模小，工业意义不大)。 (1) 红土型铝土矿矿床 这类矿床主要由酸性、中性稠和基性成分的含铝硅酸盐岩石在热带和亚热带气候条件下经深度化学风化形成，矿石由三水软铝石组成。它们主要分布在大洋洲、拉丁美洲、非洲和东南亚，储量约占世界总储量的86%。 (2) 岩溶型铝土矿矿床 这类矿床一般覆盖在石英岩和白云岩凹凸不平的岩溶化表面。矿床和基岩之间不整合或假整合，矿石多由一水硬铝石组成。主要分布于南欧和加勒比海地区。中国的大部分铝土矿矿床属于这一类型。这类矿床加上陆源岩层之上的沉积铝土矿矿床的储量占世界总储量的14%。世界上已查明的铝土矿资源丰富、储量巨大，因此，自20世纪80年代初以来，世界各国对铝土72、矿的勘查投入很少，但也发现一些新的重要矿床，如越南西原高原带上的铝土矿床 （资源量大于10亿吨）和老挝波罗芬高原上的铝土矿矿床(资源量约20亿吨)，他们均属红土型矿床。世界上铝土矿主要产自红土型矿床，产量占世界铝土矿总产量的70%左右，另外的30%产自溶岩型矿床。1.2世界铝土矿产量2004年世界铝土矿产量为15695.72104t，比2003年增长2.48%。生产铝土矿独占鳌头的国家是澳大利亚5864.80104t，约占世界总产最的37.37%；其次，产量在1000104t2000104t的国家有：巴西1845.68104t、几内亚1681.38104t、牙买加1329.65104t、印度173、127.51104t，这四国的产量合计为5984.22104t，约占世界总产量的38.13；再次，产量在400104t1000104t之间的国家有：中国999.9104t、俄罗斯601.76104t、委内瑞拉519.08104t、哈萨克斯坦470.16104t、苏里南405.17104t，五国的产量合计为2996.07104t，约占世界总产量的19.09%;其余国家只约占世界总产量的5.41%。2004年全世界铝士矿产量从各洲合计看，大洋洲第一，年产5864.8104t，占世界总产量的37.37%;美洲第二，年产4266.2104t，占世界总产量的27.18;亚洲第三，年产2795.3410474、t，占世界总产量的17.81；非洲第四，年产1739.54104t，占世界总产量的11.08%;最后是欧洲年产1029.84104t，占世界总产量的6.56%。1.3氧化铝国际市场供需状况据统计，目前世界上约有30余个国家，90多个生产厂家生产氧化铝，氧化铝年生产能力约5700104t(含非冶金用氧化铝)，2003年实际年产量约54648kt，主要集中在澳大利亚、美国、巴西、中国、牙买加和俄罗斯等国家。其中澳大利亚依据其得天独厚的铝土矿资源及诸多其他优势，是目前世界上最大的氧化铝生产国，世界上几乎所有跨国铝业公司均将其视为理想的氧化铝供应基地。2003年澳大利亚氧化铝产量为1650104t/a75、，继续位居世界第一，中国、美国分列第二、第三位。近几年来，全球氧化铝产量稳步增长，2003年全球共生产氧化铝5464.8104t，比上一年增长6.8%，其中西方国家氧化铝产量达4280.3104t，占全球总产量的78.32%。氧化铝是电解炼铝的主要原料，全世界90%以上的氧化铝用于生产电解铝，其余10%用于化工用途，因此氧化铝的生产和消费很大程度上取决于金属铝的产量。自20世纪80年代以来，伴随着铝应用领域的不断开发，特别是交通、包装及建筑用铝量的快速增加，世界原铝的消费年均以3%的速度增长。1990年，全球消费原铝1851.2104t，1995年突破2000104t，2000年达到2489.76、3104t，2003年达到2800.1104t。而氧化铝的消费量伴随着原铝产量的增加快速增长。据MBR统计，2003年全球氧化铝市场己从前两年的过剩局面转为略有短缺，全年氧化铝产量5464.8104t， 消费量达5470.1104t，但西方世界的氧化铝短缺量却比上年有所下滑，主要是因为2003年以来西方的一些铝厂因电力问题相继减产或停产，加上有公司因氧化铝利润较高关停电解铝产能转而重启氧化铝产能，导致西方世界消费量增速减缓。近年来世界氧化铝产量及消费量如下：单位：104t 全球及西方世界冶金级氧化铝供需平衡表 表2-2项目2001年2002年2003年同比全球产量4933.95117.954677、4.86.8全球消费量4762.65086.95470.17.5全球平衡171.331-5.4西方产量3920.94026.54280.36.3贸易量545669.5785.617.3供应量3375.933573494.74.1消费量32853394.53502.73.2西方平衡90.8-37.4-8资料来源:MBR由于较高的投资费用及其它因素的制约，氧化铝的新建项目将更趋困难，世界范围内氧化铝的增产仍将主要依靠老企业的挖潜、改造及扩建，增加的产能有限。截止到2003年底，全球已基本没有闲置的氧化铝产能，开工率也重新回升至高峰时的97%左右。因此，预计今后几年世界氧化铝市场仍将维持供需基本平衡78、略有短缺的格局。2 我国铝土矿资源及氧化铝供需状况2.1我国铝土矿资源状况我国铝土矿资源较为丰富，已探明铝土矿矿区达300多处，主要分布在山西、贵州、广西、河南、山东和重庆等省、自治区、直辖市。目前铝土矿保有储量为25.03亿吨，其中基础储量为7.16亿吨，储量5.39亿吨。我国铝土矿的矿床类型主要为古风化壳型矿床和红土型铝土矿床。古风化壳型铝土矿为一水型铝土矿，它有贵州修文式、遵义式、广西平果式和河南新安式4个亚类。红土型铝土矿床主要是福建漳蒲式。与世界其他国家不同的是，我国三水型铝土矿储量非常稀少，主要是沉积型和堆积型一水硬铝石型铝土矿，占总量的98%以上。我国铝土矿资源的主要特点是：高铝79、高硅、低铁低硫、中低铝硅比，含硅矿物形态复杂，这些特性使制取氧化铝的工艺变得复杂。据统计，我国铝土矿铝硅比平均为5.5，其中大于10的高铝硅比矿石不足10%，大多数铝土矿属于47中低铝硅比矿石类型。相对国外资源，我国铝土矿的质量比较差，加工困难、耗能大。由于我国主要氧化铝生产企业地处内陆，再加上近年来世界铝土矿供应紧俏，因此在今后一段时期内，我国氧化铝生产企业仍将以当地铝土矿为原料。2.2 国内氧化铝供需状况20世纪80年代以前，中国的铝工业基本上是均衡发展的，1982年以后，中国的氧化铝和电解铝的产能和产量出现了不平衡，开始进口氧化铝。中国从1982年开始进口氧化铝，到2003年底累计进口80、量2836.1104 t，2003年进口560.5104 t，占国内氧化铝产量的91%，由此可见中国电解铝企业对国际市场氧化铝的依赖程度。近几年我国氧化铝供需情况见下表。单位：104 t 近几年我国氧化铝供需情况表 表2-3序号项 目1999200020012002200320041氧化铝产量382.2432474548615702.42年递增（%）13.039.7215.6112.2314.213氧化铝需求量560607719901113313304年递增（%）8.3918.4525.3125.7517.395氧化铝缺口177.8175245353518627.66年递增（%）-1.574081、44.0846.7421.167氧化铝进口量162188335457560.5587.58年递增（%）16.0578.1936.4222.654.82以上数据表明，二十一世纪头四年，我国氧化铝需求量增长迅速，国内产量虽然逐年增加，供需缺口却逐年加剧。旺盛的需求刺激国内主要氧化铝生产企业相继扩产，一些新建项目也投产运行。同时，针对国内电解铝无序建设的局面，国家相继出台的针对电解铝的宏观调控政策也逐步呈现效果，因此2004年国内氧化铝需求增速有所减缓，但国内氧化铝需求持续快速增长的势态还可能继续数年。预计2005年我国氧化铝需求量为1500104t，其中50%将来自进口，今后数年国内氧化铝供应紧张82、的局面还将继续，我国对氧化铝的需求将成为影响国际氧化铝发展趋势的主要因素。因此预计今后较长一段时期内国内氧化铝价格还将继续维持高位运行。上述市场分析表明，开发利用国内铝土矿资源，建立稳定可靠的原料供应基地，增加国内氧化铝产量，对促进我国铝工业持续稳定健康发展关系重大、意义深远。第三章 地质资源1 矿区及矿床地质概况河南省xx市水头铝（粘）土矿区的大地构造位置位于中朝准地台嵩萁中台隆西北缘、秦岭东延部分，属于五指岭断层以东的xx铝矿带。xx河南分公司矿山公司xx铝矿矿权区，自东而西分为水头、茶店、竹林沟、大峪沟、xx五个矿区，已办理采矿许可证范围拐点坐标： 采矿许可证拐点坐标表 表3-1点号X坐83、标Y坐标点号X坐标Y坐标13843690384138901838391903843084523842710384176001938389903842993033842650384183902038395903842914043841780384218402138390803842647553841990384218402238403303842677063841650384230452338397253842545073841765384230452438404303842286083841275384247052538413803842310093840640384268352638406584、03842156510384080538426880273840910384206351138399003842993028384071038418520123840265384300402938413503841866513383980038431600303842110384180751438394103843148531384077038417220153838820384333803238414153841690516383851038433290333841505384148301738385103843232034384303038413735矿证开采标高为550m250m，面积285、2.793km2。本次可行性研究为水头矿区，地理坐标：东径1131307.51131615，北纬344025344140，东西长5000m，南北宽8001900m，面积6.75km2。资源储量核实估算范围拐点坐标： 资源储量估算范围拐点坐标表 表3-2点号X坐标Y坐标点号X坐标Y坐标138405503842858053838500384334352384014538429915638385003843250033840500384300157383884038429675438393703843371083839700384283251.1矿区地质特征1.1.1地层（自新至老）第四系（Q）：岩86、性为黄土及红土层，黄土层广泛分布于矿区中部和北部地带，其底部往往有红色粘土零星分布，厚030m。第三系砾岩（Tr）：岩性为灰色至棕红色砾岩，分布不普遍，仅见于水头村西北部水头沟的山坡上，厚25m。二叠系下石盒子组（P1x）：岩性为黄、黄绿及深灰色页岩与砂质页岩，出露于温堂岭、魏寨、水头村及小寨以北一带，厚150m左右；山西组（P1s）上段为煤系，由黑色粉末状及块状无烟煤夹炭质页岩和细砂岩组成，沥青光泽，厚度由于底板的起伏变化很大，厚0.512m，下段为灰黑、灰及浅灰色砂页岩夹炭质页岩及煤线组成，厚1140m。上石炭系太原组（C3t），岩性段自新而老为:（C37）深灰色厚层致密块状灰岩，厚0.587、9m；（C36）顶部为黑色炭质页岩或无烟煤、中下部为青灰及灰黑色薄层状砂质页岩及细粒中粒砂岩、底部为薄层页岩，厚519m；（C35）灰带黄褐色致密状灰岩、泥灰岩、偶夹燧石，该段厚度不明；（C34）浅灰、灰、深灰色砂质页岩、石英砂岩、砾岩等，厚838m；（C33）浅灰、深灰色厚层状石灰岩夹燧石、煤线及薄层页岩，厚212m；（C32）深灰色厚层状石灰岩，含CaO 52%以上，可作为熔剂原料，厚215m；（C31）黑色块状无烟煤夹炭质页岩，质轻，具沥青光泽，层位稳定，厚度变化很大，厚0.13m。本层与下伏地层呈整合接触。中石炭系本溪组（C2b）：岩性段为含矿岩系，总厚3.1047.80m，与下伏地层88、呈平行不整合接触，详见下述的矿床地质特征部分。中奥陶系马家沟组（O2m）：岩性为石灰岩，分布于靴子山、魏寨、高石岩、南水头、小寨及徐沟一带南部山麓，地层走向一般为北西-南东，岩层倾向NE20，倾角1315。1.1.2构造区内构造主要为一单斜构造，中部有一大隐伏逆掩断层以及伴随大逆掩断层的褶曲和构造节理。矿区内岩层走向北西西-南东东，倾向NE20左右，倾角1315左右。逆掩断层隐伏于矿区中部，走向130，倾角15左右，断距约40m。其仅使石炭系顶部和二叠系底部地层发生错动，铝土矿层未被破坏。岩矿层节理发育有四组：走向NWW-SEE和NNE-SSW两组的夹角近于90；走向NE-SW和NW-SE两组89、节理大约以45夹角切割前两组。四组节理倾角均为8090。1.1.3岩浆岩区内奥陶系以上地层未见及岩浆岩侵入。1.2 矿床地质特征1.2.1矿床类型矿床成因类型属古风化壳沉积改造型。矿床工业类型属一水硬铝石型铝土矿。1.2.2矿床的含矿岩系矿床赋存于中石炭系本溪组含矿岩系中，该含矿岩系自新至老为：C26为深灰、灰黑、黑色薄层状铝土矿夹煤线或炭质页岩，一般厚度0.12.8m，是次要含矿层位；C25为灰、深灰色厚层块状铝土矿，致密坚硬，具少量豆鲕状结构，节理发育，其中有时夹有13层灰白色或灰色薄层状铝土页岩，有时含微量星散状黄铁矿，厚度014m，是主要含矿层位；C24为灰、浅灰、灰黑色薄层状铝土矿，90、含少量分布不均匀的黄铁矿团块，厚度010m，是次要含矿层位；C213为灰黄、黄褐、灰绿、暗绿等杂色铝土页岩，含鲕状绿泥石和少量黄铁矿，厚度一般为321m。本含矿岩系与上覆地层（C31）呈整合接触，与下伏（O2m）地层呈平行不整合接触。1.2.3矿体特征矿体产出特征：铝土矿矿体赋存于含矿岩系中，层位稳定，呈层状产出，其规模、形态、厚度和质量变化，在一定程度上受古风化壳的制约，表现为铝土矿矿体无论在走向上还是在倾向上，往往由铝土矿相变为高铝粘土，呈铝土矿矿体和高铝粘土层相间出现。矿体形态、产状及规模：铝土矿矿体形态为层状及大小不等的透镜体，（透镜体的长轴200500m，短轴110m）。矿体走向长度91、大于5000m，宽度大于1000m，厚度0.5014.44m，平均厚度2.38m。矿体平均品位Al2O365.64%，SiO212.76%，Fe2O32.43%，A/S平均为5.10。矿体走向110左右，倾向20左右，倾角13左右，埋深0139m，赋存标高55315m（采矿证范围内）。矿体内局部有12层夹层，具相变、尖灭特点。1.2.4矿石性质矿石的矿物组成：铝矿物主要为一水硬铝石、高岭石、胶铝矿等；硅矿物有蒙脱石、伊利石、叶腊石、云母、石英、绿泥石等；铁矿物有赤铁矿、褐铁矿、针铁矿、黄铁矿、磁铁矿等；钛矿物有板钛矿、锐铁矿、金红石、白钛矿等；其它矿物有方解石、钠长石、炭质等。矿石化学成分：铝92、土矿石含Al2O3 31.9876.31%，平均65.64%；SiO2 3.8925.69%，平均12.76%； Fe2O3 0.3530.95，平均2.43%； TiO2 0.744.33%，平均3.11%； CaO 0.081.38%，平均0.354%；S 0.021.70%，平均0.133%；MgO0.140.49%，平均0.326%；MnO 00.28%，平均0.031%；K2O 0.312.14%，平均0.973%；Na2O 0.010.22%，平均0.0746%；P2O5 0.020.64%，平均0.149%；V2O5 0.040.64%，平均0.102%。矿石类型：按矿物组成划分93、属一水硬铝石型，按铁含量划分属低铁型，按硫含量划分属低硫型，工业品级总体上属级的低硫低铁低铝硅比的一水铝石型铝土矿。矿石结构构造：结构有豆鲕状、碎屑状、豆鲕碎屑、显微晶质、隐晶质、隐晶质泥状等。构造有块状、薄层状、定向半定向、多孔状、蜂窝状、土状等。2 矿床开采技术条件与矿石选冶试验2.1 矿床水文地质条件2.1.1概况区内为低山、丘陵地貌，地形特点是南高北低，南部山岭为奥陶系灰岩，岩层走向为近东西向，中、北部为二叠系煤系地层及第四系黄土所构成的低洼地带，黄土覆盖厚度和面积由南向北逐渐加厚、扩大，地形有利于地表水的自然排泄，故地表水对矿床充水无大的影响。区内主要河流为的水头河，自南向北流经矿区94、，其流量随季节和降雨量而变化，其它均为雨后冲沟。本区年降水量700mm左右，雨季多集中在七、八、九三个月。本地区属大陆性气候，季节变化显著，冬季寒冷，夏季炎热，全年平均气温14左右，年蒸发量大于降水量。本区地表水不发育，仅水头河流经矿区，流量取决于降雨量，大部分矿体高于本区侵蚀基准面，只有少部分矿体位于河床的下部。水头河属于黄河水系，长8Km，流域面积18Km2，流量变化大，最大流量为48.2m3/d，最小流量0.017m3/d，平均流量0.2941m3/d(1957年)。该河入口处河床基岩出露，河水经裂隙及孔隙下渗补给地下水，该段河水和地下水有密切关系。矿区的东西两边为切割很深的冲沟，中部矿95、区没有地表水系，地表水甚为缺乏。2.1.2矿区岩层及构造富水情况第四系冲积含水层：本区冲积层为主要含水层，分布于河流两岸的阶地上，该层是由于雨水及河流的搬运作用冲积洪积而成，主要分布于水头村以北水头河一带，静止水位29m，以孔隙水为主，单位涌水量q=5.8537.78L/sm，K=106.58404.0m/d。二叠系山西组砂岩含水层：此层分布于矿区北部，岩性为灰白色中至粗粒石英砂岩，以裂隙水为主，顶底板均为不透水层，厚度一般12m左右，此层和石炭系含水层没有水力联系，对坑道的充水影响不大。石炭系太原组砂岩、灰岩含水层：埋覆于有用矿层之上，顶板为砂质页岩，为裂隙含水层，呈层状产出，厚度521m。96、静止水位标高198.73m，高出含水层顶板44.33m，单位涌水量q=0.00464 L/sm，K=0.0653m/d。底板为深灰色厚层状灰岩，致密性脆，含方解石，浅部裂隙、溶洞发育，深部以裂隙为主，溶洞很少，灰岩层顶板和砂岩直接接触，底板为矿层，据CK1095孔抽水资料，含水层厚度11m，静止水位标高199.67m，高出含水层顶板41.77m，单位涌水量q=29.84L/sm，K=0.7777m/d。奥陶系石灰岩含水层：此层埋在铝土矿层之下，直接与铝土页岩接触。