【文章內容簡介】 總回收率為 90%，廢石混入率新疆大學本科生畢業(yè)設計 8 10%，礦山年產量為 t/a，把以上數據代入 (32)可得： Tj=2530104 90%300000(1。10%) = （年） 礦山實際服務年限 nzncz ??????? (33) 式中： Tz—— 礦山從投產到達產的時間，取 Tz=8 年； Tm—— 礦山末期產量逐漸下降時間，取 10 年； Tj—— 礦山按設計生產能力正常生產的時間，zj ??? 32 把相關數據代入 (33)，得 Tz=Tc+Tj+Tn=8++10= (年 ) 礦山制度 銀山礦采用的工作制度是三八制，每天有三班，每班 8小時，而一整年的工作日采用的是 300 天。由于該礦山屬于一般的金屬礦山，并非什么特殊的礦山，所以按有色金屬礦山的 安全 規(guī)定是可行的。 新疆大學本科生畢業(yè)設計 9 4 礦山基本巷道 礦山基本井巷工程 礦山主要井巷工程有豎井、通風井 、階段運輸平巷或沿脈平巷、穿脈等。 表 41 礦山基本巷道斷面及支護一覽表 巷道名稱 豎井 階段運輸巷道 回風井 斷面形狀 圓形 半圓 拱 方形 支 護 情 況 巖層穩(wěn)固處不支護，遇構造發(fā)育段或斷層帶鋼砼砌筑支護，支護厚度為 250mm。 拱高大，拱頂水平壓力小，故能抵抗較大的頂壓，但斷面利用率低，已較少使用。 一般不支護，遇巖層不穩(wěn)段采用木棚支護，遇構造發(fā)育段或斷層帶鋼砼砌筑支護，支護厚度為 100～ 150mm。 井筒及階段運輸巷道斷面設計 階段運輸巷道斷面設計 運輸巷道選擇在整個的運輸過程中非常重要，所以巷道的設計尤為重要。 (1)巷道斷面形狀選擇 階段運輸巷道擔負著人行、通風、材料等運輸，起著重要的作用。鑒于該礦礦巖穩(wěn)定性不是太好，階段運輸巷道斷面形狀采用 半圓 拱形。 (2)巷道斷面各部尺寸的確定 ① 根據我礦井下生產實際及 700m 以上開拓工程的需要，現巷道通過的設備類型及有關規(guī)格尺寸見下表：（單位 mm） 表 42 運輸設備類型及尺寸 運輸設備類型 設備外形尺寸 軌距 S0 架線高度 H1 長 l 寬 b 高 h 電機車 ZK37/250 2700 1250 1550 762 1700～ 2100 礦 車 (7) 1400 1050 1200 762 —— 選取以上規(guī)格尺寸之最大值，故通過該巷道的運輸設備寬度 b=1050mm，高新疆大學本科生畢業(yè)設計 10 度 h=1550mm。 ② 根據《金屬礦山安全規(guī)程》的有關規(guī)定，取巷道人行道寬 b2=800mm，非人行道一側（運輸設備到支架間隙）寬 b1=300mm，軌距 762mm。 ③ 確定平巷寬 B0 B0=b1+b+b2=300+10500+800=2150mm 根據平巷按 50 mm 進級取整，故 巷道寬 B0取 2200 mm。 ④ 巷道混凝土襯砌厚度，參考《井巷工程》表 49 中，取墻厚 T=250mm；拱厚 do=250mm ⑤ 參照《采礦手冊 第二冊 》表 1120 中， ZK37/250 型電機車選用 18公斤 /m鋼軌，采用鋼筋混凝土軌枕，由表 1120查得，巷道鋪軌結構尺寸： 6h =350mm， 5h =200mm， 4h =150mm。 ⑥ 確定平巷拱高 f0 有《采礦手冊 第二冊》表 1117 可知巷道拱高為巷道凈斷面 寬 的 1/2， f0=B0/2 =1075mm。 ⑦ 半圓拱 巷道墻高（ h3）的確定： 通常墻高是根據電機車架線要求計算，再按行人及管道架設等要求驗算比較，最后選其中最大值。 (a)按架線電機車導電弓子頂端兩切線的交點與巷道拱壁間最小安全距離按（ 250 mm）計算 取架線導電弓子寬度之半徑 K=400mm，巷道軌面至導電弓子的高度 H1=2021mm（有人行道），則軌道中心線至巷道中心線的間距 Z 為： Z = ??02 （ b2 + b1） = 21502 (10502 + 300)=225 mm h3=H1+h6√(?? ?250)2 ? (?? +??)2+√??2 ?