武安市云驾岭铁矿开采方案设计报告 3.采矿3.采矿3.1 开采方法选择云驾岭铁矿由1#、3#、6#、10#、12#、14#勘探线横剖面，Ｉ—Ｉ纵剖面所控制，分Fe1、Fe2两个矿体。

Fe1矿体分布于3 #勘探线上，由CK16和CK44两钻孔控制，呈水平状，平均厚度4～5m，赋存标高＋52～86m的隐伏矿体;顶底板均为灰岩。

Fe2为主矿体分布在1#～14#勘探线的灰岩与闪长岩接触带上的隐伏矿体;由ZK18等14个钻孔控制，属D级勘探程度。

矿体顶板为灰岩，底板为闪长岩或蚀变闪长岩，有时为矽卡岩。

矿体赋存标高为＋50～－285之间，距地表埋藏深度平均400m左右，矿体走向S12°E，走向长1527m，宽度400m～650m，1#至10#勘探线间的矿床产状呈背斜状，东翼倾向NE，倾角25°，西翼倾向SW，倾角17°，10#勘探线至14#勘探线矿床呈向东单斜产状，倾角15°～20°。

根据云驾岭铁矿床赋存条件，云驾岭矿体开采技术较为复杂，影响因素多，矿体埋藏较深，由北向南缓角度倾没。

故对云驾岭铁矿设计采用井下开采方法。

3.2 矿床现状及开采范围云驾岭铁矿由1#～14#勘探线横剖面和I—I纵剖面控制了Fe1、Fe2两矿体。

云驾岭村座落在6#勘探线上，村庄东西长约600m，南北宽约400m，玉石洼铁矿生活区位于3#勘探线以东延长线上，村庄与生活区下均压住10#勘探线以北绝大部分矿体;武安冶金矿山公司为开采这部分矿体，已施工了部分开拓工程，其中：主井已掘至-30米，风井掘至0米，-30米水平，0米水平，+50米水平也已做了部分工程。

现在，武安冶金矿山公司委托我院做《河北省武安市云驾岭铁矿开采方案设计》。

经与武安市冶金矿山公司商定，将云驾岭矿体分两期开采，一期工程开采范围：沿走向1#～10#勘探线间，垂直方向为-75m以上的矿体；10#勘探线以南，-75m以下的矿体作为二期工程开采。

云驾岭铁矿地质储量级别均为333级，共2640.98万吨，其中Fe1矿体38.88万吨。

一期工程设计开采范围内的可采地质矿量，Fe1矿体33.57万吨，Fe2矿体为1198.76万吨，合计1237.64万吨，平均品位46.51%。

二期工程范围内为1403.34万吨。

3.3 矿山生产能力和服务年限3.1.1矿山工作制度采用连续工作制，年工作330天，天3班，班8小时。

3.1.2矿山服务年限1．按一期开拓工程以内的可采矿石量计算的服务年限为26年。

2．矿山企业一期工程按设计生产能力正常生产年限为23年。

3.1.3矿山生产能力的验证设计根据“云驾岭铁矿开采方案设计委托书”的要求，以及10#勘探线以北，-75m 水平以上矿体赋存条件，可采地质储量1199.76万吨分布情况和选用的采矿方法，生产能力确定为25万吨/年铁矿石进行验证。

