【正文】 C，最2 高溫度 41176。區(qū)內(nèi)水陸交通較為便利，施墩鐵礦交通位置見(jiàn)圖 。 24? 02?。本論文針對(duì)施墩鐵礦實(shí)際情況進(jìn)行了較詳細(xì)的分析說(shuō)明，其中包括開(kāi)拓方案的選擇、采礦方法的選擇、充填設(shè)施、礦井通風(fēng)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等，最終確定為豎井開(kāi)拓方案，上向分層充填采礦法，抽出式通風(fēng)方式。 畢 業(yè) 論 文 論文題目： 施墩鐵礦礦井開(kāi)采設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè) 函 授 站： 山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 班級(jí)： 煤礦開(kāi)采技術(shù) 12 級(jí) 撰 寫(xiě) 人： 郭延化 山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2020 年 8 月 2 日摘 要 鐵礦是我國(guó)重要的礦產(chǎn)資源，在國(guó)民 經(jīng)濟(jì)中具有重要的戰(zhàn)略地位。 本設(shè)計(jì)開(kāi)采儲(chǔ)量 萬(wàn)噸，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 20 萬(wàn)噸 /年。 15? 58?，北緯 31176。礦區(qū)南側(cè)裕溪河終年可通航小輪，距長(zhǎng)江裕溪口碼頭 5km，距沈巷火車(chē)站 ，由此可通過(guò)水路、鐵路通往全國(guó)各地。區(qū)內(nèi)歷年年平均氣溫 16176。區(qū)內(nèi)年平均降水 量 ，在一年中， 5~8 月份為降水量最多季節(jié)，年最大降水量為 。 本區(qū)工業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)滯后，以農(nóng)業(yè)為主，物產(chǎn)豐富且勞動(dòng)力充足。這些條件為礦山采礦技改設(shè)計(jì)和建設(shè)創(chuàng)造了良好的建設(shè)條件。 2）開(kāi)采現(xiàn)狀 目前，礦山共施工主、副井各一條；并形成了較為完善的地表工業(yè)場(chǎng)地，主要包括采礦工業(yè)場(chǎng)地（主井、副井等）、礦石堆場(chǎng)、廢石堆場(chǎng)、行政生活區(qū)、壓氣站、供水供電輔助設(shè)施等。井筒內(nèi)設(shè)人行、管道和電纜間，同時(shí)兼作回風(fēng)井。主要擔(dān)負(fù)廢石、人員及材料、設(shè)備等的升降任務(wù)。 礦山基建期，井下掘進(jìn)廢石和副產(chǎn)礦石由人工裝入或溜井放至 翻轉(zhuǎn)式礦車(chē)，經(jīng)人工推車(chē)至副井車(chē)場(chǎng)，通過(guò)副井提至地表。 目前，礦山已購(gòu)置兩臺(tái) K406№ 14 型軸流式風(fēng)機(jī)，配用電機(jī)型號(hào) Y225M6，功率 30kW。 ③ 供、排水設(shè)施 a、供水 礦山在地表工業(yè)場(chǎng)地設(shè)有一座簡(jiǎn)易高位水池，作為坑內(nèi)供水及消防用水的水源。排水管選用Φ 219 8mm無(wú)縫鋼管三條，沿主井井筒敷設(shè)，一條工作，兩條備用。水倉(cāng)為 一條（單側(cè)布置）緊鄰主井外水倉(cāng)，水倉(cāng)斷面為 ，容積為 630m3。 另外，礦山在每條水倉(cāng)斜巷的入口位置分別設(shè)置了 4m3的沉淀池。 ⑷ 供電系統(tǒng) 目前，礦山建有 10kV 變電所一座，供電源來(lái)自距離 5km 的雍鎮(zhèn)變電所。 總建筑面積為 平方米。 