摘 要

金属矿床地下开采技术是本专业学习的重点，而且在采矿业中占有相当大的比重，因此选择本矿山做一个地下开采方案的设计有很重要的意义。本设计为新疆阿勒泰托库孜巴依金矿地下开采设计，针对矿山依次进行开拓系统设计、采矿方法设计、通风与防水设计。开拓系统选择竖井开拓，采矿方法选择上向分层水平充填法，统分系统采用混合式通风，布置好防治水措施。

本文依据阿勒泰金矿设计资料对阿勒泰金矿设计了一个可行的地下开采方案，其意义在于结合专业课所学知识独立的完成一整个地下开采方案的设计，同时兼具经济合理和技术可行的要求。针对该金矿，我设计了一个适应矿山生产的开拓方案和开采方法，对于此类贵金属小型矿山设计有一定的参考意义，同时对我自己也有很大的训练作用。

关键词：金属矿山；地下开采

Abstract

The underground mining technology of metal deposits is the focus of this major, and it has a considerable proportion in the mining industry. Therefore, it is very important to choose the design of the underground mining scheme. The design is for the underground mining design of the Altai gold mine in Xinjiang. The mining system design, mining method design, ventilation and waterproof design are carried out in turn for the mine. The development system selects the shaft to develop, the mining method selects the upward stratified horizontal filling method, the integrated system adopts mixed ventilation, and the water prevention measures are arranged.

Based on the design data of Altai Gold Mine, this paper designs a feasible underground mining plan for Altai Gold Mine. The significance of this paper is to complete the design of an underground mining plan independently with the knowledge of professional courses, and at the same time meet the requirements of economic rationality and technical feasibility. For this gold mine, I have designed a development plan and mining method to adapt to mine production. It has certain reference significance for the design of such precious metal small mines, and also has a great training effect on myself.

