【文章內(nèi)容簡介】 礦體的地表控制工程和部分鉆孔工程都作了交代，對礦體的地質(zhì)特征作了說明，為本次設計提供了設計依據(jù)。本設計地質(zhì)部分文字敘述清楚，儲量級別較低，為（333） ，這樣在礦床開拓時要加強地質(zhì)探礦工作，結(jié)合采礦工作進行穿脈和天井探采工作，以保證生產(chǎn)的正常進行。4 采礦該礦的兩條礦體因為地表露頭已經(jīng)采用露采方式采出，所以設計確定360350m 水平間為預留頂柱，以保護上部采空區(qū)。本次設計開采 4 號和 41 號礦體，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界線外 25m，斜井布置在礦體下盤北端部移動界線以外。 礦區(qū)開采范圍依據(jù) XX 縣同達鐵選有限責任公司采礦許可證中劃定的同達鐵礦 4 號礦區(qū)范圍由 10 個拐點組成，礦區(qū)面積 ，各拐點坐標見表 。 表 礦區(qū)范圍拐點坐標表 坐標拐點號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 縣同達鐵選有限責任公司的委托，考慮礦山實際開采狀況，設計該礦山生產(chǎn)規(guī)模為 10 萬 t/a。 生產(chǎn)能力驗證 按可能布置的礦塊數(shù)驗證按可布置礦塊數(shù)進行生產(chǎn)能力驗證公式為： 2()AanKd????式中：A—礦井生產(chǎn)能力，萬噸/年；a單個礦塊日生產(chǎn)能力，噸/日；n同時回采礦塊數(shù)；A2—掘進工作面日生產(chǎn)能力，噸/日；K—不均衡系數(shù)，K=～；d—設計年工作天數(shù)。A=（1503+）300 = 萬 t。經(jīng)計算，該礦可達到年產(chǎn) 10 萬 t 的生產(chǎn)能力。 按經(jīng)濟合理服務年限驗證本次設計利用的地質(zhì)儲量為 35 萬 t。按經(jīng)濟合理服務年限進行生產(chǎn)能力驗證公式為： (1)QTA?????式中：T：礦井服務年限（年） Q：礦井設計利用儲量（萬 t） α：礦石回采率（取 85％） A：礦井生產(chǎn)能力（萬 t/年） γ：礦石貧化率（取 15％）()T???＝ 年經(jīng)計算礦山服務年限為 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)濟效益，所以該礦生產(chǎn)規(guī)模設計較大） 。 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)礦山提供的相關資料和實地調(diào)查確認以及礦主委托，本次設計礦體開采采用豎井、斜井聯(lián)合開拓。 開拓運輸系統(tǒng)該區(qū)工程地質(zhì)條件簡單，巖石力學強度較大，完整的塊狀巖石單軸抗壓強度在 120Mpa 以上，屬極硬巖石，只是由于風化作用及構(gòu)造應力作用形成了節(jié)理裂隙，尤其淺部受風化作用形成的風化帶，力學強度會有所下降，向深部風化強度漸弱。在礦體下盤南東端附近新掘進一矩形豎井做主豎井，為罐籠井，井筒斷面為 ，井筒全長為 110m（含井底水窩） 。井筒中心坐標：X=，Y＝，井口高程 Z＝370m。井筒內(nèi)設梯子間、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一臺，采用罐籠提升采出的礦石和廢石等。主井位于巖石移動界線以外 25m。在礦體下盤北東端巖石移動界線以外新掘一斜井，斜井斷面 2m2m，傾角 70176。，斜井全長為 150m。井口底板中心坐標：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井。 地表移動界線設計根據(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踐，并且本次設計礦體頂、底板圍巖穩(wěn)固，無大型構(gòu)造和破碎帶，節(jié)理裂隙不發(fā)育，圍巖較堅硬，故確定開采移動范圍按：上盤巖石移動角為 65176。；下盤巖石移動角為 63176。；端部巖石移動角為 65176。；第四系沉積層移動角為 45176。據(jù)此確定開采巖石移動范圍見 XX 縣同達鐵礦 4 礦區(qū) 4 號礦體總平面圖。 開采順序該礦開采 4 號、41 號礦體，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 號礦體，后采 41 號礦體，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)時應保有的生產(chǎn)準備礦量和應達到的礦山生產(chǎn)能力確定，主要包括主井、斜井、310m 水平運輸巷、350m 水平回風巷、石門、水倉等，基建總長度 3638m，總工程量 17146m3，詳見表 。 表 礦山主要井巷工程量、斷面、單價一覽表礦井名稱 斷面 長度 體積 單價 總額單位 m2 m m3 元/m3 萬元提升豎井 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 水平回風巷道 328 1246 200 25水倉 80 290 泵房 7 15 105 350 合計 5053 采礦方法 采礦方法的選擇根據(jù)開采技術條件、年產(chǎn)量等因素，設計選用階段礦房法（4 號礦體）和淺孔留礦法開采（41 號礦體） 。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，如回收前應制定切實可行的安全措施。 采場構(gòu)成要素及回采工藝階段礦房法：根據(jù) 4 號礦體產(chǎn)狀和地質(zhì)條件，設計確定礦塊按走向布置，階段高度40m，礦房長度 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。詳細布置可參見采礦方法標準圖一。采準與切割：階段運輸平巷布置在礦體的下盤。當階段運輸平巷掘完后，在礦塊的兩端和礦體中間沿礦體傾向掘人行通風天井，天井上口與上中段回風巷道連通，天井下口與階段運輸巷道連通。