【文章內(nèi)容簡介】 該礦目 前已有三處采礦和探礦工程，即 LL1的硐口標(biāo)高為 +371m， PD2的 硐口標(biāo)高為 +421m， PD1的 硐口標(biāo)高為 +280m，為使探礦工程（主要是平硐）盡可能為生產(chǎn)利用，實(shí)現(xiàn)“探采結(jié)合”，確定階段高在 40～ 60m 之間， +421m 以上標(biāo)高礦體按原有老巷階段高 50m 來劃分， +421m以下標(biāo)高礦體按階段高 40m 來劃分，各階段礦石量如表 51 所示 : 表 51 各中段礦石量 中段 礦石量（萬噸） 備注 +421m 由于地質(zhì)資料不詳，只能粗略計(jì)算 +371m +321m +280m +240m +201m 總計(jì) 礦床開拓方法選擇 礦區(qū)地貌為低山丘陵區(qū)，地勢較陡峻，切割較深，海拔最高標(biāo)高 ， 最低標(biāo)高 270m，相對高差 ，地形坡角 300左右。礦區(qū)地層簡單，為寒武系下統(tǒng)牛角河組和中統(tǒng)高灘組，出露不全。巖石受擠壓后層理扭曲，順層破碎帶常見。礦區(qū)規(guī)模較大的斷層位于礦區(qū)中部，走向近東西，橫貫并切穿礦帶，斷裂帶寬度 3～ 10m，斷層角礫被硅質(zhì)膠結(jié)而成為構(gòu)造巖，走向上被巨型石英脈充填。礦區(qū)礦體 出露標(biāo)高由北而南逐漸增高，礦脈出露地表標(biāo)高在 280～ 487m 之間，已控制礦脈的最低標(biāo)高在 200m。按工業(yè)指標(biāo)圈出礦體 1 個(gè)，礦體為中型規(guī)模，走向長 345m，傾向延深最大達(dá) 294m，脈幅在 ～ 3m 之間。 本次設(shè)計(jì)主要針對 V1礦體 +200m 標(biāo)高以上的 33 33 334礦體進(jìn)行開采設(shè)計(jì)。 在 +280m 標(biāo)高以上部分礦體埋藏在基準(zhǔn)侵蝕面以上山坡內(nèi)，故這部分礦體優(yōu)先考慮才用平硐開拓方案；在 +280m 標(biāo)高以下部分礦體可以采用盲豎井、盲斜井、明豎井、明斜井開拓。又由地形地質(zhì)圖可知，礦區(qū)內(nèi)平坦地形很少，地面很難找到明井 的工業(yè)場地，在 +280m 標(biāo)高以下部分礦體采用明豎井、明斜井開拓的可能性幾乎沒有，故初步提出如下兩種開拓方案，并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)選。 方案 1 脈內(nèi)平硐與下盤盲斜井聯(lián)合開拓 +280m 標(biāo)高以上礦體采用脈內(nèi)平硐開拓，平硐斷面規(guī)格為 2080 ㎜ 2360 ㎜，+280m 標(biāo)高以下礦體采用下盤盲斜井開拓， +280m 平硐為主平硐， 321 中段、 371中段和 421 中段開采的礦石通過 (6)型礦車運(yùn)輸主溜井 (溜井傾角為 870)溜放到 +280m 主平硐， 200 中段和 240中段開采的礦石利 用斜井串車單鉤提升至 +280m 主平硐，斜井?dāng)嗝嬉?guī)格為 2480 ㎜ 2160 ㎜，斜井傾角為 250，方位角為 2420，井口和井底為平車場， 240 中段為甩車場，斜井提升機(jī)型號為 ，綱繩直徑為Φ 14mm，再通過電機(jī)車運(yùn)送至地表。由于地形的限制，各平硐口附近沒有廢石堆場，故在地表開挖澆注一條溜槽，各平硐的廢石利用溜槽溜至 +280m，然后利用汽車運(yùn)輸至廢石堆場。通風(fēng)方式為側(cè)翼對角式，風(fēng)井?dāng)嗝嬉?guī)格為 2021 ㎜ 2021 ㎜。 