【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 礦體的地表控制工程和部分鉆孔工程都作了交代，對(duì)礦體的地質(zhì)特征作了說明，為本次設(shè)計(jì)提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。本設(shè)計(jì)地質(zhì)部分文字?jǐn)⑹銮宄?，?chǔ)量級(jí)別較低，為（333） ，這樣在礦床開拓時(shí)要加強(qiáng)地質(zhì)探礦工作，結(jié)合采礦工作進(jìn)行穿脈和天井探采工作，以保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。4 采礦該礦的兩條礦體因?yàn)榈乇砺额^已經(jīng)采用露采方式采出，所以設(shè)計(jì)確定360350m 水平間為預(yù)留頂柱，以保護(hù)上部采空區(qū)。本次設(shè)計(jì)開采 4 號(hào)和 41 號(hào)礦體，由一套開拓系統(tǒng)完成。該開拓系統(tǒng)包括一新鑿豎井、一新鑿斜井（人行通風(fēng)井） ，共同構(gòu)成的開拓系統(tǒng)。豎井布置在礦體下盤東南部移動(dòng)界線外 25m，斜井布置在礦體下盤北端部移動(dòng)界線以外。 礦區(qū)開采范圍依據(jù) XX 縣同達(dá)鐵選有限責(zé)任公司采礦許可證中劃定的同達(dá)鐵礦 4 號(hào)礦區(qū)范圍由 10 個(gè)拐點(diǎn)組成，礦區(qū)面積 ，各拐點(diǎn)坐標(biāo)見表 。 表 礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)表 坐標(biāo)拐點(diǎn)號(hào)X Y1 4599650 415831002 4599650 415837003 4598960 415841904 4598850 415840105 4597950 415846106 4597260 415846107 4597260 415844108 4597950 415844007 4599120 415836208 4599250 41583090開采深度：270m610m 礦山規(guī)模及工作制度 礦山規(guī)模根據(jù) XX 縣同達(dá)鐵選有限責(zé)任公司的委托，考慮礦山實(shí)際開采狀況，設(shè)計(jì)該礦山生產(chǎn)規(guī)模為 10 萬(wàn) t/a。 生產(chǎn)能力驗(yàn)證 按可能布置的礦塊數(shù)驗(yàn)證按可布置礦塊數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)能力驗(yàn)證公式為： 2()AanKd????式中：A—礦井生產(chǎn)能力，萬(wàn)噸/年；a單個(gè)礦塊日生產(chǎn)能力，噸/日；n同時(shí)回采礦塊數(shù)；A2—掘進(jìn)工作面日生產(chǎn)能力，噸/日；K—不均衡系數(shù)，K=～；d—設(shè)計(jì)年工作天數(shù)。A=（1503+）300 = 萬(wàn) t。經(jīng)計(jì)算，該礦可達(dá)到年產(chǎn) 10 萬(wàn) t 的生產(chǎn)能力。 按經(jīng)濟(jì)合理服務(wù)年限驗(yàn)證本次設(shè)計(jì)利用的地質(zhì)儲(chǔ)量為 35 萬(wàn) t。按經(jīng)濟(jì)合理服務(wù)年限進(jìn)行生產(chǎn)能力驗(yàn)證公式為： (1)QTA?????式中：T：礦井服務(wù)年限（年） Q：礦井設(shè)計(jì)利用儲(chǔ)量（萬(wàn) t） α：礦石回采率（取 85％） A：礦井生產(chǎn)能力（萬(wàn) t/年） γ：礦石貧化率（取 15％）()T???