摘 要

本设计是阿勒泰地下金矿的开采设计，主要选用阿勒泰地下金矿号Ⅰ矿段的12号矿脉进行设计，根据已知的勘探地质报告以及地质资料，设计矿山的开拓系统和选取采矿方法。此矿段矿体急倾斜矿体，周围围岩相对稳定，矿体本身性质稳定，综合各种条件，决定采用经济，回收率高的上向分层充填法，在矿山的开拓系统中，采用竖井开拓，主井采用双罐笼提升，以满足矿山的提升运输。在采矿工艺流程中涉及到采准、切割、爆破、运输、回采等。最后设计矿山的通风，来保证矿山的正常工作，是地下开采的重要保障线。此设计是对阿勒泰地下金矿的一个简单而又相对全面的设计。

关键词：地下开采；竖井开拓；上向分层充填法；开采工艺；矿山通风；

Abstract

This design is the altay underground gold mine mining design, mainly with altay underground gold mine Ⅰ ore vein of 12 to carry on the design, according to the known geological report and geological exploration data, design of mine development system and the selection of mining method.Around this period of orebody thick steeply inclined orebody, relative stability of surrounding rock, orebody itself nature is stable, comprehensive conditions, decided to adopt economic, high recovery rate to slice stoping method, in the mine exploiting system, the silo, main shaft adopts double cage hoisting, to satisfy the mine transportation.In the mining process process, mining, cutting, blasting, transportation, mining, etc.The ventilation of mine is designed to ensure the normal operation of mine, which is an important guarantee line for underground mining.This design is a simple and relatively comprehensive design for the altai underground gold mine.

Key Words：Underground mining;Vertical shaft development;Upper stratified filling method;Mining technology;Mine ventilation

目 录

第一章矿区概况 1

1.1矿区地理位置及交通 1

1.2矿区气候 1

1.3矿区地质 1

1.3.1矿区地质概述 1

1.3.2矿区地层 1

1.3.3矿区构造 6

1.4矿床地质特征 6

1.5矿床开采技术条件及水文地质条件 7

1.5.1开采技术条件 7

1.5.2矿床水文地质条件 8

第二章矿床开拓系统设计 9

2.1概述 9

2.2矿山的工作制度 9

2.3井田划分 9

2.4矿山的开采规模 9

2.5矿山服务年限 9

2.6生产能力验证 10

2.7阶段高度的确定 10

2.8开拓方案 10

2.8.1开拓方法的确定 11

2.8.2方案的优缺点 11

2.9竖井断面设计 11

2.9.1主井断面设计 11

2.9.2各构件的参数计算 13

2.9.3巷道断面形状 14

2.9.4巷道断面的尺寸 14

2.9.5轨道参数 15

第三章矿山开采方法选择及设计 16

3.1概述 16

3.2采矿方法的选择 17

3.2.1原则 17

3.2.2影响因素 17

3.2.3采矿方法初选 17

3.3采矿方法概述 20

第四章采矿工艺流程 21

4.1采准 21

4.2回采工艺 21

4.2.1切割 21

4.2.2同时工作矿块数 22

4.2.2凿岩爆破 22

4.3局部放矿和通风 23

4.4排水 24

4.5矿石的搬运 24

4.6充填 24

第五章矿山通风 25

5.1通风方式和通风系统 25

5.2总风量 25

5.3风量的计算 25

5.3.1总风量 25

5.3.2 矿井通风阻力计算 27

5.3.3扇风机 27

5.3.4通风方式的对比 28

第六章 矿山基建工程与环境保护 29

6.1矿山基建 29

6.2环境保护 29

6.2.1主要污染物 29

6.2.2处理措施 29

结论 31

参考文献 32

附录 34

致谢 35

第一章矿区概况

1.1矿区地理位置及交通

阿勒泰矿区在阿尔泰山，处于南麓和额尔齐斯河谷平原中间的的过渡地带，冲乎盆地西缘，区内多为荒漠草原地。海拔577-803米，高度差10米到120米，属低山丘陵地貌。地形切割很弱，在一年四季中，包含季节性流水和常年流水，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。离矿区最近的饮用水源地是东风大渠，最近工业用水源地布哈依塔勒德河。

