临泽宏鑫矿产实业有限公司东小口子锰铁矿可研新.doc

1 项目基本概况项目名称：临泽宏鑫矿产实业有限公司东小口子锰铁矿矿产资源保护项目项目承担单位：临泽宏鑫矿产实业有限公司项目类型：新开项目项目工作范围：东小口子锰铁矿项目起止时间：2009-2010年为了贯彻落实科学发展观，提高东小口子锰铁矿的矿产资源可持续发展能力；坚持开发与资源保护并重；依靠科技进步、运用新理论、新技术、新方法促进矿产资源的合理开发利用和节能减排；围绕国民经济和社会发展的需求，与区域经济发展政策密切结合，临泽宏鑫矿产实业有限公司的生产、开发与经营一直围绕国民经济与社会发展的需求，坚持与区域经济发展政策密切配合；严格履行矿产资源法，积极倡导和推广矿产资源综合利用；积极尝试尾矿利用；开展节能减排、矿山地质环境监测，并于2006年建立了矿山环境治理恢复保证金制度，组织申报了2006年度矿山地质环境保护项目。自从开展矿山地质环境保护项目以来，矿山配合环境治理恢复工作，积极开展旨在提高矿山资源综合利用率的工艺技术改进，主要在提高采矿回收率、减少资源浪费和对废矿、尾矿的再回收利用两个方面投入精力和财力，并取得了初步的试验成果。根据关于组织申报2009年度矿产资源保护项目的通知精神，临泽宏鑫矿产实业有限公司拟对东口小子锰铁矿产资源保护项目进行申报。希望通过项目的配套支持，开展更进一步的技术研发和工艺改造，全面提高矿山的采选回收率，并对矿山积累的废矿、尾矿再回收利用，挖掘矿山资源潜力，延长矿山服务年限，最大限度的保护和有效利用矿山资源，使老矿山焕发新的活力，为祖国建设事业和西部开发再立新功。 2 项目立项的背景和意义2.1立项依据（1）中央关于人口、资源、环境工作的政策精神；（2）中华人民共和国矿产资源法；（3）财政部、国土资源部关于组织申报2009年度矿产资源保护项目的通知及其附件2009年度矿产资源保护项目申报指南；（4）甘肃省财政厅关于组织申报2009年度省级矿产资源保护项目资金的通知，甘财建（2009）161号；根据通知的相关条款，）临泽宏鑫矿产实业有限责任公司东小口子锰铁矿符合矿产资源保护项目申报条件，其主要原因是：1、东小口子锰铁矿是国有老矿山，采矿、选矿历史较长，现在已经出现资源危机；2、矿山构造发育，矿体复杂，采矿、选矿工艺技术落后、采矿条件简陋，造成采矿、选矿回收率低、资源利用率低，急需进行技术改造；3、由于开采时间长，矿山及选厂有大量的低品位矿石、边角矿、选矿场废矿、尾矿等，在改进采选技术及流程的条件下，矿山资源还有较大的挖掘潜力；4、国际国内资源的日益紧缺与铁矿价格的急剧上涨，为东小口子锰铁矿创造了新的发展机遇，国家的矿产资源保护政策为东大山铁矿提供了良好平台，企业不可坐失良机；5、矿产资源保护项目的实施与矿山环境治理恢复相辅相成，互为补充，互相促进，使矿山步入良性循环的发展轨道；6、矿产资源保护项目的实施，将对临泽宏鑫矿产实业有限公司乃至临泽及周边经济发展产生深远的影响。2.2立项背景矿产资源是国民经济的重要物质基础，我国目前约95%的一次能源、80%的工业原料和70%的农业生产资料来源于矿产资源。现阶段,我国正处于工业化的高速发展时期，对矿产资源的需求量巨大且增长率高。据瑞典RMG(Raw Materials Group)测算，中国金属消费约占全球的17%，年增长率达12%。铁、铜、氧化铝、锌等的消费总量居世界第一；铝、镍等消费总量居世界第二；我国已成为世界矿产需求增长的最大贡献者。根据我国经济发展的趋势和矿产资源消耗的周期性特征，从现在到实现第三步战略目标的近50年（尤其是未来2030年）间，国民经济发展对矿产的需求将持续增长。钢铁是国民经济发展的重要基础材料，铁矿又是钢铁工业的基础原料。近年来国内钢铁企业加强技术改造与创新，产能得到大幅度提升，对铁矿的需求量也越来越大，目前国内铁矿石资源供给严重不足，尤其缺乏高品位铁矿石，主要依赖从巴西、澳大利亚、印度等国进口。2007年我国钢产量达48924.08万吨，铁矿石原矿产量达6.74亿吨，折合铁精矿3.65亿吨，进口铁矿石高达3.92亿吨，进口铁矿石占我国铁矿石消费量的51.8%，自给率下降到48.2左右。