【正文】 ...........................55 致 謝 ...........................................68 XXXX大學(xué) 2022屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 0第一章 礦山概況 礦山開發(fā)沿革 礦山所在地徐州鐵礦集團(tuán)位于江蘇省徐州市北郊銅山區(qū)利國(guó)鎮(zhèn)境內(nèi)，距徐州市 38km。22′52″，北緯：34176。 交通條件吳莊鐵礦為徐州鐵礦集團(tuán)有限公司的下屬企業(yè),位于江蘇省徐州市銅山縣利國(guó)鎮(zhèn)境內(nèi),礦床產(chǎn)區(qū)位于利國(guó)鎮(zhèn)吳莊村南部,北距山東省微山縣韓莊鎮(zhèn) 5km,西臨微山湖,面積約 。漢元封初（公元前 110年） ，漢武帝劉徹“從桑弘羊請(qǐng)，于彭城沛郡立鐵官” ，管理鐵業(yè)，所煉鐵器都鑄有本地鐵官作坊標(biāo)志“呂”字。宋太平興國(guó)四年（979 年）將秋丘冶置升為利國(guó)監(jiān)，為當(dāng)時(shí)全國(guó)產(chǎn)鐵的采冶中心之一。 ”從濟(jì)南、開封、漣水、唐山、德州、滕縣抓來上千災(zāi)民投入利國(guó)進(jìn)行掠奪性開采。 1949 年 10月 10日，山東省人民政府工礦部委派皮德山帶領(lǐng) 26名干部、工人到利國(guó)鐵礦作保管性的復(fù)工。爆破穿孔是大鐵錘加鋼釬；搬運(yùn)是人抬大筐，兩人抬著 300多斤重的礦石，一次又一次從坑下抬到坑上，一天往返四五十里路程；裝車是有名的鐵锨“磨大腿” ，排水是肩挑手提，勞動(dòng)十分繁重。1975 年建成磨山 7 號(hào)井，1982 年建成西馬山豎井和擴(kuò)建了峒四豎井，1993 年建成了峒?xì)v井。主要產(chǎn)品為平爐礦、鐵精礦、銅精礦、鈷精礦。主要原料鋼筋、水泥、塑料管等省內(nèi)或集團(tuán)基本能解決。 職工人數(shù)、勞動(dòng)生產(chǎn)率及上交利稅等 目前礦上現(xiàn)有職工人數(shù) 800人，礦山工作制度采取間斷工作制，330 天/年，3班/班，8 小時(shí)/班。春季氣溫升高快，蒸發(fā)強(qiáng)，常出現(xiàn)春旱；夏季降水集中，多出現(xiàn)暴雨，造成夏澇；秋季天氣多晴，雨水偏少；冬季雨水稀少，多西北風(fēng)。年蒸發(fā)量 1000mm左右。 （2）礦床類型、成因、產(chǎn)狀或賦存條件利國(guó)鎮(zhèn)北礦床屬?gòu)?fù)雜類型，礦體個(gè)數(shù)多，分布零亂，形態(tài)復(fù)雜受構(gòu)造控制和破壞明顯，礦石品位高，多為富礦。全礦有多條礦體，其中主要礦體為 3及 4。傾角 35176。30176?？梢娮晕飨驏|礦體產(chǎn)狀逐漸平緩。主礦體附近還有一些層間裂隙充填礦體，規(guī)模小，厚度不大，對(duì)應(yīng)性較差（一般為單孔控制） ，多產(chǎn)于下奧陶統(tǒng)地層中，個(gè)別產(chǎn)于近接觸帶之閃長(zhǎng)斑巖內(nèi)，主要分布在 0線以東，0 線以西少見。吳莊鐵礦鐵礦石儲(chǔ)量 ，其中 c1級(jí) ，c2級(jí) 416萬噸，黃鐵礦 ，鈷金屬量 ，銅金屬 ，采出礦鐵品位 %，選出鐵精粉品位 64%?；旌系V石在 86線主要在礦上延分叉地段，相比較集中；40 線一般夾于原生礦中，占量不多；03線以原生礦為主，混合礦很少，僅在局部夾雜。花崗斑巖局部發(fā)育節(jié)理發(fā)育，不穩(wěn)固。區(qū)內(nèi)斷層構(gòu)造發(fā)育，主要有近 EW向及 NE向兩組（一般前者早于后者） ，其次為NNE向和 NW向斷層。傾向 NNE或向南；另一組走向 345176。吳莊礦區(qū)的褶皺主要為利國(guó)到吳莊附近的 EW向短軸背斜，軸部由奧陶系組成。