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 掘一條穿脈運輸平巷，每個礦塊內(nèi)共掘 3 條穿脈運輸平巷，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。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 型鑿巖機配 TJ25 型鑿巖臺架鑿巖，向上鑿扇形孔。鑿人行通風天井采用 YSP45 型鑿巖機，其余鑿巖工作采用7655 型鑿巖機。回采工作：沿礦房長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 型裝運機進行出礦。經(jīng)計算，標準礦塊的千噸采準比為：34m/千 t。根據(jù)類似礦山統(tǒng)計資料，礦石損失率為 15%，廢石混入率為 15%。淺孔留礦法：根據(jù) 41 號礦體產(chǎn)狀和地質(zhì)條件，設計確定礦塊按走向布置，礦塊要素：中段高度 40m，礦塊長度 30～40m，間柱 6m，頂柱 4m，不留底柱,天井布置在礦房兩側(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)絡道，規(guī)格為 。礦體可布置 2 個礦塊，以采準天井劃分礦塊。礦塊的天井可設在巖石中。采準和切割：在下盤脈外掘進階段運輸巷道。各階段運輸巷道之間有通風行人天井相通，從階段運輸巷道每隔 6m 掘一裝礦進路到達礦體，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?；夭桑翰捎梅謱踊夭?，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，孔深 ～2m，孔徑 38mm。爆破后出礦 30%左右，使礦房內(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，礦房可以進行大量放礦工作。應考慮全礦供礦的需要，及時調(diào)整各礦塊的出礦，合理進行配礦。根據(jù)類似礦山統(tǒng)計資料，礦石損失率為 10%，廢石混入率為 15%。 礦井通風與防塵 通風系統(tǒng)選擇根據(jù)礦山開拓系統(tǒng)，設計對采用側(cè)翼抽出式通風系統(tǒng)。新鮮風流由主豎井進入運輸平巷，再經(jīng)天井進入采場工作面，沖洗工作面后，污風由回風天井匯入回風巷，經(jīng)斜井（風井）排至地表。 礦井風量及風阻計算 礦井風量計算按井下同時工作的最多人數(shù)計算礦井需風量，礦井均按 30 人計算，供風量不少于 4m3/(min人)，計算風量為 120m3/min。按排塵風速計算，礦井為，詳見表 。井下無柴油設備，不做計算。上述計算取最大值，取按排塵風速計算值 ，作為礦井總需風量。 礦井負壓計算礦井需風量均為 ，按此風量計算通風阻力最大的豎井與回風斜井間礦井的負壓 ，詳見表 。 局部通風在礦井生產(chǎn)期間，使用局扇加強和輔助通風地點有：開拓、探礦、巷道掘進工作面、采準切割工作面以及其他需要臨時加強通風的地點。設計選用了 型局扇 4 臺，其功率為 3KW，用于加強輔助通風。 礦井主要通風裝置根據(jù)采礦提出的條件，在計算礦井需風量和負壓的基礎上，再考慮了礦井夏季自然風壓損失，扇風機裝置的漏風及壓力損失。礦井采取 型扇風機，電機為 Y180L6 型，功率為 15KW，新型節(jié)能軸流式風機 1 臺，安裝在回風井（斜井）出口處。 礦井風速核定根據(jù)礦井設計井巷和計算需風量，對用風地點進行風速核定，均符合《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》第 條和第 條的規(guī)定。其中采場風速在 。詳見風阻計算中的風速欄。礦井安全出口風速校驗：風井最大風速為 ，符合要求。表 按排塵速度計算礦井風量表序號 工作面名稱用風點數(shù)量（個）單位耗風量（m 3/S）總需風量（m 3/S）備注1 采礦鑿巖 3 2 6 3 臺鑿巖機2 放礦點 3 2 63 掘進鑿巖 2 3 2 臺鑿巖機小計 15風量備用系數(shù)合計 表 風阻計算表 序號井巷名 稱支護類型摩擦阻力系數(shù)α井巷長 L（m）井巷周長 P（m）通風斷面 S（m 2）S3風阻 3LPRα?風量 Q （m 3/s） Q2井巷負壓 Pa風速（m/s）1 主豎井 砼 36103 110 5 2 井底石門 無支護 13103 40 3 入風巷 無支護 13103 40 9 81 4 入風天井 木支護 15103 40 8 4 64 6 36 5 回采工作面 無支護 35103 100 14 10 1000 5 25 6 回風天井 無支護 15103 50 8 4 64 6 36 7 回風巷道 無支護 13103 50 8 64 8 回風斜井 無支護 16103 150 8 4 64 小計 局部阻力系數(shù) 合計 5 礦山機械 礦井運輸與提升、平巷運輸依據(jù)開拓系統(tǒng)及采礦方法，平巷運輸采用人推礦車運輸方案。礦車選用 側(cè)翻式礦車，載重 1150kg，自重 590kg。采用有軌運輸，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 臺備用。 礦井提升根據(jù)開拓方式，本次設計提升系統(tǒng)為豎井，采用雙罐籠提升方式，設計年提升能力 10 萬噸。豎井提升計算：礦井主要基本參數(shù)井筒標高：井口+370m，井底+270m；提升方式：雙繩纏繞式提升；運輸設備：（6） ；礦石松散容重：；年工作天數(shù)：300 天；小時提升量 srsbCAt???=（100000）/（3003）=式中：A s小時提升量；C—產(chǎn)量不均系數(shù)；A設計年提升量；tr—年工作日數(shù)；tb—日工作班數(shù)；ts—班工作小時數(shù)。小時提升次數(shù) 603/()snT????次式中：n s—小時提升次數(shù)；T次全提升運行時間，秒；θ—運礦車、送上下井人員進出罐籠停歇時間，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—鋼絲繩抗拉強度，155000Pa；H0—鋼絲繩懸垂長度，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