Key Words：Metal mine; Underground mining

目录

第1章 矿山概况 1

1.1 矿区概况 1

1.1.1矿区自然条件 1

1.1.2矿区地理位置及交通概况 1

1.2 矿区及矿床地质 1

1.2.1 矿区地质 1

1.2.2 矿床地质 2

1.2.3 矿床水文地质条件 5

第2章 矿山生产能力与矿石损失和贫化 6

2.1 矿山工作制度 6

2.2 矿井生产能力与服务年限 6

2.2.1影响生产能力确定的因素 6

2.2.2 服务年限 7

2.2.3 生产能力验证 7

2.3 矿石损失和贫化 7

2.3.1矿石损失贫化的原因 7

2.3.2降低矿石损失贫化的意义 8

2.3.3降低矿石损失贫化的措施 9

第3章 开拓系统设计 10

3.1 阶段高度的确定 10

3.2 开拓方案的确定 10

3.2.1选择矿床开拓方案的要求 10

3.2.2开拓系统选择 10

3.3 竖井断面设计 10

3.4 各构件参数计算 11

3.5 平巷断面设计 12

3.5.1 巷道净宽度B₀ 12

3.5.2 巷道净高度h₀ 12

3.5.3 巷道掘进宽度B₂ 13

3.5.4 巷道设计掘进高度H₁ 14

3.5.5 确定巷道净断面积S 14

3.5.6 用风速校核巷道最大风量 14

3.5.7 水沟及管线布置 14

3.5.8 绘制巷道施工图，列出巷道断面特征表 14

第4章 采矿方法的选择 16

4.1 选择采矿方法考虑因素 16

4.1.1采矿方法的选择原则 16

4.1.2 影响采矿方法选择的主要因素及分析 17

4.2 采矿方法的选择 18

4.2.1 采矿方法初选 18

4.2.2 开采技术条件分析 18

4.2.3 采矿方法的确定 19

第5章 采矿工艺 19

5.1 矿块结构和参数 19

5.2 采准和切割工作 19

5.2.1 采准切割工程量表 19

5.2.2 采准切割进度计划图表 20

5.3 回采 20

5.3.1 凿岩 20

5.3.2 装药爆破 20

5.3.3 采场通风 21

5.4 充填 21

第6章 矿山通风与排水 22

6.1 矿山通风 22

6.1.1 井下通风系统 22

6.1.2 矿井总需风量 22

6.1.3 矿井通风阻力 23

6.1.4 自然风压 23

6.1.5 通风设备选型 23

6.2 矿山防水 24

6.2.1 防治水措施 24

参考文献 25

致谢 26

第1章 矿山概况

1.1 矿区概况

1.1.1矿区自然条件

矿区位于阿勒泰山脉西段南麓与额尔齐斯河谷平原过渡地带，冲乎盆地西缘。海拔577-803米，相对高差10-120米，属低山丘陵地貌。地形切割很弱，北东—南西向水系相对较发育，多为干谷，仅有喀腊苏和布哈依塔勒德两条溪流。前者为季节性流水，后者为常年流水，自北东向南西流贯全区，注入也勒克巴依戈壁消失。矿区南部紧邻哈巴河，南部有东风引水大渠，水质甚佳，属HCO-3—Ca2 —Na 型。东风大渠为矿区最近饮用水源地，布哈依塔勒德河为最近工业用水源地。

该区属温带寒冷干旱气候区，年平均气温-4℃。夏季炎热，最高温度可达39℃，冬季寒冷，最低温度可达-44.8℃。昼夜温差大，为15℃-20℃。春秋季多风，以西北风为主，风力一般小于6级。本区干旱少雨，年降雨量170-200毫米，5-8月为多雨季节。每年11月到翌年4月为冰冻期，最大冻土深度可达139厘米，积雪厚达50厘米以上。

区内多为荒漠草原地。

1.1.2矿区地理位置及交通概况

哈巴河县位于新疆西北部，隶属新疆伊犁哈萨克自治州阿勒泰地区。县城至乌鲁木齐市730千米，至阿勒泰市172千米，有柏油马路想通。阿勒泰市有民航机场与乌鲁木齐通航，交通比较便利。

Altai金矿区位于哈巴河县城北东18千米处，属萨尔塔木乡管辖。矿区范围东至喀腊苏小溪，西到哈巴河东岸，呈北西—南东向带状展布，长11.1千米，宽4.5千米。

矿区内有简易公路想通，车辆可以到达矿区的大部分地区，区内交通条件较好。

1.2 矿区及矿床地质

1.2.1 矿区地质

该矿区位于西伯利亚古板块南缘凯兰弧盆地的西部，其主要构造框架为马拉库里断层。 其属性属于韧性剪切变形带中岩石的强物理化学，物理化学和糜棱岩，由几个基底剪切构造带组成。 构造线一般分布在西北 - 东南方向，褶皱主要是闭合回路的小规模无限褶皱。 断层活动的早期阶段主要是韧性，后期主要由压缩脆性和脆性活动组成。^[1]

Altai金矿床受控于北西—南东向的构造蚀变糜棱岩，同时又受到晚期东西向脆性剪切带的影响，在两组剪切带的交汇部位常是矿体聚集部位，东西向脆性剪切带对早期形成的矿体起了叠加、变形改造、增厚和提高品位的作用，且本身带内可形成金矿体。

1.2.2 矿床地质

阿勒泰金矿床由东西向的三个I，II和III矿段组成，分布在西北 - 东南方向，长约4500米，宽1200米。

a、1号矿段

该矿区有五个一定大小的金矿脉。矿体表面长度为40-300米，厚度为0.5-30.0米，金品位为1.15-19.44克/吨。

第12脉的地质特征

12号静脉是赛都金矿的主要采矿点，采矿场长约300米，宽50-100米，最深50米。静脉中有三个矿体（数字12-1，12-2和12-3），矿体错综复杂，具有分支和折射特征。西北方向收缩，东南方向扩散。表面间歇地暴露在66-86线上，暴露高度为600-640米。

矿体厚度大，品位低。矿体长度超过400米，表面水平厚度达30米。矿化非均质，品位约为1-2克/吨，最高为24.60克/吨，整个矿体的平均品位约为2克/吨。

矿脉陡立，倾向SW220°，倾角79～82°。地表以下60米主要为氧化矿石，60米以下为原生矿石。矿体中东部硅化较强，西部硅化较弱。

根据钻探揭露，矿体西端至68线硅化不强，矿体尖灭；东部至86线矿化减弱，矿体变薄。

矿石类型主要有含金黄铁矿石英脉、含金黄铁矿化硅化变质石英砂岩及两者的复合型，局部见含金蚀变黄铁矿化闪长岩矿石。黄铁矿石英脉有早期和晚期的，晚期的黄铁矿石英脉金品位较低，蚀变黄铁矿化闪长岩金品位较高。

