【正文】 。 K1， K2 系傾角和厚度修正系數(shù)，分別取 和 。 代入公式計算得 A= 萬噸 /年 萬噸 /年，滿足要求。 南華大學核資源與核燃料工程學院 2021 屆本科生 畢業(yè)設計 6 礦山服務年限 礦山計算服務年限 )(38500 )1( ??? ???? ?A QKT Zj a （ 2— 3） 式 中 Tj — 礦山計算服務年限 ； Q —礦床工業(yè)儲量 t； Kz — 工業(yè)礦石總回采 率 90 %； p — 廢石混入率 5%； A — 礦山企業(yè)年產(chǎn)量 t/a。 礦床 開拓的基本問題 井田開拓是指在井田范圍內，為了采 礦 從地面向地下開拓一系列巷道進入 礦 層 ， 從而建立礦井提升、運輸、通風、排水和動力供應等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。 礦床 開 拓設計是研究確定由礦井地面進入 礦體 通達地下開采區(qū)的主要井巷布置和開掘工程。它要保證礦井生產(chǎn)時開采、掘進、運輸、提升、通風安全、排水和動力供應等各系統(tǒng)能正常高效的運行。 合理的開拓方式，需要對技術可行的幾種開拓 方案 進行技術經(jīng)濟比較，才能確定。 礦床 開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需認真研究 ： （ 1） 確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置； （ 2） 合理確定開采水平的數(shù)目和位置； （ 3） 布置大巷及井底車場； （ 4） 確定礦井開采 順 序，做好開采水平的接替； （ 5） 進行礦井開拓延深 、深部開拓及技術改造； （ 5） 合理確定礦井通風、運輸及供電系統(tǒng)。 階段高度 確定 階段高度確定直接關系到礦山開拓方式和開采工藝效益，階段可采礦量與階段高度成正比，階段高度的增加可以改善礦床回采的總回收指標，并可降低開拓、采準和回采礦柱的超額費用所攤到每噸礦石上的數(shù)額，并可使階段回采時間增長，為新階段的建立贏得了南華大學核資源與核燃料工程學院 2021 屆本科生 畢業(yè)設計 7 時間，但階段高度太高也會使采礦技術發(fā)生困難，會使天井掘進、提升、排水等費用相應增大，故確定階段高度最核心的內容是礦山企業(yè)的經(jīng)濟效益。據(jù)我國礦山統(tǒng)計實際資料，開采傾斜到極傾斜礦床時，階段高度常采用 40～ 60m，本設計考慮到礦區(qū) 開拓系統(tǒng)和采礦技術條件，階段高度確定為 50m。階段標高分別為 242m（一階段）， 192m（二階段）， 142m（三階段）和 92m（四階段）。 工業(yè)場地 的選擇 工業(yè)場地選擇 原則 （ 1） 工業(yè)場地應 盡量位于儲量中心，使井下有合理 的布局避免單翼開采，節(jié)省運輸及通風費用； （ 2） 占地盡量要少且交通方便； （ 3） 工業(yè)場地的標高要高于礦區(qū)歷年最高洪水位； （ 4） 主副井筒布置在地質條件較好的區(qū)域，確保井筒及井底車場的圍巖穩(wěn)定； （ 5） 綜合考慮礦井的前期及后期生產(chǎn)，在保證總體工程量小 的前提條件下，盡量減少初期投資。 工業(yè)場地 確定 根據(jù)以上原則，結合本礦實際情況，工業(yè)廣場布置在 地形 地質圖的 北側 （祥 見 地質地形 圖上所圈定的位置 ） 。此處的地勢比較平坦，有利于布置工業(yè)場地；能縮短礦井投產(chǎn)工期，并且地質資料詳細，離 儲量中心 比較近，整個礦井的運輸費用較少，無村莊干擾 ；另外此處地面標高高于歷 年的最高洪水位；主要的開拓巷道均位于移動帶以外 ，圍巖穩(wěn)定。因此此處是最佳位置。 工業(yè)場地布置 工業(yè)場地需布置檢查站、礦倉、廢石場、破碎站、堆浸場、控制室、水池等。礦石通過軌道運輸?shù)綑z查站， 然后 對 礦石進行大致的平均品位測定，如不滿足最低工業(yè)品位（ %），礦石將直接運至廢石 場地， 如礦石滿足最低工業(yè)品位，則運至礦 倉，然后到 破碎站進行破碎，最后運至堆浸場進行 浸出。工業(yè)場地的具體布置詳見 地質地形圖北側。 