【正文】 山生產(chǎn)探礦、采礦坑道資料，按新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有關(guān)規(guī)定要求和內(nèi)蒙古自治區(qū)機(jī)械工業(yè)廳 1987年 11月下達(dá)工業(yè)指標(biāo)重新圈定礦體，其原始資料基本可靠，可滿(mǎn)足核實(shí)報(bào)告的編制要求。對(duì)核實(shí)利用的原始資料，由巴彥淖爾市國(guó)土資源局及報(bào)告編制單位對(duì)其各項(xiàng)工程質(zhì)量真實(shí)可靠性進(jìn)行了承諾，下達(dá)工業(yè)指標(biāo)為：邊界品位(Au)≥106，單工程或小塊段平均品位(Au)≥106，礦床平均品位(Au)≥106，最小可采厚度 ，夾石剔除厚度≥2m，塊段 mg/t 值 ，無(wú)礦剔除長(zhǎng)度：上、下中段對(duì)應(yīng)為 15m，不對(duì)應(yīng)為 20m。由地質(zhì)資料及堪探線(xiàn)圖畫(huà)出縱投影圖，再由縱投影圖計(jì)算出該礦的工業(yè)儲(chǔ)量，Q==。 三級(jí)礦量計(jì)算其計(jì)算公式為： Qk=ATk（1β）/k式中： Qk開(kāi)拓礦量，萬(wàn) t； A礦井年產(chǎn)量，10 萬(wàn) t/a； Tk開(kāi)拓儲(chǔ)量的保有期限， 3a；β礦石的貧化率，30%； 41 k礦石回收率，80%； 經(jīng)計(jì)算，Qk=103(130%)/80%＝ 萬(wàn) t其計(jì)算公式為： Qz=ATz(1β)/k式中： Qz采準(zhǔn)儲(chǔ)量，萬(wàn) t； Tz采準(zhǔn)礦量的保有期限，； 經(jīng)計(jì)算，Qz=10（130%）/80%＝ 萬(wàn) t其計(jì)算公式為： Qb=ATb(1β)/k 式中，Qb備采儲(chǔ)量，萬(wàn) t；Tb備采儲(chǔ)量的保有期限， 3 個(gè)月；經(jīng)計(jì)算，Qb=10（3/12）（130%）/80%＝ 萬(wàn) t 礦井生產(chǎn)能力的確定 根據(jù)礦井工業(yè)儲(chǔ)量、礦床賦存條件，開(kāi)采技術(shù)條件，經(jīng)濟(jì)條件，技術(shù)與管理人才條件，以及本次礦山設(shè)計(jì)的要求，確定該礦山的生產(chǎn)能力 A為 10萬(wàn)噸/年。 礦井服務(wù)年限的確定在井田范圍已定的條件下，礦床工業(yè)儲(chǔ)量是一定的，而礦井服務(wù)年限則隨礦井生產(chǎn)能力的變化而不同。因此，礦井服務(wù)年限可由下式確定： (1)QkTA???式中， T——礦山服務(wù)年限 Q——礦石的工業(yè)儲(chǔ)量,為 t k——礦石的回收率，為 80% A——礦山的生產(chǎn)能力，為 10萬(wàn) t/a β——礦石的貧化率，為 30%T=80%/[10(130%)]= 因此確定該礦的服務(wù)年限為 27a。 礦山工作制度 42 年工作天數(shù)為 330天，月工作 28天，每天三班，每班工作八小時(shí)，連續(xù)作業(yè)，工人實(shí)行輪休制，管理人員除直接生產(chǎn)管理人員外實(shí)行社會(huì)星期天休息制度。具體工作制度情況在采礦方法設(shè)計(jì)章節(jié)中另有較詳盡的闡述。 