1．按阶段可布置矿块数进行生产能力验证。

其计算方法如下：AN q k tZE =⋅⋅⋅-⋅1验算结果如表3-1。

表3-1 按可布矿块数的生产能力验证表经上述验证矿山达到生产能力25万t/a是可能的。

2．按经济合理服务年限验证年生产能力 其计算方法年63.267.0%)81(25%7376.1199)1(=⨯-⨯=-=E A Q T ρη，取26年。

式中：Q —可采的工业矿石量，万t ； η—矿石回收率，%； A —矿石年生产能力，万t ； ρ—废石混入量，%； T —矿山服务年限，a 。

E —地质影响系数，％上述验证结果符合小矿山服务年限要求根据以上两种方法结果确定矿山生产能力25万吨/年是合理的。

3.4 矿床开拓3.4.1矿区地形地质特征 云驾岭铁矿位于河北省武安市土岭乡云驾岭村，云驾岭矿体北与玉石洼矿体毗邻，公路横贯矿区。

矿区地处太行山东麓与华北平原的过渡地带。

地势北高南低，西高东低，云驾岭标高404.20米，一般地面高程为380米～390米。

区内地层大部分被第四系覆盖，土层厚2～10米，砾石层厚50～130米，矿区北部及南部见 有中陶统马家沟组灰岩；云驾岭东部（3#和6#勘探线的CK44和ZK909钻孔）揭露了石炭系页岩和砂岩层，厚度为30～50米。

区内两个矿体Fe 1、Fe 2 ,Fe 1矿体平均厚度4～5米，赋存标高50～86米，Fe 1矿体储量38.88万吨，平均品位58.3%，储量级别(333)D 级。

Fe 2矿体为主矿体，分布1#～14#勘探线间的灰岩与闪长岩接触带上，平均厚度14.5米，储量级别D 级，Fe 2矿体储量2602.21万吨，平均品位46.51%。

储量级别为D 级。

矿床埋藏深度50m ～-285m 间，矿石体重3.83吨/m 3。

云驾岭铁矿水文地质条件，矿区在地貌上处于缓坡丘陵地，地势西北高，东南低，地面标高为270米～415米。

区内含水层有寒武系，下奥陶，中奥陶系石灰岩，石炭系砂页岩和薄层灰层及燕山期闪长岩风化裂隙潜水层。

中奥陶系石灰岩含水系为铁矿床直接顶板。

矿区地下水主要补给源是大气降水；云驾岭铁地下水位在118米～132米范围之内；云驾岭铁矿矿坑涌水量预计-75米水平，枯水期0.84万m 3/d ，平水期1.02万m 3/d ，丰水期1.32万m3/d。

云驾岭矿体埋藏较深，由北向南缓角度倾没，矿体顶板为灰岩，稳固性较好，底板为闪长岩，稳固性能良好，矿体均赋存在地下水位以下，属影响因素多，开采技术复杂的矿体。

3.4.2地表移动界线的圈定由于云驾岭10#勘探线以北的矿体地表是云驾岭村庄和玉石洼铁矿生活区，在开采这一部分地下矿体时，地表不允许陷落。

本次设计选择了嗣后充填房柱采矿法。

一期工程期间不存在地表错动问题，故可暂不划定地表错动界线。

地表错动界线留待村庄和生活区搬迁而不需充填采空区时再行圈定。

根据现有竖井的位置比较靠近矿体的实际情况，竖井距采场较近，为确保竖井不受地下矿体开采的影响，需圈定保护主提升井筒的保安矿柱。

本设计按I类保护标准考虑，在距井筒周边20米之内为保护范围。

地表为黄土砾石层，设计错动角45°，黄土砾石层以下的奥陶纪灰岩和闪长岩其错动角为70°。

这样圈定的竖井保安矿柱矿量为13.8万吨。

详见各平面布置图。

另外25米水平主回风平巷与回风石门联接处需留保安矿柱，其矿柱矿量为2.09万吨，详见+25米水平阶段运输巷平面图。

以上保安矿柱在开采后期均可进行回采，回采后应立即充填采空区以保护地表建筑物。

3.4.3开拓方案根据武安市冶金矿山公司云驾岭铁矿目前现状，已掘的两条竖井已布置在1#勘探线附近。

一期工程开拓方案:利用已掘的两个竖井。

主竖井设计为双罐笼井，布置于1#勘探线以北，铁路专用线以南的山包上；回风井也布置在矿体西北1#勘探线以南，铁矿专用线以南（铁路现已拆除，改为公路），构成集中式布置的竖井开拓方案。