依據(jù)安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘察局 322 地質(zhì)隊(duì)于 2020 年 6 月編制的《安徽和縣施墩鐵礦床詳查地質(zhì)報(bào)告》及其評(píng)審意 見(jiàn)，至 2020 年 11 月 30 日全礦區(qū)查明（保有）鐵礦資源儲(chǔ)量 332+333類(lèi)礦石量 萬(wàn) t，平均品位 %；其中 332 類(lèi) 萬(wàn) t，平均品位 %；333 類(lèi) 萬(wàn) t，平均品位 %。 其他建設(shè)條件 施墩鐵礦已基建了兩年多的時(shí)間，礦山已經(jīng)形成較為完善和通暢的建設(shè)材料供應(yīng)通道及內(nèi)外部運(yùn)輸。 6 第二章 工 程 概 況 本礦項(xiàng)目建設(shè)，堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀和經(jīng)濟(jì)最大化原則，通過(guò)論證，正確擬定以下符合本礦床特征、礦石特性和生產(chǎn) 實(shí)際的設(shè)計(jì)方案。 地下開(kāi)采 1）開(kāi)采范圍、開(kāi)采方式、開(kāi)采順序及首采地段 ⑴ 開(kāi)采范圍及開(kāi)采對(duì)象 礦區(qū)面積為 ，開(kāi)采標(biāo)高由 +6m~200m，礦權(quán)平面范圍由四個(gè)拐點(diǎn)組成，其坐標(biāo)詳見(jiàn)表 21。首采中段為 153m 中段。礦塊寬度一般為 6~8m，礦塊長(zhǎng)度取 50m。崩下礦石采用電耙出礦，通過(guò)溜井裝入礦車(chē)后，編組后由電機(jī)車(chē)牽引運(yùn)至中段井底車(chē)場(chǎng)。井筒內(nèi)布置有管纜間、梯子間。 設(shè)計(jì)將現(xiàn)有 185m 中段、主井井底車(chē)場(chǎng)附近 的水倉(cāng)泵房改造后（水倉(cāng)擴(kuò)容、增加排水水泵） 作為主排水系統(tǒng)，排水高度 ；另外，將原有 185m 中段副井水泵房、 135m 中段副井水泵房作為備用排水系統(tǒng) 。采場(chǎng)采用貫穿風(fēng)流通風(fēng)。地表工業(yè)場(chǎng)地主要有采礦工業(yè)場(chǎng)地、礦石堆場(chǎng)、廢石堆場(chǎng)、行政生活區(qū)、供水供電輔助設(shè)施等組成，共占地 畝左右。 2）電力 用電設(shè)備 安裝數(shù)量： 85 臺(tái)（套）； 用電設(shè)備工作數(shù)量： 71 臺(tái)（套）； 總安裝容量： 5017 kW； 總工作容量： 3639 kW； 計(jì)算負(fù)荷： 有功功率Σ Pjs =2794kW； 無(wú)功功率Σ Qjs =2218kvar； 視在功率Σ Sjs=3585kVA。 35kV 架空線作為主供電源，來(lái)自雍鎮(zhèn)變電所 10kV 供電線路進(jìn)入總降所作為本工程的第二電源。 消防用水量按消防規(guī)范采用 15L/S，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按 2h 計(jì)算 ，共需 108m3。本次設(shè)計(jì)在礦山已有工業(yè)場(chǎng)地的基礎(chǔ)上新增工民建設(shè)施主要有副井卷?yè)P(yáng)機(jī)房、配電室、充填站及變電所等。 本設(shè)計(jì)與原冶金部規(guī)定的考核標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照，其能耗指標(biāo)是較先進(jìn)的。 2020 年初，安徽省和縣太平礦業(yè)有限責(zé)任公司通過(guò)有償轉(zhuǎn)讓協(xié)議依法取得了施墩鐵礦的探礦權(quán)。