赵占国

摘 要：矿山可行性研究指在开采资源以及利用矿山资源时对其进行一个可行性分析、调研工作等。该文以宣化县盛德矿业有限责任公司的深部金矿开采为工程背景，在分析矿床开采技术条件的基础上，对矿山的开采方式、开采范围、采矿方法、生产系统及辅助生产设施、总图运输进行了设计与可行性分析。初步确定采用竖井开采方式，浅孔留矿法开采，给出了相应的提升、运输、通风、排水及通讯设备。

关键词：中小型 金矿 深部矿体 开采方案 可行性分析

中图分类号：TD8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）08（c）-076-02

1 宣化县盛德矿业概况

1.1 自然地理情况

该矿区位于宣化县县城55°方位，直距40 km。行政区划隶属于河北省宣化县东望山乡张全村管辖。矿区中心地理坐标：东经115°15′30″，北纬40°42′30″。矿区面积1.4942 km2。矿区至张小线有简易公路相通交通方便。地势北高南低区内海拔高度多在910 m以上，最高1073 m，最低910.6 m，相对高差为162 m。本区属海河流域永定河水系上游洋河的一个支流。本区属较干旱中温带大陆性季风气候。年平均气温5.7℃，一月平均气温-11.7℃，7月平均气温20.9℃。干旱少雨雨量多集中在7～8月份年平均降水量423 mm平均无霜期140天左右。

1.2 地层

区内出露主要地层为太古界桑干群和第四系覆盖层。

1.2.1 太古界桑干群水地庄组（Ars）

区内大面积出露。主要岩性为：角闪斜长片麻岩、黑云角闪斜长变粒岩、含榴角闪二辉斜长麻粒岩上部夹数层薄层状磁铁石英岩。

角闪斜长变粒岩：黑绿色粒状变晶结构块状构造主要矿物成分为斜长石、角闪石次要矿物为石英偶见辉石及黑云母。绿泥石化较普遍其他还有钾长石化、绢云母化等。

地层产状：170-220°∠52-79°。

1.2.2 新生界第四系（Q）

分布于地形低緩处及沟谷内。以黄色砂土、亚砂土及冲积物、残坡积物为主。

1.3 构造

区内发现有两条断裂构造（F1、F2、F3）均为小型断层产状70°∠71°地表见为0.5 m的破碎带坑道中未见。对矿体没有破坏作用。

1.4 矿体地质特征

矿床属中-低温岩浆热液金矿床。经过两个阶段的勘探（1985、1993年）和矿山自筹资金探矿到2011年区内共查明工业矿体27个全部赋存在q11、12矿化带中工业矿体呈脉状、透镜状产出单个工业矿体长几十米～近千米，厚0.2～2.7m矿体产状与矿化带基本一致分枝裂隙中充填的矿体走向近南北倾向东，倾角28～49°。现仅对近期矿山探矿发现的四个矿体（q11、12主05-Ⅰq11、12主05-Ⅱq11、12主08-Ⅰq11、12支1号矿体）进行可行性分析。

1.4.1 q11、12主05-Ⅰ号矿体

2005年矿山探矿发现分布在q11、12号主矿化带中位于Ⅰ-Ⅲ勘查线840～720m中段间由800 m、760 m、720 m中段平硐工程控制。矿体长253 m，斜深130 m，厚度0.85-1.5 m，平均0.93 m。金品位1.78～6.28（10-6），平均3.92（10-6）。赋存标高818～698 m。总体产状走向318°，倾向48°，倾角66-68°。

矿体目前720 m标高以上已基本采空。

1.4.2 q11、12主05-Ⅱ号矿体

2005年矿山探矿发现分布在q11、12号主矿化带中位于Ⅳ-Ⅶ勘查线840～720 m中段间由840 m、800 m、760 m、720 m中段平硐工程控制。矿体长385 m，斜深170 m，厚度0.45～2.70 m，平均1.11 m。金品位0.67～7.25（10-6），平均3.17（10-6）。赋存标高856～698 m。总体产状走向321°，倾向51°，倾角64～69°。

矿体目前720 m标高以上已采空。

1.4.3 q11、12主08-Ⅰ号矿体

2008年矿山探矿发现分布在q11、12号主矿化带中位于Ⅷ勘查线760～840 m中段间由760 m、800 m、840 m中段平硐工程控制。矿体长85 m，斜深95 m，厚度0.6～1.35 m，金品位0.3～8.53（10-6）平均4.99（10-6）。赋存标高738～840 m。总体产状321°，倾向51°，倾角67°。

矿体760m标高以上已采空。

1.4.4 q11、12支1号矿体

2009年矿山探矿发现分布在q11、12号主矿化带上盘的分枝裂隙中位于XVI勘查线两侧646-611 m中段间由646 m、611 m中段沿脉工程控制。长146 m，斜深86 m，厚0.1～1.69 m，平均0.77 m。金品位2.87～12.56（10-6），平均3.57（10-6）。赋存标高656-599m。总体产状由北向南走向348°渐转为9°，倾向东倾角28-49°。

2 宣化县盛德矿开采可行性分析

2.1 矿床开采方式

矿山为经营多年的老金矿原设计采用竖井-盲斜井-平硐联合开拓地下开采。采矿方法主要为浅孔留矿法在支脉局部采用全面法。部分地段采用残采和探采结合的方法尽可能的回采原有设计允许留设的矿房、矿柱等。

q11、12主05-I、q11、12主05-II、q11、12主08-I矿体呈脉状或透镜状沿走向及倾向较稳定倾角67°左右。由40m段高的沿脉平硐或穿脉平硐控制。属极倾斜薄矿体。

q11、12支1矿体呈透镜体。沿走向及倾向较稳定倾角28-49°平均40°。

地下开采优势明显因此选择地下开采方式。

2.2 矿床开采范围

本次设计开采矿区范围内的q11、12主05-I、q11、12主05-II、q11、12主08-I矿体、q11、12支1号矿体。设计采矿标高500～700m。本次设计利用（122b+333）矿石储量6×104tAu金属量：219 Kg。平均品位Au3.65g/t。

