【文章內(nèi)容簡介】 際服務(wù)年限進行驗證： mzncz TTTT ??? （ 37） 式中 ：zT—礦山實際服務(wù)年限， a； c—礦山從投產(chǎn)到達產(chǎn)的時間，取c=3 a； 新疆大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 mT—礦山末期產(chǎn)量逐漸下降時間，取 2 a； zn—礦山按設(shè)計生產(chǎn)能力正常生產(chǎn)的時間 ,znT? 32c； 由式（ 37）得： mzncz TTTT ??? ???? a 礦山工作制度 年工作日一般采用 306 天或 330 天。 每日工作班數(shù)一般為三班制，小型礦山亦可兩班制。 每班工作時數(shù)通常為 8 小時工作制，放射性礦或其它特殊礦山，按保安礦山可縮短。 新疆大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 4 礦床開拓 井田劃分 本次設(shè)計針對的是哈密圖拉爾根銅鎳礦 ① 號巖體，該巖體主要分布在礦區(qū)中部。 ① 號礦體走向長 740m，礦體最深底板埋深 ，最大視厚可達 ，總體沿傾向及走向均表現(xiàn)為品位變富，厚度變大，整個工業(yè)礦體分布比較集中，連續(xù)性好，成礦后斷裂對其影響不大。根據(jù)井田劃分的原則，采用一個井田進行開采是合理的，且用一個井田開采還有諸多優(yōu)越性，如用一個井田開采，人員、材料、設(shè)備、礦石、廢石及充填料的運輸方便；一個井田開采，管理方便且集中，可減少非井下生產(chǎn)人員，管理費用低，在經(jīng)濟上優(yōu)越。因此，本次設(shè)計采用一個井田來開拓礦床。 階段高度的確定 階段高度的確定及其依據(jù) 階段的合理高度應(yīng)符合下列條件：（ 1）階段高度的基建費和經(jīng)營費攤到一噸備采儲量的數(shù)額應(yīng) 最少；（ 2）保證能及時準(zhǔn)備階段；（ 3）保證工作安全。 在設(shè)計階段高度時，應(yīng)對原有勘探巷道及其階段高度進行綜合分析；如原定勘探高度大體合理，就可利用原有階段探礦巷道；或在原有勘探階段高度的基礎(chǔ)上加以適當(dāng)調(diào)整。 按照礦山現(xiàn)狀礦體走向長度為 740 余米；礦體傾角 68176。～ 74176。，為急傾斜礦床；礦體厚度為 5～ 10 m，最厚處達 m；礦體控制深度在 900 m標(biāo)高以上；礦石體重 t/m3。階段高度一般在 40～ 60 m 之間。根據(jù)以上條件及采礦方法的選擇最終確定階段高度為 50 m。 階段的標(biāo)高及服務(wù)年限 按照階段高度為 50 m礦體可劃分為九個階段，各階段儲量及服務(wù)年限見表41。 新疆大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 表 41 各階段儲量及服務(wù)年限匯總 中段 標(biāo)高 礦石儲量（ t） 服務(wù)年限（ a） 體積（ m3） 體重 (t/m3) 礦石量（ t） 按工業(yè)儲量算 按總儲量算 地表～ 1300 2407464 1300～ 1250 2866708 1250～ 1200 2112278 1200～ 1150 1313380 1150～ 1100 1072106 1100～ 1050 1133809 1050～ 1000 1337085 1000～ 950 1773177 950～ 900 1508330 總計 17931801 礦床開拓方法的選擇 巖體移動范圍 根據(jù)礦體賦存條件，礦巖穩(wěn)固性以及開采深度，參照類似礦山的實際資料，設(shè)計選定巖石錯動角為：上下盤 65176。，端部 65176。