【正文】 工業(yè)以礦山為主，以上原材料均有保障。 技術(shù)力量 本礦自有采礦及機電技術(shù)人員，本地區(qū)礦業(yè)發(fā)達(dá)，有熟練采礦隊伍，另周圍有大量礦山下崗人員，均可為礦山建設(shè)、生產(chǎn)服務(wù)。 設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計方案 設(shè)計內(nèi)容 按照畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書中大綱的要求，根據(jù)已有的礦山地質(zhì)資料，了解礦山的地質(zhì)情況和礦床的賦存狀況，重點分析影響開采技術(shù)條件的各種因素，初選 開拓方案，對最終選定的開拓方案進(jìn)行全面描述，確定開拓巷道的類型、各個井（平硐）的井口位置（與礦體的相對位置、井口坐標(biāo)）及井筒布置參數(shù)（方位、坡度等）確定對主要井巷的保護(hù)等級和保安礦柱尺寸，確定階段的高度與劃分、階段運輸大巷的布置形式，同時列表說明主要井巷的斷面形狀、規(guī)格工程量及支護(hù)方式。 確定礦石和廢石提升運輸系統(tǒng)，包括礦石井下運輸線路、運輸方式、礦石提升方式、井底車場形式等。確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)、行人及材料通道、排水方式。 完成開拓方案所有細(xì)節(jié)的同時，列出主要開拓井巷規(guī)格表，并繪制一定比例的開拓系統(tǒng)圖、通風(fēng)系 統(tǒng)立體圖和井巷斷面圖。 根據(jù)實際情況，初選并最終確定采礦方法，對選定的采礦方法進(jìn)行描述，主要包括：礦塊劃分及結(jié)構(gòu)參數(shù)、礦塊采準(zhǔn)與切割、回采工藝過程。同時列回采工藝循環(huán)圖表。 進(jìn)行礦塊回采計算，簡述礦柱回采和采空區(qū)處理的方法及主要技術(shù)要求。附上采切工程量計算表、礦塊工業(yè)儲量計算表、采出礦量計算表、綜合回采循環(huán)圖表、回采直接成本計算表和采礦方法圖。 進(jìn)行礦井提升運輸，同時選擇合乎規(guī)格的提升設(shè)備。 計算礦山基建工程量，編制基建進(jìn)度計劃，并附上基建進(jìn)度計劃表。 設(shè)計方案 開拓方案 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 礦體走向 長度為 400 米，傾角 40176。75176。，平均傾角 55，屬于急傾斜礦體， 礦層厚度變化較大，由 ~ 不等，平均厚 。開采垂深 100m 左右，年產(chǎn)量 6 萬 T/a，因此選用斜井開拓是比較合理的。由于礦層出露在山坡，因而回風(fēng)水平以上可考慮平硐出礦，解決選廠急需礦石的要求問題。 通風(fēng)系統(tǒng) 采用中央對角式通風(fēng)。前期（平硐以上水平開采）由平硐進(jìn)風(fēng)，經(jīng)過階段運輸巷道、人行設(shè)備天井，通過聯(lián)絡(luò)道到各分段平巷，再經(jīng)過局部通風(fēng)機，將新鮮風(fēng)流傳送到回采工作面，污風(fēng)通過分段平巷、階段風(fēng)井、主回風(fēng)斜井排出 。 斜井生產(chǎn)通風(fēng)，由主斜井進(jìn)風(fēng)，穿脈、脈內(nèi)運輸巷道、通風(fēng)人行到回采工作面，污風(fēng)經(jīng)通風(fēng)上山上段、上階段脈內(nèi)巷、穿脈、通風(fēng)上山（風(fēng)井）至平硐排出地表。 運輸提升 1）礦石與廢石的提升運輸 回風(fēng)水平礦石與掘進(jìn)廢石經(jīng)采場和掘進(jìn)工作面裝車后，直接人工推車至地面儲礦倉（場）。 其它水平采場礦石與掘進(jìn)廢石，均由人工裝車后，并人工推車至井底車場，然后由斜井絞車提升到地面卸入儲礦倉（場）。 2）人員、材料和設(shè)備的提升與運輸 人員由通風(fēng)平硐、通風(fēng)下山到各階段，步行至采掘工作面；材料和設(shè)備由斜井下放到各階段水平?；?工材料則由人工背行到井下。 