【正文】 地下礦山開采畢業(yè)設計 1 技術經(jīng)濟指標 表 11 技術經(jīng)濟指標表 序號 指 標 名 稱 單位 數(shù) 量 備 注 一 地質(zhì) 數(shù)據(jù)為 2138 行勘探線平均值 1 礦床類型 礦床成因類型 巖漿深部熔離 — 貫入型 礦床工業(yè)類型 鎳富礦類型 礦床勘探類型 第 I 勘探類型 2 礦體類 型 似 層狀、層狀 如脈狀、透鏡狀等 3 主礦體 產(chǎn)狀 傾向南西 230?，傾角 60?~75?部稍緩。 走向長度 m 850m — 平均厚度 m — 平均傾角 度 55?~60? — 賦存 標高 m 700m1530m — 4 礦石儲量 t 85793313 — 礦石平 均品位 ： % — 5 開采技術條件 礦巖物理力學性質(zhì) 下盤圍巖普氏系數(shù) f =4～ 6 上盤圍巖普氏系數(shù) f =6～ 8 容重： 礦石 t/m3 — 圍巖 t/m3 — 抗壓強度：礦石 Mpa — — 圍巖 Mpa — — 硬度 f： 礦石 6~8 — 巖石 4~8 — 松散系數(shù)：礦石 — 地下礦山開采畢業(yè)設計 2 圍巖 — 穩(wěn)固性： 礦石 — 不穩(wěn)固 圍巖 — 不穩(wěn)固 二 采礦 1 設計儲量 礦石量： B+C kt — 平均品位： B+C kt — 2 礦山生產(chǎn)能力 t/d — kt/a — 3 開拓方式 4 階段高度 m 60 — 5 同時工作中段數(shù) 個 1 — 6 基建工程量 m3 715000 — 7 礦山基建時間 a 3 — 8 礦山服務 年限 a 33 — 投產(chǎn)至達產(chǎn)年限 a 3 — 達到設計規(guī)模年限 a 30 — 減產(chǎn)年限 a 3 — 9 采礦方法及比重 采礦法 1 % 100 VCR 采礦法 10 礦石回收率 % — 11 礦石貧化率 % — 12 采出礦石品位 % 鎳 %， 銅% — 13 千噸采準比 m/kt — 14 同時回采礦塊數(shù) 個 6 — 15 年下降深度 m/a 12 — 16 三級礦量保有期 — 開拓礦量 a 3 — 地下礦山開采畢業(yè)設計 3 采準 礦量 a 1 — 備采礦量 a — 17 礦山工作制度 — 每年 d 330 — 每天 班 3 — 每班 h 8 — 18 主要材料消耗 — 回采： 炸藥 釬鋼 硬質(zhì)合金 kg/t kg/t g/t — 掘進： 炸藥 坑木 雷管 導火線 kg/t m179。/t 發(fā) /t m/t — 三 供電 — 1 設備安裝容量 kw 14734 — 2 設備工作容量 kw 12020 — 3 計算負荷 kw 13012 — 4 年耗電量 kwh/a 103055951 — 5 采礦單位礦石用電量 kwh/t — 四 運輸 — 年運輸量 t/a 3202000 — 其中；礦石量 t/a 2800000 — 廢石量 t/a 400000 — 五 礦山機械 — 1 主要運輸設備數(shù)量 — 地下礦山開采畢業(yè)設計 4 電機車（礦石） 臺 3 ZK147/2503 電機車（廢石） 臺 2 ZK77/250 電機車 礦車（礦石） 臺 36 YDC67 型底卸式礦車 礦車（廢石） 臺 39 固定礦車 材料車 臺 2 YLC3（ 7） 2 提升設備 豎井 套 1 6A 型 副井 套 1 盲副井 套 1 3 壓氣設備 臺 5 L12100/7 型 4 鑿巖設備 臺 3 KQJ165 第 2 章 礦山地質(zhì) 略 26 第三章 礦山生產(chǎn)能力 礦山工作制度 礦山年 有效的 工作天數(shù)按 330 天算， 采用三八工作制，即每日 三班，每班 工作 八小 時。 礦山生產(chǎn)能力驗證 礦山生產(chǎn)能力即年產(chǎn)量，一般是根據(jù)國家對礦山規(guī)定的最終產(chǎn)品產(chǎn)量要求計算年采出礦石量、礦山設計的任務即從技術可能性和經(jīng)濟合理性驗證礦山生產(chǎn)能力，畢業(yè)設計則是根據(jù)指導教師下達的設計任務書驗證該礦山生產(chǎn)能力。 