【正文】 服務系統(tǒng)；（2）技術可靠，滿足礦山生產(chǎn)能力的要求，以保證礦山企業(yè)的均衡生產(chǎn)并能顧及到礦山發(fā)展遠景；（3）基建工程量少，投資省，經(jīng)濟效益好；（4）不留和少留保安礦柱，以減少礦石損失；（5）地表總平面布置應不占或少占農(nóng)田。 影響開拓方案井巷類型選擇的主要因素：（1）礦體位于低山內(nèi)部，在境界東南部地勢平坦，可布置工業(yè)廣場；（2）礦體傾角為10176。～15176。，可采用斜井開拓；（3）礦體厚度大、埋藏較深，根據(jù)礦巖性質(zhì)確定上盤圍巖移動角55176。，下盤圍巖移動角65176。，端幫圍巖移動角70176。；（4）為了最大限度的利用地下資源，本次設計開采圈定的全部，預計開采深度為500米；（5）礦床規(guī)模較大，因此需要選用生產(chǎn)能力大的開拓系統(tǒng)；（6）根據(jù)礦巖穩(wěn)固，采用豎井，斜井，斜坡道均可。 方案初選根據(jù)礦床開拓方案選擇的基本要求，考慮影響本礦山開拓方案選擇的主要因素，結(jié)合本礦山的實際情況，決定采用下盤集中開拓，初步選取如下的幾個開拓方案：(1) 豎井—盲豎井開拓。(2) 平硐—盲斜井開拓(3) 斜井開拓、。 豎井—盲豎井開拓 平硐—盲斜井開拓 斜井—盲斜井開拓 各方案的技術經(jīng)濟比較以上三個方案中，方案一為豎井—盲豎井開拓系統(tǒng)，這種開拓方式生產(chǎn)能力大，易于維護，由于礦體傾角較小，雖然采用了兩套設備接力提升，但隨著開采深度的增加，石門長度也要增加，后期礦石運輸費用高。方案二為平硐—盲斜井開拓，平硐口布置在地勢平坦的地方，石門長度較方案一減少很多，但斜井長度大，影響礦山的生產(chǎn)能力。方案三為斜井—盲斜井開拓，與方案二相比，沒有平硐，可減少一部分運輸費用，但斜井長度較大，斜井口地勢較高，不利于在井口附近布置工業(yè)場地。綜上所述，三種開拓方案都有各自的優(yōu)點，在技術上都能滿足礦山需要，因此需進行經(jīng)濟比較，從左選擇最優(yōu)方案。由于各開拓方案中的階段運輸巷道、回風井規(guī)格和尺寸都一樣，不考慮通風費用的對各方案的主要運輸巷道進行經(jīng)濟比較。 各開拓方案主要巷道長度表開拓方案豎井平硐斜井石門豎井—盲豎井開拓570002474平硐—盲斜井開拓07309712576斜井—盲斜井開拓0012523471根據(jù)各開拓方案主要巷道的長度作經(jīng)濟比較。各種巷道的掘進和支護費用指標為：豎井：9800元/米，斜井：1430元/米，平硐、石門：850元/米。查《采礦設計手冊》第四卷，方案一需要兩個豎井提升機，總費用為380萬元，方案二需要兩個斜井提升機，總費用為360萬元，方案三需用2個斜井提升機，總費用為360萬元。（1） 方案一：總費用為14488900元。（2） 方案二：總費用為7798630元（3） 方案三：總費用為8340710元根據(jù)以上的經(jīng)濟比較知，方案一的經(jīng)濟費用較高，方案二和方案三的費用相差不多 兩方案的費用差值為：（83407107798630）/83407100＝％，考慮若采用方案三，工業(yè)廣場的布置較困難，因此本礦山采用平硐——盲斜井開拓方式進行礦床的開拓。 井筒斷面設計 主平硐斷面設計 在主平硐用于運輸?shù)V巖的電機車為3臺，運輸布線方式采用雙線布置。主平峒服務年限較長，所穿過的巖層變化大，預計巷道承受較大的地壓，故選拱高f0=B0/3的三心拱形，支護材料選用澆注混凝土。