三山岛金矿实习报告

第一章

1.1 企业地理位置及交通

三山岛金矿位于山东省莱州市三山岛特别工业区，距莱州市区26km，由公路相通。其中的三山岛矿区地理坐标为：东经 119°56′37″—119°57′21″；北纬 37°24′01″—37°24′43″。新立矿区地理坐标为：东经 119°56′15″—119°57′00″；北纬 37°23′15″—37°24′00″。

三山岛金矿地处渤海南岸的海滨平原，地面标高1～6米。区内属海洋性气候，年平均气温12.4°C, 历年最高气温达38.9℃,最低-18.6℃。春季多东南风，冬季多西北风，年平均降雨量645.3毫米，其中七、八两月降雨量占全年降雨量的52％，日最大降雨量125.4毫米，年平均蒸发量2112.5毫米。

三山岛矿区东邻三山岛村，新立矿区位于新立村境内，村民主要从事渔业、海水养殖业。农业以小麦、花生为主。工业主要为修船、水产品加工。近年建有疗养院、石油公司、商业及娱乐区和莱州港。 1.2矿山建设条件

（1）资源条件

截至2006年四季度末，三山岛金矿（四个矿区）按原工业指标，经储量核实及审批的保有资源储量为矿石量14662011 t，金金属量48444 kg，平均品位3.30 g/t；按边界品位1.0 g/t，三山岛金矿（四个矿区）资源储量为矿石量33207411 t，金金属量91297 kg，平均品位2.75 g/t。

（2）供电条件

三山岛金矿扩建后，新立矿区原有的35kV/6.3kV总降压变电所已不能满足矿上的正常生产，需要在新立矿区再建一座35kV/6.3kV总降压变电所，内设8000kVA变压器两台，并列运行。电源由距离

矿山2公里的待建黄金二站110KV变电站供电。

（3）供水条件

采矿生产用水以井下排水为主，不足部分可补充海水。 选矿生产用水采用海水。

生活用水由厂区所在地供水管网供给。 （4）交通运输

三山岛金矿地处莱州市三山岛特别工业区，距莱州市区26km，由公路相通；东北距龙口港65km，交通便利。

（5）气象条件及地震烈度

矿区属海洋气候，最高气温38.9℃。最低气温-18.6℃，年平均气温12.5℃。年平均降雨量为595.77mm，年最大降雨量为1204.8mm。夏秋两季雨量较多，冬春季雨量较少。主导风向为南向和西北向。

矿区所在地理范围内无大的地震、台风、火灾等自然灾害。冻结深度0.68m。地震烈度6度。 1.3 矿山现状

1、开拓工程布置

三山岛矿区一期工程设计生产规模1500t/d。设计开采范围为-240m～-60m，采用下盘中央竖井、辅助斜坡道联合开拓方案，有轨运输系统。竖井为混合井，净直径φ5m，井深348.5m(+15～-333.5m)。 10.5t底侧卸式箕斗与3600×1600mm双层罐笼互为配重提升，混合井旁有主溜井系统，矿石卸载硐室位于-250m水平，破碎硐室设于-280m水平；废石卸载硐室位于-280m水平。斜坡道断面为4.8×3.5m2(宽×高)，从地表到-250m水平，主要用于人员和材料的辅助运输及进风。

水泵房位于-250m水平。坑内通风系统为斜坡道、混合井进风，

南北两翼风井出风。

二期工程为深部开拓工程，开采范围为-240m～-420m，采用主斜坡道与两翼风井联合开拓，35t电动卡车运输方式。主斜坡道断面5.1×4.1m2，平均坡度10%,矿石由35t电动卡车运至-243m水平一期竖井主溜矿井内。废石用12吨柴油坑内卡车运输到-280m水平废石溜井内。与主斜坡道配套的辅助工程有服务斜井和南、北风井。服务井标高为-250～-435m，服务井内布置供水管、排水管、排泥管、充填管、供风管、泄水管等。

水泵房位于-435m水平，井下涌水由-435m水平水泵直接排到地表。坑内通风采用两翼对角式通风系统，南北两翼风井均为斜井，南风井底标高-375m；北风井为倒段斜井，井底标高-420m。