结构主要有隐晶质结构、变余粒状结构、鳞片粒状变晶结构等。

构造主要有浸染状构造、块状构造、千枚状构造、片状构造等。

12-1号矿体：

地表出露长150米，西部在74线与2、3号矿体交汇，东部地表在80线尖灭。矿体最宽处达10余米，深部一个钻孔控制（ZK78-1），见矿标高为540米，控制斜深80米，水平厚度1.85米，金品位1.66～5.13g/t，平均品位2.39g/t。

12-2号矿体：

地表断续出露76～86线，长200余米，深部由三个钻孔控制。

ZK12-2号孔见矿标高为482米，控制斜深138米，水平厚度15.13米，金品位1～24.60g/t，平均品位1.93g/t；

ZK82-2号孔见矿标高为533米，控制斜深90米，水平厚度2.16米，金品位2.56g/t；

ZK86-1号孔见矿标高为521米，控制斜深92.50米，水平厚度0.48米，金品位1.00g/t；

12-3号矿体：

地表出露66～86线，长400余米，深部由三个钻孔控制。

ZK78-1孔见矿标高为445米，控制斜深175米，水平厚度11.88米，金品位1～8.83g/t，平均品位2.30g/t；

ZK82-2孔深部有分枝现象，矿体分为两条：支1见矿标高为491米，控制斜深131米，水平厚度7.85米，金品位1～3.24g/t，平均品位1.52g/t；支2见矿标高为453米，控制斜深171米，水平厚度10.02米，金品位1～5.56g/t，平均品位1.54g/t。矿体水平厚度17.87米，平均品位1.53g/t。

ZK86-1号孔见矿标高为472米，控制斜深132米，水平厚度1米，金品位1.20～1.13g/t，平均品位1.16g/t。

88号矿脉地质特征

88号矿脉位于36～48线之间，地表为一采矿坑，采坑长130米、宽30米。矿体地表断续出露长近200米，倾向SW220°，倾角80～85°。矿体厚0.6～4.87米，品位0.71～13.40g/t。矿石类型主要为含金黄铁矿变质砂岩、含金黄铁矿化闪长岩。本次普查未安排 具体工作量。

b、Ⅱ号矿段

Ⅱ号矿段内的金矿体基本上分布在金鑫采矿范围，只有8线以东的一小部分属于我院探矿权范围，且地表矿化较弱。

Ⅱ号矿段主要有31、33、B1、B6号矿脉，其中33号矿脉规模最大，为金鑫金矿主采矿脉。矿体断续长640米，目前普查深度达450m，矿体仍未尖灭。矿体厚度0.50～26.59米，平均水平厚度4.65m，金品位最高96.71g/t，平均品位4.41g/t。

8-28线地表布设了6条探槽，TC12-1号槽见到工业矿层，水平厚度1.80米，金品位1.19～26.12g/t，平均品位17.81g/t。

在激化异常较好的12线、20线对33号脉、B6号脉进行了深部钻探验证。

ZK12-1号钻孔：

全孔具较强的黄铁矿化。在377.70～388.80米见到黄铁矿化变质石英砂岩叠加石英脉，在490～492.50米见到黄铁矿化石英脉，其位置与B6号、33号主矿体的构造位置十分吻合。化验分析，无矿化品位。

ZK20-1号钻孔：

在286.40～288.45米见到一层黄铁矿化闪长岩，金品位1.14～2.56g/t，水平厚度0.90米，平均金品位2g/t。在376.00～376.90米见到一层黄铁矿化变质石英砂岩，金品位1.55g/t，水平厚度0.40米。

c、Ⅲ号矿段

在第三部分中分布着许多金矿脉，除了较大的第24，第25和第26脉。 单体矿石长100-400米，厚度0.30-4.10米，金品位1.04-10.38克/吨。

24号矿脉

第24号矿脉位于No III区的西北端，高度为680-700米，长度不超过460米。 单矿体长160米，水平厚度1.56米，平均金品位9.72g / t，趋于SW220°。 倾角为85°~88°。 矿石类型主要由含金铁闪长岩和黄铁矿石英脉组成。