采礦方法 設(shè)計開采范圍內(nèi)礦石和圍巖均很穩(wěn)固，礦層厚度變化較大，由 ～ 不等，平均厚度 米，傾角 40176。～ 75176。，屬急傾斜礦體。根據(jù)礦體特征及圍巖性質(zhì)，選用淺孔留礦采礦法。 開采設(shè)計的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表 11 表 11 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 序號 指標(biāo)名稱 單位 數(shù)量 1 設(shè)計開采儲量 萬噸 2 礦山生產(chǎn)規(guī)模 萬噸 6 3 礦石回收率 ％ 75 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 序號 指標(biāo)名稱 單位 數(shù)量 4 礦石貧化率 ％ 10 5 礦山服務(wù) 年限 年 19 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 第 2 章 礦山地質(zhì) 概述 礦區(qū)自然地理概述 二郎廟礦區(qū)屬宜昌縣殷家坪鄉(xiāng)所轄，與興山縣毗鄰， 距樟樹坪 25km，距小溪塔 86km，距宜昌市 98km，均有縣級以上公路相通，交通方便。 礦區(qū)地處低中山區(qū)，山勢西高中低，標(biāo)高 1600～ 1000 米，最大相對高差近600 米，一般 200 米。 勘探成果概述 據(jù)鄂西地質(zhì)大隊地質(zhì)報告，本礦區(qū)以Ⅳ礦層為主，Ⅲ礦層次之，均呈似層狀，傾向 150176。～ 175176。，傾角 40176。～ 75176。，礦體平均厚度 ，平均品位 %，為晶質(zhì)石墨，可選性良好 。 礦區(qū)地質(zhì) 本區(qū)所處的大地構(gòu)造位置為淮陽山字形構(gòu)造西翼反射弧抵柱 —— 荒嶺背斜，由巖漿活動生成礦床。礦區(qū)位于圈椅淌背斜東翼中段，出露崆嶺群變質(zhì)巖系，地層傾向東南，傾角 40176。～ 70176。石墨礦體賦存崆嶺群中組下亞組第二段，此段有含石墨斜長片麻巖、石英巖、白云石、大理巖、石墨片組成；根據(jù)含礦層特征，分為四個亞段。其中第四亞段為第三含礦層，有兩層石墨富集段，構(gòu)成Ⅲ、Ⅳ礦層。 礦床地質(zhì) 設(shè)計開采之Ⅳ礦層，屬崆嶺群中組下亞組第二段第四亞段中第六分層，呈似層狀，藕節(jié)狀，含礦層長 2600m，傾向 150176。～ 175176。，傾角 40176。～ 75176。，中間有 200m一段厚度小于 ，將礦層分成東西兩個礦體，東礦體長 1320m，厚 ～ ，平均厚 ，固定炭 ～ %，平均品位 %，控制斜深 300m；西礦體走向長 1020m，厚度 ～ ，平均厚度 ，品位 ～ %，平均品位 %，控制斜深 215m。礦層沿傾向較穩(wěn)定，局部由于巖脈影響礦體出現(xiàn)舒緩的褶曲；礦層底板以白云大理巖為主，局部為黑云斜長片麻巖，頂板為黑云斜長片麻巖、輝長輝綠巖，偶夾大理巖透鏡體。底板大理巖 連續(xù)、穩(wěn)定是礦體連接對比的可靠依據(jù)。含礦層局部被輝長輝綠巖脈交切，破壞礦體完整性，但巖脈厚度武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 小，對開采影響不大。 Ⅳ礦層?xùn)|部以云母石墨片巖為主，具花崗鱗片變晶體結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，紋皺構(gòu)造，主要由石墨 15～ 66%，白（絹）云母 5～ 50%，黑云母 2～ 45%，石英 28～30%，鋯石 ～ %，電氣石 0～ 8%等礦物組成，另含少量硅線石，金紅石等。石墨片徑 ～ ，其中 55～ 80%，大晶片中含 ～ 長英質(zhì)或簾石包體。礦石中固定炭含量一般 6%，高者可達(dá) 20%。 礦 石主要成分是硅、鋁以及鉀、鈉、碳等，合計約占 80%以上，礦物體重 ～（實測石墨單位礦物比重為 ）。礦石化學(xué)成份：有機碳 0～%；有機硫 0～ %； SiO2 ～ %，平均 %； ～ %，平均 %； FeO ～ %，平均 %； FeS2 為微量 %。 