43 第四章 開(kāi)拓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 開(kāi)拓系統(tǒng)方案的選定 概念為開(kāi)發(fā)地下礦床，從地表向地下掘進(jìn)一系列井巷通達(dá)礦體，便于人員出入以及把采礦機(jī)械設(shè)備、器材等送往各采區(qū)工作面；同時(shí)把采出的礦石由井下運(yùn)往地表，使地表與礦床之間開(kāi)成一條完整的運(yùn)輸、提升、通風(fēng)、排水、動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)服務(wù)井巷，這些井巷工程的建立稱(chēng)礦床開(kāi)拓。為開(kāi)拓礦床而掘進(jìn)的井巷稱(chēng)開(kāi)拓井巷，其在平面及空間上的布置系統(tǒng)就構(gòu)成了該礦床的開(kāi)拓系統(tǒng)。 一般規(guī)定和要求 礦山開(kāi)拓系礦山基本建設(shè)工程，其投資及施工期均占有相當(dāng)大的比重，這是一項(xiàng)對(duì)礦山生產(chǎn)具有長(zhǎng)遠(yuǎn)影響的礦山總體布置。考慮礦床開(kāi)拓時(shí)，必需符合下述原則：生產(chǎn)安全、開(kāi)拓工程量少、投資省、經(jīng)營(yíng)費(fèi)低、投產(chǎn)快、管理集中方便。 對(duì)礦山開(kāi)拓方案通常有如下要求： 井口和平硐位置應(yīng)保證其構(gòu)筑物有受地表塌陷、滑坡、山洪暴發(fā)和雪崩的危害，井口標(biāo)高一般應(yīng)在歷年最高洪水位 1~3m 以上； 主要井巷位置應(yīng)盡量選在穩(wěn)固的巖層中，避免開(kāi)鑿在含水層、斷層或受斷層破壞的巖組中，特別是在巖溶發(fā)育的地層和流砂中更應(yīng)該避開(kāi)； 井筒位置一般位于開(kāi)采移動(dòng)帶以外，否則應(yīng)留有保安礦柱； 主要井巷出口位置既要便于布置各種建筑物、構(gòu)筑物、調(diào)車(chē)場(chǎng)、堆放場(chǎng)地和排棄場(chǎng)等設(shè)施，又要不占或少占農(nóng)田； 井巷位置應(yīng)考慮地表和坑內(nèi)工程量少，建設(shè)快和到選廠(chǎng)的總運(yùn)輸功?。?每個(gè)礦井應(yīng)有兩個(gè)通往地表的獨(dú)立安全出口； 礦井的主要出口一般應(yīng)考慮留有一定的備用提升和運(yùn)輸能力，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量大的礦山，更應(yīng)留有較大的余地； 一般情況下主要井巷均應(yīng)布置在礦體下盤(pán)以便長(zhǎng)期使用，只有在下盤(pán)工程地質(zhì)條件惡劣時(shí)，才考慮將主要井巷布置在上盤(pán)； 44 確定礦山主要井巷斷面時(shí)，除考慮生產(chǎn)能力、設(shè)備外形尺寸和必要的間隙外，還應(yīng)考慮通風(fēng)、排水、壓氣管路和供電線(xiàn)路的鋪設(shè)要求； 位于地震區(qū)的礦山，應(yīng)將礦井抗震列為設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。 開(kāi)拓系統(tǒng)方案的選擇平硐開(kāi)拓 適用于開(kāi)采賦存在地表以上的礦體。平硐開(kāi)拓具有能充分利用礦石的自重溜放，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，管理方便等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)地質(zhì)資料可知，該礦明顯適合于地下開(kāi)采，由于礦體賦存于地表以下，且地表地形平緩，可排除平硐開(kāi)拓方案。