岩性为青灰、兰灰色厚层状灰岩，致密性脆，从岩心观察具裂隙，为裂隙含水层，含水层厚度85.54m，出露地表者溶洞发育，深部在钻孔中很少97、见到；据CK1246孔抽水结果，静止水位标高198.94m，高出含水层顶板31.60m，单位涌水量q=0.0338L/sm，K=0.0943m/d。破碎带：在矿区的中部及北部有一由南推掩的逆掩断层，此断层错动层位位于石炭系顶部和二叠系底部，对矿区来说是无影响的，根据岩心观察，破碎不强，含水性弱，破碎带的宽度316m，一般7m，埋藏深度1798m，由西向东渐深。2.1.3地表水与地下水的水力联系本区地表水以水头河为主，是含水层补给来源之一。矿区内河床较平，流速变慢，造成河水向下渗透的良好条件，大流量是在六、七、八三个月，小流量时期补给关系很明显，当流量1020L/sm时全部下渗，矿区内河床干涸。98、矿区以北沿河岸冲积层又以下降泉及渗透形式补给地表水，所以两者关系密切。地下水的主要补给来源仍取决于大气降雨，在雨季，泉水流量增大，地下水位增高，地表水流量增大，故两者相互补给关系与大气降水关系密切。2.1.4矿坑涌水量预计地下开采矿坑涌水量计算仅考虑大气降雨入渗量(正常降雨入渗量按最大降雨入渗量的8%考虑)。计算公式：Q最大=Hp（F冒冒max+ F导导max）；Q正常= Q最大0.08其中：Q最大：最大矿坑涌水量（m3/d）；Q正常：正常矿坑涌水量（m3/d）；Hp： 设计频率暴雨量(134mm)；冒max: 冒落带暴雨入渗系数(0.20)；导max: 导水裂隙带暴雨入渗系数(0.05)；F99、冒： 冒落带汇水面积(461989m2)。F导： 导水裂隙带汇水面积(1181540m2)Q最大=20298 m3/d Q正常=1624 m3/d2.2 矿床工程地质条件2.2.1 地表工程地质条件核查区90%被黄土覆盖，形成复杂的黄土地形，山顶、山坡为阶梯形耕地，黄土厚度不一，最厚达30m。黄土的特点是具有垂直壁理柱状文理，颗粒成份均匀，处在风干或稍湿状态下时，可作为各种建构筑物的基础，但随着湿度的增加，其承载力减低明显。在峡谷两旁的黄土多呈直壁状，容易造成滑坡和崩塌现象。2.2.2坑道工程地质条件未来地下开采坑道的直接底板为铝土页岩，其厚810m，为不透水层，岩石等级67级，抗压强度较低，100、岩石稳固性较差。含矿层为厚层块状铝土矿间夹薄层铝土页岩，矿层致密坚硬，岩石等级为12级，抗压强度155.9219.8MPa，抗压强度大，稳固性较好。矿体直接顶板为炭质页岩夹煤线，厚0.12.8m，抗压强度小，稳固性差。矿体间接顶板为厚层致密状石灰岩和中粗粒厚层状石英砂岩，厚层致密状石灰岩厚112m，岩石等级34级，垂向抗压强度40.5131.4MPa，水平抗压强度52.784.4MPa，内摩擦角80左右，岩体坚硬，抗压强度较大，稳固性较好；中粗粒厚层状石英砂岩厚约15m，地表因受风化影响岩石等级45级，垂直抗压强度39.0135.0MPa，水平抗压强度29.0113.7MPa，内摩擦角75左右101、，未受风化石英砂岩岩石等级13级，垂直抗压强度107.2180.2MPa，水平抗压强度113.7195.0MPa，内摩擦角85左右，岩体坚硬，稳固性好。2.2.3矿体赋存特征及矿岩物理力学参数矿体赋存标高：原报告矿体底板等高线显示，木匠沟-魏寨矿段为103274m，高石岩矿段为49295m，和尚庙-小寨矿段为165282m。矿体倾角13左右，埋深0139m，局部有12层夹层，具相变、尖灭特点。矿岩普氏系数(f)：铝土矿石为722，砂岩918，石灰岩413，黄土1，页岩2，块状无烟煤3。矿石松散系数1.171.77。矿石湿度0.0981.015%。矿石体重：铝土矿3.04 t/m3，溶剂石灰石矿102、2.60 t/m3。2.2.4矿石加工技术性能原地质勘探阶段未进行矿石选冶加工技术实验，资源储量核查也未进行矿石选冶加工技术实验，但核查区与相邻竹林沟矿区系同一成因矿体，矿床类型和矿石矿物成份以及矿石化学成份相同（近）。竹林沟矿区曾委托山东原501厂进行过矿石选冶加工试验室和半工业技术试验，试验室试验结论为：A/S7的铝土矿石可采用拜尔法生产氧化铝，Al2O3溶出率达85%，赤泥分离无困难；A/S7的铝土矿石可采用烧结法生产氧化铝，Al2O3和NaO的溶出率可达90%以上。半工业试验结论为：高品位矿石能以拜尔法处理，低品位矿石可采用烧结法处理，且高品位矿石中混有部分低品位矿石时亦可采用拜尔法处103、理。另外，水头矿区已采出铝土矿石59.3万吨，由xx铝矿收购，实际上水头矿区铝土矿石已有拜尔法生产氧化铝的实际，据此，本次可研认为水头矿区矿石工业利用问题已基本解决。3矿床勘查工作及勘探程度评述3.1地质勘查工作本区铝土矿于1950年发现，1953年勘探大峪沟矿区，1954年勘探竹林沟矿区，1956年勘探茶店矿区。水头矿区于1957年进行勘探，按第勘探类型，采用正方形及菱形的勘探网布置，勘探工程的间距（水平距离）为：A2（121b）7575m、B（121b）100m100m、C1（122b）200m200m、C2（333）400m400m钻探网度;矿体露头部位用槽、井探，间距为50m、100m104、200m，分别探求B（121b）、C（122b）、D（333）资源储量。完成主要工作量，见表3-4。 完成主要工程量表 表3-3项目单位数量探槽个73探井m/个1528.1/98钻探m/个1486.3/251化验个3222地形地质测量km26.75水文地质测量km28.003.2 地质勘查程度评述本次可研依据的地质基础资料由河南省有色金属地质矿产局第一地质大队完成的河南省xx市水头、xx铝（粘）土矿资源储量核查报告，经2005年3月29日豫国土资储备字 2005 045号备案证明，豫储评字 2005 039号评审意见书评审过，其基础是1958年4月原地质部河南省地质局巩县地质队编制的河南巩县105、铝土矿水头区及xx区地质勘探报告。报告已经查明基本查明了矿区地层、构造、含矿岩系的基本特征；已经查明基本查明了主矿体的赋存部位，矿体规模、形态、产状及厚度变化；已经查明基本查明了矿石类型、结构构造、物组成、化学成分及其变化；基本大致查明了矿区的水文地质、工程地质、环境地质条件。各项工作和工程质量基本符合规范要求,资源储量估算结果基本靠可，可以作为可研设计依据。但是核实报告仅附一张剖面，矿体顶底板等高线也未附，对新老图纸坐标系的关系亦未做必要的交代，给设计带来一定困难。4矿产资源储量4.1工业指标铝土矿资源储量核实采用以下工业指标圈定矿体：边界品位Al2O340%，A/S2.6；块段平均品位Al106、2O355%，A/S3.5-3.8（露采-坑采）；可采厚度0.5-0.8m（露采-坑采）；夹石剔除厚度0.5-0.8m（露采-坑采）；剥采比15m3/m3。4.2资源储量豫国土储备字2005045号文证明的河南省xx市水头、xx铝（粘）土矿资源储量核查报告，采用矿体水平投影地质块段法估算资源储量结果，截至2004年3月水头矿区累计探明铝土矿资源储量（111b+121b+122b+333）2527.10万吨，其中：已开采（111b）71.20万吨，证内保有（121b+122b+333）1427.10万吨，证外保有（121b+122b+333）1028.80万吨（包括低铝硅比矿石9.70万吨），详107、见表3-5。水头矿区铝土矿资源储量汇总表 表3-4 资源储量类型铅厚 （m）品位(%)A/S矿石量（104t）Ai2O3SiO2Fe2O3TiO2烧失量合计已开采证内保有证外保有低品位（证内保/证外保）证内/证外111b2.4565.8511.182.093.2513.215.9071.2071.20/121b2.0866.5512.032.052.9813.335.50360.50341.1019.40/8.60122b2.4565.7912.912.472.8913.185.101066.20642.80423.40/1.103332.4265.1512.982.543.3813.685.108、001029.20443.20586.00合计2.3865.6412.762.433.1113.415.102527.1071.20/1427.101028.80其中低品位A/S2.603.50（或3.80）。*矿界未注明开采标高550m250m之间。4.3设计利用资源储量根据采矿专业确定的水头矿区采用地下开采。本次设计的原则：121b、122b两类基础储量设计利用系数均为1.0，333资源量（作为延长矿山服务年限之用）设计利用系数为0.7。估算了证内各中段铝土矿保有资源储量和设计利用资源储量，详见表3-6和表3-7。证内各中段铝土矿保有资源储量表 表3-5中段标高资源储量类型资源储量铅厚品 109、位 (%)A/S（m）（104t）（m）Ai2O3SiO2Fe2O3TiO2烧失量250以上121b49.501.6365.6713.211.932.9613.434.97122b24.101.7465.2413.012.282.5513.345.01小计73.601.6765.5313.142.042.8213.404.99235121b31.651.6765.1913.482.062.8713.034.84122b34.291.8366.9411.951.892.3911.575.60小计65.931.7566.1012.691.972.6212.275.21220121b65.202.0110、066.5711.862.092.9013.025.61122b48.091.8066.8312.311.562.7212.765.433331.881.4865.5113.483.865.4013.964.86小计115.181.9066.6612.081.902.8712.935.52续表3-5中段标高资源储量类型资源储量铅厚品 位 (%)A/S（m）（104t）（m）Ai2O3SiO2Fe2O3TiO2烧失量205121b92.212.5966.5112.062.152.9413.305.51122b64.522.2867.4810.392.083.3313.556.4933315.21111、1.9566.5211.632.874.2113.685.72小计171.942.4066.8811.402.193.2013.435.87190121b42.802.1566.0812.482.172.9813.445.30122b43.971.9466.5811.801.993.0813.505.6433330.571.9252.739.942.553.4113.615.31小计117.342.0162.7911.562.203.1313.505.43175121b36.752.2168.2410.121.923.2913.486.75122b63.671.9766.1412.711.78112、2.8813.355.2033343.191.9365.6213.003.014.2513.755.05小计143.622.0166.5212.132.183.4013.505.48160121b22.992.4568.859.651.743.1713.547.14122b43.202.4766.4512.241.733.0513.555.4333343.442.0865.7212.942.754.5413.755.08小计109.632.2966.6611.982.143.6613.635.57145122b48.302.4166.4712.101.803.0913.465.4933361.113、782.2265.4613.192.734.3213.774.96小计110.082.3065.9012.712.323.7813.645.18130122b75.072.7066.1612.161.973.1013.265.4433347.432.7665.6313.262.093.4413.444.95小计122.502.7265.9512.582.013.2313.335.24115122b48.602.7766.1412.052.043.1313.155.4933358.174.2465.4613.031.913.3013.405.03小计106.773.4265.7712.581.9114、73.2213.295.23115以下122b148.983.4365.6612.342.183.0913.035.32333141.534.7765.3812.851.873.3213.545.09小计290.523.9765.5212.592.033.2013.285.20证内保有121b341.102.0966.5712.002.052.9913.295.55122b642.802.3966.3012.081.963.0113.165.49333443.202.8364.6512.752.303.7213.605.07合计1427.102.4265.8512.272.093.2313.3115、35.37水头矿区铝土矿设计利用资源储量表 表3-6中段标高资源储量类型资源储量铅厚品 位 (%)A/S（m）（104t）（m）Ai2O3SiO2Fe2O3TiO2烧失量250以上121b49.50 1.63 65.67 13.21 1.93 2.96 13.43 4.97 122b24.10 1.74 65.24 13.01 2.28 2.55 13.34 5.01 小计73.60 1.67 65.53 13.14 2.04 2.82 13.40 4.99 235121b31.65 1.67 65.19 13.48 2.06 2.87 13.03 4.84 122b34.29 1.83 66116、.94 11.95 1.89 2.39 11.57 5.60 小计65.93 1.75 66.10 12.69 1.97 2.62 12.27 5.21 220121b65.20 2.00 66.57 11.86 2.09 2.90 13.02 5.61 122b48.09 1.80 66.83 12.31 1.56 2.72 12.76 5.43 3331.32 1.48 65.51 13.48 3.86 5.40 13.96 4.86 小计114.61 1.91 66.67 12.07 1.89 2.85 12.92 5.52 205121b92.21 2.59 66.51 12.06 2117、.15 2.94 13.30 5.51 122b64.52 2.28 67.48 10.39 2.08 3.33 13.55 6.49 33310.65 1.95 66.52 11.63 2.87 4.21 13.68 5.72 小计167.37 2.41 66.89 11.39 2.17 3.17 13.42 5.87 190121b42.80 2.15 66.08 12.48 2.17 2.98 13.44 5.30 122b43.97 1.94 66.58 11.80 1.99 3.08 13.50 5.64 33321.40 1.92 52.73 9.94 2.55 3.41 13.6118、1 5.31 小计108.17 2.01 63.64 11.70 2.17 3.11 13.49 5.44 175121b36.75 2.21 68.24 10.12 1.92 3.29 13.48 6.75 122b63.67 1.97 66.14 12.71 1.78 2.88 13.35 5.20 33330.24 1.93 65.62 13.00 3.01 4.25 13.75 5.05 小计130.66 2.02 66.61 12.05 2.10 3.31 13.48 5.53 160121b22.99 2.45 68.85 9.65 1.74 3.17 13.54 7.14 122119、b43.20 2.47 66.45 12.24 1.73 3.05 13.55 5.43 33330.41 2.08 65.72 12.94 2.75 4.54 13.75 5.08 小计96.60 2.33 66.79 11.85 2.06 3.55 13.61 5.64 145122b48.30 2.41 66.47 12.10 1.80 3.09 13.46 5.49 33343.25 2.22 65.46 13.19 2.73 4.32 13.77 4.96 小计91.54 2.32 65.99 12.62 2.24 3.67 13.61 5.23 130122b75.07 2.70 120、66.16 12.16 1.97 3.10 13.26 5.44 33333.20 2.76 65.63 13.26 2.09 3.44 13.44 4.95 小计108.27 2.72 66.00 12.50 2.00 3.20 13.32 5.28 115122b48.60 2.77 66.14 12.05 2.04 3.13 13.15 5.49 33340.72 4.24 65.46 13.03 1.91 3.30 13.40 5.03 小计89.32 3.29 65.83 12.50 1.98 3.21 13.26 5.27 续表3-6中段标高资源储量类型资源储量铅厚品 位 (%)A121、/S（m）（104t）（m）Ai2O3SiO2Fe2O3TiO2烧失量115以下122b148.98 3.43 65.66 12.34 2.18 3.09 13.03 5.32 33399.07 4.77 65.38 12.85 1.87 3.32 13.54 5.09 小计248.06 3.86 65.55 12.55 2.06 3.18 13.23 5.22 总计121b341.10 2.09 66.57 12.00 2.05 2.99 13.29 5.55 122b642.80 2.39 66.30 12.08 1.96 3.01 13.16 5.49 333310.24 2.83 64122、.65 12.75 2.30 3.72 13.60 5.07 合计1294.14 2.39 65.98 12.22 2.07 3.17 13.30 5.40 5 矿山基建与生产勘探5.1基建勘探5.1.1基建勘探原则为了满足矿山建成投产应储备的生产矿量要求，必需在基建开拓范围内进行基建探矿，基建探矿的目的是详细查明基建范围内铝土矿层的空间位置、产状、厚度、矿石质量及其变化，对矿体进行二次圈定，探求111b基础储量，为矿山投产即能正常持续生产创造必要的地质资料条件。