各階段平硐口坐標(biāo)為 : 421 平硐： X=, Y=,Z=+421m 371 平硐： X=, Y=,Z=+371m 321 平硐： X=, Y=,Z=+321m 280 平硐： X=, Y=,Z=+280m 各中段溜井口坐標(biāo)分別為 : X=， Y=, Z=+421m X=， Y=， Z=+371m X=， Y=， Z=+321m X=， Y=， Z=+280m 斜井口坐標(biāo) :X=, Y=, Z=+280m 斜井底坐標(biāo) :X=, Y=, Z=+200m 風(fēng)井口坐標(biāo) :X=, Y=, Z=+453m 風(fēng)井底坐標(biāo) X=, Y=, Z=+200m 方案 2 脈內(nèi)平硐與下盤盲豎井開拓 +280m 標(biāo) 高以上礦體采用脈內(nèi)平硐開拓，平硐斷面規(guī)格 2080 ㎜ 2360 ㎜， +280m 標(biāo)高以下礦體采用下盤盲豎井開拓， +280m 平硐為主平硐， 321 中段、 371中段和 421 中段開采的礦石通過 (6)型礦車運(yùn)輸主溜井 (溜井傾角為 870)溜放到 +280m 主平硐， 200 中段和 240中段開采的礦石利用豎井單罐籠提升至 +280m 主平硐，豎井?dāng)嗝嬉?guī)格直徑 2021 ㎜，豎井提升機(jī)型號為 ，綱繩直徑為Φ 14mm，再通過電機(jī)車運(yùn)送至地表。由于地形的限制，各平硐口附近沒有廢石 堆場，故在地表開挖澆注一條溜槽，各平硐的廢石利用溜槽溜至 +280m，然后利用汽車運(yùn)輸至廢石堆場。通風(fēng)方式為側(cè)翼對角式，風(fēng)井?dāng)嗝嬉?guī)格 2021 ㎜ 2021 ㎜。 各階段平硐口坐標(biāo)為 : 421 平硐： X=, Y=,Z=+421m 371 平硐： X=, Y=,Z=+371m 321 平硐： X=, Y=,Z=+321m 280 平硐： X=, Y=,Z=+280m 各中段溜井口坐標(biāo)分別為 : X=， Y=, Z=+421m X=， Y=， Z=+371m X=， Y=， Z=+321m X=， Y=， Z=+280m 豎井口坐標(biāo) :X=, Y=, Z=+280m 豎井底坐標(biāo) :X=, Y=, Z=+200m 風(fēng)井口坐標(biāo) :X=, Y=, Z=+453m 風(fēng)井底坐標(biāo) X=, Y=, Z=+200m 比較結(jié)果表明：方案 1— 下盤平硐與斜井開拓方案具有優(yōu)勢，平硐以下只有兩個(gè)中段，且深部礦體儲量并不明朗，根據(jù)地質(zhì)資料，深部礦體繼續(xù)延伸的可能性不大，也就說井筒繼續(xù)延伸的可能性不大，采用方案 2不合算，故本次設(shè)計(jì)推薦選用方案 1。 階段及礦塊開采順序 井田中階段開采順序 井田中階段開采順序?yàn)橄滦惺?。下行式回采在逐?回采過程中，可邊探邊采， 表 52 開拓方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表 序號 項(xiàng)目 單位 方 案 方案 1 方案 2 1 掘砌工程量 m3 14868 13559 2 可比投資 萬元 1208 1621 其中：設(shè)備 萬元 438 698 井巷工程 萬元 770 923 3 年經(jīng)營費(fèi) 萬元 23 15 4 優(yōu)缺點(diǎn) 該方案石門短，投資較少，見效快，管理簡單，但年經(jīng)營費(fèi)用高，斜井井筒掘進(jìn)工程量大。 該方案石門長，投資大，硐室工程量大，但豎井井筒掘進(jìn)工程量小。 進(jìn)一步探清深部礦體的賦存情況，避免 資源浪費(fèi)。此外，下行式可以縮短基建時(shí)間，節(jié)省初期投資，減少投資風(fēng)險(xiǎn)。 