(??/2)2 h3=H1+h6√(?? ?250)2 ? (?? ???)2 =2021+350√(1075 ?250)2 ? (400 ?225)2=1544mm (b)按人行要求確定巷道斷面墻高： h3 = 1900 + hb√??2 ?(?? ? ??)2 =1900 + 350 – √10752 ?(1075 ?200)2 =1626（ mm） (c)按架設管道要求確定巷道斷面墻高： 用架線式電機車運輸時，要求電機車導電弓子與管道距離不小于 300mm， 滿足行人的高度為 1800mm，然后計算 ： 新疆大學本科生畢業(yè)設計 11 綜上計算，取以上情況的最大值能滿足架線、管道敷設和行人要求，最后確定設計墻高 h3為 1630mm。 ⑧ 由此可確定巷道凈高度 H0 = f0 + h3=1075+1630 =2705mm 巷道掘進高度為： H = f0 + h3 +do=1075+1630+250 =2955mm 從道渣面算起之墻高為： h2 = h3 – h5=1630200=1430mm 巷道凈斷面面積： S 凈 = B0(h+)=2200（ 1430+2200） = S 掘 =B1(+h3)=2700（ 2700+1630） = ⑨ 允許通過風速較核 (通風那一章再計算 ) 根據斷面尺寸用下式驗算風速 允凈 VSQV ?? sm (51) 式中： Q—— 根據設計要求通過該斷面的風量， sm3 ； 凈S —— 斷面的凈斷面積， 2m ； V—— 通過該斷面的風速， sm ； 允V —— 允許通過的最大風速， sm 。 對于主要階段運輸巷道 V= ????凈= = 因為 6m/s 故滿足要求。 (3)材料消耗量 每米巷道基礎所需材料量： V1=(S 掘 S 凈 )1=（ ） 1= 每 m 巷道基礎所需材料量： 設有水溝一側基礎深 500mm，另外一側基礎深250mm，水溝壁厚 100mm，則： V2 =（ +） ? = m3 每 m 巷道水溝及蓋板所需材料量，查表 18得 V3= += m3 每 m 巷道共需材料量： V=V1+V2+V3=++= m3 新疆大學本科生畢業(yè)設計 12 (4)水溝設計及管纜設置 水溝的坡度與巷道的坡度相同，取 3%。水溝斷面根據涌水量，選取上寬 350mm，下寬 310mm，深度 300mm，每 m水溝支護材料消耗 m，水溝蓋板 。 排水管、風管布置在人行道一側，采用管子托架架高敷設，可以減少巷道凈寬。托架上設壓風管，下設懸掛灑水管。 兩條動力電纜設于非人行道一側，三條通訊電纜與照明電纜設于人行道一側，電纜懸掛全部采用掛鉤形式。 （ 5） 巷道斷面圖 圖 41 巷道斷面圖 井筒斷面設計 （ 1） 井筒斷面形狀的選擇 ： 本井筒擔負全礦主要提升任務，而且服務年限很長，井筒穿過的巖石穩(wěn)固性不是很好，故采用鋼筋混凝土支護，井筒斷面為圓形。 新疆大學本科生畢業(yè)設計 13 （ 2） 井筒斷面尺寸確定 ： ① 井筒裝備的選擇 考慮該井筒提升高度大，繩端荷載重，而且是多中段提升，井內管線較多，還需要布置梯子間，因此選用剛性罐道，以鋼軌做罐道，工字鋼做罐道梁。 ② 初選罐道、罐道梁型號和尺寸 根據提升容器及布置形式，參照《采礦設計手冊》井下工程卷及教科書《井巷工程》 冶金礦山豎井單繩罐籠系列型譜， 木罐道與罐道梁固定連接尺寸，初選38kg/m 鋼軌罐道，Ⅰ 22a 型鋼作主罐道梁，Ⅰ 20a作次罐道梁，梯子梁選 [14b。 