本次基建勘探对象为基建开拓范围内的铝土矿体，根据地质勘探确定的，矿床属第勘探类型，探矿手段采用天井探矿，探矿工程布置原则是结合开拓采123、准切割工程，在中段运输平巷旁布置探矿天井，探矿天井须掘透矿体，勘探网度（穿脉间距中段高）为50100m1530m。对探矿坑道和起到探矿作用的采切工程的矿化范围连续进行刻槽取样，样槽断面规格105cm，样长一般0.51.0m，结合矿石自然类型（包括顶、底板围岩）分别布样和采取。基本分析项目为Al2O3、SiO2、Fe2O3、S，组合分析项目为TiO2、CO2、P2O5、MnO2、MgO、V、Ga、K2O、Na2O、烧失量等。内、外检分别按基本分析样的10%、5%抽取，不足30个的按30个计算。5.1.2基建探矿工程量基建勘探工程量预计：探矿天井进尺2100m/8400m3（含穿脉），刻槽取样及样124、品加工1600件；基本分析1600件；组合分析160件；内检160件；外检80件。5.2生产勘探5.2. 1生产勘探原则生产勘探是矿山生产期采掘工程组成部分，其目的是及时探明生产开拓范围内矿体的形态、产状、赋存条件、矿石质量，进行储量升级，以确保矿山采掘平衡、持续生产。生产探矿的手段、网度、工程布置原则及取样化验分析内容与基建勘探相同。矿山生产期采样工作包括探矿刻槽取样、采场取样和出窿矿石取样。刻槽取样的样长一般0.51.0m（视矿石自然类型确定），沿矿化变化最大部位进行连续取样，含顶底板围岩取样；采场取样利用采矿爆破孔矿粉取样，出窿矿石（采下矿石）取样采用拣块法采取，按一定间隔车次，对采场或125、矿车内矿石进行五点法拣块，集中拌匀缩取样。5.2.2生产勘探工程量年生产勘探工程量预计：探矿天井进尺1200m，刻槽取样850件，采场取样500件，出窿矿石取样990件，样品加工2340件，基本分析2340件，组合分析66件，内检234件，外检120件。5.3地测仪器设备、样品加工房、化验室劳动定员：地质技术员3人，测量技术员3人，地质工人3人，测量工人3人，样品加工人员1人，样品化验人员1人，取样工人2人，办事员1人。地测仪器设备：地质和测量是矿山的基础工作，为了取得可靠的第一手资料，拟配备TPS1200系列全站仪、电子经纬仪、水准仪，对讲机、及绘图仪、奥普无氨晒图机、打印机、复印机、办公电126、脑等。样品加工、化验，配备了相应的设施及仪器设备。6 存在的主要问题及建议1）新旧图纸坐标对接问题：2004年3月河南省有色金属地质矿产局第一地质大队提交的河南省xx市水头、xx铝（粘）土矿资源储量核实报告附图不够齐全，勘探线剖面图只有一张，又缺少矿体底板等高线图等主要图件，给设计工作带来一定困难。同时，新附图与1958年3月原地质部河南省地质局巩县地质队提交的河南省巩县铝土矿水头区及xx区地质勘探报告附图的坐标不一致 ，其如何对接未作说明，例如新作的水头矿区第143勘探线剖面图与原来老图对比，以CK1219孔为参照物，其沿剖面线X坐标值相差353m左右。在利用老剖面图来制作中段地质平面图时，127、在缺少相应的坐标对接数据的情况下，也只能以钻孔作为参照物，使得其图面数据与实际会有出入。因此，在下一阶段设计之前，请业主务必落实新旧两套图纸坐标的对接问题，为旧图纸使用提供依据。2）2004年3月省有色第一地质队提交的资源储量核查报告的矿证范围是按现有采矿许可证两维坐标界定的，其结果亦是本次可行性研究资源储量利用范围的依据，建议矿山据此申报修改现有采矿许可证的高程范围。3）煤层评价问题：根据1958年4月原地质部河南省地质局巩县地质队提交的河南省巩县铝土矿水头区及xx区地质勘探报告矿区主要煤层为太原组（C31）黑色块状无烟煤层和山西组（P12）粉末状及块状无烟煤层，但勘探报告未提供其取样化验结128、果。太原组（C31）黑色块状无烟煤层为本区铝土矿直接顶板，据地质剖面图大致统计，煤层厚0.13m，赋存标高0205m，分布不连续，在采矿证范围内分布水平面积约为1159715m2，其下覆铝土矿层分布水平面积约为687541m2，采矿证范围内铝土矿体总水平面积约为1931089m2，被太原组（C31）煤层覆盖的铝土矿体水平面积约为35.6%。为了保证矿山安全生产，建议下一设计阶段前应解决煤层对铝土矿开采影响的评价。4）地测检测设置问题：本可研地测检测设置是按小而全企业思路配备的，不利于人员和设备的充分发挥，因此，建议将钻探队和化验室进行集中建制。5）高铝粘土矿和硬质粘土矿资源储量相当丰富，应综合129、开发利用，以便使一矿变多矿充分利用矿产资源。6）核查区内由于矿山开采历史较长，且以往有不少民采，多数采空区以面目全非，一些采空区边界为推测，其实际开采界线会有偏差，因此，在开采铝土矿过程中应高度重视民窿采空区的安全隐患问题。7）由于必要的水文地质资料不明，矿坑涌水量计算中未包括地下水涌水量。8）矿区中部有水头河流过，河床平缓，易于河水下渗，将来中部矿段开采形成的冒落带和导水裂隙带达到第四系时，易造成河水倒灌进入矿坑，造成淹井事故，因此，应引起重视。9）矿体顶板为太原组含水层，间接底板为中奥陶统灰岩含水层，勘探阶段对该两含水层勘探和研究不够，在报告中仅述及上述两含水层个别抽水点水位，抽水试验质量130、及抽水孔的代表性也存在问题。在河南省xx市水头、xx铝（粘）土矿资源储量核查报告（以下简称核查报告）中指出，矿区水位下降是个普遍现象，但未对矿区各含水层水位进行测量，未指明普遍降低后的具体水位标高。此外，勘探报告和核查报告对地表水与地下水之间的水力联系及其对开采的影响分析研究不够，且存在矛盾。存在以上诸多水文地质问题。在下阶段初步设计前，建议补做水文地质工作，弄清该矿区的水文地质情况。第四章 岩石力学1 岩体稳定性的地质背景 水头矿段地层由老至新依次为：中奥陶统马家沟组、石炭系、上石炭统太原组、二叠系（P）、新近系（N）、第四系（Q）。1.1 中奥陶统马家沟组 该地层分布于魏寨、南水头、小寨一131、带南部山麓，走向北西南东，倾向北东20，倾角1315，根据岩性及结构、构造自下而上分为三层：下部为厚层状白云质灰岩，致密坚硬，性脆，厚度大于15m；中部为灰及灰黄色厚层夹薄层泥质灰岩，眼球状构造，厚度40m左右；上部为灰黑色厚层状石灰岩，质坚性脆，出露不连续，厚度6m左右。1.2 石炭系 石炭系为本区含矿地层，产状与下伏岩层基本一致，由下而上分为四层： 灰黄、黄褐等杂色铝土页岩，中等硬度，鲕状结构，厚度3m21m； 灰及浅灰色薄层状铝土矿，致密坚硬，豆鲕状结构，厚度0m10m； 灰及深灰色厚层状铝土矿，致密坚硬，具少量豆鲕状结构，节理发育，有时夹13层灰白色铝土质页岩，厚度0m14m； 深灰、132、灰黑薄层状铝土矿，致密坚硬，含豆鲕状结构，有时夹有煤线或炭质页岩，厚度0.1m2.8m。1.3 上石炭统太原组本层直接履盖在本溪组上，呈整合接触，总厚度60m 左右，自下而上岩层依次为：黑色块状无烟煤层，其中夹炭质页岩，层位稳定，厚度0.1m3m；深灰色厚层状灰岩，结构致密，性脆，层位稳定，厚度2m15m；浅灰色层状灰岩，其下部深灰色厚层灰岩，结构致密，并夹有分布不均的燧石层，厚度数2m12m；上部为浅灰、深灰色砂质页岩层，硬度较低；下部为灰白、浅灰色厚层状石英砂岩，硬度中等，厚度8m38m。黄褐色致密状灰岩及泥质灰岩，此岩层上方为黑色炭质页岩或无烟煤，青灰色薄层状砂质页岩及细粒砂岩，厚度5m133、19m；深灰色厚层层致密块状灰岩，质硬性脆，厚度0.5m9m。1.4 二叠系（P）按岩性不同分为下统山西组（P1S）和下石盒子组（P1X）：下统山西组为煤系地层，砂质页岩，其间夹有炭质页岩、煤线、石英砾石，该岩层较硬，厚度11m40m，仅出露在本区老君庙附近。下石盒子组仅出露在本区温堂岭、魏寨、水头村及小寨以北，为黄绿、及深灰色页岩与砂质页岩，其间夹有砂岩，岩石较硬，厚度达150m左右。1.5 新近系（N） 该层为灰及棕红色砾岩，主要分布在水头后沟山坡上，厚度2m5m。1.6 第四系（Q） 主要为黄土，不整合于各系岩层之上，多分布在中部及北部低洼地带，厚度0m10m以上。2 构造区内构造主要受134、燕山运动影响形成矿区南部的大单斜构造和中部逆掩断层：大单斜构造的岩层走向110左右，倾向20左右，倾角1315，控制了矿体形态，形成南坡陡而北坡缓的山形。逆掩断层隐伏在矿区中部，东起徐沟西至老君庙断层线走向和倾角与产状相近，走向130，倾向北东，倾角15。构造与断层对露天边坡稳定性不会造成影响。3 节理节理最发育地段有三组：第一组走向北西西南东东，第二组为北北东南南西，第三组为北东南西及北西南东；倾角均为着8090。前两组节理夹角近于垂直，第三组节理以45夹角切割前二组。节理对边坡稳定性有影响。4 矿岩物理力学性质铝土页岩为不透水层，抗压强度17.4Mpa77.7Mpa；未风化铝土矿石抗压强度135、155.9Mpa219.8Mpa，风化铝土矿石抗压强度73.4Mpa102.2Mpa，内摩擦角87；石灰岩抗压强度40.5 Mpa131.4Mpa，内摩擦角80左右；中至粗粒厚层状石英砂岩抗压强度39 Mpa135Mpa，内摩擦角75左右；砂质页岩及页岩较松软，抗压强度在20 Mpa30Mpa。5 岩体（矿体）初步工程地质分类及开采技术条件5.1岩体（矿体）初步工程地质分类岩体初步工程地质分类以岩体结构特征、岩体风化程度、岩体完整性、岩块抗压强度、地下水及地应力的影响情况等作参考因素。矿床赋存于中石炭系本溪组含矿岩系中，厚度4m28m，局部夹铝土岩、粘土岩和铁质粘土岩，与矿体界限清楚。矿石组分136、主要为一水硬铝石，次为多水高岭石、水云母一水硬铝石型矿石等。致密状、碎屑状、蜂窝状、鲕状结构，块状、层纹状、峰窝状构造，节理、裂隙不发育，属中硬坚硬岩石，自然露头多呈陡坎状，长期经受侵蚀而不坍塌，稳固性好。含矿岩系xx土矿直接顶、底板岩性主要为铝土岩、粘土岩，岩体稳固性中等。局部为煤层，厚度0.1m3m，稳固性差。含矿岩系间接顶板本溪组和奥陶系的石灰岩、石英砂岩厚度12m36m属中硬坚硬岩石，强度较高，稳定性好。石英砂岩的上层为砂质页岩和页岩，厚度6m20m，中硬，稳固性一般；第四系黄土主要分在矿区中、北部，厚度0m20m，土质松软，稳固性差。综上所述，矿区工程地质条件属中等复杂类型。参考矿区137、附近矿山矿岩物理力学参数和我国铁路及公路隧道围岩分类法判断，矿区内砂岩、石灰岩及铝土矿的RQD值在50%55%以上，岩体基本质量指标BQ大于351，应属类围岩；矿区内各类松散沉积物、铝土岩、粘土岩（菱铁粘土岩、铁质粘土岩）RQD值在1944%之间，岩体基本质量指标BQ在350251范围内，应属类围岩。5.2 开采技术条件 矿山开采技术条件详见第五章。 5.3 岩石力学监测工作和主要设备、仪表的选择房柱法依靠间柱、顶底柱和点柱支撑顶板，矿柱稳定是保证采场顶板稳定的前提。按从属面积分析法计算的矿柱平均轴向应力：p=p式中：p矿柱中平均轴向应力；p 原岩应力；房柱法面积采出比；当=0.75时，p/p138、=4，当=0.90时，p/p=10，表明矿柱中平均轴向应力集中厉害，其它类似矿山的数值分析计算也证明了这一点。因此，加强矿柱应力变形监测非常必要。矿体直接顶板局部为煤层，加强对采空区顶板围岩应力位移观测对保障矿山安全生产、保护地面环境有着重要而现实的意义。矿山地压监测的传统方法有机械法、电测法、光测法和声测法。对硬岩矿山，比较先进的方法是采用多通道声发射/微震（AE/MS）监测为主，应力和位移监测为辅，多种手段同时实施，相互印证。就本矿而言，采动（空）区及地表岩移监测可采用埋设标志桩，用全钻仪量测；采场岩层应力及位移的监测可采用钻孔应力计和水准仪进行；岩层破坏可采用声发射监测。监测仪器设备见表139、4-1。6 下阶段岩石力学研究工作a) 采矿方法研究，包括采矿工艺研究、采场结构参数优化和采场岩层控制方法研究等； 采空区稳定性评价及处理方法研究； 地表岩层移动规律与预测研究。 岩石力学监测仪器一览表 表4-1序号仪器名称规 格数量（台个）参考价格(元/台）生 产 厂 家备注1全站仪NTS-2022500002水准仪DS2240003声发射仪DYF-2230000长沙矿山研究院3通道YSS28000武汉安环院单通道4钻孔应力计ZYJ-2060850北京开采所带安装杆HGLG-2060800山东科大洛赛尔传感技术有限公司传感器GSJ-2A23000多功能电脑检测仪第五章 采 矿1 概述1.1项140、目来源、现状、建设条件1.1.1项目来源受中国铝业股份有限公司的委托，我院开展xx水头、xx两矿区开采的可行性研究。1.1.2 矿山现状水头矿段位于xx矿采矿证范围的最东端，该矿区民采仅进行小规模露天开采，截止2004年3月止，水头矿段民采共采出593kt铝土矿石。受xx河南省分公司矿山公司委托，河南省有色金属地质矿产局第一地质大队于2003年8月开始对xx市水头铝土矿区开展资源储量核查工作，该地质大队于2004年3月提交了河南省xx市水头铝土矿资源储量核查报告，估算核查区资源储量为：水头矿段采矿证范围内保有资源储量14271kt，铝硅比5.1，矿体平均厚度2.38m。xx矿段采矿证范围内保有141、资源储量6106kt，铝硅比4.6，矿体平均厚度2.07m。本次设计对象为位于xx地区铝土矿东端的水头矿段和西端的xx矿段。1.1.3 建设条件矿区位于陇海铁路、连霍高速公路开洛段的南侧，310国道从矿区北部通过，区内村镇公路发达，交通方便。35kV高压线从矿区经过，区内煤矿资源丰富，建筑材料可就近供应；区内为低山、丘陵地貌，地形特点为南高北低，矿山建设条件较好。1.2 设计原则、设计范围1.2.1 设计原则遵照国家和行业有关政策、规程、规范，设计遵循的原则如下：a）精心设计、优化设计方案，使设计方案安全可靠、投资省、成本低、经济效益好。b）本着因地制宜的原则，提出适宜的开采方案，节省基建投资142、。c）对位于农村居民村庄集中的铝土矿的开采进行开采方式比较时，考虑征地和搬迁费用的影响，以取得最佳的开采方案。1.2.2 设计范围 根据顾客要求，本次设计任务的范围为水头矿区铝土矿开采及相应的辅助设施的设计。1.3 项目装备水平、设计采用的规程、规范1.3.1项目装备水平根据业主要求，主要设备与矿山生产规模相适应，采用性能可靠、机动灵活，节能的矿山设备，项目装备水平为国内先进。1.3.2 主要采用的规程、规范a）爆破安全规程GB67222003；b）金属非金属矿山安全规程GB164232006；c）有色金属采矿设计规范（试行）YSJ01992。d）煤矿安全规程国家安全监督管理总局令第10号，2143、007年1月1日执行。2 矿床开采方式2.1 开采技术条件水头矿段及xx矿段铝土矿地形特点、顶板岩性均相同。水头矿段铝土矿平均厚度2.37m。矿体直接底板为粘土岩，直接顶板为粘土岩，少量为煤层，厚0.5m3.0m；间接顶板为石灰岩、燧石石灰岩，厚度4m20m；在石灰岩上部为中、粗粒砂岩，厚度8m25m左右；砂岩上部为砂质页岩和页岩，厚度8m60m；地表部分为黄土，厚度8m20m。铝土矿层倾向N20E，倾角1315,。铝土矿石致密坚硬，普氏硬度系数f=810，鲕状结构。砂岩、石灰岩、燧石石灰岩均为致密坚硬，f=78。黄土松软、砂质页岩、煤层均较松软，砂质页岩、煤层f=23。水头矿段铝土矿石密度3144、.04t/m3，松散系数1.5，岩土平均密度2.37t/m3。 区内为低山、丘陵地貌，地形特点为南高北低，南部山岭为奥陶系灰岩，岩层走向为近东西，中、北部为二叠系煤层及第四系黄土所构成的低洼地带。黄土厚度由南向北逐步加厚。南部山区被雨水冲刷成V字山沟，地形坡度2035；北部为黄土台阶地形，地形平缓。水头矿区最高点为和尚帽320.6m，最低点为老君庙208.8m，相对高差111.8m。2.2 开采方式选择根据水头矿段开采技术条件，委托书提供的水头、xx两矿段总的生产规模。设计对水头矿露天、地下联合开采方式（简称方案I）与全地下开采方式（简称方案II）进行了比较，比较结果如下：方案I：根据水头矿段145、开采技术条件，资源条件，按境界剥采比小于经济合理剥采比的原则，设计在水头矿段共圈定了6个露天坑，露采范围为横117线151线，露天采场内总的采出矿量2597kt，平均出矿品位:Al2O365.71%，SiO211.1%，铝硅比5.9，平均剥采比9.99t/t，基建剥离量821.4km3。按250kt/a生产规模，露采服务年限为11a，其中达产10a，减产1a；露采矿石损失率为8%，矿石贫化率为5%。地采范围为横103线115线，采用斜井开拓，对角式通风，采矿方法为全面房柱法，中段高度为30m。生产规模为150kt/a，该地段采出矿石量2239.4kt，平均出矿品位:Al2O361.72%，Si146、O213.73%，铝硅比4.5，井巷基建工程量为44524.7m3，服务年限15a。该方案露采结束后转为全地下开采。地下开采总的采出矿量为9157.4kt，平均出矿品位:Al2O363.02%，SiO212.91%，铝硅比4.88；地采矿石损失率为20%，矿石贫化率为10%。水头矿段采矿证范围内该方案总的采出矿量为11754.8kt平均出矿品位:Al2O363.61%，SiO212.51%，铝硅比5.08；总的服务年限为30a，其中达产年限28a，减产2a。本方案露采加地采项目建设投资为22940.34万元，其中露天采场征地费2351万元，拆迁费1448万元。露采第9a进行露天转地下基建工作，147、露天转地下建设投资为10216.59万元，详见第四章露天转地下。方案II（全地采方案）：全地采范围为横103线155线水头矿段采矿证范围内的矿量。初期开采范围为横103线135线，采用中央斜井开拓，东、西两端布置回风井的对角式通风。采矿方法为全面房柱法，中段高度为30m。水头矿段采矿证范围内该方案总的采出矿量为11460.3kt平均出矿品位:Al2O363.36%，SiO212.6%，铝硅比5.03；矿石损失率为20%，矿石贫化率为10%。全地采总的服务年限为29a，其中达产年限28a，减产1a。全地采井巷基建工程量为143.26km3，采切工程掘进设备有ZX24型、YSP45型凿岩机、ZYC148、-21-2型耙斗装岩机、2DPJ30型电耙及BKY650-1X、BKY650-4X型局部通风机等。方案II的详细内容见第四章。