【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0=,取 N＝ 6。其中， q=100t/d。Z=10%. tA 萬(wàn)年 %101 ?? ???? 大于設(shè)計(jì)要求，符合要求。 （ 3）按經(jīng)濟(jì)合理服務(wù)年限驗(yàn)證礦山產(chǎn)量 )1( ???? T KQA年 式中： Q—— 礦體工業(yè)儲(chǔ)量，為 萬(wàn) t T— — 經(jīng)濟(jì)合理服務(wù)年限， T= 年； K—— 礦石回收率，為 %； ? — 礦石貧化率，為 %； tT KQA 萬(wàn)年 %)( %)1( ??????? ? 大于 5萬(wàn) t，符合設(shè)計(jì)要求。 礦山服務(wù)年限 （ 1）礦山企業(yè)計(jì)算服務(wù)年限 礦山企業(yè)服務(wù)年限：按＋ 200 米～＋ 280 米的礦量計(jì)算 )1( ?? ??? A KQT 式中， A=5 萬(wàn) t； K′ —— 工業(yè)礦石總回收率； K′ =%； ? —— 礦石貧化率， ? ＝ %； Q—— 工業(yè)礦床儲(chǔ)量， Q= 萬(wàn) t。 所以 年計(jì) %)(5 % ????T 河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （ 2）礦山企業(yè)按設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力正常生產(chǎn)年限 礦山企業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力正常生產(chǎn)年限 T 正 ）（ 下上計(jì)正 TTTT ??? 21 式中： 正T —— 礦山正常生產(chǎn)年限； 上T —— 礦山產(chǎn)量 上升年限，取 2 年； 下T —— 礦山產(chǎn)量下降年限，取 3 年； 所以， 年）（）（下上計(jì)正 ??????? TTTT （ 3）礦山實(shí)際總存在年限 礦山實(shí)際總的存在年限 年下上正實(shí) ??????? TTTT 因此，該礦山的實(shí)際存在年限為 年。 開(kāi)拓方法 階段高度 根據(jù)我國(guó)礦山的實(shí)際，開(kāi)采傾斜至急傾斜礦床時(shí)，階段高度采用 50、 60m。考慮到安全因素、回采落礦的方便以及地壓管理等因素，本次設(shè)計(jì)確 定階段高度為 40m。 開(kāi)拓方案選擇 可能使用開(kāi)拓方案 根據(jù)礦體賦存條件，本次設(shè)計(jì)的開(kāi)拓方案適宜選用豎井開(kāi)拓。 （ 1）開(kāi)拓方式 豎井開(kāi)拓，是在礦體巖石移動(dòng)帶以外掘進(jìn)豎井，再掘進(jìn)階段石門(mén)通達(dá)礦脈。這種開(kāi)拓法在國(guó)內(nèi)金屬礦山中使用最廣。 （ 2）主要開(kāi)拓井巷的型式 鑒于礦體厚度 5m,屬于中厚礦體，開(kāi)拓巷道采取脈內(nèi)布置形式，基建期可副產(chǎn)一定量的礦石。從而可加快礦山資金周轉(zhuǎn)。 （ 3）主要開(kāi)拓井巷 在巖石移動(dòng)界線 20m 以外掘進(jìn)豎井，設(shè)計(jì)沿礦體走向分別布置主井和回風(fēng)井。主井掘進(jìn)到 +200m 水平，回風(fēng)井 掘進(jìn)到 +240m 水平。 河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （ 4）主要開(kāi)拓井巷的斷面形狀，尺寸及支護(hù)方法。 開(kāi)拓巷道主要有運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道，運(yùn)輸巷道凈斷面為 ，支護(hù)采用噴射混凝土，噴射厚度為 200mm?；仫L(fēng)巷道采用 2 2m 斷面形式，不支護(hù)。 開(kāi)拓方案比較 （ 1）各開(kāi)拓方案的技術(shù)條件分析論證 本礦主要適合的開(kāi)拓方案為下盤(pán)豎井開(kāi)拓和上盤(pán)豎井開(kāi)拓。 下盤(pán)豎井開(kāi)拓是在礦體下盤(pán)移動(dòng)帶外開(kāi)掘豎井，再掘進(jìn)階段石門(mén)通達(dá)礦脈。這種開(kāi)拓法在國(guó)內(nèi)金屬礦山中使用最廣。 上盤(pán)豎井開(kāi)拓是在礦體上盤(pán)移動(dòng)帶外開(kāi)掘豎井，再掘進(jìn)階段石門(mén)通達(dá)礦體。 