，對采區(qū)進行巖體錯動范圍圈定，詳見圖 41。 新疆大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 圖 41 巖體移動范圍 開拓運輸方案的提出 根據(jù)礦體埋藏條件、上部礦體走向較長、下部礦體走向短、礦體為急傾斜以及地表地勢平坦等特點，設(shè)計選用斜井開拓、立井同翼開拓、立井側(cè)翼開拓。 方案一：斜井開拓 主、副井均為斜井，布置在 17 號勘探線礦體下盤地表錯動帶外 40m處，沿礦體斜向下延伸到 900 m中段，兩井相距 30 m，均用箕斗提升。采用對角式通風(fēng)，風(fēng)井布置在 12 號勘探線礦體下盤，地表錯動帶外 20m處，井筒凈直徑 ， 方案二：立井同翼開拓 主、副井均為立井，布置在 17 號勘探線礦體下盤地表錯動帶外 40m處，兩井相距 30m。井筒凈直徑均為 m，內(nèi)設(shè)梯子間，均為罐籠井，副井設(shè)有管纜間。采用對角式通風(fēng)，風(fēng)井布置在礦體的側(cè)翼。 方案三：立井斜井混合開拓 主、副井均采用地表立井開拓，延伸到 1200 m 中段時采用斜井開拓，筒凈直徑均為 m。風(fēng)井布置在 12 號勘探線礦體下盤，地表錯動帶外 20m處，井筒凈直徑 ， 新疆大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 開拓方案的經(jīng)濟技術(shù)比較 開拓方案技術(shù)經(jīng)濟比較詳見表 42。 表 42 開拓方案技術(shù)經(jīng)濟比較 可比項目名稱 單位 方案一 方案二 方案三 方案簡述 主副斜井開拓 主副立井聯(lián)合開拓 立井斜井混合開拓 礦山規(guī)模 t/d 20xx 20xx 20xx 立井工程：凈直徑 m 長度 m 492 851 工程量（豎井工程） m3 工程量（斜井工程） m3 基建時間 月 90 50 92 提升設(shè)備 箕斗（主、副井） 罐籠（主、副井） 箕斗（主、副井） 支護方式 混凝土 混凝土 混凝土 井筒維護難易程度 困難 容易 困難 開拓方案的選擇 由上表可看出，方案一、方案三基建時間長，基建工程量大，井筒長度較長，投資相對較多，消耗成本高，提升量相對較少。而方案二基建時間短，投資少，井筒容易維護，結(jié)合地表地形平坦條件和管理方便，生產(chǎn)較為靈活，設(shè)計推薦采用方案二設(shè)計的開拓方式。 開拓運輸方案簡述 主、副井為兩條罐籠井均布置在 17 號勘探線礦體下盤地表錯動帶外 40m處，兩井相距 30m。主、副井一次下掘到 900m中段（含井底到 880m標(biāo)高）。 主、副井井筒凈直徑均為 ，井口標(biāo)高 1370m，最終井底標(biāo)高 880m，總深 492m，內(nèi)配 4＃多繩雙層 罐籠帶平衡錘提升，內(nèi)設(shè)梯子間。與各中段相通，設(shè)雙面馬頭門。主井和副井這兩套提升系統(tǒng)完全相同，主井主要負擔(dān)礦石提升任務(wù)，副井主要擔(dān)負廢石和井下生產(chǎn)人員、材料、設(shè)備的提升任務(wù)。 風(fēng)井布置在 12 號勘探線礦體下盤，地表錯動帶外 20m 處，井筒凈直徑，下掘到 1200m 水平，井深 ，與 1200m， 1250m， 1300m 中段相通，內(nèi)設(shè)人行梯子間，作安全出口。 盲井布置在 5 號勘探線附近礦體下盤地表錯動帶外，井筒凈直徑 ，與1200m以下中段相通，主要利用來 1200m中段以下礦體回采的回風(fēng)井。 水泵 房、水倉、中央變電所設(shè)在 900m中段，在 1300m中段設(shè)鏟運機修理硐新疆大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 室，電機車牽引變電所和井下炸藥發(fā)放室和修鉆室前期設(shè)在 1250m 中段，后期下移至適當(dāng)中段。 