本方案按低瓦斯矿全地采项目建设投资为20635.88万元。两个开采方案技术经济比较详见表51所示：开采方案技经比较表 表51序号项 目 名 称单位方案I（露、地联合方案）方案II（全坑采方案）差额（III）1露采基建剥离量km3821.42地采基建井巷工程量km3地采44.52143.2698.743生产规模kt/d4004004征地面积亩699.6183.0489.65征地及搬迁投资万元7395.162508.44886.766项目建设投资万元22940.342063149、5.882304.467采矿制造费用元/t136.22159.8923.672.3.2 方案技术经济比较与方案II相比，方案I的优点是：1）露天开采损失率比地采低12%，贫化率低5%，能充分利用国家资源；露采生产能力大，作业条件好，管理方便。2）露采每年附产用作氧化铝熔剂的石灰石220kt/a，为企业创造效益1056万元/a。3）露采基建时间（1a）短，投产快；劳动定员少，生产效率高。4）露采铝土矿生产总成本费用（136.22元/t）比地采（159.89元/t）低23.67元/t。与方案II相比，方案I的缺点是：1）建设投资比方案II多2304.46万元，其中露天采场基建期需征地和搬迁，其征地150、（2351.1万元）和搬迁（1448万元）投资为3799.1万元。露采转地采尚需二次投资10216.59万元。2）基建期比全地采多征地32.64hm2，比地采提前4a拆迁民房40050；露采服务期内比全地采多征地45.16hm2。3）露天、地下同时生产，两套管理机构，管理复杂。本可行性研究报告于2007年4月在北京经专家评审通过，同意采用地露联合开采方式（简称方案I）。但2007年7月9日中国铝业股份有限公司召开了总裁办公会，认为“坑露并采方法比全坑采方案新征地多，建设投资高，会议没有采纳可研报告推荐的露坑并采方案，会议要求该项目按全坑采进行设计。根据总裁办公会的精神，我院对该工程可行性研究报151、告的全坑采方案重新进行了补充设计。3 全地下开采范围3.1 开采范围全地下开采范围为水头铝土矿区的横103线横155线采矿证范围之内的铝土矿资源，水头矿段采矿证范围内总的采出矿量为11460.3kt平均出矿品位:Al2O363.36%，SiO212.6%，铝硅比5.03。3.2开采顺序和首采区段的选择矿区总的开采顺序基本上是贯彻从上至下, 由两翼向中央后退式回采正常的开采顺序。在矿区总的开采顺序的前堤下,首采区段的选择主要考虑三个因素。其一是安全：由于水头矿段为平均倾角14左右的缓倾斜矿床,上下中段之间无论那一个先采,都相互间影响不大,可以保证安全；其二是先易后难：选择矿体产状较稳定,矿岩稳较152、好（受风化程度轻）的中（地）段先采；其三是基建工程较少,能保证三级矿量的保有量能满足要求,投产快。根据上述三个因素,设计选择175m中段（175205m标高的矿体）作为首采区段。即从175m中段往下依次至145中段m、115m中段等各中段的顺序开采，平面上从东两端往中间后退式的开采顺序。该中段的采出矿量约为2115kt,中段生产能力能达到400 kt/ a，可服务5.3a。下部各中段采完后，然后回头采205m及其以上中段的矿量。4采矿方法4.1开采技术条件 a）矿体的形态和产状矿区内各矿体形态呈似层状、透镜状、扁豆状等,平面形态比较规整，矿体内部结构简单,夹石及分叉现象不发育。矿体总的产状是向153、北缓倾斜的单斜层。 水头矿段内矿体走向长约5000m，倾向宽400m700m，平均倾角14，平均厚度2.38m。 b）顶底板围岩稳固性矿区中部和北部有一由北向南推掩的逆掩断层，此断层位于石灰系顶部和二叠系底部，对矿体没有影响。破碎带岩层以砂质页岩为主，有轻微的破碎,但含水微弱，厚度3m16m。区内铝土矿体属坚硬、极坚硬岩石，f=810，抗压强度高，稳固性好。矿体直接顶板至地表，主要由粘土岩及煤层、含生物屑灰岩、石英砂岩、页岩、黄土等组成。浅部灰岩岩溶比较发育,属坚硬岩石,其稳固性好及较好；石英砂岩较硬，稳固性较好；砂质页岩、粘土岩属软弱岩石,局部属半坚硬岩石。页岩在饱和水的情况下很容易松软,不154、稳固。直接底板为石灰岩，属坚硬极坚硬岩石，岩溶发育不均匀,溶洞多被充填,岩石的稳固性好，该地段工程地质条件良好。 c）水文地质条件 石灰系太原组砂岩、灰岩含水层埋伏于铝土矿层之上，砂岩含水层为中、粗粒石英砂岩，为裂隙水成层状产出，厚度5m21m；灰岩岩性致密坚硬，浅部溶洞发育，深部以裂隙为主；砂岩上部为砂质页岩，厚度4m6m；靠近地表的页岩、砂质页岩为不透水层，厚度5m30m。地下水主要补给来源取决于大气降雨量，水文地质条件一般。4.2采矿方法选择a）采矿方法选择原则根据我国铝土矿开采技术特点，采用地下开采方式时，其采矿方法选择一般应遵循以下原则： 1）保证开采安全可靠；尽量降低开采成本；2）155、降低贫化率，尽量提高出窿矿石的铝硅比；3）采矿工艺简单、技术成熟可靠；矿块生产能力大，劳动生产率高。b）采矿方法选择国内沉积型铝土矿一般为缓倾斜薄到中厚矿体，其地下开采方法普遍采用空场法。沉积型矿床倾角变化不大，矿体厚度及顶板稳定性即成为选择该类型采矿方法的主要因素。根据上述矿床的开采技术条件,加之考虑矿石Al2O3品位和A/S比较低,不宜采用回采贫化率和损失率大的崩落采矿法,故设计对厚度1.7 m3.0m 的地段推荐采用水压支柱护顶的全面房柱法开采；对厚度1.7 m,设计采用倾斜分条全面采矿法。采矿方法标准图见C1160SQ2-13号图。4.3采矿方法简述a）水压支柱护顶全面房柱法（a）矿块156、构成要素中段高30m，中间15m处设一副中段，沿矿体走向布置盘区，长50m，之间留连续间柱，宽3m，盘区内每隔13.5m16.0m划分采场，其中矿房宽10m12.5m，间隔矿柱3.0m或3.0m4.0m3.5m4.0m。盘区沿倾向长80m110m，上、下留连续中段矿柱，中间留连续分段矿柱，宽各3m。分段上、下布置采场，采场沿中央轴线布凿岩上山。矿厚大于3m的地段矿体顶板下留0.3m0.4m厚的护顶矿层。 （b）采切工程系统全面房柱法采准工程主要包括：脉外运输平巷、人行通风天井及联络道、放矿溜井、联络平巷、凿岩上山、电耙绞车硐室；切割工程主要为切割平巷。在矿体内沿矿体底板等高线和低于矿体底板等高157、线6m左右的矿体底板内分别掘切割平巷及脉外运输平巷，切割平巷先行，切割平巷的走向指导脉外运输平巷，二者相互平行。之间每隔30m37.5m掘采场放矿溜井至矿体顶板下（开拓期间），后加密至10m12.5m（采准期间），同时每隔50m60m掘人行通风天井及联络道。靠矿体底板或切顶层内掘联络平巷、切割平巷和凿岩上山。采切巷道净断面：脉外运输平巷5.83m2，人行通风天井及联络道5.5，矿石溜井3.14m2，联络平巷、切割平巷及浅孔房柱法凿岩上山4.65，中深孔房柱法凿岩上山6.25。 采切工程掘进设备有ZY24型、YSP45型凿岩机、ZYC-21-2型耙斗装岩机、2DPJ30型电耙及BKY65-1X、158、BKY650-4X型局部通风机等。掘进材料消耗见表52。掘进材料消耗表 表52序号材料名称单位单位消耗日消耗年消耗1炸药Kg/m32.5121.61364832火雷管发/ m3148.65145953非电雷管发/ m34194.6583804导火索m/ m38389.21167605钎钢Kg/ m30.314.643806合金片Kg/ m30.0080.391177木材m3/ m30.00150.0732562（c）回采工艺及设备选型回采从切割平巷与切割上山相交处开始。全面房柱法工作面沿倾向呈阶梯式从采场一端往另一端推进，阶梯长度8m12m，阶梯间超前3m5m。采场内留规则点柱，3.0m4m。159、切顶、拉底凿岩采用ZY24型凿岩机，出矿采用2DPJ30型电耙。采场通风：新鲜风流从人行通风天井进入采场，冲洗工作面后，经矿块顶柱内出口或另一侧人行通风上山回至上中段回风（运输）平巷内。每次爆破后，采场内需用局扇加强通风，型号为BKY65-1X。b）倾斜分条全面采矿法矿块构成要素矿块沿走向布置，矿块长50 m，中段高30m，留顶柱2 m和不规则点柱，不留底柱。 （b）采切工程系统采切工程主要包括人行通风天井、天井联络道、矿石溜井、电耙硐室、切割上山和切割平巷。采切巷道断面3.64.0,原则上不支护。（c）回采工艺和设备选型矿房回采沿走向推进,回采单元的工作面沿矿块倾向自下而上回采,其长度为矿块160、的斜长。工作面可呈阶梯或直线形，各阶梯长8 m，阶梯间超前距离为5 m8 m，切割上山之间相距8 m10 m，在相邻的的两条切割上山之间钻凿水平炮孔，沿倾斜方向电耙出放。凿岩采用ZY24型凿岩机,人工装药放炮,BKY6504X防爆型局扇辅助通风,2PDJ30型电耙出矿。4.4 回采主要材料消耗回采主要材料消耗见表5-3。西段地采回采主要材料消耗表 表53序号材料名称单位单位消耗日消耗年消耗1炸药Kg/t0.38184.3552902火雷管发/t0.51247.35742053非电雷管发/t0.1572.75218254导火索m/t0.67324.95974855导爆索m/t0.06632.01161、96036钢绳m/t0.01266.11118337钎杆Kg/t0.036517.70353118合金片Kg/t0.003181.5424639木材m3/t0.000490.237771.310钢杆根/t0.0157.2752182.511水压支柱元/t0.213103.31309934.5 矿柱回采及采空区处理矿石价值不高，所留矿柱将作永久性矿柱支撑顶板，不回收。采空区难以用废石充填，仅作密闭处理,并留有通地的排气孔，一旦空区顶板大规模冒落产生空气冲击波时,可经由排气孔排泄消能,保证坑内安全。4.6采矿方法主要技术经济指标推荐的采矿方法主要技术经济指标见表5-4。采矿方法主要技术经济指标表 162、表54序号项目名称单位水头矿段水压支柱护顶全面房柱法1矿块生产能力t/d60702采 切 比m/kt18.723m3/kt91.45矿 石 损 失 率%20矿 石 贫 化 率%104副产矿石率（%）11.85废石产出率（%）10.36劳 动 生 产 率7凿 岩 工 效m/台班35458出 矿 工 效t/台班5070工 作 面 工 效t/工班12.2主要材料消耗炸 药kg/t0.357火 雷 管发/t0.70.8非 电 雷 管发/t导 火 索m/t1.01.23导 爆 索m/t钢 绳0.015钎 钢kg/t0.030.04合 金 片kg/t0.0012木 材m3/t0.0005水压支柱折旧元/t163、0.855 工作制度与生产能力5.1 矿山工作制度年工作330天，每天工作3班，每班8小时。5.2矿山生产能力a）生产能力的确定根据水头全地采开采范围，开采技术条件以及设计选择的采矿方法，其各中段的生产能力详见表55所示：按中段可布矿块数、矿块利用系数计算中段有效矿块数后，按矿块生产能力计算的中段生产能力为523.3t/d1719.3t/d,其中可达到生产规模的中段有220m、205 m、190 m、175 m、145 m、130 m,尤以205m、175m二个中段生产能力较大,可达1644.5t/d和1719.3t/d。接近生产规模的还有160 m中段。 这些中段矿量之和为7236.9kt,164、占总矿量（采出矿量）的63.15%。可见所确定的矿山生产能力1212 t/d完全能够达到，而且是合理的。 水头各主要中段生产能力计算表 表5-5中段中段采出矿量可布矿块数矿块利用系数同时回采矿块矿块生产能力回采出矿能力副产矿石量合计出矿量中段服务年限年下降速度(m)(kt)(个)(个)(t/d)(t/d)(t)(t)(a)(m/a)2506518150.476545568.25523.251.639.22355839240.4106565097.5161.01.4610.322010149460.418651170175.51345.52.545.920514822570.4226514302165、14.51644.53.714.01909579510.420651300195.01495.02.396.317511571570.423651495224.251719.252.895.21608554360.41465910136.51046.52.147.01458106400.416651040156.01196.02.037.41309588470.419651235185.251420.252.406.3115791024106565097.5747.51.987.6b）生产能力验证 （a）按合理服务年限验证水头矿区若按400kt/a的生产规模,其服务年限可达28.7a,按铝土矿166、山建设标准,西矿段采区属三类型铝矿山,其服务年限符合三类型铝矿山的合理服务年限,设计所确定生产规模基本合理。（b）按年下降速度验证生产能力按确定的矿山生产能力计算的年平均垂直下降速度为5.83m/a,沿倾斜方向年平均下降速度为24.10m/a。根据国内类似矿山资料统计，矿体走向长500m1000m、中段斜长100m120m、矿体平均厚度在2m3m间的铝土矿山倾斜下降速度一般在30 m/a40m/a,水头矿区沿倾斜方向的年下降速度在此范围内，说明该矿区确定的生产能力是可行的。（c）按新中段(水平)准备时间验证水头矿区正常生产时期采掘比24.3m/kt、118.9m3/kt；中段平均采出矿量114167、6kt，中段平均掘进工程量308847m3/56039m，正常情况下中段同时掘进工作面数18个左右，工作面综合月进尺按120m计，则新中段准备时间为2.16 a。水头矿区大多数中段的服务年限为2a以上,均大于新中段准备时间；证明确定的生产能力是可行的。 通过上述几个方面的论证，说明水头矿区确定400kt/a的生产能力是可行的，也是合理的。4.5.3 矿山服务年限水头矿区按400kt/a计算的服务年限28.7a。投产即达产，达产年限28a，减产年限1a。矿段地采服务年限为29a。6 开拓运输系统6.1岩体移动范围矿区内大部分地方自然边坡角大于60。根据矿区矿体赋存条件、工程地质和水文地质条件、地168、表地形、构造、自然边坡角等因素，并参考类似矿山地表岩移实测资料，最终确定本矿区岩体移动角下盘为70，上盘及端部65。据此圈定的矿区岩体移动范围分别见C1160SQ206号图。6.2水头矿区开拓运输方案选择 根据矿段矿体地表地形起伏不大,矿体埋深不超过150m，为簿至中厚缓倾斜矿体,平均厚度2.38m,平均倾角14。矿体形态和产状比较平直稳定,东西走向,倾向北。与竖井开拓相比，斜井开拓具有各中段石门短，基建工程量小，基建投资小、施工技术较简短、施工工期短等优点。根据上述矿床开采技术条件，矿体倾角缓，生产规模（400kt/a）不大，开采深度（116m）较浅的特点和类似工程的实践，设计拟选择斜井开拓169、方案。6.3开拓运输方案本开拓方案拟在矿区西段的横115线附近布置一个串车提升斜井（1#斜井）,斜井井口标高231m，倾角25，底部掘至115m标高。斜井以吊桥与各中段连接,斜井装备JK-2.5/30E型单筒缠绕式提升机,每次提升4辆1.2m3侧卸式矿车，提升最大速度2.53m/s，N=355kw。同时,在矿区中部的横131线附近设置另一个串车提升斜井（2#斜井），斜井井口标高204m，倾角25，底部掘至115m标高。该井的提升设备与提升容器与前一个斜井相同。在矿区西端的105线附近设置一个通风斜井,其井口标高240m，倾角30，底部掘至235m标高。同样, 在矿区东端的153155线之间设置170、另一个通风斜井,其井口标高250m，倾角30，底部掘至205m标高。由于2#斜井至矿区西端长约2.4km,为安全起见,需在横142线附近布置一个斜井安全出口。6.4推荐的开拓运输方案简述a）中段高度的确定和划分根据矿体赋存条件、采矿方法和电耙最优耙运距离等因素确定中段高度为30m。中段划分为：235m、205m、175m、145m、115m共5个主中段。主中段之间设置副中段,分别为235m、220 m、190 m、160 m、130 m、115 m。b）开拓提升和运输简述（a）斜井提升1#斜井井口位于横115线附近矿体底板岩层开采移动界线外侧20m处，井口标高231m，方位角约58，倾角25，171、井底标高115m，斜长274.5m，净断面8.77m2。斜井内铺22kg/m钢轨，600mm轨距，内分隔成人行间和提升间，提升间内行矿车，人行间内设混凝土踏步。分中段设吊桥硐室与斜井相连。2#斜井井口位于横131线附近矿体底板岩层开采移动界线外侧20m处，井口标高203m，方位角约17，倾角25，井底标高115m，斜长208.2m，净断面8.77m2。斜井内铺22kg/m钢轨，600mm轨距，内分隔成人行间和提升间，提升间内行矿车，人行间内设混凝土踏步。分中段设吊桥硐室与斜井相连。205m中段为基建中段。考虑到投产后提升斜井延伸影响生产，斜井及井底水仓基建期一次掘至115m井底。两斜井提升量各172、为：矿石606t/d，废石105t/d，材料设备56趟/班，人员75人/班。选用JK-2.5/30E单简缠绕式提升机，配YR4505-10电动机，N=355kW，一次提4辆1.2m3侧卸式矿车，或5辆0.7m3翻转式矿车，或2辆XRC15-6/6斜井人车。最大提升速度V=2.53m/s。考虑1.1不均衡系数，每天提升矿石时间1#斜井为9.22h、2#斜井为8.51 h；提废石时间1#斜井为3.09h, 2#斜井为2.69h，其余时间用作人员、材料、设备等副提升。（b）中段运输中段矿石运输列车采用12t蓄电池防爆机车一次牵引14辆1.2m3侧卸式矿车。废石运输采用2.5t蓄电池防爆机车一次牵引8173、辆0.7 m3翻转式矿车。根据中段运量及运距，205m中段矿石运输需12.t的XK126/11921KBT防爆蓄电池机车3台（其中1台备用）1列车矿石运量为28.85t；废石运输需要2.5t的xk2.56/481kbt防爆蓄电池机车4台（其中1台备用）1列车废石运量为7.52t。运输轨道为22kg/m钢轨，600mm轨距，除道岔处用木轨枕外,其他线路部分均用砼轨枕,中间中段与斜井的连接采吊桥。 每个采场采用1台FZCA2.5/1.27.5型振动放矿机装车,基建矿块共需78台。