礦山開采年下降速度驗證生產(chǎn)能力 年下降速度是計算礦山生產(chǎn)能力的一項綜合性指標，它與實際開采礦山的地質(zhì)條件，回采工藝，機械化程度，技術管理水平以及操作人員的技術水平和素質(zhì)有十分密切的聯(lián)系，是礦山綜合水平的反映。因此年下降速度的選用與礦山的可比性十分重要。 根據(jù)礦山開采年 下降速度驗證生 產(chǎn)能力 計算 如下。 EKKVSA ama ????? 1 （ 31） = 2 3 0 5 . 815 ?????? = 式中 Aa—礦山年產(chǎn)量， t/a； V—礦床開采年下降深度 ， 15m/a； S—礦床開采面積 ， ； ? —礦石體重， ； η—礦石回收率，回收率 為 97%[2] ； ρ—礦石貧 化率， 取 %[2] ； Ε—地質(zhì)影響系數(shù)，取 [2] ； Km—礦體厚度修正系數(shù)，取 [2] ； 27 Kα—礦體傾角修正系數(shù) ， 取 [2] 。 可知， 滿足 280 萬 t/a 的生產(chǎn)能力。 經(jīng)濟上合理的服務年限驗證生產(chǎn)能力 根據(jù)經(jīng)濟上合理的服務年限驗證生產(chǎn)能力 計算如下。 )1( ???? ja T QA （ 32） = ? ? = t 式中 Q—礦床可采工業(yè)儲量 85793313t； η—礦石總回收率，為 97%； ρ—礦石貧化率， %； Tj—經(jīng)濟合理的服務年限（一般是下限），計算 如下 。 Tj=Tzh+（ Tc+ TM） （ 33） =30+（ 3+3） =33 a 式中 Tc—礦山從投產(chǎn)到產(chǎn)到達產(chǎn)年限， 3a； Tzh—礦山按 設計能力正常生產(chǎn)時間， 取 30a（要求 Tzh≮ 23 Tj） ； TM—礦山結尾時間， 3a。 通過驗證，可 滿足 280 萬 t/a 的生產(chǎn)能力 。 28 第 4 章 礦床開拓 開采范圍確定 本次 畢業(yè) 設計 根據(jù)設計任務， 礦體比較連續(xù)， 采用一個井田開采 比較適宜 。 設計開采賦存標高為 940m以上的礦體。 采用下行式開采順序，即 由 上 往下的順序開采 。 錯動界限與保安礦柱圈定 錯動界限的圈定 礦石采出以后，原巖應力平衡遭到破壞，使圍巖發(fā)生變形、位移開裂、冒落，甚至產(chǎn)生大面積移動。隨著采空區(qū)不斷擴大，巖移范圍也相應增大 。當巖移范圍擴大到地表時，地表將產(chǎn)生變形和移動，形成下沉盆地和塌陷坑。 為了使地面建（構）筑物及主要開拓巷道不受地下開采所引起的地表移動的影響，必須圈定地表移動帶，其界限應標在總平面圖、開拓系統(tǒng)平面圖、剖面圖及各中段平面圖上。 為了圈出錯動界限（移動帶），需要知道金川二礦區(qū)礦體上、下盤巖石的移動角。類比金川龍首礦區(qū)，其上盤為含輝石橄欖巖，二輝橄欖巖，上盤較下盤穩(wěn)定，移動角為 55176。， 下盤為二輝橄欖綠泥石，片巖，白云質(zhì)大理巖黑云母片麻巖，節(jié)理發(fā)育有破碎帶穿插，不穩(wěn)定， 下盤移動角為 50176。，走向端部 60176。 移動帶界 限見地形地質(zhì)平面圖。 保安礦柱的圈定 由于某些具體條件的限制，井筒和建（構）筑物不能布置在移動帶以外，而需要布置在移動帶以內(nèi)時，必須留保安礦柱加以保護，設計中如遇此情況。應進行保安礦柱的圈定。 金川鎳礦品味高，價值大，并對國家的建設和發(fā)展有重要戰(zhàn)略意義。為了提高采出率，減少損失，應采用損失少的開拓方式和開拓工程的位置，本設計主要開拓工程布置在移動帶以外，故不需圈定保安礦柱。 29 礦床開拓 為了開采地下礦床，從地表向地下 掘進 一系列井巷 到 礦體，便于人員 的 出入 和 采礦設備、器材等 運送至 采區(qū)工作面，同時 把采出的礦石運往地表，使地表與礦體之間形成一條完整的運輸、提升、通風、排水、動力供應等生產(chǎn)服務井巷，這些井巷工程的建設稱為礦床開拓。 為開拓礦床而掘進的井巷稱為開拓井巷，其在平面和空間的布置系統(tǒng)構成了開拓系統(tǒng)。 開拓系統(tǒng)按其在礦床開采中所起的作用，可分為主要開拓巷道和輔助開拓巷道。 