斜井開(kāi)拓按斜井與礦體的相對(duì)位置，通常有下列三種：脈內(nèi)斜井開(kāi)拓、下盤(pán)斜井工拓、側(cè)翼斜井開(kāi)拓。本礦由于礦體上盤(pán)有一條斷層平行于礦體，故初選方案中有側(cè)翼斜井開(kāi)拓。豎井開(kāi)拓豎井開(kāi)拓中有上盤(pán)堅(jiān)井下拓與下盤(pán)豎井開(kāi)拓，本礦由于礦體上盤(pán)有一條斷層平行于礦體，故初選方案中有下盤(pán)豎井開(kāi)拓。 開(kāi)拓系統(tǒng)方案的比較故該礦的開(kāi)拓方案初選為側(cè)翼斜井礦車(chē)組開(kāi)拓與下盤(pán)豎井開(kāi)拓兩種方案。側(cè)翼斜井礦車(chē)組開(kāi)拓的優(yōu)點(diǎn)：具有石門(mén)短，初期投資小，運(yùn)輸距離短，開(kāi)拓準(zhǔn)備時(shí)間少，施工設(shè)備簡(jiǎn)單，投產(chǎn)快，掘進(jìn)延深斜井容易等；側(cè)翼斜井礦車(chē)組開(kāi)拓的缺點(diǎn)：提升速度慢，提升能力小，維護(hù)費(fèi)用高于豎井，提升人員、設(shè)備較復(fù)雜，鋼繩磨耗較豎井大，礦車(chē)組提升容易出軌，事故較豎井多，斜井中管道較豎井長(zhǎng)，其排水阻力較豎井大。下盤(pán)豎井開(kāi)拓的主要缺點(diǎn)是石門(mén)長(zhǎng)度隨開(kāi)采深度增加而增長(zhǎng)，開(kāi)拓量增加。對(duì)兩種開(kāi)拓方案進(jìn)行技術(shù)比較：1. 豎井方案通風(fēng)容易（中央對(duì)角式，兩側(cè)翼各設(shè)一個(gè)風(fēng)井）,斜井方案通風(fēng)距離長(zhǎng)，通風(fēng)困難；2. 斜井礦車(chē)組事故較豎井多，且排水困難； 45 3. 豎井位置位于礦體下盤(pán)，圍巖穩(wěn)定，有利于開(kāi)掘。 對(duì)兩種開(kāi)拓方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較: 1．采用側(cè)翼斜井礦車(chē)組開(kāi)拓方案。主斜井井口的位置坐標(biāo)為： X= Y= Z=設(shè)一通風(fēng)豎井，井口坐標(biāo)為： X= Y= Z= 2．采用下盤(pán)豎井開(kāi)拓方案。則主井井口坐標(biāo)為： X= Y= Z=此時(shí)需設(shè)兩個(gè)通風(fēng)井，井口坐標(biāo)為： X= Y= Z= X= Y= Z=則布置巷道及主要巷道長(zhǎng)度比較如下：表 412開(kāi)拓方案 斜井/豎井(m)風(fēng)井(兩個(gè))(m)階段運(yùn)輸巷( 全部) (m)石門(mén)( 全部)(m)采用側(cè)翼斜井礦車(chē)組 下盤(pán)豎井開(kāi)拓 由此表可以看出，兩種開(kāi)拓方案的工程量相差不是很大，且采用下盤(pán)豎井開(kāi)拓方案時(shí)，事故較之少，對(duì)于一個(gè)小型礦山來(lái)說(shuō)，安全至上，故選用下盤(pán)豎井開(kāi)拓，中央對(duì)角式通風(fēng)。 開(kāi)拓系統(tǒng)及井筒位置的確定 井筒坐標(biāo)該礦選用下盤(pán)豎井開(kāi)拓，中央對(duì)角式通風(fēng)，故主井一個(gè)，位于礦體中央，通風(fēng)井兩個(gè)，位于礦體兩側(cè)，具體坐標(biāo)如下： 主井井口 X= Y= Z= 通風(fēng)井口 X= Y= Z= X= Y= Z= 井筒詳細(xì)信息各井筒的詳細(xì)信息如下表所列： 46 表 422井筒名稱(chēng) 用途 規(guī)格井筒傾角及提升方位角井筒長(zhǎng)度( 米)主豎井 1主要用于提升礦石、廢石、人員、設(shè)備，同時(shí)作為安全出口等凈斷面直徑為 5米(示意圖見(jiàn)圖423(1))北北東 11176。 