施墩铁矿矿井开采设计毕业设计论文.doc

毕 业 论 文

论文题目： 施墩铁矿矿井开采设计
专业
函 授 站：山东科技大学继续教育学院 班级：煤矿开采技术12级

撰 写 人：

山东科技大学继续教育学院
2014年8月2日

摘 要

铁矿是我国重要的矿产资源，在国民经济中具有重要的战略地位。在我国一次能源结构中，铁矿将长期是我国的重要资源。铁矿资源的合理开发和利用日益重要起来，基于此，本论文针对施墩铁矿进行毕业论文概述。
本设计开采储量187.2万吨，设计生产能力为20万吨/年。本论文针对施墩铁矿实际情况进行了较详细的分析说明，其中包括开拓方案的选择、采矿方法的选择、充填设施、矿井通风、技术经济指标等，最终确定为竖井开拓方案，上向分层充填采矿法，抽出式通风方式。

关键词：开拓系统；采矿方法；矿井通风；矿井排水；运输系统

目 录
第一章 总 论 1
1.1 地理交通位置、自然状况 1
1.2 建设条件 2
1.2.1 矿山现状 2
1.2.2 地质资源 4
1.2.3 外部供电 5
1.2.4 供水 5
1.2.5 其他建设条件 5
第二章 工 程 概 况 6
2.1 设计规模、服务年限及产品方案 6
2.2 地下开采 6
2.3 其他设施 8
2.4 节能 9
第三章 地 质 10
3.1 矿床地质勘探工作 10
3.2 矿床区域地质 10
3.2.1 区域地质概述 10
3.2.2 矿区地质 11
3.3 矿床地质特征 13
3.3.1 矿体分布规律 13
3.3.2 矿体基本特征 13
3.3.3 矿石质量 14
3.3.4 矿体围岩与夹石 14
3.4 矿石资源储量计算 15
3.4.1 工业指标 15
3.4.2 矿区储量 16
第四章 地 下 采 矿 17
4.1 开采技术条件 17
4.2 开采范围、开采对象及开采方式 17
4.2.1 开采范围及开采对象 18
4.2.2 开采方式 18
4.3 矿床开拓 18
4.3.1 矿区地形地质特征及矿体赋存状态 18
4.3.2 开拓方案选择 18
4.3.3 岩石移动界线的确定 20
4.3.4 中段高度及中段平巷布置 21
4.4 开采顺序及首采地段 21
4.5 采矿方法 22
4.5.1 矿床开采技术条件 22
4.5.2 采矿方法选择 22
4.5.3 采矿方法构成要素 23
4.5.4 采矿方法主要技术指标 23
4.6 回采工作 24
4.6.1 矿石开采量的分配 24
4.6.2 回采工作与计算 24
4.7 采准掘进工作 26
4.7.1 采准掘进 26
4.7.2 主要设备及材料消耗 27
4.8 坑内运输 28
第五章 矿井通风、防尘 30
5.1 通风方案选择 30
5.2 通风系统及通风方式 30
5.3 风量计算 31
5.4 矿井风量分配及负压计算 32
5.5 局部通风 32
5.6 除尘 33
第六章 安全技术与工业卫生 34
6.1 主要危险、有害因素及安全技术对策措施 34
6.1.1 主要自然危险因素及防范措施 34
6.1.2 生产过程中主要危险、有害因素及防范措施 35
6.1.3 管理安全措施 42
6.2 工业卫生 43
6.3 安全工业卫生机构 43
参考文献 44

第一章 总 论
1.1地理交通位置、自然状况
施墩铁矿隶属芜湖市鸠江区沈巷镇管辖。矿区中心地理坐标为东经118°15′58″，北纬31°24′02″。
矿区位于长江西岸，与芜湖市隔江相望。区内交通便利，淮南铁路、合芜公路分别从矿区东、西两测通过。矿区南侧裕溪河终年可通航小轮，距长江裕溪口码头5km，距沈巷火车站7.5km，由此可通过水路、铁路通往全国各地。区内水陆交通较为便利，施墩铁矿交通位置见图1.1。

图1.1　施墩铁矿交通位置图
矿区为长江河漫滩冲积平原区，区内地形平坦，海拔高程一般在+5~+8m。
本区属亚热带湿润季风气候区，气候温暖，雨量充沛。区内历年年平均气温16°C，最高温度41°C，最低气温-15°C。区内年平均降水量1175.9mm，在一年中，5~8月份为降水量最多季节，年最大降水量为1906.5mm。本区年蒸发量平均为1360.5mm，年平均相对湿度为75%，全年风向多东南风。本区抗震设防烈度为6度。