三期工程正在建设过程中。开采范围为-420m～-600m。采用主斜坡道—南北两翼风井联合开拓方式，主斜坡道自-435m水平延深至-615m水平，全长3653m。主斜坡道断面5.1×4.1m2，电动卡车服务到-600m水平。三期矿石由电动卡车运输到-243m水平一期主溜矿井内，经粗碎后由主竖井提升到地表。三期开拓，采准废石原则上不出坑，就近回填到生产采场中，高峰期用柴油卡车经斜坡道运到-280m废石卸载站，由主竖井提升到地表。与主斜坡道配套的辅助工程有服务斜井和南、北风井。南风井位于1420线上，北风井位于1980线上，服务井位于1720线附近。服务斜井标高从-435m～600m，井下所有的管道和动力电缆敷设在服务井中。

水泵房位于-600m水平，井下涌水由-600m水平水泵排到-435m水平的水仓，接力排水至地表。目前三山岛矿区井下正常涌水量为14500m3/d（-555m以上）。

2、矿山生产现状

三山岛矿区实际采矿生产能力在1300—1400t/d，低于设计生产能力。目前主要生产中段在-555m以上，大小采场接近30个。采出原矿品位为2.5g/t，采矿损失率15.8%，贫化率10.8%。

三山岛矿区混合井设计提升能力为1500 t/d，实际提升能力为2200—2500t/d。

第二章 矿山自然条件

2.1 水文条件

三山岛矿区位于区域水文地质单元地下水的径流排泄区。矿区三面濒临渤海，仅南东方向与陆地相连。靠海有三个小山包，区内最大河流为王河，流经矿区南侧。

三山岛矿区的直接充水含水层为储矿岩体及其顶板中的基岩裂隙含水带或含水体，矿区内广泛分布的第四系含水层因与隔水层相间分布，对矿床充水影响不大。由于控矿构造F1具有隔水性质，故按与F1的空间关系，对矿坑充水有直接影响的基岩裂隙含水带（体）划分为：F3断裂含水带、F1上盘裂隙含水岩体和F1下盘构造裂隙含水带。

F1上盘裂隙含水岩带（岩体）（II）

在F1上盘的花岗岩和变质岩内发育的风化裂隙和构造裂隙弱含承压水，其顶、底板为斑状黑云母花岗岩和胶东群变质岩，底板局部为黄铁绢英岩或少量的黄铁绢英岩化花岗岩，岩石致密坚硬，相对隔水。其下部的F1断层泥和糜棱岩带，对该含水带内的地下水进入矿坑有很好的阻隔作用。

F3断裂构造含水带（I）

F3是一条区域性大断裂，断裂带从矿区中部通过，横切F1断裂和Ⅰ号主矿体，具有多期活动的特征，特别是后期的活动，使得带内岩石极为破碎，产生的断层角砾又未被胶结，这就为地下水的存储及运移提供了较好的空间，储存有丰富的地下水，同时接受海水的弱渗透补给。由于断裂带宽度较大，因此极易发生各种水文地质和工程地质灾害。

F1下盘构造裂隙含水带（III）

在矿区F1下盘发育有多条断裂构造，成为地下水活动的主要空

间。F1下盘构造裂隙含水带的分布范围较广，南至1540线，北至II号矿体分布区，东以F1为界，西部逐渐终止于F2。由于不同区间的构造发育特征和地下水的补给条件不同，因而水文地质特征也有所差异。

在南部的1540线至F3之间，含水构造以几条NW走向的裂隙为主，规模中等，走向延伸几十米至上百米，其间有NE向裂隙沟通。由于这些NW向裂隙在南东延伸方向逐渐向F3收敛，因此，含水带的宽度向东南逐渐变窄。涌水量很小，随着深部开拓工程的进展，此区域裂隙开度变大，故涌水量显著增大。在F3以北至2100线，由于有多条NW向导水构造发育，富水性较F3南部明显增强。几条主干导水构造规模较大，延伸较远，产状较稳定，大部分涌水点的水质逐渐接近于海水。

