【正文】 進(jìn)工藝、開采強(qiáng)度和新階段準(zhǔn)備時(shí)間、礦體賦存條件和巖石情況。 （ 3）經(jīng)濟(jì)因素。礦石的價(jià)值，井巷的掘進(jìn)成本和維修費(fèi)用，提升和運(yùn)輸成本。 合理的階段高度 ,應(yīng)當(dāng)在滿足礦山地質(zhì)和經(jīng)濟(jì)因素的前提下，使均攤于每噸采出礦石的與階段高度有關(guān)的基建費(fèi)和生產(chǎn)費(fèi)之和為最小，由于影響因素很多 ,計(jì)算工作量大，在實(shí)際工作中對階段高度的確定，一般采用類比法 ,必要時(shí)可進(jìn)行不同方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。 我國的礦山階段高度一般為 25~120m，多數(shù)在 30~60m，當(dāng)?shù)V山地質(zhì)條件允許時(shí)，采用較大的階段高度可以減少礦床開拓的總階段數(shù)，從而降低開拓工程總量和費(fèi)用，并有利于生產(chǎn)和管理的集中。 阿舍勒銅礦礦體傾角為 55176。~75176。，屬于傾斜到急傾斜礦體，礦體平均厚度 20m，礦區(qū)巖體無重大不良地質(zhì)現(xiàn)象，僅局部出現(xiàn)冒頂、坍塌掉塊現(xiàn)象，采用的采礦方法為分段空場嗣后充填法，所以考慮階段高度為 50m。 標(biāo)出各階段的標(biāo)高，算出階段的礦量及其存在年限。 標(biāo)高（ m） 礦量（ t） 122b 333 合計(jì) 350400 3175763 628265 3804027 300350 3305587 816038 4121625 250300 174475 1108220 2852970 200250 418539 1372615 1791154 150200 402913 1401888 1804801 100150 175936 1261187 1437124 50100 1004039 1004039 050 71519 715169 合計(jì) 9223487 8307422 17530909 礦床開拓方法的選擇 礦床開拓方案的選擇時(shí)礦山企業(yè)總體設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的問題，開拓方案一經(jīng)確定并付諸實(shí)施，則礦山基建工程量的大小、基建時(shí)間的長短、基建投資的多少以及生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用的高低，都將受到深刻的影響，對于礦山生產(chǎn)的安全性、可靠性以及組織管理等方面都將起到關(guān)鍵性的作用，所以必須非常慎重對待開拓方案的選擇。 此次設(shè)計(jì)的礦體位于 400m~0m水平，埋藏較深，且礦體傾角較大，屬急傾斜品位較高礦床，所以比較適合采用豎井開拓，初步選擇為下盤豎井開拓，按對開拓方案的基本要求和相關(guān)影響因素，初步選擇兩個(gè)開拓方案： 方案 I：主副井 +斜坡道開拓系統(tǒng)；箕斗井作主井提升礦石，另配備罐籠井作為副井，作為提升廢石、人員、材料和設(shè)備，并作為進(jìn)風(fēng)井。 主、副井均采用豎井，主井標(biāo)高 910m，井底標(biāo)高 200m，井深 1100m，斷面直徑 ；副井井底標(biāo)高 150m，斷面直徑 ，井深 1100m。主井提升礦石，井內(nèi)配 5m179。單箕斗加平衡錘；副井提升人員、材料、設(shè)備以及井下廢石，考慮到副井要擔(dān)負(fù)下放鏟運(yùn)機(jī)等大型設(shè)備，所以井內(nèi)配 6雙層單罐籠配平衡錘，并布置供水管、排水管、風(fēng)管、電纜等，副井擔(dān)負(fù)全礦的進(jìn)風(fēng)，副井與各個(gè)中段 采用石門連接，井下各中 段及分段礦石、廢石由鏟運(yùn)機(jī)直接運(yùn)往主溜井和廢石溜井，在 45水平設(shè)置破碎硐室，經(jīng)破碎后礦石經(jīng) 50m水平轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶運(yùn)至成品礦倉，再經(jīng) 80m裝礦皮帶將礦石送至主井箕斗計(jì)量硐室，最后由箕斗提至地表礦倉。 