区内水系发育，沟渠纵横，水位季节性变化明显，年平均水位标高+3.71～+6.50m，最大水位变幅6.58m，受长江洪水位影响，本区最高洪水位达+10.96m。
本区工业基础相对滞后，以农业为主，物产丰富且劳动力充足。区内华东电网、地方农电网覆盖全区，与矿区相距约5km的雍镇变电站或15Km的沈巷变电站可为矿区提供电力服务；供水可利用附近自然水源。区内供电、供水、通讯可满足矿山生产需要。
1.2 建设条件
施墩铁矿是一个刚刚投产的矿山，已建有较为完善的供电、供水和地表公辅设置。这些条件为矿山采矿技改设计和建设创造了良好的建设条件。
1.2.1 矿山现状
1）矿山概况
⑴企业简介
芜湖太平矿业有限责任公司前身是一家民营企业，自2013年10月份由山东地矿股份有限公司生产经营，在此之前该矿山主要处在基建期，2013年11月2日正式生产。
⑵周边环境现状
施墩铁矿位于长江西岸，与芜湖市隔江相望，隶属于芜湖市鸠江区沈巷镇管辖。矿区地势平坦，地表主干水体长江从矿区东侧约4.8km处通过，矿区周边主要为农田，矿区南部为太平村，地表有若干个小水塘。
2）开采现状
目前，矿山共施工主、副井各一条；并形成了较为完善的地表工业场地，主要包括采矿工业场地（主井、副井等）、矿石堆场、废石堆场、行政生活区、压气站、供水供电辅助设施等。以下对矿山现状叙述如下：
⑴开拓、运输及提升
①主井
主井位于32#线西侧、矿体下盘。井筒中心坐标为X=3476356.20、Y=39620351.80，井口标高+12.0m，井底标高-195.0m，井筒净径Ф4.7m。采用2JK-2A型单绳缠绕式提升机、2550mm×1180mm单层双罐笼互为配重提升，主要担负井下矿石的升降任务。井筒内设人行、管道和电缆间，同时兼作回风井。
②副井
副井位于32#线东侧、矿体下盘，距离主井约50m。井筒中心坐标为X=3476369.32、Y=39620400.00，净径Ф3.6m，井口标高+12.0m，井底为-195.00m。采用2JTP-1.6型提升机、单层罐笼（底板尺寸2200×1104mm）与平衡锤互为配重提升。主要担负废石、人员及材料、设备等的升降任务。井筒内设人行、管道和电缆间，同时兼作进风井。
目前，井下共形成-135m、-185m两个中段，其中-135m中段为回风中段。-185m中段开拓巷道 2527m，其中井底车场222m；-135m中段开拓巷道1128m，其中车场65m。
矿山基建期，井下掘进废石和副产矿石由人工装入或溜井放至YFC0.75-6翻转式矿车，经人工推车至副井车场，通过副井提至地表。
⑵通风、压气及供、排水系统
①通风系统
矿山采用抽出式通风方式。副井为进风井，主井为回风井，形成中央并列式通风系统。新鲜风流由副井至中段运输水平后，经联络行进入采场，工作面污风均由采场切割上山排到上中段总回风巷，由主井排出地表。
目前，矿山已购置两台K40-6-№14型轴流式风机，配用电机型号Y225M-6，功率30kW。分别安装在-135m、-185m中段主井马头门处。
②压气设施
采用集中供气方式。目前，矿山在副井东侧35m处设置一处空压机站，站内配置4L-20/8（排气量20m3/min，功率132kW）型空压机2台，采用一路φ133×5mm的无缝钢管沿主井井筒敷设至井下。
③供、排水设施
a、供水
矿山在地表工业场地设有一座简易高位水池，作为坑内供水及消防用水的水源。供水管采用φ150×5mm无缝钢管，沿副井井筒敷设。
b、排水
目前，矿山井下共建有三座水仓泵房，分别为：-185m中段主井水泵房、-185m中段副井水泵房、-135m中段副井水泵房。
-185m中段主井水仓泵房位于-185m中段、主井井底车场附近，泵房内安装有MD155-30×9型（流量155m3/h，扬程270m，电机功率185kW）水泵三台。排水管选用Φ219×8mm无缝钢管三条，沿主井井筒敷设，一条工作，两条备用。水仓为单侧布置，分内、外水仓两条，但仅有一条吸水井，水仓断面为2.5×3.2m2，水仓容积共计1742m3。
-185m中段副井水仓泵房位于-185m中段、副井井底车场附近，泵房内安装有MD85-45×5型（流量85m3/h，扬程225m，电机功率90kW）水泵三台。排水管选用Φ108×5mm无缝钢管一条，沿副井井筒敷设。水仓为一条（单侧布置）紧邻主井外水仓，水仓断面为2.5×3.2m2，容积为630m3。