區(qū)域構(gòu)造線方向?yàn)楸睎|～北北東向。漸變?yōu)?20176。核部地層為三迭系中統(tǒng)徐家山組，兩翼為三迭系中統(tǒng)黃馬青組及上統(tǒng)范家塘組。 區(qū)內(nèi)地表全為第四系覆蓋，無(wú)基巖出露，僅根據(jù)物探資料，及各礦區(qū)施工的鉆孔資料，推測(cè)有少量北西～近東西向斷裂。 礦區(qū)地質(zhì) 1）地層 礦區(qū)地表全為第四系松散沖積物覆蓋，鉆露的地層主要為三迭系中統(tǒng)徐家山、黃馬青組。其下部被巖漿侵入體吞沒(méi)，未見(jiàn)底。 ① 黃馬青組一段（ T2h1） 分布于礦區(qū) 南部及北西部。 12 ② 黃馬青組二段（ T2h2） 鉆孔中未見(jiàn)及，根據(jù)鄰近礦區(qū)鉆孔揭露資料，礦區(qū)的南部、北西側(cè)有該地層分布。 ⑶ 第四系（ Q） 廣泛分布于全區(qū)。 2）構(gòu)造 ⑴ 褶皺 礦區(qū)內(nèi)的褶皺構(gòu)造主要為一背斜構(gòu)造，系裕湯復(fù)背斜之太平村段。背斜兩翼地層總體走向北東，分別傾向北西、南東，產(chǎn)狀一般較平緩，傾角約 10176。 ⑵ 斷裂 目前已施工的鉆孔資料表明，礦 區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)大的斷裂構(gòu)造。與圍巖地層產(chǎn)狀大體一致，僅局部較陡，如太平村東，傾角可達(dá) 40176。在這巖凹部位，圍巖受到巖漿侵入過(guò)程中不同方向的側(cè)向擠壓及巖凹下部的熱熔作用，巖凹內(nèi)巖層易沿層理方向形成層間張裂隙及層間破碎帶，從而為成礦提供了有利的空間。根據(jù)其礦物成分，結(jié)構(gòu)，構(gòu)造的差異，可分為以下幾類(lèi)：鈉質(zhì)閃長(zhǎng)巖、鈉質(zhì)石英閃長(zhǎng)巖、鈉質(zhì)角閃石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，鈉質(zhì)黑云母石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、鈉質(zhì)角閃閃長(zhǎng)巖，偶爾可見(jiàn)安山玢巖和閃長(zhǎng)玢巖 。上部產(chǎn)于徐家山組地層中的礦體，一般呈薄板狀、透鏡狀，產(chǎn)狀大體與地層產(chǎn)狀相近，礦體規(guī)模一般較小， TFe 平均品位較低。 礦體基本特征 本礦床由 9 個(gè)鐵礦體組成，編號(hào)為 I~IX。左右；Ⅳ號(hào)礦體傾角稍大，一般在 5176。 區(qū)內(nèi) I、 III、 V、 VI 號(hào)礦體礦石自然類(lèi)型為方解石假象赤鐵礦礦石； II、 VII、 VIII 號(hào) 礦體礦石類(lèi)型為方解石假象赤鐵礦磁鐵礦礦石為主； IX 號(hào)礦體上部礦石類(lèi)型為方解石假象赤鐵礦礦石，下部為方解石假象赤鐵礦石磁鐵礦礦石； IV 號(hào)礦體礦石類(lèi)型以方解石磁鐵礦礦石為主，部分方解石假象赤鐵礦磁鐵礦礦石，少量方解石假象赤鐵礦礦石；局部尚有部分黑云母、陽(yáng)起石磁鐵礦礦石。磁鐵礦呈自形～半自形粒狀結(jié)構(gòu)，次為他形粒狀結(jié)構(gòu)；赤鐵礦呈半自形～他形粒狀結(jié)構(gòu)，穆磁鐵礦呈自形片狀結(jié)構(gòu)。磁鐵礦呈粒狀或粒狀集合體緊密分布，顆粒粒徑一般在 ～ ，含量 40～ 80%不等。形成條帶狀構(gòu)造的金屬礦物是磁鐵礦或假象赤鐵礦和脈石礦物方解石、石英、綠泥石等。 礦體圍巖與夾石 礦體的頂板、底板圍巖主要為大理巖類(lèi)、方解石巖 類(lèi)、閃長(zhǎng)巖類(lèi)，部分為角巖類(lèi)、少量角礫巖及安山玢巖。但當(dāng)?shù)V體頂、底為方解石巖類(lèi)和角礫巖類(lèi)時(shí)，因其具有不同程度磁鐵礦化，故兩者之間常呈漸變關(guān)系。