斜坡道采用輔助斜坡道開拓系統(tǒng)，斜坡道不直接連通地表，而是通過各個(gè)中段、聯(lián)絡(luò)巷、鑿巖巷道、回風(fēng)平巷連接地表，斜坡道負(fù)責(zé)各個(gè)中段見的材料運(yùn)輸、人員通風(fēng)的任務(wù)。 開拓方案示意圖如下： 主副井開拓方案示意圖 方案 II：混合井 +斜坡道開拓系統(tǒng)；此方案只布置一個(gè)井筒，井筒內(nèi)分別布置單箕斗和單罐籠，箕斗和罐籠分別布置各自的平衡錘?；酚脕硖嵘V石，罐籠用來提升人員、材料、設(shè)備及廢石等。 采用豎井開拓，井筒中心位于礦體下盤移動(dòng)帶外，為了防止提升礦石時(shí)污染新鮮的進(jìn)風(fēng)流，箕斗和罐籠間布置從井口到井底的隔墻。井口標(biāo)高 910m，井底標(biāo)高 200m，井筒直徑 。井筒與各個(gè)中段采用石門連通，回風(fēng)井布置在礦體上盤兩翼。輔助斜坡道系統(tǒng)不直接連通地表，只是作為各個(gè)中段的人員、材料和 設(shè)備的通道，同時(shí)擔(dān)負(fù)礦井通風(fēng)任務(wù)。 井下的礦石及廢石通過鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)至礦 石和廢石溜井，廢石通過礦車提升知地表，礦石經(jīng)井下破碎硐室破碎后，在裝礦硐室裝入箕斗后提升知地表。 開拓方案示意圖如下： 混合井開拓示意圖 各個(gè)開拓方案的比較 各個(gè)方案的技術(shù)條件比較表 序號 工程或費(fèi)用名稱 方案一 主副井 +斜坡道 方案二 混合井 +斜坡道 一 基建期 主井 副井 斜坡道 主豎井 斜坡道 1 井口標(biāo)高 (m) 910 910 400 910 400 2 基建井長 (m) 1100 1050 4900 1100 4900 3 基建至中段 (m) 200 150 300 200 300 4 井筒凈斷面 (m2) 5 中段高度 (m) 50m 50m 6 石門凈斷面 (m2) 6 6 7 階段運(yùn)輸巷道 (m2) 8 坑內(nèi)平均運(yùn)距 (m) 200 200 續(xù)表 9 坑內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備 ，電機(jī)車 ，電機(jī)車 10 提升設(shè)備 、 +5m179。箕斗 11 基建開拓工程 量（ m3） 108692 110816 12 基建期（年） 二 生產(chǎn)期 1 開拓至中段 0m 0m 2 坑內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備 ，電機(jī)車 ，電機(jī)車 3 開拓工程量 （ m3） 表 各方案可比部分投資及經(jīng)營費(fèi)比較表 單位：萬元 序號 項(xiàng) 目 方案一 箕斗井 +斜坡道 方案二 混合井 +斜坡道 一 基建期投資 1 井巷開拓工程 2 提升及坑內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備 3 排水管路 小 計(jì) 二 生產(chǎn)期投資 1 井巷開拓工程 2 坑內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備 小 計(jì) 三 年經(jīng)營費(fèi) 1 提升費(fèi)用 2 坑內(nèi)運(yùn)輸 小 計(jì) 四 經(jīng)營費(fèi)用現(xiàn)值之和 五 投資 +經(jīng)營費(fèi)用現(xiàn)值之 和 表 45 各方案優(yōu)缺點(diǎn)比較表 項(xiàng) 目 方案一 箕斗井 +斜坡道 方案二 混合井 +斜坡道 優(yōu)點(diǎn) 主副井提升系統(tǒng)相對獨(dú)立，通風(fēng)條件較好，生產(chǎn)時(shí)期的組織管理比較方便，安全性較好 開拓工程量相對較少，工業(yè)場地占地面積少，基建時(shí)期的投資及經(jīng)營費(fèi)用較少，基建時(shí)的施工組織較簡單 