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1、 中国铝业股份有限公司矿业分公司小关水头铝土矿采场工程可行性研究报告附图（修改本）长沙有色冶金设计研究院二OO七年十一月目 录前 言11 生产规模12 采矿13 总图运输34 供电与通信45 水源及给排水46 机汽修、充电室47 建设投资估算58 生产成本5第一部分 小关水头矿区11第一章 总 论121 编制依据及原则122 项目概况及建设条件133 主要设计内容154 主要建设方案165 环保、节能、安全卫生、水土保持与消防236 投资估算及成本测算257 存在的主要问题及建议25第二章 市场分析321 世界铝土矿资源及氧化铝国际市场供需状况322 我国铝土矿资源及氧化铝供需状况36第三章
2、地质资源391 矿区及矿床地质概况392 矿床开采技术条件与矿石选冶试验433 矿床勘查工作及勘探程度评述474 矿产资源储量485 矿山基建与生产勘探536 存在的主要问题及建议54第四章 岩石力学571 岩体稳定性的地质背景572 构造583 节理594 矿岩物理力学性质595 岩体（矿体）初步工程地质分类及开采技术条件596 下阶段岩石力学研究工作61第五章 采 矿621 概述622 矿床开采方式633 全地下开采范围664 采矿方法675 工作制度与生产能力736 开拓运输系统757 矿山通风系统788 矿山排水系统819 矿山供风及供水系统8210 辅助材料设施8211 井巷工程83
3、12 矿山基建工程量与基建进度计划8613 矿山生产进度计划8814. 矿山开发计划8815 矿山机械9216 问题及建议96第六章 总图运输981 工程概况982 总体布置993 总图运输1004 内、外部运输及运输线路1015 矿区绿化102第七章 公用辅助设施及土建1041 给排水1042 供电1083 采暖1164 机修1195 土建工程121第八章 节 能1241 采矿节能措施1242 电气节能措施1243 其它节能措施125第九章 环境保护1261 项目所在区域环境现状1262 设计依据与采用的标准1273 主要污染源污染物治理及排放状况1284环保投资及定员1305 环境影响评价
4、分析1326 存在问题及建议133第十章 水土保持1341 设计依据及采用的技术规范、标准1342 项目区水土流失及防治情况1353 本工程开发可能造成的水土流失危害分析1354水土流失防治措施1365水土流失监测1376投资估算1387 水保效益简要分析138第十一章 劳动安全卫生与消防设施1401 设计依据1402 概述1403 地质安全影响因素1474 矿床开采安全评述1475 总平面布置1496 机电及其它1507 矿山安全机构设施1558 工业卫生156第十二章 企业组织及定员1581 组织机构1582 劳动定员及劳动生产率1583 工资与福利1604 职工培训160第十三章 投资估
5、算及资金筹措1621 概述1622 编制依据1623 投资分析1634 流动资金估算1735 项目总投资1736 资金筹措173第十四章 成本与费用1741 成本与费用估算依据和原则1742 成本费用估算175第二部分 小关钟岭矿区187第一章 总 论1881 编制依据及原则1882 项目概况及建设条件1893 主要设计内容1914 主要建设方案1925 环保、节能、安全卫生、水土保持与消防1966 投资估算及成本测算1987 存在的主要问题及建议203第二章 市场分析2051 世界铝土矿资源及氧化铝国际市场供需状况2052 我国铝土矿资源及氧化铝供需状况209第三章 地质资源2131 矿区及
6、矿床地质概况2132 矿床开采技术条件与矿石选冶试验2173 矿区工程地质条件2194 矿床勘查工作及勘探程度评述2215 矿产资源储量2226 矿山基建与生产勘探2247 存在的主要问题及建议226第四章 岩石力学2291 岩体稳定性的地质背景2292 构造与节理2303 矿岩物理力学性质2314 岩体（矿体）初步工程地质分类及开采技术条件2315 岩石力学监测工作和主要设备、仪表的选择2326 下阶段岩石力学研究工作233第五章 采 矿2341 概述2342 开采范围及开采对象2353 矿床开采方式2354 开采顺序2385 采矿方法2396 工作制度与生产能力2437 开拓运输系统246