2007-2008年进口矿石及海运费价格大幅上涨，造成铁矿市场价格呈现飘浮不定，跌宕起伏的上涨趋势，据国家统计局统计，年及年以来，国内铁精粉、进口铁矿石、焦炭、废钢等钢铁原料的价格以及海运费价格均出现不同程度的大幅上涨。国际铁矿石基准价格也连续大幅上涨，继年上涨.、年上涨、年上涨.之后，年铁矿石基准价格再次上涨，这为年铁矿石进口贸易和国内铁矿市场运行定下了高价位的基调，国内钢材价格迅速飙升。目前武安地区64%铁精粉湿基不含税价仍然保持在1200-1220元/吨；山西代县64%铁精粉出厂不含税价仍然在1200-1300元/吨。建平地区66%铁精粉价格1250-1400元/吨。山东地区规模较大矿山64-65%铁精粉干基含税价在1560元/吨左右。湖北大冶63%铁精粉干基含税价格在1360元/吨，广东怀集65%铁精粉干基含税到厂价在1460元/吨。唐山地区矿山企业66%品位铁矿产品干基含税出厂主流价格在1280元/吨左右。我国人均铁矿资源仅相当于世界人均资源量的45，而且含铁品位低，有害杂质多，难采难选，矿石回采率和选矿金属回收率都比国外低，按2006年我国铁矿产量6亿吨，回采率85计算，一年要报销储量7亿吨以上，目前国内的保有储量仅能开采1718年。随着我国社会经济步入快速发展轨道，不仅带动了我国钢铁行业的迅猛发展，而且也促进了全球矿业的高速发展，进而引起了资源阶段性紧张，铁矿资源做为不可再生的重要战略资源，随着社会经济的飞速发展，消耗量越来越大，稀缺度也将越来越高。我国矿山企业经过半个多世纪的开采，许多老矿山都面临着资源枯竭的隐痛。为了尽量延缓因资源枯竭被迫关停或为企业转产转型赢得时间，国内各矿山都把如何提高资源回收利用率，做为一项重要手段或工作来抓。同时，国家也通过各种税费扶持政策，鼓励和刺激矿山企业，通过提高资源回收利用率来延长矿山服务年限和降低成本。这也是我国建设资源节约型社会和环境友好型社会的具体情况。我国金属矿山目前面临着严峻挑战，在矿石品位日趋低贫、资源日渐枯竭、环境污染不断加剧的今天，我国有限的资源将承载着超负荷的人口、环境负担，以往仅靠拼资源、外延扩大再生产的经济增长是不可能持久的。要提高矿山的竞争力，就必须靠技术进步和技术创新，促进工艺技术升级，节能降耗，减本增效。研究、开发、推广和应用一批先进的低贫化率采矿工艺，实现高质量采矿，是我国金属矿山当前的迫切任务。为了从根本上解决矿山的环境保护问题，必须研究新的采矿技术，实现清洁生产和生态采矿。要采用科学的手段，充分有效地回收有限的矿产资源，大幅度减少废石、废渣和废水的排出。采矿设计与生产必须把环境保护作为重要指标加以考虑。要从优化采矿设计，确定合理的采矿结构、开采顺序、开挖步骤，采用先进的地压控制技术等方面，有效控制地表沉陷、山体滑坡等地质灾害的发生，并逐步建立起低废或无废采矿系统。国外供应因垄断价格持续走高，国内铁矿石资源短缺、自给率低、供需紧张的矛盾愈发突出，国内市场铁矿供不应求的形势更加严峻，极大的制约了企业生存与发展，扰乱了企业的正常生产经营。因此各大钢铁企业在积极寻求国外市场，以满足对铁矿的需求的同时，着眼利用国内有限资源，充分挖掘现有铁矿资源潜力和积极寻找新的铁矿基地已迫在眉捷。通过资源储量进一步核查、改进采矿工艺流程，提高采矿回收率、对边角、残留矿量进行综合回收、对尾矿进行再回收利用，均可挖掘企业自身资源潜力，增加可利用资源量，延长矿山服务年限，为企业发展创造效益。东小口子锰铁矿有稳定的队伍、完善的管理制度，有较长期的资产积累、技术积累及企业文化积累，在矿产资源日益紧缺的形势下，矿山企业只有发挥自身优势，在国家矿产资源保护政策的辅助下，积极进行技术改造，充分利用现有资源，节能挖潜，促进企业的更好的发展。为了充分保护和利用东小口子锰铁矿的有限资源，达到促进矿区经济可持续发展的目的，拟向国家申请“东小口子锰铁矿国土资源保护项目”，项目的工作重点是围绕东小口子锰铁矿的现有矿山资源开采及多年生产形成的大量废石、弃渣、尾矿等进行方法研究、技术攻关和工艺改造，在为矿山企业创造效益的同时，节约国家矿产资源，全面提高低品位铁矿的采、选水平。2.3立项目标为了提高采矿回收率，解决极低品位含矿围岩、采选矿废石、选矿尾矿的综合利用问题，公司已成立了东大山矿产资源综合利用攻关组，并确立了四大目标：一：从采矿技术上进行攻关，改进传统采矿技术，提高采矿回收率，降低贫化率。