缺點(diǎn) 基建工程量較大，基建投資高，地表工業(yè)場地占地多，通風(fēng)條件不好，箕斗和罐籠需相互隔開，當(dāng)一套提升系 生產(chǎn)管理費(fèi)用較高，基建時(shí)期的施工組織管理較復(fù)雜 統(tǒng)檢修時(shí)對另外一套產(chǎn)生較大影響 開拓方案的確定 經(jīng)過比較，可以看出選擇箕斗井 +斜坡道開拓系統(tǒng)雖然投資相對較高，但其安全性和可靠性比混合井高，符合礦山實(shí)際，且能達(dá)到一個(gè)良好的經(jīng)濟(jì)效果，所以選用箕斗井 +斜坡道開拓系統(tǒng)，由于此次設(shè)計(jì)開采的礦體埋藏深度較大，所以斜坡道開拓不聯(lián)通地表，僅負(fù)責(zé)聯(lián)通各個(gè)中段。 地表陷落移動(dòng)帶和開拓系統(tǒng)圖的繪制 地表陷落移動(dòng)帶和開拓系統(tǒng)三視圖見附圖。 開拓巷道的位置、斷面形狀和規(guī)格 開拓巷道包括主井、副井、風(fēng)井、階段運(yùn)輸巷道、石門、溜井、充填井、斜坡道等等，其中主副井的位置選擇主要要依據(jù)是運(yùn)輸功最小、巖石移動(dòng)帶之外。 阿舍勒銅礦礦體上、下盤圍巖移動(dòng)角為 70176。，由此可以確定巖體移動(dòng)范圍，井筒位置應(yīng)設(shè)在巖體移動(dòng)范圍以外，然后根據(jù)最小運(yùn)輸功確定井筒位置。 地下采得的礦石，在各出礦點(diǎn)裝入礦車，經(jīng)裝礦進(jìn)路、穿脈、階段運(yùn)輸巷直接運(yùn)至主溜井，經(jīng)破碎后提升至地表。采礦方法和礦塊布置既定時(shí)，一個(gè)出礦點(diǎn)運(yùn)出礦 石所耗運(yùn)輸功的大小就取決于該點(diǎn)至溜井運(yùn)距的長短。不論井位設(shè)于何處，礦石外運(yùn)過程中，在垂直走向的穿脈巷道的運(yùn)距是不可避免和不變的，所以從某一出礦點(diǎn)至各個(gè)方案所選的不同井位，其運(yùn)距之間的差值只與階段運(yùn)輸巷道中發(fā)生的走向運(yùn)距有關(guān)。 阿舍勒銅礦采用相對集中而固定的走向起運(yùn)點(diǎn)，其最小運(yùn)輸功的計(jì)算方法是先把各個(gè)階段上的走向起運(yùn)點(diǎn)都投影到一條平行于礦體走向的直線上，直線上的某一長度即代表一定的走向運(yùn)距。再把擬從各個(gè)走向起運(yùn)點(diǎn)分別運(yùn)出的貨載總量對應(yīng)的標(biāo)在各個(gè)走向起運(yùn)點(diǎn)上 (Q Q Q3Q m)。 若某一起運(yùn)點(diǎn) 滿足下列條件： 則走向起運(yùn)點(diǎn) 便是地下運(yùn)輸功的最小主井井位。 經(jīng)計(jì)算， 5勘探線和 7勘探線間中間為 點(diǎn)，即結(jié)合巖石移動(dòng)帶，求得主 井井筒中心線坐標(biāo)為： X=， Y=；副井井筒中心線坐標(biāo)：X=， Y=；主副井井筒中心線相距 50m。 主井采用箕斗井，井口標(biāo)高 910m，井底標(biāo)高 150m，井筒斷面形狀為圓形，主要任務(wù)為提升礦石，井筒凈直徑 4m，井筒凈斷 面積 ㎡，支護(hù)厚度 350mm。 副井為罐籠井，負(fù)責(zé)提升人員、材料、設(shè)備和井下廢石。供水管、排水管、供風(fēng)管、電纜均布置在副井內(nèi) ， 副井與主井相距 60m，井口標(biāo)高 910m，井底標(biāo)高 150m，斷面形狀為圓形，井筒凈直徑 6m，井筒凈斷面積為 ㎡，支護(hù)厚度 350㎜， 風(fēng)井位于礦體上盤，井筒中心線坐標(biāo)為 (， )，斷面為圓形，斷面直徑 4m，斷面積為 ，采用 300mm素混凝土支護(hù)。 井下溜井包括礦石溜井和廢石溜井，均位于礦體下盤脈外階段運(yùn)輸巷附近，以便進(jìn)行礦石和廢石的運(yùn)輸，井筒斷面為圓形，斷面積為 179。，長度約為 400m。 