罐道和罐道梁固定尺寸，由 采礦手冊第二卷第十一章井巷工程 查得： E1 =188mm E2 =193mm ③ 確定提升間的尺寸和梯子間的尺寸 ： 提升間尺寸分別按下列公式計算： C1 = E1+ B1+E2 =188+1156+193=1537mm C2 = E3+ B2+E4=193+1156+193=1542mm 式中： C1 —— 3號罐道梁中心線距離， mm； C 2—— 2號罐道梁中心線距離， mm； E1 、 E2—— 2號罐道梁連接部分尺寸。 E2=E3=E4； B B2—— 兩側罐道之間的距離， mm； 梯子間的尺寸按 (517)公式計算： C3 =600+600+m+S/2=600+600+100+110/2=1355mm 式中： 600—— 梯子孔寬度， mm； m —— 梯子孔至 2號罐道梁的距離， mm； S —— 2號罐道梁的寬度， mm； M=2（ 700+60） =1520 mm； 式中： 700—— 梯子孔前后寬度， mm； 60—— 梯子梁的寬度， mm； 通常取 J=200～ 400 mm，這里取 J=200 mm，因此， N=MJ=1520200=1320 mm 綜上 M=1520 mm， J=200 mm， N=1320 mm 梯子間的布置應符合下列規(guī)定： (a)梯子安置的傾角不應大于 80176。； (b)相鄰梯子間的平臺不應大于 8m； (c)平臺梯子口尺寸不應大于 ； 新疆大學本科生畢業(yè)設計 14 (d)梯子的上端應伸出平臺 1m； (e)梯子的下端與井壁的距離不應小于 ，梯子寬度不小于 ，腳踏的間距不大于 ，提升容器與井壁的安全間隙取 300mm。 ④ 確定井筒斷面尺寸 按前述方法繪制 1︰ 50 比例的井筒布置圖。由圖量得井筒近似直徑及 d =5000mm， d0=644mm d 按 進級， d0取整數，最后確定 :d=5500mm， d0=650mm 作圖中取 l =100 mm，由表 28查得 ? X=180 mm，則， ? r=? X / 2 =127 mm ⑤ 驗算 l ， C3值 分別按公式驗算，得： l =R－ 20212 )22()2( dbEBL ???? + r? =2750 22 )6502135019321462()22200( ???? +127 =123 mm ＞ 100 mm C3 = 2022 CdJR ??? = 1 8 4 86 5 02 0 02 7 5 0 22 ??? =1545 ＞ 1355 mm 經驗算，合乎要求。 (3)風量驗算 允許通過風速較核 根據斷面尺寸用下式驗算風速 允凈 VSQV ?? sm (53) 式中： Q—— 根據設計要求通過該斷面的風量， sm3 ； 凈S —— 斷面的凈斷面積， 2m ； V—— 通過該斷面的風速， sm ； 允V —— 允許通過的最大風速， sm 。 本次設計的井筒主要用于升降人員及物料，所以該井筒的允許風速 允V =8 sm ， 所以 由式（ 53）得： V = ????凈 = π(52)2 = 因為 m/s8 m/s 故滿足要求。 (4)支護厚度的選擇 井筒所穿過的巖石的堅固性系數為 f=6～ 8，參照 《井巷工程》 取井筒混凝土襯砌厚度為 350 mm，故井筒掘進直徑 D 掘 =5700mm。 新疆大學本科生畢業(yè)設計 15 (5)管纜布置 按管纜布置原則所述，結合該井具體情況，將兩條排水管、一條壓風管和一條供水管布置在梯子間左側格間；全部纜線布置在梯子間右側較小的格間，詳見斷面圖。 (6)工程量及材料消耗 按教材中（表 211）公式計算，得： 井筒凈斷面積： S凈 = 24 凈D? =π4 52= 井筒掘進斷面積： S掘 = 24掘D?=π4 ()2= 每 m井壁混泥土量： V壁 =（ S掘 － S凈 ） 1? =（ ） 1= 罐道梁長度（以 l 表示。式中的 C值是指每根罐道梁至井筒中心線的距離）： l /1 =2 22 CR ? =2 22 ? =5347 mm l /2 =2 22 CR ? =2