1、深入研究总结多年来采矿经验，通过对矿山现有采矿条件与工艺的利弊分析，对长期制约采矿回收率的落后工艺进行革新；改进采矿工艺流程，提高采矿回收率，更有效地利用已有矿山资源量；2、在新的矿业资源形势下，对以往不能开发利用的表外矿、残留矿、废弃矿进行重新评价，对规模小、矿体薄、品位低的矿体确定有针对性的采矿方案，并采用灵活、可行的技术手段进行合理回收利用，增加矿山可用资源量；二：从选矿技术上攻关，即将含全铁平均为620的贫矿石、选矿抛费矿石、尾矿进行再选利用，首先从对废弃含矿围岩、采矿废石、选矿尾矿进行全面取样评价和选铁工艺试验、进行流程指标探索；通过指标经济估算，确定经济的、科学的、可操作的流程，尽快开展废弃资源回收利用工作，补充矿山可用资源量；三：从管理上进行攻关，利用严格科学的管理，从成本控制入手，确保企业必须在创造巨大社会效益的同时，确保获取一定的经济效益，以支撑产业的发展，有效利用矿山可贵资源量。四：通过矿山资源的保护利用，延长矿山生命周期，积极推进矿山环境综合治理工作，进一步完善矿山环境治理恢复保证金制度。通过技术改造和创新，减少矿山资源浪费，降低废物堆积与排放，恢复矿山环境，形成企业与环境的和谐共生，有效保护矿山资源。最终通过项目落实、经费筹措、施工运行，营造一个科技含量高、环境治理好的现代矿山企业。2.4立项任务 项目主要的技术攻关及工艺改造任务如下：1、为提高矿产资源开采水平（包括提高回采率、最终采收率，降低贫化率、损失率等）而进行的采矿技术改造；2、为提高废弃矿产资源综合利用水平而进行的对表外矿、废矿、尾矿综合回收利用的工业试验与技术改造。3 矿山基本概况3.1位置交通及自然地理概况 矿区位于临泽县平川镇52方位，直距24公里处，行政区属临泽县管辖，从临泽县平川镇到东小口子铁锰矿有汽车便道相通，交通较为方便。见交通位置图（图1）。矿区为低山、丘陵地形 ，部分地段沙漠覆盖，海拔1450m1500m左右，相对高差小于20米。矿区最低侵蚀基准面海拔1450m。区内为干旱一半干旱大陆性气候。地表水、地下水贫乏，矿床岩石富水性质弱，地下水易于疏干。春季多风沙，夏季酷热少雨，冬季寒冷，气候变化无常。昼夜温差大，年平均气温4.9。年平均降水量178.22毫米，蒸发量23002400毫米。79月为雨季，冰冻期达5个月之久，季节性冻土深1米左右。东小口子锰铁矿交通位置图 图13.2、矿权设置及资源储量估算范围2004年12月20日，通过甘肃省国土资源局公开拍卖，临泽宏鑫矿产实业有限责任公司取得了东小口子锰铁矿14年采矿权，采矿许可证号:6200000620104矿区范围拐点坐标为：1、4375150.00 33608130.002、4375060.00 33608420.003、4375025.00 33608710.004、4375313.00 33608790.005、4375440.00 33608208.00 面积0.1858Km23.2矿山地质环境概况3.2.1区域水文地质概况（一）地形地貌本区属巴丹吉林大沙漠西南缘的低山丘陵地区合黎山南缘，合黎山南缘广大地区被第四系戈壁和风成沙丘覆盖，地形平缓，沙漠广布。少数基岩经长期风华剥蚀成低山戈壁镶嵌地貌，海拔1500m左右，相对高差1040米。（二）气象、水文特征本区属大陆性干燥气候，夏热冬冷，干旱少雨 ，年最高气温42，一般2030，12月至次年2月为冰冻期 ，冻结深度最大91cm。年降雨量仅为50100mm，多集中于六、七 、八三个月，蒸发量却高达4225mm，为降雨量的80倍，潮湿系数为0.010.02。35月为风季，常年多西北风、北风或沙尘暴，风力达67级，最大风力可达10级以上。8级以上大风全年可达60余天，年最大风速为28.00米/秒，平均为3.00米/秒。区内地表水贫乏，零星分布有井泉，流量小，多属苦水或咸水。（三）区域水文地质区内地下水以潜水为主，承压水次之，根据地下水的赋存条件，水理性质，水动力特征可将地下水分为三种类型：基岩裂隙水；碎屑岩类孔隙裂隙水；松散岩类孔隙水。