-135m中段副井水仓泵房位于-135m中段、副井井筒附近，泵房内安装有MD155-30×6型（流量155m3/h，扬程180m，电机功率132kW）水泵三台。排水管选用Φ108×5mm无缝钢管两条，沿副井井筒敷设，一条工作，一条备用。水仓为一条，水仓断面2.3×2.3 m2，容积为330m3。
另外，矿山在每条水仓斜巷的入口位置分别设置了4m3的沉淀池。
⑶总图运输
目前，矿山形成了较为完善的地表工业场地。地表工业场地主要有采矿工业场地、矿石堆场、废石堆场、行政生活区、供水供电辅助设施等组成。
企业内部运输主要为矿、废石，采用有轨运输；外部运输采用全汽车运输。
⑷供电系统
目前，矿山建有10kV变电所一座，供电源来自距离5km的雍镇变电所。变电所内安装有两台变压器（S9-630/10和S11-630/10各一台）。
另外，矿山正在基建一座35kV变电站，电源来自与矿区相距约1.1km的藏东线。
⑸工民建
经过两年多的基建，施墩铁矿已在矿区北侧围绕主、副井布置了一处工业场地，主要由主、副井卷扬机房、主副井井口设施、办公楼、职工宿舍、食堂、空压机站、10kV变电站、值班室等工业设施组成。
总建筑面积为2041.2平方米。
1.2.2 地质资源
施墩铁矿属以热液充填为主的接触交代～热液型矿床。矿体均分布于背斜构造南东翼钠质石英闪长岩体与围岩（徐家山组地层）接触带附近岩体之凹陷构造内。矿体主要呈似层状、透镜状，其形态、规模受围岩地层及接触带控制。
依据安徽省地质矿产勘察局322地质队于2006年6月编制的《安徽和县施墩铁矿床详查地质报告》及其评审意见，至2005年11月30日全矿区查明（保有）铁矿资源储量332+333类矿石量316.41万t，平均品位TFe39.79%；其中332类68.83万t，平均品位TFe36.45%；333类247.58万t，平均品位TFe40.72%。
1.2.3 外部供电
目前，矿山用电由距矿区5km 处的雍镇10kV 变电站供给。另外，矿山已建成并使用的35kV变电站，电源来自与矿区相距约1.1km的藏东线（裕溪闸专用线）。
1.2.4 供水
矿区地势平坦，海拔标高+5~+8m左右，矿区第四系较发育，地下水丰富，另外南侧有裕溪河流过，终年水量充足，可作为矿区建设的生产和生活用水。
1.2.5 其他建设条件
施墩铁矿已基建了两年多的时间，矿山已经形成较为完善和通畅的建设材料供应通道及内外部运输。
矿山建设用的砖、块石、碎石和砂等土建材料和采矿所需的木材均可就地取材，钢材、水泥货源充足。
矿山劳动力充足，有大量熟练的采矿工人。
目前矿山各生产系统已基本形成，工程前期建设投资和流动资金全部由企业自筹。

44

第二章 工 程 概 况
本矿项目建设，坚持科学发展观和经济最大化原则，通过论证，正确拟定以下符合本矿床特征、矿石特性和生产实际的设计方案。
2.1 设计规模、服务年限及产品方案
矿山设计规模为20万t/a（606.06t/d）。矿山总服务年限为10a，其中达产期1a（含基建期1.0a），减产期1a，稳产期8a。
产品方案：铁矿石。
2.2 地下开采
1）开采范围、开采方式、开采顺序及首采地段
⑴开采范围及开采对象
矿区面积为0.2862km2，开采标高由+6m~-200m，矿权平面范围由四个拐点组成，其坐标详见表2-1。
矿权范围拐点坐标 表2-1
拐点编号
1980西安坐标系
1954北京坐标系
X
Y
X
Y
1
3476336.00
39620099.68
3476383.00
39620150.00
2
3475844.00
39620105.69
3475891.00
39620156.00
3
3475850.00
39620686.69
3475897.00
39620737.00
4
3476343.01
39620680.69
3476390.00
39620731.00
矿区范围面积：0.2862km2；开采标高：+6m~-200m。
⑵开采方式：地下开采。
⑶开采顺序及首采地段
在矿体走向上，由东向西后退式回采；在矿块内自下而上开采。首采中段为-153m中段。
首采地段：-153m中段矿体1采区的矿块。
2）采矿方法及装备
采矿方法采用上向水平分层尾砂胶结充填法。
矿块沿矿体走向布置。矿块宽度一般为6~8m，矿块长度取50m。矿块垂高为中段高度50m，间柱6m，底柱高为5m，不留顶柱。