確定保安礦柱 保安礦柱只有在礦井結(jié)束階段才可能回采，而且回采時安全條件差，礦石損失大，勞動生產(chǎn)率低，甚至無法回采，而成為永久損失。 保安礦柱的圈定，是根據(jù)構(gòu)筑物、建筑物的保護等級所要求的安全距離，沿其周邊畫出保護區(qū)范圍，再以保護區(qū)周邊為起點，按所選取的巖石移動角向下畫移動邊界線，此移動邊界線所截礦體范圍就是保安礦柱。由于主副井位置布置在移動帶以外 40m，故不需要預(yù)留保安礦柱。 井田中階段開采順序和階段中礦塊開采順序 井田中階段的開采順序采用下行式，即先采上部階段，后采下部階段，由上而下逐個階段（或幾個階段）回采。這種開采順序能節(jié)省初期基建投資量；縮短基建的時間；減少基建工程量，在逐步向下回采過程中能進一步勘探深部礦體，避免資源浪費。 由于礦體的礦石和圍巖性質(zhì)較穩(wěn)固，而且有害氣體含量較低，適宜采用后退式開采，這種方法可減少沿脈巷道的維護費用，進一步探明深部礦體，采掘干擾少，管理方便。 新疆大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 5 礦山基本巷道 礦山基本巷道工程 主井、 副井、風(fēng)井的確定 由于井筒位置的確定需要考慮礦體移動帶分布和最小運輸功，礦體總體沿傾向及走向均表現(xiàn)為品位變富，厚度變大，沿走向則總體表現(xiàn)為：以 P9～ P17 線區(qū)段為礦化富集中心，向東西兩側(cè)礦體逐漸變薄變貧，礦體埋深則總體由西向東逐漸變淺。礦體產(chǎn)狀 124176?！?68176。～ 74176。，長度為 1200m，根據(jù)地質(zhì)資料可知，含礦巖體是一個波狀、上緩下陡、東淺西深的豆莢狀體。 綜上可知，礦體分布不規(guī)則，隨著埋藏深度的增加，礦體的厚度和傾角變化較大，左右兩翼礦量分布相差較大。 主井為豎井，布置在 17 號勘探線礦體下盤地表錯動帶外 40m處，坐標(biāo)： X: Y: Z: 。井筒凈直徑為 ，總深 492m，采用 300mm 厚的素混凝土支護，內(nèi)配 4＃多繩雙層罐籠帶平衡錘提升，采用鋼性罐道，內(nèi)設(shè)梯子間，主井主要提升礦石。 副井為豎井，布置在 17 號勘探線礦體下盤地表錯動帶外 40m 處，與主井相距 30m，坐標(biāo)： X: Y: Z: 。井筒凈直徑為 m，總深 492 m，采用 300 mm 厚的素混凝土支護，內(nèi)配 4＃多繩雙 層罐籠帶平衡錘提升，內(nèi)設(shè)梯子間。副井布置與主井相同，副井主要承擔(dān)廢石和井下生產(chǎn)人員、材料、設(shè)備的運輸提升任務(wù)。 風(fēng)井布置在 12 號勘探線礦體下盤，在地表移動帶外 20 m 處，坐標(biāo)： X: ， Y: ， Z: 。井筒凈直徑 m，采用 200 mm 厚的素混凝土支護，下掘到 1200 m 水平，井深 m，與 1200 m， 1250 m， 1300 m中段相通，內(nèi)設(shè)人行梯子間，作安全出口。 1200m水平以下的礦體采用礦石溜井回風(fēng)到風(fēng)井，最后由風(fēng)井抽到地面。 盲井布置在 5 號勘探線附近，井筒凈直徑 ，采用 200 mm 厚的素混凝土支護，與 1200m以下中段相通，主要利用來 1200m 中段以下礦體回采的回風(fēng)井。 新疆大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 主、副井井筒斷面的確定 立井井筒橫斷面形狀有圓形和矩形兩種。我國礦山立井井筒橫斷面一般采用圓形。