【文章內(nèi)容簡介】 開采也不會誘發(fā)地震?？傊瑢淼V山建設(shè)及生產(chǎn)過程中對環(huán)境的不良影響，主要表現(xiàn)為廢石堆放、粉塵及噪聲污染，局部產(chǎn)生地面塌陷或地面沉降，局部植被受破壞和自然景觀的改變。因此礦山開采時，對各種不良的地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境影響需采取應(yīng)對措施。嚴(yán)格按照設(shè)計預(yù)留保安礦柱，節(jié)理裂隙發(fā)育處及斷裂帶必須進(jìn)行工程加固，以避免出現(xiàn)大的塌陷事故。發(fā)現(xiàn)地表塌陷坑應(yīng)及時回填，以防積水對井下開采活動造成災(zāi)害。增設(shè)圍欄、警示標(biāo)識等保護(hù)設(shè)施，嚴(yán)禁人員進(jìn)入地表崩落區(qū)。必要時，建立地表變形及礦體頂板巖石變形位移的監(jiān)測系統(tǒng)，隨時觀測，及時采取相應(yīng)措施。井下廢石按規(guī)劃位置進(jìn)行合理堆放，并做好排土場防洪設(shè)施。有條件時采用廢石充填采空區(qū)，以減少廢石場占地。 特殊災(zāi)害對開采安全的影響 根據(jù)《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》，礦區(qū)地震動峰值加速度 （g）為 。，主要建筑物選擇建在巖體穩(wěn)定性好的地段。礦區(qū)內(nèi)高于15m的建、構(gòu)筑物均按照國家有關(guān)規(guī)定設(shè)置防直擊雷保護(hù)裝置，并采取防止高壓電位從各種管線傳入的措施。暴雨對井下作業(yè)影響較大，因此雨季生產(chǎn)注意做好防洪、排水工作。埋設(shè)地下管道要考慮最大凍土深度，防止凍管。井口設(shè)采暖爐，加熱空氣以防止井筒結(jié)冰。地表高位水池采用泡沫混凝土等保溫材料，以防止凍裂。保溫材料厚度不小于50mm，水池的混凝土墻外采用黃土進(jìn)行覆蓋，覆蓋層厚度不小于500mm。4 礦床開采安全可靠性分析 開拓系統(tǒng)現(xiàn)有工程一采區(qū)內(nèi)現(xiàn)有探礦平硐PD1（盲斜井）一條、探礦豎井SJ SJ SJ SJ4四條。現(xiàn)有平硐PD1位于礦區(qū)東南部，平硐（盲斜井），盲斜井井筒傾角5186。，斜長80m。目前巷道完好，可以利用?，F(xiàn)有探礦豎井SJ1位于P6線附近，井深50m。目前井筒完好，可以利用。SJ SJ SJ4探礦豎井位于礦體上盤，且在巖石移動范圍之內(nèi)，存在安全隱患，本次設(shè)計廢棄不用，要求廢棄的探礦豎井井口采用混凝土墻永久封閉。設(shè)計開拓方案據(jù)礦體賦存特征、礦床開采技術(shù)條件及現(xiàn)有主要井巷工程，經(jīng)方案論證比較，確定一采區(qū)采用平硐（盲斜井）—豎井開拓方式，F(xiàn)eFe5號礦體聯(lián)合布置開拓工程如下：設(shè)計主平硐開采Fe4號礦體1350m中段，硐口中心坐標(biāo)：X=4418031，Y=36408349， Z=1356m；，為主運輸通道和行人安全出口。設(shè)計主井布置在P4P5線之間，井口中心坐標(biāo)：X=4418321，Y＝36407973，Z＝1356m。井底標(biāo)高1210m，，作為主提升井，擔(dān)負(fù)提升礦石、廢石的任務(wù)。利用現(xiàn)有探礦豎井SJ1作為副井，主要服務(wù)于1350m及以下中段。井口中心坐標(biāo)：X=4418495，Y=36407809，Z＝1328m。，井底標(biāo)高1210m。裝備2單層罐籠，作為輔助提升井，擔(dān)負(fù)運送人員、材料、設(shè)備的任務(wù)。井筒安裝梯子間作為安全出口，梯子間與提升間用金屬防護(hù)網(wǎng)完全隔開。