南華大學核資源與核燃料工程學院 2021 屆本科生 畢業(yè)設計 8 開拓方案 選 擇 選擇開拓方案的基本要求 （ 1）確保工作安全，創(chuàng)造良好的地面與地下勞動衛(wèi)生條件，具有良好的提升、運輸、通風、排水等功能； （ 2）技術上可靠，并有足夠的生產(chǎn)能力，以保證礦山企業(yè)均衡地生產(chǎn)； （ 3）基建工程量最少，盡量減少基本建設投資和生產(chǎn)經(jīng)營費用； （ 4）確保在規(guī)定時間內投 產(chǎn)，在生產(chǎn)期間能及時準備出新水平； （ 5）不留和少留保安礦柱，以減少礦石損失； （ 6）與開拓方案密切關聯(lián)的地面總布置，應不占或少占農(nóng)田。 影響礦床開拓方案選擇的因素 （ 1）地形地質條件、礦體賦存條件，如礦體的厚度、偏角、走向長度和埋藏深度等； （ 2）地質構造破壞，如斷層、破裂帶等； （ 3）礦石和圍巖的物理力學性質，如堅固性、穩(wěn)固性等； （ 4）礦區(qū)水文地質條件，如地表水（河流、湖泊等），地下水、溶洞的分布情況； （ 5）地表地形條件，如地面運輸條件、地面工業(yè)場地布置、地面巖體崩落和移動范圍，外部交通條 件、農(nóng)田分布情況等； （ 6）礦石工業(yè)儲量、礦石工業(yè)價值、礦床勘探程度及遠景儲量等； （ 7）選用的采礦方法； （ 8）水、電供應條件； （ 9）原有井巷工程存在狀態(tài)； （ 10）選場和尾礦庫可能建設的地點。 開拓方案 初選 本礦床比較可行的開拓方案見表 ，各方案的優(yōu)缺點見表 。 南華大學核資源與核燃料工程學院 2021 屆本科生 畢業(yè)設計 9 表 比較可行的 開拓方案 開拓方案 大類 開拓方案 細分 豎井開拓法 明 豎井開拓 斜井 開拓法 下盤 明斜井開拓 聯(lián)合開拓法 平硐 +盲豎 井開 拓 平硐 +盲斜井開 拓 明豎井 +明副斜井開拓 表 各 方案的優(yōu)缺點比較 項目 優(yōu)點 缺點 方案 一 ； ，提升速度快，提升費用低； ，維護條件好； ，通風較容易； ，直接到達地表 。 ，初期基建工程量大； ，投產(chǎn)慢 ； 。 方案 二 ； ，運輸距離短，基建時間短； 、投產(chǎn)快、掘進延伸斜井比較容易 ； 。 、提升能力?。? 豎井； 、設備較復雜，鋼繩磨耗較豎井大； ，事故較豎井多； ，其排水阻力較豎井大。 方案 三 ； 提升能力大，提升速度快，提升費用低； ，維護條件好； 運輸能力大； 。 ； ，增加出礦時的倒運環(huán)節(jié)； ，投產(chǎn)慢； ； 。 南華大學核資源與核燃料工程學院 2021 屆本科生 畢業(yè)設計 10 方案 四 ； ， 運輸距離短，基建時間短； 。 、提升能力小； ； 、設備較復雜，鋼繩磨耗較豎井大； ，事故較豎井多； ； ，其排水阻力較豎井大。 ，增加出礦時的倒運環(huán)節(jié)； 方案 五 ； 提升能力大，提升速度快，提升費用低； 井筒平直，維護條件好； ，直接到達地表 。 、投產(chǎn)快、掘進延伸斜井比較容易 ； 、設備較復雜，鋼繩磨耗較豎井大； ，投產(chǎn)慢 ； 。 由于工業(yè)場地的位置已經(jīng)確定，如果采用 方案二（ 平硐 +盲豎井的聯(lián)合開拓方案 ） ，平硐的長度 100m， 所減少的 各階段運輸 巷道掘進 工程量并不大，而 盲豎井卻比明豎 井 的費用明顯增多 ，因此，采用此方案在經(jīng)濟上并不是很合理。 同樣，如果采用方案四（平硐+盲斜井聯(lián)合開拓方案），也會使 平硐的長度 100m， 所減少的各階段運輸巷道掘進工程量并不大，而盲斜井卻比明斜井的費用明顯增多， 因此，采用此方案在經(jīng) 濟上同樣不是很合理。 如果采用 方案三（明斜井開拓方案） ，由于礦體屬于急傾斜礦體，采用明斜井提升礦石時將會導致運輸?shù)V石時出現(xiàn)反向運輸， 因此方案三 并不是很合理。 根據(jù)表 及 礦體的賦存形式 ： 傾角（ 75176。 ～ 86176。 ） 45176。 ，礦體埋藏 深 度 200m，礦體 位于 當?shù)厍治g基準面以下 ， 礦體分散屬于透 鏡狀 。 可選的開拓方案為 下盤 明 豎井開拓方案 及 明豎井 +明副 斜井 聯(lián)合 開拓方案。 南華大學核資源與核燃料工程學院 2021 屆本科生 畢業(yè)設計 11 開拓方案 初步分析比較 方案一 ： 下盤明 豎井開拓方案。 