中，主要为潜水，基岩裂隙水主要分布于中低山丘陵区，分布于变质岩系和侵入岩的构造裂隙及风化裂隙平原及沙漠区由于第三系覆盖为承压水。碎屑岩类孔隙裂隙水主要赋存于上古生界至新生界地层中，其岩性主要为一套砂岩、砾岩等海陆交互相和陆相、湖相碎屑岩沉积建造。岩相变化大，厚度大。由于气候干旱，补给贫乏，径流迟滞，以上两类地下水富水性较弱。水质差，水文地质意义不大。松散岩类孔隙水埋藏于山区河谷（沟）松散堆积层和山前平原沉积层中，为本区主要含水层，含水层厚度大，富水性较好，水质良好。3.2.2矿区水文地质（一）概况矿区为低山、丘陵地形 ，部分地段沙漠覆盖，海拔1450m1500m左右，相对高差小于20米。矿区最低侵蚀基准面海拔1450m。（二）矿区水文地质特征1、地表水矿区无地表水分布，近年由于矿体的露天开采，在2线、4线采坑底部出现了地下水的人工露头。矿区地表被第四系洪积、风积砂砾石、砂土和粉土覆盖，基底地层为上元古界皋兰群七坝泉组、侏罗系、白垩系、第三系，其中上元古界皋兰群七坝泉组为区内主要的含矿层位。矿区主要以块状岩类裂隙水和孔隙水为主。矿区含水层划分如下：（1）上元古界皋兰群七坝泉组大理岩含水岩组：分布于矿体的下盘，泉水流量0.011.046L/s。（2）震旦系大理岩含水岩组：分布于矿体的上盘。皋兰群七坝泉组大理岩含水岩组：分布于矿体的下盘，泉水流量0.011.046L/s。（3）侏罗系砂岩含水岩组：在本区大面积分布，分布于矿体的上盘，厚度较大，泉水流量0.041.33L/s，渗透系数K=1.43m/d。（4）白垩系砂岩含水岩组：分布范围小，间接分布于矿体的上盘，其间夹有粘土、石膏层。受岩浆岩脉侵入穿插影响，以上各含水岩组沿走向、倾向展布不稳定，局部甚至呈透镜状分布，含水层支离破碎，连续性差，同时由于气候干旱，补给贫乏，径流迟滞，以上各岩组 以是各岩组富水性较弱，属中等含水岩组，水质以中等矿化为显著特点。矿区其余岩组包括第三系泥质砾岩均属隔水层。3、矿区地下水的埋藏类型矿区各含水岩体受阻水侵入岩体阻隔和露头第三系覆盖，地下水属于承压水埋芷，局部基岩露头处属于潜水埋藏，承压水头高称1473.7（2线）1461.2（4线）m。4、地下水动态地下水动态：根据区域资料反映，该区由于降水稀少，地下水埋藏深，降水对地下水位影响甚微，地下水位年变幅值仅为数cm，动态变化不明显，矿区地下水属于承压水埋藏，矿区附近气象因素几乎不影响矿区地下水头的变化。5、地下水的补给、迳流、排泄条件矿区地下水主要接受含水层上游的侧向补给，本区降雨量仅为50-100mm，降雨强度较小，因而含水层上游露头区接受降雨入渗的补给量贫乏。矿区地下水径流迟滞，主要表现为矿区地下水的矿化度较高。由于矿区地下水属承压水埋藏，天然状态下地下径流排泄是矿区地下水排泄的主要途径，随着露天采矿的延伸，矿坑涌水量的排泄将成为矿区地下水排泄的主要途径。6、矿区地下水的化学特征详查中，在矿区钻孔中取地下水样品一件，经水质分析，矿区水质PH=6.8，呈弱酸性，矿化度4.37g/L，属咸水，水质中Ca2+、Mg2+的含量27.25 g/L，按硬度分类为极硬水，水中含少量侵蚀性CO2，水化学类型为CISO4Ca(K+Na)型水，从水质分析结果来看，由于矿区地下水的迳流滞缓，地下水交替变化能力差，表现在地下水的水质上是矿化度高、水质劣。7、矿床充水因素矿区块状岩类裂隙水和孔隙水在矿体的开采过程中通过侧向排泄和坑底溢出直接渗入到矿坑内，矿区附近无地表水存在，降雨稀少，地下水成为矿床充水的唯一来源。3.3.3矿坑涌水量计算（一）矿山开采方案根据兰州有色冶金研究院编制的可行性研究报告，2矿体在5线附近埋深较浅部分采用露天开采，1矿体和2深部矿体采用地下开采方式。2矿体在5线确定露天开采的最终坑底标高1430m, 露天坑封闭圈长600m，宽150m，坑底长60m，宽16m，采深65m，最终边坡角45度，境界内矿石量为31.68m3，仅占设计利用储量的13%。（二）矿坑正常涌水量Q的预测由于矿区降雨稀少，附近无地表水体分布，因而只预测矿坑的正常涌水量。矿坑正常涌水量是指矿坑在正常情况下保持相对稳定时的总涌水量，矿坑涌水量全部由地下水所提供的水量。