其中各類(lèi)型礦石資源儲(chǔ)量所占礦床總資源儲(chǔ)量的比例為： 332 類(lèi)鐵礦石資源儲(chǔ)量約占礦床資源儲(chǔ)量的 22%；需選富磁鐵礦礦石（ 333 類(lèi)）約占 20%；貧磁鐵礦礦石（ 332＋ 333 類(lèi)）約占 59%，其中 332 類(lèi)貧磁鐵礦礦石約占貧磁鐵礦石總量的37%；貧假象赤鐵礦磁鐵礦礦石約占 14%；貧赤鐵礦（假象赤鐵礦）礦石約占 7%。 貧赤鐵礦（假象赤鐵礦）礦石： 333 類(lèi) 萬(wàn) t， TFe 平均品位 %。上部常夾有薄層泥炭。 本礦床工程地質(zhì)條件屬于復(fù)雜類(lèi)型。本區(qū)屬地震烈度 6 度區(qū)。 2）開(kāi)采對(duì)象 礦區(qū)范圍內(nèi)共圈定的 9 個(gè)鐵礦體，編號(hào)為 I～ IX。 礦體圍巖多為 大理巖類(lèi)、方解石巖類(lèi)、閃長(zhǎng)巖類(lèi)，部分為角巖類(lèi)、少量角礫巖及安山玢巖 。左右。主要擔(dān)負(fù)井下礦石、廢石及大型設(shè)備的升降任務(wù)，井筒內(nèi)設(shè)人行、管道和電纜間，兼作回風(fēng)井。 2）選擇原則 ⑴ 礦山建設(shè)速度必須滿足國(guó)家和企業(yè)的要求，保證投產(chǎn)早，達(dá)產(chǎn)快； ⑵ 充分利用原有地表生產(chǎn)、生活設(shè)施； ⑶ 工程量小，施工方便； ⑷ 不占良田，少占耕地，并有利于改地造田； ⑸ 基建投資少，特別是初期投資少；生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低。該井主要用于 井下礦石、廢石及大型設(shè)備（電機(jī)車(chē)等）的提升任務(wù) ，兼做出風(fēng)井。按最大班提升量計(jì)算， 185m 中段提升時(shí)間為 ，滿足設(shè)計(jì)需要。 《金屬非金屬礦山在用纏繞式提升機(jī)安全檢測(cè)檢驗(yàn)規(guī)范》（ AQ20202020）將豎井中升降人員或升降人員和物料的提升裝置卷筒上纏繞鋼絲繩的層數(shù)，由《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》（ GB164232020）規(guī)定的“宜纏繞單層”改為“應(yīng)纏繞單層”。 利用現(xiàn)有 185 中段 、主井附近已 建成的排水設(shè)施（改造）；副井 185m 中段車(chē)場(chǎng)附近的舊水倉(cāng)和副井 135m 中段井底附近的舊水 倉(cāng)均作為備用排水系統(tǒng) 。采場(chǎng)采用貫穿風(fēng)流通風(fēng)。但由于充填法開(kāi)采對(duì)地表的影響分析是一個(gè)復(fù)雜的課題，又由于缺少詳細(xì)的充填法開(kāi)采分析的巖21 石力學(xué)資料，難于進(jìn)行全面分析，建議礦山建立地表及地下巖體位移和應(yīng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，及時(shí)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并提出相應(yīng)的保護(hù)道路、村莊等的對(duì)策措施。 基巖上盤(pán)移動(dòng)角 70176。 2）護(hù)頂?shù)V柱的圈定 礦山在前期 135m 中段基建過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)礦體部分圍巖穩(wěn)固性較差，且巷道兩幫涌水較大。 中段高度及中段平巷布置 依據(jù)礦山現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)確定中 段高度為 50m。首采中段為 185m 中段。礦體主要呈似層狀、透鏡狀，其形態(tài)、規(guī)模受?chē)鷰r地層及接觸帶控制。 