承担大红山铁矿主采区250万吨2.docx
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承担大红山铁矿主采区250万吨2
大红山矿主采区250万吨/年生产组织方案
一、前言
大红山办矿模式早已确定,当前迫切需要解决的问题是具体对外承包方案,设计承包方案的原则应符合业主要求,安全、高效且有效地按计划实现400万吨/年目标。
采矿承包的内容,按工序划分:
采准、凿岩、回采、运输、提升、通风、排泥、排水、工业用水电供应等;按区域划分为:
浅采区、中部采区(560m及675m)、主采区采矿、矿岩提升运输等。
具体的承包拆分方案应尊重采矿方法本身的客观规律,无底柱分段崩落法的最大特点是上下分段的联系十分紧密,具体反映在上下工序的工程质量、矿岩流动规律等方面,若人为分割将带来许多不利的影响,因此按区域划分较好,其优点如下,采准、凿岩、回采各工序在施工、技术、质量等方面均由同一承包人承担,减少在不同承包人的各个工序间的重复劳动、减少相互间的扯皮和业主的协调;在上下分段、同一分段及矿岩的溜井使用上也较方便,计量容易掌握,更有利于各分段出矿量的控制,有利于覆盖层的管理和控制。
据此,可分为浅采单元、中部采矿单元(可再分为中部Ⅰ、中部Ⅱ采区)和主采区采矿单元。
按有关产量划分(设计),达产后的产量分配为:
主采区将承担250万吨/年产量、中部Ⅱ将承担100万吨/年产量、中部Ⅰ将承担50万吨/年产量。
金诚信矿业建设有限公司自2003开始进入大红山铁矿30万吨/年采矿工程以来,为立足大红山,公司投入大量的人力、物力、财力,配备了先进的现代化设备。
经多年的建设和培育,我公司工程技术人员、操作人员、维修人员的整体素质已有大幅度的提高,完全具备主采区250万吨/年采矿生产的能力。
更主要的是,我们将大力推进现代企业制度建设,努力建成一支整体素质高、协调一致、行为规范、善打硬仗的采矿队伍。
由于采矿作业是一个庞大的系统工程,很多作业工序都必须协调和平衡,因此,我们将与业主及其它采矿队伍一起,做好配合和协调工作。
二、大红山矿体基本特征
大红山矿床为古海相火山岩型铁铜矿床,对Ⅱ1矿体而言,为变质的火山气液交代(充填)型。
矿床规模巨大,由多个矿体组成,其中Ⅱ1矿组最大。
Ⅱ1矿组由四个矿体(层)组成,位于曼岗河南岸,分布于A25~A43′线,南以F1断层为界,北至F2断层。
受大红山向斜的控制,矿体呈一轴向近乎东西向延伸的断块向斜产出,总体东高西低、中部厚边部薄、南北翘起、似船型,矿体东西长1969m,南北宽440m~640m,面积1.02km2,埋深362.48m~988.31m,标高为25.72m—945.00m。
产状与围岩基本一致,倾伏方向南西(倾伏角A40’以西5°~21°,A41~A41’线间41°~68°,A41’线以东为20°左右)。
向斜轴部产状平缓,南翼倾角40°,北翼倾角15°左右,南北两翼平均18°。
矿体厚度2.62m~221.61m,平均72.58m。
表内铁矿石储量为24510.76万t,品位43.52%。
为400万t/a开采的主要对象。
Ⅱ1矿体矿石主要金属矿物以磁铁矿、赤铁矿为主,假象赤铁矿(磁赤铁矿)次之,脉石矿物主要有钠长石、石英。
在空间分布上,具有上磁下赤、东磁西赤、富磁贫赤的展布特征。
Ⅱ1矿组顶板为变钠质熔岩、绢云片岩,底板多与辉长辉绿岩体接触。
从Ⅱ1矿组的赋存特点看,矿体上小下大,上部生产能力小,中、下部生产能力大,按标高和勘探线可以分为4个区段,分别为:
720m标高以上称为头部区段,500m~720m标高称为中部区段,400m~500m标高称为下部区段,400m以下为深部区段。
三、大红山矿开拓系统及采矿方法
1、开拓系统
采用胶带斜井、720平坑盲竖井开拓方案。
从西部采矿工业场地肥味河以南720m标高开掘胶带斜井,倾角14,底部标高340m,斜长1672m,采用B=1200mm的胶带输送机运输400m至725m标高之间的矿石。