7 矿山通风系统7.1通风方式和通风系统选择因铝土矿层与无烟煤层共生，根据国家安全监督局第9号令第十条：矿井应当采取机械174、通风，其风质、风量、风速应当符合有关规定的要求，开采与煤伴生、共生的金属与非金属矿床的通风条件，应当符合煤矿开采有关安全规程要求。其矿山通风系统按煤矿安全规程进行设计。因抽出式通风系统风量主要在回风段进行调节，不妨碍人行和运输，便于维护管理，工作可靠，设计拟采用集中抽出式通风方式。矿山通风系统由1#和2#提升斜井进风，东、西两端通风斜井和中部的250 m回风平窿口回风的对角抽出式通风系统。7.2风量和负压计算矿井需风量（a）回采工作面需风量房柱法的采场宽度均大于8m，采场平均长度约50m，大于采场宽度的两倍以上，由人行材料通风天井进风，回采工作面断面与进风巷道断面相差较大，且采用贯穿风流通风，175、属扁平型硐室采场。因与铝土矿共生的煤层为无烟煤层，煤层薄，分布面积约占铝土矿层总面积35%。设计按低浓度瓦斯煤矿开采所需排尘风速进行风量计算。设计按排尘风速计算的回采工作面需风量为：浅孔回采3.0m3/s，采区进、回风巷风速为0.6m/s；备用采场需风量按生产采场需风量的50%计。同时回采和备用采场数量及需风量见表5-6。 回采工作面需风量计算表 表56序号采 场 状 态需风量(m3/s/个)水头矿段个 数需风量（m3/s）进出口风速（m/s）1回 采采 场浅孔采场3.002060.000.6小 计60.002备采采场浅孔采场1.5069.000.3小 计9.03合 计69.00b）掘进工作面176、需风量正常生产时期巷道掘进断面一般为4m27m2，掘进工作面需风量取2.0 m3/s，风速为0.38m/s；根据西矿段正常生产时期的万吨采掘比计算的同时工作的掘进工作面数均为12个，故掘进工作面需风量为24.0 m3/s。c）硐室和装矿点需风量坑内炸药库、中段采区变配电硐室、井底水泵房及变配电硐室需风量均为2.0m3/s，风速为0.5m/s。同时装矿点2个。因只有炸药库的风不能重复利落用,故需风量为2.0m3/s。d）矿井总风量计算矿山开拓系统简单，矿井漏风比较容易控制，故内外部漏风系数均取1.10，则矿井总风量Q为：Q =K1K2（qh+qj+qd+qt） =1.101.10（69.0+24177、.0+2.0+2.0）=117.37m3/s 经计算，西段地采通风总风量为117.37m3/s。各用风点的风速均符合规程中允许的风流速度，风量满足井下作业人员4m3/min的要求，达到了煤矿安全规程对通风系统允许风速和风量的要求。e）负压计算负压计算根据工作面需要分配风量，不单独考虑各漏风点的漏风量，而在总风量分配及风机参数选择时作统一调整。参考类似矿山通风系统运行数据选择网络参数。经计算，通风最困难时期负压分别为： 东部：前期风量 64.735 m3/s 阻力1012.24Pa最困难时期风量64.735 m3/s阻力1012.24Pa中部：前期风量61.185 m3/s阻力849.799Pa178、最困难时期风量117.37 m3/s阻力1131.699 Pa西部：前期风量52.635 m3/s阻力531.907Pa 最困难时期风量52.635 m3/s阻力1010.553 Pa7.3 通风机站位置选择东回风斜井井口标高为250m，西回风斜井井口标高为240m，井口周围300m内无居民点，通风机站设在井口，通风效果更佳,更安全。7.4 通风设备选择根据上述计算的通风风量和阻力，设计选择的主风机如下：东部通风机房：FBDCZ（B）12N025防爆对旋式轴流风机，配JBO355S2型电机,N=2110kw、380v；中部通风机房：FBDCZ（B）10N028防爆对旋式轴流风机，配YBFe2型179、电机,N0=2250kw、10kv；西部通风机房：FBDCZ（B）12N025防爆对旋式轴流风机，配JBO355S2型电机,=2110kw、380v；以上的通风设备（含主风机和电机）各2套,其中1套工作,1套备用,并且作为一级负荷,采用双电源供电。7.5 局部通风和局扇选择为保证井下生产安全和人员身体健康，必须采取以下局部通风、防尘和个体防护措施：采用湿式凿岩，抑制矽尘飞扬，减少工作面生产人员的直接吸尘量。佩戴个人防护装置，直接掌握工作面生产人员的身体状况，定时轮换工作岗位。工作面爆破后，必须加强通风，并进行喷雾洒水抑制矽尘飞扬。所有工作面必须进行局部通风：掘进工作面采用BKY651X（4.0180、kW）防爆型局部通风机、回采工作面采用BKY6504X（11kW）防爆型（11kW）局部通风机进行通风，独头掘进工作面较长的工作面采用压、抽混合式局部通风，1台5.5kW局部通风机配1台11kW局部通风机。局部通风机配备66台，其中4.0kW（BKY651X）局部通风机32台，11.0kW（BKY6504X）局部通风机34台。 要加强通风管理，提高有效风量率和工作面环境综合合格率。8 矿山排水系统8.1坑内排水方案矿区水文地质条件属简单类型。由于提升斜井基建期一次掘到底,从井底至地表高差不足100m,故拟将井下排水系统放在最低开采中段，即115m中段2#斜井井底车场附近,沿斜井将水排出地面。4181、.8.2 坑内涌水量西段井下正常涌水量及生产废水量共计1624m3/d考虑，最大涌水量及生产废水量为20298m3/d。井下涌水水质为HCO3SO4-CaMg型水，矿化度弱，PH=8，呈碱性，总硬度17，只含少量泥砂颗粒和油质物，采取适当处理措施，即可作为工业用水和生活用水。排水设施采取正常的防腐处理措施即可。8.3 排水设备选型根据坑内涌水量和排水高度,经计算，设计选用4台D360-403型多级离心水泵(QH=360 m3/h、HH=120m、N=185kw、380 v)，正常涌水时1台工作，1台检修2台备用；最大涌水量时3台工作，一台备用。排水管为3518mm无缝钢管，共2条，沿2#斜井敷182、设至井口203 m标高。8.4 水仓及排泥系统水仓有效容积按能容纳68h的正常涌水量设计，总长约360m分两条设置，以方便轮换清泥。入水口设绞车硐室和斜道，底板铺轨，矿车人工清泥。9 矿山供风及供水系统9.1 井下供风设施井下总需风量126m3/min，压力为0.50.7Mpa,考虙管网漏风系数、压缩机能力下降系数后,最大耗风量为172m3/min。根据计算，选用4台LGD200/347C空压机喷油螺杆压缩机 (Q=36m3/min、压力0.75 Mpa)，3台工作，1台备用。压风机房设在提升斜井口旁。机房内设5t电动单梁起重机1台.压风主管2196mm无缝钢管，各中段支管为1594.5无缝钢183、管，沿斜井和各中段铺设。9.2供水设施井下用水量为485m3/d,由地表高位水池供给,。考虑到消防要求，供水主管为1084.0无缝钢管,分别沿1#和2#斜井及中段平巷架设。各中段回采矿块的供水支管选用894.5无缝钢管。 10 辅助材料设施10.1 爆破材料设施a) 爆破材料品种及数量矿山全年主要爆破材料消耗见表5-7。 爆破材料消耗量表 表5-7序号品 种单位地 采12#岩石炸药t/a245.02非电导爆雷管发/a2138803火 雷 管发/a587074导 火 索m/a5713205导 爆 索m/a25608b) 爆破材料设施，利用xx铝土矿地面炸药库贮存炸药，水头矿段新增1台运药车满足地184、采所需爆破器材。在井下205m中段东、西翼靠回风段各建一个能贮存2t炸药的井下爆破材料库。 4.10.2 支护材料加工设施和坑内消防设施在井口采矿工业场地设材料库和坑木加工间，地面车间配备足够数量的干粉灭火器；井下变配电硐室、井下爆破材料库均采用阻燃材料支护，加装铁制栅栏门，配备足够数量的干粉灭火器。11 井巷工程11.1 井巷工程种类按设计推荐的开拓运输方案，全地采基建和生产井巷工程主要包括：1#和2#提升斜井工程、中段车场、石门、脉外运输平巷、回风平巷和回风上山工程、井下排水系统工程、硐室工程以及采准、切割和探矿工程等。11.2 基建井巷工程a）提升斜井工程1#斜井，井口标高230m，井底185、115m，倾角25，斜长274.5m，提升斜井均设吊桥硐室与各中段相连，井筒净断面8.11m2，内用型钢隔成人行间和提升间。人行间宽1.2m，设混凝土踏步宽1.0m，墙角设水沟，供水管、排水管、压风管和动力电缆用锚杆托挂于墙上。矿车在提升间上下运行，井筒顶部悬挂照明电缆。当斜井井筒穿过第四系黄土层、铝土岩、粘土岩和页岩及与吊桥硐室相交的20m左右范围时，采用250mm厚的素混凝土支护，其余地段采用100mm厚喷砼支护或不支护。初步估算素混凝土支护率20%，喷射混凝土率25%，不支护率55%。2#斜井井口标高203m，井底115m，倾角25，斜长208.2m，其余与1#斜井相同。为保证斜井运行后186、，各中段车场施工放炮时不至破坏井筒内设施，要求斜井与各中段车场相交处交岔点掘完后再往前掘10m，此部分工程量已计入基建工程量内。b）车场、石门、脉外运输平巷、回风平巷及回风上山工程斜井车场双轨段掘进断面S净=14.43m2，单轨段S净=6.52m2。石门、沿脉运输平巷、回风平巷及回风上山工程S净=6.52m2。上述工程均位于矿体底板6m以下的奥陶系灰岩或铝土岩和粘土岩中；初步考虑车场双轨段支护比例为65%，其中30%的砼支护，35%的喷砼支护。石门、脉外运输、回风平巷支护比例为35%，其中砼支15%，喷砼支20%。回风上山掘在矿体内，不支护。支护用砼强度等级均为C20。c) 排水系统工程井下排187、水系统设在2#斜井井底车场旁。由水泵硐室、变配电硐室、水仓、吸水井、联络道、管子斜道、管子平巷等组成。水泵硐室净长12m，净宽4.5m，墙高3.5m，300mm厚素砼支护，硐室地面高出车场轨面0.50m，硐室内安装4台水泵，另有吸水井、检修场地、起重梁、管托架、电缆沟等，排水管通过管子平巷、管子斜道至斜井井筒内。变配电硐室与水泵硐室布置在同一轴线上，硐室地面比泵房地面高出0.30m，硐室净长8m，净宽4.0m，墙高3.5m。水泵硐室和配电硐室端部各设一条联络道与斜井井底车场相连，联络道内设防水门及金属栏栅门。按能容纳68h正常涌水量的有效容积布置内、外两条水仓，总长度360 m，断面5.75,188、墙、拱喷100mm厚砼支护，底板铺200厚素砼和钢轨，内、外水仓分岔口设绞车硐室，便于人工清泥。d）硐室工程井下电机车、矿车由斜井拉出地面修理。每个中段主运输平巷旁设凿岩机修理硐室一个，在各中段东西两翼的中部适当位置分别设一个采区变配电硐室一个，硐室长5.0m，宽4.5m，墙高3.0m，250mm厚素砼支护。井下爆破材料库设在205m中段东西两端靠回风侧的脉外运输平巷旁，其顶和墙喷防水砼,地面铺砼。11.3 生产井巷工程及设备选择生产井巷工程主要为采准、切割工程，包括平巷、天井和上山工程。平巷工程以脉外运输平巷及联络道、切割平巷为主。脉外运输平巷位于矿体底板6m下的奥陶系灰岩中，局部地段顶部接189、触铁质粘土岩或铝土岩，断面6.52m2，局部地段顶部采取喷砼支护外，其余地段一般不支护。联络道、切割平巷位于稳固性较好的铝土矿岩中，断面4.65,一般不考虑支护。平巷掘进凿岩设备选用ZY24型风动凿岩机，装岩选用ZYC212型耙斗装岩机，工作面采用BKY651X（4.0kW）防爆型局部通风机,配400mm柔性风筒压入式或压抽（刚性风筒）混合式通风。上山断面4.65m2或6.25,倾角与矿体倾角一致，施工方法同平巷工程，出碴只能采用电耙或人工耙运。天井工程包括采场人行、通风天井、矿石溜井等，高度不超过30m，断面2.0m或2.5m2.2m，因属盲短天井，可采用YSP45型凿岩机凿岩、从下往上掘进190、普通法施工，不支护。生产掘进年产副产矿石量60000t/a，废石量72000 t/a。11.4掘进主要材料消耗正常生产时期掘进主要材料消耗见表5-8。 掘进主要材料消耗表 表5-8序号材料名称单位单位消耗水头矿段备 注日消耗量年消耗量1炸 药kg/m32.5000384.1312676.42火 雷 管发/m31.0000153.6550705.63非电雷管发/m34.0000614.59202813.64导 火 索m/m38.00001229.17405627.25钎 钢kg/m30.300046.1115215.26合 金 片kg/m30.00801.23404.87木 材m3/m30.00191、150.22975.6812 矿山基建工程量与基建进度计划12.1 基建范围和基建工程量全地采基建范围包括1#斜井和2#斜井、中段车场、石门、脉外运输平巷、井下排水系统及硐室工程、采切工程、回风上山、回风平巷等。基建工程总量见表5-9。 基建工程量表 表59矿 段名 称序号工程名称长度（m）掘进量（m3)支护材料量（m3或t或根）砼喷砼钢材锚杆木材矿段地采区11#、2#斜井掘砌522.15250.4178379.430.62东西部回风斜井1661191.787.696.53安全出口斜井2891979.643.8181.6121.74中段运输1039987542.92328.85回风中段1059192、8694.9256.86排水工程420.45373.3528.4255.66.05.067硐室工程253.21430.3242.82.18基建探矿210084009采准切割5344.423400合 计20553.1143263.31080.63498.784.23005.0612.2 三级矿量和副产矿 三级矿量和副产矿见表510 三级矿量及保有年限表 表510序号项目名称水头矿段地采三级矿量（kt）保有年限（a）1开 拓2388.35.292采 准418.21.053备 采317.8370.794基建副产3420912.3 基建进度计划表在基建期间，矿区的2个提升斜井、2个回风斜井及安全出口斜193、井均作为废石出口，按斜井75m/月、平巷140m/月、上山140m/月、硐室400m3/月、天井及溜井60m/月的掘进速度安排。提升斜井主要担负自身及中段车场、石门和115m车场、水仓等的掘进任务。两个回风斜井及安全出口斜井主要担负235m中段回风石门、脉外回风平巷、中段硐室工程及采切（探矿工程）的掘进任务。按以上掘进速度和安排，基建周期为2.5a。基建期逐年完成的工程量、同时作业面个数和基建进度计划详见图C1160SQ2-13号图。13 矿山生产进度计划13.1编制原则a)按设计利用储量进行编制；b)按有关原则规定保有足够的三级矿量；c）按选定的采矿方法技术经济指标和确定的中段生产能力进行编194、制；d）合理安排开采顺序。首采地段选在矿量较多、矿岩稳定性好，中段服务年限较长的175m中段；e）后期安排2个中段同时生产，中段间交替时，生产尽量做到平稳过渡；f）减产时顺序递减。13.2 矿山生产进度计划表按上述要求编制的生产进度计划详见表5-12。水头矿区服务年限29a，投产即达产，达产期28a，减产期1a，减产年规模为238.1kt/a。14. 矿山开发计划设计施工前期准备工作0.5a（2008年7月2008年12月）。基建期2.5a（2009年1月2011年6月）,2011年7月初投产,投产即达产。详见表511所示：水头地采生产进度计划表 表 511中段设计利用资源储量采出矿量中段服务195、年限（a）正常生产时期，出矿规模1212t/d矿石量（104t）品位（%）矿石量（104t）品位（%）第一年第二年第三年第四年第五年Al2O3SiO2Fe2O3A/SAl2O3SiO2Fe2O3A/S250m以上73.665.5313.152.044.98 65.18 62.95 13.43 2.06 4.69 1.63 23565.9466.10 12.691.975.21 58.39 63.47 13.02 1.99 4.88 1.46 205281.9866.7911.662.055.73 249.71 64.09 12.09 2.06 5.30 6.24 175238.83 65.27196、 11.892.145.49 211.50 62.72 12.30 2.15 5.10 5.29 1212t/d(1年)1212t/d(1年)1212t/d(1年)1212t/d(1年)1212t/d(1年)145188.1466.40 12.222.145.43 166.61 63.74 12.59 2.15 5.06 4.17 115197.5965.92 12.50 2.00 5.27 174.98 63.30 12.84 2.02 4.93 4.37 115以下248.0665.55 12.552.065.22 219.67 62.97 12.89 2.07 4.89 5.49 合计1197、294.1465.9812.222.075.40 1146.03 63.36 12.59 2.08 5.03 28.65 年采出矿量（t/a）400000400000400000400000400000出矿品位Al2O3SiO2A/SAl2O3SiO2A/SAl2O3SiO2A/SAl2O3SiO2A/SAl2O3SiO2A/SAl2O3SiO2A/S%62.7212.30 5.10 62.7212.30 5.10 62.7212.30 5.10 62.7212.30 5.10 62.7212.30 5.10 水头地采生产进度计划表 （续上表）正常生产时期，出矿规模1212t/d中段第六年第七198、年第九年第十年第十一年第十七年第十八年250以上235205606t/d(7年)815t/d(1年)1751212t/d(0.29年)1451212t/d(0.71年)1212t/d(3年)1212t/d(0.46年)1151212t/d(0.54年)606t/d(7年)606t/d(0.65年)115以下合计年采出矿量（t/a）40000012000004000002800000400000Al2O3SiO2A/SAl2O3SiO2A/SAl2O3SiO2A/SAl2O3SiO2A/SAl2O3SiO2A/SAl2O3SiO2A/S%63.4512.515.07 63.7412.595.06199、 63.51 12.72 4.99 63.70 12.47 5.11 63.8312.345.17 水头地采生产进度计划表 （续上表）正常生产时期， （出矿规模1212t/d）中段第十九年第二十年第二十一年第二十二第二十五年第二十六年第二十七年第二十八年第二十九年250以上1212t/d(0.98年)722t/d(1年)2351212t/d(0.438年)1212t/d(1年)1212t/d(0.02年)2051212t/d(2年)1212t/d(0.07年)175145115115以下1212t/d(0.93年)1212t/d(4年)1212t/d(0.562年)合计年采出矿量(t/a）80200、00004000001600000400000400000400000226100Al2O3SiO2A/SAl2O3SiO2A/SAl2O3SiO2A/SAl2O3SiO2A/SAl2O3SiO2A/SAl2O3SiO2A/SAl2O3SiO2A/SAl2O3SiO2A/S%64.09 12.09 5.30 63.0512.834.91 62.97 12.89 4.89 63.19 12.95 4.88 63.25 13.19 4.80 62.96 13.42 4.69 62.95 13.43 4.69 15 矿山机械15.1坑内运输15.1.1概述矿山采用地下开采，斜井开拓。