F3北部NW向含水裂隙的密度和规模是随着远离F3而逐渐变小。使含水带的富水性明显变弱。

隔水岩体分布于1540线以南区域，及F3以北、F2以西区域，不存在明显的含水通道可作为相对隔水岩体或隔水岩体看待。

综上所述，三山岛金矿床是水文地质条件中等复杂的构造裂隙充水矿床。目前地下水水质已接近于海水。

矿区涌水量预测

-600m中段正常涌水量为15480m3/d，最大涌水量为17300m3/d；-1005米中段正常涌水量为17640m3/d，最大涌水量为19400m3/d。 2.2矿山地质 2.2.1 矿体特征

矿区范围内共圈定8个矿体，编号为I-1、I-2、I-3、I-4、I-5、I-6、II、L号矿体，I号矿体主要赋存在I号蚀变带的上部、F1断

层下盘的绢英岩带中，呈平行脉状、透镜状产出；II号矿体为I号蚀变带北段表浅部独立存在的小矿体。在I号蚀变带深部上盘（F1断裂主裂面以上靠主矿体较近处）发现有零星小矿体L号矿体。其中，I-1、I-2、I-3、I-4号矿体在-465m以上是分枝、复合、膨胀、狭缩较发育的I号矿体矿体。在-465m标高以下I号蚀变带中的各金矿体，除有分枝、复合、膨胀、狭缩特点外，而且还有各自独立、互不相连多个矿体并存。以I号蚀变带内的I-1号矿体规模最大，I-2号矿体次之，其他矿体大都由单工程控制，规模很小。

目前，I号矿体-420m标高以上查明的资源储量基本采空，II号矿体仅-285m－-293m标高尚未开采，其它位置全部采空。

I-1号矿体

I-1号矿体，近地表位于16～54线间，中部在28～42线间，深部在40～48线间，分布于F1主裂面以下的黄铁绢英岩顶部或中上部，赋存标高：-10～-1050m。工程控制走向延长：顶部800～900m，最长1020m；中部340～600m；深部100m左右。倾向延深一般在700～1000m，最深1450m。本次勘查许可范围内工程控制走向延长：上部400m左右，下部100m左右；倾斜延深240～270m，最深650m(48线)，且尚未封闭。矿体呈不对称“Z”字型展布，不规则脉状产出，常见分枝、复合、膨胀、狭缩及尖灭再现现象。总体走向35°左右，倾向南东，倾角34～44°。矿体厚度最小0.95m，最大12.08 m，一般4.31～6.86m，平均6.65m，降低边界品位到1.0g/t后，矿体厚度明显增大。矿体无论沿走向或是沿倾向均不连续，都有尖灭再现的特点。矿体单工程金品位1.74～5.65 g/t，平均3.25 g/t，该矿体金资源储量总资源储量的92.7%。 2.2.2 矿石特征

1、矿石矿物成份

主要金属矿物为黄铁矿，次要的有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、磁黄铁矿、褐铁矿、磁铁矿等。主要非金属矿物为石英、绢云母、残余长石，次之为碳酸盐类矿物（方解石、白云石、菱铁矿等）。金矿物主要为银金矿、次要的为自然金。三山岛矿区的岩浆岩主要为斑状二长花岗岩，即三山岛岩体。位于1号蚀变带的下盘，但在上盘常见其不规则状岩枝侵入到胶东群变质岩中。

2、矿石结构、构造 ①矿石结构

主要为晶粒结构，次之有交代残余、压碎、填隙结构、熔蚀、包含、乳滴、假象结构，少数为网脉状结构、固熔体分离结构。

②矿石构造

矿石构造主要为浸染状、脉状、网脉状、团块状、斑点状构造，次之为细脉浸染状、角砾状、细脉状、梳状、蜂窝状构造。 2.2.3 矿床开采技术条件

根据岩性及工程地质条件划分为：松散软弱岩组、风化及构造蚀变岩组、块状岩组。其中，只有块状岩组工程地质条件良好，其余岩组工程地质条件较差。

矿体顶底板岩石均为构造蚀变岩，为软弱～半坚硬岩，工程地质条件差～较好。影响岩体稳定性的主要因素为各种地质结构面，特别是F3、F1断层等大型软弱结构面，坑道位于F1断裂的下盘，北西向构造发育，断裂带及附近岩石受挤压而破碎，掘进时易产生掉块和塌方。