（1）巷道凈寬度B0 B0＝b1＋F＋b＋b2 式中 b1——安全距離 ，300mm；m——運輸設備間距，300mm；F——軌道中心線間距，F(xiàn)＝b＋m＝1200+300＝1500mm；b——設備寬度，1200mm；b2——人行道寬，900mm；B0＝300+1500+1200+900＝3900mm（2） 道床參數(shù)根據(jù)該巷道的運輸量及采用的運輸設備，選用24kg/m鋼軌，鋼筋混凝土軌枕。查表知底板水平與軌面水平的間距h6＝400mm，底板至道渣面的高度h5＝250m，則道渣面與軌面的高度h4＝150mm。（3） 凈高H0的計算 1拱高f0及其他參數(shù)f0＝B0/3＝3900/3＝1300mm大圓弧半徑R＝＝3900＝2699mm小圓弧半徑r＝＝3900＝1018mm2巷道墻高h3按下列三種情況計算按電機車架線要求計算設架線導電弓子之半K＝400mm，軌面至架線的高度H1＝2200mm。非人行道一側(cè)，軌道中心線至墻的距離a＝b/2+b1＝925mm，軌道中心線與巷道中心線的間距Z＝B0/2 b1b/2＝2350/23001250/2＝250mm，cosα＝cos56176。18′36″＝。由于＝＞cosα，故架線弓子是在小圓弧斷面內(nèi)，應按下式計算h3： h3＝H1+ h6－＝2200+400＝2011mm按管道架設要求計算弓子中心線距巷道中線線的距離Z2＝B0/2 b1b/2＝3900/23001250/2＝525mm。管道所占高度為管道直徑與托管橫梁高度之和，即：n＝D1+100+D2＝100+100+50＝250mm。三心拱巷道墻高按下式計算：h3＝1800+ h5+n＝1800+ 250+250＝1361mm按行人要求計算三心拱巷道墻高按下式計算：h3＝1800+ h5 ＝1800+ 250 ＝1610mm按以上三種要求計算后取其中的最大值2011mm，按10mm的倍數(shù)向上選取，則墻高h3＝2020mm。3巷道凈高度H0H0＝f0+ h3 h5＝1300+2020250＝3070mm（4）風速驗算風量Q＝，從道渣面算起的墻高h2＝h3 h5＝2020250＝1770mm，則凈斷面積：S0＝B0*（h2+ *B0）＝3900*（1770+*3900）＝，因為V允＝6 m/s，V＝Q/ S0＝。（5）選擇支架參數(shù)查表知，混凝土支護厚度T＝d0＝250mm（6）水溝參數(shù)水溝坡度與巷道坡度相同，取3‰，選用Ⅲ型水溝水溝的斷面參數(shù)為：上寬350mm，下寬310mm，深度300mm，， m3。（7）巷道斷面尺寸從軌面算起電機車高度h＝1500mm，從軌面算起墻高h1＝h3－h(huán)6＝2020400＝1620mm從道渣面算起的墻高h2＝h3 h5＝2020250＝1770mm巷道凈高度H0＝f0+ h3 h5＝1300+2020250＝3070mm巷道掘進高度H＝f0+ h3+d0＝1300+2020+250＝3570mm巷道掘進寬度度B＝B0+2T＝3900+2*250＝4400mm凈斷面積：S0＝B0（h2+ B0）＝3900（1770+3900）＝，巷道拱圈斷面積S拱＝（B0+T） d0＝（+）＝ m2巷道墻斷面積S墻＝2h3T＝2＝ m2巷道基礎斷面積S基＝（+）T＝（+）＝ m2巷道道渣斷面積S渣＝h5B0＝＝ m2水溝掘進斷面積S溝＝總掘進面積S掘＝S0+S拱+S墻+S基+S渣+S溝＝+++++＝巷道凈長度P凈＝2h2+B0 =2+＝壓風管和供水管布置在 人行道一側(cè)上方，采用管子托架架設。托架上部敷設壓風管，托架下部懸掛供水管。