哈巴河县位于新疆西北部，属于自治州阿勒泰。县城至乌鲁木齐市730千米，至阿勒泰市172千米，有柏油马路相通。可以坐民航到各地，交通比较便利。

Altai金矿区位于哈巴河县城北东大约18千米处，萨尔塔木乡管辖。矿区从喀腊苏小溪东起，到哈巴河东岸结束，南北带状展布，长10.9千米，宽约5千米。

矿区内交通相对方便，道路简易，但是宽敞，矿区的大部分地区，汽车可以 到达，区内交通条件较好。

1.2矿区气候

矿区在温带寒冷干旱气候带上，气候寒冷，平均温度在零下4度。夏季却很暴热，一年中是的最高温有40度，冬季极为寒冷，有时候会有零下40度左右的气候。昼夜温差大，有20度左右。在此矿区，半年属于风季，其中西北风最强，风力大于六级。矿区气候干旱，常年少雨，一年雨量仅有150毫米左右，雨季在夏季。冰冻期很长，跨越整个冬季和春季，冻土深度很深，足足有一米五，气候少雨多雪，一年学的深度有半米厚。

1.3矿区地质

1.3.1矿区地质概述

矿区的领域范围，南边是西伯利亚古板块，主要在两个盆地的接壤处，这俩个盆地分别是克兰弧后盆地、哈巴河弧间盆地。

1.3.2矿区地层

矿区内出露地层主要有中泥盆统阿勒泰组上亚组第二岩性段（D₂a₂²）、托克萨雷组上亚组（D₂a²）以及少量第三系上新统独山子组（N₂d）和第三系。

中泥盆统阿勒泰组及托克萨雷组主要由沉积组成，局部夹有少量火山岩。沉积岩主要由炭疽岩、砂岩、杂砂岩组成，它们是本区主要的容矿沉积岩。这些地层已褶皱成复杂形态，经过绿片岩化、花岗岩化，并为花岗质岩石（哈巴河斜长花岗岩岩体）所侵入。在区域上广泛出露泥质岩、杂砂岩、硅质岩以及它们的变质产物。

区内沉积岩主要呈北西向（约310°）分布，西北部以砾岩、粗砂岩为主，向东南逐渐过渡为中砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥质岩和燧石岩，已大理岩化的泥质灰岩夹层由北西向南东方向逐渐减少。在矿区西北部火山岩成分相对多一些（主要分布于多拉纳勒一带），系阿舍勒火山岩带的延伸部分，往东南方向火山岩成分逐渐减少，直至全部过渡为沉积岩。沉积岩中的一些递变层理以及各式片岩、杂砂岩，反映了它们是在一个类似于高能浊积环境中沉积的。从沉积岩组合来看，它们应属于杂砂岩建造。

本区火山活动不甚强烈，仅见少量紫红色的沉积凝灰岩、凝灰质碎屑沉积岩。从岩相古地理来分析，本区与阿舍勒同属火山沉积贫地相，由阿舍勒至Altai，其岩相从火山岩相→火山沉积岩相→沉积岩相，推测相应的古地理环境为火山斜坡→浅海相沉积→半深海相沉积→深海相成积。本区的沉积环境应为远离火山喷发中心，以浅海—深海相沉积环境为主。

岩浆岩：在华力西中期伴随板块碰撞活动的加剧，岩浆活动亦趋频繁。哈巴河斜长花岗岩体出露有一早期侵入的残留岩体一角闪石岩（Ψ₀₄^2a）。另外哈巴河岩体内接触带泥盆统阿勒泰组及托克萨雷组内各岩脉也相当发育。

矿区脉岩十分发育，主要有花岗斑岩脉、斜长岩脉、闪长岩脉及石英脉。

12-1号矿体：

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：

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。

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，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

Ⅲ号矿段内分布着多条含金矿脉，其中规模较大的有24、25、26号矿脉。单矿体长100～400m，厚度0.30～4.10米，金品位1.04～10.38g/t。

24号矿脉地质特征

24号矿脉位于Ⅲ号矿段北西端，出露标高680～700米，地表断续长460米，单矿体最长160米，水平厚度1.56米，平均金品位9.72g/t，倾向SW220°，倾角85°～88°。矿石类型主要为含金黄铁矿闪长岩叠加黄铁矿石英脉。