7、8 矿山通风系统2489 矿山排水系统25110 辅助材料设施25111 井巷工程25212 矿山基建工程量与基建进度计划25413 矿山生产进度计划25514 矿山开发计划25915 矿山机械25916 问题及建议262第六章 总图运输2631、工程概况2632 总体布置2633 总图运输2644 内、外部运输及运输线路2655 矿区绿化267第七章 公用辅助设施及土建2681 给排水2682 电力及电信2713 暖通2774 机修2805 土建工程281第八章 节 能2851 采矿节能措施2852 电气节能措施2853 主要设备节能措施285第九章 环境保护2861 项目所在区域环境现状2
8、862 设计依据与采用的标准2863 主要污染源污染物治理及排放状况2874环保投资及定员2905 环境影响评价分析291第十章 水土保持及复垦2931 设计依据及采用的技术规范、标准2932 项目区水土流失及防治情况2943 本工程开发可能造成的水土流失危害分析2944水土流失防治措施2955水土流失监测2966投资估算2977 水保效益简要分析297第十一章 劳动安全卫生与消防设施2981 设计依据2982 工程概述2993地质安全影响因素3014矿床开采安全评述3015 总平面布置3036 机电及其它3047 矿山安全机构设施3078工业卫生309第十二章 企业组织及定员3101 组织机
9、构3102 劳动定员及劳动生产率3103 工资与福利3124 职工培训312第十三 章 投资估算及资金筹措3141 概述3142 编制依据3143 投资分析3154 流动资金估算3255 项目总投资3256 资金筹措325第十四章 成本与费用3261 成本与费用估算依据和原则3262成本费用估算328附图：C1160SQ2（单独成册）附表：主要设备明细表附件：1 设计委托书；2 中国长城铝业公司矿山公司小关铝矿采矿许可证；3 关于提交矿业分公司小关水头铝土矿采场工程可行性研究报告全坑采方案补充材料的函；4 小关水头、钟岭两矿段的煤矿调查情况。前 言中铝矿业分公司小关水头钟岭铝土矿采场工程包括小
10、关水头铝土矿区和小关钟岭铝土矿区，根据两矿区开采技术条件，矿体厚度和赋存状态及两矿区铝土矿均为与煤共生的低瓦斯矿、均采用地下开采。为确保矿山生产安全，其井下通风机、井下电器设施均采用防爆型电器设备，主要设计方案简述如下：1 生产规模 小关水头钟岭铝土矿采场工程总的生产规模为600kt/a，其中小关水头铝土矿区生产规模为400kt/a，小关钟岭铝土矿区为200kt/a。矿山产品为单一铝土矿石。2 采矿2.1 采矿方法（1）小关水头铝土矿区设计选用的采矿方法为水压支柱全面房柱法；对厚度1.7 m,设计采用倾斜分条全面采矿法。（2）小关钟岭铝土矿区设计选用的采矿方法为水压支柱全面房柱法。2.2 开拓
11、运输方案（1）小关水头铝土矿区设计选用斜井开拓，1、2提升斜井均装备JK2.5/30E单绳缠绕式提升机，电动机额定功率355kw，每次提升1.2m3侧翻式矿车4个或5辆0.7m3翻转式矿车；中段矿石运输列车采用12t蓄电池防爆机车一次牵引14辆1.2m3侧卸式矿车。废石运输采用2.5t蓄电池防爆机车一次牵引8辆0.7 m3翻转式矿车的开拓运输方案（2）小关钟岭铝土矿区设计选用平硐开拓，中段废石运输采用2.5t蓄电池防爆电机车拉0.7m3侧翻式矿车，每列矿车 8辆。矿石运输采用8t蓄电池防爆电机车拉1.2m3侧卸式矿车，每列矿车 12辆的运输方案。2.3 通风系统（1）水头地采采用对角抽出式通风
12、系统，东部通风机房配FBDCZ（B）12N025防爆对旋式轴流风机，配JBO355S2型电机,N=2110kw、380v；中部通风机房：FBDCZ（B）10N028防爆对旋式轴流风机，配YBFe2型电机,N0=2250kw、10kv；西部通风机房：FBDCZ（B）12N025防爆对旋式轴流风机，配JBO355S2型电机,=2110kw、380v；以上的通风设备（含主风机和电机）各2套,其中1套工作,1套备用,并且作为一级负荷,采用双电源供电。（2）钟岭地采采用对角抽出式通风系统。东部通风机房选用2台（其中1台备用）FBCZ6No18型防爆轴流式通风机,配套电机功率N=110Kw；西部通风机房选
