【正文】 階段運(yùn)輸沿脈平巷、天井、溜井、斜坡道等布置在下盤巖石中。分段沿脈巷道距礦體下盤邊界10m，每個礦塊設(shè)一個礦石溜井和一個廢石溜井，溜井直徑4m；進(jìn)路垂直走向布置，斷面尺寸同斜坡道尺寸一致。 回采前須在回采巷道的末端形成切割槽，作為最初的崩礦自由面及補(bǔ)償空間。本設(shè)計采用切割平巷與切割天井聯(lián)合拉槽法：沿礦體邊界掘進(jìn)一條切割平巷貫通各回采巷道端部，每條進(jìn)路末端掘進(jìn)一條切割天井；在切割天井兩側(cè)，自切割平巷鉆鑿若干排平行或扇形炮孔，每排6個炮孔；以切割天井為自由面，一側(cè)或兩側(cè)逐排爆破炮孔形成切割槽。切割平巷的斷面尺寸3m3m，切割天井?dāng)嗝娉叽鐬?m2m。以300中段為例（）對無底柱分段崩落法采準(zhǔn)切割工程量進(jìn)行計算： 無底柱分段崩落法礦塊采準(zhǔn)工程量計算表序號采準(zhǔn)工程項目長度(m)數(shù)量(條)斷面規(guī)格全長(m)掘進(jìn)體積（m3）1分段沿脈巷道80432057602進(jìn)路4020800144003人行通風(fēng)天井501Φ3504溜礦井502Φ410012565切割平巷6043334030606切割天井15202230012006總計1810300m水平礦塊折算后地質(zhì)礦量＝50 m80m m t/m3＝454104t故長度采切比 K1＝體積采切比K2= 回采工作炮孔扇面傾角前傾布置，傾角80176。，邊孔角55176。，這種布置方式可以延遲上部廢石細(xì)塊提前滲入，裝藥較方便。采用接桿深孔鑿巖，釬頭直徑60mm，鑿巖臺車采用Simba H252 鑿巖臺車，鑿巖效率 550kt/，鉆孔深度33m。爆破工作中 ，對邊孔及中心孔裝藥要滿，其余各孔裝藥長度要從中心孔逐漸遞減，并且提高裝藥的密度，以提高爆破效果，裝藥器選用BQT—100型，適當(dāng)控制返粉率。出礦設(shè)備采用TORO400E型鏟運(yùn)機(jī)，效率35萬t/，按副產(chǎn)礦石200萬t/a計算，計算得出出礦鏟運(yùn)機(jī)臺數(shù)為6臺，加上備用的2臺，所以出礦鏟運(yùn)機(jī)總臺數(shù)為8臺。出礦實施控制放礦。 礦塊通風(fēng)無底柱分段崩落法是在獨(dú)頭巷道中出礦，通風(fēng)困難，每個礦塊應(yīng)設(shè)有專用的入風(fēng)天井和回風(fēng)天井，安裝輔助扇風(fēng)機(jī)，在回采進(jìn)路中安裝局扇和風(fēng)筒，以稀釋獨(dú)頭巷道中的粉塵和有害氣體。 主要材料消耗采礦、。 無底柱分段崩落法采礦材料消耗表序 號材 料 名 稱單 位噸礦單耗年消耗量（104）備 注1炸藥kg2非電導(dǎo)爆雷管套3起爆彈套4火雷管發(fā)5導(dǎo)火線m6木材m37鉆頭個8鉆桿根9釬尾根10柴油kg1811液壓油kg12機(jī)油kg13輪胎條 掘進(jìn)作業(yè)材料消耗量表序 號材 料 名 稱單 位每m3單耗年消耗量1炸藥kg2非電導(dǎo)爆雷管發(fā)3火雷管發(fā)4導(dǎo)火線m5木材m36鉆頭個7鉆桿根9柴油kg10液壓油kg11機(jī)油kg12傳動油kg13輪胎條14水泥t15砂石t16錨桿套17鋼材kg4104117 采礦方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較初選的兩種采礦方法是無底柱分段崩落法和自然崩落法，需要對兩方案在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行比較，以確定最為合理經(jīng)濟(jì)的采礦方法。