如 FFFF5 斷層及 NW向、NE 向的構(gòu)造破碎帶等，這些斷層帶及構(gòu)造帶為地下水的賦存和運(yùn)移提供了空間。礦區(qū)為剝蝕平原，標(biāo)高一般在 38m，地層走向?yàn)?70176。斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要有近東西向及北東向兩組，其次為北北東和北西向斷裂。地表水體有微山湖，流域面積 9900平方公里，庫(kù)容量 ，常年湖水位標(biāo)高31～33m，水位受人工控制，有兩處排泄洪水。應(yīng)注意：中段水平上的礦體高度不足分段高度的，不劃分回采礦塊（此處礦石由下中段回采） 。 (3)開拓方式 吳莊鐵礦工程采用三井方案的豎井開拓方式，即主井、副井和通風(fēng)井。XXXX大學(xué) 2022屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7（1）井下掘進(jìn)工藝過程井下掘進(jìn)工藝過程：分段平巷掘進(jìn)采用 YT27型鑿巖機(jī)鉆孔→裝藥→爆破→ 鏟運(yùn)機(jī)出渣。需支護(hù)的巷道，需采用 HPS5砼噴射機(jī)，噴砼支護(hù)。 ：即中段高度為 50m，每個(gè)中段劃分為 5個(gè)分段，下面四個(gè)分段高度為 10m，最上面分段高度 6m，留 4m做為頂柱。該聯(lián)絡(luò)巷與兩端穿脈貫通。 ⑤ 分段鑿巖巷道有礦山原斜井開鑿。礦房采場(chǎng)充填時(shí)，可在該巷道內(nèi)打充填孔即可。按采場(chǎng)高度，全部拉槽貫通后即可進(jìn)行礦石回采。 應(yīng)用吳莊礦現(xiàn)有的電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)，每日 3班，鏟運(yùn)機(jī)生產(chǎn)能力臺(tái)班效率取100t，其生產(chǎn)能力約為 10104t/a。 在巖層較好的地段采用噴錨支護(hù)，在巖石破碎、地壓大的地段采用鋼筋混凝土整體加固。礦房充填站建成投產(chǎn)后，及時(shí)對(duì)井下采空區(qū)進(jìn)行充填，消除了地壓災(zāi)害，既保證采礦安全又保護(hù)地表不坍塌；同時(shí)工業(yè)廢渣─全尾砂得到充分有效地利用，節(jié)約了因尾砂庫(kù)而擠占的大量土地資源，做到真正意義上的無廢開采，符合我國(guó)“節(jié)能減排”大政方針，有著很好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)環(huán)境效益。在故障期間，若影響到對(duì)井下人員情況的監(jiān)控，采用人工監(jiān)測(cè)，并做好記錄；4　建立以下臺(tái)賬及報(bào)表5　——設(shè)備、儀表臺(tái)賬；6　——設(shè)備故障登記表；7　——檢修記錄：XXXX大學(xué) 2022屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 108　——巡檢記錄；9　繪制人員定位系統(tǒng)布置圖，并根據(jù)井下實(shí)際情況的變化及時(shí)更新。布置圖標(biāo)明傳感器、分站等設(shè)備的位置，以及線纜走向等；13　每 3 個(gè)月對(duì)監(jiān)測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行備份，備份的數(shù)據(jù)保存時(shí)間不少于 2 年，視頻監(jiān)控的圖像資料保存時(shí)間不少于 1 個(gè)月；14　相關(guān)圖紙技術(shù)資料歸檔保存； 計(jì)劃、服務(wù)年限 （1）作業(yè)制度 礦山采用間斷工作制，采掘設(shè)備 330 天/年，3 班/ 日，8 小時(shí)/班。18=，取 3個(gè)，采用 ，生產(chǎn)能力 10萬t，全礦共需要 50247。