380m水平用20t电机车牵引8m3底侧卸式矿车运输矿石至矿石溜井,矿石经坑下破碎后由胶带运输机运至地表中间矿仓。
在采矿工业场地710m标高下掘辅助斜坡道和阶段斜坡道通至各分段及破碎硐室。
为解决废石及人员材料的提升运输,在工业场地720m平台南侧开掘720平硐,并在A36线附近下掘盲竖井至400m水平。
盲竖井内设单罐平衡锤提升装置并和720m至400m之间的各阶段相通。
由于经斜坡道、720平硐、胶带斜井进入井下的新风风量尚不能满足要求,在矿体南翼735m标高下掘进风斜井至400m标高,倾角25,作为其余新风进入井下的通道。
总回风斜井设在矿体北翼,平行布置两条,一条至500m标高,一条至400m标高。
2、采矿方法
无底柱分段崩落法因采矿效率高、生产能力大、安全可靠、工艺简单、生产成本低、适于大型无轨设备的使用而得以选用;另外,该采矿方法对于矿体产状变化大、剔除夹石的适应性强。
主采区矿块布置及尺寸,沿东西向平行于横向勘探线剖面方向每100m划分为一个条带,沿条带每100~140m划分为一个矿块,阶段高度100m,矿块在每个分段上布置6条出矿进路(特殊情况下布置5条或7条进路),出矿进路间距20m(个别区段也采用分段高度20m、进路间距15m的参数),每两个矿块布置一条矿石溜井,每4~5个矿块布置一条废石溜井。
采区各分段与开拓系统的联系通过电梯井、斜坡道、720m平硐盲井等(人员、材料的主要通道)。
矿石与废石分别通过矿石与废石溜井下放到380m主运输水平再分别由胶带斜井和720m平硐运出。
根据以上开拓系统方案、矿段划分及采矿方法,其开拓系统如下图示:
四、采矿工艺
1、覆盖岩层形成
按有关设计,主采区投产初期强制落顶为480m分段。
落顶分段的落顶范围为下一采矿分段基建矿块的范围,落顶工程由落顶联络平巷和沿落顶联络平巷每隔40m左右布置一条的落顶凿岩进路组成。
各强制落顶分段一次放顶高度为30m以上。
选用SimbaH1354采矿台车,在落顶凿岩进路内钻凿上向垂直扇形深孔,向先行开凿的切割槽崩落岩石形成覆盖岩层。
炮孔排距2.8~3.2m,孔底距3.5m~4.0m。
每两排炮孔为一崩落步距。
落顶层的爆破适当超前采矿分段(1~2个步距),可避免落顶层用机械设备松动出碴,造成覆盖层损失,覆盖层的松动由下分段出矿来完成。
落顶分段的巷道具体布置如下图示:
2、落顶和采矿分段切割槽的形成
落顶层和采矿分段的切割槽形成方式相同,主采区各分段的切割平巷是沿南北向设于矿体中部,并且每个分段只做一次切割工作就可完成整个分段的开采。
拉槽前在切割平巷内开掘切割天井;在切割平巷内钻凿上向平行炮孔,炮孔完成后以切割天井为自由面进行爆破,适当出矿后形成切割槽。
凿岩选用SimbaH1354采矿台车(配Cop1838型高效液压凿岩机)。
3、凿岩
(1)凿岩爆破参数的确定
根据分段高度及进路间距的取值,按有关公式可计算出崩矿步距,根据矿岩性质及本项目部实际生产的经验选取炸药单耗,再根据密集系数、布孔方式、炮孔直径、装药系数等确定凿岩爆破参数。
(2)凿岩
按设计在各分段出矿进路中钻凿上向垂直或前倾扇形炮孔,首先按统一的基准在进路的两邦画出排位线,凿岩台车按进路中心线进位并与排位线对齐;按孔号、孔角、孔深进行开孔,开孔5cm左右后进行角度复测,合格后按孔深进行凿岩,否则应进行纠偏或重新开孔,炮孔质量应完全符合甲方要求。
4、排水
凿岩过程中将有大量的工业废水,我们将按设计要求及时进行排水工作,但实际工作中的排水将非常困难,必要时采取其它方案。
5、爆破
装药采用进口装药台车(租用甲方)及BQF-100装药器,炸药为粒状硝铵炸药,每次爆破2排炮孔,起爆采用非电起爆系统。
6、出矿
根据投产时间及产量安排,主采区至少两个分段同时出矿,具体可参见前述表格。
出矿过程中我们将及时处理眉线大块,以确保放出体的的正常发育,减少损失和贫化。