階段運(yùn)輸巷道位于下盤脈外，主要負(fù)責(zé)人行、通風(fēng)、材料運(yùn)輸以及礦石及廢石的運(yùn)輸，采用三心拱斷面，斷面積為 ， 斜坡道形式為折返式，不連通地表，從 400m水平開始掘進(jìn)，采用三心拱斷面，斷面積 ，坡度為 15%。 斜坡道僅作為輔助開拓系統(tǒng)，作為人員、設(shè)備、材料等通往各個(gè)中段的通道，另外斜坡道負(fù)責(zé)部分通風(fēng)任務(wù)。斜 坡道內(nèi)每隔 30m 設(shè)置一個(gè)行人躲避硐室，每隔 300m設(shè)置一個(gè)錯(cuò)車道，支護(hù)形式根據(jù)圍巖情況而定，主要采用噴射混凝土支護(hù)，部分圍巖不穩(wěn)定地帶采用錨噴支護(hù)。 井田中階段開采順序和階段中礦塊開采順序 根據(jù)選擇的采礦方法及采礦設(shè)備要求，中段高度確定為 50m。主要生產(chǎn)中段有 350m、 300m、 250m、 200m、 150m、 100m、 50m、 0m 中段，主要生產(chǎn)中段采用下盤脈外平巷加穿脈布置，在礦體上下下盤，沿走向布置回風(fēng)沿脈和運(yùn)輸沿脈，運(yùn)輸沿脈和回風(fēng)沿脈采用穿脈和切割天井以及充填天井聯(lián)通，運(yùn)輸沿脈與副井、盲進(jìn)風(fēng)井和斜坡道等主要開拓井巷連通，回風(fēng)沿脈與風(fēng)井、充填井連通。每 個(gè)中段均有副井和斜坡道兩個(gè)安全出口。 每 2~3 個(gè)中段劃分為一個(gè)采區(qū)， 0～ 400m之間主要分 0m、 100m、 250m三個(gè)采區(qū)，選擇 250m 和 50 中段作為首采區(qū)，為了避免人在充填體下作業(yè)，采取由下而上的開采順序。 礦塊回采順序采用后退式開采，階段運(yùn)輸巷道掘進(jìn)到井田邊界后，從井田邊界的礦塊開始，向主要開拓巷道方向依次回采。 三級礦量 為保證礦山持續(xù)地均衡地進(jìn)行生產(chǎn) ,按照我國礦山歷年來所積累的經(jīng)驗(yàn) ,在礦山生產(chǎn)管理中 ,各個(gè)開采步驟互為超前關(guān)系實(shí)際上就是用獲得一定的儲(chǔ)量來實(shí)現(xiàn)的。因此將礦石儲(chǔ)量按開采準(zhǔn)備程度劃分為開拓儲(chǔ)量、采準(zhǔn)儲(chǔ)量和備采儲(chǔ)量三級。 我國現(xiàn)行規(guī)定三級儲(chǔ)量用生產(chǎn)保有期限來表示，如下表： 我國現(xiàn)行規(guī)定的三級儲(chǔ)量保有期限定額 三級礦量類別 黑色金屬礦山定額 有色金屬礦山定額 開拓儲(chǔ)量 3~5年 3年 采準(zhǔn)儲(chǔ)量 ~2年 1年左右 備采儲(chǔ)量 6~12個(gè)月 6個(gè)月左右 根據(jù)表格內(nèi)容可以算出各級儲(chǔ)量，阿舍勒銅礦屬于有色金屬礦山，所以根據(jù)有色金屬礦山定額計(jì)算。 開拓儲(chǔ)量 式中： —礦井年產(chǎn)量， t/a； —開拓儲(chǔ)量的保有年限， 3a； —廢石混入率； —礦石回采率。 得到 。 采準(zhǔn)儲(chǔ)量 式中： —采準(zhǔn)儲(chǔ)量的保有期限，取為 1a。 得到 。 備采儲(chǔ)量 式中： —備采儲(chǔ)量的保有期限，月。 得到 。 第五章 礦山基本巷道 礦山基本巷道工程 礦山基本巷道包括主井、副井、風(fēng)井、主溜井、石門、階段主要運(yùn)輸巷道以及斜坡道。 主井設(shè)計(jì) 主井主要負(fù)擔(dān)礦石的運(yùn)輸，此次設(shè)計(jì)的礦山年產(chǎn)量為 ?？紤]到井筒較深，選用單繩提升機(jī)將占用太多空間，故選用多繩摩擦提升機(jī)。 箕斗規(guī)格的選擇 由于選用的是單箕斗配平衡錘，所以一次提升量 及箕斗容積 V 的計(jì)算值為 式中： —小時(shí)提升量， t/h； H—最大提升高度， m； —箕斗在卸載曲軌處低速爬行的附加時(shí)間，取 =1015s； —礦石松散密度，取為 2t/m179。； —箕斗裝滿系數(shù)，取 =； —系數(shù)，取 =~。 當(dāng) H200m時(shí)取上限，當(dāng) H＞ 600m時(shí)取下限； —箕斗裝載停歇時(shí)間，數(shù)據(jù)如下： 箕斗容積 (m179。)