设计采用浅孔凿岩，每个矿块配置1台YT-28凿岩机。采用乳化炸药，人工装药，分段微差爆破。崩下矿石采用电耙出矿，通过溜井装入矿车后，编组后由电机车牵引运至中段井底车场。
3）矿床开拓
本次设计采用竖井开拓，具体开拓方案为主井+副井开拓方案。
⑴开拓井筒
本次设计开拓系统共包含有两条井筒，分述如下：
①主井
主井为原有主井，井口标高为+12.0m，井底标高-195.0m，井深为207m，井筒净断面直径为φ4.7m。该井主要担负矿、废石及大型设备的提升任务，同时兼做出风井。井筒内布置有管缆间、梯子间。
②副井
副井为原有副井，井口标高为+12.0m，井底标高-195.0m，井深207m，井筒净直径为Ф3.6m。该井主要担负人员及材料、小型设备等的升降任务，为进风井，井筒内安装梯子间，兼做井下第一安全出口。
⑵排水
设计采用一段排水方式。
设计将现有-185m中段、主井井底车场附近的水仓泵房改造后（水仓扩容、增加排水水泵）作为主排水系统，排水高度197.0m；另外，将原有-185m中段副井水泵房、-135m中段副井水泵房作为备用排水系统。
⑶矿岩运输
坑内运输采用轨道运输方式，-185m中段矿、废石采用2.5t蓄电池式电机车牵引0.75m3翻转式矿车组运输。
⑷通风
通风系统为中央并列式抽出式通风系统。副井进风，主井回风。采场采用贯穿风流通风。
4）充填工艺及系统
矿山充填站正在规划建设中，由两个容量分别为200m3的立式砂仓与一个容量为50m3的水泥仓及造浆、给料、搅拌、管路及监测仪表等组成。充填站址位于空压机站南邻，充填能力40m3/h。
2.3 其他设施
1）总图运输
⑴总平面布置
目前，矿山形成了较为完善的地表工业场地。地表工业场地主要有采矿工业场地、矿石堆场、废石堆场、行政生活区、供水供电辅助设施等组成，共占地10.3亩左右。
矿区新建工业场地及设施主要由充填站（新增占地0.36亩）、副井卷扬机房（在原有基础上改建）、新变电所（新增占地0.47亩）、高位水池（原有工业场地内）等组成。
⑵内、外部运输
矿山内部运输主要有炸药及爆破材料、采矿辅助材料、其它材料、原矿及废石等，采用有轨运输方式。
企业外部运输外委解决，采用汽车运输方式。
2）电力
用电设备安装数量：85 台（套）；
用电设备工作数量：71 台（套）；
总安装容量：5017 kW；
总工作容量：3639 kW；
计算负荷：
有功功率ΣPjs =2794kW；
无功功率ΣQjs =2218kvar；
视在功率ΣSjs=3585kVA。
总企业年电能消耗量计算：
Wn=αnPjsTn=0.70×2794×5580=1091.34×104kWh；
式中：有功负荷系数αn=0.70；
系统总有功功率Pis=1781kW。
新建35/10kV总降变电所位于位于主井提升机房的北侧。35/10kV总降变电所作为矿山的主变电所，原有临时10/0.4kV变电所拆除（保留10kV架空线电源）。35kV架空线作为主供电源，来自雍镇变电所10kV供电线路进入总降所作为本工程的第二电源。该两个电源均可满足本工程对供电电源质量及可靠度的要求。
3）通信
参照安全避险“六大系统”中“通信联络系统”及“监测监控系统”执行。
4）给排水
企业总用水量（新水）208.80m3/d，其中生产用水量174.0m3/d，生活用水量19.80m3/d，未预计水量15.0m3/d。
消防用水量按消防规范采用15L/S，火灾延续时间按2h计算，共需108m3。
企业采矿生产及消防用水取自矿井涌水，余下部分除作为公司选厂补充用水来源加以利用外，多余部分达标排放。
企业职工生活用水取自井水。
5）土建
施墩铁矿地表工业及辅助设施较为完善，主要由采矿车间（主、副井卷扬机房、井口房、配电室等）、辅助设施（仓库、机修、空压机站等）及行政生活区（办公楼、食堂、宿舍、浴池、厕所等）等组成。本次设计在矿山已有工业场地的基础上新增工民建设施主要有副井卷扬机房、配电室、充填站及变电所等。
2.4 节能
设计中充分考虑了节约能源和综合利用，使采矿单位综合能耗符合国家对设计中有关节能技术规定的要求。
采矿工序能耗为每吨矿岩20.04kg标煤，折合585.41MJ/t（矿岩总量22.0万t），矿山能耗较高，主要为井下排水用电负荷大，矿山在下一步的水文治理后，矿山能耗将大幅度降低。