年產(chǎn) 50萬 t的礦石，每年共需掘進(jìn) 2915m/25127m179。(8012)=，取 3個(gè)掘進(jìn)組，每組配備 1臺(tái) YT28鑿巖機(jī)，共需 3臺(tái)；天井 350247。 ：炸藥庫(kù) 1個(gè)，破碎硐室 1個(gè)。鐵礦由地上采礦轉(zhuǎn)為地下采礦后，集團(tuán)現(xiàn)有大量閑置土地 3000余畝，可以用來建設(shè)大型鑄造、球團(tuán)等工業(yè)項(xiàng)目；同時(shí)擁有廢棄露天坑口 10余座，能夠滿足選礦尾沙排放的需要。因此可圍繞礦業(yè)向礦產(chǎn)品進(jìn)行擴(kuò)大延伸，發(fā)展精密鑄件（球）等深加工項(xiàng)目，以提高礦業(yè)后續(xù)產(chǎn)品的技術(shù)水平和競(jìng)爭(zhēng)能力。通過創(chuàng)建科學(xué)發(fā)展示范礦山，使礦容礦貌和職工的生產(chǎn)、生活條件發(fā)生根本變化。它的分類是由服務(wù)范圍（是否分區(qū)） 、風(fēng)井布置形式、主扇工作方式及安設(shè)地點(diǎn)等項(xiàng)因素構(gòu)成的。擬定通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)遵循的總原則是：安全可靠、通風(fēng)效果好、建設(shè)費(fèi)和經(jīng)營(yíng)管理費(fèi)用少、管理方便。：（1）每個(gè)礦井和階段水平之間都必須有兩個(gè)安全出口；（2）進(jìn)風(fēng)井巷與采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流的粉塵濃度不得大于 ；（3）新設(shè)計(jì)的箕斗井和混合井禁止作進(jìn)風(fēng)井。擬定通風(fēng)系統(tǒng)定位定點(diǎn)：將通風(fēng)區(qū)域劃分，進(jìn)（回）風(fēng)井及主要風(fēng)路，主扇，輔扇的安設(shè)部位，主要風(fēng)流控制設(shè)施落實(shí)到總平面圖。進(jìn)行方案比較，確定選用方案首先進(jìn)行技術(shù)上的比較，其比較內(nèi)容主要是：；XXXX大學(xué) 2022屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15，串聯(lián)的可能性、風(fēng)質(zhì)的好壞、風(fēng)流控制難易；、高壓區(qū)通風(fēng)構(gòu)筑物的數(shù)量及其對(duì)礦井漏風(fēng)的影響；，對(duì)生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)挠绊懞凸芾淼碾y易程度；，安裝，供電，檢修，管理的方便程度；?？傊?，進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)的選擇時(shí)，在滿足技術(shù)可行，保證安全可靠的前提下力求經(jīng)濟(jì)合理。優(yōu)點(diǎn)：全礦一個(gè)系統(tǒng)，入排風(fēng)比較集中，使用通風(fēng)設(shè)備較少，便于集中管理。優(yōu)點(diǎn)：具有風(fēng)路短，阻力小，漏風(fēng)少，費(fèi)用低以及網(wǎng)路簡(jiǎn)單，風(fēng)流易于控制的，有利于減少風(fēng)流串聯(lián)和合理進(jìn)行風(fēng)量分配的特點(diǎn)。通風(fēng)系統(tǒng)中每級(jí)機(jī)站由多臺(tái)相同的風(fēng)機(jī)并聯(lián)組成，各級(jí)機(jī)站之間為串聯(lián)工作，在通風(fēng)網(wǎng)路中，各級(jí)機(jī)站的工作方式既是壓入式也是抽出式，井下由多個(gè)類似的獨(dú)立的通風(fēng)分系統(tǒng)組成全礦的通風(fēng)系統(tǒng)。