I 11.1建設項目依據的批準文件和相關的合法證明 1.2國家有關安全生產的法律、法規、規章 1.3主要技術標準、規范、規程 1.4其它設計依據 6 72.1礦山概況 72.2設計概況 2.3安全設施投資 3礦區地質對礦床開采安全的影響因素 3.1礦區地質 3.2礦區水文地質 3.3礦區工程地質 3.4礦區地質災害 4礦床開采安全可靠性分析 4.1開拓系統 4.2采礦方法 4.3提升系統 4.4通風與防塵系統 4.5井下排水及排泥系統 4.6運輸系統 4.7充填系統 4.8爆破作業 4.9井下炸藥庫 4.10聯合開采礦山安全對策措施 Ⅱ4.11特殊開采條件下的安全對策措施 5安全避險“六大系統” 5.1礦山監測監控系統 5.2井下人員定位系統 5.3緊急避險系統 5.4壓風自救系統 5.5供水施救系統 6.6通信聯絡系統 6總平面布置安全可靠性分析 6.1礦床開采錯動范圍圈定 6.2工業場地選址及布置 6.3建筑物防火距離 6.4排土場 6.4.1排土場選址 6.4.2排土場容積 6.4.3設計參數 6.4.4排土工藝 6.4.5排土場安全防護距離 6.4.6排土場防洪與照明 6.4.7排土場監測 6.4.8排土場安全對策措施 6.5炸藥庫安全措施可靠性分析 7供配電及機械安全可靠性分析 7.3提升機控制系統 7.4機械設備 8供排水系統安全可靠性分析 9.1安全管理機構及安全教育培訓 9.2安全管理制度 9.3保健輔助設施 9.4礦山救護 10.1工業場地總體布局與地表運輸 10.2礦山開采對周邊山體影響的對策措施 10.3自然條件對礦山的影響的對策措施 10.4生產工藝 10.5通風系統 10.6防、排水系統 10.7地下運輸系統 10.8廢石場 10.9防火措施 10.10供、配電(含防雷裝置)系統 10.11壓風系統 10.12安全管理 10.13其他安全對策措施 H11設計依據1.1建設項目依據的批準文件和相關的合法證明1、企業法人營業執照2005年6月16日，祿勸錕華礦業有限公司在昆明市祿勸縣工商行政管理局注冊并依法取得企業法人營業執照。發照機關：昆明市祿勸縣工商行政管理局注冊號：530128100001085營業期限：自2005年6月16日至2019年9月20日企業名稱：祿勸錕華礦業有限公司住所：祿勸縣屏山鎮煙草路(吉興路40號)法定代表人姓名：李明華2、中華人民共和國采礦許可證2012年7月15日，祿勸錕華礦業有限公司依法換發了中華人民共和國采礦許可證。發證機關：云南省國土資源廳采礦權人：祿勸錕華礦業有限公司地址：祿勸屏山鎮秀屏路北段礦山名稱：祿勸錕華礦業有限公司上坪子鐵礦經濟類型：有限責任公司開采礦種：鐵礦開采方式：地下開采2礦區面積：2.1608平方公里開采深度：1400～880米有效期限：叁年，自2011年11月24日至2014年11月24日1、中華人民共和國主席令(2007)第65號，《中華人民共和國勞動合同法》;2、中華人民共和國主席令[2002]70號《中華人民共和國安全生產法》;3、中華人民共和國主席令[1992]65號《中華人民共和國礦山安全法》;4、中華人民共和國勞動部令[1996]4號《中華人民共和國礦山安全法實施條例》;5、全國人大常委會1996年8月29日修正的《中華人民共和國礦產資源法》;6、中華人民共和國國務院令[1994]152號《中華人民共和國礦產資源法實施細則》;7、中華人民共和國國務院令[2004]397號《安全生產許可證條例》;8、《非煤礦山企業安全生產許可證實施辦法》,國家安全生產監督管9、《非煤礦礦山建設項目安全設施設計審查與竣工驗收辦法》,國家安監局第18號令；10、《中華人民共和國職業病防治法》,(中華人民共和國主席令第52號，2011年12月31日施行);11、國家發展和改革委員會，國家安全生產監督管理局關于加強建設3項目安全設施“三同時”工作的通知，發改投資[2003]1346號；132、《建設工程安全生產管理條例》,中華人民共和國國務院令第39315、《特種設備安全監察條例》,中華人民共和國國務院令(第54916、關于印發《金屬非金屬礦山企業職業安全健康管理體系實施指南》的通知(安監管技裝字[2003]97號);17、關于加強非煤礦山安全整治工作的意見(安監管字[2002]29號);18、云南省實施《中華人民共和國礦山安全法》辦法(云南省人大常委會1994年6月2日修正);19、全國人大常委會2008年10月28日修訂通過的《中華人民共和國消防法》;20、《云南省礦山建設工程安全設施設計審查和竣工驗收規定》(云南省政府第8次常務會于1998年9月11日通過);21、云南省安全生產監督管理局關于辦理非煤礦山安全生產許可證延22、《云南省安全生產監督管理局關于進一步加強非煤礦山和尾礦庫安全生產行政許可工作的通知》(云安監管[2009]35號)。23、《生產經營單位安全培訓規定》,國家安全生產監督管理總局(總局令第3號);424、《工傷保險條例》,中華人民共和國國務院令(第375號);25、《勞動保障監察條例》,中華人民共和國國務院令(第423號);26、《關于特種作業人員安全技術培訓考核工作的意見》,(安監管人字[2002]124號);27、《生產經營單位主要負責人、生產管理人員及其他從業人員安全(安監管人字[2002]123號);28、《國家安全生產總局關于認真開展金屬非金屬地下礦山機械通風專項治理工作的通知》,國家安全生產監督管理總局(安監總管一[2007]2329、《關于加強金屬非金屬礦山安全基礎管理的指導意見》,國家安全監管總局(安監總管一〔2007〕214號);30、《云南省安全生產監督管理局轉發金屬、非金屬地下礦山安全避險六大系統安裝使用和監督檢查暫行規定的通知》,云安監管【2010】22831、《國家安全監管總局關于切實加強金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”建設的通知》(安監總管一[2011]108號)。32、《國家安全監管總局關于印發金屬非金屬礦山建設項目安全專篇編寫提綱等文書格式的通知》(安監總管一[2012]45號);1.3主要技術標準、規范、規程56、《污水綜合排放標準》(GB8978-1996);9、《采礦設計手冊》,中國建筑工業出版社，1987;10、《采礦手冊》,中國冶金工業出版社，1999.9;11、《金屬非金屬礦礦山安全》,湖北科學技術出版社，2003.11;12、《生產過程安全衛生要求總則》(GB12801-2008)13、《礦山電力設計規范》(GB50070-2009);14、《工業企業總平面設計規范》(GB50187—2012);15、《建筑設計防火規范》(GB50021、《工業企業照明設計標準》(GBJ50034—92);22、《工業企業設計衛生標準》(GBZ1-2010);23、《工業場所有害因素職業接觸限值》(GBZ2-2007);24、《作業場所空氣中呼吸性巖塵接觸濃度管理標準》(LD41—92);25、衛生部、原勞動部、總工會等頒發的《職業病范圍和職業病患者處理辦法的規定》;26、《工業企業廠界噪聲標準》(GB12348-2008);28、其它有關的國家及行業標準、規范。61、2012年8月，云南省地質礦產勘查開發局八一四隊，《云南省祿勸縣上坪子鐵礦資源儲量核實報告》;2、2012年10月，貴州新思維礦業工程設計評估有限公司《祿勸錕華礦業有限公司上坪子鐵礦V7、V8礦體采礦工程開采設計》。72工程概述2.1.1建設單位簡介項目建設單位：祿勸錕華礦業有限公司項目建設地址：祿勸縣皎西鄉經營范圍：銅、鐵、磷、鉛鋅、鈦礦購銷、過鎊服務；鐵礦開采。