階段中礦塊的回采順序 階段中礦塊的回采順序?yàn)楹笸耸?。采用?cè)翼對角式通風(fēng)，又有脈內(nèi)主要運(yùn)巷或沿脈平巷作為下一階段的主要回風(fēng)道，后退式回采能夠保證通過端部工作面的新風(fēng)質(zhì)量，形成完整的通風(fēng)系統(tǒng)，避免通風(fēng)短路或堵死現(xiàn)象，同時(shí)也避免或減少采掘間的相互干擾，有利于組織安全生產(chǎn)。雖然后退式回采的初期基建時(shí)間較長，投產(chǎn)較慢，但先里后外的開采順序確保了開采工程的安全，能保證減少資源浪費(fèi)，加強(qiáng)地壓的有效管理。所以階段中礦塊的回采順序采用后退式較為 合理。 第六章 礦山井巷工程 礦山基本巷道工程 礦山主要開拓巷道有斜井、平硐、人行通風(fēng)天井、溜井、階段運(yùn)輸平巷或沿脈平巷、等。 表 61 礦山基本巷道斷面及支護(hù)一覽表 巷道名稱 平硐、斜井 階段運(yùn)輸巷道 風(fēng)井 溜井 斷面形狀 三心拱 三心拱 方形 圓形 支護(hù)情況 巖層穩(wěn)固處不支護(hù) ,遇構(gòu)造發(fā)育段或斷層帶鋼砼砌筑支護(hù)，支護(hù)厚度為250mm。 一般不支護(hù)，遇巖層不穩(wěn)段采用木棚支護(hù)，遇構(gòu)造發(fā)育段或斷層帶鋼砼砌筑支護(hù)，支護(hù)厚度為 100～ 250mm。 一般不支護(hù)，遇巖層不穩(wěn)段采 用木棚支護(hù)，遇構(gòu)造發(fā)育段或斷層帶鋼砼砌筑支護(hù)，支護(hù)厚度為 100～ 150mm。 一般不支護(hù)，遇構(gòu)造發(fā)育段或斷層帶用鋼砼砌筑支護(hù)，支護(hù)厚度為100～ 150mm。 平硐、井筒及階段運(yùn)輸巷道斷面積設(shè)計(jì) 平硐、階段運(yùn)輸巷道斷面設(shè)計(jì) 雖然平硐、階段運(yùn)輸巷道擔(dān)負(fù)人行、通風(fēng)、材料、礦石、廢石等通行和運(yùn)輸，有重要的作用，但由于該礦產(chǎn)量不大，故平硐設(shè)計(jì)為單軌巷道。 平硐、階段運(yùn)輸巷道選用三心拱形斷面，軌型 11kg/m鋼軌、木軌枕。 電機(jī)車選用 ，寬 950mm，高 h=1450mm,長 2100 ㎜， 礦車選用 （ 6）型，寬 980mm，高 1050mm。 根據(jù)《金屬礦山安全規(guī)程》并參照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，取巷道人行道寬 c=800mm，非人行道一側(cè)寬 a=300mm，軌距 b=600mm。 、階段運(yùn)輸巷道凈寬 B B0=b1+b+b2 =800+980+300=2080mm 、階段運(yùn)輸巷道拱高 f0 f0= 4208040 ?B =520mm 大圓拱半徑： R=0。 904B0= 2080=，圓弧角 β = 26176。 34? 小圓拱半徑： r== 2080=， 圓弧角 α =63176。 26? 3．確定墻高 因?yàn)樵O(shè)計(jì)中選用的電機(jī)車是蓄電池式的 ,不需架線 ,所以只需按人行高度確定墻高 h3 按行人高度要求確定平硐墻高 h3 22351800 ( 100)h h r r? ? ? ? ?????????????????? (61) =1800+160249=1711mm h5—— 底板至道碴水平的高度，取 160mm 故平硐墻高 h3取 2021mm， 巷道凈高度 H0=f0+h3h5??????????? ?????????????? （ 62） =2360mm S 和凈周長 P 確定巷道凈斷面積 S和凈周長 P 巷道凈斷面積 S= B0（ B0+h2） ????????????????????? （ 63） ≈ ； 巷道凈周長 P= B0+2 h2≈ 平硐、階段運(yùn)輸巷道斷面圖如圖 61所示： 圖 61 平硐、階段運(yùn)輸巷道斷面圖 斜井?dāng)嗝嬖O(shè)計(jì) 斜井內(nèi)礦車尺寸， (6)寬 980mm，高 1050mm 斜井凈寬 B0=b+b2+b1????????????????????????? （ 64） =980+1200+300=2480mm 大圓拱半徑： R== 2480=，圓弧角 β = 26176。 