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玉溪矿业有限公司大红山铜矿采矿工艺概述

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玉溪矿业有限公司大红山铜矿
采矿工艺概述

第一节 矿山沿革及地质概况
1、交通位置
大红山铜矿位于新平县老厂乡，地理位置东经101°39′,北纬24°06′，靠哀牢山山脉东侧，戛洒江东岸,海拔标高600-1850米,相对高差1250米，属侵蚀剥蚀山地地形，地势陡峻，河谷发育.矿区距新平县城102km，距玉溪市219km，距昆明市322km，归玉溪市所辖。
2、矿山沿革及地质概况
大红山是1959年发现的大型铁铜矿床,于60年代开始普查勘探，1983年11月进行详勘。易门矿务局（玉溪矿业有限公司)于1989年9月开始施工主控工程—主副斜井，1993年开始基建探矿，一期于1997年7月1日建成投产，二期于2003年6月26日建成投产。
大红山矿区包括铁矿和铜矿两部分，铁矿主要分布在曼岗河以东(昆钢），铜矿主要分布在曼岗河以西（大红山铜矿)。
全矿分两段建设，以550划界，一期回采550米以上,采用有轨开采方式上行式回采，二期回采550米以下，采用无轨开采方式下行式回采。
大红山铜矿属海底火山喷发沉积变质中厚缓倾斜高温矿床。矿体走向为东西—-北西西，走向长约1800米，倾向南西，倾斜宽约1600米，倾角20-35°，呈层状、似层状产出，矿区共有3个含铁铜矿体I3、I2、I1）和四个含铜铁矿体（Ic、Ib、Ia、I0），自上而下分别为Ic→I3→Ib→I2→Ia→I1→I0)，Ic顶板至I0底板约135米。埋藏深度160—750米，标高821— —29米，其中I3、I2含铁铜矿体规模大，是主要的开采对象，矿石主要金属矿物为黄铜矿、磁铁矿，主要脉石矿物为碳酸岩（白云石为主）、黑云母,矿石整体较稳固，f=8-14,矿岩爆破性能较差.矿区主要构造：F1、F2、F3、F5.

开采范围:根据1989年地质一大队提交的《云南新平县大红山铁、铜矿区铜矿首采区勘探地质报告》，并经云南省矿产储量委员会批准，铜矿区开采范围：东南自曼岗河,西北至A210线，北东自矿体隐伏头，西南至F3断层，A192线-—A210线,—29m--800m标高范围内为铜矿区的开采范围。
3、储量分布情况
大红山铜矿是多种有益元素共生的大型矿床。首采区：矿石量9781.1万吨， 品位0.81％，铜金属量792301吨；其中富矿： 矿石量4062。8万吨，品位1.23%,铜金属量501260吨。
伴生矿产:
铁: 品位21.67%， 金属量1040.7万吨（精矿法）
金: 品位1。65g/t， 金属量7703.2kg （精矿法)
银: 品位11.90g/t，金属量55.3t （精矿法）
硫: 品位17。20%, 金属量80。3万吨 （精矿法)
上述储量全部为硫化矿。累计探明储量:矿石量9711。2万吨，品位0。81％,金属量781769吨；其中富矿:矿石量4167。1万吨,品位1.23%，金属量509480吨.(累计探明储量由西南有色地质勘查局三一三队于1998年6月提交)。至2005 年末仍保有矿石量7099 万t,铜金属量54.5 万t,品位0.768%，现在实行铜铁合采后，矿量、金属量、资源综合利用率将进一步增加（主要是Ib矿体参与了回采)。
西部矿段：F3 断层以西，西部普查阶段测算的资源量为表内矿矿石量3392 万t,铜品位0。77% ，铜金属量26.22 万t；表外矿矿石量1632 万t，铜品位0.39%，铜金属量6。44 万t；表内＋表外矿石量5024 万t,铜品位0.65％，铜金属量32。667 万t。
米底莫：矿石量：835。88万吨，品位:0。64％,金属量：5。32万吨。
第二节 开采技术条件和系统工程简介
1、开采技术条件：
大红山铜矿属古火山岩型沉积变质矿床,I3、I2矿体规模大，呈层状，似层状产出.I3矿体位于I2矿体顶部.