2.1.2礦區自然概況礦區地處祿勸縣最北部，金沙江峽谷地區，懸崖絕壁，山勢巍峨，總礦區北面通過，江面寬100～300米，深59.5～62米，水位差16.22米，流速1.5～2.0米/秒。皎平渡江面開闊，流速稍慢，是小木船和小貨輪渡口。礦區海拔860～1440米左右，相對高差580米。最高點海拔標高為1440米，位于礦區南西；最低點位于祿勸上縣坪子鐵礦采礦權北西，海拔860礦區為荒草地及稀疏的松林和灌木叢所覆蓋，礦區植被覆蓋率較低。有少量低緩的山間凹地多為當地群眾的農田和耕地。當地農作物主要有水稻、玉米、大豆、薯類等；經濟作物有甘蔗、烤煙、花生等。礦區屬亞熱帶季風氣候，由于地面起伏較大，氣候呈垂直帶狀變化。7月為最熱月份，平均氣溫21.1℃;1月為最冷月份，平均氣溫7.8℃。年平均氣溫15.6℃,其中最高氣溫31.5度，最低氣溫0.5度。5～10月為雨季，11月～次年4月為旱季，年平均降雨量964.9毫米。礦區居住居民主要為彝族、苗族、回族、漢族、傣族等。彝族、苗族8多居山區，漢族多居壩區，傣族則分布在江邊一帶。礦區經濟基礎薄弱，屬云南省級貧困地區。2.1.3礦區交通位置祿勸錕華礦業有限公司上坪子鐵礦礦區位于祿勸縣城正北方向，直距約76km,行政區劃隸屬云南省祿勸縣皎西鄉管轄。礦區地理坐標為：東經公里，開采標高：1400～880m。礦區交通較便利，礦區至皎西鄉21km,皎92.1.4礦山開采現狀上坪子鐵礦從2007年1月開采至今，主要開采2006年核實的V1、V2、V5及V6共4個礦體，礦山經過多年的連續生產，上述礦體已基本開采完畢。祿勸錕華礦業有限公司累計投入資金約5000余萬元，總收入約8000萬元，礦山具良好的經濟效益。礦山采用地下開采，采礦方法為分段鑿巖階段礦房嗣后充填采礦方法，采礦方法使用比較規范。本礦山的礦、巖都較為穩固，根據現場踏勘調查，井下回采時采空區最大曝露面積達300m2左右，礦區地表未發現采空區坍塌等情況。井下排水設施良好，采空區內和中段平巷無積水現象。礦山在生產過程中同時在礦區范圍內積極開展了探礦，在礦區的中部發現了隱伏的V7、V8礦體。共施工有水井灣12坑風井、水井灣12坑二個坑道，其中：水井灣12坑風井，硐口標高1008.5m,工程斷面規格2.0m×2.0m,長度約210m;水井灣12坑，硐口標高1022.71m,工程斷面規格2.0m×2.0m,長度約300m。總探礦工程量約510m,三個工程均揭穿根據現場踏勘及業主的介紹，以上探礦坑道僅在穿過斷層及破碎帶地段進行了木支護，坑道保存完好，坑道內無積水。祿勸錕華礦業有限公司祿勸縣上坪子鐵礦礦區范圍礦區范圍共由10個拐點圈定，礦區面積2.1608km2,見表2-1。表2-1礦區范圍拐點坐標表點號地理坐標北京54坐標系，3度帶西安80坐標系，3度帶東經北緯XYXY礦1礦2礦326°10'23”26°1016”礦526°1016”礦6礦7102°14'3”26°1033”礦8102°14'3”26°10'29”26°10'29”26°10'31”礦區面積：2.1608km2根據祿勸錕華礦業有限公司上坪子鐵礦保有資源量和開采技術條件，并參照礦山采礦許可證的生產規模，礦山的設計規模為5.00萬t/a(原礦石)。2.2.3服務年限及工作制度礦山服務年限：礦區范圍內設計采出礦石量為19.2萬t,按5.0萬t/a的生產規模計算，其生產年限為3.8年。根據礦山基建進度計劃表，礦山基建時間為0.5年，則礦山的服務年限為4.3年。礦山工作制度：礦山每年工作300天，每天二班，每班8h。位于995m以上，開采985m～995m礦體不經濟，因此確定995m為該礦體的最低開采標高。礦區地形最低標高低于礦區的最低開采標高，整個V7、V8礦體可采用平硐開拓，因此設計V7、V8礦體的開拓系統為平硐開拓。V7、V8礦體現有水井灣1008m、1022m二個坑道，根據現有巷道的分布位置，由于高程與設計的分段巷道和中段巷道高程相差較大，不適合作為礦山的采準、開拓巷道，本設計不再利用，進行封閉處理。V7、V8礦體劃分為：995m一個中段和1055m一個回風中段。根據巖石力學、地壓理論和開采技術條件分析，該礦V7、V8礦體厚度8.89m～9.98m,礦體平均傾角60°,為急傾斜中厚礦體；含礦巖體頂底板巖石全為輝綠巖，礦區內的探礦巷道局部出現冒頂，小范圍坍塌，但整體來說坑道揭露的巖石相對較穩定，坍塌現象較少，基本無需架木支護，不支護段長最長200m,工程穩固性較好。根據礦體賦存條件，充填法回采成本高、生產能力低的，采用充填法不適合礦山的生產實際；礦體和頂底板巖石穩固，崩落法貧、損指標較高，采用崩落法也不適合礦山的生產實際。另考慮到V7、V8礦體為中厚礦體，不宜采用淺孔鑿巖，因此，設計采用分段鑿巖階段礦房嗣后充填采礦方法較為適宜。分段鑿巖階段礦房嗣后充填采礦方法技術成熟，工藝相對簡單，比較適合本礦山使用。根據《金屬非金屬礦山安全規程》(GB16423-2006)規定，結合本礦開拓、采礦等條件，為保證井下生產安全，設計確定采用機械通風。為提高通風效果，設計采用抽出式的通風方式。根據礦床的賦存特點、地形地貌和礦山設計通風系統，結合設計所推薦的開拓運輸系統和采礦方法，生產系統的通風系統敘述如下：995m中段采用抽出式機械通風。新鮮風流由995m中段平硐口進入，通過中段平巷、穿脈運輸巷道、人行材料井、回采進路到達采場工作面，洗刷工作面后，污風經局扇抽至1055m回風巷道，最后經主風機抽出地表。開拓系統最長通風線路為：開采995m中段時，新鮮風流從995m主平硐進入，經995m中段平巷、人行材料井、1055m回風平巷，最后由主通風機抽出地表。為及時排出獨頭工作面和采場的鑿巖爆破煙塵等有毒有害氣型局扇輔助通風。局扇按需要布置在離工作面附近10m的安全位置處。2.2.7礦山供排水礦山生產、生活供水水源為礦區附近的山間溪流和山泉水，經水泵抽取至高位水池并凈化處理后，再輸送到各生產、生活用水點。水量及水質能滿足礦山生產、生活的要求。根據《金屬非金屬礦山安全規程》井下消防和供水的有關規定，設計在礦山開采移動線外，新建生產高位水池一個，礦山生活用水量15m3d,生產用水量為25m3'd,包括消防用水在內，高位水池容積為150m3。為保證井下供水水壓要求，高位水池池底標高為1065m。高于坑內主要鑿巖用水點10m,完全可以滿足坑內鑿巖水壓的要求。礦區地表水系為金沙江及其支流，距離V7、V8礦體較遠，且在礦體最低開采標高以下，對礦山的開采影響不大。礦山采用平硐開拓，且礦體位于當地浸蝕基準面以下，涌水量較小。礦山各個中段平巷內均設有水溝，坡度為3‰,中段內的生產用水及井下涌水均可通過巷道一側的水溝自流排出地表。1、礦石運輸V7、V8礦體各中段采下礦石裝入新天力7YP-1150D8農用車后運往選2、廢石運輸廢石運輸系統同各礦體運輸系統一樣，廢石運出地表后直接由汽車運至地表排土場。坑內最大耗氣量為27.26m3/min,設計選用1臺型號為LW-30/4空氣壓縮機，礦山原有空壓機作為備用。主風管自空壓機站接出后，沿地表地形敷設至V7、V8礦體各個平硐口，再從平硐口進入生產中段，最后由支管進入各個需用壓氣工作面。主風管為φ110×4mm無縫鋼管，向各中段敷設，進各個采場的支管為φ57×3.5mm無縫鋼管。祿勸縣供電所引出的祿勸至皎西鄉10kV高壓線“T”已接至礦山變壓器，礦山現已架設S11-500kVA-10kV/0.4kV型變壓器1臺。電力變壓器選用礦山原有的S11-500kVA-10kV/0.4kV變壓器，容量為500kVA。礦山用電設備總裝機容量為366.5kw,其中工作容量為239kw。