采场上盘围岩由于接近F1断层，顶板围岩的稳定性受F1断层影响显著，开采时在采场内易发生较大规模的冒顶。所以，在开采时应采取有效的支护措施。

F3断裂走向北西，产状近直立，断裂带内岩石破碎，主要由碎石、

泥石、高岭土、砂砾石及粘土组成。在地下水的长期浸泡下，处于饱和状态，物质颗粒之间摩擦力减少，巷道掘进至F3断裂时，易引发坑道泥石流灾害。

综上所述，该矿区为近海岸地下开采的矿山，矿体倾角缓，断裂构造发育，近矿围岩多不稳定，局部地段易发生矿山工程地质问题，工程地质条件复杂程度为中等～复杂。

山岛金矿矿岩参数为：

矿岩体重 2.8t/m3 松散系数 1.6

矿岩硬度系数 f=6～14 （靠近F1断层的矿岩硬度系数 f=4～6） 2.3资源赋存条件

矿区位于胶东隆起区胶北隆起的西缘、三山岛—仓上金矿控矿断裂。区内地质简单，主要为第四系及胶东群；三山岛—仓上断裂为主要构造，沿控矿断裂形成大规模矿化蚀变带，蚀变岩型金矿体赋存其中。 2.3.1地层

1、第四系

三山岛矿区主要为新生界第四系（Q），以临沂组为主，分布于矿区东南部，厚10—20m，由南向北逐渐变厚，主要为冲积物。旭口组分布于矿区的西部和北部，沿海岸线呈带状展布，厚35—45m，最厚可达60m，为海堆积物。沂河组主要沿王河呈带状展布，为冲积堆积物，主要由砾石及中粗砂组成。而仓上矿区为第四系覆盖，厚度一般在10米左右，最厚达60米，为滨海相沉积物。

2、胶东群

矿区内的胶东群主要为齐山组和英庄夼组：

齐山组岩性主要为斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩和黑云变粒岩。

英庄夼组分布在矿区东部，三山岛断裂的上盘，与花岗岩体呈断层接触。443线以南，岩性为混合岩化斜长角闪岩，以北为混合岩化斜长角闪岩夹混合岩化黑云变粒岩及混合岩化角闪黑云片岩薄层。地层总体走向近东西向，倾向南东，倾角35°～40°。 2.3.2岩浆岩

三山岛矿区的岩浆岩主要为斑状二长花岗岩，即三山岛岩体。位于1号蚀变带的下盘，但在上盘常见其不规则状岩枝侵入到胶东群变质岩中。

新立矿区内岩浆岩广布，主要为新太古代五台—阜平期马连庄超单元,矿区内主要为栾家寨单元（mLν14）,呈岩基大面积侵入，新太古代栖霞超单元（q14）主要分布于新立断裂上盘，呈脉状或岩枝状侵入马連庄超单元中，前者岩性为中细粒变辉长岩（斜长角闪岩），后者岩性为片麻状中细粒含角闪黑云长岩。新元古代震旦期玲珑超单元（L24），主要分布于三山岛－仓上断裂带下盘，呈岩基大量出露，岩性为弱片麻状中粒二长花岗岩。

仓上矿区内岩浆岩为玲珑岩体的一部分，称为仓上花岗岩，分布在三山岛断裂的下盘，与太古界胶东群变质岩系呈断层接触，局部地段呈渐变过渡接触或突变接触。 2.3.3断裂

矿区构造以断裂为主，规模最大的为三山岛——仓上断裂，次级断裂有F2、F3断层。

1、控矿断裂

三山岛—仓上断裂（F1断层）

该断层是成矿期主要控矿构造，沿主断面稳定分布的断层泥对深部上升的成矿热液起到阻隔富集作用。因而，金矿的主矿体产于断层

下盘的近主断面处。断层成矿后有较弱的活动，显张性，使局部的矿体被破碎。

在三山岛矿区内出露的为其北段，地表出露和工程控制长度1700米，构造岩带宽50～200米。总体走向40°，倾向南东，倾角40°，工程控制倾斜延深1000米以上。走向、倾向上均呈舒缓波状，显压扭性。