依據(jù)《采礦設(shè)計手冊》采用圓形斷面（受力條件好，通風(fēng)阻力小，適用于井筒服務(wù)年限大于 15 年的礦山）作用是提升原礦。井筒橫斷面布置應(yīng)力求緊湊，也要保證必要的安全間隙，以達到既經(jīng)濟合理又安全的目的。 （ a）提升設(shè)備選型 根據(jù)《采礦手冊》第 5 卷 228 頁，選用 4多繩雙層罐籠和平衡錘提升系統(tǒng)主要參數(shù)詳見表 43，選用側(cè)卸式 YCC2（ 6）礦車提升，內(nèi)設(shè)梯子間，由于主井服務(wù)年限大于 20a，井筒要穿過少量破碎帶，故豎井?dāng)嗝孢x擇圓形，井筒采用混凝土噴射支護，厚度為 300mm，在遇到破碎地段時選用鋼筋混凝土噴射支護。 表 43 4多繩雙層罐籠主要參數(shù) 罐籠型號 斷面尺寸（ mm） 適用礦車類型 最大載重（ t） 自重（ t） 鋼繩終端荷重（ t） 乘人數(shù) 4 雙層罐籠 33001450 YCC22（ 6） ～ 50 提升繩直徑（ mm） 提升繩根數(shù) 尾繩直徑（ mm） 尾繩根數(shù) 平衡錘斷面尺寸（ mm） 平衡錘重量（ t） 罐籠總高（ mm） ～ 30 4～ 6 ～ 2～ 3 1500*500 10570 （ b）井筒斷面設(shè)計 ① 罐道，罐道梁及梯子梁的選擇 根據(jù)《采礦手冊》第 5 卷 226 頁按照罐籠類型選擇剛性罐道的尺寸為180200mm2，罐道梁選用 I22 型鋼，平衡錘罐道梁亦選用 I22b 型鋼，梯子梁選用 I14a。 ② 主井?dāng)嗝娉叽绱_定 2 4 5 05 0 05 0 01 4 5 0211 ??????? EEcL mm 8 8 05 0 03 8 012 ????? EbL mm 其中： 1L ——罐道梁間水平中心間距， mm； 2L ——平衡錘水平中心間距， mm； b ——平衡錘寬度， b=380mm； c ——兩側(cè)罐道間的距離， mm； 2 2 6101 8 021 1 221 ????? EE mm 梯子間的寬度 bm 根據(jù)梯子間和管道間的布置及其結(jié)構(gòu)尺寸確定。新疆大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 mm103621121804004002400400 ????????? smb m 式中： 400——梯子孔寬度， mm； s ——罐道梁寬， mm； bm——梯子間的寬度 m ——梯子孔至 2 號罐道梁的距離，一般取值為 180mm； M =2? (700+60)=1520mm 式中： M ——梯子間長， mm； 700——梯子孔前后寬度， mm； 60——梯子梁寬度 mm 取梯子間的長度 M=1520 mm； N=MT=1520300=1220mm 式中： N ——下梯子邊梁中心距井筒中心線距離， mm； T ——上梯子邊梁中心距井筒中心線距離，一般取 200300mm， T =300 mm； 豎井的右側(cè)中下方布置梯子間，上方布置管子間。 梯子間的布置應(yīng)符合下列規(guī)定： （ 1）梯子安置的斜度不應(yīng)大于 80； （ 2）相鄰兩個梯子間的平臺不應(yīng)大于 8m； （ 3）平臺梯子口尺寸不應(yīng)大于 ； （ 4）梯子的上端應(yīng)伸出平臺 1m； （ 5）梯子的下端與井壁的距離不應(yīng)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 200mm； Lm=M+L2+L1=1520+526+1662=3708mm ③ 風(fēng)量驗算 V 允 =Q/Sj=8 m3/s ④ 主副井井筒斷面見圖 45。 新疆大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計