（122b）矿石量1.2×104tAu金属量：44 Kg。平均品位Au3.77 g/t。

（333）矿石量4.8×104tAu金属量：175 Kg。平均品位Au3.77 g/t。

2.3 采矿方法

采矿方法的选择取决于矿体产状、矿岩稳固性及矿山总体装备水平、生产规模。

该矿主矿体具有急倾斜薄矿体的赋存特征和开采技术条件结合现有的采掘装备水平综合论证确定采用浅孔留矿法作为主要开采方法。当支1号矿体的倾角变缓、厚度变薄时则改用全面法开采全面法使用比例为17%。

2.4 生产系统

2.4.1 矿井提升

提升容器的选择。盲斜井设计均初选JTP-1.2×1.0型单绳缠绕式提升绞车该提升绞车最大静张力为30 kN电机功率75 kW。盲斜井井口安装安全门斜井装备“一坡三挡”等设备。

根据矿石量提升斜长等参数主斜井采用单钩矿车组提升系统。选用JTP-1.2矿用提升绞车 电动机型号YR315M-6功率75 kW。每次提2辆0.5 m3翻斗车。

由于该矿矿体走向较长，约2.5 km长，故约400～800 m设计一条斜井经计算斜井提升能力为3万t/a。可以满足矿山年产2万t的要求。

为确保矿山安全生产距井口25m处的井筒内由现场自行设置捞车器并设置完善的声光信号系统。

2.4.2 矿井通风

（1）矿井风量及风阻。

风井的风量：33.378 m3/s

矿井负压：1770.72 Pa

计算风量Qj=38.38 m3/s

计算风壓Hj=1970.72 Pa

（2）主扇选择。选用1台DK40-№16型矿用节能风机每条风井配置1台能满足井下风量和负压的要求。风机性能规格（见表1）。

为确保独头掘进工作面和阻力大的采矿作业面有足够的新鲜风流矿山配JK58-1No3.5局扇8台（其中2台备用）辅助通风。

为抑止粉尘采用湿式凿岩；装矿及其他产尘点采用喷雾洒水；巷道壁定期清洗。备用相同功率电机1台该风机为双向通风机当需要反风时反转电机即可实现反风。

（3）局扇选择。对粉尘浓度大的作业地点及通风困难的独头掘进巷道、采场等在利用主扇的基础上使用局扇进行辅助通风。

根据这些掘进工作面的通风距离和所需风量可供选用的局扇型号有：JK58-1No3.5局扇风量3.0 m3/s风筒直径Ф350 mm送风距离100 m电机功率5.5 kw。

2.4.3 矿井排水

设计依据：根据井下日常涌水量30～42 m3/d采用三倍法预测最大涌水量126 m3/d排水高度480 m井下在500 m设计水仓利用现有700 m两个水仓井下水经500 m、700 m两级泵站接力排至地表进行排水设备的选型。

700 m泵房选择D46-50×7离心泵2台流量33 m3/h扬程394 m电机功率75 kW和D85-45×7离心泵1台，排水管路采用两条无缝钢管管径Φ50×3.5 mm管路经由竖井至地表高位水池。正常排水时一条管路工作一条管路备用最大涌水量时两条管路同时工作回水全部排入地表高位水池。

580 m泵房选择D46-50×7离心泵3台流量33 m3/h扬程394 m电机功率75 kW排水管路采用两条无缝钢管管径Φ50×3.5 mm管路经由斜井至700 m水仓。正常排水时一条工作一条备用，最大涌水量时两条同时工作。

2.5 辅助生产设施

（1）供电。矿山用电来自宣化县供电公司小吴营变电站10 kV高压输电线已经架设至矿区。1020 m平硐附近设变电所一座所内设置主变压器、计量柜、配电柜柜内设有隔离开关、负荷开关、自动保护继电器等井下负荷通过隔离变压器、电缆送入井下。

矿山变电所电容柜在低压侧集中无功补偿补偿后功率因数达到0.95。

750 m中段分别设配电间为井下水泵局扇以及照明等供电。

矿山已有250 kV变压器1台中性点接地通过低压架空线向地面设备供电。

设隔离变压器325 kVA变压器1台通过主竖井电缆向井下设备供电。该矿为地下开采矿山主竖井提升机和排水泵为Ⅰ级负荷矿山在井口配备200GFQ（200 kW）柴油发电机作为备用电源。

矿变电所以放射方式配电井下主运输巷道照明电压220V采掘工作面照明电压36V。

（2）通讯。根据生产和行政管理的需要全矿设行政管理电话和调度电话等通讯设施。矿山设程控电话2部分别安装在生活区及办公室构成对外联络的通讯网。为保证生产管理及应急通讯方便快捷设计安装一部型号为HD262型磁石交换机作为生产调度总机与井下重要岗位联系从而构成内部通讯网。

2.6 总图运输

本次设计该矿由：采矿坑口、废石场、生活福利设施及地表防洪工程等车间、部门组成。

3 结语

在分析矿床开采技术条件的基础上，对矿山的开采方式、开采范围、采矿方法、生产系统及辅助生产设施、总图运输进行了设计与可行性分析。初步确定采用竖井开采方式，浅孔留矿法开采，给出了相应的提升、运输、通风、排水及通讯设备。有待在今后的初步设计中做进一步深入的研究与论证，以确保矿山安全、经济、高效地开发利用矿产资源。

参考文献

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