25号矿脉地质特征

25号矿脉位于Ⅲ号矿段北西端，由多条近平行的支脉组成，出露标高710～730米，矿体为含金黄铁矿闪长岩叠加黄铁矿石英脉。

矿体地表出露长40～150米，水平厚度0.5～8.0米。倾向SW220°，倾角80°～85°。

本次普查针对地表采坑布设了ZK73-1号钻孔，在210.65～216.65米见一层工业矿体，见矿标高505米，水平厚度2.06米，平均品位3.76g/t，矿石类型为黄铁矿闪长岩。

26号矿脉

位于Ⅲ号矿段的西端26号矿脉，以123线为界线，我院勘查区在东侧，新疆地矿局十一大队探矿权区在西侧，标高出露700～720米。107线～129线之间有矿体露出，原为赛都金矿主采矿区之一，现地表为坑内积满淤水一长约400米、深20～35米的采坑，

根据十一大队地表槽探工程揭露，地表矿体平均水平厚度3.66米，平均品位9.95g/t，最高品位95.96g/t。矿体倾向SW220°，倾角77°～81°。

26-1号矿体：

平均品位10.71g/t，最高品位63.46g/t，水平厚度2.35米。

ZK107-1号钻孔见矿深度162.00～163.3米，见矿标高548.75米。矿体水平厚度0.63米，品位2.46g/t。

ZK111-1号钻孔见矿深度103.95～115.00米，见矿标高592.96米。矿体水平厚度4.74米，品位12.20g/t，最高金品位63.46g/t。

ZK115-2号钻孔见矿深度144.75～149.4米，见矿标高554.50米。矿体水平厚度1.78米，品位14.41g/t，最高金品位33.68g/t。

ZK119-1号钻孔：

26-1号矿体见矿深度83.70～85.25米，见矿标高613.23米。矿体水平厚度0.80米，品位4.96g/t，最高品位7.01g/t。

26-2号矿体：

26-2号矿体水平厚度1.80米，平均品位3.35g/t，最高品位72.05g/t。

ZK107-1号钻孔：见矿深度190.85～193.30米，见矿标高519.78米。矿体水平厚度1.09米，品位1.65g/t。

ZK111-1号钻孔见矿深度123.95～130.90米，见矿标高577.80米。矿体水平厚度2.98米，品位1.92g/t，最高金品位13.47g/t。

ZK115-2号钻孔见矿深度190.85～193.3米，见矿标高534.94米。矿体水平厚度0.70米，平均品位10.07g/t，最高品位72.05g/t。

ZK119-1号钻孔见矿深度104.30～106.80米，见矿标高592.42米。矿体水平厚度1.27米，品位0.96g/t，最高品位1.19g/t。

26-3号矿体：

为一盲矿体（ZK115-2号孔），见矿深度217.05～220.90米，见矿标高484.57米。矿体水平厚度1.40米，平均品位3.78g/t，最高品位81.49g/t。

1.2.3 矿床水文地质条件

①地下含水层特征

脆性岩石中的F10断裂带是矿床的主要富水层，断裂为张扭性，结构面宽4.0米，充填物多为破碎的石英、变砂岩及千枚岩等角砾，断裂两侧伴有低序次的裂隙，产状131°∠20°、254°∠54°。同时该断裂也是巷道突水的主要来源，初始涌水量2.7米³/日，随着时间的推移，涌水量稳定在2.0米³/日。

从极不均匀的含水层可以看出，含矿带是本区地下水相对富水带，矿带以外的绢云千枚岩则为相对隔水层。

第2章 矿山生产能力与矿石损失和贫化

2.1 矿山工作制度

矿山采用年生产330d、3班/d、8h/班的矿山工作制度。职工采用4班3运转方式进行轮休；行政管理部门采用330d、1班/d、8h/班的工作制度；排水等工序全年无休。

2.2 矿井生产能力与服务年限

2.2.1影响生产能力确定的因素

矿井生产能力是矿井开采的重要技术经济指标之一，决定着矿山企业的基建工程、基建投资、主要设备类型和数量、技术建筑物和其他建筑物的规模与类型、辅助车间和选冶车间的规模、人员数量和配置等。

矿井生产能力的确定主要取决于以下因素：