＝ 年經(jīng)計(jì)算礦山服務(wù)年限為 年（因該礦山為鐵選聯(lián)合企業(yè)，考慮到選礦廠的生產(chǎn)能力及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，所以該礦生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)較大） 。 礦山工作制度 礦山采用連續(xù)工作制，年工作 300 天，每天三班作業(yè)，每班 8h。 礦床開拓 開拓系統(tǒng)選擇根據(jù)礦山提供的相關(guān)資料和實(shí)地調(diào)查確認(rèn)以及礦主委托，本次設(shè)計(jì)礦體開采采用豎井、斜井聯(lián)合開拓。 開拓運(yùn)輸系統(tǒng)該區(qū)工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，巖石力學(xué)強(qiáng)度較大，完整的塊狀巖石單軸抗壓強(qiáng)度在 120Mpa 以上，屬極硬巖石，只是由于風(fēng)化作用及構(gòu)造應(yīng)力作用形成了節(jié)理裂隙，尤其淺部受風(fēng)化作用形成的風(fēng)化帶，力學(xué)強(qiáng)度會(huì)有所下降，向深部風(fēng)化強(qiáng)度漸弱。在礦體下盤南東端附近新掘進(jìn)一矩形豎井做主豎井，為罐籠井，井筒斷面為 ，井筒全長(zhǎng)為 110m（含井底水窩） 。井筒中心坐標(biāo)：X=，Y＝，井口高程 Z＝370m。井筒內(nèi)設(shè)梯子間、管子間，作為安全出口。主井安裝 Φ1600mm 的雙卷筒雙繩纏繞式提升機(jī)一臺(tái)，采用罐籠提升采出的礦石和廢石等。主井位于巖石移動(dòng)界線以外 25m。在礦體下盤北東端巖石移動(dòng)界線以外新掘一斜井，斜井?dāng)嗝?2m2m，傾角 70176。，斜井全長(zhǎng)為 150m。井口底板中心坐標(biāo)：X=，Y＝，井口高程 Z＝410m。斜井掘至 270m 水平。斜井安裝梯子，作為第二安全出口和回風(fēng)井。 地表移動(dòng)界線設(shè)計(jì)根據(jù)礦體的賦存條件、采用的采礦方法，參照類似礦山的開采實(shí)踐，并且本次設(shè)計(jì)礦體頂、底板圍巖穩(wěn)固，無(wú)大型構(gòu)造和破碎帶，節(jié)理裂隙不發(fā)育，圍巖較堅(jiān)硬，故確定開采移動(dòng)范圍按：上盤巖石移動(dòng)角為 65176。；下盤巖石移動(dòng)角為 63176。；端部巖石移動(dòng)角為 65176。；第四系沉積層移動(dòng)角為 45176。據(jù)此確定開采巖石移動(dòng)范圍見 XX 縣同達(dá)鐵礦 4 礦區(qū) 4 號(hào)礦體總平面圖。 開采順序該礦開采 4 號(hào)、41 號(hào)礦體，水平方向采用后退式開采，即由礦體端部礦塊開采回采，先采 4 號(hào)礦體，后采 41 號(hào)礦體，垂直方向先采上部中段，后采下部中段。礦塊內(nèi)從中央向兩側(cè)后退式開采。 基建工程量礦山基建工程量按投產(chǎn)時(shí)應(yīng)保有的生產(chǎn)準(zhǔn)備礦量和應(yīng)達(dá)到的礦山生產(chǎn)能力確定，主要包括主井、斜井、310m 水平運(yùn)輸巷、350m 水平回風(fēng)巷、石門、水倉(cāng)等，基建總長(zhǎng)度 3638m，總工程量 17146m3，詳見表 。 