有功功率為206.5kw,無功功率為123.61kw,視在功率為242.6kw。礦山年電耗為625500kwh,單位耗電量為12.51kwh/t。礦山井下主扇風機為一級負荷，其他負荷均為二級負荷。用戶自然功率因數為0.82,根據供電部門要求及節能的需要，供電系統采取無功補償方式，補償容量為80kw。補償后功率因數為0.92,滿足規2.2.11通信及信號礦山已接通移動通訊網絡，通訊除利用手機外，配置礦山調度電話交換機，實現礦山井上、井下調度通訊。2.2.12礦區總平面布置祿勸錕華礦業有限公司上坪子鐵礦為一已開采多年的老礦山，已建的生產及生活設施已較為完善，原礦部辦公室及生活場地布置在礦區西北部的撒皎公路旁，分別設置了辦公室、職工宿舍、食堂、生活水池及廁所等設施。這些建筑物還在使用壽命范圍內，在本次設計中可以繼續利用，但在以后生產過程中，應對相應設施注意修繕和維護。根據礦山的生產特點及礦區地形條件、交通條件、采礦工程布置情況以及礦山已有辦公和生活場地，本次設計在995m平硐口附近位置新增坑口值班室、簡易工房、坑口礦倉等。工業場地通過礦區道路與外部連接。排土場：綜合考慮礦區地形條件和各平硐的位置，以靠近硐口縮短運輸距離為原則，V7、V8礦體排土場設置在995m平硐附近的山谷處，堆積標高為982m～992m。高位水池：設計在1055m回風平硐口的東部標高1065m處新建高位水池一座，礦山生活用水量15m3d,生產用水量為25m3d,包括消防用水在內，高位水池容積為150m3。為保證井下供水水壓要求，高位水池池底標高為1065m。高于坑內主要鑿巖用水點10m,完全可以滿足坑內鑿巖水壓的要求。爆破器材庫：礦山已建的爆破器材庫位于礦區的中南部，設計炸藥貯存量6000kg,雷管貯存量6000發。該庫距離采場最近點直線距離500m以外，位于安全距離范圍之外。礦山工業場地主要建、構筑物均布置在巖石移動線外。2.2.13礦山基建經基建進度計劃編制，礦山總基建工程量為1146m/5307.5m3。本礦新開拓的井巷工程量較大，但可多工作面同時進行；礦山前期生產工作的設備、輔助工業設施可充分利用，增加的工業設施主要是井口礦倉和值班室。礦山基建井巷施工的平行工作面數大部分時間為2個，基建施工時間為6祿勸錕華礦業有限公司上坪子鐵礦總投資為1067.33萬元。其中建設投資827.05萬元，利用原有資產86.50萬元，建設期利息0.00萬元，流動資金153.79萬元。總成本費用(含稅)758.15萬元/a,單位礦石采礦制造成本為107.95元/t。經營期平均銷售收入1106.25萬元/a(含稅)、增值稅125.69萬21.41%,項目投資財務凈現值萬元(I=13%)為147.78萬元。從財務評價分析，祿勸縣上坪子鐵礦礦山建設投資具有較好的經濟效綜合技術經濟指標見表2-3。表2-3礦山綜合技術經濟指標表項目名稱單位數量備注1核實保有資源量122b+333類資源量萬t平均品位%其中122b資源量萬t品位%333資源量萬t品位%礦石體重二采礦1開采方式地下開采2開拓方式平硐開拓3采礦方法分段鑿巖階段礦房嗣后充填采礦方法4采出礦石量萬t5采出礦石品位%6萬t/a57礦山服務年限a含0.5a基建期8采礦損失率%9采礦貧化率%8工作制度天/年班/d2h/班8三供電裝機容量工作容量有功功率無功功率視在功率年電耗四供水五勞動及勞動生產率1在冊職工人數人生產性人員人管理性人員人32實物勞動生產率工人實物勞動生產率t/人·d全員實物勞動生產率t/人·d3工資總額萬元/a六投資及資金籌措1項目總投資萬元利用原有資產萬元新增建設投資萬元建設期利息萬元0流動資金萬元2國家考核項目總投資萬元利用原有資產萬元建設投資萬元建設期利息萬元0鋪底流動資金萬元3資金籌措項目資本金萬元利用原有資產萬元用于建設投資萬元用于流動資金萬元債務資金萬元用于建設投資萬元0用于建設期利息萬元0用于流動資金萬元4單位產品投資單位產品項目總投資元/t單位產品國家考核項目總投資元/t單位產品建設投資元/t七成本及費用1總成本費用(不含稅)萬元/a2總成本費用(含稅)萬元/a其中：制造成本萬元/a管理費用萬元/a財務費用萬元/a營業費用萬元/a3單位制造成本元/t.礦4單位產品成本費用元/t八銷售收入、稅金、利潤1銷售價格鐵礦石元/t2銷售收入(含稅)萬元/a3銷售收入(不含稅)萬元/a4增值稅萬元/a5銷售稅金及附加萬元/a6利潤總額萬元/a7所得稅萬元/a8凈利潤萬元/a9法定盈余公積金萬元/a任意贏余公積金萬元/a九盈利能力所得稅后所得稅前1項目投資財務內部收益率%2項目投資財務凈現值(I=13%)萬元3項目投資投資回收期(含技改期0.5年)a4項目資本金財務內部收益率%5項目資本金財務凈現值(I=15%)萬元6總投資收益率%7資本金凈利潤率%十清償能力1資產負債率(平均)%2流動比率(平均)%3速動比率(平均)%十一盈虧平衡點1產量2生產能力利用率%2.2.15利舊工程V7、V8礦體現有水井灣1008m、1022m二個坑道，根據現有巷道的分布位置，由于高程與設計的分段巷道和中段巷道高程相差較大，不適合作為礦山的采準、開拓巷道，本設計不再利用。對于不再利用的地質探礦坑道和廢棄巷道，設計采取封閉充填等安全措施進行處理。2.3安全設施投資為保證礦山安全生產，必須進行安全設施的投入，礦山在進行經濟預算時必須預算安全專項資金。礦山主要安全設施包括：地面排土場攔碴壩體建設、地面消防水池、地面防洪截水溝、危險地段安全警示標志、坑內低壓變流設備、信號燈、排水溝、防洪設施、通風除塵設備、井口及不穩固地段支護、工人勞保用品、職業培訓、空區管理專項投入等。礦山安全設施投資概算為149.2萬元，占項目建設總投資(1067.33萬元)的13.98%。安全專項投資概算見表2-3。概算資金(萬元)備注1排土場攔渣壩體2高位水池3地面防洪截水溝4安全警示標志5勞保用品6安全教育培訓7其他安全設施(六大系統)8合計3礦區地質對礦床開采安全的影響因素3.1.1礦區地質特征礦區地層按由老到新的順序簡述如下：(1)黑山頭組(PtKnhs):未見底，淺黃、紫灰色條帶狀火山碎屑巖。(2)美黨組：共劃分為五段①美黨組一段(Pt?Knm1):未見底，其厚>1600米，下部白色中至厚層石英砂巖；中部灰黑色千枚狀板巖夾灰色薄層狀石英砂巖；上部為紅色、黑色千枚巖、板巖，局部硅化。②美黨組二段(Pt?Knm2):厚50～500米，灰色、棕色薄至中厚層狀泥砂質白云巖及白云質砂板巖。③美黨組三段(Pt?Knm3):厚200～400米，上部灰色鈣質板巖、灰綠色巖具韻律層理；中下部鈣砂質板巖夾白云巖透鏡體。④美黨組四段(Pt?Knm3):厚200～400米，灰、黑色炭硅質板巖，灰綠色砂板巖，局部夾白云巖透鏡體。⑤美黨組五段(Pt?Knm3):厚>350米，紫紅色及黑色含鐵砂質板巖，底部0～40米為暗灰、紫紅色、白色白云巖。(3)因民組①因民組底部角礫巖段(Pt?Kny):灰-灰黑色角礫巖，棱角狀，棱角分明，角礫成分主要有硅質巖或強硅化灰巖，粒度2-15mm,膠結物由部分綠泥石、石英、鐵泥質、重結晶絹云母、白云石、少量方解石等組成，呈孔呈塊狀，層理不明顯，厚度>120米。③因民組上段(Pt?Kny2):厚65～113米，紫色泥砂質白云巖夾板巖，為區內主要鐵、銅含礦層。(4)落雪組①落雪組下段(Pt?Knl'):厚度20～30米，黃白色中～薄層狀含砂質白云巖，夾泥、砂質薄層，以水平層理為主，普遍具銅礦化。I:Pt?Knl21:厚150米，青灰色厚層狀砂質白云巖，具波狀層理，層間夾燧石條帶及斑狀，普遍見疊層石，顏色呈青色至灰色漸變過渡。