1、预测原则矿床地下水以弱基岩裂隙孔隙水为主，采用无界含水层、含水层厚度为有限、完整基坑的巴布什金“大井法”计算公式来预测矿坑的正常涌水量Q。2、计算参数的确定矿区地下水属承压水埋藏，渗透状态为层流运动状态。渗透系数K值的确定：利用ZK3-2孔抽水试验成果。K=1.43m/d开采系统半径r0(内边界)的确定：引用半径r0用(4-3)式确定：露天坑封闭圈长200m，宽150m，采深65m；井下开采系统分布长500m，宽200m，采深100m. (4-2)式中：r0：基坑的引用半径 m P：为不规则基坑的周长 m由(4-3)式确定露天采坑的引用半径r0=95.5m，井下采坑引用半径r0=215.0m外边界的确定：外边界影响半径R值采用厚大含水层的吉哈尔特经验公式(4-4)式确定：露采最低标高为1430m，开采深度为65m。水头高程为1465米，水位降深值为Sw=35.0m，含水层下限M按采矿系统揭穿含水层厚度的2倍计，M=70.0m。井下采最低标高为1400m，开采深度为100m，水位降深值为Sw=65.0m， (4-4)式中：R：影响半径 m Sw：基坑降深 m Kcp：渗透系数 m/d由(4-4)式计算露采基坑的影响半径值为418.5m，井下基坑的影响半径值为777.3m。3、公式的选用根据以上确定的边界条件，采用承压水非完整基坑的流量计算公式预测矿坑的正常涌水量。首先通过基坑作一水平面，将水流分成两部分，上部分由坑壁流入基坑的水流为无压水流，而下部分由底部流入基坑的水流为有压水流（井下开采不计此部分涌水量），基坑涌水量Q由(4-5)式计算：Q=q1+q2 (4-5)矿床地 (4-6) (4-7)式中：Q：基坑正常涌水量 T/d q1：自坑壁流入的水量 T/d q2：自坑底流入的水量 T/d其它符号同前由(4-6)式得 露天q1=818.5T/d 井下q1=3100T/d由(4-7)式得 露天q2=176.8T/d 由(4-5)式得露天矿坑正常涌水量Q1=（q1 +q2）为995.3T/d，井下开采矿坑正常涌水量Q2为3100T/d。以上预测的露天矿坑正常涌水量Q1是矿山建设初期、井下开采系统未形成以前的涌水量，由于露天采矿场位于井下采矿坑道系统分布范围以内，当井下开采系统形成以后，露天采矿场范围内的地下水被井下开采系统所疏干，井下开采矿坑正常涌水量Q2将包含露天矿坑正常涌水量这一部分，此时露天矿坑正常涌水量将为零。（三）预测结果评价对矿坑涌水量预测结果的精确度产生影响的主要因素有如下几点：1、在矿区内，由于用作抽水试验的钻孔口径小(详查抽水钻孔的口径为75mm)，导致在同等的水文地质环境条件下，钻孔的单位涌水量值偏小。2、由计算矿坑正常涌水量所选用的公式(4-5)式分析，露天矿坑涌水量是由坑壁水量q1和坑底水量q2两部分组成，在计算q2时所使用的含水层厚度值M根据经验而定，以此计算的基坑涌水量值存在误差，但由于q2/ (q2+ q1)=21.6%，由此可见，M值的选用对井下开采基坑涌水量的计算结果影响较小。3、本次详查尽设备的最大能力作了一个落程的钻孔抽水试验，采用的是单孔抽水、水文地质参数计算时采用的经验公式比较多，影响矿坑涌水量的精度。尽管如此，但矿坑正常涌水量的预测结果与收集的矿区附近460岩金矿床的涌水规模相当，预测结果基本上反映了未来矿山开采时矿坑涌水量的涌水规模，为准确评价矿区水文地质条件的复杂程度及矿山开采设计提供了依据。6.1.4、矿区水资源综合利用评价及供水方向矿区地处水资源贫乏的山区，根据矿区地下水水质分析结果，矿坑涌水只能用做选矿浮选用水和防尘，不能用做其它工业用水，更不能作为生活饮用。矿区生活水需要从矿区外24km的平川镇输入。6.1.5、小结矿区处干旱地区，地表水、地下水贫乏，矿床岩石富水性质弱，地下水易于疏干。该矿体大部分位于当地侵蚀基准面以下，由于矿床涌水规模小，对矿坑排水无影响，以上特征反映出：东小口子锰铁矿床是以裂隙孔隙含水为主的裂隙含水矿床（第一类），矿床顶板直接充水，水文地质条件的复杂程度为简单（第一型）本次水文地质的工作成果满足铁矿详查规范要求，可作为矿山建设的依据。6.2 工程地质6.2.1、矿区工程地质特征（一）矿区工程地质岩组划分岩带工程地质岩组代号岩 性浅变质岩带厚层工程地质岩组21、上元古界皋兰群七坝泉组角闪岩大理岩。 