表 礦山主要井巷工程量、斷面、單價(jià)一覽表礦井名稱 斷面 長(zhǎng)度 體積 單價(jià) 總額單位 m2 m m3 元/m3 萬(wàn)元提升豎井 110 670 600 斜井 4 150 600 200 12310m 水平石門 35 276 200 310m 水平沿脈巷道 328 1962 200 350m 水平石門 30 114 200 350m 水平回風(fēng)巷道 328 1246 200 25水倉(cāng) 80 290 泵房 7 15 105 350 合計(jì) 5053 采礦方法 采礦方法的選擇根據(jù)開采技術(shù)條件、年產(chǎn)量等因素，設(shè)計(jì)選用階段礦房法（4 號(hào)礦體）和淺孔留礦法開采（41 號(hào)礦體） 。350360m 水平間的保安礦柱，待地下開采后期再視具體情況決定是否回收，如回收前應(yīng)制定切實(shí)可行的安全措施。 采場(chǎng)構(gòu)成要素及回采工藝階段礦房法：根據(jù) 4 號(hào)礦體產(chǎn)狀和地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)確定礦塊按走向布置，階段高度40m，礦房長(zhǎng)度 50～55m，寬度為礦體水平厚度 13m，分段高度 10m。礦柱尺寸分別為：頂柱 4m，底柱 6m，間柱 6m。詳細(xì)布置可參見采礦方法標(biāo)準(zhǔn)圖一。采準(zhǔn)與切割：階段運(yùn)輸平巷布置在礦體的下盤。當(dāng)階段運(yùn)輸平巷掘完后，在礦塊的兩端和礦體中間沿礦體傾向掘人行通風(fēng)天井，天井上口與上中段回風(fēng)巷道連通，天井下口與階段運(yùn)輸巷道連通。沿礦塊天井分別鑿分段鑿巖巷道。沿礦體走向，在礦塊內(nèi)每隔 14m 掘一條穿脈運(yùn)輸平巷，每個(gè)礦塊內(nèi)共掘 3 條穿脈運(yùn)輸平巷，在穿脈巷道內(nèi)向兩側(cè)掘出礦巷道，出礦巷道間距為 6m～7m，兩側(cè)裝礦巷道相互交錯(cuò)。由出礦巷道向上掘漏斗，掘拉底平巷和切割天井。鑿巖工作：落礦是在分段鑿巖巷道內(nèi)，采用 YGZ90 型鑿巖機(jī)配 TJ25 型鑿巖臺(tái)架鑿巖，向上鑿扇形孔。鑿人行通風(fēng)天井采用 YSP45 型鑿巖機(jī)，其余鑿巖工作采用7655 型鑿巖機(jī)。回采工作：沿礦房長(zhǎng)度從礦房中央向兩側(cè)后退式回采，采礦工作線呈直線形，采用 型裝運(yùn)機(jī)進(jìn)行出礦。經(jīng)計(jì)算，標(biāo)準(zhǔn)礦塊的千噸采準(zhǔn)比為：34m/千 t。根據(jù)類似礦山統(tǒng)計(jì)資料，礦石損失率為 15%，廢石混入率為 15%。淺孔留礦法：根據(jù) 41 號(hào)礦體產(chǎn)狀和地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)確定礦塊按走向布置，礦塊要素：中段高度 40m，礦塊長(zhǎng)度 30～40m，間柱 6m，頂柱 4m，不留底柱,天井布置在礦房?jī)蓚?cè)沿礦體下盤脈內(nèi)（間柱內(nèi)） ，天井與礦塊的間柱為 2m，沿天井每隔 5m掘聯(lián)絡(luò)道，規(guī)格為 。礦體可布置 2 個(gè)礦塊，以采準(zhǔn)天井劃分礦塊。礦塊的天井可設(shè)在巖石中。采準(zhǔn)和切割：在下盤脈外掘進(jìn)階段運(yùn)輸巷道。各階段運(yùn)輸巷道之間有通風(fēng)行人天井相通，從階段運(yùn)輸巷道每隔 6m 掘一裝礦進(jìn)路到達(dá)礦體，拉底巷道高，寬度等于礦體厚度（但不小于 ） 。以拉底巷道為自由面，形成拉底空間，打向上或水平淺孔，爆破后站在礦堆上，再向上打孔，分層崩落礦石。回采：采用分層回采，分層高度 2 米?；夭晒ぷ髅娑酁樘菪尾贾茫捎蒙舷蜩弾r或水平鑿巖。