2、成矿后断裂 F2断层

F2断裂是F3断裂的次级或平行断裂，其特征基本一致，向北西基本已延伸入海。位于1号蚀变带西侧（下盘）约200米处。走向12°，倾向北西，倾角85°。断层长600米，北入渤海。为一左旋扭性断层，横切黄铁矿石英脉，错距为20米。地表槽探揭露，断层裂面无断层泥、糜棱岩和角砾岩。延伸在250米处即无踪迹。

F3断层

该断层为区域上三山岛——三元断裂的西北端，在矿区内长1500米，向北西伸向莱州湾，向南东延长到矿区之外。断层于32线与36线间通过，横贯矿区。延深大于600米。断层走向300°，倾角近于直立。该断层活动至少有两次，一次为张性，使大量辉绿岩脉沿断层侵入；二次为左行平移，使辉绿岩破碎，将F1断层左行水平错距达20米。根据辉绿岩中含有黄铁绢英岩的捕虏体，确定为成矿后的断层。

由于该断层的破碎带以角砾岩为主，故富水性和导水性良好。又因其切割F1断层向西北端伸入渤海，其不仅局部破坏了F1的隔水层，而且沟通海水与采区的联系，造成采矿坑道大量涌水。 2.4矿床开采技术条件

根据岩性及工程地质条件划分为：松散软弱岩组、风化及构造蚀变岩组、块状岩组。其中，只有块状岩组工程地质条件良好，其余岩组工程地质条件较差。

矿体顶底板岩石均为构造蚀变岩，为软弱～半坚硬岩，工程地质条件差～较好。影响岩体稳定性的主要因素为各种地质结构面，特别是F3、F1断层等大型软弱结构面，坑道位于F1断裂的下盘，北西向构造发育，断裂带及附近岩石受挤压而破碎，掘进时易产生掉块和塌方。

采场上盘围岩由于接近F1断层，顶板围岩的稳定性受F1断层影响显著，开采时在采场内易发生较大规模的冒顶。所以，在开采时应采取有效的支护措施。

F3断裂走向北西，产状近直立，断裂带内岩石破碎，主要由碎石、泥石、高岭土、砂砾石及粘土组成。在地下水的长期浸泡下，处于饱和状态，物质颗粒之间摩擦力减少，巷道掘进至F3断裂时，易引发坑道泥石流灾害。

综上所述，该矿区为近海岸地下开采的矿山，矿体倾角缓，断裂构造发育，近矿围岩多不稳定，局部地段易发生矿山工程地质问题，工程地质条件复杂程度为中等～复杂。

第三章 开拓运输系统

3.1开拓方案选择

根据设计委托书要求：在矿山扩建期间不影响生产的前提下，新立矿区采选综合能力为8000t/d。

为实现上述生产能力，本次设计新立矿区总提升能力要达到9000 t/d，其中矿石7800 t/d（新立矿区与三山岛矿区总量），废石1200 t/d（新立矿区废石量）。

新立矿区目前有三条提升井：主井、副井和措施井，其总提升能力可达3500 t/d。另外，为加强矿山基建期提升能力，设计将现有主井提升系统进行简单改造，矿山现有提升系统的提升能力可超过4000t/d。

在选择矿区提升能力扩建的方案时，设计按照改扩建现有竖井工程和新建井工程进行了方案比较。

方案一：新建主提升主井

在新立矿区新建主竖井，位于55~63线间，靠近原主竖井，井口中心坐标：X=39848.00，Y=94635.00，Z=5.00，井筒净径φ4.5m，井深750m，采用方钢罐道，内设22m3底卸式箕斗与平衡锤配重。提升机选用JKM-4.0×6(III)E型多绳摩擦提升机，电机功率2570kw。该井下设坑内破碎系统并在-500m和-700m设两个装矿水平。设计新竖井提升能力为9200t/d。