下盤(pán) 豎井開(kāi)拓開(kāi)采礦山上部時(shí)石門(mén)短，基建工程量小，基建投資少，見(jiàn)效快。上盤(pán)豎井開(kāi)拓上部石門(mén)較長(zhǎng)，礦山基建工程量較大，只有在特殊條件下才考慮使用，目前使用很少。 （ 2）方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 下盤(pán)豎井開(kāi)拓方案上部石門(mén)短，基建工程量小，基建投資少，礦山建設(shè)初期投資少見(jiàn)效快。目前在國(guó)內(nèi)使用較為普遍。 綜上所述，下盤(pán)豎井開(kāi)拓在很大程度上優(yōu)于上盤(pán)豎井開(kāi)拓。 （ 3）開(kāi)拓方案的全面論述 本次設(shè)計(jì)選用下盤(pán)豎井開(kāi)拓方案。其優(yōu)缺點(diǎn)如下： 優(yōu)點(diǎn)：下盤(pán)豎井開(kāi)拓在礦山開(kāi)始建設(shè)初期由于上部石門(mén)較短，故基建工程量較少，基建初期費(fèi)用較低。從初期投資 角度來(lái)看有很大的優(yōu)點(diǎn)。另外，由于開(kāi)拓豎井布置在下盤(pán)，在考慮礦山遠(yuǎn)景開(kāi)采方面，下盤(pán)豎井開(kāi)拓井筒保護(hù)條件要優(yōu)于上盤(pán)，不需要留設(shè)保安礦柱，相反，上盤(pán)豎井開(kāi)拓則需要留設(shè)井筒保安礦柱。 缺點(diǎn)：隨著礦體向下延伸，石門(mén)的長(zhǎng)度逐漸加長(zhǎng)，當(dāng)?shù)V體傾角變小時(shí)，石門(mén)的長(zhǎng)度 會(huì)逐漸加長(zhǎng)，開(kāi)拓工程量也會(huì)隨之增大。 雖然下盤(pán)豎井開(kāi)拓存在一定的缺點(diǎn)，但是相對(duì)于上盤(pán)豎井開(kāi)拓來(lái)說(shuō)，下盤(pán)豎井開(kāi)拓更適合于本次設(shè)計(jì)。故選用下盤(pán)豎井開(kāi)拓方案。 開(kāi)拓方案的選定 本次設(shè)計(jì)選用下盤(pán)豎井開(kāi)拓方案，礦體最終開(kāi)采至 +200 水平。從地表開(kāi)掘主井和回風(fēng)井，主井掘進(jìn)到 +200m 水平，回風(fēng)井掘進(jìn)到 +240m 水平。在 +240m 水平，由回風(fēng)井向礦體開(kāi)掘回風(fēng)石門(mén)通達(dá)兩礦體。在 +200m 水平 ,由主井向礦體掘進(jìn)運(yùn)輸石門(mén)通達(dá)兩礦體。在河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) +240m 水平在兩礦體內(nèi)部靠近下盤(pán)處沿著礦體走向掘進(jìn)回風(fēng)巷，在 +200m 水平在兩礦體內(nèi)部靠近下盤(pán)處沿著礦體走向掘進(jìn)運(yùn)輸巷。 在 +200m 水平設(shè)置水泵房，井下涌水匯集到 +200m 水平匯入水倉(cāng)，再由水泵房里的水泵將水吸起并通過(guò)架設(shè)在豎井內(nèi)的排水管揚(yáng)至地表排出。河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4 中段運(yùn)輸水平 礦床開(kāi)采順序 延深方向回采順序 為保證井下作業(yè)安全 ，礦山應(yīng)按設(shè)計(jì)確定的開(kāi)采順序組織生產(chǎn)。 設(shè)計(jì)礦體垂直方向先采上中段礦體后再采下中段礦體。 中段回采順序 為保證井下作業(yè)安全，礦山應(yīng)按設(shè)計(jì)確定的開(kāi)采順序組織生產(chǎn)。 設(shè)計(jì)礦體水平方向采用后退式開(kāi)采，即由礦體端部礦塊開(kāi)始回采。 礦體的回采順序 為保證井下作業(yè)安全，礦山應(yīng)按設(shè)計(jì)確定的開(kāi)采順序組織生產(chǎn)。 礦體垂直方向先采上中段后采下中段；水平方向采用后退式開(kāi)采，即由礦體端部礦塊開(kāi)始回采。 由于本礦山有兩條礦體出露，且兩條礦體基本平行，故在開(kāi)采順序上先采上盤(pán)礦體，再采下盤(pán)礦體。 階段 本次 設(shè)計(jì)共有兩個(gè)中段，每個(gè)階段都能單獨(dú)達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。 