根據(jù)礦山的地質資料， 礦體賦存位置的地表坡度角非常大（ 45176。 左右），如果 在下盤礦體走向中央布置豎 井， 則將礦石運至工業(yè)場地非常不便。而工業(yè)場地附近的地表比較平坦，且減少了地表的運距，則豎井 應 布置在工業(yè)場附近（同時應該保證豎井井筒位置位于 礦體下盤巖石移動帶以外一定安全距離）。但由此會增加石門的長度，從 而增加基建費用。 方案五 ： 明豎井 +明副 斜井 聯(lián)合 開拓方案。 采用 明斜井為 副井 后，其 施工設備簡單、投產(chǎn)快、掘進延伸斜井比較容易 ，相比用豎井作為副井的掘進費用可能變低。同時采用明斜 井為副井所產(chǎn)生的石門長度相對采用豎井為副井的石門長度將變短， 最終的基建費用較低，基建時間較短 。 兩方案的優(yōu)缺點見表 。 表 各方 案的優(yōu)缺點比較 項目 優(yōu)點 缺點 方案 一 ； ，提升速度快，提升費用低； ，維護條件好； ，通風較容易 ； 時不需要轉運，直接到達地表 。 石門長，初期基建工程量大； ，投產(chǎn)慢 ； 。 方案 五 ； 提升能力大，提升速度快，提升費用低； 井筒平直，維護條件好； ，直接到達地表 。 、投產(chǎn)快、掘進延伸斜井比較 容易 ； 、設備較復雜，鋼繩磨耗較豎井大； ，投產(chǎn)慢 ； 。 南華大學核資源與核燃料工程學院 2021 屆本科生 畢業(yè)設計 12 開拓方案 具體描述 方案一 ： 下盤 明 豎井開拓。 主井 井筒中心坐標： x=； y=，井口標高 z=+，井筒凈直徑 Φ ，井底標高為 +72m，井筒深 214m (+286m～ +72m)。副井井筒中心坐標： x=； y=，井口標高 z=+， 井筒凈直徑Φ ，井底標高為 +72m，井筒深 214m(+286m～ +72m)?；仫L井筒中心坐標：x=； y=，井口標高 z=+，井筒凈直徑 Φ 。 主井主要用于提升礦石，不做為進、回風井。副井主要用來上下人員、設備、材料，提升廢石及兼做進風井。風井采用兩翼 對角 式布置 。 具體方案見下圖 。 5004004503504300440045004600 4202170092142192242292500400450350921421922422924800 4100 主井 副井階段運輸巷道穿脈巷道回風井 124 125 127 129 139 140 190 142 143 144 145 1466300 圖 豎井開拓方案 方案五 ： 明豎井 +明副 斜井聯(lián)合開拓方案 。 主井 井筒中心坐標： x=；y=，井 口標高 z=+，井筒凈直徑 Φ ，井底標高為 +72m，井筒深 214m (+286m～ +72m)。 副井井筒中心坐標： 1 號斜井井筒中心坐標 x=； y=，井口標高 z=+，井底標高為 +192m，井筒 垂 深 94 m (+286m～ +192m)， 斜長，傾角為 22176。 。 2 號斜井井筒中心坐標 x=； y=，井口標高z=+，井底標高為 +142m，井筒垂深 50 m (+192m～ +142m)，斜長 ，傾角南華大學核資源與核燃料工程學院 2021 屆本科生 畢業(yè)設計 13 為 22176。 。 3 號斜井井筒中心坐標 x=； y=，井口標高 z=+，井底標高為 +92m，井筒垂深 50 m (+142m～ +92m)，斜長 ，傾角為 21176。 。 回風井筒中心坐標： x=； y=，井口標高 z=+，井筒凈直徑 Φ 。 主井主要用于提升礦石，同時兼做回風井。副井 主要用來上下人員、設備、材料，提升廢石及兼做進風井。風井采用中央 對角式布置。 具體方案見下圖 。 5004004503504300440045004600 4202170092142192242292500400450350921421922422924800 4100 主井 副井 階段運輸巷道穿脈巷道回風井124 125 127 129 139 140 190 142 143 144 145 146 圖 明豎井 +明副斜井聯(lián)合開拓方案 開拓方案 技術經(jīng)濟比較 技術經(jīng)濟比較詳見表 、 及 。 南華大學核資源與核燃料工程學院 2021 屆本科生 畢業(yè)設計 14 表 開拓工程量表 項目