设计规模为400201、kt/a，1212t/d，设有115m、145m、175m、205m、235m、250m等六个中段，基建中段为175m中段。全矿划分为东、西两个采区，根据生产中段运量和运距，175m中段东、西采区运输均采用12t防爆蓄电池机车牵引1.2m3侧卸式矿车运输矿石，采用2.5t防爆蓄电池机车牵引0.7m3翻转式矿车运输废石。两个采区的矿石列车和废石列车从工作面分别运至各采区的串车斜井井底后，再由斜井提升系统提至地表。 15.1.2运输设备选型及数量确定设计基础资料（东、西采区相同）：a) 中段最大运量：矿石：606 t/d, 废石：105 t/d。b) 中段最大运距：1588m，平均运距1070m。202、c) 矿石密度：3.0 4t/m3；废石密度：2.6 t/m3；松散系数：1d) 首采中段：175m一个。e) 矿山工作制度：年工作330d，3班/d，8h/班。根据上述资料，175m中段拟采用XK12-6/1192-1KBT防爆蓄电池机车（蓄电池5小时率容量560Ah，192V，外形尺寸5.101.0501.60m）牵引1.2m3侧卸式矿车（外形尺寸1.901.051.2m）运输矿石，采用XK2.5-6/48-1KBT防爆蓄电池机车（蓄电池5小时率容量308Ah，48V，外形尺寸2.330.9141.55m）机车牵引0.7m3翻转式矿车（外形尺寸1.650.981.2m）运输废石根据计算，1203、台12t蓄电池机车可同时牵引14辆1.2m3矿石车，1列车矿石运量为28.85t，1台2.5t蓄电池机车可同时牵引8辆0.7m3废石车，1列车废石运量为7.52t。175m中段需两列车同时工作运输矿石，两列车运输废石。另还需一台运输人员和材料。因此，该中段需12t蓄电池机车3台（其中2台工作，1台备用），需2.5t蓄电池机车4台（其中3台工作，1台备用）。考虑矿车周转和备用后，该中段需1.2m3侧卸式矿车40辆，需0.7m3翻转式矿车60辆，另配备3t平板车8辆和3t材料车10辆。每个采场安装3台FZC2.5/1.23.0型振动放矿机（安全型振动电机功率N=3.0kW）装矿，175m中段共26204、个采场，其中同时工作采场20个，备用采场6个。故175m中段共需安装FZCA2.5/1.27.5型振动放矿机78台。15.1.3 运输线路井下运输线路采用22kg/m钢轨，轨距600mm，除道岔处用木轨枕外，其他线路部分均用混凝土轨枕。15.2 压缩空气设施15.2.1设计依据根据采矿作业要求，最大班耗气量为126 m3/min，压力0.50.7MPa最大输送距离1600m。15.2.3空压机选型计算全矿最大耗气量计算：QMAX=1.05KGKLKXKTQ=172 m3/min式中：KG高原修正系数 1.07 KL管网漏气系数 1.2KX压缩机能力下降系数1.01KT风动工具同时工作系数 1.205、0由于采区走向较长，设计拟在1#、2#斜井口分别建空压机站。根据以上计算结果，每个空压机站选用4台LGD200/347C型喷油螺杆压缩机，风量36 m3/min，压力0.75MPa，其中3台工作，1台备用。15.3坑内通风15.3.1 概述 矿山开采时，坑内通风系统分为东部、西部、中部三个通风系统，分别在东、西、中部回风巷道窿口附近设通风机房，将本系统污风抽出。15.3.2 风机选型根据采矿生产要求，东、西、中部通风机房所需风量、负压如下：东部通风机房：风量：64.735m3/s，负压：1012.24Pa。西部通风机房：风量：52.635m3/s，负压：前期531.9Pa，后期1010.533206、 Pa中部通风机房：风量：61.185m3/s，负压：前期849.8Pa，后期1131.7 Pa考虑风道、风机的风量和负压损失后，要求风机计算风量、计算静压为：东部通风机房：计算风量：71.21m3/s，计算负压：1162.24Pa。西部通风机房：计算风量：后期57.9m3/s，计算负压：前期681.9Pa，后期1160.53Pa。中部通风机房：计算风量： 121.1m3/s，计算负压：前期999.8Pa，后期1281.7Pa。根据计算，东、西、中部风机房所选风机情况如下：东部通风机房: FBDCZ（B）1225防爆型轴流风机2台，其中1台工作，另1台备用。每台配电机JB0355S2, N=2207、110kW，380V。西部通风机房: FBDCZ（B）1225防爆型轴流风机2台，其中1台工作，另1台备用。每台配电机JB0355S2, N=2110kW，380V。中部通风机房: FBDCZ（B）1028防爆型轴流风机2台，其中1台工作，另1台备用。每台配电机YBFe2, N=2250kW，10kV。15.4斜井提升系统15.4.1 概述 矿山采用斜井开拓，西采区设1#斜井，东采区设2#斜井，担负东、西两个采区1212t/d矿石、210t/d废石及相应的人员、材料、设备的提升任务。 1#斜井井口标高为 230 m，倾角25，提升斜长272 m。服务中段为205m、175m、145m、115m208、（井底中段）共4个中段。斜井与各中段采用斜井吊桥连接。2#斜井井口标高为203 m，倾角25，提升斜长208 m。服务中段为175m、145m、115m（井底中段）共3个中段。斜井与各中段采用斜井吊桥连接。15.4.2 提升设备选型由于1#、2#斜井的提升任务和提升量基本相同，只是1#斜井提升长度比2#斜井长68m，两个斜井提升系统均可选用相同的提升设备，故在选型计算时，只按1#斜井条件进行选型计算。a) 原始资料：提升量：矿石606t/d，废石105t/d及人员、材料、设备等。 矿石、废石松散密度：矿石2.1t/m3，废石1.58t/ m3。 斜井倾角25，提升斜长272 m。 工作制度：3209、30天/年，3班/天，8小时/班。 b) 提升方式确定：采用单钩串车提升系统，提升矿石时，一次提升4辆1.2m3侧卸式矿车，提升废石时，一次提升5辆0.7m3翻转式矿车。 c) 根据以上资料，设计选型计算结果如下： 提升钢绳：6V7+FC三角股钢绳，直径28mm，每米质量3.23kg/m，抗拉强度1770MPa，钢绳破断拉力总和566440N。安全系数：提矿时m=8.057.5，提人时m=14.019.0。提升机：选用JK-2.5/30型单筒缠绕式提升机，卷筒直径D=2.5m，卷筒宽度B=2.0m速比i=30，最大提升速度V=2.53m/s。电动机：选用YR4505-10缠线电动机，N=355210、kW, n=584rpm，V=10kV。提升能力：1#斜井：提矿石9.22h，提废石3.09h。 2#斜井：提矿石8.51h，提废石2.69h。15.5井下排水设施井下主排水泵房设在115m中段2#斜井井底车场附近。井下涌水由该水泵房通过2#斜井排至地表。井下正常涌水量为1624m3/d, 最大涌水量为20298m3/d。根据井下涌水量和排水高度，选用D360-403型多级离心泵4台。每台泵配电机功率N=185kW(增安型)，额定流量QH=360 m3/h，额定扬程HH=120m。正常涌水时1台工作，1台检修，2台备用。最大涌水时3台同时工作，1台备用。排水管道选用3518无缝钢管2根，沿2#211、斜井敷设。正常涌水时1条工作，最大涌水时2条同时工作。15.6 井下供风供水管网 供风主管分别由东、西压风机房从1#、2#斜井下到井下各中段，主管为2196电焊钢管，中段支管为1594.5电焊钢管。 井下用水总量为606 m3/d，由地表高位水池供给，供水主管从2#斜井下到井下各中段，主管为1084无缝钢管，中段支管为894.5钢管无缝。16 问题及建议a) 根据河南省xx市水头、xx铝（粘）土矿资源储量核查报告，水头矿段采矿证平面坐标范围内保有的资源储量为14271kt，矿体赋存标高为90m278m。采矿证规定的开采深度为550m250m，而水头矿段250m标高以上保有的资源储量为732.5212、kt，仅有5.1%的矿量位于采矿证范围以内，且原有采矿证的开采方式、生产规模都发生了变化。因此，请业主尽快落实采矿证的开采范围、开采方式及生产规模。b) 在水头矿段范围内存在部分民采开采的露天坑,建议业主对现有民采露天坑进行测量。 c) 水头矿段为铝土矿与无烟煤层共生的矿床，为确保矿山生产安全，建议业主对该矿段的井下瓦斯涌出量进行测量，确定矿井的瓦斯等级，以便采取相应的安全措施。 d) 该矿的矿体开采技术条件比较复杂,主要为缓倾斜层状簿矿体,矿石中等稳固,直接顶板围岩不够稳固,采矿方法的难度比较大。为了使矿山建成后能顺利投产和达产,建议对前述设计推荐的采矿方法提前进行工业试验,以掌握这些方法的213、工艺特点。第六章 总图运输1 工程概况1.1 交通及地理位置水头矿位于xx市与郑州市上街区之间的南部山区，行政区划隶属于河南省xx市管辖。地理坐标范围为东经1131307.51131615;北纬344025344140，面积约6.75k。陇海铁路、连霍高速公路开洛段、310国道从矿区北部通过，区内村镇公路发达，另有矿区专线铁路横穿矿区，交通条件便利。 1.2 水文气象本地区属大陆性气候，季节变化显著，冬季寒冷，夏季炎热，月平均最高气温39.6，最低-7.6，全年平均气温14左右。年降雨量最高759mm，最低451.8mm，平均607.2mm。年蒸发量大于降水量的2倍以上。冻土期一般由12月至次214、年3月。年降水量700mm左右，雨季多集中在七、八、九三个月。1.3 地形地貌区内为低山、丘陵地貌，地形特点是南高北低，南部山岭为奥陶系灰岩，岩层走向为近东西延伸，中、北部为二叠系煤系地层及第四系黄土所构成的低洼地带，黄土覆盖厚度和面积由南向北逐渐加厚、扩大。水头矿段最高点标高为和尚帽320.6m,最低点标高为老君庙208.8m,相对高差111.8m。区内主要河流为水头矿段的水头河，自南向北流经矿区，其流量随季节和降雨量而变化，其它均为雨后冲沟。区内村庄较稠密，多分布在中北部地势低洼处，人均耕地面积很少，粮食不能自给。工业较发达，主要为铝工业及水泥厂，当地农村富余劳动力多在工厂做工或从事采矿业215、。本区抗震设防烈度：7度。2 总体布置2.1 企业组成本工程主要有地采工业场地及废石场、其它辅助设施场地等。2.2 企业总体布置的原则:1)、 贯彻节约用地的原则，合理利用土地，尽量利用现有场地，并减少建（构）筑物及土石方工程量。2) 、减少运输周转，充分利用现有运输线路，以减少经营费用和工程投资。3) 、注重环境保护、以有利生产、以人为本的原则。2.3 企业总体布置方案1)、本企业工业场地均就近布置在采场各坑口附近。主要有号斜井工业场地、号斜井工业场地，东、西、中各回风井工业场地，各工业场地布置在矿体东南侧， 地采岩石移动线外。矿石通过、号斜井旁的转运站用汽车运输，经310国道送至xx破碎站216、，运距约15km。 2)、废石场按就近抛废原则，号斜井地采废石沿230.0m标高用窄轨电机车就近抛在场地北侧的废石场内，号斜井废石沿215.0m标高用窄轨电机车就近抛在场地西侧的废石场内。3）、其它公共辅助设施其它设施主要包括供电系统、供水系统、汽机修设施等。(1)、 供水系统：本次设计按集中供水方案，在采区附近打井取水,一口生产井,一口备用井，通过管道将水输送至设在采场附近山坡上的500m3高位水池中，送至各用水点，水池底标高为320.0m。（2）、供电系统：在号井口附近建一个35KV变电站，对整个地采负荷进行供电。(3)、 综合维修间,均就近布置在号斜井工业场地采矿工业场地内。3 总图运输217、3.1 总平面布置1)、采矿工业场地 矿山为地下开采方式，规模为400kt/d，服务年限为29年,主要的生产设施布置在号斜井井口附近,场地主要由主斜井、提升机房、矿车电机车修理间、样品室、样品加工房、化验室、休息室、充电室、压风机房和变电所、采场办公室和派班室、材料库、锅炉房及煤堆场、转运堆场和高位水池等组成，场地标高定为215.0m。在主斜井口两侧布置，矿区内已有公路进入，但部分道路需改造，矿石经主窿口600mm窄轨铁路运至东侧堆场，装汽车运输至xx破碎站。号斜井布置次要工业场地，主要有提升机房、压风机房和变电所、坑口办公室、充电室、材料库、转运堆场等。场地标高为230m。矿区内已有公路进入218、，但部分道路需改造，矿石运输是在、号斜井各设转运堆场，窿内矿石用600mm窄轨送至转运堆场，转公路运至xx破碎站。每个堆场面积按1200m21700m2设计，堆置高度5m6m，堆场容积5000 m3。 工业场地竖向布置型式为台阶式，号斜井工业场地平基标高为230.0m，号斜井工业场地平基标高为215.0m，道路和场地排雨水采用明沟加盖板形式排出场地外。 3)、废石场废石分别由、号斜井提升至地表，沿窄轨铁路标高就近抛废石，废石运距300m，每个废石场容积约60万m3，号斜井废石场位于主窿口北侧。因地下开采时留有永久性矿柱，开采时对地表影响小，所以将废石场布置在地采移动线内内的低洼处。号斜井废石场219、布置在井口东侧低洼处，堆置标高约12m。各废石场施工时应做好防排水工作，在堆置场外围修筑截水沟，防止外围地表水侵入，在堆置场下部排放块石或修筑渗水堤，并在场内修筑盲沟或暗管等水土保持措施。3.2 各场地用地面积见表6-1用地面积表 表6-1名称用地面积（hm2）采矿工业场地废石场 道路合计备注数量6.56.01.514.04 内、外部运输及运输线路4.1 内、外部运输量厂内运输主要是矿石运输和废石运输以及生产辅助材料运输，全年矿石量为400kt/a，矿山总废石量为80.0万m3（实方），其它生产、生活材料约100t/a。具体见运输量表6-2。外部运输主要是矿石,运输量400kt/a,已有乡镇公220、路通入矿区，并与310国道相联。采场矿石用汽车运送到xx破碎站破碎。运输距离约15km。 外部运输量表 表 62序号名 称单位数量起迄点运距（km）运输方式一、运入1炸药t/a15.52外部-炸药库汽车2雷管t/a1.6外部-炸药库汽车3导火索t/a23外部-炸药库汽车4钢绳t/a60外部-仓库汽车5 木材m3/a150外部-仓库汽车6合金片t/a1.28外部-仓库汽车7煤t/a2300外部-堆场汽车8其它t/a100外部-仓库汽车合计t/a2651.4二、运出9矿石kt/a400采场-xx破碎场 汽车合计kt/a4004.2运输线路矿区已有部分公路连接各矿段，本次新建道路2.0km，改建道路221、3.5km，均采用水泥混凝土或泥结碎石路面，路基宽11.0m，路面宽9.0m，最大坡度8%，最小转弯半径15m。矿石运距约15km。各场地内600mm窄轨铁路需新建2500m，用于矿石和废石的运输，线路最小平曲线半径15m，行车速度20km/h，采用钢筋砼轨枕，路基采用废石回填，压实密度需达到90%以上，道碴为碎石道碴。4.3 运输设备：两个废石场各采用T220型推土机一台，地面两个原矿堆场各采用ZL50装载机一台，电机车一台，矿部增加生产指挥车一台，双排座一台，汽车吊一台，材料车一台，职工通勤车一台。劳动定员增加18人。5 矿区绿化 为了保护周围环境同时为职工创造一个良好的劳动卫生条件，矿区222、应努力做好绿化和美化工作。在绿化设计方面，考虑点、线、面相结合，各工业场地进行重点绿化，以种植草坪、花卉等绿化植物为主，适当布置雕塑、花坛、宣传栏等小品建筑。在矿区道路两侧分别种植树木、灌木等，形成多层次的观赏景观。在其它建筑物附近，应充分利用闲散用地种植草坪、花卉，形成大面积的绿化氛围。绿化植物以选择适合本地气候、土壤等自然条件的速生型品种为主，使其尽快达到较好的绿化效果。第七章 公用辅助设施及土建1 给排水1.1 设计依据 1.1.1室外给水设计规范(GB50013-2006)。1.1.2室外排水设计规范（GB50014-2006）。1.1.3建筑给水排水设计规范（GBJ50015-200223、3）。1.1.4污水综合排放标准（GB8978-1996、1997版）1.1.5建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005）1.1.6汽车加油站加气站设计与施工规范（GB50156-2002）1.1.7建筑设计防火规范（GB50016-2006）。1.1.8爆破安全规程（GB6722-2003）1.1.9中国铝业矿业分公司xx水头xx铝土矿采场工程可行性研究开工报告。1.1.10本院相关专业提供的资料。1.2设计范围本设计范围为水头矿采场、采场工业场地给排水及消防。1.3 给水1.3.1用水量 矿山总用水量为814m3/d（生产用水702m3/d、生活用水为38m3/d、未预见水量为74224、 m3/d）。详见给排水水量表7-1。单位：m3/d 给排水水量表 表7-1 用水单位用 水 量消耗水排 水总用水量新水循环水复用水生产污水生产废水生活污水合计生产生活采场606606606机修3736173030坑口充电室33122锅炉房30302199办公室131331010浴室212151616绿化303030小计74070238673392867未预见水747045714317合计814772427305331841.3.2 水源及取水设施矿区气候属大陆性气候，四季明显。年降雨量最高759mm，最低451.8mm，多年平均降雨量607.2mm，雨季多集中在7、8、9三个月。年蒸发量大于225、降雨量的两倍以上。冬季寒冷，夏季炎热，最高气温39.6，最低气温-7.6，全年平均气温14。