矿山用水量为208.80m3/d，单位矿石耗水量为0.34m3/t，达到了中华人民共和国环境保护行业标准的要求。
本设计与原冶金部规定的考核标准对照，其能耗指标是较先进的。

第三章 地 质
3.1 矿床地质勘探工作
1959年原地质部物探局航测大队综合研究队对本区开展了1：10万～1：20万航空磁测；1962年安徽省地质局物探大队第12物探队在本区开展过地面检查；1973年冶金部物探公司航测二队开展航磁物探工作，提交了1：5万《安徽省铜陵芜湖地区航磁ΔT测量报告》；1974年江苏省区测队完成了包括本区在内的1：20万区域地质测量工作，提交了1：20万马鞍山幅区域地质测量报告；1975年安徽省地矿局322地质队对雍镇小六房、金龙等地开展了铁矿普查、详查工作，同时开展了本区1：2.5万～1：1万（部分1：5000）地面磁测、1：1万重力测量工作，并编制提交了相应的地质、物探报告。
1981年安徽省地质矿产勘查局322地质队在本区发现磁异常，2002年该队申请取得了太平村铁矿点的探矿权，开展了以钻探为主、物探为辅的地质普查工作，于2004年5月提交了《安徽省和县太平村铁矿床普查地质报告》，共圈定了六个矿体，编号为Ⅰ~Ⅵ号，其中规模较大的为Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ三个矿体，提交333类贫磁铁矿矿石资源量142.44万t，富磁铁矿矿石资源量95.60万t，贫假象赤铁矿矿石资源量39.09万t，合计277.13万t，平均品位44.75%。2004年9月由安徽省矿产资源储量评审中心组织专家通过了普查地质报告矿产资源储量的评审，2004年10月经安徽省国土资源厅评审备案。2005年初，安徽省和县太平矿业有限责任公司通过有偿转让协议依法取得了施墩铁矿的探矿权。
2006年5月，安徽省地质矿产勘查局322地质队完成《安徽省和县施墩铁矿床详查地质报告》，本次详查工作发现矿床内共有9个铁矿体，呈似层状、透镜状产出，规模一般较小。提交332＋333类铁矿石总资源储量316.41万t，TFe平均品位39.79%。
3.2 矿床区域地质
3.2.1 区域地质概述
本区大地构造位置属扬子准地台、下扬子台坳，沿江拱断褶带之安庆凹断褶束，宁芜断陷盆地之西南缘。区域构造线方向为北东～北北东向。
区内地表均为第四系松散冲积物覆盖，下伏地层有三迭系中统徐家山组（T2x）、黄马青组（T2h），三迭系上统范家塘组（T3f）及第三系（N）。
区内褶皱构造主要是裕溪口～汤沟镇（俗称裕汤）复背斜，轴向自北向南由50°～60°渐变为20°，两翼地层产状平缓。倾角20°左右。核部地层为三迭系中统徐家山组，两翼为三迭系中统黄马青组及上统范家塘组。复背斜枢扭有起伏，常被北西～近东西向的断层切割。复背斜两翼的次一级褶皱发育，自北西至南东依次有大宋巷～周家村背斜、小韦村背斜、中和村向斜、小六房背斜、王家坝向斜、小万家背斜、唐家跳向斜等。这些次一级的褶皱大都向斜开阔，背斜紧密，呈短轴状产出。
区内地表全为第四系覆盖，无基岩出露，仅根据物探资料，及各矿区施工的钻孔资料，推测有少量北西～近东西向断裂。
本区的岩浆岩属燕山晚期的侵入岩。有花岗闪长岩、斜长花岗岩、石英二长岩、石英正长闪长岩、二长岩、闪长岩等，上述岩石类型呈渐变关系，它们之间的界线较难准确划分，因此，统称为“石英闪长岩类杂岩体”。
本区的变质作用主要有接触热变质作用和交代变质作用两种。
3.2.2 矿区地质
1）地层
矿区地表全为第四系松散冲积物覆盖，钻露的地层主要为三迭系中统徐家山、黄马青组。现将其一般特征自下而上分述如下：
⑴三迭系中统徐家山组（T2X）
分布于矿区中部。下部以浅灰、灰白色灰质白云岩、白云质灰岩为主，偶夹薄层灰岩；上部为浅灰、浅灰绿色钙质泥岩、含粉砂泥岩，灰岩夹薄层状白云质灰岩、泥灰岩，具有水平微层理构造；顶部有一薄层～中层状钙质泥岩或泥灰岩，水平微细层理发育。与上覆黄马青组地层为整合接触。其下部被岩浆侵入体吞没，未见底。厚度大于150m。该地层为本区的主要含矿层位。
⑵三迭系中统黄马青组（T2h）
矿区内主要为黄马青组一段、二段岩层。
①黄马青组一段（T2h1）