風(fēng)井的布置形式、特點(diǎn)、及使用條件見表 22。再兩翼不宜開掘風(fēng)井時(shí)可采用中央式。整個(gè)開采范圍不大。當(dāng)?shù)V體走向長(zhǎng)，開采范圍廣，采用中央開拓，可在井田中部布置進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井。主扇的工作方式（也稱礦井他通風(fēng)方式）有抽出式、壓入式和混合式。優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)風(fēng)段風(fēng)速較小，人行、運(yùn)輸條件較好；閉；，且風(fēng)流主要在回風(fēng)段進(jìn)行調(diào)節(jié)，不妨礙人行運(yùn)輸，便于維護(hù)管理；，對(duì)自燃發(fā)火礦井的防止火災(zāi)蔓延或主扇停風(fēng)時(shí)不引起采空區(qū)有毒氣體涌出。缺點(diǎn)表溝通時(shí)較難控制漏風(fēng)；，有的井筒需要防凍；，腐蝕性較大。 吳莊鐵礦實(shí)際采用抽出式通風(fēng)，不需要開鑿專用進(jìn)風(fēng)井巷，節(jié)約通風(fēng)費(fèi)用。主扇安裝在地下：主要優(yōu)點(diǎn)是主扇裝置漏風(fēng)少，扇風(fēng)機(jī)靠近作業(yè)區(qū)，沿途漏風(fēng)也少，可利用較多井巷進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)，降低通風(fēng)阻力，密閉工程量較少。階梯式網(wǎng)絡(luò)利用上階段已經(jīng)結(jié)束生產(chǎn)的部分，運(yùn)輸坑道作為下階段的回風(fēng)道，形成上下階段風(fēng)流不串聯(lián)和較穩(wěn)定風(fēng)流的并聯(lián)網(wǎng)路，且工程量少，但開拓采準(zhǔn)階段的污風(fēng)需單獨(dú)引到回風(fēng)道排出地XXXX大學(xué) 2022屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20表，適用于嚴(yán)格按后退式回采的上階段超前于下階段的回采礦井。選擇中段通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)布置形式時(shí)，必須充分研究礦床的賦存條件，生產(chǎn)井巷的布置和作用情況，回采順序及采掘作業(yè)面的安排情況，結(jié)合各種網(wǎng)絡(luò)的使用條件，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)形式。根據(jù)吳莊鐵礦東西部礦體嚴(yán)格按照后退式回采，開拓采準(zhǔn)需單獨(dú)引到回風(fēng)道排出，且各礦體厚度較大，上部中段結(jié)束作業(yè)的巷道可以作為下部中段開采時(shí)的回風(fēng)道。其圖如下 21：密閉墻是用于隔絕風(fēng)流或臨時(shí)遮斷風(fēng)流，按使用年限可分為永久性，半永久性和臨時(shí)性三種，前兩種構(gòu)筑物材料有塊石、磚、鋼筋、混凝土，材料等。 （1）巷道型或峒室型采場(chǎng)通風(fēng)條件一般應(yīng)在采場(chǎng)中央布置一個(gè)回風(fēng)天井，兩端或另一端布置一個(gè)進(jìn)風(fēng)天井（人行天井） ，以便實(shí)現(xiàn)貫穿風(fēng)流通風(fēng)，必要時(shí)可在回風(fēng)端設(shè)計(jì)輔助調(diào)風(fēng)量，以保證所有作業(yè)地點(diǎn)都足夠的新風(fēng)不受污風(fēng)串聯(lián)循環(huán)的影響。