設(shè)計北回風(fēng)井布置在P8線附近，井口中心坐標(biāo)：X=4418709，Y＝36407606，Z＝1325m。井底標(biāo)高1310m，井筒安裝梯子間，兼作行人安全出口。利用現(xiàn)有平硐PD1作為南部回風(fēng)平硐，硐口中心坐標(biāo)：X=4418198，Y=36408223， Z=1350m；，盲斜井井筒傾角5186。，斜長80m，井底標(biāo)高1350m。設(shè)計1350m、1310m、1270m、1230m四個采礦中段，中段高度40m。各中段利用邊界行人通風(fēng)井相互貫通，并通達(dá)地表安全出口，形成完整的開拓、通風(fēng)系統(tǒng)。主井筒位于巖石移動范圍20m之外，施工地段工程地質(zhì)條件良好，沒有斷層破碎帶不良地質(zhì)構(gòu)造。由于現(xiàn)有副井位于礦體上盤且在巖石移動范圍之內(nèi)，為保護(hù)井筒安全，設(shè)計井筒周圍留20m礦柱不采，傾向方向按上下盤圍巖巖石移動角進(jìn)行圈定。在Fe5號礦體上部沿礦體走向自西北向東南依次形成5個采坑，各采坑大小分別約為4418m、7426m、77030m、11020m、18020m，深度1015m。為防止地表水進(jìn)入井下和1350m首采中段安全開采，設(shè)計預(yù)留不小于20m安全頂柱。設(shè)計副井、北風(fēng)井、主平硐和回風(fēng)平硐為一采區(qū)通向地表的四個安全出口，豎井和北風(fēng)井均設(shè)梯子間，平硐內(nèi)設(shè)行人通道。主井、北風(fēng)井和平硐之間的安全出口距離均均大于30m，符合安全規(guī)程規(guī)定。整個井下各中段都設(shè)計有兩個以上安全出口，滿足安全要求。所選用的采礦方法每個礦塊均設(shè)計有兩個行人天井通達(dá)采場，同樣滿足出口要求。設(shè)計中段高度3040m。各中段利用邊界行人通風(fēng)井相互貫通，并通達(dá)地表安全出口，形成完整的開拓、通風(fēng)系統(tǒng)。綜上所述，設(shè)計的開拓系統(tǒng)是安全可靠的 采礦方法礦床總體開采順序：先上盤礦體后下盤礦體，自上而下順序開采，從礦體邊界向中央后退式開采。首采Fe5號礦體的1350m中段。礦區(qū)的磁鐵礦體形態(tài)簡單，呈層狀、似層狀或透鏡體，屬急傾斜薄礦體。礦區(qū)水文地質(zhì)條件和工程地質(zhì)條件簡單。因此根據(jù)礦體賦存特征、礦床開采技術(shù)條件，參照國內(nèi)類似冶金礦山的生產(chǎn)情況，確定采用淺孔留礦法作為主要開采方法。以下主要論述淺孔留礦法采礦工藝。設(shè)計采場結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：礦塊走向長度：50m 礦塊垂高：3040m間柱寬度：68m 頂柱：35m底柱：5m 漏斗間距：57m 天井聯(lián)絡(luò)巷間距：4m 根據(jù)巖體力學(xué)理論，淺孔留礦法主要依賴采場頂板自撐能力和礦柱支撐維持采場空間的穩(wěn)定。因此采場暴露面積的大小及礦柱尺寸的選取成為影響采場穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。本次設(shè)計根據(jù)礦山實際生產(chǎn)情況和礦巖物理力學(xué)條件，設(shè)計礦塊間柱寬度68m，頂柱高35m，底柱高5m，均能有效的支撐頂?shù)装鍑鷰r，保證回采期間采場的穩(wěn)定性。在構(gòu)造破碎帶地段則應(yīng)采用錨噴等臨時支護(hù)措施，確保采場作業(yè)的安全。但需注意，采場暴露面時間不能過長，建議加大開采強度，快采快退。 采空區(qū)處理該區(qū)地表允許陷落，采用深孔或藥室大爆破強制崩落頂板圍巖充填采空區(qū)，采場在大量放礦前施工上盤繞道和上盤預(yù)留炮孔，大量放礦結(jié)束后即開始采空區(qū)處理。