13、用2台（其中1台备用），FBCZ4No13防爆型轴流式通风机,配套电机功率N=55Kw，采用双电源供电。2.4坑内排水（1）水头地采：正常涌水量为1624m3/d,最大涌水量为20298m3/d,井下采用一段排水系统,排水泵站设在斜井井底车场附近,选用4台D360403型多级离心水泵(QH=360 m3/h、HH=120m、N=185kw、380 v)，正常涌水时1台工作，1台检修2台备用；最大涌水量时3台工作，一台备用。（2）钟岭地采正常涌水及废水量为1080m3/d,最大涌水及废水量为10970m3/d。地下水通过415m中段平硐的水沟自流排出地表。2.5 供风（1）水头矿区井下总需风量1
14、26m3/min，根据计算，在1、2斜井口旁各选用4台LGD200/347C空压机喷油螺杆压缩机 (Q=36m3/min、压力0.75 Mpa)，3台工作，1台备用。压风机房设在提升斜井口旁。（2）钟岭矿区井下总用风量86m3/min,设计选用4台LGD200/347C型螺杆式压缩机，每台空压机风量36 m3/min，压力0.75MPa，其中3台工作，1台备用。2.6 供水（1）水头矿区井下用水量为485m3/d,由地表高位水池供给。考虑到消防要求，供水主管为1084.0无缝钢管,分别沿1#和2#斜井及中段平巷架设。各中段回采矿块的供水支管选用894.5无缝钢管。 （2）钟岭矿区总用水量约40
15、1 m3/d,在石龟河旁打深井取水，通过DN125钢骨架塑料复合管输送至400m3高位水池。由地面400m3高位水池供给各用水点。2.7 井巷工程（1）水头矿区按设计推荐的开拓运输方案，全地采基建井巷工程量为143263.3m3。 （2）钟岭矿区按设计推荐的开拓运输方案，全地采基建井巷工程量为41582.3 m3。2.8 基建及生产进度计划（1）水头矿区基建时间为2.5a。地采投产即达产，达产规模为400kt/a，服务年限29a，其中达产期28a，减产期1a，减产年规模为238.1kt/a。（2）钟岭矿区基建时间为2 a。地采投产即达产，达产规模为200 kt/a，服务年限27a，达产期26a
16、，减产期1a，减产年规模为96.3kt/a。3 总图运输（1）水头矿区由地下采场、采矿工业场地、废石场、其他辅助设施组成， 2个提升斜井旁附近各布置1个容积为600km3的废石场；企业占地14.0hm2。（2）钟岭矿区由地下采场、采矿工业场地、废石场、其他辅助设施等组成，企业占地12.5hm2。4 供电与通信（1）水头铝土矿区拟在斜井口附近建一座10kV配电室，10kV系统采取双电源单母线分段运行的方式。矿区自地市话局接入一条50对电话电缆至矿区办公楼调度中心，作为全厂生产调度和行政管理用。（2）钟岭铝土矿区拟在工业场地建一座10kV配电室，采用双电源进线，以10kV系统采取单母线分段运行，放
17、射式向各变配电室及电动机供电。矿区自地市话局接入一条50对电话电缆至矿区办公楼调度中心，作为全厂生产调度和行政管理用。5 水源及给排水（1）水头矿区设计采用深井泵提取地下水供矿区使用。矿山总用水量为814m3/d（其中生产用水702m3/d、生活用水为38m3/d、未预见水量为74 m3/d）。（2）钟岭矿区设计采用深井泵提取地下水供矿区使用。矿山总用水量为401m3/d（其中生产用水359m3/d、生活用水为42m3/d）。6 机汽修、充电室（1）水头矿区地采维修间承担蓄电池机车、矿车等的定期检查、小修和中修；承担坑内其它采矿设备的小修，车间总建筑面积为288 m2。坑口充电室建筑面积为21
18、6m2，设有充电机间、充电间、蓄电池修理间。 （2）钟岭矿区地采维修间承担蓄电池机车、矿车等的定期检查、小修和中修；承担坑内其它采矿设备的小修，车间总建筑面积为144m2。坑口充电室建筑面积为198m2，设有充电机间、充电间、蓄电池修理间。7 建设投资估算中铝小关水头钟岭铝土矿采场包括小关水头铝土矿区和小关钟岭铝土矿区，两矿区均采用地下开采，该项目建设投资为29649.09万元，其中建筑工程费7705.3万元，设备费8404.89万元，安装费4311.42万元，工器具购置费84.05万元，其它费用9143.43万元，详见表1所示：8 生产成本（1）小关水头矿区达产年平均单位铝土矿总成本费用为1