2、震旦系大理岩、石英岩。 3、侏罗系砂岩。 4、第三系砂质泥岩、泥质砂岩、砾岩。 5、43花岗岩薄层工程地质岩组21、上元古界皋兰群七坝泉组黒云母斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、石榴石片岩、兰晶石片麻岩、云母石英片岩。 2、震旦系钙质石英云母片岩。 3、侏罗系页岩。松散岩带松散工程地质岩组基岩强风化带及第四系松散堆积物经工程地质测绘，根据矿区内岩性的基本特点，矿体与岩层的组合关系，可将矿区岩石划分成三个工程地质岩组。 工程地质岩组划分 表3 6.2.2、矿区工程地质评价（一）开采方案根据甘肃省冶金工业局设计所编制的临泽宏鑫矿产实业有限责任公司30万吨锰铁矿开采项目可行性研究报告（2005.7）该锰铁矿床采用井下开采方式，同时为了使矿山在基建初期能够产生效益，2矿体在5线附近埋深较浅部位采用露天开采。设计露天开采的最终坑底标高1430m, 露天坑封闭圈长600m，宽150m，坑底长60m，宽16m，采深65m，最终边坡角45度，境界内矿石量为31.68m3，占设计利用储量的13%，其余87%的设计利用储量为井下开采。（二）边坡稳定性评价露天开采时，矿体上盘各岩性段在露采边帮中形成与该岩层倾向相反的反向坡（区），由于各岩体的单层厚度30cm，空间分布稳定，均属于半坚硬岩石，岩体质量中等，岩体中层面熔合，其中发育的裂隙为石英碳酸岩细脉充填，由于裂隙充填，熔合的性质良好，所以岩体的稳定性强度被提高。岩石层面与边坡中形成方向坡，此种组合有利于边坡的整体的稳定，因而岩体构成边坡时稳定性良好。作为矿体下盘的各岩性段在边帮中将形成顺向坡（区），由于各岩体的单层厚度30cm，空间分布稳定，岩石产状陡倾，倾角边坡角，岩石层面在边坡中不形成临空角，岩石属于半坚硬岩石，岩体质量中等，岩体中层面熔合，其中发育的裂隙为石英碳酸岩细脉充填，由于裂隙充填，熔合的性质良好，所以岩体的稳定性强度被提高。因而岩体构成边坡时稳定性良好。露采坑的两个端部（区、区），岩石的倾向与边坡形成直交，两个端部构成边帮的为蚀变带内的岩（矿）体，由于矿带内岩（矿）岩体的产状陡倾，岩石质量中等，岩石物理力学指标较高，因而端部边坡的稳定性较好。矿区断层经后期热液充填胶结，断层破碎带被熔合，带内岩石力学强度被提高，断层对露采边坡无影响。（三）井下围岩稳固性评价1、薄层工程地质岩组（2）为矿区围岩的主要工程地质岩组，该岩组经力学试验属坚硬岩石，片理面闭合，表面矿物稳定，沿片理面抗剪强度高，属中等完整岩体，岩体厚度大，产状陡倾，空间展布形态稳定；结构体特征为块体，岩石的强度和完整程度满足围岩稳定的要求，井巷施工中不会产生坍塌崩块现象，围岩稳固性良好。厚层工程地质岩组（2）呈块状结构，岩石强度大，属坚硬岩石，为中等完整岩体，结构体特征为块体，岩石的强度和完整程度满足围岩稳定性的要求，围岩稳固性良好。松散工程地质岩组（）基岩强风化带及第四系松散堆积物，分布于地表，对井下开采影响较小。2、矿区发育的断裂构造规模小，均属级结构面，由于断裂形成时间早，破碎带被后期热液充填胶结，断层破碎带被融合，断层结构面力学强度被提高。对井下开采无大的影响，岩层接触面间无层间破碎带、软弱带发育，矿区内多期次的热液活动使得围岩的成岩裂隙和构造裂隙被充填胶结，提高了围岩的稳固性。3、矿区发育的节理大部分被方解石、石英细脉充填，钻孔统计节理面大部分闭合，充填、胶结，结构面的边界清晰完整，节理间距30-50cm，两组节理间夹角为150，节理切割的结构体倾角大、密度小，结构体相互胶结，结构面摩擦系数大，强度高，结构体稳定性较好，不会对洞室产生影响。4、矿区地下水为弱基岩裂隙孔隙水，渗透性差，径流缓慢，井巷施工中不会产生大的涌水。 6.2.3、小结矿区属巴丹吉林大沙漠西南缘的低山丘陵地区，地貌特征为风华剥蚀成低山戈壁镶嵌地貌，矿区主要工程岩体为片麻岩、片岩、大理岩、砂岩等岩类，岩体厚度较大，产状陡倾，强度大，沿片理面抗剪强度高，属较坚硬岩，岩体质量级别属级，矿区发育的断裂构造规模小，均属级结构面，破碎带被后期热液充填胶结后强度被提高，对井下开采无大的影响。