主竖井井口座标x=72976.499，y=12754.679，z=373.03。

主竖井设置2#单层双罐笼，净直径D=5米；延深至-75米标高，井深453米，（已掘至-30米）提升长度448米。

主竖井主要提升矿石、废石、升降人员、设备和材料，并兼作入风井。

井筒内安装一对1800×1150的2#单层罐笼，以及排水管，压风管、供水管、电缆及梯子间等。

井筒与各阶段布置方式，采用分散布置系统，即各个阶段均分别通过石门、井底车场与主竖井贯通。

各阶段采场采下来的矿石装入0.7m3矿车后，分别经各自阶段竖井井底车场，由主竖井罐笼提升至地表，各阶段的废石、设备、材料及人员亦由此竖井升降。

已形成的回风井布置于玉石洼矿区公路北侧，矿山铁路专用线以南，云驾岭铁矿西北，其井口座标x=72900，y=12490，z=382(地表高程)。

回风井已延深至+0米，井筒直径5米，已有提升设备，井筒全长382米。

风井内设梯子间及充填管道间，作为废石及安全出口。

通风系统为主竖井入风，风井回风的集中式通风系统。

该方案主要优点：1、地面公路易于连接玉石洼铁矿矿山公路，投产后往冶金矿山公司各选矿厂运送矿石方便。

2、工业场地布置比校紧凑，征地、搬迁、工农关系易于处理和解决。

3、竖井靠近矿体，减少了石门工程，可尽快通达矿体，能及早见矿。

4、主竖井施工条件好，黄土砾石层较薄，易于掘通，奥陶纪灰岩层也薄，主要为闪长岩对井筒掘进极为有利。

该方案主要缺点：在-75米以下二期工程中仍然使用该竖井时，除积压矿柱（23.865）外，其井下运输距离增加，致使井下运输费用增加。

二期工程开拓方案：在-75米布置一盲竖井至-250米，作为二期工程的主提升井，井口坐标x= 72458.5 ,y= 12619.1 ,z=-75 。

盲竖井设置2#单层双罐笼，净直径D=5米；为了缩短二期工程的通风线路，在地表的10线以南布置一条回风井，井筒净直径3米，从地表掘至-175米，井口坐标x= 71945 ,y=12193 ,z=361 ，作为二期工程的回风井。

二期工程设-100、-125、-150、-175、-200、-250米中段，-225设计为副中段，在-200与-250中段之间布置一条人行设备斜井， -225中段的矿石由溜井下放到-250水平外运。

3.4.4阶段高度及阶段运输平巷布置云驾岭铁矿为缓倾斜矿体，这类矿体阶段高度一般为20～35米，根据矿体赋存条件，用年产量及沿走向的回采进度计算，阶段高度为24.4～30.9m。

按阶段开拓和采准时间计算为22.4～30米；结合选择的采矿方法，坑内运输，阶段高度确定为25米。

阶段运输巷道采用单轨脉外运输巷道布置形式；详见+50米，+25米，0米、-25米、-50米、-75米各阶段平面布置图。

各阶段运输均采用ZK3-6/250型架线式电机车牵引YFC-0.7翻转车箱式矿车，运送矿石和废石至竖井井底车场；再由罐笼提升至地表，矿石运往地面矿仓（场）；废石运往废石堆场。

人员、设备、材料由竖井升降，再由井底车场经石门、阶段运输巷抵达工作面。

井底车场布置为单环形井底车场。

3.4.5排水系统云驾岭铁矿为大水矿床。

有突然涌水的可能，设计在-75米水平的水泵房及变电室联络道中，-75米水平的石门巷道中，设防水闸门，并布置有疏干硐室和疏水钻孔，硐室断面3×4 m2，开凿量912m3，疏水钻孔长3240米。

在-75米井底车场设置水泵房，水仓容积为4385m3，相当于10个小时以上的正常涌水量，-75米以上各阶段地下水均由-75米水泵站一次排至地表。

3.5 矿床开采顺序云驾岭铁矿共有两个矿体，矿体赋存条件简单，厚度变化小，且稳定，Fe1矿体分布于3#勘探线上，Fe2矿体为区内主要矿体，分布于1#～14#勘探线间灰岩与闪长岩接触带上的缓倾斜矿体，顶板为灰岩，底板为闪长岩。

10#勘探线以北的矿体呈背斜状，走向S12°E。