首先在采空區(qū)處理時形成20m(或不得小于空場總體積的30%)厚的廢石墊層，并使采空區(qū)與大氣貫通，以避免采空區(qū)圍巖大量冒落時空氣沖擊波對井下人員、構(gòu)筑物及設(shè)備等造成損傷或破壞。然后實施爆破強制崩落頂板圍巖充填采空區(qū)?？諈^(qū)管理應(yīng)采取如下防范措施：采場結(jié)束后，封閉通往空區(qū)的中段進(jìn)路并砌筑300500mm厚度的混凝土隔墻。礦房礦柱回收完畢后，封閉采空區(qū)。頂板圍巖逐漸離層自然冒落充填采空區(qū)，對頂板堅硬的空場，可采取強制崩落的方法充填采空區(qū)。礦山必須加強地壓管理，配備專職人員及相應(yīng)設(shè)備，儀器進(jìn)行監(jiān)測。必須嚴(yán)格按設(shè)計進(jìn)行回采，不準(zhǔn)損壞礦柱和護(hù)頂?shù)V柱，發(fā)現(xiàn)礦柱損壞，必須及時支護(hù)和加固。每次爆破后，必須詳細(xì)檢查和處理頂板和兩幫，采場頂板應(yīng)保持平整。采場回采必須實行強化開采，大量放礦時，嚴(yán)禁人員進(jìn)入采場，采礦結(jié)束后，嚴(yán)密封閉全部通路。盡可能利用通往地面的天井放出氣流，以減緩圍巖冒落對生產(chǎn)區(qū)產(chǎn)生的沖擊力。地壓活動異常的采場和主要巷道，必須及時采取防護(hù)措施。凡危及人員安全的廢舊通道、井巷、采空區(qū)、塌陷區(qū)等，均要設(shè)置警示標(biāo)志，禁止人員進(jìn)入。 提升系統(tǒng) 副井提升副井最大提升高度：120m，副井采用單繩2號單層罐籠帶平衡錘提升方式，罐道為180180mm的組合型鋼。，一次乘9人。罐籠底板尺寸：1800mm1080mm。罐籠自重：，礦車容積: ，礦車自重: ，礦車載巖: 。 副井提升設(shè)備選型計算表項目計算內(nèi)容單位計算結(jié)果提升任務(wù)人員、材料、設(shè)備最大提升高度Hm98鋼繩懸長H0m110提升方式2號單層罐籠帶平衡錘提升容器罐籠：底板尺寸mm18001080自重kg1390（含懸掛裝置）最大載重kg1844一次載人數(shù)人9礦車型號礦車有效載重1134一次提礦車數(shù)輛1平衡錘重量kg2300提升鋼繩型號6V34+FC（鍍鋅）直徑mmφ20每米質(zhì)量Kg/m抗拉強度MPa1670鋼絲破斷拉力總和kN安全系數(shù) （提巖）129(提人)計算最大靜張力kN計算最大靜張力差kN提升機型號卷筒直徑mm1600卷筒寬度mm1000最大靜張力kN45最大靜張力差kN30速比i=20提升速度vm/s電動機型號YR280M6電動機功率NkW75電動機轉(zhuǎn)速nrpm972電壓V380提升系統(tǒng)圖和提升機等機電操作規(guī)程應(yīng)懸掛于提升絞車房內(nèi)。另外，每班上下井時間表、信號標(biāo)志、每層罐籠允許乘罐人數(shù)和其它有關(guān)升降人員的注意事項應(yīng)懸掛在提升人員井口及提升機室。 主井提升主井年提升礦石29104t ，104t。最大提升高度：130m。主井承擔(dān)礦石和廢石的提升任務(wù)，擬選用一對翻轉(zhuǎn)式箕斗，?；吠庑纬叽纾?134mm1338mm4102mm（長寬高）。鋼絲繩終端靜拉力6181kg，鋼絲繩最大懸垂長度138m。設(shè)計選擇提升鋼絲繩619（1＋6＋12）型繩釬維芯圓股鋼絲繩，鋼絲繩直徑Φ30mm，，鋼絲繩抗拉強度170kg/mm2，鋼絲全部破斷拉力總和52570kg。經(jīng)計算，箕斗提礦巖mˊ=，安全系數(shù)均符合安全規(guī)程規(guī)定。，卷筒2個，，最大靜張力90kN，最大靜張力差60kN，速比20。電動機功率217kw。設(shè)計選擇電動機型號JR1376，功率280kw，電壓380V，轉(zhuǎn)速980r/min，重2030kg。罐道為180180mm的組合型鋼。豎井井口安裝安全門，中段設(shè)固定托臺。經(jīng)驗證，現(xiàn)有的提升提升設(shè)備能夠滿足生產(chǎn)安全的要求。