采用 7655 型淺孔鑿巖機(jī)，孔深 ～2m，孔徑 38mm。爆破后出礦 30%左右，使礦房?jī)?nèi)暫留礦與回采工作面之間留有 2m 左右空間。大量放礦：礦塊采完后，礦房可以進(jìn)行大量放礦工作。應(yīng)考慮全礦供礦的需要，及時(shí)調(diào)整各礦塊的出礦，合理進(jìn)行配礦。根據(jù)類似礦山統(tǒng)計(jì)資料，礦石損失率為 10%，廢石混入率為 15%。 礦井通風(fēng)與防塵 通風(fēng)系統(tǒng)選擇根據(jù)礦山開拓系統(tǒng)，設(shè)計(jì)對(duì)采用側(cè)翼抽出式通風(fēng)系統(tǒng)。新鮮風(fēng)流由主豎井進(jìn)入運(yùn)輸平巷，再經(jīng)天井進(jìn)入采場(chǎng)工作面，沖洗工作面后，污風(fēng)由回風(fēng)天井匯入回風(fēng)巷，經(jīng)斜井（風(fēng)井）排至地表。 礦井風(fēng)量及風(fēng)阻計(jì)算 礦井風(fēng)量計(jì)算按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算礦井需風(fēng)量，礦井均按 30 人計(jì)算，供風(fēng)量不少于 4m3/(min人)，計(jì)算風(fēng)量為 120m3/min。按排塵風(fēng)速計(jì)算，礦井為，詳見表 。井下無(wú)柴油設(shè)備，不做計(jì)算。上述計(jì)算取最大值，取按排塵風(fēng)速計(jì)算值 ，作為礦井總需風(fēng)量。 礦井負(fù)壓計(jì)算礦井需風(fēng)量均為 ，按此風(fēng)量計(jì)算通風(fēng)阻力最大的豎井與回風(fēng)斜井間礦井的負(fù)壓 ，詳見表 。 局部通風(fēng)在礦井生產(chǎn)期間，使用局扇加強(qiáng)和輔助通風(fēng)地點(diǎn)有：開拓、探礦、巷道掘進(jìn)工作面、采準(zhǔn)切割工作面以及其他需要臨時(shí)加強(qiáng)通風(fēng)的地點(diǎn)。設(shè)計(jì)選用了 型局扇 4 臺(tái)，其功率為 3KW，用于加強(qiáng)輔助通風(fēng)。 礦井主要通風(fēng)裝置根據(jù)采礦提出的條件，在計(jì)算礦井需風(fēng)量和負(fù)壓的基礎(chǔ)上，再考慮了礦井夏季自然風(fēng)壓損失，扇風(fēng)機(jī)裝置的漏風(fēng)及壓力損失。礦井采取 型扇風(fēng)機(jī)，電機(jī)為 Y180L6 型，功率為 15KW，新型節(jié)能軸流式風(fēng)機(jī) 1 臺(tái)，安裝在回風(fēng)井（斜井）出口處。 礦井風(fēng)速核定根據(jù)礦井設(shè)計(jì)井巷和計(jì)算需風(fēng)量，對(duì)用風(fēng)地點(diǎn)進(jìn)行風(fēng)速核定，均符合《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》第 條和第 條的規(guī)定。其中采場(chǎng)風(fēng)速在 。詳見風(fēng)阻計(jì)算中的風(fēng)速欄。礦井安全出口風(fēng)速校驗(yàn)：風(fēng)井最大風(fēng)速為 ，符合要求。表 按排塵速度計(jì)算礦井風(fēng)量表序號(hào) 工作面名稱用風(fēng)點(diǎn)數(shù)量（個(gè)）單位耗風(fēng)量（m 3/S）總需風(fēng)量（m 3/S）備注1 采礦鑿巖 3 2 6 3 臺(tái)鑿巖機(jī)2 放礦點(diǎn) 3 2 63 掘進(jìn)鑿巖 2 3 2 臺(tái)鑿巖機(jī)小計(jì) 15風(fēng)量備用系數(shù)合計(jì) 表 風(fēng)阻計(jì)算表 序號(hào)井巷名 稱支護(hù)類型摩擦阻力系數(shù)α井巷長(zhǎng) L（m）井巷周長(zhǎng) P（m）通風(fēng)斷面 S（m 2）S3風(fēng)阻 3LPRα?