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

26号矿脉位于Ⅲ号矿段的西端，以123线为界，东侧为我院勘查区，西为新疆地矿局十一大队探矿权区，出露标高700～720米。矿体地表出露在107线～129线之间，原为赛都金矿主采矿区之一，现地表为一长约400米、深20～35米的采坑，坑内积满淤水。

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。矿体厚度、品位变化较大，沿倾斜方向有分枝现象，采坑及钻孔均见到两层矿体（26-1、26-2）。矿体倾向SW220°，倾角77°～81°。

矿体由含金黄铁矿闪长岩叠加黄铁矿石英脉组成。黄铁矿的含量、粒度、分布形态，对品位的高低起着决定性的因素，团块状黄铁矿闪长岩、团块状黄铁矿石英脉金品位较高。

26-1号矿体：

水平厚度2.35米，平均品位10.71g/t，最高品位63.46g/t。

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。

a、矿石类型

根据矿石的矿物成分、容矿岩石的性质可将岩石工业类型划分为易选、冶含金石英脉型、含金闪长岩型、含金蚀变岩型。根据矿山开采情况，矿石自然类型分为氧化矿石和原生矿石两种，自地表以下40～60米为氧化矿，40～60米以下为原生硫化矿石。

含金石英脉型

是主要的矿石类型，Ⅰ、Ⅱ号矿段主要以此矿石类型为主。石英脉形态复杂，有规则的、弯曲的、褶皱状的。在Ⅰ号矿段，石英脉成分复杂，叠加有变砂岩成分，与围岩界线不甚清楚。在Ⅱ、Ⅲ号矿段石英脉成分相对单一，与围岩界线较清楚。在矿体中石英脉密度因地而异，在糜棱岩化千枚岩、变砂岩中，其密度可达每米数十条，而在一般矿化地段每米仅数条，石英脉数量越多，矿化越好。

此类矿石主要金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿、方铅矿、闪锌矿、白铁矿、辉钼矿、钛铁矿、金红石等，偶见自然金、碲金矿、碲金银矿等。脉石矿物主要是石英，局部见有斜长石、黑云母、绿泥石和碳酸盐聚集体。

含金蚀变岩型

常与含金石英脉型矿石共生在一起，是最常见的一种矿石类型。依原岩性质不同，可分为蚀变砂岩型和蚀变千枚岩型。矿石矿物为黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、钛铁矿、金红石等。矿物组合与石英脉型矿石基本一致。脉石矿物主要为赋矿原岩及其蚀变矿物，以石英、绢云母、绿泥石为主，次要矿物有长石、黑云母、碳酸岩等。

含金蚀变闪长岩脉型

Ⅲ号矿段基本上是以此种类型的矿石为主，Ⅰ、Ⅱ号矿段较少。往往伴有石英脉产出。主要矿石矿物有黄铁矿、磁黄铁矿等。脉石矿物有斜长石、角闪石、石英、绿泥石、绢云母等。

上述三种矿石类型往往共生在一起。

b、矿石结构、构造及矿物组合特征

1.3.3矿区构造

矿区处于克兰弧后盆地西段，矿区主要构造是大断裂。其性质属于韧性剪切变形带带内岩石强烈片理化、劈理化及糜棱岩化，由数个次一级的剪切构造带组成。构造线总体呈北西——南东向展布，褶皱多呈紧闭线状小规模无限褶皱。断裂活动早期以韧性为主，晚期以压扭性及脆性活动为主。

褶皱构造：南北挤压，所以矿区要从脆性到韧性的转变。中泥盆统阿勒泰组上亚组第二岩性段（D₂a₂²）地层总体呈单斜状产出。由粒序层理建立的层序是北东老，南西新，地层产状倾向210°～230°，倾角65～88°。因岩石力学性质的差异，变砂岩等坚硬岩石被剪切成条带状或“N”型、“W”型无根褶皱，其轴面产状与地层片劈理产状一致，褶皱规模较小，长100～400米。受各类构造面理置换作用，使得褶皱构造形态复杂难辩。

小褶皱处于剪切带边部，在742高程点两侧，发育有与拉伸线理垂直的“b”型倾竖褶皱和一些形态复杂的褶皱。