分布于矿区 南部及北西部。岩性主要由紫红色泥岩、含粉砂泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等组成厚底式韵律层，单个韵律层厚度较大，泥岩多于粉砂岩，粉砂岩在走向和倾向上均不甚稳定。岩石中常见灰绿色色斑及钙质结核，虫管构造发育，具水平微细层理构造，底部有时可见微型斜层理构造。钻孔中未见顶，厚度大于50m。
②黄马青组二段（T2h2）
钻孔中未见及，根据邻近矿区钻孔揭露资料，矿区的南部、北西侧有该地层分布。据收集资料，其岩性为紫红色泥岩，含粉砂泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩为主，夹多层薄层细砾岩。粉砂岩多于泥岩，具交错层理、钙质结核、色斑。厚度大于150m。
⑶第四系（Q）
广泛分布于全区。主要为粘土，含粉砂粘土、泥质粉砂、粉细砂及砂砾石层。上部常夹有薄层泥炭。厚度50～70m。
2）构造
⑴褶皱
　　矿区内的褶皱构造主要为一背斜构造，系裕汤复背斜之太平村段。该背斜轴部位于矿区中部贾小庄～代墩一带，轴向北东50°～60°；核部地层为三迭系中统徐家山组，两翼为黄马青组一、二段地层。背斜两翼地层总体走向北东，分别倾向北西、南东，产状一般较平缓，倾角约10°～15°。岩体由背斜构造的核部侵入，由于岩体侵入抬拱作用不同而对两翼地层产状产生影响，在岩体隆起部位，地层相对抬高，在凹陷部位地层则相对降低，故在太平村附近，似表现为迭加于北东向背斜构造上的一个北西向短轴向斜构造。本矿床内的矿体即产于太平村背斜南东翼之岩体凹陷部位。
⑵断裂
　　目前已施工的钻孔资料表明，矿区内未发现大的断裂构造。但从岩石裂隙、角砾岩及热液脉岩较发育等情况分析，区内在成矿作用前后，均可能在不同应力场作用下，形成各种局部张裂隙、层间破碎带、小型压性断裂等。
　　此外，在矿床范围内岩体与围岩接触面产状总体比较平缓，倾角一般在10°～15°，与围岩地层产状大体一致，仅局部较陡，如太平村东，倾角可达40°左右。因接触面具有相对隆起和凹陷，并常有岩枝沿围岩层理穿插，而使接触带复杂化。在太平村的东、西、北三面岩体与围岩接触面均相对隆起，从而在太平村的南侧形成一个总体向南开口类似于“箕”状的相对凹陷（岩凹）构造。在这岩凹部位，围岩受到岩浆侵入过程中不同方向的侧向挤压及岩凹下部的热熔作用，岩凹内岩层易沿层理方向形成层间张裂隙及层间破碎带，从而为成矿提供了有利的空间。故岩体接触带的凹陷构造与成矿关系密切，本矿床内的主要矿体受岩体接触带凹陷构造控制明显。
3）岩浆岩
矿区内岩浆岩属前述之钠质石英闪长岩类。出露于太平村北侧和西侧，面积约0.5km2。根据其矿物成分，结构，构造的差异，可分为以下几类：钠质闪长岩、钠质石英闪长岩、钠质角闪石英正长闪长岩，钠质黑云母石英正长闪长岩、钠质角闪闪长岩，偶尔可见安山玢岩和闪长玢岩。其中以钠质石英闪长岩及钠质石英正长闪长岩为主。
本区岩浆岩与成矿具有密切的成因联系，本矿床的所有矿体均产于岩体与围岩的接触带附近，它为成矿提供了一定的物质来源，是主要的成矿母岩。
3.3 矿床地质特征
3.3.1 矿体分布规律
施墩铁矿床矿体均分布于背斜构造南东翼钠质石英闪长岩体与围岩（徐家山组地层）接触带附近岩体之凹陷构造内。上部产于徐家山组地层中的矿体，一般呈薄板状、透镜状，产状大体与地层产状相近，矿体规模一般较小，TFe平均品位较低。如Ⅰ～Ⅲ、Ⅴ～Ⅸ号矿体。受闪长岩体接触带构造控制的矿体，一般呈似层状，矿体产状与接触面产状一致，规模相对较大，TFe平均品位较高。如Ⅳ号矿体。
3.3.2 矿体基本特征
本矿床由9个铁矿体组成，编号为I~IX。矿体埋深一般在50m~188m。矿体主要呈似层状、透镜状，其形态、规模受围岩地层及接触带控制。矿体产状一般较平缓，略向南东倾斜，倾角一般在5°左右；Ⅳ号矿体倾角稍大，一般在5°~20°。
区内矿体规模一般较小，其走向、倾向延伸均在100m左右，厚度2.23m~9.27m不等；矿体产出标高-45m~-144m；Ⅳ号矿体规模较大，矿体走向延伸约500m，倾向延伸约300m，工程见矿厚度2.10~25.02m，矿体厚度变化中等，其变化系数为60%。矿体产出标高-67m~-180m。
