有色金属采矿设计规范

有色金属采矿设计规范宣讲(地下开采部份)长沙有色冶金设计研究院有限公司刘福春2012.8一、规范编制背景1、适应贸易技术壁垒，走出国门的需要国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）、国际电信联盟（ITU），关贸总协定：贸易技术壁垒。要适应我国加入WTO后经济全球化、全面市场化的需要，密切跟踪本行业国际上先进技术的发展动态，不但要考虑引进先进技术和先进标准，也要为我国企业走出去做好必要的准备。（参与国外设计采用标准）2、节约资源、保护环境、确保工程质量安全的需要由于机构的调整和经费的严重不足，一些行业的标准化工作已经严重滞后，使得这些行业（尤其是煤炭、有色、冶金、机械、建材、纺织、化工）的新技术、新工艺、新材料难于广泛推广和应用，影响了行业的技术进步，影响了产业技术升级，使得我们的一些企业仍然使用落后的技术，并以沉重的资源和环境代价为社会提供产品。（举例：设备进步采矿回采率、北京水灾）规范编制背景3、国家对标准编制的重视长期以来，我国的工业增长主要是靠资源、资金和廉价劳动力推动的外延式、粗放式的增长。传统工业基础薄弱，产业结构、产品结构不合理，技术水平低、产品质量差，多数产品的国际竞争力还不是很强；产品档次低、能耗高、污染重等问题仍然普遍存在。因此，国家对标准建设非常重视，对矿山设计和建设的要求越来越高，责任越来越明确，设计承担的责任越来越大，设计需遵循的法律法规规程规范越来越多，矿山设计越来越规范。二、矿山设计的内容现在矿山项目除了做常规的可行性研究、初步设计、施工图设计外，还需编制项目申请报告、各类安全评价和专篇、节能专篇、环境评价、地质灾害评估、水土保持、开发利用方案等。设计主要遵循的法律法规：中华人民共和国矿产资源法、安全生产法、矿山安全法、环境保护法、清洁生产促进法、节约能源法、循环经济促进法等。设计需遵循的规程规范：行业准入条件、金属非金属安全规程、爆破安全规程、有色金属采矿设计规范、有色金属井巷设计规范等。本次讲述和与大家共同学习的内容为有色金属采矿设计规范。三、有色金属采矿设计规范（地下开采部份）（一）矿床地质1、地质资料设计规范对地质基础资料要求：3.0.1可行性研究报告应依据经评审、备案的详查或勘探地质报告编制。初步设计应依据经评审、备案的勘探地质报告编制；水文地质条件简单的小型矿山和改、扩建矿山，初步设计可依据经评审、备案的详查地质报告编制。可行性研究和初步设计应对勘查方法、勘查工作质量、勘查程度、资源可靠程度、开采和加工技术条件等进行评价。讲述地质报告的重要性地质报告分普查、详查、勘探，勘查程度不同，资源可靠程度差异大，对矿山设计规模、方案、投资、经济效益影响大。（一）矿床地质——工业指标制定矿床工业指标制定是最容易忽失的问题，在设计过程中往往均采用地质报告中数据。一般工业指标国土资源部开发利用方案要求：采矿权人在登记管理机关划定的矿区范围内，根据矿床赋存条件、勘探程度，并考虑产品方案及建设规模的要求，结合矿石品位变化，对开采品位进行技术、经济论证，确定开采矿体的最低品位，在此基础上，圈定矿体，并确定开采对象。有共、伴生矿产的，必须体现综合开采、综合利用的原则。适用矿床开采工业指标规范规定：4.1.1矿床工业指标的制定，应有顾客的委托书和地质勘查单位提供的工业指标建议书及相关资料。工业指标制定4.1.2静态工业指标应按边界品位、最低工业品位、矿床平均品位、最小可采厚度、夹石剔除厚度的指标体系制定。必要时，可增加剥采比、米百分值、含矿率、伴生有用组分含量、有害组分允许含量、品级划分标准、氧化率、铝硅比等针对性指标项；对有多种有用组分共生的矿床，可制定综合工业指标。4.1.3圈定矿体时，边界品位应用于单个样品；最低工业品位宜用于单工程或样品段，也可用于小块段；最小可采厚度和夹石剔除厚度应为工程中矿体的真厚度。