粉矿回收：新建主井设独立的粉矿回收系统，井底粉矿用粉矿回收井提升至-600m中段后卸入矿石溜井，粉矿回收井直径Φ3.5m，分别与破碎硐室和皮带道贯通，内设1800mm×1150mm单层单罐配平衡锤，木罐道，并设梯子间及管缆间。

本方案中，矿山现有副井主要用来下放人员、材料，新建主竖井

可完成全矿的矿、废石提升任务。

进风井：目前矿山仅有措施井和副井进风，不能满足矿山扩大生产规模的需风量，设计新竖井投入使用后，现有主井改为专用进风井。

计算方案一基建工程量为45422 m3（含溜破系统、粉矿回收系统及主井改风井的辅助工程）。

本方案计算新建主井全部工期为28个月（含主井掘砌安装、井塔建设、溜破系统、粉矿回收系统）。

方案二：改造现有副井

①拆除现有副井井塔、井筒装配、提升设施、管缆设施进行重新装配。井内设15m3箕斗配平衡锤，采用塔式提升（新建井塔），钢丝绳罐道，配置JKM4.5×4提升机，电机功率1800KW。并新增设溜破系统和装矿系统。计算其提升能力可达到6500t/d。

②改造副井带来三个问题：由于现有副井内设管缆间，为不影响生产，副井改造前必须解决坑内管缆敷设问题；同时，由于副井被改为主井，矿山仅剩措施井（作副井用）进风，需增设进风井。副井改造带来的第三个问题是：改造后的副井布置不开梯子间，矿区减少了一个安全出口，根据安全规程要求，在矿区措施井到西风井之间需增设一个安全出口。

③问题的解决办法：鉴于上述三方面原因，设计在副井改造前在现有主副井工业场地新设计一管缆井兼进风井，内设梯子间，作为安全出口。该井的实施解决了副井改造带来的三个问题。该管缆井设计在现有主副井工业场地还可以充分利用已有坑内石门工程进风。

④管缆风井设计：根据进风需要，设计该井净断面为ф5.5m（最大进风量为350 m3/s），井深405米（到-400m中段）。为加快建设速度，同时考虑由于上部坑道分风及深部坑道工程辅助进风，深部通过管缆风井的风量将减少，设计将-400m以下的管缆井改为盲竖井，净

断面为ф3.8m，配置2#双层罐笼配平衡锤的方式，2JK-2.0/30单绳缠绕式提升机。该井兼做粉矿回收井（粉矿提升至-600m中段）。井深347m（井底标高-747.1m）。盲竖井的设计，可形成管缆风井的正掘与反掘的多头作业，加快管缆风井的施工进度。

要在3年内完成8000t/d扩建工程，在副井改造期间，现有主井已没有能力完成基建期废石的提升任务。因此需要对新建管缆井（-400m以上）进行提升系统装配，替代副井改造期废石提升任务。遵照简单易行投资少而能力尽可能大的原则，该井配置2#双层双罐互为配重的方式，2JK-2.5/11.5单绳缠绕式提升机，钢结构井架。

⑤副井改造：在完成管缆风井的装配工作后，开始拆除副井井塔及装配设施，并将副井向下延伸67.3m至-758.55m，达到改造成主井的要求，进行井筒装备及井塔建设。

本方案中，改造后的主井和现有主井共同完成全矿的矿废石提升任务，现有措施井作为矿山人员、材料进出坑内的通道。

计算方案二基建工程量为49676 m3（含管缆风井、溜破系统、粉矿回收系统及副井延伸工程）。

本方案计算改造副井全部工期为29个月（含管缆风井掘砌安装、副井拆除装配、副井延伸、井塔建设、溜破系统、新改主井装配等）。

两方案比较结果见表5—6和表5—7。

可比部分投资比较表 表5-6

序号 1 2 3 4 项目名称 基建工程 设备 管缆井设备 原有装备及管路拆除 新建竖井方案 （万元） 2655.22 2456.09 副井改造方案 （万元） 2740.94 2046.57 317.06 40.80

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