由于种种因素的影响,必将出现矿石大块,大块必须进行二次破碎。
我们将按设计考虑的二次破碎方式—浅孔凿岩爆破。
另外,我们考虑租用甲方一台移动式液压碎石机进行二次破碎。
7、通风及喷雾洒水
按设计,主采区460m、440m的进风侧设有风机站,回风侧的上部(510m)设有回风机站,这样主采区的通风联道及采矿联道内应有足够的风量,由于机站离采区较远,正常情况下通风条件较好。
对于进路的局部通风,我们将设置局扇来解决(必要时接入风筒),至于爆堆的粉尘,我们将进行喷雾洒水。
由于主斜的风质难以保证,我建议480m水平可以考虑开通进风井。
五、主采区基本状况及主要生产设备配置
为确保机构及人员设置的合理性,首先明确主采区的基本状况及所需的主要生产设备。
1、主采区各分段有效矿量及可采矿岩量(按岩石覆盖层下测算),具体参见下表
分段
位置
矿块数
备采矿量
(万吨)
视在回收率Kt(%)
可采矿量(万吨)
备注
460
4-2L
2.5
168
48
81
6-4L
2.2
148
35
52
小计
316
133
440
4-2L
2.5
201
100
201
6-4L
3
242
100
242
小计
443
443
420
4-2L
1
85
120
102
6-4L
2.7
225
100
225
8-6L
2.0
167
85
142
不应为第一分层
10-8L
1.9
163
85
139
小计
640
608
400
6-4L
2.5
213
115
245
8-6L
2.5
213
100
213
10-8L
2.3
196
99
194
小计
621
652
2、主采区各分段工程量
(1)460m
名称
规格
长度(m或万m或万吨)
备注
采准
进路
20m
2330
1、现有的采准米数为非坐标计算,略有误差2、联络道长度中扣除了进路宽度3、边孔角按60度考虑4、非要放顶时,放顶分段的边孔角可按41度考虑5、由于矿石品位较高,故比重按4.0考虑;贫矿按3.0考虑。
另外,即使局部区域矿体高度不够,但也可按补充放顶考虑,故矿量数值较大6、延米崩矿量按9t/m计,放顶按12t/m计7、尽管460m区段的矿体高度不足20m,但实际操作常仍须按正常凿岩规律进行,故中孔量仍较大。
15m
480
放项进路
240
联络道
1957
其它(主斜外的各种通道)
1130
小计
6137
矿量
316
凿岩
中孔
35.9
其它
万吨掘采比(m/万t)
19.4
覆岩下回收率(%)
24
还有11%左右的岩石混入率
(2)440m
名称
规格
长度(m或万m或万吨)
备注
采准
进路
20m
3164
1、现有的采准米数为非坐标计算,略有误差2、联络道长度中扣除了进路宽度3、边孔角按60度考虑4、矿石比重按4.0考虑5、延米崩矿量按9t/m计。
15m
300
联络道
2000
其它(主斜外的各种通道)
590
小计
6054
矿量
443
凿岩
中孔
50.3
其它
万吨掘采比(m/万t)
13.7
覆岩下回收率(%)
90
还有11%左右的岩石混入率
(3)420m
名称
长度(m或万m或万吨)
备注
采准
进路
5850
1、采准米数为非坐标计算,略有误差2、联络道长度中扣除了进路宽度3、边孔角按60度考虑4、矿石比重按4.0考虑5、延米崩矿量按9t/m计6、大多数据由上分段状况及矿体赋存推测而得。
联络道
2800
各种通道、石门、措施巷
650
小计
9300
矿量
640
凿岩
中孔
72.7
其它
万吨掘采比(m/万t)
14.5
覆岩下回收率(%)
90
还有11%左右的岩石混入率
(4)400m
名称
长度(m或万m或万吨)
备注
采准
进路
5800
1、采准米数为非坐标计算,略有误差2、联络道长度中扣除了进路宽度3、边孔角按60度考虑4、矿石比重按4.0考虑5、延米崩矿量按9t/m计6、大多数据由上分段状况及矿体赋存推测而得。
联络道
2800