開拓方式選擇 依據(jù)礦床地質(zhì)賦存特點、地表地形條件、井巷布置的位置和井巷形式的不同，開拓方法 可按兩種方法分類： （ 1） 按井筒與礦床的相對位置可劃分為：下盤開拓，上盤開拓及側翼開拓。 （ 2） 按井巷形式的不同可劃分為：平硐開 拓、斜井開拓、豎井開拓、斜坡道開拓及聯(lián)合開拓。 各種開拓方式及優(yōu)缺點如下表所示 。 表 41 礦床開拓方式 主要優(yōu)缺點 開拓方式 適用條件、主要特點以及優(yōu)缺點 ??2 豎井開拓 此方法適用于 礦體傾角＞ 45176。、礦山生產(chǎn)能力較大（礦體厚度較大）、礦體埋藏較深的礦床開拓。當豎井布置在礦區(qū)移動帶 以 外 則 不需 布置 保安礦柱，加大 了 礦石的回采力度 和 減少礦石損失。 但當 礦體下部傾角較緩時 容易使 石門過長， 從而 增加基建費用。 斜井開拓 此方法適用于 傾斜或緩傾斜礦體，傾角在 15176?！?20176。至 45176。之間、礦體賦存與地表以下但埋藏深度不大，礦山生產(chǎn)能力不高 的 中小型礦山。投產(chǎn)快、投資低，可起到對礦床補充勘探的作用 。但 生產(chǎn)能力低、生產(chǎn) 30 安全程度不高，容易出現(xiàn)礦車掉道的現(xiàn)象。 其中膠帶輸送機斜井有較多優(yōu)點： （ 1） 在同樣生產(chǎn)能力下，膠帶輸送機斜井斷面較豎井斷面??；斜井掘進及支護較豎井簡單，掘進設備少，掘進效率高，石門短，投資省，成本低 ； （ 2） 地表無高層井塔等構筑物，土建工程簡單 ； （ 3） 膠帶輸送機斜井可以同時提升礦石、廢石及人員，具有連續(xù)運輸?shù)奶攸c，大大促進了企業(yè)向自動化連續(xù)運輸方面發(fā)展 ； （ 4） 在 工程地質(zhì)相同的情況下，斜井口的選擇比豎井更具靈活性，更適應地表總平面布置及外部運輸需要 ； （ 5） 膠帶輸送機斜井延深比豎井簡單容易，施工安全，速度快、成本低。 平硐開拓 此法適用于礦體 全部或大部分 賦存 于主要地面工業(yè)場地水平以上時。 平硐具有能充分利用礦石的自重溜放，便于通風、排水、多階段出礦。平 硐開拓具有 施工簡單易行，建設速度快，投資省、成本低，管理方便 。 但 平硐不宜過長，否則平硐的掘進 通風 就比較困難，基建時間也較長。 斜坡道 地下開采使用無軌設備之后，其開拓方式應做相應的改變，它的主要變化是要開掘供無軌設備 上下通行的斜坡道 。 無軌斜坡道優(yōu)點為： （ 1） 受地形、地表工業(yè)場地和巖層條件影響較小，地表無提升設施，地表附屬構筑物及其簡單，井口布置大為簡化； （ 2） 在斜坡道內(nèi)既可用卡車直接從采場將礦石運輸至地表，也可從地表將人員、材料設備運至各個工作面；同時需要檢修的無軌設備能夠方便的從井下運行至地表 ； （ 3） 在斜坡道施工期間的設備可以較方便的于生產(chǎn)期間使用，更為經(jīng)濟；礦山建設期間能方便的利用斜坡道探明礦體 ； （ 4） 其自行設備運輸線路選擇比較靈活，運距大，能減少礦石運輸?shù)闹虚g環(huán)節(jié)，便于實現(xiàn)集中運輸，降低運輸成本 ； 缺點為 ： （ 1） 斜坡道開拓基建工程量大，與豎井相比，在同深度下斜坡道開拓量比豎井開拓掘進量多 3~6 倍； 31 （ 2）由于無軌設備的坡度一般在 10%~15%左右，采用無軌斜坡道運礦的礦山，其開拓深度將受到一定的限制。深度超過 200m 則運輸費用較高； （ 3） 機械化程度高，設備需要量大，設備價格較昂貴，一次性投資較大 ； （ 4） 設備維修量大，備件維修技術要求較高，生產(chǎn)成本高 ； （ 5） 使用柴油機為動力的無軌設備使井下空氣受到污染，需要增加通風量，相應增加一些工程，通風費用增加。 聯(lián)合開拓 由于地表條件以及礦體賦存條件等原因，有 時采用單一的一種開拓巷道難以完成礦床的開拓任務，必須采用兩種甚至兩種以上的主要開拓巷道來完成礦床的開拓工作，這種采用兩種或兩種以上開拓巷道作為主要開拓巷道的方法，稱為聯(lián)合開拓法。聯(lián)合開拓方案主要有以下幾種： （ 1）平硐與 井筒 聯(lián)合開拓方案； （ 2） 明與盲井聯(lián)合開拓方案； （ 3） 斜坡道與平硐、豎井、斜井聯(lián)合開拓 。 開拓方案選擇 （ 1） 方案初選 影響開拓方案井巷類型