19、59.89元/t，其中制造成本为101.84元/t，矿石运费为7.8元/t，资源税为20元/t，管理费用为30.25元/t。（2）小关钟岭矿区达产年平均单位铝土矿总成本费用为149.5元/t，其中制造成本为89.76元/t，矿石运费为7.2元/t，资源税为20元/t，管理费用为32.53元/t。小关水头钟岭铝土矿建设投资 总 估 算 表编号工程及费用名称估 算 价 值 （万 元 ）占总值（%）技术经济指标建筑设备安装工器具其他总值单位数量指标123456789101112一工程费7705.308404.894311.4220421.611主要生产工程及直属生产工程6389.145374.081
20、743.45 13506.67 1.1地采基建探矿524.080.000.00 524.08 1.2提升斜780.010.000.00780.011.3东部回风斜108.99190.9054.24 354.12 1.4西部回风斜21.95190.9058.47 271.31 1.5安全斜115.010.000.00 115.01 1.6中段车场2645.54374.67568.13 3588.34 1.7凿岩机修理硐室4.414.411.8炸药库硐室46.1446.141.9吊桥硐室65.4665.461.1o变电硐室13.03353.6229.34395.981.11水泵房及水仓221.82
21、83.2398.64403.691.12采准切割1445.391445.391.13下供风供水管道0.000.00118.07118.071.14地采设备0.001100.7083.07 1183.781.15下动力线路0.00679.67194.53874.201.16下照明0.000.00108.24108.24编号工程及费用名称估 算 价 值 （万 元 ）占总值（%）技术经济指标建筑设备安装工器具其他总值单位数量指标1234567891011121.17 卷扬机房89.52419.7642.19 551.47 1.18空压机房97.00623.7562.19 782.93 1.19东西部
22、通风机房96.42525.94146.69769.061.20 中部通风机房37.80205.2349.07 292.10 1.21样品加工房10.5052.598.55 71.63 1.22坑口充电室37.26206.705.76 249.72 1.23矿灯房7.200.0012.3019.501.24地质测量办公室14.40156.680.19 171.27 1.25坑内运输0.00209.75103.79313.541.26坑木加工间7.207.20 2辅助生产及公用系统工程1017.70 2931.59 2454.80 6404.10 2.1总图运输工程679.38 1597.80 0
23、.67 2277.85 2.1.1总图及运输设备641.3 1597.800.00 2239.10 2.1.2汽车库38.080.000.6738.75 2.2供排水工程219.16138.98430.30788.442.2.1生产深泵房及值班室157.36114.3965.14 336.892.2.2备用深泵房及值班室12.3012.302.2.3高位水池及沉淀池40.500.0011.0051.50编号工程及费用名称估 算 价 值 （万 元 ）占总值（%）技术经济指标建筑设备安装工器具其他总值单位数量指标1234567891011122.2.4半地下集水池9.002.330.24 11.5
24、7 2.2.5室外给排水0.0022.26353.92 376.18 2.3供电及电信工程71.641110.662006.833189.132.3.1 地面10KV变电所71.64431.4284.45 587.51 2.3.2东部 35KV 变电所及415采场配电硐室0.00677.45123.17 800.61 2.3.3外部电源线路0.000.00720.00 720.00 2.3.4场区动力及照明网络0.000.00703.18 703.18 2.3.510KV架空线路0.000.00344.25344.252.3.6矿区通信0.001.8031.7933.582.4机汽修工程47.