4.1.4矿床工业指标的制定，应以整个矿床的资源储量进行试算。条件不具备时，应选择具有代表性的、勘探程度较高的主矿体和资源储量集中地段试算，试算范围的储量占矿床总储量的比例不宜低于60%。（一）矿床地质——选矿试样采取设计选矿试样采取：采取设计、试样代表性、采样内容规范均作了明确要求。选矿试验样品的采取，直接影响选矿工艺流程及相关技术经济指标的确定，所采取的矿样，应能基本反映未来矿山生产实际，试样采取应综合考虑矿石特征、矿山建设方案等因素，因此，选矿试样的采取应进行专项设计。试样的代表性是选矿试验矿样采取的核心问题，此三条中规定了试样采取的基本原则和采取方式，从采样点的空间分布（范围和数量）、试样的矿石化学性质、矿物成份、结构构造、矿石类型和品级等方面保证了试样的代表性。选矿试样采取设计4.2.1实验室扩大连续试验、半工业试验和工业试验的选矿试样采取应进行专项设计。采样设计应根据详查或勘探地质报告、初步确定的矿山建设方案及选矿试样要求进行编制。4.2.2选矿试验应采取整个矿床的代表性试样。条件不具备时，应采取前期生产不少于5年的代表性试样。4.2.3试样的主要和伴生有用组分含量、矿物组成、矿石结构构造、矿物嵌布粒度特征、氧化程度、细泥含量等，应与生产入选矿石基本一致。4.2.4当矿床中有两种或两种以上类型、品级的矿石，且可能分采时，应分别采样进行试验。4.2.5采样设计内容应包括矿样的种类、数量，采样点布置，采样方法，采样施工，样品制备，配样和矿样包装等。（一）矿床地质——资源储量估算资源储量直接影响矿山采、选（冶）方案和生产规模以及有关技术经济指标等相关内容的确定，因此设计应对估算方法及其结果的正确性进行检验。应用地质统计学方法估算资源储量时，所用的软件必须经国务院地质矿产主管部门组织专家鉴定、验收并认可后，方可使用。当资源储量估算结果的误差超出允许范围时，应找出产生误差的原因，并进行处理。注意：资源储量估算中，首先以地质详查或勘探报告钻孔资料建立资源储量模型，核实地质报告资源储量结果，按采矿阶段或台阶分割储量，当以地质提交的一般工业指标圈定矿体无法产生经济效益时，应重新确定工业指标、计算储量。资源储量估算规范主要规定：4.3.1设计应对地质资源储量进行检验估算，估算方法宜采用地质统计学法。资源储量估算结果应与评审、备案的资源储量进行对比，其允许相对误差应符合下列规定：1矿石量允许相对误差3%～5%，铝土矿矿石量允许相对误差不大于7%；2主要有用组分的品位允许相对误差3%～5%，金属量允许相对误差不大于5%；3估算方法相同时，应取下限；估算方法不同时，应取上限；超过此条1款、2款误差规定时，应分析说明理由。资源储量估算3.0.3设计利用资源储量和设计可采储量，应按下列规定估算：1依据的资源储量主要类型为探明的、控制的经济基础储量和内蕴经济资源量，推断的内蕴经济资源量可部分使用；2推断的内蕴经济资源量可信度系数应根据矿床赋存特征和勘探工程控制程度选取，可取0.5～0.8；3设计损失量应包括露天开采设计不能回收的挂帮矿量，地下开采设计的工业场地、井筒及永久建构筑物等需留设的永久性保护矿柱的矿量，及因法律、社会、环境保护等因素影响不得开采的矿量；4设计利用资源储量可按下式估算：设计利用资源储量=∑（经济基础储量+探明、控制的内蕴经济资源量+推断的内蕴经济资源量×可信度系数）－设计损失量5设计可采储量可按下式估算：设计可采储量=设计利用资源储量－采矿损失量（一）矿床地质——基建（生产）勘探为什么要进行基建（生产）探矿、探矿的条件、主要任务？基建勘探是对先期开采地段勘探程度不足的矿床，在基建过程中对基建开拓范围内矿体进行的探矿工作。其目的是提高基建开拓范围内矿床的地质研究程度和勘查控制程度，满足矿山建成投产所需的基础储量，为实施基建采掘进度计划、保证矿山投产后生产即能正常持续地进行，为采准矿块布置提供准确的地质资料。由于矿床勘探程度和开采设计的具体特点，并非所有的矿山都要进行基建探矿，基建探矿的条件是什么。