矿区附近没有能满足矿山用水要求的河流或水体，设计采用深井泵提取地下水供矿区使用。矿山新水用量814m3/d，拟在水头河边建管井二口(一口生产、一口备用,两井距离约400)，由于缺乏系统的地下水资料，深井深度参考xx铝矿工人村两处水源井的情况，井深约350m。每口井选用E8T-300，Q50m3/h，H320m，P75Kw深井泵一台。生产深井泵房及值班室：12m5.1m3.9m；备用深井泵房及值班室：6m4.5m3.9m；在#采场东南方向高地上设500m3高位水池向各采场供水。水源地距高位水池约0.6Km226、（输水管长约0.8Km）；高位水池距最西端的#采场约1.5Km（输水管线长约1.8Km），距最东端的#采场约3Km（输水管线长约3.5Km）。在生产深井泵房内设Q50m3/h，H125m，P37Kw加压泵两台（一用一备），泵房外设4m4m3m半地下式集水池一座，深井泵将地下水提升至集水池，经加压泵加压后，通过DN150钢骨架塑料复合管输送至设在采场附近高地上的500m3高位水池中，高位水池底标高为320m。再通过DN125钢骨架塑料复合管自流至各用水点。1.3.3生产供水 生产总用水量772m3/d，采场生产用水与工业场地生产、消防生活用水共用一套供水管网，由采场附近标高320m处500m3高227、位水池，通过DN125钢骨架塑料复合管自流至用水点。1.3.4生活供水生活用水量为42m3/d，因水源为深层地下水，水质预计能满足生活水要求，设计采用生活、生产、消防共用给水系统。池底标高为320m处的500 m3高位水池完全能满足工业场地的水压要求，工业场地不另设储水池，从高位水池敷设一根DN125钢骨架塑料复合管直接供给。生活用水消毒拟采用HB-50二氧化氯混合消毒发生器一套，加药量为050g/h，P0.5Kw。1.3.5消防给水根据建筑设计防火规范（GB50016-2006）、汽车加油站加气站设计与施工规范（GB50156-2002），火灾次数为一次，延续时间为二小时，消防用水量：室外为228、15L/s、室内为5L/s，共计144m3 。消防用水贮存在500 m3高位水池中，采取措施不作它用。并在工业场地、油库加油站的适当位置设置地下式消火栓。油库加油站消防用水从高位水池至工业场地的DN125输水管上，接一根DN100钢骨架复合管至加油库油站，供油库加油站生活、消防用。根据建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005）的要求，在工业场地构筑物内、油库加油站的适当位置设置灭火器。1.4排水系统1.4.1采场排水采场坑内正常排水量2230m3/d，在坑口外适当位置设20m10m3m平流沉淀池一座（分两格），坑内排水经沉淀处理达标后回用于浇洒道路、绿化等或直接外排，也可增设净化及加压229、设施直接回用于生产。配备两台WQ45-12-3.7S，Q45m3/h，H12m，P3.7Kw潜污泵用于沉淀池清理。1.4.2工业场地排水综合维修车间所排放的废水（30m3/d）用管道收集后排入隔油池，经隔油池除油后排放。粪便污水（10m3/d）用管道收集后排入化粪池，经化粪池处理消毒后用于绿化或排放。雨水及其它废水由场地明沟外排。1.5 输水管材选择输水管材选择进行了钢骨架塑料复合管和无缝钢管的比较，钢骨架塑料复合管主要优点为：管内壁比较光滑压力损失小，可节能约2030%左右；双面耐腐蚀、不需再做防腐处理，且无水垢等二次污染；导热系数比钢管小，因此保温性能比钢管好；采用热熔连接，施工比钢管简便230、，管材与管件加热后融合为一体，从根本上解决了跑、渗、漏等问题；使用寿命长（可达四十五十年）；就综合性能而言，钢骨架塑料复合管综合造价较低，性能优良。所以本次设计输水管线采用钢骨架塑料复合管。1.6管道保温据有关气象站测量数据显示年平均气温14，绝对最低温度-17.9。土壤最大冻土深度为27cm。因此架空管道采用PV硬泡保温，埋地管道敷设于冰冻线以下。1.7问题与建议1.7.1由于无详细水文勘察资料，因此下阶段设计前必须进行水文地质勘察，以确定井位、井深和产水量。1.7.2由于无水质资料，本次设计地下水经消毒后做生活水使用，待下阶段设计前取得了水质资料后，最终确定是否进行处理。2 供电2.1设计231、依据a） 相关专业提供的设计资料。b） 设计采用的主要标准和规范：1) 供配电系统设计规范 GB50052-95；2) 3110KV高压配电装置设计规范 GB50060-92；3) 10KV及以下变电所设计规范 GB50053-94；4)电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50062-92；5) 电力装置的电测量仪表装置设计规范 GBJ63-90；6) 电力工程电缆设计规范 GB50217-94；7) 建筑物防雷设计规范 GB50057-94；8) 矿山电力设计规范 GB50070-94；9) 有色金属矿山电力设计规范 YS5030-96；10) 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL232、/T620-1997。11) 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058-92.12) 煤矿安全规程国家安全生产监督管理总局，2007年1月1日执行。2.2 负荷根据xx水头铝土矿采矿工程情况：地采生产规模400kt/a（1212t/d），经计算负荷情况如下：设备总装机容量：7113 kW设备工作装机容量：4771 kW有功计算负荷（10KV侧）： 2904kW无功计算负荷（10KV侧）： 963 kvar(补偿后)年耗电量： 15538 K-kWh功率因数（补偿后）：0.95企业类负荷有：东、中、西部风机房风机；115中段水泵房排水泵，类负荷装机约1125kW。其余分属-类负荷。具体233、详见电力负荷计算表2.3、电源电源情况业主方与当地电业局达成供电协议，外部电源电压等级为35kV，要求采用双电源进线，具体由业主决定。 2.4 供电方案及供电系统根据xx水头铝土矿采矿工程负荷分布情况，拟在东部斜井口附近建一座35/10kV变电站，35kV系统采取单母线分段接线方式。根据负荷情况，站内安装2台3150KVA，35/10.5KV主变压器，当任一主变故障时，另一主变可满足所有负荷的供电。10KV系统采用单母线分段接线，主要以放射式向各车间变压器及变压、电动机供电。根据负荷分布情况及负荷等级的要求，拟在西部斜井口附近建一座10kV配电室，电源引自东部35/10kV变电站10kV、段母234、线侧，10KV系统采用单母线分段接线，主要以放射式向各变配电室供电。企业变压器配置情况如下：35KV总降变电所23150KVA 35/10KV1#空压机房变电所1800KVA 10/0.4KV2#空压机房变电所1800KVA 10/0.4KV电机车牵引充电室 1250KVA 10/0.4KV175采场1#变电所2315KVA10/0.4KV175采场2#变电所2315KVA10/0.4KV115中段水泵房变电所2250KVA 10/0.4KV东部风机房变电所2250KVA10/0.4KV中部风机房变电所1250KVA10/0.4KV西部风机房变电所2250KVA10/0.4KV水源地变电所 1235、250KVA10/0.4KV根据水源地负荷情况，在水源地选一台250kVA，10/0.4kV变压器担负水源地380/220V动力设备及照明用电；电源经一回路10kV架空线路引自采场10kV配电室。详见供电系统图：C1160SQ2- 。2.5无功补偿采用在10KV高压配电室集中装设静电电容补偿方式，使35KV侧功率因数达到0.95，以减少线路损耗。2.6主要设备选择 35kV和10KV变压器选用SZ9 和S10-M型高效节能铜芯变压器。 35kV开关柜选用KYN型手车柜，配ZN12-40.5真空断路器，弹簧操动机构。 10kV开关柜选用KYN28型中置柜，配ZN73A-12真空断路器，弹簧操动机236、构。 保护控制系统选用分层分布式综合自动化系统。 直流操作、控制装置等专用电源由GZW-100/220 型免维护铅酸直流电源屏提供。2.7继电保护及自动装置在35kV变电站及西部10kV配电室各设一套微机保护综合自动化系统，实现站（室）内一次设备的保护、监视、测量、控制、报警、开关状态记录、信息交换等功能。操作人员在控制室可通过人机界面完成对全站（室）的控制和管理等多种任务；系统设置一台打印机，可适时自动打印各种报表。继电保护设置： 35kV进线设限时电流速断保护、带时限过电流保护。 主变压器设差动保护、带时限过电流保护、过负荷保护、瓦斯保护及温升信号。 10kV 馈电线及800KVA以下变压237、器设瞬时电流速断保护、带时限过电流保护。 800kVA 及以上变压器设瞬时电流速断保护、带时限过电流保护、瓦斯保护和温升信号。 高压电容器设短时限速断，过电流保护、过电压及低电压保护及中性点不平衡电压保护。 高压电机设反时限过电流保护、过负荷保护及低电压保护。 10kV分段断路器设0 速断保护，合闸后，保护退出。另外，所有10kV馈出线均设单相接地选线（信号）功能；对有过负荷可能的变压器均加设过负荷保护2.8过电压保护及防雷与接地所有真空开关柜均配有ZnO 避雷器吸收操作过电压。总降压变电所安装独立避雷针，防止直击雷。35kV 进线全线架设避雷线，以防雷电波侵入变电所。在35kV 母线、10k238、V 母线、10kV 架空馈出线端，车间变电所10KV 侧（架空进线）、高压电机首端均装设阀型避雷器，以防止雷电波袭击电气设备。车间变电所变压器二次侧中性点直接接地，在0.38kV 配电系统中采用接零保护。总降压变电所避雷针设独立接地装置，接地电阻不大于10欧姆；所有电气设备金属外壳和电缆外皮等正常不带电的部分可靠接地，与总降工作接地相连，主接地网接地电阻不大于1欧姆。微机保护系统采用“一点接地”，通过100mm2铜排与主接地网连接。 矿区井下主接地极不小于2块，设置在水泵房的水仓内，主接地极采用100010005的镀锌钢板。在变配电硐室、低压配电室、连接电缆的接线盒等处设置局部接地装置，局部接239、地装置可设置在排水沟、积水坑或其它适当的地方。当任一接地极断开时，接地网上任一点测得的总接地电阻值不大于2欧姆。每一移动式和手持式电力设备同接地网之间的保护接地电缆芯线或芯线相应的接地导线的电阻值，不的大于1欧姆。2.9电气防火及环保1)35kV主变采用室外布置，主变间设置防火墙；其基础下设挡油设施，并设置能贮存总油量60%以上的专用事故油池。2)10kV变压器为室内布置，采用全密封变压器，降低变压器油泄露几率，其基础下设挡油设施。3)配电室设备采用无油设备，室内设置干粉灭火器。孔洞防火封堵。2.10 电动2.10.1设计依据：2.11.1.1采矿、地质、矿机、单体专业所提资料。2.11.1.240、2业主提供的xx地区周围煤矿开采瓦斯等级的资料。2.11.2设计中所采用的标准及规范：（a）供配电系统设计规范(GB50052-95)；（b）低压配电设计规范（GB5005495）；（c）建筑物防雷设计规范（GB5005794）2000版；（d）低压配电设计规范(GB50054-95)；（e）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92)；（f）矿山电力设计规范(GB50070-94)；（g）煤矿安全规程国家安全生产监督管理总局，2007年1月1日执行。2.10.3坑内设计：由于本工程采取分中段开采方式，用电设备在175m首采中段和115m排水硐室同时工作。175m中段开采区域为长241、方形，东西长5.6KM，而南北宽仅0.5KM左右。为了保证供电质量，在175m中段的主巷道设置4个低压配电硐室，沿东西方向均匀布置。在115m排水硐室设置一个低压配电硐室，专为排水硐室的低压用电设备配电。低压配电硐室内安装适用于煤矿的矿用一般型低压配电屏，低压电源为380V等级，IT配电方式，低压母线采用单母线分段，每段母线之间设置联络开关，以提高供电的可靠性。当任一电源故障时，一路电源均可满足本中段所有一级负荷的供电要求；在175中段所有的用电设备附近设置QBC型矿用隔爆型电磁启动器，机旁控制方式；115m排水硐室的水泵采用Y-启动，以减小启动电流对系统的冲击。在机旁设置防护等级为IP65的242、控制箱对水泵实施启停操作。固定敷设的电力电缆采用MVV铠装电力电缆。非固定敷设的电力电缆采用符合MT818标准的橡套软电缆。2.10.4斜井提升：本设计在矿山的东西部各设置一套斜井提升系统，卷扬机为单筒缠绕式，配YR4505-10型绕线式电动机，额定电压为10KV，额定容量为355KW，最大提升速度为2.53m/s。提升机电控系统采用厂家成套提供的装置，该装置采用八级金属电阻调速启动、动力制动方案，控制系统带有PLC操作装置。设置一套由PLC作为主控器的信号系统，信号系统供电电压不超过127V。在井口设置信号房，在各提升中段设置信号硐室。沿斜井敷设的各种电气线路全部采用适用于煤矿的铠装电缆。2243、.10.5矿井通风:本设计在矿山的东、中、西部各设置一套通风系统，安装轴流式通风机；其中中部风机房风机采用高压电动机（10KV）拖动（见供电专业说明书），而东、西部风机房风机采用低压电动机（380V）拖动；在东、西部风机房各设置一个低压配电室，设置通用型低压配电屏，低压配电系统为TN-S系统（三相五线制）。低压母线采用单母线分段，每段母线之间设置联络开关，以提高供电的可靠性。当任一电源故障时，一路电源均可满足风机房所有一级负荷的供电要求；2.10.6空压机站： 在矿山的东西部斜井附近各设置一个空压机站，由于空压机站属三级负荷，所以，每个空压机站只设一路电源。同时，在每个空压机站附设一个低压配电244、室，安装通用型低压配电屏。空压机采用软启动、机旁操作方式。2.10.7地面辅助设施：地面主要有矿山办公楼、食堂、化验室、样品加工房、电机车和矿车修理等设施，全部按三类负荷的供电要求设计。电气设备全部采用通用型。2.10.8电气照明坑内照明采用煤矿用隔爆型照明灯具，主巷道照明供电电压不大于127V。坑内采掘工作面照明供电电压不大于36V。地面无爆炸危险的生产车间的大面积照明采用混合光源作为主要照明，局部采用成套工厂灯作为辅助照明。办公室、操作室、低压配电室及控制室、化验室、样品加工房等环境较好的场所，全部采用高效荧光灯照明。在潮湿与灯具安装高度低于2.2米的场所，设置24V安全照明。2.10.9245、防雷及接地系统矿山地面的三个通风机房和斜井提升系统的雷电保护按工业一类建筑物防雷标准设计，其余地面所有建筑物按工业三类建筑物防雷标准设计，各个建筑物的架空线的进线处设防止浪涌电压入侵的措施。地面设施的配电系统全部为TN-S系统，三相五线制，所有用电设备正常不带电的金属外壳都必须通过专设的PE线与地面接地系统做等电位连接。防雷接地与电气保护接地共用接地装置，接地电阻不大于10。坑内各个低压配电系统全部采用IT系统，三相三线制，380V。在每个低压配电系统还设置有漏电保护装置，对每个馈电回路进行漏电检测。在坑内水仓内设置主接地极，沿巷道水平敷设接地带。坑内所有变电所、低压配电点、运输巷道、回风巷及246、掘进点均应设置局部接地装置。坑内所有用电设备的金属外壳和构架、电气线路的金属外层和屏蔽层均应与坑内接地系统相连，以形成一个总接地网。接地网上任一保护接地点的接地电阻不大于2。2.11 通讯a) 电话接自当地市话局，自地市话局接入一条50对电话电缆至采区办公楼调度中心。作为全厂生产调度和行政管理用。b) 电话设置在办公室、值班室、控制室、重要生产岗位等处，根据实际需要灵活地设置电话。c) 厂区通信配线：室外布线，采用穿钢管埋地方式；室内布线，采用穿阻燃型PVC管暗设或明敷方式。3 采暖31 设计范围本设计由采暖工程、热力工程等两大部分组成。采暖工程：分别在露采和地采值班室、派班库、休息室；矿办公247、室、更衣室、浴室、食堂等建筑物；设计采暖供热系统。热力工程：为提供采暖工程以及浴室和食堂所需蒸气，设置燃煤蒸汽锅炉及相应配套设施。32 设计依据a） 各专业提供的相关资料。b）采暖通风和空气调节设计规范（GB50019-2003）c）锅炉房设计规范（GB50041-92）d）城市热力管网设计规范（CJJ34-90）e）锅炉大气污染物排放标准（GB13271-91）f）大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）33 室外气象参数 河南省xx市xx地区位于xx市与郑州市上街区之间的南部山区，参考郑州市的气象资料，确定该矿区的室外气象参数如下：冬季采暖室外计算干球温度 -5冬季通风室外计算干248、球温度 0冬季大气压力1012.8hPa室外计算相对湿度最冷月平均60%，最热月平均76%，极端最低温度-17.9极端最高温度39.6日平均温度5的天数102天34采暖设置由于该矿区为集中采暖地区，采暖期125天。本工程采暖所需热源均由锅炉房统一供热，热媒采用蒸汽,压力为0.2MPa。建筑物室内散热器采用(TDF2)稀土铸铁散热器。有关建筑物采暖所需负荷见表7-2。水头矿采暖负荷一览表 表7-2序号名称面积m2体积m3室内温度（）供热负荷（kw）备注1矿办公室（含坑口办公及派班室）68018144.42更衣室2602034.13浴室3002039.24材料库320516.75食堂3001633249、.06卷扬机房405521.27空压机房210511.08通风机房4652.49坑木加工间8054.2小计2601306235 供热 a）锅炉房：矿区锅炉房负荷见表3-2水头矿锅炉房负荷一览表表7-3序号名称热负荷（kw）蒸气量（kg/h）备注1冬季采暖30625392 2浴室澡堂热水1368（每天总量）784.32每天开3次，1次1小时3食堂115.66小计1439.18水头矿区各用户蒸气总负荷为143918kg/h，外网损耗160kg/h。锅炉房总负荷为1599.18kg/h。 水头矿区设计选用DZLI-7-A-型卧式快装链条蒸汽锅炉2台，因此锅炉房额定蒸气量2t/h。非采暖期运行一台锅炉250、，提供浴室和食堂用蒸气。采暖期两台锅炉同时运行；该两台锅炉均利用非采暖期进行维修，水泵均有备用，确保采暖期安全运行。