一動力電纜設于非人行道一側(cè)，三條通訊、照明電纜設于人行道一側(cè)。電纜采用掛鉤懸掛在支護側(cè)墻上。每米巷道掘進工程量 V＝S掘1＝ m3每米巷道砌拱混凝土量 V1＝S拱1＝ m3每米巷道砌墻混凝土量 V2＝S墻1＝ m3每米巷道基礎混凝土量 V3＝S基1＝每米巷道水溝混凝土量 V4＝ m3每米巷道共需混凝土量 Ve＝V1+V2+V3+V4＝ m3每米巷道粉刷面積S粉＝（B0+2 h2）1＝（+2）1＝ m2根據(jù)以上計算結(jié)果，按1：20比例繪制巷道斷面施工圖，并列出工程量及支護材料消耗量表。 提升斜井斷面設計由于該井筒擔負著全礦的主要提升任務，服務年限較長，同時考慮該礦井的圍巖穩(wěn)固性，決定采用圓弧拱形斷面，側(cè)壁和頂板采用噴錨支護。礦車組斜井的斷面主要根據(jù)人行道、水溝、管線等的相對位置進行布置。（1）人行道寬度 為了行人的安全和方便，斜井中除礦車提升礦石外，還設置人車運送人員。人行道寬度查《井巷工程》表31知，寬度為850mm。（2）水溝寬度由于斜井水溝速度大、服務年限長，故水溝采用混凝土砌筑并加蓋板，水溝的坡度與斜井坡度相同，為25176。水溝溝幫坡度取1：。，單位：mm。 斜井水溝斷面圖（3）軌道鋪設由于本斜井作為主要提升井，提升能力大服務年限長，因此選用整體道床，為了防止軌道下滑現(xiàn)象發(fā)生，影響生產(chǎn)，采用固定鋼軌法避免此類事故的發(fā)生。（4）管纜鋪設為了便于維修，管纜鋪設在人行道一側(cè)，電纜方才管道上方，電纜的架設采用掛鉤法。（5）躲避洞由于生產(chǎn)中藥利用提升間隙進行設備檢修，為確保檢修人員安全，井筒內(nèi)設置躲避洞供人員避車，躲避洞布置在人行道一側(cè)，其尺寸為寬1m，，間距50m。由于斜井的運輸設備和主平硐一樣，因此除水溝外，其他具體尺寸與主平硐一樣。 階段運輸巷道斷面的確定由于礦山的年運輸能力比較大，選用的采礦方法的生產(chǎn)能力大，同時回采的礦塊數(shù)為3～4個，要求階段運輸巷的通過能力較大，因此階段運輸巷道內(nèi)的線路布置方式和主平硐一樣。階段運輸巷道內(nèi)采用噴射混凝土支護，階段斷面形狀與主平硐一樣。 穿脈的斷面確定由于礦體的平均厚度比較大，為了提高礦石的回采率，避免在礦體內(nèi)溜礦柱，因此沿階段運輸巷道，每50米布置一個穿脈巷道，這種布置的優(yōu)點是階段運輸能力大，穿脈巷道裝礦安全、方便、可靠。還可起探礦作用。綜合考慮以上兩種需要，為了確保設備能正常運行，將巷道斷面布置為矩形。 井底車場的選擇選擇井底車場的原則：井底車場的通過能力應大于礦井的生產(chǎn)能力，并有30%以上的富余量；調(diào)車簡單、安全、方便，彎道及交叉點少；操作安全，符合規(guī)程、規(guī)范要求；井巷工程量小，建設投資少、速度快、時間短，便于維護，生產(chǎn)成本低；施工方便，有利于各井筒之間、井底車場巷道與主要巷道之間迅速貫通，從而縮短建井時間。影響井底車場選擇的因素：本礦山采用平硐—斜井的開拓方式，車場布置在斜井與主平硐聯(lián)接處以及斜井與石門聯(lián)接處，在主平硐、斜井、斜井內(nèi)采用串車提升；礦井生產(chǎn)能力為85萬噸，要求車場通過能力大；能滿足正常生產(chǎn)的要求；本礦山只有一套提升系統(tǒng)，除提升礦石外還要提升設備和人員；風井布置在礦體兩翼，斜井離礦體較遠；由于選礦廠具備多級分選的能力，可同時浮選多裝金屬，因此礦石不需要分采。依據(jù)以上選擇井底車場的原則和影響井底車場選擇的因素，可確定井底車場為折返式平車場。 