風(fēng)量 Q （m 3/s） Q2井巷負(fù)壓 Pa風(fēng)速（m/s）1 主豎井 砼 36103 110 5 2 井底石門 無(wú)支護(hù) 13103 40 3 入風(fēng)巷 無(wú)支護(hù) 13103 40 9 81 4 入風(fēng)天井 木支護(hù) 15103 40 8 4 64 6 36 5 回采工作面 無(wú)支護(hù) 35103 100 14 10 1000 5 25 6 回風(fēng)天井 無(wú)支護(hù) 15103 50 8 4 64 6 36 7 回風(fēng)巷道 無(wú)支護(hù) 13103 50 8 64 8 回風(fēng)斜井 無(wú)支護(hù) 16103 150 8 4 64 小計(jì) 局部阻力系數(shù) 合計(jì) 5 礦山機(jī)械 礦井運(yùn)輸與提升、平巷運(yùn)輸依據(jù)開拓系統(tǒng)及采礦方法，平巷運(yùn)輸采用人推礦車運(yùn)輸方案。礦車選用 側(cè)翻式礦車，載重 1150kg，自重 590kg。采用有軌運(yùn)輸，選擇 600mm 窄軌，鋼軌采用 11Kg/m，木質(zhì)軌枕。礦車數(shù)量為 15 輛，12 輛使用，3 臺(tái)備用。 礦井提升根據(jù)開拓方式，本次設(shè)計(jì)提升系統(tǒng)為豎井，采用雙罐籠提升方式，設(shè)計(jì)年提升能力 10 萬(wàn)噸。豎井提升計(jì)算：礦井主要基本參數(shù)井筒標(biāo)高：井口+370m，井底+270m；提升方式：雙繩纏繞式提升；運(yùn)輸設(shè)備：（6） ；礦石松散容重：；年工作天數(shù)：300 天；小時(shí)提升量 srsbCAt???=（100000）/（3003）=式中：A s小時(shí)提升量；C—產(chǎn)量不均系數(shù)；A設(shè)計(jì)年提升量；tr—年工作日數(shù)；tb—日工作班數(shù)；ts—班工作小時(shí)數(shù)。小時(shí)提升次數(shù) 603/()snT????次式中：n s—小時(shí)提升次數(shù)；T次全提升運(yùn)行時(shí)間，秒；θ—運(yùn)礦車、送上下井人員進(jìn)出罐籠停歇時(shí)間，秒。每米鋼絲繩重量 ???????。式中：P s每米鋼絲繩重量，kg/m；Qd—鋼絲繩終端懸掛重量；Qd = Qk + Qs + Q=++=； Qk—礦車自重，t；Qs—罐籠自重，t；Q—有效載重。t；m—鋼絲繩安全系數(shù)，；σ—鋼絲繩抗拉強(qiáng)度，155000Pa；H0—鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度，m。選擇鋼絲繩 6T（25）+77，直徑為 23mm，鋼絲繩自重，鋼絲破斷拉力總和 337500N。驗(yàn)算鋼絲繩安全系數(shù) 0375039。 ()().8pasQmPHg???????式中：m’—安全系數(shù)；Qp—鋼絲繩破斷拉力總和，N；Ps—每米鋼絲繩重，kg/m；H0—鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度，m；g—重力加速度。所選鋼絲繩符合安全規(guī)程要求。選擇卷筒寬度天輪：d j=80d0=6023=1380mm；取 dj=1600mm。2102()((3)( m?????????式中：n m—留在卷筒上摩擦圈數(shù)，3 圈；?鋼絲繩兩圈間間隙，取 2mm。鋼絲繩最大靜張力差 0()()??????式中：F