矿区内发育的级结构面岩层层面和节理，对围岩的整体稳定性不产生影响。经初步判定：未来井下开采时围岩稳定性较好，井下开采不会引发其它不良工程地质问题的发生，矿区工程地质条件复杂程度属简单-中等类型。矿体呈似层状、透镜状、扁豆状、豆荚状产出。沿走向及倾向存在分枝、复合及分叉尖灭现象、膨缩变化显著。伟晶花岗岩的侵入，小构造的影响，使矿体形态复杂化。矿体产状与围岩基本一致。总体走向北西西，倾向南西，倾角30一50。部分矿体或同一矿体的不同地段，走向南西西或近东西向，倾向南东或南。矿体倾角从地表向下逐渐变缓。(3)矿石类型及特征矿石划分为黑云母石英磁铁矿、石英磁铁矿、重晶石磁铁矿、角闪石磁铁矿四种自然类型。以前两种类型为主，占90以上。主要成分为磁铁矿、石英、角闪石，含微量重晶石、黑云母。据化学分析，矿石一般含TFe3040%、 SiO23338%、S0.050.25%、P2O50.037%。该矿氧化程度较弱，除地表为少许混合矿石外，其它全为原生矿石。矿石特征：灰黑、深灰绿色。中细粒它形一半自形粒状结构，花岗鳞片变晶结构。片状、片麻状、条带状、条纹状、块状构造。金属矿物以磁铁矿为主(4050)，次为黄铁矿及少许褐铁矿、黄铜矿，偶见微量赤铁矿、针铁矿、磁黄铁矿、孔雀石等。磁铁矿呈它形一半自形粒状，粒径一般0.11毫米，最大2.5毫米，最小0.05毫米，呈浸染状、条带状、团块状分布于矿石中。非金属矿物以石英、黑云母为主，次为角闪石、重晶石、长石、方解石，偶见磷灰石、石榴子石。非金属矿物含量变化较大，个别地段以角闪石为主或重晶石含量明显增高。3.2.4成因类型东大山铁矿矿体产于新太古一早元古代龙首山群沉积变质的粘土质、半粘土质岩石内。接近矿体时的围岩粘土质、钙质含量增高。矿体呈似层状、透镜状、扁豆状，沿一定层位和围岩整合产出，接触界线清楚，围岩也含铁质并在近矿处铁质含量增高，矿石具互层和层状构造，矿石物质成分简单并含有较多黄铁矿，据此铁是在还原环境沉积生成。铁矿沉积后，伟晶花岗岩贯入(多顺层，同化作用小)破坏了矿体，增加了矿体的夹石，与此同时，伟晶花岗岩和矿层一起遭受区域变质(如伟晶花岗岩具变质分异现象,它同矿层、围岩一起褶曲、具串珠状外形等)，伴随的热液活动使矿石有所变富(见磁铁矿交代矿石中其它矿物和假象褐铁矿)，故东大山铁矿属于沉积变质矿床，相当于鞍山式沉积变质铁矿。3.2.5矿石质量(1)主组分全矿区表内矿石TFe品位一般2835，最高44.72，平均31.75(TFe4050的样品约占全部样品5)；表外矿石TFe一般2328，平均27.46，TFe主要存在于磁铁矿中，部分在黄铁矿和含铁硅酸盐矿物内。一般石英磁铁矿TFe品位偏高(平均32.72)；角闪石磁铁矿最贫，多属表外矿石(平均27.22)；黑云母石英磁铁矿和重晶石磁铁矿TFe品位平均分别为29.86及28.84。TFe和SFe差值一般千分之几到2，超过2的样品占SFe样品数的10(其中差值23占5.8、36占3.9，最大差值9.88)。TFe和SFe差值大小主要与矿石中含黄铁矿和角闪石多少有关，黄铁矿及角闪石含量高则差值大，反之差值小。矿石TFe品位沿矿体厚度一般中、下部较富；沿走向多数矿体中部偏富；沿倾斜向下II1号矿体明显变富，号矿体从地表向下变贫，II2号矿体中部较富而尖端变贫；其它矿体变化都不明显。总之，TFe品位沿走向及倾向较为稳定。(2)有害组分矿石中S含量除重晶石磁铁矿为23外，其它矿石地表为0.050.3，地下为0.52，含量波动大，无规律。P含量一般为0.020.05，Si02含量一般3545，最高60.62，最低20，平均40。上述结果表明矿石中有害组分S、Si02含量偏高，达不到工业要求。但S来自于黄铁矿及重晶石，Si02来自石英，经选矿后铁精矿中S含量0.075，Si02含量7.7，P含量0.020。(3)有益组分经组合样及光谱样分析，矿石中有益组分含量均很低，远达不到综合利用的指标。3.2.6矿山水文地质条件东大山铁矿地处干旱地区，干燥多风，雨量稀少，年平均降水量只有178.22mm，而70%一90的雨量多以暴雨形式集中在79月，形成瞬时山洪，对采矿巷道形成局部威胁。