主要開拓巷道坐標位置(1)平硐口 X＝，Y＝，H＝(2)1號風井口 X＝，Y＝，H＝(3)2號風井口 X＝，Y＝，H＝ 礦山生產(chǎn)系統(tǒng)概述開拓系統(tǒng)采用平硐—盲斜井開拓，斜井傾角25176。，斜井內(nèi)采用接力提升，1號盲斜井長371米，2號盲斜井580米，在1050水平掘進人行設備井，開采1050水平以上礦體。礦井的主平硐和階段運輸巷內(nèi)采用電機車牽引固定式礦車，斜井內(nèi)采用提升機提升礦車。礦塊采用無底柱分段蹦落法回采，礦塊長60米，寬度為礦體水平厚度，高度為階段高度，每個礦塊內(nèi)分6個分段，分段高度10米。，每個分段內(nèi)設6個回采進路，進路間距10米。在回采進路內(nèi)向鑿上向垂直扇形孔，采用裝鏟運機出礦。采用強制崩落上盤圍巖處理采空區(qū)。礦井采用中央對角式通風系統(tǒng)，主平硐為進風井，2號風井為回風井。掘進巷道和回采工作面都采用抽出式通風。礦井采用接力式排水系統(tǒng)。第十三章 采礦方法設計 采礦方法的選擇本次設計回采東升廟硫鋅礦的4個主礦體，礦體規(guī)模大，厚度大，礦體中有夾石，礦巖較穩(wěn)固，礦體地表為低山，允許陷落。根據(jù)以上礦體的開采技術條件初選了3種開采方法：沿走向布置的淺孔留礦法，水平深孔落礦的階段礦房采礦法和無底柱分段崩落采礦法。淺孔留礦采礦法具有采場結(jié)構和回采工藝簡單，采準切割工程小，可利用礦石自重放礦，管理方便生產(chǎn)技術易于掌握的優(yōu)點。但是由于礦體較厚采用垂直走向布置的淺孔留礦法開采時，要留設大量的礦柱，這樣導致礦量損失大，礦石回采率較低，經(jīng)濟效益差，工人在較大的暴露空間下作業(yè)，安全性差，平場撬松石工作繁重。故此采礦方法只適用于1010水平以上的礦體回采。采用水平深孔的階段礦房法時，雖然此采礦法具有強度大，勞動生產(chǎn)率高，采礦成本低，坑木消耗少，回采作業(yè)安全等優(yōu)點。但是此采礦法礦柱礦量比重較大，達35%60%；回采礦柱的損失貧化大，用大爆破回采礦柱的損失達40%60%；且水平深孔落礦方案對底部結(jié)構具有一定的破壞性，同時無法對廢石進行分采也加重了礦石的貧化，爆破產(chǎn)出的大塊率較高達到20%以上，二次破碎量太大，同時二次破碎時產(chǎn)生的炮煙和粉塵加劇了井下通風環(huán)境的惡化，另外礦體傾角較小，放礦困難。故不采用此采礦法。 采用無底柱分段崩落采礦法，由于回采巷道為獨頭作業(yè)，無法形成貫通風流造成回采巷道通風困難。由于每次崩礦量小，放礦時礦巖接觸面積大造成礦石損失貧化大。但此礦塊的品位不高，礦體與圍巖的邊界是漸變的。但該方法也有明顯的優(yōu)點，采礦安全性好，各項回采作業(yè)都在巷道中進行，二次破碎比較安全；礦塊結(jié)構與回采工藝簡單，容易標準化，易于使用高效率的大型無軌設備；機械化程度高，可剔除夾石或分級出礦。故采用無底柱分段崩落采礦法開采是合適的。 采礦方法設計 礦塊布置及結(jié)構參數(shù)礦塊沿走向布置，礦塊沿走向長度為60米，礦塊寬度等于礦體厚度，礦塊高度等于階段高度為60米，分段高度取為10米，回采進路間距為10米。 采準切割布置階段運輸巷布置在脈外下盤圍巖中，各個分段運輸平巷也布置在脈外下盤圍巖中。每個礦塊布置一個溜井，溜井斷面為正方形，規(guī)格為2m2m。間距為60米。各分段之間的聯(lián)絡道采用設備井解決分段之間上下設備、材料、人員及通風等問題。在設備井同一中心，安裝兩套提升設備，運送人員及不