Ⅱ:Pt?Knl22:厚28～37米，黃白色中厚層狀泥質白云巖，夾薄層泥質條帶及少量燧石條帶，水平層理，向下遞變為青灰色，具有弱銅礦化。Ⅲ:Pt?Knl23:厚度大于60米，青灰色塊狀硅質白云巖，具波狀層理，普遍夾燧石條帶及迭層石，含少量黃鐵礦零星分布。(5)鵝頭廠組(Pt?Kne):厚度大于50米，絹云板巖。(6)澄江組(Zac):厚度不清，紅色礫巖、長石石英砂巖。(7)陡山沱組(Zbd):厚度不清，礫巖、砂巖、頁巖夾薄層白云巖，局部含鐵、銅。(8)燈影組(Zbdn):厚度不清，白云巖，含脈狀鉛、鋅、銅礦化。(9)第四系(Q):厚0～10米，未分類型，區內以松散殘坡積、洪沖積礦區內未發現大的褶皺構造，僅發育局部小褶曲。礦區斷裂發育，主要有北北東、北北西和近東西向的斷裂。大小出露20余條斷層，規模較大的皎平大斷裂(F1)控制了礦區東部邊緣，區內較大的斷層還有F2、F3、F4、F5等四條，其它斷裂規模較小，斷距也較小，很少橫切礦體。皎平大斷裂(F1):位于礦區東部，圖幅出露長度大于1000m,傾向267°,傾角75°,屬壓扭性斷層。斷裂下盤可見因民組、美黨組一段及澄江組，上盤可見美黨組、澄江組及輝綠巖體。F2:位于礦區北東角，區內出露長度大于900m,傾向68°,傾角85°,屬壓扭性斷層。斷裂上盤為因民組，下盤有因民組、落雪組及輝綠巖體。F3:位于礦區東部，出露長度約580m,走向近東西向，傾向北，傾角50°,屬壓扭性斷層。斷裂上盤為因民組，下盤有因民組、落雪組及輝綠巖體。F4:位于礦區東部，出露長度約520m,傾向285°,傾角82°,屬壓扭性斷層。斷裂下盤為落雪組，上盤有因民組、美黨組，斷裂南延被燈影組覆蓋。F5:位于礦區中部，出露長度大于1500m,傾向345°,傾角78°。斷裂上盤全部為輝綠巖體，下盤為美黨組一段，向西被兩條小斷層錯斷。F6:位于礦區北部，圖幅出露長度大于261m,走向北西，傾向北東，傾角75°,屬于層間斷裂，向東未切穿因民組地層。其它小斷層，橫切、斜切或平行地層走向者都多為剪切性質，閉合，它們對礦體的連續性很少破壞。總體來說礦區近東西向的斷層被近南北向的斷層錯動，錯距長短不等，礦體產于兩種斷裂的交匯地帶。其它小斷層，橫切、斜切或平行地層走向者多為平移性質。由以上斷裂引起，派生的次級不同方向的斷裂，數量，規模小，多以北北西方向為主，次有北西向，張性、剪性均有，多切割地層，使區域構造復雜化。區域上巖漿活動強烈，主要為基性侵入巖，屬晉寧期產物，其產狀以巖床為主，次有巖墻、巖脈，其形成與構造有關，巖床多見于褶皺構造發育地段，巖墻、巖脈與斷裂有關。礦區內出露大面積的輝綠巖、輝長巖，主要分布在礦區東、西及中部地區，其邊界受斷裂控制或被第四系覆蓋。由于熱動力作用，區域上地層及巖漿巖都不同程度地產生了變質作用。按巖漿巖的不同產狀、巖性及變質程度分述如下。(1)與褶皺有關的基性侵入巖：分布于褶皺軸部及翼部，多為巖床。主要巖性為輝綠巖、輝長巖，巖體較大，灰綠色中-粗粒結構。主要巖體有花山、太平河、付星田、船房后山、牛照及筆架山巖體。(2)與斷裂有關的基性侵入巖：分布于各類斷裂構造邊部，以巖墻及巖脈為主，形態復雜。巖性以輝綠巖為主，次有輝綠輝長巖、斜長巖及閃長巖，蝕變弱，以碳酸鹽化為主，次有綠泥石化及黑云母化。輝綠巖局部伴有條帶構造，巖體較多，其中主要有菜園子、皎平溝及洪門廠巖體等。(3)晚期巖脈：出露不多，多呈1-5cm厚的巖脈，延伸穩定，巖性為綠色、黃綠色細晶質的輝綠玢巖及煌斑巖等，主要見于筆架山新廠、水爬巖及皎平等地。礦區產出灰綠色、暗綠色塊狀中粗晶蝕變輝綠巖，巖石具殘余輝綠結構，綠泥石化、碳酸鹽化及局部鈉長石化等蝕變強烈，主要礦物成分為斜長石(60-70%)、黑云母(0-10%)、白云石及方解石(0-6%)、電氣石、銳鈦礦和少量的赤鐵礦、石英，次有角閃石及少量殘余的輝石。據巖石化學分析結果(表2-1),與戴里的標準輝綠巖對比，具有Fe?O?、Na?O略高，且Na?O大于K?O的特點。輝綠巖整體呈近東西向分布，以巖枝、巖脈、巖株產出，巖體周圍為元古界地層，在巖體的南部與圍巖相接部位為一被許多近南北向的斷層所切斷的近東西向斷裂構造。4、賦礦層位賦礦層位主要在輝綠巖(βu)中。礦區中部的礦體均產于輝綠巖體中，一般呈陡傾脈狀、透鏡狀。據近年開采情況及礦體延伸，采礦權區范圍內共圈定礦體7個，編號為V1、V2、根據業主要求，本次設計只對采礦權區范圍內搶救性開采的對象V7、V8號礦體進行開采設計，其它礦體不作本次設計對象，現將V7、V8礦體特征描述如下：礦體V7:分布于礦區中部，為隱伏礦體，呈脈狀產出，呈舒緩波狀，走向北西南東向，產狀直立或近于直立，與礦體V8走向一致。深部有四(采1、采2、采3、采4)個工程控制，工程控制礦體沿走向長35m,傾向延伸85m,厚度8.89-9.50m,平均9.15m,厚度變化系數為9.31%;礦體形態復雜程度屬簡單，TFe品位49.91-51.67%,平均50.91%,品位變化系數為5.12%,有用組分分布均勻程度屬均勻。礦體V8:分布于礦區中部，為隱伏礦體，呈脈狀產出，呈舒緩波狀，走向北西南東向，產狀直立或近于直立，與礦體V7走向一致。深部有四(采1、采2、采3、采4)個工程控制，工程控制礦體沿走向長33m,傾向延伸70m,厚度9.25-9.98m,平均9.56m,厚度變化系數為9.31%;礦體形態復雜程度屬簡單，TFe品位50.-51.67%,平均51.09%,品位變化系數為5.46%,有用組分分布均勻程度屬均勻。3.1.3礦石質量特征1、礦石物質組成礦區礦石礦物以磁鐵礦為主；次有針鐵礦、褐鐵礦，還有少量的鏡鐵礦。中部礦石和東北部礦石物質組成相近。礦石礦物以磁鐵礦為主；次有針鐵礦、褐鐵礦，還有少量的鏡鐵礦。硫化物有黃鐵礦。脈石礦物主要以方解石為主，呈小脈狀與磁鐵礦共生。2、礦石結構、構造磁鐵礦：是礦區最主要的礦石礦物，粒徑為0.1～0.7mm,它形粒狀，呈灰一深灰色，微帶淡褐色，呈致密塊狀，均質性，反射率低，硬度6。赤鐵礦：它形粒狀，粒度0.07～0.24mm,暗紅色，硬度5.5。褐鐵礦：多呈土狀、疏松多孔狀，褐色、紅褐色，土狀者硬度較小，黃鐵礦：呈浸染狀、細脈狀，淺黃銅色，硬度6.2。3、礦石的化學組分礦山除分析了礦石的有用成分而外(礦石以磁鐵礦為主，礦區平均TFe品位為50.96%),未對礦石做全巖分析。根據2009年普查報告及2011年核實報告，現有礦石類型與原礦石類型基本一致。礦區中部礦石主要有害組分P含量小于0.19%、S含量小于0.15%、SiO?含量小于17%,其它有害組分等低于煉鐵礦石標準。鐵礦石屬酸～堿性、塊狀、低磷、硫的富礦石。根據2009年普查報告數據，礦石中有害元素P(<0.25%)、S(<0.3%)均低于煉鐵用鐵礦石的一般工業指標。3.2礦區水文地質1、地形地貌、水文、氣象(1)地形地貌礦區主要出露昆陽群及震旦系地層，受構造作用，地層傾角均較陡，巖性致密堅硬，但斷裂、節理裂隙發育，利于地下水的活動及排泄。區域上斷裂構造發育，以東西向、南北向兩組為主，規模較大，屬壓扭性質，斷裂帶中有泥、礫充填，有一定的地下水活動，并與地表水緊密聯系，互礦區地處祿勸縣最北部，金沙江峽谷地區，懸崖絕壁，山勢巍峨，總(2)水文礦區地處金沙江“V”字型侵蝕干熱河谷的南側，地形上南高北低。山間溪流由南向北，流入金沙江，金沙江是礦區的最低侵蝕基準面，海撥高程為860米。本區屬亞熱帶季風氣候，由于地面起伏較大，氣候呈垂直帶狀變化。7月為最熱月份，平均氣溫21.1℃;1月為最冷月份，平均氣溫7.8℃。年平均氣溫15.6℃,其中最高氣溫31.5度，最低氣溫0.5度。5～10月為雨季，11月～次年4月為旱季，年平均降雨量964.9毫米。