片巖型礦石平均純度 %。礦石進(jìn)行石墨鱗片分級 的占 60%以上，其中最大片徑可達(dá) 4mm，因此屬大鱗片型礦石，鱗片一般地表大于 深部，且晶體較深部完好。Ⅳ礦層?xùn)|段取樣分析固定炭為 %，經(jīng)篩分分級符合高炭石墨與中炭石墨。 礦區(qū)范圍內(nèi)斷裂可歸納為東西走向，北東走向和黃陵背斜隆起三大體系，但設(shè)計開采范圍內(nèi)無明顯影響開采之構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造簡單，為單斜構(gòu)造，無大的構(gòu)造破碎帶通過礦區(qū)，有塌方、小滑坡等現(xiàn)象發(fā)生。工程地質(zhì)條件簡單 ~中等層狀礦床。 水文地質(zhì) 本區(qū)屬亞熱帶氣候，有四季分明、夏熱不長、冬季較寒和雨量充沛的特點，年降雨量 ，降雨多集中 5～ 9 月，占年降雨量 50%以上。月最大降雨量（ 1958 年 7 月）。 礦 區(qū)位于中低山峰，植被發(fā)育，為大面積松樹和灌木覆蓋。礦區(qū)屬二郎河 —— 潭家河水系，二郎河從礦區(qū)北西插入自東部流出。礦區(qū)山溝常有溪水流入二郎河，溪流量變化很大，反映山區(qū)河流特點。 區(qū)內(nèi)白云石大理巖淺部風(fēng)化裂隙含水，一般深度 30～ 50m，聯(lián)通性不好，溶巖現(xiàn)象少，深部為隔水層；片麻層、片巖為隔水層。地表第四系坡積，沖積層為含水層，主要分布在山麓低洼、河谷兩側(cè)及平坦地帶，厚度 0～ 30m。 二郎河坡降 ，最高洪水位標(biāo)高 +1010m（ 39 勘探線附近）；流量 ～179。/s，最小 179。/s，峰極值可大于 100m179。/s。地表溪河起著匯集與排匯地表水的作用。 工程地質(zhì)及開采技術(shù)條件 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 區(qū)內(nèi)片麻巖，片巖廣泛分布，片理構(gòu)造及風(fēng)化裂隙亦較發(fā)育，同時地形，尤其是礦區(qū)外圍地形陡峻，為不良工程地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生造成了內(nèi)在的條件。當(dāng)?shù)鼐用窈土謭鲂藿ü返龋０橛兴郊靶』碌痊F(xiàn)象的發(fā)生；第四系殘坡積物在山麓地帶的廣泛，則為泥石流的堆積物滑坡的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。一九八四年七月二十六日特大山洪暴發(fā)時，局部地帶均因洪水沖刷而發(fā)生了塌方和小滑坡。 礦區(qū)地層較完整，雖鉆孔的 RQD 值隨不同的巖性而有一定差異，但巖石質(zhì)量一般均屬較好～極 好之列（見表 21）。 表 巖石 RQD 值統(tǒng)計結(jié)果表 巖層 大理巖 片 麻 巖 片層 石英巖 均 質(zhì) 混 合巖 輝 長 輝 綠巖 RQD 值（ %） 52～ 100 55～ 100 53～ 100 79～ 100 63～ 100 巖石質(zhì)量 中等 極好 中等 極好 中等 極好 好 極好 中等 極好 礦石儲量 儲量級別的確定主要取決于勘探網(wǎng)度的選擇。本礦區(qū)從礦體規(guī)模，復(fù)雜程度，研究程度都不高。目前圈出礦體的控制程度，涉及范圍內(nèi)賦存的Ⅳ礦層 實際只達(dá)到 20090，因此用這種網(wǎng)度圈定的礦體只能計算 D 級儲量，近地表段因由探槽控制，儲量級別為 C 級，達(dá)到設(shè)計要求。 按地質(zhì)報告計算結(jié)果，Ⅳ礦層總儲量 553 萬 T。 計算設(shè)計范圍內(nèi)的探明的地質(zhì)儲量的分布和數(shù)量如下表所示 表 22 礦產(chǎn)地質(zhì)儲量表 分布 1015m 以上 1015～ 990ｍ 990～ 950m 950～ 900m 數(shù)量（萬噸） 本次的設(shè)計開采深度為 +950m，所以設(shè)計儲量為 萬噸。