中段運(yùn)輸水平線路設(shè)計(jì) 中段運(yùn)輸水平線路布置 井下運(yùn)輸采用電機(jī)車(chē)運(yùn)輸。 +200m、 +240m 水平的礦石由采場(chǎng)經(jīng)運(yùn)輸巷石門(mén)、車(chē)場(chǎng)運(yùn)至主井，并由主井提升至地表。各中段工程布置見(jiàn)圖 41和圖 42 具體布置要求如下： 、采場(chǎng)結(jié)構(gòu)及采準(zhǔn)布置，采場(chǎng)出礦能力，進(jìn)行階段布置。 、技術(shù)風(fēng)格、外形尺寸等考慮巷道斷面。 ，可采用環(huán)形巷道布置；階段礦量小時(shí)，可采用沿脈錯(cuò)車(chē)道布置形式。布置運(yùn)輸巷時(shí)，必須在掌握礦體 的界限和上下盤(pán)巖體工程地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，盡量避開(kāi)破碎帶。 ，靠階段平巷的最近的一個(gè)采場(chǎng)溜井距平巷應(yīng)大于一列車(chē)的長(zhǎng)度，以免堵塞主運(yùn)輸巷其它車(chē)輛的通行。運(yùn)輸線路一般按 3‰ — 5‰重車(chē)下坡設(shè)計(jì)。采用單軌運(yùn)輸，主運(yùn)輸脈外環(huán)形布置，單線會(huì)讓式。 河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 主豎井水泵房外水倉(cāng)變電硐室內(nèi)水倉(cāng)α =66 176。R=12021T=7793L=13880ⅠⅡα =90 176。R=12021L=18840 圖 41 +200m水平運(yùn)輸平面圖 河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 回風(fēng)井主豎井α =66 176。R=12021T=7793L=13880ⅠⅡα =90 176。R=12021L=18840 圖 42 +240m 水平運(yùn)輸平面圖 線路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)井下年運(yùn)量為：礦石 5萬(wàn) t/a、廢石 萬(wàn) t/a，最大運(yùn)距 300m，平均運(yùn)距 190m。礦石松散體重 、廢石松散體重 。工作制度： 330d/a、 3 班 /d、 8h/班。采用 。 根據(jù)中段運(yùn)輸能力、運(yùn)距、礦車(chē)類(lèi)型計(jì)算，選用 ZK36/250電機(jī)車(chē) 1臺(tái)。需用 礦車(chē) 10輛。中段運(yùn)輸巷選用 15kg/m 輕軌。 （ 1）軌道 軌道參數(shù)見(jiàn)表 41 表 41 軌道參數(shù)表 軌形 軌枕厚度 軌枕長(zhǎng)度 軌枕間距 鋼軌長(zhǎng)度 15 kg/m 120mm 1200mm 675mm 7000mm 采用電機(jī)車(chē)單軌 運(yùn)輸，軌距 600mm，鋼軌類(lèi)型為 15kg/m。 （ 2）軌枕 選用木制軌枕，其彈性好，價(jià)格便宜。 河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （ 3）道渣 道渣的塊度為 2040mm，在水平或 10176。以下的傾斜巷道中，道渣的厚度不得小于150mm,軌枕下部的渣厚 180mm。 （ 4）連接桿：包括道釘、墊板及魚(yú)尾板。 （ 5）彎道的半徑： R=C Sz=10 816=8160 (V) 取 R=12m 式中： Sz運(yùn)輸設(shè)備的軸距，電機(jī)車(chē)為 816mm,礦車(chē)為 500mm。 （ 6）軌距加寬 列車(chē)運(yùn)行到拐彎處，軌距需加寬，以 保證行車(chē)安全。 △ S = (816)2 / 12021 =10mm 式中：△ S軌距加寬值； R彎道的半徑， 12m； S運(yùn)輸設(shè)備的軸徑，電機(jī)車(chē)為 816mm,礦車(chē)為 600mm。 (7)外軌超高 列車(chē)在彎道上運(yùn)行時(shí)，由于離心力作用，使外輪輪緣向外軌擠壓。這種現(xiàn)象輕則加巨輪緣與鋼軌的摩擦，增加運(yùn)行阻力；重則使車(chē)輛傾覆。為了消除離心力的影響， 要把外軌抬高，使離心力與礦車(chē)重力的合力與抬高后的軌面垂直。