34? 小圓拱半徑： r== 2480=， 圓弧角 α =63176。 26? 拱高 f0=40B???????????????????????? （ 65） 42480?=620mm 按人行高度確定墻高 h3 22351800 ( 100)h r r? ? ? ? ?=1800+160275=1685mm,取 1700mm 斜井的凈高 mmhhfH 21601601700424805300 ??????? 巷道凈斷面積 S= B0（ B0+h2）≈ 巷道凈周長 P= B0+2 h2≈ 斜井?dāng)嗝鎴D如圖 62所示： 圖 62 斜井?dāng)嗝鎴D 溜井?dāng)嗝嬖O(shè)計(jì) 按礦井日生產(chǎn)能 力查表取尺寸 :斷面直徑為 2m。 斜井井底車場設(shè)計(jì) 斜井井底和井口采用平車場形式， 240 中段井底采用甩車道形式，車場斷面為變斷面。 井筒裝備及設(shè)施 (1) 軌道 根據(jù)所選的提升容器的要求，選用 11kg/m 鋼軌。 (2) 道床 道床采用固定道床，用木軌枕，軌距為 600mm，因?yàn)樾本畠A角為 250，軌道需設(shè)置防滑裝置，采用軌枕槽，槽深 350mm，槽底墊 50mm 厚道渣。 (3) 水溝 斜井主水溝設(shè)置在井筒底板人行側(cè)，蓋上蓋板后作為人行道。斷面規(guī)格寬300mm，深 300mm。此外，井筒內(nèi)每隔 40m 設(shè) 一橫向斜水溝，坡度為 4?，以便將井筒中的流水截至主水溝內(nèi)。 (4) 人行臺階及扶手 為保證行人安全，人行道與運(yùn)輸?shù)缿?yīng)隔開，方法是沿斜井全長每隔 2m 設(shè)一鋼軌立柱，立柱間設(shè)隔板（扶手），隔板（扶手）用鋼管焊接而成，高度 。此外，人行道應(yīng)設(shè)置臺階，臺階踏步長 800mm，高 200mm，寬 430mm。 (5) 信號及躲避硐室 在人行道一側(cè)，每隔 50m 設(shè)置一個(gè)躲避硐室，規(guī)格為：深 2021mm，寬 2021mm，高 2021mm，井底信號硐室與安全躲避硐室分別設(shè)置。 (6) 井底水倉 在斜井最低中段設(shè)置一水倉，水倉采用 巷道式，水倉體積為 800m3，水倉中間砌一道墻把水窩一分為二，以便清理。 (7)防斷繩跑車裝置 采用吊掛式 2073200 一坡三檔防跑裝置。 風(fēng)速校驗(yàn) υ = QS凈 ≤υ 允 （ m/s） ???????????????????? (66) 式中 : Q — 根據(jù)設(shè)計(jì)要求通過該巷道的風(fēng)量， m3/s υ 允 — 允許通過的最大風(fēng)速，按《井巷硐室工程》表 114 得υ 允 = 6 m/s 則通過該巷道的風(fēng)速為： ⑴平硐、階段運(yùn)輸巷道風(fēng)速校驗(yàn) υ = QS凈 =≤υ 允 ,符合要求。 ⑵斜井風(fēng)速校驗(yàn) υ = QS凈 = /=≤υ 允 , 符合要求 。 平硐、斜井及階段運(yùn)輸平巷的施工要求 平巷采用傳統(tǒng)的鉆孔爆破法進(jìn)行掘進(jìn)，施工的主要工序有 :鉆孔，爆破，裝巖和支護(hù)；輔助工序有 :撬浮石，通風(fēng)，鋪軌，接長管線