区内I、III、V、VI号矿体矿石自然类型为方解石假象赤铁矿矿石；II、VII、VIII号矿体矿石类型为方解石假象赤铁矿磁铁矿矿石为主；IX号矿体上部矿石类型为方解石假象赤铁矿矿石，下部为方解石假象赤铁矿石磁铁矿矿石；IV号矿体矿石类型以方解石磁铁矿矿石为主，部分方解石假象赤铁矿磁铁矿矿石，少量方解石假象赤铁矿矿石；局部尚有部分黑云母、阳起石磁铁矿矿石。
矿体TFe品位一般较稳定，分布均匀；IV号矿体品位变化系数沿倾向为23%，沿走向为24%，沿厚度方向最大为31%。
3.3.3 矿石质量
1）矿石的物质组份
本区铁矿石的矿石矿物主要为磁铁矿、赤铁矿（假象赤铁矿），其次是穆磁铁矿、黄铁矿，微量磁黄铁矿、黄铜矿等。
2）矿石的结构构造
⑴矿石的结构
矿区铁矿石主要由磁铁矿、赤铁矿、穆磁铁矿等构成。磁铁矿呈自形～半自形粒状结构，次为他形粒状结构；赤铁矿呈半自形～他形粒状结构，穆磁铁矿呈自形片状结构。磁铁矿（穆磁铁矿）的自形晶可包于黑云母、方解石、石英等晶体中呈嵌晶结构，磁铁矿（穆磁铁矿）被赤铁矿、脉石矿物不同程度地交代形成浸蚀结构，嵌晶结构、反应边结构、交代网状结构、骸晶结构、残余结构、假象结构。
⑵矿石的构造
矿石构造有稠密浸染状构造、块状构造、条带状构造、角砾状构造等。
①稠密浸染状～块状构造
　　磁铁矿较均匀地呈稠密浸染状嵌布在脉石矿物中。磁铁矿呈粒状或粒状集合体紧密分布，颗粒粒径一般在0.05～1.0mm，含量40～80%不等。这种构造多发育在阳起石型富磁铁矿矿石、方解石富磁铁矿矿石中。具这种构造的矿石，品位较高，硬度较大。
②条带状构造
条带状构造是由金属矿物与脉石矿物相间出现，条纹粗、细不均。形成条带状构造的金属矿物是磁铁矿或假象赤铁矿和脉石矿物方解石、石英、绿泥石等。具这种构造的矿石主要分布在矿区Ⅳ号、Ⅸ号矿体中，可能是选择性交代而保留原岩微层理痕迹之故。
③角砾状构造
　　具角砾状构造的矿石，其角砾成份为灰岩，角砾砾径0.1～5mm，具棱角状，大小混杂，胶结物有石英、碳酸盐、磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿、绿泥石等。角砾状铁矿石在矿区分布较少，仅在32线少数钻孔的局部地段见到。
3.3.4 矿体围岩与夹石
矿体的顶板、底板围岩主要为大理岩类、方解石岩类、闪长岩类，部分为角岩类、少量角砾岩及安山玢岩。闪长岩类除少数为矿体顶板（Ⅰ号矿体）外，多数为矿体底板。矿体围岩分布情况见表3-3。
施墩铁矿床围岩类型分布率统计表　 　　表3-3
围岩类型
大理岩类
角岩、角岩化泥岩
闪长岩类
方解石
岩类
角砾岩
安山玢岩
∑
出现频率
9
5
7
7
1
1
30
分布率（%）
30
17
23
23
3
3
99
矿体与围岩的界线一般较清晰。但当矿体顶、底为方解石岩类和角砾岩类时，因其具有不同程度磁铁矿化，故两者之间常呈渐变关系。由于区内矿体铁矿化一般较均匀，故矿体内一般无夹石分布。
3.4 矿石资源储量计算
3.4.1 工业指标
根据DZ/T0200－2002《铁、锰、铬矿地质勘查规范》一般工业指标及和县太平矿业有限责任公司《关于和县施墩铁矿床详查工业指标的函》有关要求，确定本次资源储量估算的工业指标如下：
1）矿石工业类型划分标准：
mFe/TFe≥85%为磁铁矿石
mFe/TFe　85%～15%为假象赤铁矿磁铁矿矿石（混合矿石）
mFe/TFe≤15%为赤铁矿（假象赤铁矿）矿石
2）矿床工业指标
⑴磁铁矿石
需选富矿：TFe≥50%；
贫矿：边界品位TFe≥20%，最低工业品位TFe≥25%；
⑵赤铁矿（假象赤铁矿）石
边界品位TFe≥25%，最低工业品位TFe≥30%；
⑶贫假象赤铁矿磁铁矿石
边界品位TFe≥20%，最低工业品位TFe≥25%；
⑷最低可采厚度2m；
⑸夹石剔除厚度1m。
3.4.2 矿区储量
依据安徽省地质矿产勘查局322地质队于2006年6月编制的《安徽省和县施墩铁矿床详查地质报告》及其评审意见，至2005年11月30日全矿床累计铁矿石资源储量332＋333类316.41万t，TFe平均品位39.79%。其中各类型矿石资源储量所占矿床总资源储量的比例为：332类铁矿石资源储量约占矿床资源储量的22%；需选富磁铁矿矿石（333类）约占20%；贫磁铁矿矿石（332＋333类）约占59%，其中332类贫磁铁矿矿石约占贫磁铁矿石总量的37%；贫假象赤铁矿磁铁矿矿石约占14%；贫赤铁矿（假象赤铁矿）矿石约占7%。具体如下：