25、5284.1517.00148.682.4.1 电机车及矿车修理间47.5284.1517.00148.68 3行政管理及服务性工程190.4699.22100.32390.003.1矿办公室100.800.003.14103.943.2地采派班室11.700.000.20 11.903.3更衣室36.800.000.7037.503.4锅炉房41.1699.2296.29236.67编号工程及费用名称估 算 价 值 （万 元 ）占总值（%）技术经济指标建筑设备安装工器具其他总值单位数量指标1234567891011124生活福利及服务性工程108.000.0012.85 120.85 4.1
26、食堂54.000.002.55 56.55 4.2浴室54.000.0010.3064.30 工程费用合计（1+2+3+4)7705.308404.894311.42 20421.6168.88 二工程建设其他费用 84.056448.066532.1122.03 1土地征用3378.75 3378.75 hm226.5127.52拆迁补偿费723.40 723.40 hm22361.73业主管理费306.32 306.32 4工程建设监理费204.22 204.22 5生产准备费225.00 225.00 6工具用具及生产家具购置费84.05 84.05 7试验研究费15.00 15.00
27、8勘察费30.00 30.00 编号工程及费用名称估 算 价 值 （万 元 ）占总值（%）技术经济指标建筑设备安装工器具其他总值单位数量指标1234567891011129设计费 742.06742.06 10施工图预算编制费 74.2174.21 11编制工程招标及招标代理费121.69121.6912环境影响评价费 70.0070.00 13环保设施竣工验收费用 45.0045.00 14水土保持方案报告书编制费 36.0036.00 15安全评价费 40.0040.00 16竣工图编制费37.10 37.1017联合试运转费122.53 122.5318矿山巷道维修费11.45 11.4
28、519绿化费25.00 25.0020安全生产费用240.33 240.33三预备费2695.37 2695.37 9.09 估算总值7705.308404.894311.4284.059143.4329649.09 100.00占总值(%)25.99 28.35 14.54 0.28 30.84 100.00 所审：屈德耀组审：余应田编制：万辉第一部分小关水头铝土矿区第一章 总 论1 编制依据及原则1.1 编制依据1.1.1 业主委托编制“小关水头矿区采场可行性研究报告”的设计委托书；1.1.2 经河南省有色金属地质矿产局第一地质大队提交的河南省巩义市水头、钟岭铝（粘）土矿资源储量核查报告2
29、004年三月；1.1.3 矿区范围1：2000，1：5000地形图。1.1.4 我院现场收集并经甲方认可的设计基础资料及会议纪要。1.2 编制原则1.2.1 按国家矿业政策、法律、法规及有关规程规范完成本可行性研究报告，设计内容和深度满足（2001）有色金属工业项目可行性研究报告编制原则规定的需要。1.2.2 选取合理的技术参数，选用国内先进设备，确保工艺流程及设备的可靠性和先进性；选用节能设备，节约能源，少占耕地和农田，保护环境。1.2.3 采用高效的工艺、设备，充分利用设备能力，尽可能的节省投资。1.2.4 选择品位较高，剥离量小，建设条件好的地段作为首采地段进行开发，满足市场的需求。1.
30、2.5 充分合理利用资源，保护国家资源。1.2.6 严格执行GB/T1900-ISO9001:2000质量管理标准，认真贯彻我院的质量体系文件。1.2.7 水头、钟岭两矿区生产规模按600kt/a考虑，并对生产规模进行论证；露采设计进行多方案比较，择优选取。1.2.8 严格控制投资，降低生产成本提高项目投资回报率。1.2.9 “坚持安全第一、预防为主、综合治理”的方针，确保矿山生产安全。 2 项目概况及建设条件2.1 项目概况2.1.1 项目进展情况小关地区铝土矿于1950年发现，于1952年进行详细普查。水头、钟岭两矿区的地质勘探工作由河南省地质局巩县地质队进行，于1957年1月进行地质勘探