使車(chē)輛不首離心力的影響，和直線軌道運(yùn)行一樣。 計(jì)算公式為： ho=SgV2/(g R) 式中： ho外軌超高值； Sg軌距， 600mm； V 設(shè)備運(yùn)行速度， ； g重力加速度， m/s； R彎道的半徑， 12m； ho= （ 12） = mm，取 12 mm。河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5 礦山基建工程 主井與風(fēng)井 主井 井筒直徑 ，采用 2＃罐籠加平衡錘提升。采用噴射混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度設(shè)計(jì)為 300mm。內(nèi)設(shè)梯子間，敷設(shè)排水管、吸水管、壓氣管和電纜。 井筒斷面設(shè)計(jì) （ 1）選擇井筒斷面形狀 立井井筒斷面形狀有圓形和 矩形兩種，考慮到圓形斷面井筒具有承受地壓性能好、通風(fēng)阻力小、服務(wù)年限長(zhǎng)、維護(hù)費(fèi)用底以及便于施工等優(yōu)點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)主井和回風(fēng)井均設(shè)計(jì)成圓形斷面。 （ 2）選擇罐道形式及材料 設(shè)計(jì)選用木罐道、鋼性罐道梁（工字鋼）。主罐道梁選用 I22a 型（ b h=220 110mm）主罐道選用木罐道（ b h=180 160mm） ；次罐道梁（平衡錘罐道梁）選用 I20a 型（ bh=200 100mm） ，次罐道選用木罐道（ b h=120 110mm）；梯子梁選用 [14b 型（ b h=140 60mm） 。 （ 3）斷面設(shè)計(jì) ①井筒各構(gòu)件平面尺寸 計(jì)算 ： 2單層罐籠，長(zhǎng) 1800mm，寬 1150mm；平衡錘，長(zhǎng) 1000mm，寬 300mm，重 。 ： a. L1=m0+2(h△ s)+1/2(b1+b2) 式中、 L1— 兩相鄰主罐道梁水平中心距離， mm 。 M0— 提升容器要求的罐道之間的水平凈間距，由罐籠型號(hào)確定， mm。 h— 罐道高度， mm； △ s— 連接處木罐道卡入鋼罐梁的深度，取 10mm； b b2— 罐道梁的寬度， mm。故 L1=m0+2(h△ s)+1/2(b1+b2)=1190+2（ 16010） +（ 110+110） =1600mm b. L2=m0+2(h△ s)+1/2(b1+b3) 河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 式中、 L2— 兩相鄰平衡錘罐道梁水平中心距離， mm 。 M0— 提升容器要求的罐道之間的水平凈間距，由平衡錘型號(hào)確定， mm。 h— 罐道高度， mm； △ s— 連接處木罐道卡入鋼罐梁的深度，取 10mm； b b3— 次罐道梁的寬度， mm。故 L2=m0+2(h△ s)+1/2(b1+b2)=1040+2（ 11010） +（ 100+100） =1340mm M=1200+m+b3/2 S=Hd 式中、 M— 梯子間短邊梁中心線與井壁的交點(diǎn)至梯子主梁中心線間距， mm。 m— 梯子間安全隔欄的厚度，取 100mm。 b3— 梯子主梁或罐道梁的寬度， mm； H— 梯子間的兩外邊次梁中心線間距，即梯子間長(zhǎng)度，取 1400mm； S— 梯子間短邊次梁中心線至井筒中心線的距離， mm。 d— 梯子間另一側(cè)短邊次梁中心線至井筒中心線的距離，考慮方便安裝，應(yīng)不小于 300mm。 M=1200+m+b3/2=1200+100+110/2=1355mm。 S=Hd=1400400=1000mm。 ②利用圖解法確定井筒直徑 經(jīng)繪圖量取井筒直徑近似為 3865mm，按 500mm 模數(shù)進(jìn)級(jí)，確定主井井筒斷面直徑為 。 詳見(jiàn)圖 51主井井筒斷面圖。 ③支護(hù)厚度選用 參照《井巷工程》表 104，選取井筒支護(hù)厚度為 300mm。故井筒的掘進(jìn)直徑為 。 ④管纜布置 按照管纜布置的原則，結(jié)合該井條件，管纜布置見(jiàn)井筒斷面圖。 ⑤工程量及材料消耗 井筒凈斷面積： S 凈 =π D 凈 2/4=π 2/4=； 井筒掘進(jìn)斷面積： S 掘 =π D 掘 2/4=π 2/4=； 河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 每米井筒混凝土量： V 壁 =（ S 掘 S 凈 ）