通風(fēng)豎井 2主要用于通風(fēng)，同時(shí)作為安全出口直徑為 3 米 通風(fēng)豎井 3主要用于通風(fēng)，同時(shí)作為安全出口直徑為 3 米 開(kāi)拓系統(tǒng)的構(gòu)成斷面形狀的選擇豎井?dāng)嗝嬉话氵x用圓形斷面，有受力條件好， 通風(fēng)阻力小，維護(hù)方便，維護(hù)費(fèi)用低于矩形斷面等優(yōu)點(diǎn)。圍巖屬中等穩(wěn)固到穩(wěn)固所以支護(hù)采用噴射混凝土支護(hù)。豎井井筒裝備 立井井筒裝備，是指安設(shè)在井筒內(nèi)的空間結(jié)構(gòu)物，主要包括罐道、罐梁、梯子間、管路電纜以及井底金屬支撐結(jié)構(gòu)等。其中罐道和罐梁是井筒裝備的主要組成部分，它是保證提升容器安全運(yùn)行的導(dǎo)向設(shè)施。 罐道：是提升容器在井筒中運(yùn)行的導(dǎo)向裝置，它必須有一定的強(qiáng)度和剛度，以減小提升容器的橫向擺動(dòng)。鋼軌罐道與木罐道相比具有經(jīng)久耐用的優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)中選用 38kg/m鋼軌。 罐梁：立井井筒裝備采用剛性罐道時(shí)，在井筒內(nèi)需安設(shè)罐梁以固定罐道。罐梁沿井筒全深每隔一定距離一層，一般都采用金屬材料。本設(shè)計(jì)中選用材料 47 與罐道一致，為 38kg/m工字鋼。 梯子間：當(dāng)立井井筒作為礦井的安全出口時(shí)， 井筒內(nèi)必須設(shè)置梯子間。梯子間由梯子、梯子梁、梯子平臺(tái)和梯子間壁網(wǎng)組成。梯子間兩平臺(tái)之間的垂距不得大于 8m，梯子斜度不得大于 80176。除作為安全出口外，還可以利用它檢修井筒裝備和處理卡罐事故。 管路間和電纜間：其中安設(shè)有排水管和供水管以及各種電纜。為檢修方便，管路間和電纜間一般布置在罐籠井內(nèi)靠近梯子間的一側(cè)。其大小由管路的直徑和趟數(shù)以及管路之間、管路與井壁之間、管路與提升容器之間的安全間隙決定。 豎井井筒斷面A、井筒格間劃分和斷面布置 提升間：提升間的布置是根據(jù)提升容器的類(lèi)型，規(guī)格，數(shù)量和井筒裝備的類(lèi)型及其布置形式確定的。本礦山采用一個(gè) 3﹟ 單層罐籠作為豎井提升容器，其代碼為 ；提升機(jī)型號(hào)選用 2JK3/；礦車(chē)選用型號(hào)為 。罐籠間布置與井底車(chē)場(chǎng)及地面出車(chē)方向一致。梯子間緊靠罐籠間，以便人員提升途中遇到停電情況時(shí)，便于從梯子間出井。梯子間: 在提升人員的井筒內(nèi)，必須設(shè)置梯子間作為停電及井下發(fā)生突發(fā)事件是的安全出口，平時(shí)可用來(lái)檢修井筒裝備和處理提升設(shè)備或容器故障。梯子間由梯子，梯子梁和梯子平臺(tái)組成，布置在井筒一側(cè)，并用隔板與提升間，管子間等隔開(kāi)。梯子間的布置采用并列形式，遵從以下規(guī)定：梯子安裝傾角為80度；梯子寬度為 ；梯子上端伸出平臺(tái) 1m；平臺(tái)梯子口尺寸為。管子間及電纜敷設(shè)：井筒內(nèi)需敷設(shè)專(zhuān)門(mén)的管子間以輸送空氣和排水。