31、，1958年4月提交水头、钟岭地质勘探报告。小关地区铝土矿由水头、茶店、竹林沟、大峪沟、钟岭五个矿区组成，由于勘探时间较早，矿石品位较低，主要为普铝，小关铝矿未对水头、钟岭两矿区进行正规开采。民采仅进行小规模露天开采，开采的矿石由小关铝矿收购。截止2004年3月止，水头矿段民采共采出593kt铝土矿，钟岭矿段民采共采出322kt铝土矿。为充分发挥河南省铝土矿资源优势，摸清铝土矿资源状况，提高铝工业发展所需的资源保障能力。河南省国土资源厅决定在全省范围内开展铝土矿储量核查工作，受中铝河南省分公司矿山公司委托，河南省有色金属地质矿产局第一地质大队于2003年8月开始对巩义市水头、钟岭两铝土矿区开展
32、资源储量核查工作，该地质大队于2004年三月提交了河南省巩义市水头、钟岭铝土矿资源储量核查报告，估算核查区资源储量为：水头矿区采矿证范围内保有资源储量14271kt，铝硅比5.1，矿体平均厚度2.38m；钟岭矿区采矿证范围内保有资源储量6106kt，铝硅比4.6，矿体平均厚度2.07m。本次设计对象为位于小关地区铝土矿东端的水头矿区和西端的钟岭矿区。2.1.2 矿区位置、交通河南省巩义市小关地区铝土矿自西向东划分为钟岭、大峪沟、竹林沟、茶店、水头五个矿区。本次设计对象为位于小关地区铝土矿东端的水头和西端的钟岭两个矿区。该矿区位于巩义市与郑州市上街区之间的南部山区，行政区划分属巩义市管辖。该矿区
33、位于陇海铁路、连霍高速公路开洛段的南侧，310国道从矿区北部通过，区内村镇公路发达，交通方便。2.1.3 自然地理与经济概况区内为低山、丘陵地貌，地形特点为南高北低，南部山岭为奥陶系灰岩，岩层走向为近东西，中、北部为二叠系煤层及第四系黄土所构成的低洼地带。黄土厚度由南向北逐步加厚。水头矿区最高点为和尚帽320.6m，最低点为老君庙208.8m，相对高差111.8m，；钟岭矿区最高点标高为西高尖635.05m，最低点标高为黑龙潭260m，相对高差375.05m。区内属大陆性气候，四季明显；雨季多集中在7、8、9三个月，冬季寒冷，夏季炎热，最高气温39.6C，绝对最低气温-17.9C，全年平均气温
34、14C左右。年降雨量最高759，最低451.8，平均降雨量为607.2。年蒸发量大于降雨量的2倍以上。冻土期一般为12月至次年3月，冻土深度0.02m0.18m。区内主要河流为水头河，自南向北流经矿区。矿区附近村庄稠密，多分布在中北部地势低洼处，人口多地少，农民主要种植玉米、土豆、小麦。地方工业较发达，主要为采石厂、开采铝土矿、耐火材料厂、水泥厂等。2.2 项目建设条件2.2.1 资源条件 小关地区铝土矿水头矿段、钟岭矿段勘探范围与位置详见附图所示：水头矿区采矿证范围内保有资源储量14271kt（其中121b、122b为9839kt，占总资源储量的69%），铝硅比5.1，矿体平均厚度2.38m
35、；水头矿区属铝土矿与煤共体同生的铝土矿床。根据地质剖面图，该矿段部分铝土矿与煤层属同体共生矿，因原河南巩县铝土矿水头区及钟岭区地质勘探报告和河南省巩义市水头、钟岭铝（粘）土矿资源储量核查报告均未对煤矿储量、煤层中瓦斯含量、煤层自燃、煤尘爆炸等开采技术条件进行描述；据地质资料统计，煤层分布面积约占铝土矿分布面积的30%。参照业主对铝土矿区周围生产煤矿（均属低瓦斯煤矿）的调查资料，本次可行性研究，本铝土矿区开采暂按低瓦斯矿山进行设计。在初步设计前期阶段，须进行煤矿开采技术条件的研究。2.2.2 外部建设条件a) 水头、钟岭两矿段位于陇海铁路、连霍高速公路开洛段及310国道的南部，区内均有村镇公路与310国道相通；小关铝土矿已建集中破碎站，破碎后的矿石通过铁路运至郑铝，交通方便。b ) 电力供应 小关地区地方工业发达，10kv农业电网密布；35kv高压线经过小关地区，可满足矿山供电要求。c) 供水条件小关地区附近无大的地表水系，该地区降雨量小，蒸发量大，矿区附近没有满足矿山用水的河流或水体，采用打井取水满足工业用水及生活用水的需求。2.2.3 建筑材料及燃料当地建材资源丰
