【正文】 Fe22 176 90 似層狀 190 69 Fe23 180 110 似層狀 190210 69 Fe31 255 85 似層狀 190 75 探槽 9 個(gè) 鉆孔 2 個(gè) Fe32 225 107 似層狀 190 75 第 13 頁(yè) 共 55 頁(yè) 據(jù)我國(guó)礦山統(tǒng)計(jì)實(shí)際資料，開(kāi)采傾斜到急傾斜礦床時(shí)，階段高度常采用 4060m；而開(kāi)采緩傾斜礦床時(shí)，階段高度一般就在 20~25m。 本礦區(qū)地層走向近東 西，傾向 180200176。，傾角 6075176。，礦區(qū)出露厚度約 500米，為本區(qū)鐵礦體的主要賦存層位。并且已給的地質(zhì)資料中顯示礦體地傾角在4575176。，所以可知：礦體產(chǎn)狀屬于傾斜和急傾斜。 最終確定本設(shè)計(jì)礦床的階段高度為 50m。 階段的劃分 本礦體的階段劃 分依據(jù)礦體的實(shí)際情況，依據(jù)階段高低的選取，劃分為 3 個(gè)階段。 開(kāi)拓方案的確定 為了開(kāi)采地下礦床，從地面掘進(jìn)一系列的井巷到達(dá)礦體，使之形成完整的提升、運(yùn)輸、通訊、排水和動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)，稱之為礦床開(kāi)拓。 礦床地下開(kāi)拓的方式可以分為兩大類，即單一開(kāi)拓法和聯(lián)合開(kāi)拓法。凡用一種主要開(kāi)拓井巷開(kāi)拓礦床，稱為單一開(kāi)拓法?？梢苑譃槠巾祥_(kāi)拓法、斜井開(kāi)拓法、豎井開(kāi)拓法、斜坡道開(kāi)拓法等幾種方法。如果礦床上部用一種主要開(kāi)拓井巷，而下部用另一種主要開(kāi)拓井巷開(kāi)拓，或用兩種主要開(kāi)拓井巷組合起來(lái)開(kāi)拓一個(gè)或幾個(gè)礦體，就稱為聯(lián) 合開(kāi)拓法。 根據(jù)主要開(kāi)拓井巷與礦體位置關(guān)系可分為：下盤開(kāi)拓、上盤開(kāi)拓以及側(cè)翼開(kāi)拓。 本礦體開(kāi)拓方案的初步劃分 礦區(qū)境界內(nèi)最高標(biāo)高為 1840 米，最低標(biāo)高為 1696 米，高差為 144 米。礦區(qū)鐵礦由三組 6 條礦體構(gòu)成，礦體最高標(biāo)高大與 1750 米，最底標(biāo)高 1605 米，高差 145米。礦體位于 1700 米以上 50 米，以下 95 米。 礦體 Fe1 距離 Fe2 礦體最近為 250 米；且 Fe2， Fe3 礦體分布較為集中。故 Fe2，F(xiàn)e3 適宜集中開(kāi)采， Fe1 單獨(dú)開(kāi)采。 綜合以上因素，開(kāi)拓方法可以分為兩部分，即 Fe1 礦體開(kāi)拓及 Fe2， Fe3 礦體開(kāi)拓。 第 14 頁(yè) 共 55 頁(yè) Fe1 礦體開(kāi)拓方法的確定 Fe1 礦體賦存在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，可采用的開(kāi)拓方法為豎井開(kāi)拓法和斜井開(kāi)拓法。由于地表存在大約 10 米左右的松軟的巖性為第四系沖洪積的砂礫石層，第四系殘坡積的亞砂土、亞粘土，殘坡積物 Qh(esl)和人工堆積物，這對(duì)井筒的保護(hù)不利。在同等條件下，豎井穿層厚度為 10 米，而斜井需要 20 米左右。因斜井穿越弱層帶是豎井的 2 倍，并且一般豎井的提升能力比斜井大，且易于維護(hù)，鑒于此種情況，采用豎井開(kāi)拓方法。如圖 所示： 圖 Fe2， Fe3 礦體的開(kāi)拓方法 以 Fe2， Fe3 礦體為主要地段列出以下開(kāi)拓方式 ?平硐豎井聯(lián)合開(kāi)拓法 優(yōu)點(diǎn)： 1700 標(biāo)高以上使用平硐開(kāi)拓，能充分利用礦石自重放礦，便于通風(fēng)、排水、多階段出礦，施工簡(jiǎn)單易行，建設(shè)速度快，投資省、成本低、管理方便等。 1700以下的開(kāi)采用豎井開(kāi)拓，井口位于平硐口附近。豎井開(kāi)拓對(duì)井口保護(hù)條件較好，井筒不易變形，提升過(guò)程事故小。 缺點(diǎn)：豎井要穿過(guò)地表表土層等構(gòu)造弱面，維護(hù)費(fèi)用較高。井地車場(chǎng)布置較為復(fù)雜。具體布置如圖 示： 第 15 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖 ?平硐盲豎井聯(lián)合開(kāi)拓法 優(yōu)點(diǎn)：平硐優(yōu)點(diǎn)如上。 