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 第 3 章 礦床開拓 為開發(fā)地下礦床，從地表向地下掘進(jìn)一系列井巷通 達(dá)礦體，便于人員出入及把采礦機械設(shè)備、材料等運往各采區(qū)工作面；同時把采出的礦石由井下運往地表，使地表與礦體之間形成一條完整的運輸、提升、通風(fēng)、排水、動力供應(yīng)等生產(chǎn)服務(wù)井巷；這些井巷工程的建立就稱為礦床開拓。為開拓礦床而掘進(jìn)的井巷稱為開拓井巷，其在平面及空間上的分布就構(gòu)成了該礦床的開拓系統(tǒng)。 礦床開拓系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)劣，對礦山的生存和發(fā)展有著直接的關(guān)系。礦山開拓系統(tǒng)是礦山基本建設(shè)工程，其投資及施工期均占有相當(dāng)大的比重，它是一項對礦山生產(chǎn)有著長遠(yuǎn)影響的總體布置。因此，要綜合考慮礦山的水文地質(zhì)，施工技術(shù)，資金設(shè)備等各 方面的因素，合理設(shè)計，以實現(xiàn)生產(chǎn)安全，開拓工程量少，投資省，經(jīng)營費用低，投產(chǎn)快，管理集中方便的目的。 概述 本次設(shè)計開采礦體呈似層狀，傾向 150176。～ 170176。，傾角 40176?！?75176。，厚度 ～，平均厚 ，固定炭含量 ～ %，平均品位 %；礦體連續(xù)，偶夾大理巖透鏡體。底板大理巖連續(xù)穩(wěn)定。含礦層局部被輝長輝綠巖交切，破壞礦體完整性，但由于脈巖厚度小，對開采影響不大。 礦區(qū)地處低中山區(qū)，山勢西高中低，標(biāo)高 1600～ 1000 米，最大相對高差近600 米，一般 200 米。礦山北坡 緊鄰二郎河，且水位因季節(jié)變化較大，最高洪水位 +1010m，因而工業(yè)場地狹窄，可供利用空間較小。 礦山工作制度、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 設(shè)計范圍內(nèi)的可采礦量 本次設(shè)計開采范圍是 +950m 水平以上，開采深度約為 90m，設(shè)計范圍內(nèi)可采礦量為 萬 t。 礦山工作制度 礦山采用間斷工作制，年工作日 300 天，每天三班，每班八小時。 礦山生產(chǎn)能力驗證 (1)按礦山開采年下降速度驗證年產(chǎn)量 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 EKKVSA 211 ????? 式中 S— — 礦體水平開采面積 (m2)； γ—— 礦石體重（ t/m179。），取 γ=179。； V—— 回采工作年下降深度（ m/a），取 V＝ 15m/a； α—— 礦石回收率，取 α＝ 75%； ρ—— 礦石貧化率，取 ρ＝ 10%； K1—— 礦體厚度修正系數(shù)，取 K1＝ ； K2—— 礦體傾角修正系數(shù)，取 K2＝ ； E—— 地質(zhì)影響系數(shù) ,，取 E=。 根據(jù)礦體產(chǎn)狀可知，礦體平均走向長度取 400m，平均厚度 ，傾角平均55176。，故階段礦體水平總面積 S 為 3585 ㎡ ，則礦山的年產(chǎn)量為 萬噸?？蛇_(dá)到年產(chǎn) 6 萬噸 的生產(chǎn)能力，符合要求。 （ 2）按可能同時回采的礦塊數(shù)目驗證年產(chǎn)量 zNqKtA?? 1 式中 N—— 一個中段可布礦塊數(shù)目； q—— 礦塊采場或進(jìn)路出礦能力； t—— 年工作日； Z—— 副產(chǎn)礦石率， %； K—— 礦塊利用系數(shù)，取 ， N=nL/l=（ 400） /40=8，取 N=8。根據(jù)《采礦設(shè)計手冊礦石開采下卷》表 218，取 q=60t/d。其中， t=300， Z=10％ 。 atA /％10－1 300808 萬?? 大于設(shè)計要求，符合要求。 （ 3） 按經(jīng)濟(jì)合理服務(wù)年限驗證礦山產(chǎn)量 )1( ???? T KQA 式中： Q—— 礦體工業(yè)儲量，為 萬 t。 T—— 經(jīng)濟(jì)