矿区浴室有热水箱，可提前加热，与食堂用蒸气错时使用，利于锅炉房的负荷调节。锅炉提供蒸气热媒为0.40.6MPa的蒸汽，经外网送至各用户入口；冬季各建筑物采暖入口减压为0.2MPa采暖蒸汽。各建筑物采暖的凝结水尽量集中自流返回锅炉房。 b）锅炉用煤锅炉房燃煤采用烟煤：煤质成分表表7-4型号灰分（%）含硫量（%）热量（kcal/kg）煤12260.40.540004500锅炉房上煤采用人工上煤。水头矿区全年用煤量在1152t左右，建一300m2的堆煤场，儲煤量为30天的燃煤量。c）锅251、炉烟气处理及排放蒸汽锅炉的烟气经脱硫除尘器净化后，由锅炉高温引风机通过高25m烟囱排放于大气中。锅炉烟气排放量见表75所示：锅炉排放表表7-5序号名称工作台 数排尘风量Nm3/h烟囱高度m 排放含尘浓度mg/Nm3林格曼黑度级SO2平均浓度mg/Nm31DZL1-7-A型卧式快装链条蒸汽锅炉2台52002535011100d）煤渣水头矿区锅炉全年产生煤渣288t左右，建一100m2的堆渣场，儲渣量为15天的产渣量。e）锅炉房水处理锅炉用水经过全自动钠离子交换器软化处理，经过软化后的水质达到悬浮物5mg/L、硬度0.03mmol/L、PH(250)7 、溶解氧0.1mg/L、含油量2mg/L。f252、）热力外网矿区的冻土深度270mm，矿区内的蒸汽管道及凝结水管敷设采用直埋方式，直埋深度400mm,供热管道采用厚度为80mm的超细玻璃棉保温。保温层外表面采用二布三道玻璃钢防水保护壳。为解决管道膨胀引起的变形在管道上安装管式波纹补偿器。4 机修41 概述 中国铝业矿业分公司xx水头xx铝土矿采场工程分水头、xx两个矿区开采。水头矿为地采，与煤伴生，生产规模为：矿石400kt/a，废石72kt/a。矿区位于310国道南侧，与xx矿相距25km，均有公路相通，交通方便。为确保矿区各中段设备的正常生产，地采配套的修理设施为：电机车和矿车修理间，坑口充电室。42 设计原则(1)在确保生产正常持续进行253、的前提下，最大限度地利用社会的修理力量，强调维护检修的协作分工。(2)为合理地利用场地、厂房及修理设备，电机车、矿车和坑内其它设备的修理合并在同一个车间内，并配备通用性强及修理工艺上必不可少的修理设备。 (3)矿山设备的备件自给率为零。所有备品、配件全部外购。（4从安全生产考虑，本工程只设坑口充电室。43 车间的任务、组成、工作量遵照上述原则，水头矿地采在2# 斜井旁设置电机车和矿车修理间，坑口充电室。水头矿矿石生产规模为1212t/d，废石量210t/d，采用斜井矿车组提升。设置电机车和矿车修理间，承担175m基建中段内的运输设备2台12 t蓄电池防爆电机车、2台2.5 t蓄电池防爆电机车和254、40辆1.2m3侧卸式矿车、60辆0.7m3翻转式矿车的日常维护、小修和中修，对运输设备电气部分进行日常维护和小修；对坑内采掘、通风等小型设备进行日常维护、小修。电机及电气部分的大、中修理外委，随着矿山设备电气控制系统的成套供应，这部分的修理、更换可委托生产厂家承担。设置坑口充电室，承担175m基建中段内的2台12 t蓄电池防爆电机车、2台2.5 t蓄电池防爆电机车上的4箱蓄电池进行频繁的充电，并对蓄电池进行维护和小修。电机车和矿车修理间建筑面积为288m2，其中电机车、矿车修理间216m2，设有电机车修理台位1个，矿车修理台位2个，另有备件仓库1间；坑内其他设备修理间建筑面积72m2。车间内255、配有10t电动单梁起重机1台，卧式车床1台，台式钻床2台，校正压装液压机1台，砂轮机1台，电焊机2台等设备。坑口充电室建筑面积为216m2，设有充电机间、充电间、蓄电池修理间。车间主要设备为10t电动单梁起重机1台。44 工作制度电机车和矿车修理间年工作日330天，每天3班，每班8小时。坑口充电室年工作日330天，每天3班，每班8小时。5 土建工程5.1 概述:本项目为xx公司河南矿业分公司xx水头铝土矿采场工程，厂址xx市xx镇，新建项目有矿办公室（含地采办公室、派班室等）、浴室、食堂、锅炉房、汽车库、卷扬机房、空压机房、通风机房、坑木加工间、电机车和矿车修理间、35/10KV配电所等项目，256、建筑安全等级二级，建筑耐火等级为II级，框架抗震等级为三级，地基设计等级为丙级。5.2厂区自然条件a)、气象资料：见总图运输章。b)、地震烈度：据据国家地震局分布的中国地震烈度区划图，本工程所在地区地震烈度7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计特征周期为0.35s。c)、工程地质和水文地质条件本工程地质及水文地质情况暂缺。5.3建筑状况:该矿区所处位置交通便利，附近砂、石、砖等地方建筑材料丰富，可就地解决，水泥、钢材、木材由市场购买5.4施工条件:本工程房屋一般均为砖混或框架结构，要求承担土建工程的施工单位的专业技术水平、机械化施工能力具有一定的水平。5.5建筑结构型式:1).房屋设计原257、则为提高设计标准化,施工机械化的水平,加快设计施工进度,降低造价，本工程各厂房尽可能采用国家与区域标准图集。2).主要建筑结构型式：序 号子 项 名 称承重结构类型主要建筑材料1地采办公室、更衣室、样品加工房、地质办公室砖混水泥,钢材，砖2矿办公室砖混水泥,钢材，砖3浴室框架水泥,钢材，砖4食堂框架水泥,钢材，砖5汽车库框架水泥,钢材，砖635/10KV配电所框架水泥,钢材，砖7锅炉房框架水泥,钢材，砖8生产及备用深井泵房及值班室框架水泥,钢材，砖9高位水池钢筋混凝土水泥,钢材10卷扬机房(包括配电室)框架水泥,钢材11空压机房(包括变电所)钢结构水泥,钢材12通风机房(包括变电所)框架水泥,258、钢材13坑木加工间框架水泥,钢材14半地下室集水池钢筋混凝土水泥,钢材3).建筑构造：1). 墙体：一般为粘土空心砖墙。2). 屋面防水：一般采用柔性防水保温屋面 3). 门与窗:一般采用塑钢门窗。5). 楼地面:一般为混凝土基层，水泥砂浆抹面。4).设计采用的规范及标准建筑设计防火规范（2001年版） GBJ16-87建筑结构荷载规范（2006年版） GB50009-2001(2006版)建筑地基技术规范（2002年版） GB50007-2002混凝土结构设计规范（2001年版） GB50010-2001建筑抗震设计规范（2001年版） GB50011-2001钢结构设计规范（2003年版）259、 GB50017-2003砌体结构设计规范（2002年版） GB50003-2001工业企业采光设计标准 GB50041-95工程建设标准强制性条文房屋建筑部分 2002年版 5). 建筑物三材用量：钢材: 458t ;木材: 395 m3 ;水泥 1234 t 。第八章 节 能为节约能源和提高矿山的经济效益和社会效益，本设计在设备选型方面均采用节能设备，具体措施如下：1 采矿节能措施 a)在采矿工业场地附近，就近选择废石场以节省能源，提高设备效率。b) 地采作业选择节能、能耗小的机电产品。2电气节能措施a）高压深入负荷中心，地面配电所紧靠压风机房，车间变电所深入低压负荷中心；尽量避免电流倒送260、，减少线路损耗。调速电机采用变频调速。b）采用高压无功补偿，使6kV侧功率因数达到0.92；一般无功功率补偿采用低压集中补偿，以减少变压器和线路损耗。 c） 架空线路和电缆线路按经济电流密度选取；d） 电力变压器选用低损耗变压器；e）地面照明采用高效节能荧光灯和高效节能金属卤化物灯并带电容器补偿；f)井下通风采用东、西两翼分区通风，以降低通风网络负压和风机功率,选用高效节能型风机 ；g)选用节能型电机产品，节能型电光源，如选用节能型风机、节能型局扇等；h)在矿山推广用电振闸门取代风动闸门；i)本项目露采与地采生产、生活用水总量841m3/d，地采排出的水经净化处理后循环利用，循环水量880.0261、m3/d，循环复用率100%，压风机回水率约为95%,大大节约了运行费用；生产用水优先利用井下排水，既节省了电耗，又节约了水资源；j)本项目年总耗电量为8235.7 K-kWh/a，折合每吨矿石耗电量为20.59kWh/t，达到原有色总公司规定的节能指标。3 其它节能措施 a)本设计在设备选型时选用同类型产品中效率相对较高，并在高效率区工作的节能设备。b)主要管材选用钢骨架塑料复合管，钢骨架塑料复合管与钢管相比较可节能约2530%左右。第九章 环境保护1 项目所在区域环境现状本项目位于河南省xx市xx地区铝土矿东端的水头矿区。该矿区地处xx市与郑州市上街区之间的南部山区，隶属xx市管辖。矿区位262、于陇海铁路、连霍高速公路开洛段，310国道从矿区北部过境，区内村镇公路发达，交通便利。本区属半干旱大陆性气候，四季变化明显，年平均气温14，极端最低气温-7.6，最高气温39.6，每年12月至翌年3月为降雪结冰期，土壤冻结深度2-18mm。年最大降雨量759mm，年最低降雨量451.8mm，年平均降雨量607.2mm，多集中在7、8、9三个月份，年蒸发量大于降雨量的2倍。区域内为低山、丘陵地貌，地形特点南高北低。南部山岭为奥陶系灰岩，岩层走向为近东西，坡度大，峪谷发育，多成V形谷。中、北部为二叠系煤层及第四系黄土构成的低洼地带，黄土层发育，其黄土厚度由南向北逐步加厚。水头矿区最高点为和尚帽32263、0.6m，最低点为老君庙208.8m，相对高差111.8m。矿区位于中原少雨地区，地表水缺乏。水头矿段区域内主要河流为水头河，自南向北流经矿区，流量受季节和降雨量影响较大，其它均为雨后冲沟。区内村庄较稠密，多分布在中北部地势低洼处，人均耕地面积很少，粮食不能自给。工业较发达，主要是个体私营耐火材料厂，当地 农村富余劳动力多在工厂做工或从事采矿业。矿区境界外200m范围内的居民点拟全部搬迁，周围没有文物保护单位。2 设计依据与采用的标准2.1 设计依据1)建设项目环境保护管理条例（98）国务院令第253号文；2)建设项目环境保护设计规定（87）国环字第002号文。2.2 环境质量标准1) 空气环264、境质量执行环境空气质量标准（GB3095-1996）中的二级标准；2) 地表水环境质量执行地表水环境质量标准（GB3838-2002）中的III类水域标准；3) 地下水执行地下水质量标准（GB/T14848-1993）中的III类标准；4) 声环境执行城市区域环境噪声标准（GB3096-93）中2类标准。2.3 污染物排放标准1) 废气排放执行大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）执行二级标准；2) 污水排放执行污水综合排放标准（GB8978-1996）执行一级标准；3) 厂界噪声执行工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）执行类区标准；4)锅炉大气污染物排放标准（GB1327265、1-2001）燃煤锅炉二类区时段标准； 5) 工业固废执行一般工业固体废物贮存处置污染控制标准（GB18599-2001）。3 主要污染源污染物治理及排放状况3.1主要污染源及污染物种类、数量根据矿区开采技术条件，设计论证规模400kt/a，矿山总服务年限29a，采用井下开采，斜井开拓。矿山开采过程中主要污染为废气、废水、采矿废石和噪声等。3.1.1废气与粉尘矿山井下开采气型污染物主要是井下凿岩、矿石装、卸载和矿石运输过程中产生的含尘废气，以及爆破中产生的CO和NOX等气体。此外，还有燃煤锅炉产生的燃煤烟气，主要污染物为烟尘和SO2。水头矿段锅炉房内配备2台1t/h的燃煤锅炉，单台锅炉的排烟量266、均为2600m3/h。样品加工间样品破碎和筛分时产生少量粉尘。3.1.2废水本工程的废水主要有井下涌水、机修间清洗水、锅炉排污水及生活污水。井下涌水矿山地下开采过程中产生井下涌水，水头矿段正常涌水总量约为2230m3/d，最大涌水总量约为20904m3/d。坑内涌水主要为地下水，其中除含有SS外，不含其它有害物质。机修间清洗水机修间清洗水含有少量石油类物质，排水量约30 m3/d。锅炉排污水锅炉排污水排水量约9 m3/d，只含水渣等少量悬浮物， 生活污水水头采场生活用水量为50m3/d，生活污水排量约为39m3/d，主要污染物为COD、SS、NH3-N。3.1.3 固体废物固体废物主要是基建废267、石和采掘废石。水头矿段基建废石量28.95万t,达产年平均废石量27.6km3/a，矿山服务年限内废石总量800km3。3.1.4噪声地采过程中产生的噪声主要有爆破产生的振动和噪声，凿岩机、电耙、空压机和通风机等作业产生的机械噪声，以及电机车运矿产生的交通噪声，噪声强度约为80120dB（A）。因本工程为地下开采，爆破振动和噪声，凿岩机噪声源均在井下。3.2 污染物的治理、排放方式和去向3.2.1废气本工程地采使用湿式凿岩，有效降低了采矿过程中粉尘的产生量。地采井下使用主扇抽出式通风除尘，通风量西部为52.635m3/s，东部为64.735m3/s，总排出量为117.37m3/s。产生的废气从268、坑内抽出，由排风井直接排入空气中自然稀释。排放废气含尘浓度小于50mg/m3，符合国家排放标准。生活热水锅炉产生的燃煤烟气，主要的污染物为烟尘和SO2。设计拟采用干法脱硫除尘装置对锅炉烟气进行处理，处理后的废气外排烟气量2800m3/h，烟尘排放浓度200mg/m3,SO2排放浓度900 mg/m3,达到锅炉大气污染物排放标准二类区时段标准的要求。样品加工间对样品进行破碎和筛分时，将产生少量粉尘，房间内采用整体通风，将含尘废气排出，样品破碎、筛分产生的粉尘很小。3.2.2废水（1）生产废水：井下涌水：经水仓沉淀后可直接排放地表小溪沟。机修间清洗水：经隔油池处理后外排地表小溪沟。锅炉排污水：仅含269、少量沉淀物，可直接达标外排。生活污水：粪便污水经化粪池处理，食堂污水经隔油池处理后外排地表小溪沟。3.2.3固体废弃物矿山开采产生的废石堆存于窿口附近，各废石堆场下游均设挡土墙。3.3 绿化绿化不仅能美化周围环境，而且还对防治粉尘污染、减弱噪声、保护和改善环境质量具有重要作用。建议工程矿区待建构筑物施工完成后，应在矿山管理区、废石场周边及道路两侧等进行绿化，主要种植常绿乔木和灌木以吸尘阻声，废石堆场服务期满后进行复垦。拟定工程绿化投资20万元。4环保投资及定员4.1 环保投资估算本工程总投资为20635.88万元，其中矿山废气、废水及固体废物处理，噪声治理等环保投资为1104.81万元，占工程270、总投资的5.35%。环保投资估算详见表9-1。表9-1 环保投资估算表序号投资分项投资额（万元）投资内容1井下通风工程563.47风机房及井下通风系统2脱硫除尘设施8.6干法脱硫除尘器3废水处理387.74采场废水排放系统、水仓和化粪池等4设备基础减震与风机消声装置/与设备费用统一考虑5固废处置60设置废石堆场6环境影响评价40包括评审评估费用7环保设施竣工验收258绿 化20合计1104.81占估算总投资比例（%）5.354.2 环境管理按照国家有关部门规定，根据有色金属工业环境保护设计规范，本工程应设置安全环保科，作为环境管理机构。其职责主要为检查，督促企业执行国家有关环境保护的方针、政策271、法律、法规、法令及上级有关规定，制定本企业环境保护的年度计划和长远规划，组织环境监测、工业污染调查和上报统计报表，为上级主管理部门的决策提供依据和建议。水头矿段设专职环保管理技术人员2名，负责全矿的安全环保工作和环保设备设施的日常运行与维护。专职安全环保技术人员应为具有大专以上学历的环保专业人员。本工程建成后外委当地有资质的环境监测单位定期对工程投产后废水、废气、废渣和噪声的产生和排放情况进行监测。5 环境影响评价分析在采取本设计中污染防治措施后，本工程对厂址区域环境影响将大大减小，具体影响简要分析如下：5.1对空气环境的影响本工程采用湿式凿岩，矿石装卸等过程采用喷雾洒水等措施抑尘。通过采取272、这些降尘措施，本工程采矿废气对环境的影响将大大减小。生活热水燃煤锅炉产生的含硫烟气经脱硫除尘设施处理后可达标排放。样品加工间样品破碎和筛分时产生少量粉尘，采用整体通风方式将含尘废气排出室外，外排粉尘量很小。因此，本工程排放气型污染物对周围环境空气影响不大。5.2对水环境的影响在开采过程中有坑内涌水排出。坑内涌水主要是地下水，经水仓沉淀澄清后可达到污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准要求值，直接外排地表小溪沟。机修间清洗水经隔油池处理后外排，锅炉排污水仅含少量沉淀物可直接外排。粪便污水经化粪池处理，食堂废水经隔油池处理后排入地表小溪沟，对水环境影响较小。5.3对声环境的影响设计中根273、据具体情况采取了相应的消声、隔音措施，如设置风机房，并在风机的进出口设消声器等。对噪声危害较大的工作区，给操作工人配备个人防护用具等措施，尽量降低设备噪声，减少对环境的影响。5.4废渣对环境的影响采矿废石堆存于废石堆场，废石堆场采取了相应的水土保持措施。因此本工程的废石经过妥善处理后，对周围环境影响不大。本工程对各类污染物均采取了有效的防治措施，大大减少了污染物的排放。同时，企业积极考虑厂区绿化，这对于防治粉尘污染、减弱噪声、保护环境等都具有积极作用。拟建工程投产后对区域环境的影响不大，其具体的影响程度和影响范围以本工程环境影响评价为准。6 存在问题及建议本工程弃置的采矿废石量大，设置废石堆场274、可有效减轻固废对环境的影响。为有效利用废弃物，建议考虑用废石铺路或作建筑物、坝、沟的建筑材料。第十章 水土保持1 设计依据及采用的技术规范、标准1.1法律法规1）中华人民共和国水土保持法；2）中华人民共和国水法；3）中华人民共和国防洪法；4）中华人民共和国土地管理法；5）中华人民共和国环境保护法；6）建设项目环境保护管理条例（国务院令1998第253号）；1.2 行政规章与规程1）国务院关于加强水土保持工作的通知（国发19935号）；2）开发建设项目水土保持方案管理办法（水利部、国家计委、国家环保局、水保 1994 513号）；3)开发建设项目水土保持方案编报审批管理规定（中华人民共和国水利部令第5号）；4)关于加强有色金属生产建设项目水土保持工作的通知（水利部、有色工业局水保1999470号）；1.3 规范标准1)开发建设项目水土保持方案技术规范（SL204-98）；2)水土保持综合治理技术规范（GB/T16453.1-16453.6）；3)土壤侵蚀分类分级标准（SL190-96）4)土地复垦技术标准（试行）（国家