2、礦區含水層和隔水層井灣12坑風井)有少量滲水，流量極小。其他工程均干燥，不滲水。水文地水井灣礦段呈現南高北低的一面陡坡地形，高差較大，區內出露地層較簡單，礦體V7、V8最低計算標高都在最低浸蝕面860m以上，構造、巖溶較發育，決定了礦區水文地質條件屬中等類型。水井灣礦段地下水類型主要為基巖裂隙水和巖溶水，砂質白云巖為含水巖系，巖溶較發育。金沙江為礦區最低侵蝕基準面，高程為860米。地下水水位高于河水，其補給來源主要是大氣降水并向金沙江排泄。礦區東北部內主要地層為因民組，巖性為泥砂質白云巖夾板巖，以碳酸巖為主，大多屬于弱—中等程度的含水巖性層。由于核實區地形切割較深，在金沙江水面以上的地表水都能流入江內，巖石的含水性對核實區影響不大。礦區斷裂、裂隙發育，為地下水的補給賦存活動創造了有利條件。破碎帶中巖石破碎，裂隙發育，為地下水的補給、儲存、排泄提供了有利空間。裂隙、節理富水性和導水性較強，對礦床充水具有一定的影響。礦區共施工探礦平洞兩條(即水井灣12坑、水井灣12坑風井):為探礦平洞。探巷長185m,頂寬1.8m,底寬2.0m,巷高2.0m,井口標高大約在礦區內由于地形陡峻，主要地下水補給來源于大氣降水，深部以垂直滲透補給為主，通過深部逕流向金沙江排泄，部分以蒸發的方式排泄或以泉的形式向低洼溝谷排泄，通過地表徑流再向金沙江排泄。礦區內地下水垂直分帶明顯，水補徑排特征突出，除大氣降雨補給外，基本干燥無水。礦區內由于地形陡峻，主要地下水補給來源于大氣降水，且地表徑流速度快，易于雨水的疏排。礦區區內金沙江水流量大，其水質為HCO?-Ca-Mg型，礦化度低，為弱堿性軟水，水中有害元素含量低；并且礦內地下水亦為HCO?-Ca-Mg型，礦化度低，為弱堿性硬水，經處理后可供生產用水。6、礦坑充水因素分析礦坑直接充水因素為含礦層本身的裂隙水，礦坑充水來源是通過大氣降水，以裂隙水的形式流入礦坑，礦坑的直接受水面積很小，大氣降水后絕大部分水由山坡迅速排泄，僅有少部分水沿裂隙流入礦坑。根據坑道中觀察，僅少許滴水現象。且礦體賦存標高均在當地侵蝕基準面以上，雖為平洞開采，涌水量不會太大，所以水是自然流出。在雨季，坑道中涌水會有所增大。綜合以上水文地質條件及礦坑充水因素分析，該礦區為裂隙充水礦床，礦體位于當地最低侵蝕基準面以上，以裂隙含水層充水為主的簡單類型。3.3礦區工程地質1、工程地質巖組特征依據巖土體工程地質特征，將礦區巖土體劃分為四類。分別是：①卵石、礫石、碎塊石、粉土、粘性土多層土體、②較堅硬板巖巖組、③較堅硬白云巖巖組及、④堅硬輝綠巖巖組。各巖組具體特征見表3-1。表3-1巖土體結構類型特征表代號巖性組合特征分布區段巖土工程地質評價①卵石、礫石、碎塊石、粉土、粘性土多層土體Q主要由殘坡積和洪沖積層砂卵礫石構成，物質成分復雜，層次無規律，結構強度和透水性變化較大，具有一定的厚度，但穩定性差采礦權北部，金沙江兩岸斜坡之上該層結構松散，強度不均，壓縮變形大，工程地質條件差②較堅硬板巖巖組全~弱風化，具有一定厚度，結構中密~密實，結構強度和透水性變化較大分布于礦區南部和中部具一定抗剪強度和地耐力，承壓穩定性中等，工程地質條件較好③較堅硬白云巖巖組巖石表層局部風溶蝕裂隙發育，富含巖溶水，透水性中~強分布于礦區南側抗壓、抗剪強度高，承壓穩定性好，工程地質條件較好④堅硬輝綠巖巖組結構致密，透水性弱廣泛分布于整個采礦權范圍抗壓、抗剪強度高，承壓穩定性好，工程地質條件好2、構造破碎帶根據礦體的產狀及礦區的地形條件，礦區采用地下坑采。礦區內出露大小斷層較多，小斷層多為閉合，橫切礦體的較少，其錯距也不大，伴隨斷層產生的裂隙、節理不太發育。此類工程地質問題對坑道完整性有一定3、探礦坑道工程地質礦區內的探礦巷道局部出現冒頂，小范圍坍塌，但整體來說坑道揭露的巖石相對較穩定，坍塌現象較少，基本無需架木支護，不支護段長最長200m,對工程穩定性影響不大。4、礦體頂、底板及圍巖穩定性評價含礦巖體頂底板巖石全為輝綠巖，工程穩固性較好，但由于開采的人為擾動使巖石節理裂隙貫通，于斷裂及破碎帶處均設置了支護，在采礦場偶爾發生冒頂現象，危害采場設備及人員安全，危險性中等。隨開采工作的深入，采空區破壞了采區巖層的完整性和地應力的平衡，使圍巖穩固性發生改變，同時受地下水的侵蝕及氧化環境的影響，易使坑道不穩定性增加，加劇坍塌、冒頂等地質災害發生的可能性。綜合以上情況，礦區工程地質條件屬中等復雜類型。應加強安全防范措施，徹底杜絕安全事故隱患。3.4礦區地質災害礦區地處湯郎—易門活動性斷裂的東側，屬于構造地震區，據歷史資料記載，18世紀以來，武定、祿勸、富民地區曾多次發生過5～6級地震，震中多分布于湯郎一易門斷裂、普渡河斷裂附近。據《中國地震動參數區劃圖(1:400萬)》,地震動反應譜特征周期為0.15s,屬地震基本烈度7度區。因此礦區建筑要符合《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)的要求，以保證安全生產。據實地調查，區內沒有發生滑坡、泥石流等地質災害的隱患存在，基巖處于基本穩定狀態，礦區范圍有居民，將來礦山開采對居民及建筑生產、生活有一定影響。區內大部分斜坡坡度較陡、但植被覆蓋較好，溝谷的發育處于中年向老年期過渡，多形成坳谷，侵蝕作用較弱，斜坡穩定性總體較好。區內未發現崩塌、地面裂縫、地面塌陷、不均勻沉陷及泥石流等其他地質災害，現狀地質災害不發育。但由于開采破壞，巖體完整性較差，在地下水或地表水的軟化作用下，巖石強度會進一步降低，巖體穩定性變差，局部地段在一定條件下(比如暴雨時)會形成滑坡、泥石流。礦山探礦工程設計、施工規范，至今未發現地表變形、塌陷、地面沉降、地裂縫等造成對礦床開采或當地地質環境的影響。隨著礦山生產的發展，在開采過程中可能會發生不同程度的地面開裂和塌陷。廢石棄渣若堆放不符合規范要求可能會造成滑塌和泥石流，故采礦活動對地質環境存在一定的影響，但可以通過勘察設計和工程、生物等措施予以消除和減輕。礦山應收集并了解當地地震歷史資料、氣候氣象資料，明確地表主要建構筑物地震設防烈度等安全要素，盡快完成礦區水、工、環地質勘察工作。4礦床開采安全可靠性分析根據礦體賦存條件、開采技術條件、地形條件和礦山探礦現狀，本礦設計采用平硐開拓方式。各平硐均布置于礦體的下盤，通過之處無流沙層、斷層和破碎帶。各平硐作為本礦井下主安全出口，各礦體的端部回風井與回風巷道作為礦山的第二安全出口，僅在緊急條件下使用。本礦所有下井人員必須配備必要的勞動保護用品，回風井要配備安全可靠的照明設備并保持通暢，確保緊急條件下通過第二安全出口的安全。開拓系統安全對策措施：中段運輸平巷和采場均有兩個安全出口，一旦發生事故時坑內人員有條件快速撤離，開拓系統安全可靠，符合國家規定。安全出口的布置和平硐硐口安全設施要符合設計和安全規程的要求，平硐和回風井的施工應按設計要求進行。4.2.1采礦方法的選擇根據巖石力學、地壓理論和開采技術條件分析，該礦V7、V8礦體厚度8.89m～9.98m,礦體平均傾角60°,為急傾斜中厚礦體；含礦巖體頂底板巖石全為輝綠巖，礦區內的探礦巷道局部出現冒頂，小范圍坍塌，但整體來說坑道揭露的巖石相對較穩定，坍塌現象較少，基本無需架木支護，不支護段長最長200m,工程穩固性較好。根據礦體賦存條件，充填法回采成本高、生產能力低的，采用充填法不適合礦山的生產實際；礦體和頂底板巖石穩固，崩落法貧、損指標較高，采用崩落法也不適合礦山的生產實際。另考慮到V7、V8礦體為中厚礦體，不宜采用淺孔鑿巖，因此，設計采用分段鑿巖階段礦房嗣后充填采礦方法較為適宜。分段鑿巖階段礦房嗣后充填采礦方法技術成熟，工藝相對簡單，比較適合本礦山使用。