一期投产后，在550m-600m水平,采切工程实际揭露两矿体的垂直距离，有的地方只有1-2m，B30线局部地段两矿体垂直距离为0。矿体倾角5—32°,平均23°，矿体厚度变化大，沿走向矿体顶底板起伏不平，矿岩接触面不清.平均厚度10.66m。中段高度20—25米。初步设计生产能力为2400吨/天。
二期开采400—550米I3、I2矿体，500m－550m标高段平均倾角28°，平均厚度18.3m。450m－500m标高段，平均倾角27°，平均厚度18。05m，400m－500m标高段平均厚度18.21m,平均倾角28°。
大红山铜矿是一座建于80年代中期的现代化采选联合新型矿山,1985年进行基建，一期于1997年7月建成投产，采用的采、掘，供、充、选设备具有国内同类矿山现化先进水平,是云铜集团重要的原料基地和玉溪矿业公司的重点接替矿山，初步设计I期达产2400t/d生产能力，II期3200t/d生产能力，共同生产时，达到4800t/d生产能力。
2003年7月，二期3200t/d生产能力建成投产后,引进了先进的无轨采掘设备，提高了矿山生产能力和效益，到2005年末，矿山具备井下8000t/d的生产能力,一选厂经过改造后，2006年初，具备10000t/d的生产能力.二选厂2007年7月建成投产，现已具备5000t/d的生产能力.也就是说,大红山铜矿现在已具备15000t/d的选矿处理能力。
大红山铜矿含矿层系一套火山喷沉积变质的变钠质凝灰岩，由石榴黑云白云石大理岩及石榴黑云母角闪片岩等含铜岩石组成。总体上讲,矿岩硬度高.完整性好，属稳固性矿岩。400米以下为三期工程.
西部矿段：分两期建设,一期为200米以上，二期为200米以下，设计生产能力为8000吨/天，采用上行式回采。
2、开拓系统
矿山开拓：大红山铜矿采用双斜井开拓（侧翼反倾斜双斜井），即主皮带斜井加辅助双轨斜井。主井担负矿、废石运输,副井运送人员、材料、设备兼作大件通道和通风。二期主要增加了一条无轨斜坡道、箕斗斜井、辅助斜井和总回风竖井.
大红山铜矿的开拓方法因二期和西部矿段的调整,现可定位为联合开拓（双斜井、斜坡道、箕斗竖井）.
西部矿段将增加:中部斜坡道、北部进风、回风竖井，南部充填进风斜坡道、箕斗竖井等系统工程。西部矿段正在建设，相应的开拓系统工程的布置情况及功能在此不予介绍。
3、主要系统工程简介
（1）主斜井：井口标高803m，井脚标高468m.比高335m.方位北70°东，倾角14°斜长1401。28m，井宽3。2m，高2.87m。用途:安装胶带输送机,提升矿、废石,主要提升矿石.
（2)辅助斜井：井口标高803m，井脚标高498。37m，方位北70°东,倾角14°，比高304。63m，斜长1259。21m，井宽4.3m，高3.833m。用途:铺设双轨,提升人员、材料、设备,进新鲜风流。通过甩车道与各中段连接。
（3)841综合坚井:在矿体西侧布置一条管缆进风竖井,井口标高:841m，井脚标高514m，井高327m,井筒直径4.0m。用途：用作一期安装压风管,供水管,电缆，进新鲜风.尾砂充填进风井未建成之前安装充填管，尾砂充填进风井建成后充填管拆除。建设二期工程期间用以提升人员，2005年后不再提升人员。
(4）尾砂充填进风斜井：该井设在矿体西翼，841综合竖井旁,方位角73°，倾角29°34′38″，斜长591.485m，井筒宽4.5m，高3。9m，井口标高844m，井脚标高：486.362m，比高357.638m。下掘到485m标高中段。用途：担负二期进风，安装一、二期尾砂充填管。
（5)无轨斜坡道：设在矿体西翼一侧，坡度为8°45′36″，斜长1821。77m,巷道宽：直道4.5m,错车道7.2 m。巷道高：直道3。9m，错车道4。8m。坡道口标高750 m，坡道脚标高480.2 m，现已施工到385水平。用途：用作二期人员、材料、设备、运送通道，同时担负着二期部份进风。
（8)废石充填斜井：为解决井下充填料不足的矛盾，在矿体下盘中间部位设计一条废石充填盲斜井,斜井天轮硐室标高668。189 m,井脚标高根据中段建设延伸.井筒宽2.9 m,高度2.57 m，倾角29°，用途：提升二期、一期生产废石进入采空区。
（9）二期辅助斜井:为了解决二期485 m、435 m、385 m中段掘进废碴提升问题， 在矿体下盘中间部位设计一条二期辅助盲斜井.斜井天轮硐室标高522.77 m，井脚标高355 m,垂高167。77 m.坡度18°， 斜长448.099 m，井筒断面：宽2。7 m,高2.55 m，用途：提升中段建设时期产生的废碴，后因生产组织需要，将其断面改为：净宽7。15 m,净高4。88m，通过改造后，提升能力将大幅增加，可兼作矿石提升用.设计能力520t/d。
（10）二期箕斗斜井：二期所生产的矿石通过箕斗斜井提升到500 m标高进行粗碎, 井脚标高332 m， 坡度22°, 斜长547。456 m, 井筒断面：宽5.9 m,高3.567 m，用途:提升485 m、435 m、385 m三个中段的矿石。设计能力3200t/d。
（11）中部总回风竖井：因矿山能力大幅度超设计生产能力,原设计通风系统满足不了生产需要，将东进西出的通风方式改为两翼进风中央回风的方式，特增加了中部总回风竖井，其断面为:直径8。75米720平面图
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（12）东部750无轨斜坡道：用作东部人员、材料、设备、运送通道，同时担负着东部640－720中段部份进风.