礦體規(guī)模一般較小，其走向、傾向延伸均在 100m 左右，厚度 ~ 不等；礦體產(chǎn)出標(biāo)高 45m~144m；Ⅳ號(hào)礦體規(guī)模較大，礦體走向延伸約 500m，傾向延伸約 300m，工程見(jiàn)礦厚度 ~，礦體厚度變化中等，其變化系數(shù)為 60%。 2）水文地質(zhì)條件 區(qū)內(nèi)第四系埋藏厚度大，富水性強(qiáng)；礦床埋藏較深，礦體及其頂板巖層富水性中～強(qiáng)，巷道直接進(jìn)水，水壓大；裂隙巖溶含水層與第四系含水層之間雖有厚度 0～ 26m 弱透水巖層起到相對(duì)隔水作用，但在構(gòu)造裂隙、巖體接觸帶裂隙發(fā)育處或該層變薄尖滅處，往往是第四系強(qiáng)含水層與裂隙巖溶含水層 溝通的有利通道，故未來(lái)巷道突水現(xiàn)象嚴(yán)重。 ⑻ 采切工程量小，建設(shè)時(shí)間短，投產(chǎn)快。由于施墩鐵礦為水文地質(zhì)條件復(fù)雜礦山。礦區(qū)地勢(shì)平坦，地表植被良好，且地表有村莊和道路。 采礦方法構(gòu)成要素 礦塊沿礦體走向布置。 產(chǎn)量分配表 表 43 序 號(hào) 名 稱(chēng) 回 采 采 切 合 計(jì) 1 班產(chǎn)量（ t） 2 日產(chǎn)量（ t） 3 年產(chǎn)量（ t） 174000 26000 202000 回采工作與計(jì)算 1）回采工作 ⑴ 鑿巖爆破 分層回采高度一般為 ，工作面呈梯段式推進(jìn)。 采用乳化炸藥，人工裝藥，分段微差爆破，非電導(dǎo)爆管起爆，二次破碎在采場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行。 每個(gè)采場(chǎng)需布置 1 臺(tái)電耙，共 需 6 臺(tái)。此項(xiàng)工作應(yīng)由有經(jīng)驗(yàn)的安全工負(fù)責(zé)，仔細(xì)觀察頂板，將浮石撬下，以保證作業(yè)場(chǎng)地的安全。 ② 空區(qū)管理 空區(qū)處理采用尾砂膠結(jié)充填法。 2）回采計(jì)算 上向水平分層尾砂膠結(jié)充填法回采計(jì)算見(jiàn)表 44。 采準(zhǔn)掘進(jìn)工作 采準(zhǔn)掘進(jìn) 采準(zhǔn)工程主要有脈外運(yùn)輸巷、裝礦穿脈、人行通風(fēng)天井、聯(lián)絡(luò)道、礦石溜井、充填回風(fēng)井等；切割工程有切割巷道。在切割平巷、靠近間柱上掘脈內(nèi)人行通風(fēng)天井（ ），并掘進(jìn)天井聯(lián)絡(luò)道（ ）至礦房。按20 萬(wàn) t/a 的生產(chǎn)能力計(jì)算，礦山年采掘進(jìn)尺為 （標(biāo)準(zhǔn) m）。 主要采準(zhǔn)掘進(jìn)設(shè)備見(jiàn)表 46，采準(zhǔn)掘進(jìn)材料消耗量見(jiàn)表 47。 2）線路技術(shù)條件 ⑴ 鋼軌型號(hào)： 15kg/m； ⑵ 軌距： 600mm； ⑶ 道岔型號(hào)： 4 號(hào)； ⑷ 線路坡度： 3~5?； ⑸ 線路轉(zhuǎn)彎半徑： 12～ 20m。 30 第五章 礦井通風(fēng)、防塵 通風(fēng)方案選擇 通風(fēng)系統(tǒng)選擇主要考慮因素： 1）風(fēng)路短，阻力小，通風(fēng)網(wǎng)路盡量簡(jiǎn)單，風(fēng)流容易控制，在主要行人運(yùn)輸巷道和工作點(diǎn)污風(fēng)不串聯(lián)； 2）風(fēng)量分配滿足生產(chǎn)要求，漏風(fēng)少； 3）通風(fēng)構(gòu)筑物少，便 于管理； 4）通風(fēng)動(dòng)力消耗少，通風(fēng)費(fèi)用低； 5）礦體在平面上分布范圍的大小，主要考慮礦體走向長(zhǎng)度； 6）礦體在空間上的集中與分散情況； 7）礦區(qū)的地形條件，特別是影響主要