1700 以下，利用平硐大巷，開(kāi)掘豎井，減小排水路線。 缺點(diǎn)：地表工業(yè)場(chǎng)地布置困難，需要修建提升硐室。豎井費(fèi)用要求比較高，初期資金要求高。具體布置如圖 所示： 圖 ?平硐盲斜井聯(lián)合開(kāi)拓法 優(yōu)點(diǎn)：平硐如上。盲斜井： 1700 以下的開(kāi)采用斜井開(kāi)拓，井口位于平硐附近。斜井開(kāi)拓工程費(fèi)用少，基建時(shí)間相對(duì)短，技術(shù)要求低。工業(yè)場(chǎng)地，井底車場(chǎng)布置簡(jiǎn) 第 16 頁(yè) 共 55 頁(yè) 單。斜井石門比豎井要短，裝備比豎井簡(jiǎn)單，施工速度簡(jiǎn)便，成井速度快。安全通道簡(jiǎn)單，順暢。 缺點(diǎn)：與豎井相比，斜井的排水費(fèi)較高，且斜井 的提升盛器容易發(fā)生脫軌、脫鉤事故。具體布置如圖 所示： 圖 ?三種開(kāi)拓方案的經(jīng)濟(jì)比較 表 方案經(jīng)濟(jì)分析比較 方案 項(xiàng)目經(jīng)費(fèi) 平硐盲豎井開(kāi)拓 單位（元） 平硐豎井開(kāi)拓 單位（元） 平硐盲斜井開(kāi)拓 單位（元） 平 硐 5687000=3976000 5687000=3976000 5687000=3976000 盲 豎 井 20210=2046000 ———— ———— 盲 斜 井 ———— ———— 10000=2111000 豎 井 ———— 20210=2046000 ———— 石 門 7000=682780 7000=774900 7000=413070 總 計(jì) 6704780 6796900 6500070 第 17 頁(yè) 共 55 頁(yè) 表中造價(jià)：豎井： 20210 元 /米，斜井： 10000 元 /米，石門： 7000 元 /米，平硐： 7000元 /米。 根據(jù)表 的計(jì)算結(jié)果，可以把平硐盲斜井聯(lián)合開(kāi)拓法定為 Fe2， Fe3 的開(kāi)拓方案。 井筒的形式及位置的確定 本次開(kāi)采共有三條礦帶， 6 組礦體。從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等多方面考慮，確定主 要井筒位置如下： ?平硐井口為置： ， 方向：西偏北 011 長(zhǎng)度： 568m ?斜井井口位置： ， 斜井井底位置： ， 長(zhǎng)度： ?豎井井口位置： ， 長(zhǎng)度： ?井筒的用途以及規(guī)格 平硐的用途：只要用于運(yùn)輸?shù)V石、廢石、材料、行人和進(jìn)風(fēng)。 平硐規(guī)格的確定：平硐規(guī)格的確定，應(yīng)首先根據(jù)巷道中運(yùn)輸設(shè)備的類型和數(shù)量，礦山安全規(guī)定的人行道寬度和各種安全間隙，并考慮管路、電纜的布置設(shè)計(jì)其凈斷面尺寸，最后根據(jù)巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)及尺寸，道床及水溝等參數(shù)繪制出巷道斷面尺寸。 本礦年產(chǎn)量 10 萬(wàn)噸，具體采用的電機(jī)車，礦車規(guī)格如下。具體參數(shù)如下表：表 運(yùn)輸設(shè)備參數(shù)（單位： mm） 運(yùn)輸設(shè)備類型 設(shè)備外形尺寸 軌距 S0 架線高度 H1 線路中心距 S 長(zhǎng) l 寬 b 高 h 電機(jī)車 架線式ZK10/550 4500 1060 1550 600 18002200 1300 礦車 固定車廂式Y(jié)GC2(6) 3000 1200 1200 600 ——— 1500 第 18 頁(yè) 共 55 頁(yè) 平硐井筒斷面的確定 選擇巷道斷面形狀和支戶類型 運(yùn)輸?shù)V巖的電機(jī)車為 2 臺(tái)，本礦山主平硐運(yùn)輸布線方式采用雙線布置，主平硐的服務(wù)年限較長(zhǎng)，圍巖中等堅(jiān)硬，選用拱頂承載能力稍差，斷面利用率較高的三心拱形斷面，巷道采用雙軌運(yùn)輸，采用噴錨支護(hù)。 確定巷道斷面 ? 確定巷道凈寬度 Bo 根據(jù)表 可知 ZK10/550 電機(jī)車寬 1060mm、高 1550mm； YGC2(6)礦車寬1200mm、高 1200mm。所以設(shè)備的寬為 1200 米，高為 1550 米。 當(dāng)采用雙軌運(yùn)輸，巷道斷面凈寬度 B0 的計(jì)算公式如下： B0=2b+b1+b2+m （ 21） 式中： b—— 礦車的寬度， mm； b1—— 運(yùn)輸設(shè)備到支架的間隙， mm； b2—— 人行道寬度， mm； m—— 兩運(yùn)輸設(shè)備之間的距離。 ①安全間隙 b1 及設(shè)備間距 m 的確定 表 運(yùn)輸設(shè)備到支架間隙 b1（單位： mm） 因采用固定式礦車且錨噴混凝土支護(hù)，查表得運(yùn)輸設(shè)備到支架間隙 b1?250mm,此處取 b1=250mm； 支架材料 容積大小 磚石、混凝土及鋼筋混凝土砌碹 /mm 不支護(hù)、木支護(hù)、鋼筋混凝土預(yù)制架、錨噴混凝土/mm 運(yùn)輸設(shè)備 固 定 式 礦 車 及 小 于 的側(cè)卸式礦車 ?200 ?250 大于等于 的側(cè)卸式礦車 ?250~300 ?300~350 第 19 頁(yè) 共 55 頁(yè) 兩運(yùn)輸設(shè)備之間的距離沒(méi)有直接規(guī)定，一般可通過(guò)設(shè)備的線路中心線間距 S 推算得出： m=Sb=15001200=300mm （ 22） ②人行道 寬度 b2 的確定 人行道寬度選擇如表 所示： 表 人行道寬度 b2（單位： mm） 人推車 電機(jī)車 人車停車處的巷道兩側(cè) ＜ 14t ≥ 14t ≥ 700 800 ≥ 800 ≥ 1000 所選架線電機(jī)車＜ 14t，參照上表，選擇 b2=800mm。 故巷道斷面凈寬度 B0 為： B0=2b+b1+b2+m （ 23） =2 1200+250+800+300=3750mm 按 100mm 進(jìn)位，取 B0=3800mm。 ?巷道凈高度的確定 H0=f0+h2 （ 24） 式中： f0 為拱高， h2 為自道碴面算起的墻高。 ①拱高 f0 的確定 三心拱拱高可以采用 f0 = 30B ，故選 f0= 30B =3800/3=1267mm。 ②墻高 h2 的確定 由 f0= 30B 查表可知， R== 3800=2630mm； r= B0= 3800=996mm； 另外 f0=1267mm，α =176。 ③按人行要求確定墻高 考慮到井下行人安全，一般要求距墻 100mm 處巷道的有效高度大于等于 ，當(dāng)采用三心拱斷面時(shí)，巷道墻高 h3 由下式計(jì)算： 第 20 頁(yè) 共 55 頁(yè) 351800 50h h r? ? ? ? （ 25） = mm1 5 5 8 0 0 ????? 式 中： h5 是巷道底板至道碴面厚度，由于所選電機(jī)車為 7~10t 的電機(jī)車，此處取h5=190mm。 所以自道碴面算起的墻高 h2=h3h5=1556190=1366mm。 ④按電機(jī)車架線高度確定墻高 電機(jī)車的導(dǎo)電弓子與巷道壁的最小距離一般要求大于或等于 250mm，通常當(dāng)電源電壓超過(guò) 500V 時(shí)電機(jī)車架線高度選擇 H1≥ 2m，該設(shè)備電壓為 550V，取H1=2021mm ， 非 人 行 道 側(cè) 軌 路 中 心 線 至 墻 的 距 離 a=1/2b+b1=1/2 1200+250mm=850mm,巷道中心與電機(jī)車架線中心距離 Z=B0/2— a=1050mm。應(yīng)當(dāng)先區(qū)分導(dǎo)電弓子是在小圓弧斷面內(nèi)或是在大圓弧斷面外： 250? ??r kar = 250996 400850996 ? ?? =≥ 176。 = （ 26） 故可知導(dǎo)電弓子是在大圓弧斷面內(nèi)，則可按照下式得出 h2。 h2=H1+h4022 )()250( fRZKR ????? （ 27） =2021+1601887+26301267mm=1636mm。 式中： h4 為道碴面到軌面的高度，此處取 160mm。 K 為導(dǎo)電弓子寬度的一半，一般取 2K 為 800900mm ,在此處取 K=400mm； Z=1050mm， R=2630mm,f0=1267mm。 ⑤按管道架設(shè)確定墻高 管道的高度為管子直徑與托管之和： n=D1+100+D2 （ 28） = 4+100+ 2= 式中： D D2 是管道的直徑 100 是托管架的高度 對(duì)于雙軌時(shí)， ? ? 222 0 2 11 8 0 0 / 2 3 0 0h n r r B Z K D??? ? ? ? ? ? ? ? ??? （ 29） =1800+252810mm=1250mm. 第 21 頁(yè) 共 55 頁(yè) 巷道墻高應(yīng)同時(shí)滿足以上三個(gè)要求，所以墻高只能取三種墻高的最大值，最大值 h2 為 1636mm，故巷道凈高度為： 0H? =f0+h2=1267+1636=2903mm?？紤]到凈高度以 10mm 進(jìn)位，最終取 H0=29