：通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單，有現(xiàn)成的井巷可利用，節(jié)約成本；：⑴產(chǎn)塵強(qiáng)度大，風(fēng)速低； ⑵由于有通風(fēng)死角和回流，通風(fēng)效果差，需采用局扇輔助通風(fēng)。硐室通風(fēng)方法應(yīng)視硐室的性質(zhì)和位置而定，對(duì)于會(huì)產(chǎn)生污濁氣體的硐室（如炸藥庫(kù)、充電房、破碎硐室） ，應(yīng)實(shí)行獨(dú)立分支通風(fēng)，將污風(fēng)直接引入回風(fēng)巷道，對(duì)于不產(chǎn)生污濁氣體的硐室，則不必獨(dú)立回風(fēng)。(2)抽出式通風(fēng)優(yōu)點(diǎn):，所需風(fēng)量小，通風(fēng)時(shí)間短； ，不影響其它作業(yè)面。缺點(diǎn)：投資大、設(shè)備多、安裝復(fù)雜。掘進(jìn)斜天井的通風(fēng)方法：扇風(fēng)機(jī)安裝在上部階段水平巷道，裝數(shù)個(gè)噴霧器，在吊罐上升中沖洗井壁。一般礦井的總風(fēng)量各采、掘作業(yè)面，獨(dú)立通風(fēng)的峒室之需風(fēng)量及礦井漏風(fēng)量的總和。按排塵風(fēng)速計(jì)算 （3—2）VSQ??3/ms式中：S——作業(yè)面過風(fēng)斷面； m 2 V——排塵風(fēng)速； m/s；對(duì)于巷道型回采工作面，可取v=～（斷面小且鑿巖機(jī)多時(shí)取最大值，反之取最小值，但必須保證一個(gè)工作面的風(fēng)量不能低于 1m/s） ；耙礦巷道可取 v=；對(duì)于無底柱崩落采礦法的進(jìn)路通風(fēng)可取 v=～；其他巷道可取XXXX大學(xué) 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)26v=。其次，用萬噸配風(fēng)量指標(biāo)進(jìn)行校核：先按下式計(jì)算礦井的萬噸耗風(fēng)量（y）： （3—13）Q=A3/?米 秒 萬 噸式中：Q —— 經(jīng)上述步驟計(jì)算和校核所得的礦井總風(fēng)量， /ms A —— 礦井年產(chǎn)量，萬噸，其中：A=1515330=50萬噸則： =?米 秒 萬 噸 掘進(jìn)作業(yè)面（）3/ms回采作業(yè)面（）3/ms備采作業(yè)面（）3/s開拓 采準(zhǔn) 切割出礦風(fēng)量（m 3/s）硐室風(fēng)量及充填（m 3/s）8 2231 22+XXXX大學(xué) 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)30根據(jù)中型礦山的萬噸耗風(fēng)量指標(biāo)為 ,而上述計(jì)算校核風(fēng)3/?米 秒 萬 噸量在此范圍內(nèi),符合中型礦山要求。3mcb 3m kgA10? ‘’；‘st2036? . mV???? sQs /4175204根據(jù)計(jì)算全礦風(fēng)量為 能夠滿足上部礦體和下部礦體采場(chǎng)集中爆破3s排炮煙通風(fēng)需要。專用通風(fēng)井巷的斷面尺寸確定，應(yīng)考慮以下因素：(1)合理性：風(fēng)速不超過安全規(guī)程的最高允許值；(2)經(jīng)濟(jì)性：掘進(jìn)、維護(hù)費(fèi)用少；(3)可能性：施工技術(shù)上辦得到。S2已知 C=1500元/米，則XXXX大學(xué) 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)32 =15001B39。30apqtesy??4）式中：α— 井巷摩擦阻力系數(shù)； ；取 α=?? P—井巷斷面周長(zhǎng)；m； 39。2B()s??39。91）（ α ??AKQBDOS? s = . ?? =㎡ A ——改井巷該井巷每立方米凈掘進(jìn)費(fèi)用和支護(hù)費(fèi)，元XXXX大學(xué) 2022屆本科