根據礦體賦存條件和位置，以及盡量減少基建期的投資和達到年生產1、上、下盤采場的回采順序根據地質資料，V7、V8礦體之間距離23m-26m,設計先采上盤的V7礦體后再采下盤的V8礦體。中段回采順序為從礦體端部后退式回采，即由東南往西北方向退采。設計選用分段鑿巖階段礦房嗣后充填采礦方法，采場內自下而上呈階4.2.3分段鑿巖階段礦房嗣后充填采礦方法1、采場布置及結構參數采場沿礦體走向連續布置，在礦體內沿走向布置分段鑿巖巷道，階段出礦。礦塊長度40m,中段高度60m,分段高度12m,不留頂柱、底柱，相鄰礦塊之間設連續礦柱(間柱),寬度6m,裝礦平巷間距6.5m。從中段運輸平巷中每隔40m掘進人行材料通風天井至至上中段回風平巷，在二天井之間按設計標高掘進分段鑿巖平巷。礦塊底部結構采用裝巖機出礦的平底結構形式，在中段平巷的上盤以6.5m的間距掘進裝礦平巷至礦體底盤，并按設計規格掘通兩側的人行天井拉底平巷形成后，在礦房中部由拉底平巷掘進規格為2m×2m切割天井至上中段的切割天井聯絡道，并將切割天井擴大成切割槽作為爆破自由面。各工程關系見“分段鑿巖階段礦房嗣后充填采礦方法圖”,分段鑿巖階段礦房嗣后充填采礦方法采切工程量詳見表4-1。表4-1分段鑿巖階段礦房嗣后充填采礦方法采切工程量表序號工程名稱斷面積(m2)長度(m)工程量(m3)1人行通風天井42分段鑿巖平巷3切割天井44拉底平巷5放礦漏斗46合計礦塊作為一個回采單元，回采從礦塊中部的切割天井開始。為提高礦塊的出礦能力，縮短頂板暴露時間，回采推進方向由切割天井向兩翼推進，在切割天井的兩翼形成梯段工作面作業。1)鑿巖在分段鑿巖巷道中使用YG90型軌道式鑿巖機打上向扇形中深孔，YG90鑿巖機主要性能參數見表4-2。表4-2YG90鑿巖機主要性能參數表產品型號重量(kg)鉆孔直徑最大鉆孔深度(m)工作氣壓生產廠家天風公司鑿巖爆破參數：鉆孔直徑65mm,孔底距為1.5m～1.8m,孔深小于15m,最小抵抗線1.5m,炸藥單耗取0.4kg/m3。各分段間由下而上分段爆破，每次爆破2～3排孔，爆破后上下分段工作面成一臺階立面。為減少爆破對礦體頂板穩定性的不良影響，最大限度地減少礦石貧化損失，設計要求嚴格控制鑿巖炮孔的方向、角度和深度。A—每工作循環內落礦量，200t;q—炮孔崩礦量，4.0t/m;P—鑿巖機臺班效率，取80m。。備用按規定為100%,備用1臺。礦山每個采場需2臺YG90型導軌鑿巖機用于采場內鑿巖。為考慮天井施工、開拓掘進和做采切工程，需YSP-45型上向鑿巖機2臺(一臺工作、一臺備用)和YT-28型淺孔鑿巖機2臺(一臺工作、一臺備用)。YT-28型和YSP-45型鑿巖機主要性能參數見表4-3、表4-4。表4-3YT-28型鑿巖機主要性能參數表型號(mm)(mm)寸(mm)配套氣腿氣腿(kg)(mm)34~5表4-4YSP-45型鑿巖機主要性能參數表型號活塞活塞重量長度長度內徑2)裝藥爆破采用2號巖石銷銨炸藥、導爆管雷管和導爆索復式起爆。起爆網絡應設置專線，裝起爆器的開關箱要求由專人管理并上鎖。裝藥爆破必須由專職爆破工持證上崗操作。爆破崩落的礦石借助自重落到礦房底部，礦石經裝礦平巷由裝巖機裝礦至中段平巷里的新天力7YP-1150D8農用車后外運。4)采場通風通風主要依靠K40-6-NO18型主風機所形成的風壓進行通風。采場內的通風為新鮮風流從中段運輸平巷進入，經人行通風天井進入分段鑿巖巷道，清洗工作面后污風從另一側天井排至上中段回風平巷。根據GB16423-2006《金屬非金屬礦山安全規程》規定，為確保礦塊工作面有貫穿風流，保證礦塊工作面的通風風量和風向，設計確定鑿巖工作時和爆破后采用JK55-1NO.4.5型局扇加強通風，局扇安裝于鑿巖平巷內，局扇通風方式為混合式通風。將工作面廢風及時排入另一側的人行材料通風井中，然后進入上中段回風平巷最后由主風機排出地表。5)頂板管理頂板管理是礦山安全生產管理、特別是分段鑿巖階段出礦空場法安全生產管理最為重要的工作。為確保頂板圍巖不被破壞，為安全生產創造必須的條件，必須認真做好以下幾項工作：(1)嚴格遵守GB16423-2006《金屬非金屬礦山安全規程》,回采過程中應認真檢查頂板，處理浮石。安全員、值班長和帶班組長負責對頂板、邊幫及礦柱的安全狀況進行例行安全檢查。爆破后加強通風30分鐘以上才能進入工作面。作業前，首先是要認真敲幫問頂，清除浮石和險石，做好頂板的安全檢查和排險工作。(2)使用地應力測定儀或聲光聯合報警的頂板地壓測定儀，及時提供預警信號。一旦有嚴重冒頂征兆，所有人員必須全部撤離工作面。(3)采場鑿巖時，按設計的炮孔角度、間距、排距進行。爆破采用分段毫秒微差法爆破，嚴格控制同段爆破的裝藥量，最大限度降低沖擊波和(4)嚴格按設計留設礦柱。(5)為控制地壓在分段巷道頂板穩固性差的地段及時進行臨時支護，(6)認真收集開采過程中的巖石力學的基礎資料和數據，總結本礦地壓管理的建議和教訓，根據巖石力學論證和優化礦塊結構參數，研究確定合理的頂板暴露面積，合理確定和優化礦塊間柱、頂柱、底柱的最佳尺寸。(7)嚴格按設計的回采順序和上、下中段超前關系順序回采。6)礦柱預留與維護礦柱是確保采礦安全、控制地壓的主要結構。要求按設計規定的位置、規格尺寸、個數留好間柱、頂柱(上中段底柱)、底柱以確保空場下作業的安全。礦柱預留位置由工程技術人員現場測點放線，按單體施工圖設計尺寸、形狀、位置現場標定施工。礦柱維護：加強對其維護和觀測，設置專人進行礦柱維護觀測和管理工作，保證礦柱的穩固。一旦發現間柱和點柱產生變形或開裂，要立即報告主管領導，及時妥善加以處理。礦山應組織專人對頂柱、底柱、間柱每個季度進行一次沉降移動觀測，編制礦柱維護、檢測記錄，并歸檔作為礦山開采資料。7)礦柱回收為保護地表和采空區，設計對底柱、間柱、頂柱不進行回收。8)充填由于空區大面積冒落可能引起巖石移動和地表塌陷。為防止空區圍巖冒落后破壞地表，形成滾石對礦區公路造成安全隱患，設計在每個礦房全部回采并出礦完畢后，采用開拓及掘進產生廢石對采空區進行干式充填，充填時要充滿、充實，并定時觀測，充填體如發現有沉降現象要及時補充另外，礦山必須嚴格遵守GB16423-2006《金屬非金屬礦山安全規程》的規定，地下采空區和地表移動范圍以內的區域列為危險區域。在危險區域必須設安全警示標志和安全警示設施，禁止人、畜進入危險區域。9)分段鑿巖階段礦房嗣后充填采礦方法主要技術經濟指標見表4-5。表4-5采礦方法主要技術經濟指標表序號指標名稱單位指標1礦塊生產能力2損失率%3貧化率%84采切比10)分段鑿巖階段礦房嗣后充填采礦方法主要材料單位消耗量詳見表表4-6采礦方法主要材料消耗表序號指標名稱單位指標1炸藥2非電雷管發/t3釬子鋼4合金片5坑木1、對采空區及時進行有效的處理和封閉，防止人員進入。2、為了確保礦山安全生產，達到設計要求的安全、質量、數量標準，建議礦山采區選定一個礦塊，認真開展采礦方法的試采工作。3、礦山應在首采中段選定一個礦塊，認真開展采礦方法的試采工作。通過采礦方法的試采和試采工作中的安全教育，提高職工隊伍的安全素質；提高礦山職工對安全生產重要性的認識，增強安全生產責任感；提高礦山職工遵守安全規章制度和勞動紀律的自覺性，增強對安全生產的法制觀念；提高礦山職工的安全技術知識水平，熟練掌握操作安全技術要求和處理事故的能力；培訓出一支安全、技術過硬的礦山采礦隊伍，為安全生產，提高礦山的環境效益、經濟效益、社會效益奠定堅實基礎。根據礦體賦存條件、開采技術條件、地形條件和礦山探礦現狀，本礦設計采用平硐開拓方式，設計不涉及提升系統。4.4通風與防塵系統根據《金屬非金屬礦山安全規程》(GB16423-2006)規定，結合本礦開拓、采礦等條件，為保證井下生產安全，設計確定采用機械通風。