各种通道、石门、措施巷
650
小计
9250
矿量
621
凿岩
中孔
70.6
其它
万吨掘采比(m/万t)
14.9
覆岩下回收率(%)
90
还有11%左右的岩石混入率
3、三级矿量
由上可知,主采区各分段可能的三级矿量如下:
采区可能的三级矿量
分段
开拓矿量(万吨)
采准矿量(万吨)
备采矿量(万吨)
可采矿岩量(万吨)
备注
480
只是部分贫矿
完全按有关覆盖层厚度要求进行放顶
460
360
351
316
133
440
680
531
443
443
420
880
852
640
608
400
840
809
621
652
小计
2760
2543
2020
1836
4、近年各工序安排
根据以上分析及大红山矿逐年产量安排,近年各工序产量及设备配置如下(下列设备配置为作业面需要的最少设备,未考虑设备的维护保养、大中修期的备用设备。
由于420m、400m分段尚未进行采准设计,故这里暂无图示):
(1)采准
年份
作业分段
采准掘进量(米)
掘进设备
出碴设备
备注1
2006
N3
550
按现有的采准设计
小计
550
一台281
2007
420
1500
按预计的采准设计
小计
1500
一台281
一台3.5m3
2008
420
3500
400
700
小计
4200
二台281
二台3.5m3
2009
420
2800
400
1000
小计
3800
二台281
二台3.5m3
2010
420
1500
完成
400
2000
小计
3500
二台281
二台3.5m3
2011
400
3500
小计
3500
二台281
二台3.5m3
(2)凿岩
年份
作业分段
凿岩量(万米)
凿岩设备
备注1
备注2
2006
460
17
按现有的采准设计
1、延米崩矿量按8.8t/m计
2、480m分段试验区以外的中深孔量2006、2007年分别安排5万米和7万米,并由金诚信公司现有的一台H1354施工。
440
10
按现有的采准设计
N3
3
小计
30
四台H1354
2007
460
19
完成
440
16
小计
35
四台H1354
2008
440
24
完成
420
11
小计
35
四台H1354
2009
420
24
400
11
小计
35
四台H1354
2010
420
25
400
10
小计
35
四台H1354
2011
420
13
完成
400
22
小计
35
四台H1354
具体凿岩作业地点如下图示:
①460m分段
②440m分段
(3)回采
年份
作业分段
作业位置
出矿量(万吨)
视在回收率(%)
消耗的备采矿量(万吨)
消耗的采准矿量(万吨)
消耗的开拓矿量(万吨)
年底备采矿量(万吨)
年底可采矿量(万吨)
出矿设备
备注1
备注2
2006
460
6-4L、4-2L
4.2
33
13
14
15
303
129
一台4m3铲
工业试验,年初拉槽
5次试验
440
6-4L、4-2L
15.8
143
11
13
17
432
427
4次
小计
20
1
24
28
32
N3出矿量13万吨另计
2007
460
6-4L、4-2L
40
81
49
55
56
254
89
一台3.5m3铲
投产年
以设计所要求的覆盖层厚度下计算所得指标为依据;另外,原3#矿块是矿石覆盖层,回收率较高。
440
6-4L、4-2L
60
100
60
72
92
372
367
一台6m3铲
N3
10
70
14
12
16
14
15
一台3.5m3铲出矿几月
小计
110
1
124
139
164
2008
460
6-4L、4-2L
60
35
171
190
195
82
29
一台6m3铲
440
6-4L、4-2L
85
100
85
102
130
287
282
一台6m3铲,一台3.5m3铲
N3
15
110
14
18
24
小计
160
1
270