又无常年地表水体存在，地下水补给来源缺乏，且矿体多出露在分水岭上，地势高而陡峭，相对高差250米左右，不利于地下水聚集，排泄畅通。矿体与围岩的风化裂隙率为2.06.6，含少量裂隙潜水，水位埋深11.29113.7m，据钻孔简易抽水试验和竖井提水资料，单位涌水量仅为0.00180.0043Ls.m，富水性极差；断层破碎带透水性一般较好，当钻孔穿过时冲洗液消耗有明显增加，局部形成承压水，水头高出地面2.22m，单位涌水量为0.0014ls.m。该承压水虽在揭露初期水量较大，来势也较猛，但由于无补给来源，故延续时间很短，瞬时变小，在多年生产中从未出现矿坑涌水，开采突水等问题。总之，矿区水文地质条件较为简单。3.2.7矿山工程地质条件 矿体近矿围岩为混合岩化片麻岩、片岩、混合岩、伟品花岗岩、斜长角闪岩。这些岩石变质较深，经多次构造运动，褶皱断裂发育，部分地段形成了挤压破碎带，降低了岩石的稳固性。矿区西部顶板以片岩为主，局部地段厚达数十米，片岩类岩石易沿片理而滑动，给采矿生产带来诸多困难，同时矿体内有较多的伟晶花岗岩脉穿插，也影响了矿体的完整性。中东部顶板则以混合岩、伟晶花岗岩、斜长角闪岩等为主要近矿围岩，岩石完整，坚硬，较稳固，其采矿生产条件尚好。矿区矿石平均体重3.46tm3，岩石体重为2.70tm3，自然安息角为41一43，矿石、岩石的松散系数分别为1.50和1.60。除黑云母石英磁铁矿属软质岩石外，其它均属硬质岩石。其矿石及主要近矿围岩基本稳固，工程地质条件较为简单。东大山铁矿近几年的生产实践，对黑云母石英片岩、绿泥石石英片岩需进行支扩。另外西部各中段主开拓巷道的近地表段、断层穿过段、采场电耙道破碎形成的“望天斗”等也进行了支护。3.3矿山地质勘查概况3.3.1地质勘查东大山铁矿系甘肃省地质局祁连山地质队1958年7月发现，1958年7月一1959年5月该队进行了地质勘探，提交了甘肃永昌东大山铁矿地质勘探总结报告；1960年1月18日甘肃省地方矿产储量委员会曾以015号决议批准该报告。1962年1月25日省储委对该报告又进行了复审，以审字003号文因勘探程度不够而未予批准。19681969年甘肃省地质局第四地质队进行了补充勘探，提交了甘肃省永昌县东大山铁矿补充勘探报告，经省地质局审查，认为工程控制不够，又于1971一1972年甘肃省地质局第六地质队又进行了钻探补勘，提交了甘肃省永昌县东大山铁矿钻探补充说明书。省储委恢复后将补充勘探报告和钻探补充说明书合并审查通过。其中储量部分以后者为准，其它部分以前者为准。三次地质勘查共投入钻探工作量794597米(不包括21195米无效工作量)。采用地质块段法探求的铁矿石储量为：表内C级1024.16万吨、D级588.73万吨，表外C级86.73万吨、D级247.20万吨，表内+表外的C+D级1946.82万吨(包括1972年以前采出的矿石量)。省储委批准的铁矿石储量为：表内C级938.97万吨、D级673.92万吨，表外C级64.54万吨、D级269.39万吨，表内+表外的C+D级1946.82万吨。经过多年开采，矿山1965m水平以上的矿体已基本采完，根据2005年提交的甘肃永昌东大山铁矿储量核查报告提供的最新储量数据，东大山铁矿1965m水平以下C+D级储量为1167万吨，平均品位31.86%。3.3.2生产勘探在地质勘查的基础上，矿区在采矿生产过程中，适时开展生产探矿工作。采用探采结合方式，以巷探为主的手段进行生产探矿。开拓阶段以4050米网度探求B级储量，采准阶段以2025米网度探求A级储量。探矿工作量按万吨探矿比1820米计算，有针对性地进一步查明矿体空间位置、形态及产状，脉岩和断裂对矿体的破坏程度，以提高矿石储量级别，为采矿设计和生产提供了较为可靠的地质依据。到目前为止生产探矿共完成巷道103052.52米，采用横剖面法探求5个中段的高级储量676万吨。3.4矿山开发概况3.4.1矿山采矿工艺东大山铁矿始建于1958年，期间历经三上两下。为适应大炼钢铁的需要，第一次上马时未进行矿山设计，未形成一定规模的生产能力。1969年矿山恢复生产建设，1973年4月矿山由鞍山黑色冶金设计院进行设计，1980年矿山再次下马，下马前已形成年产矿石32万吨的生产能力。第二次下马后地方群采仍断续进行。1989年河西