為提高通風效果，設計采用抽出式的通風方式。1、通風系統根據礦床的賦存特點、地形地貌和礦山設計通風系統，結合設計所推薦的開拓運輸系統和采礦方法，生產系統的通風系統敘述如下：995m中段采用抽出式機械通風。新鮮風流由995m中段平硐口進入，通過中段平巷、穿脈運輸巷道、人行材料井、回采進路到達采場工作面，洗刷工作面后，污風經局扇抽出至1055m回風巷道，最后經主風機抽出地表。開拓系統最長通風線路為：開采995m中段時，新鮮風流從995m主平硐進入，經995m中段平巷、人行材料井、1055m回風平巷，最后由主通風為及時排出獨頭工作面和采場的鑿巖爆破煙塵等有毒有害氣體，確保掘采工作面的風量和風向，井巷掘進和采場采礦時采用JK55-2N0.4型局扇輔助通風。局扇按需要布置在離工作面附近10m的安全位置處。2、主風機選擇礦井通風制度與礦山工作制度一致，采用年300天，每天2班，每班8小時連續通風工作制。設計選用K系列、高效、節能、低噪聲、特性曲線無駝峰K40-4-N0.10型礦用風機二臺。設計利用電機反轉反風。為通風安全考慮，設計要求備用同型號電動機一臺。設計選用K40-4-NO.10型軸流式礦用節能風機，風機參數如下：風量范圍：8.5～18.6m3/s;全壓范圍：168～776Pa;工況點效率：90%;葉片安裝角：26°;額定功率：15kw;對掘進工作面和通風不良的采場，設計有局扇及其完善的保護裝置。設計確定對獨頭工作面、采場鑿巖、爆破工作面，選用JK系列、高效、節能、低噪聲的JK55-1-NO4型礦用局扇進行加強通風。從排除炮煙、粉塵、有毒有害氣體的有效性考慮，局部通風方式設計采用抽出式。設計的礦井通風系統簡單、完整，通風方式合理，風量、風壓滿足要求。通風系統是安全、可靠的。坑內鑿巖、爆破以及礦石和廢石裝卸過程中將產生粉塵污染，本設計采用機械通風，局扇加強通風，標準化濕式鑿巖，產塵點(采掘工作面、礦石堆、渣堆、卸礦口、裝礦口等)采用噴霧灑水，洗壁降塵和個體防護等綜合防塵措施予以防治。4.4.3有毒有害氣體中毒窒息事故的預防措施1、改善生產技術，改善勞動條件。實現生產過程機械化、自動化是預防井下中毒窒息事故的根本措施。2、加強礦井通風，礦井通風良好是井下作業不可缺少的條件。其具體作用是：供給井下各工作面足夠的新鮮空氣，滿足井下工作人員正常呼吸的生理需要；稀釋并排出生產過程中產生的有毒有害氣體；調節工作面的溫度和濕度；稀釋和排出生產過程中產生的粉塵。3、定期監測井下有毒有害氣體濃度，及時降低有毒有害氣體濃度，防止中毒、窒息、爆炸、火災等事故的發生。4、加強對職工的安全衛生教育，嚴格遵守操作規程，加強個人防護；容易發生事故的場所，應備有應急救援裝備，如救護或搶救用防毒面具、急救藥箱，同時應注意經常檢查維修，以保證使用效果。組織從業人員自救互救。4.4.4礦山通風系統安全對策措施1、建立完善的機械通風系統。2、保證礦井通風系統的有效風量率達到60%以上。3、主通風機必須連續運轉，并配有相同型號電機備用。4、掘進工作面和通風不良的采場必須安裝局部通風設備。5、人員進入獨頭工作面之前必須開動局部通風設備，獨頭工作面有人4.5井下排水及排泥系統4.5.3井下排水及排泥礦山采用平硐開拓，且礦體位于當地浸蝕基準面以下，涌水量較小。礦山各個中段平巷內均設有水溝，坡度為3%,中段內的生產用水及井下涌水均可通過巷道一側的水溝自流排出地表沉淀池。設計在995m平硐口附近設置沉淀池處理井內涌水，沉淀池內沉淀下來4.5.2防排水系統安全對策措施巖溶帶、地質構造等詳細情況，并填繪礦區水文地質圖；應查明礦坑水的來源，掌握礦區水的運動規律，摸清礦井水與地下水，地表水和大氣降雨，向、數目、孔徑，每次鉆進的深度和超前距離，應根據水頭高低、巖石結構與硬度等條件做出規定并備案。3、通往含水帶、積水區、放水巷道和有突然涌水可能的巷道，應在巷道的一側懸掛繩子(或利用管道)作扶手，并在巖石穩固地點建筑有閘門的防水墻，閘門應朝來水方向打開。防水墻的位置、數量及結構，應由設4、相鄰的井巷或礦塊，如果其中之一有涌水危險，應在井巷或礦塊間留出隔離安全礦柱，且礦柱尺寸由設計確定。將可能的突水災害消滅在萌芽狀態。具體措施如下：1)為了防止誤透老窿積水及地下水含水層，必須嚴格按照“有疑必探，先探后掘”的原則進行探水。2)探水孔的位置、方向、數目、孔徑、每次鉆進的深度和超前距離，應根據水頭高低、巖石結構與硬度等條件在設計中規定。3)探水前應做好下列準備工作：a、檢查鉆孔附近坑道的穩定性；b、清理巷道、準備水溝或其他水路；d、巷道及其出口，應有良好照明和暢通的人掛繩子(或利用管道)作扶手；e、對斷面大、巖石不穩、水頭高的巷道進行探水，應有經主管礦6、鉆探水眼時，若發現巖石變軟，或沿鉆孔向外流水超過正常鑿巖供水量時，必須停止鑿巖。此時，不得移動鉆桿，除派專人監視水情外，應立即報告主管礦長采取安全措施。在可能出現大水的地層中探水時，探水孔應設孔口管及閘閥，以便控制水量。7、掘進工作面或其它地點發現透水預兆，如工作面出現“出汗”、頂板淋水加大、空氣變冷、產生霧氣、水叫、底板涌水或其它異常現象，必須立即停止工作，并報告主管礦長，采取措施。如果情況緊急，必須立即發出緊報，撤除所有受水威脅地點的人員。8、探水、放水工作，應由經驗豐收的人員根據專門設計進行；放水量應按照排水能力進行控制。9、受地下水威脅的礦井，應考慮礦床疏干。井巷開拓，應同時進行水溝等排水設施施工，然后進行疏干工程施工；專用的截水、放水巷道，前方應設置防水閘門，閘門應定期維修，以確保處于良好狀態。10、礦山應建立水文地質測量部門。11、在雨季來臨之前，應嚴格檢修排水設施，并在特大暴雨期間，撤出井下所有作業人員。12、應加強各種防洪溝、排水溝的同步建設，防止地表徑流水淹沒灌入井下造成淹井事故。1、開拓運輸系統根據礦區地形地貌、礦體賦存條件，V7、V8礦體最低賦存標高為985m,根據V7、V8礦體垂直縱投影資源量估算圖，V7、V8礦體資源量絕大部份位于995m以上，開采985m～995m礦體不經濟，因此確定995m為該礦體的最低開采標高。礦區地形最低標高低于礦區的最低開采標高，整個V7、V8礦體可采用平硐開拓，因此設計V7、V8礦體的開拓系統為平硐開拓。結合V7、V8兩個礦體的空間位置，可采用一個開拓系統。V7、V8礦體現有水井灣1008m、1022m二個坑道，根據現有巷道的分布位置，由于高程與設計的分段巷道和中段巷道高程相差較大，不適合作為礦山的采準、開拓巷道，本設計不再利用，進行封閉處理。V7、V8礦體劃分為：995m一個中段和1055m一個回風中段。2、坑內運輸系統1)礦石運輸V7、V8礦體各中段采下礦石裝入新天力7YP-1150D8農用車后運往選廠。2)廢石運輸廢石運輸系統同各礦體運輸系統一樣，廢石運出地表后直接由汽車運3)人員、材料及設備運輸人員、材料及設備等運輸可直接由中段平硐進入，再經采掘井巷進入由于空區大面積冒落可能引起巖石移動和地表塌陷。為防止空區圍巖冒落后破壞地表，形成滾石對礦區公路造成安全隱患，設計在每個礦房全部回采并出礦完畢后，采用開拓及掘進產生廢石對采空區進行干式充填，充填時要充滿、充實，并定時觀測，充填體如發現有沉降現象要及時補充該礦的坑內爆破作業包括井巷掘進爆破和采場爆破，井巷掘進爆破采用淺孔爆破，采用人工裝藥，導爆管雷管起爆。孔徑為中38mm,采用“一”字型硬質合金鉆頭，孔深一般為2.0～2.5m,最小抵抗線為0.8m左右，炮孔間距為0.8～1.2m。采場爆破采用中深孔爆破，采用人工裝藥，導爆管雷管和導爆索復式起爆。