310
350
2009
460
6-4L、4-2L
29
35
82
91
94
三台6m3铲及二台3.5m3铲
440
2-6L
204
100
204
244
313
83
78
420
2-6L
17
100
17
23
24
623
591
拉槽
小计
250
1
303
359
431
2010
440
4-6L
78
94
83
92
95
三台6m3铲及二台3.5m3铲
420
4-8L
172
100
172
229
236
451
419
小计
250
1
255
321
331
2011
420
2-8L
230
100
230
306
316
221
189
三台6m3铲及二台3.5m3铲
400
6-8L
20
100
20
26
27
601
632
拉槽
小计
250
1
250
332
343
注:
年度安排时序有少量交叉。
具体回采作业地点如下图示:
①460m分段
②440m分段
(4)投达产计划安排
根据以上安排,近年各工序投达产简要地列于下表:
年份
采准(m)
凿岩(万m)
回采(万t)
备注
2006
550
35
33
含480m放顶中深孔量
2007
1500
42
110
投产年(含480m放顶中深孔量)
2008
4200
35
160
2009
3800
35
250
达产年
六、机构设置及人员配备
根据以上各工序工程量及设备台数,承担主采区250万吨/年采矿任务的机构设置及人员配备如下
1、机构设置
(1)项目领导:
项目经理,生产、技术、设备、经营副经理。
(2)职能科室:
技术部(下设地测科、生产技术科)、机动物资部(下设机动科、供应科)、调度安环部(下设调度室、安全科)、财务部、综合办公室(含人力资源)。
(3)生产工区:
采准工区、凿岩工区、回采工区、辅助工区、维修工区。
2、人员配备
(1)管理人员
部门
岗位
人数
技术部
技术部主任
1
地测科
科长(地质)
1
地质工程师
1
测量工程师
2
测工
7
原矿质量管理工程师(地质工程师)
1
原矿质量管理员(地质工程师)
2
取样工
7
综合技术管理工程师(含电脑网络维护)
1
生产技术科
科长(生产计划)
1
采准生产管理
1
凿岩生产管理
2
回采爆破出矿管理
2
支护、管道、通风管理
2
统计及预决算
2
小计
33
机动物资部
机动物资部主任
1
机动科
科长
1
设备管理工程师(机械)
3
设备管理工程师(电气)
2
供应科
科长
1
材料采购员
1
材料管理员(兼统计员)
1
库管员
3
小计
13
调度安环部
主任(兼调度室主任)
1
调度室
副主任
2
调度员
8
司机及维修
12
安环科
科长
1
安全工程师
3
小计
27
综合办公室
办公室
主任(兼办公室主任)
1
项目部领导
5
文秘
1
内勤
1
食堂
9
小车司机
1
澡堂相关人员
5
人事
人事管理
1
劳资
劳资管理
2
小计
26
财务部
主任
1
会计、成本会计
2
出纳
1
小计
4
合计
103
(2)作业人员
作业工区
岗位
人数
备注
采准工区
工区长
1
1、按2台车配置2、按双人双岗配置3、按40小时/周工作制
副区长
2
测工兼质管员
2
安全员
1
统计兼办事员
1
掘进工
30
爆破工
12
小计
49
凿岩工区
工区长
1
1、按4台车配置2、按双人双岗配置3、按40小时/周工作制
副区长
2
质量安全员
2
统计兼办事员
1
凿岩工
48
小计
54
回采工区
工区长
1
1、按5台车配置2、按双人双岗配置3、爆破按每日4处考虑4、按40小时/周工作制
副区长
2
爆破管理员(采矿工程师)
3
质量安全员
1
统计兼办事员
1
爆破工
53
出矿工
40
小计
101
辅助工区
工区长
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- 关 键 词:
- 承担 大红 铁矿 采区 250