贫磁铁矿矿石：332类　68.83万t，TFe平均品位36.45%；
　　　　　　　333类　118.56万t，TFe平均品位36.68%；
　　　　 332＋333类　187.39万t，TFe平均品位36.60%。
需选富磁铁矿矿石：333类　62.96万t，TFe平均品位55.36%。
贫假象赤铁矿磁铁矿矿石：333类　43.38万t，TFe平均品位34.86%。
贫赤铁矿（假象赤铁矿）矿石：333类　22.68万t，TFe平均品位32.44%。

第四章 地 下 采 矿
4.1 开采技术条件
1）水文地质条件
区内第四系埋藏厚度大，富水性强；矿床埋藏较深，矿体及其顶板岩层富水性中～强，巷道直接进水，水压大；裂隙岩溶含水层与第四系含水层之间虽有厚度0～26m弱透水岩层起到相对隔水作用，但在构造裂隙、岩体接触带裂隙发育处或该层变薄尖灭处，往往是第四系强含水层与裂隙岩溶含水层沟通的有利通道，故未来巷道突水现象严重。
本矿床属于顶板直接进水，有稳定的地下水补给来源，故其水文地质条件属于复杂类型。
2）工程地质
矿区上覆第四系厚50～70m，主要为粘土，含粉砂粘土、泥质粉砂、粉细砂及砂砾石层。上部常夹有薄层泥炭。
矿区内主要矿体埋藏在50~188m之间，矿体围岩多为大理岩类、方解石岩类、闪长岩类，部分为角岩类、少量角砾岩及安山玢岩。顶底板岩石大部分半坚硬、完整，其工程地质条件稳定性较好。但局部构造发育地段，由于岩溶发育或蚀变作用的结果，岩石呈松散、软弱状，含水性强，加之地下水压力大等综合因素的作用，故其工程地质条件稳定性差，危害性突出。
本矿床工程地质条件属于复杂类型。
3）环境地质
矿区位于长江冲积平原，地表沟渠纵横，水网密布。区内人类工程活动以农田种植为主，以及零星分布的小型农田水利设施、乡镇公路及低于二层的居民房屋建筑等。
本区地震活动的强度、频度相对比较低，属中弱发震区，未出现破坏性地质灾害。本区属地震烈度6度区。
本矿区无原生环境地质问题，属环境地质类型简单的矿床。
综合矿区的水文地质、工程地质和环境地质条件、特征和目前井下开拓的实践资料，本矿床的开采技术类型划分为复杂的复合问题为主的矿床，即属于Ⅲ-4。
4.2 开采范围、开采对象及开采方式
4.2.1 开采范围及开采对象
1）开采范围
根据矿体赋存情况及开发规划，初步设计开采范围为采矿许可证拐点坐标所圈定的范围内的矿体，开采标高+6~-200m。
2）开采对象
矿区范围内共圈定的9个铁矿体，编号为I～IX。
4.2.2 开采方式
施墩铁矿地处平原地区，各矿床均为盲矿体，矿体顶部被数十米厚的第四系冲积层所覆盖，矿体埋深一般在50~188m。矿区地表多为农田，结合矿山现状及前期设计情况，本次设计仍采用地下开采方式。
4.3 矿床开拓
4.3.1 矿区地形地质特征及矿体赋存状态
矿区地势平坦，海拔标高约在+5~+8m左右，南侧有裕溪河流过，区域内最高洪水位+10.96m。
矿体围岩多为大理岩类、方解石岩类、闪长岩类，部分为角岩类、少量角砾岩及安山玢岩。矿体均分布于背斜构造南东翼钠质石英闪长岩体与围岩（徐家山组地层）接触带附近岩体之凹陷构造内。上部产于徐家山组地层中的矿体，一般呈薄板状、透镜状，产状大体与地层产状相近。矿体赋存标高一般在-45m～-180m，倾角一般5~20°左右。
4.3.2 开拓方案选择
1）矿山开拓现状
矿山目前采用竖井开拓。
主井位于32线以南矿体下盘、岩石移动界限以外，井口标高为+12.0m，井底标高-195.0m，井深为207.0m，净断面φ4.7m，采用混凝土支护。采用2JK-2A型单绳缠绕式提升机，电动机型号为JR126-6，电动机功率155kW，提升容器为单层双罐笼（2550×1180mm）。主要担负井下矿石、废石及大型设备的升降任务，井筒内设人行、管道和电缆间，兼作回风井。
副井位于主井东50m处，井口标高+12.0m，井底为-195.00m，井筒全深207.0m，井筒净直径为Ф3.6m。采用2JTP-1.6型提升机，装备单层罐笼（底板尺寸2200×1104mm）与平衡锤互为配重提升。主要担负人员及材料、小型设备等的升降任务，为进风井，井筒内安装梯子间，兼做井下第一安全出口。
2）选择原则
⑴矿山建设速度必须满足国家和企业的要求，保证投产早，达产快；
⑵充分利用原有地表生产、生活设施；
⑶工