孔徑為中65mm,在分段鑿巖巷道中使用YG90型軌道式鑿巖機打上向扇形中深孔，孔深一般為<15m,最小抵抗線為1.5m左右，孔底距1.5m～1.8m。4.8.1坑內爆破作業的安全性分析目前，爆破作業對周圍設施引發強烈振動的安全分析，采用爆破作業引發振動對象地質點峰值振動速度作判據。根據薩道夫斯基經驗公式：Q—最大段藥量，120kg;K、a—與傳播途徑和地質地形等因素有關的指數，系數和衰減指數，可按表4-3選取。Ka堅硬巖石中硬巖石軟巖石對于礦山巷道，爆破振動安全允許標準值；V標=15-30cm/s一般坑內爆破作業引起的強烈振動都在爆破振動安全允許標準范圍之內，即在安全范圍以內，該礦爆破震動對周圍巖層影響很小。4.8.2坑內爆破作業安全措施1、使用的爆破器材質量必須符合國家標準。2、使用爆破器材前，必須對爆破器材進行檢查；不得使用受損、變形、變質的爆破器材。3、地下爆破必須按審批的爆破設計或爆破說明書進行。4、爆破作業地點有下列情況之一時，禁止進行爆破工作：(1)有冒頂危險或頂、幫有浮石未處理；(2)通道不安全或通道堵塞；(3)工作面有涌水危險或炮眼溫度異常；(4)危及設備安全，無有效防護措施。(5)危險區邊界上未設警戒；(6)光線不足或無照明；(7)未做好準備工作。爆破器材必須符合國家標準，并經過嚴格檢驗，不合格者不得使用。6、裝藥工作必須遵守下列規定：(1)裝藥前應清理炮孔；(2)使用木質炮棍裝藥；(3)裝起爆藥包時，嚴禁投擲和沖擊；(4)禁止煙火，禁止用明火照明；7、填塞工作必須保證堵塞質量，禁止使用無填塞爆破；(1)裝藥后必須保證填塞質量，禁止使用無填塞爆破；(2)禁止使用石塊和易燃材料填塞炮孔；(3)填塞工作要認真、小心，不得破壞起爆線路；(4)禁止搗固直接接觸藥包的填塞材料或用充填材料沖擊起爆藥包。8、爆破前必須發出音響和視覺信號，并在危險區邊緣警戒，通知危險區人員全部撤離后方可起爆。爆破結束并確認安全后，才能解除警戒信號。9、推薦使用非電導爆管起爆系統。10、爆破后，爆破員必須按規定的等待時間過后，才能進入爆破地點檢查有無冒頂、危石、支護破壞和盲炮現象，對不安全情況應及時處理后方準繼續工作。11、處理盲炮必須遵守下列規定：(1)發現盲炮或懷疑有盲炮，應立即報告并及時處理。若不能及時處理應在附近設明顯標志，并采取相應的安全措施；(2)難處理的盲炮，應請示爆破工作負責人，派有經驗的爆破員處理，(3)處理盲炮時，無關人員不準在場，應在危險區邊界設警界，危險區內禁止進行其他作業。(4)禁止拉出或掏出起爆藥包；(5)盲炮處理后，應仔細檢查爆堆，將殘余的爆破器材收集起來，未判明爆堆有無殘留的爆破器材前，應采取預防措施；(6)每次處理盲炮必須由處理者填寫登記卡片。12、嚴格執行《爆破安全規程》相關規定，嚴禁違章進行爆破作業。4.8.3井巷掘進爆破作業安全措施1、用爆破法貫通巷道，應有準確的測量圖，每班都要在圖上標明進度，兩工作面相距15m時，測量人員應事先下達通知；此后，只準從一個工件面向前掘進，并應在雙方通向工作面的安全地點派出警戒，待雙方作業人員全部撤離至安全地點后方準起爆。2、天井掘進到上部貫通處附近時，不應采取從上向下的座炮貫通法，如果最后一炮仍未貫通，在下面鉆孔爆破不安全，在上面座炮處理時，應采取可靠的安全措施。3、間距小于20m的兩個平行巷道工作面需進行爆破時，應通知相鄰巷道工作面的作業人員撤到安全地點。4、獨頭巷道掘進工作面爆破時，應保持工作面與新鮮風流巷道之間暢通，爆破后作業人員進入工作面之前，應進行充分通風，并用水噴灑爆堆。5、天井掘進采用大直徑深孔分段裝藥爆破時，裝藥前應在通往天井底部出入通道的安全地點派出警戒，確認底部無人時，方準起爆。6、天井的掘進爆破，起爆時井筒內不應有人，井筒內的施工提升懸吊設備，應提升到施工組織設計規定的爆破危險區范圍之外。7、在井筒內運送起爆藥包，應把起爆藥包放在專用木箱或提包內；不應使用底卸式吊桶，不應同時運送起爆藥包和炸藥。8、往井筒掘進工作面運送爆破器材時，除爆破員和信號工外，任何人不應留在井筒內。工作盤和穩繩盤上除護送吊桶的爆破員外，不應有其他人員。裝藥時，不應在吊盤上從事其它作業。9、井筒掘進起爆時，應打開所有的井蓋門，與爆破作業無關人員應撤離井口。10、礦山在探礦時已對部份探明的富礦進行了巷道式的回采，礦山在下一步施工采、切工程時，要避免與老采空區貫通，并提前做好安全預防措施。井下爆破作業只要嚴格按現行《爆破安全規程》的規定嚴格爆破組織及管理，不致發生重大爆破事故。4.8.4地下采場爆破安全措施1、爆破采場，應通風良好，支護可靠，留有安全礦柱，設有兩個或兩個以上安全出口。特殊情況下不具備兩個安全出口時，應報總工程師批準。2、裝藥前應檢查采場頂板，確認無浮石、無冒頂危險方可開始作業。3、二次爆破應遵守以下規定：(1)起爆前應通知相鄰采場和井巷作業人員撤到安全地點；(2)不允許操作人員鉆進卡堵的出礦漏斗或溜眼，爆破大塊礦；(3)在與采場短溜井、溜眼相對或斜對的出礦漏斗處理卡斗或二次爆破時，應待溜井、溜眼下部的放礦作業人員撤至安全地點后方可進行，且(4)井下二次破碎地點附近，應設專用炸藥箱和起爆器材箱，其存放量不應超過當班二次爆破使用量。本礦不設井下炸藥庫。礦山爆破器材庫應由有資質的單位設計，同時應在當地公安機關和安全部門同意的情況下才能建設。本礦為邊遠礦山，在礦區的中南部已建成一個爆破器材庫，設計炸藥貯存量為6000kg,雷管貯存量為6000發。該庫距離采場最近點直線距離500m以外，位于安全距4.10聯合開采礦山安全對策措施本礦為單一的地下開采礦山，不屬于聯合開采礦山。4.11特殊開采條件下的安全對策措施本礦山開采礦體地表無建筑物、水體和交通干線，不屬于三下開采礦山；礦山地質條件簡單、開采深度不大；礦山采用平硐開拓，無水害和突發涌水的可能性較小；開采的V7、V8礦體為礦區內新探明礦體，無老窿、采空區和塌陷區。不屬于特殊開采條件下的礦體。5安全避險“六大系統”5.1礦山監測監控系統本次設計將礦山監測監控系統的主機布置于礦山生產調度室，并在995m平硐口的值班室設置分站，實現雙機備份。1、有毒有害氣體監(檢)測(1)礦山應配置足夠的便攜式氣體檢測報警儀。便攜式氣體檢測報警儀應能測量一氧化碳、氧氣、二氧化氮濃度，并具有報警參數設置和聲光報警功能。(2)人員進入獨頭巷道掘進工作面和通風不良的采場之前，應開動局部通風設備通風，確保空氣質量滿足作業要求；人員進入采掘工作面，應攜帶便攜式氣體檢測報警儀從進風側進入，一旦報警應立即撤離至安全地(3)一氧化碳報警濃度不應高于24ppm,二氧化氮報警濃度不應高于2.5ppm,硫化氫報警濃度不應高于6.6ppm,二氧化硫報警濃度不應高于(4)采用壓入式通風的獨頭掘進巷道，應在距離掘進工作面5-10m混合風流處和距離巷道出口10-15m回風流中各設置1個一氧化碳傳感器；采用抽出式通風的獨頭掘進巷道，應在風筒口與工作面的混合風流處設置1個一氧化碳傳感器；采用混合式通風的獨頭掘進巷道，應在距離掘進工作面5-10m混合風流處設置1個一氧化碳傳感器。一氧化碳傳感器應垂直懸掛，距頂板不得大于0.3m,距巷壁不得小于0.2m。混合風流處的一氧化碳傳感器應有防止爆破沖擊的防護設施。(5)每個采場入口處應設置1個一氧化碳傳感器。(6)掘進天井時，應按照獨頭掘進巷道的要求設置一氧化碳傳感器。(7)有害氣體傳感器的安裝，應做到維護方便和不影響行人行車。2、通風系統監測(1)井下總回風巷、各個生產中段和分段的回風巷應設置風速傳感器。(2)主要通風機應設置風壓傳感器，傳感器的設置應符合《金屬非金屬地下礦山通風技術規范》(AQ2013-2008)通風系統監測(AQ2013.3-2008)中主要通風機風壓的測點布置要求。(3)主要通風機