基建（生产）勘探基建探矿条件，规范中作了如下规定：4.4.1符合下列情况之一时，应进行基建勘探：1探明的基础储量保有量不能满足先期开采要求；2矿床地质条件复杂，采用较密的工程间距，仍未获得探明的基础储量；3位于主矿体上下盘、对先期开采有重要影响的小矿体，工程控制和研究程度不足；4先期开采地段不同类型、不同品级矿石的空间分布和数量，未能详细查明；5采空区或断层规模较大，其分布范围及特征，尚未详细圈定和评价。基建（生产）勘探基建勘探的主要任务，是在基建范围内解决以下问题：1地质勘查阶段虽已探获探明的基础储量，但数量不足或未分布在先期开采地段，而应补充探获需要的探明的基础储量；2地质勘查阶段虽然探获了符合要求的探明的基础储量，但因矿山设计方案改变、致使其不能为基建采准所利用，应在重新确定的先期开采地段内探获探明的基础储量；3由于地质条件复杂，地质勘查阶段采用较密的勘查工程间距，仍未探获探明的基础储量，而应探获一定数量的探明的基础储量；4位于基建开拓范围内主矿体上、下盘的小矿体，地质勘查阶段一般只探求控制的与推断的资源储量，须进行基建勘探使其升至探明的基础储量；5存在不同矿石类型或矿石品级的矿床，需要进行分采、分选或分级利用时，地质勘查阶段未查明其空间分布，为满足投产需要，基建期间需在基建开拓范围内进一步研究和探明矿石类型和品级；6在地质勘查阶段，对先期开采地段的控制程度遗留某些局部问题的矿床，如采空区、断层破碎带分布不明等，须进行基建勘探予以查明。由于矿床地质勘查程度达不到地质勘查规范要求，或经基建工程揭露后，矿体规模、形态、产状、资源储量发生重大变化，致使基建开拓、采准工程无法施工，而必须补做的地质勘查工作，都属于补充地质勘探范畴，不是基建勘探的任务。（二）水文地质——涌水量计算（二）水文地质设计工作水文地质设计工作主要进行涌水量计算、地面和井下防水、矿床疏干、防渗帷幕。1、涌水量计算5.1.1地下开采矿山应计算最低开拓阶段及以上排水阶段的涌水量。涌水量计算应包括正常涌水量和最大涌水量。矿体采动后导水裂隙带波及地面时，还应计算错动区降雨径流渗入量。注意：（1）地下开采的矿山，阶段正常涌水量一般指非降雨集中季节涌向阶段的经常性涌水量；最大涌水量则为降雨集中时，涌向阶段的设计降雨频率的最大涌水量。当矿体采动后导水裂隙带不波及地面时，各阶段的涌水量可不计算崩落区降雨渗入量，否则必须计算该渗入量。当计算降雨渗入量时，正常涌水量为地下水正常涌水量与正常降雨径流渗入量之和，最大涌水量为地下水最大涌水量与设计频率暴雨径流渗入量之和。（2）排水能力计算应包括井下采矿废水。（二）水文地质——地面和井下防水地面和井下防水设计规范规定：5.2.1存在地表径流危害的矿山，应在露天境界、采矿错动区、岩溶集中塌陷区之外设置截水沟或修筑防洪堤。5.2.2存在下列情况之一时，应进行河流改道：1河流流经矿体上方的地下开采矿山，采用保护顶板的采矿方法或留设矿柱仍不能保证安全或经济上不合理；2河流穿越设计的露天境界；3河床地处岩溶塌陷区，对河床作渗漏处理仍不能保证矿山开采安全。5.2.3水文地质条件复杂矿山，当采用矿床疏干、排水、防渗帷幕等措施技术经济不合理时，应留设防水矿柱。留设的防水矿柱应具有隔水性，其规格应经计算确定。地面和井下防水5.2.4存在突水危害的地下矿山，必须采用超前探水或其他防水措施。“存在突水危害”主要有：1巷道接近或穿越导水的或充水状况不明的构造带，如断裂带、接触带、破碎带；2巷道接近或穿越具突水危险的强含水层；3巷道或其它采掘工作面接近预测积水的老窿和老采空区；4巷道或其它采掘工作面接近已知的流砂层、地下暗河、规模较大的岩溶、裂隙；5地表水（如湖、河、海、水库……）与地下水具密切联系，当巷道或其它采掘工作面接近地表水体分布范围。地面和井下防水5.2.5水文地质条件复杂的矿山，应在关键巷道内设置防水门。同一矿区的水文条件复杂程度明显不同时，