管子間按管子法蘭盤(pán)最大外徑尺寸布置，并留有安裝，檢修和更換的空間位置。在管子間除布置管道外，還設(shè)有動(dòng)力，信號(hào)，通訊等電纜。電纜用電纜卡子固定在梁上。B、確定井筒斷面尺寸具體的斷面尺寸見(jiàn)豎井井筒斷面設(shè)計(jì)圖。如圖 423(1) 48 修 正 后 平 衡 錘罐 籠梯 子 間管 道 布 置 5米360320 135020204530 102584710438Kg/m鋼786圖 423（1）C、通風(fēng)井筒的設(shè)計(jì) 風(fēng)井的選擇依據(jù)《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，選擇風(fēng)井直徑為 3m的圓形井口作為通風(fēng)豎井，同時(shí)作為安全出口，設(shè)梯子間。選擇巷道斷面形狀和支護(hù)類(lèi)型用于運(yùn)輸?shù)V巖的電機(jī)車(chē)為 1臺(tái)，另有一臺(tái)備用。運(yùn)輸布線(xiàn)方式采用單線(xiàn)布置，軌距 600mm；服務(wù)年限較短，預(yù)計(jì)巷道承受較大的頂壓，故選半圓拱形，支護(hù)材料選用錨噴支護(hù)。確定巷道斷面尺寸A、巷道凈寬度 B B=a+A+c 式中，a——非人行側(cè)的寬度，不得小于 300mm，取 400mm； A——運(yùn)輸設(shè)備的最大寬度，取電機(jī)車(chē)的寬度，為 1250mm； c——人行側(cè)的寬度，不得小于 800mm，取 840mm； 49 B=400+1250+840=2490 按只進(jìn)不舍的原則以 50mm進(jìn)級(jí)，故取 B=2550mmB、道床參數(shù)根據(jù)該巷道的運(yùn)輸量及采用的運(yùn)輸設(shè)備，選用 18kg/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 hc＝320mm，底板至道渣面的高度hb＝180mm，則道渣面與軌面的高度 ha＝140mm。斷面尺寸見(jiàn)圖 423(2)60121:.5804 底 板渣 面軌 面圖 423(2)C、凈高 H的計(jì)算 半圓拱形高 h0 =B/2=2550/2=1275mm 墻高 h3的確定:按電機(jī)車(chē)架線(xiàn)要求計(jì)算○1由半圓拱形巷道拱高公式得 h 3≥h 4+ hc－ 221()()RnKb??式中，h 4為軌面起電機(jī)車(chē)架線(xiàn)高度，取 1800mm；hc為道床總高度，是 320mm；n為導(dǎo)電弓子外緣與巷道拱壁之間的安全間距，取 300mm；b1為軌道中線(xiàn)與巷道中線(xiàn)間距，為 250 mm ；K為導(dǎo)電弓子寬度之半，取 360mm。 所以，h 3≥按管道架設(shè)要求計(jì)算○2h3≥h 5+ h7+hb－ （按電弓子）221(/)RmDb??式中，h 5為渣面至管子底高度，取 1800 mm； 50 h7為管子懸吊件總高度，取 900 mm；m為導(dǎo)電弓子距管子間距，取 300 mm；D為壓氣管法藍(lán)盤(pán)直徑，為 335 mm；B1為軌道中線(xiàn)與巷道中線(xiàn)間距，是 250 mm。所以，h 3≥h3≥h 5+ h7+hb－ (按電機(jī)車(chē))2 211(//RAmDb??式中， 為電機(jī)車(chē)距管子的距離取 200mm1m所以，h 3≥按行人要求計(jì)算○3半圓拱巷道墻高按下式計(jì)算：h3≥1800+ h b 22)(jR?j為距巷道壁的距離，一般取 20