（13)东部措施斜井，主要功能：I期基建时期为加快各中段建设进度,所开掘的提碴井，投产后，改造作为回风井。2006年年初,由于西部提升能力不足，为解决废石提升及二选厂投产后作为矿石提升通道,作了改造，设计延伸到385中段，井筒刷大处理，安装双轨提升，2006年9月投入使用。
（14）总回风斜井，主要功能：I期回风井。
4、中段划分与矿石运输
一期：中段高度20-25米，采用穿脉或沿脉装矿环形运输方式，使用电机车运输。二期:中段高度50米，穿脉装矿环形运输方式，使用电机车运输（曾考虑过用汽车运输）。西部矿带:中段高度50米，采用穿脉装矿环形运输方式，使用电机车运输。
5、矿石运搬方式:一期:电耙出矿。二期：铲运机出矿。西部矿带：铲运机出矿。
6、通风： 一二期通风系统改造后，采用两翼进风、中央回风方式。但局部区段预计仍将采用西进东出的通风方式，目前正在进行后期调试工作。
7、供水:由地表通过个主要开拓巷道进入中段各作业点。
8、排水
一期:为集中排水方案，泵房、水仓设在535水平，通过总回风斜井泵出地表污水处理站。
二期排水方案：各中段设有积水仓，分中段扬至535水仓，再排出地表的接力排水方案。
9、充填：采空区用废石或分级尾砂充填.目标：通过试验攻关，实现全尾砂充填(90％的尾砂进入空区）。现已建成东、西两个充填制备站，即一、二制备站，一制备站位于一选厂后方，二制备站位于二选厂后方。
第三节 采矿方法简介

1、大红山铜矿的采矿方法:
分有底柱或无底柱（二期今后的发展方向）空场嗣后充填采矿法(准确的名称应是“空场法采矿，嗣后充填采空区")、房柱法、留矿法。
特点:
（1）将矿块划分为矿房和矿柱,先采矿房，后采矿柱，开采矿房时用矿柱及围岩的自然支撑力进行地压管理，开采空间始终保持敞开状态。
（2）崩落的矿石在空场的状态下放出，损贫低.实质：把矿房的暴露面积及暴露时间控制在矿岩稳固性所允许的范围之内，利用矿岩的自然支撑能力使未采出的矿石不自然崩落的情况下，把矿房内的矿石回采出来。
2、各类采矿方法适用条件：
(1)空场嗣后充填法：矿体厚度大于7米。初步设计的比例占82%。
（2)房柱法：矿体厚度在6米以下。初步设计比例占13%。
（3）留矿法：现主要用于切割槽回采及部分矿柱回采.
3、回采顺序：
一期：开采550以上矿体,采用上行式回采。总体回采顺序为：从东向西推进。先采I3、后采I2.
二期:开采550以下的矿体，采用下行式回采.总体回采顺序为：从东向西推进。先采I3、后采I2。待回采385中段时，全面实现铜铁合采(即I3、Ib、I2同时回采），435中段是过渡中段.
4、盘区构成要素：
一期：主要以底盘漏斗空场法为主，其盘区构成要素为：盘区长50m，宽度45-50m，盘区间柱5—8m，中段矿柱(盘区顶柱和底柱）5 m，一个盘区一般由3条耙巷组成，电耙道间距一般为15m，电耙道底柱高6—7m，漏斗间距6-7m。耙运距离一般不大于50m。
二期:中段高为50m，盘区沿走向布置，长50m-100m，倾向跨度一般不大于36m。盘区间柱均为5-8米，中段顶、底柱8－10米，分段高度8-15米.
5、爆破工艺：
一期：中孔崩矿.用YGZ—90型凿岩机钻凿φ58毫米的炮孔,炮孔深度一般不超过15米,最佳控制在7—10米.垂直扇形布置，排间距为1米，最大孔底距1。8—2米。一般采用全孔导爆索孔口起爆。
二期:用进口的Simbar H1354采矿凿岩台车凿岩,孔径φ76mm，排距一般为1.4—1。6m,孔底距2—2。5m。孔深≤30m，垂直扇形布置，一般采用全孔导爆索孔口起爆。
二期、米底莫、720中段的部分盘区现正在试用垂直下向平行深孔侧向爆破工艺。拉底扇形孔主要采用进口的Simbar H1354凿岩台车凿岩，孔径φ76mm，排距1.4—1。5m，孔底距2-2.5m。孔深≤30m，垂直扇形布置；部份扇形孔采用铜陵金湘公司生产的T-100高气压环形潜孔钻机，孔径同前。下向平行深孔采用铜陵金湘公司生产的T150潜孔钻机，孔径φ165mm，落矿深孔排间距及孔间距一般均为2.8~4。0m。