為了保證豎井提升系統(tǒng)的設(shè)備能夠安全可靠地運行。避免發(fā)生事故而造成設(shè)備及井筒裝備破壞影響生的正常進(jìn)行，設(shè)計中采用如下的安全設(shè)施。（1），提升裝置自動斷電，并通過盤式制動器實現(xiàn)安全制動。（2）楔形罐道當(dāng)提升系統(tǒng)的保護(hù)回路失靈時，用楔形罐道來制動過卷的提升容器。（3）在井架的上下楔形罐道支承處設(shè)置過卷擋梁。（4）井底設(shè)尾繩隔離裝置和水銀開關(guān)以防尾繩扭結(jié)。（5）提升系統(tǒng)設(shè)置工作執(zhí)行信號、提升階段指示信號、提升種類信號、檢修信號、事故信號及專用電話。（6）罐籠井口安裝安全門、阻車器等設(shè)備，能起到安全防護(hù)作用。罐籠上安裝礦車固定裝置,保證罐籠運行中礦車的穩(wěn)定。（8）提升系統(tǒng)均裝有過卷行程開關(guān)，過卷保護(hù)裝置安裝在井架和深度指示器上，（9）罐籠上部設(shè)有防墜器，選用YM460系列防墜器，防墜器為定點抓捕式，并起到保險作用。（10）提升機與信號系統(tǒng)之間的閉鎖裝置，司機未接到工作執(zhí)行信號不能開車，同時設(shè)有解除這項閉鎖的裝置，該裝置未經(jīng)許可，司機不得擅自動用。（11）礦山設(shè)計了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對井口調(diào)度室、提升絞車房、提升人員進(jìn)出場所（井口、井底、中段馬頭門、調(diào)車場等）的視頻監(jiān)控。 通風(fēng)與防塵系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)一采區(qū)設(shè)計采用兩翼對角式通風(fēng)系統(tǒng)，副井為進(jìn)風(fēng)井，回風(fēng)平硐（北回風(fēng)井）回風(fēng)，具體風(fēng)流線路是： 副井→石門及車場→中段運輸平巷→中段行人通風(fēng)井→鑿巖工作面→采場天井→回風(fēng)平巷→回風(fēng)平硐（北回風(fēng)井）。該礦井選擇機械抽出式通風(fēng)，主扇布置在地表回風(fēng)井的風(fēng)機房內(nèi)。對粉塵濃度大的作業(yè)地點及通風(fēng)困難的獨頭掘進(jìn)巷道、采場等，在利用主扇的基礎(chǔ)上，可單獨使用局扇進(jìn)行局部通風(fēng)。風(fēng)量及負(fù)壓計算經(jīng)計算。風(fēng)量分配為回風(fēng)平硐：，北回風(fēng)井：。風(fēng)量計算見表。一采區(qū)礦井風(fēng)量計算表序號項 目風(fēng)量工作面數(shù)總風(fēng)量(m3/s)(個)(m3/s)1掘進(jìn)工作面122回采工作面63柴油車4其它5小計6漏風(fēng)系數(shù)總計　　經(jīng)計算，負(fù)壓計算見表。一采區(qū)回風(fēng)平硐通風(fēng)負(fù)壓計算表（1210m中段）順序號巷道名稱阻力系數(shù)巷道周長巷道斷面巷道長度風(fēng)量巷道負(fù)壓(α)(P)(S)(L)(Q)(Pa)1副井140 2石門100 3車場30 4運輸平巷700 5采場通風(fēng)井606采場50 7中段通風(fēng)井1208回風(fēng)平巷90 9盲斜井8010回風(fēng)平硐25 小計局阻(20%)　合計經(jīng)計算，負(fù)壓計算見表。一采區(qū)北回風(fēng)井通風(fēng)負(fù)壓計算表（1210m中段）順序號巷道名稱阻力系數(shù)巷道周長巷道斷面巷道長度風(fēng)量巷道負(fù)壓(α)(P)(S)(L)(Q)(Pa)1副井140 2石門100 3車場30 4運輸平巷250 5采場通風(fēng)井60 6采場50 7中段通風(fēng)井608回風(fēng)平巷120 9北回風(fēng)井130 小計