參與比較的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要有：礦石的開采貧化率與損失率、采切比、勞動生產(chǎn)率、采場生產(chǎn)能力、主要材料消耗、采礦成本等。然后根據(jù)安全程度，勞動條件、工藝復(fù)雜程度、機(jī)械化水平、礦山技術(shù)水平與技術(shù)力量、設(shè)備供應(yīng)情況等方面進(jìn)行分析。這兩種采礦方法的主要技術(shù)指標(biāo)比較見表 。 兩種采礦方法的主要技術(shù)指標(biāo)比較序號指 標(biāo) 名 稱單位無底柱分段崩落法自然崩落法1采場生產(chǎn)能力t/d7583002采礦掌子面工效t12~2543采切比m/kt4損失率％18255貧化率％22206同時回采礦塊數(shù)個10207優(yōu)點，各項回采作業(yè)都在回采巷道中進(jìn)行；， 回采工藝簡單；。；，采礦成本較低；。8缺點；；；；。兩種方采準(zhǔn)切割量差不多，自然崩落法的采礦成本比無底柱分段崩落法的采礦成本少，但自然崩落法的采場生產(chǎn)能力小于無底柱分段崩落法的采場生產(chǎn)能力，要達(dá)到設(shè)計年產(chǎn)量，自然崩落法同時回采的礦塊就會比較多，對采場地壓的管理就會比較復(fù)雜，自然崩落法的大塊產(chǎn)出率高，需要進(jìn)行二次破碎，增大了不安全因素。無底柱分段崩落法的通風(fēng)困難，可以利用局扇對每個進(jìn)路進(jìn)行通風(fēng)，以改善進(jìn)路的通風(fēng)質(zhì)量，本礦為矽卡巖型鐵礦，礦體圍巖中含有一定的品位，無底柱分段崩落法是在覆巖下放礦，并且鐵礦石容易分選，只要控制好截止品位，可以減少礦石的損失。自然崩落法中有頂?shù)字烷g柱，回采礦房中的礦石時，礦石的貧化很小，但回采頂?shù)字烷g柱時損失就比較大。綜上分析，本設(shè)計采用無底柱分段崩落法。 礦山工作制度與生產(chǎn)規(guī)模 礦山工作制度為了實現(xiàn)設(shè)計任務(wù)書的要求，本次所設(shè)計礦山采用連續(xù)工作制，考慮當(dāng)?shù)仫L(fēng)俗習(xí)慣，年工作時間設(shè)為330天，每天工作8小時，晝夜三班。 礦山生產(chǎn)能力驗證V = AH（1ρ）/（Qａ）式中： V——年下降速度，m/a； A——礦山生產(chǎn)能力，萬t/a；H——中段高度，m；Q——中段工業(yè)可采儲量，萬t；ａ——礦石回收率，%；ρ——廢石混入率，%。按180萬t/a規(guī)模。 按年下降速度驗證礦山規(guī)模表中段標(biāo)高礦區(qū)儲量級別基礎(chǔ)儲量（萬t）可采礦量（萬t）規(guī)模（萬t）中段服務(wù)年限（a）年下降速度（m/a）50m張福山探明79375018011100m張福山探明92181518011150m張福山探明82784218011200m張福山探明87388418011250m張福山探明92093018011300m張福山探明121796518011350m張福山探明179098518011400m張福山探明1791100018011450m張福山探明1645100018011500m張福山探明1757100018011由表可以看出張福山鐵礦各中段生產(chǎn)能力均能滿足180萬t/a，因此設(shè)計生產(chǎn)能力180萬t/a是可行的。從上述列表可以看出，～10a，滿足持續(xù)生產(chǎn)需要的新中段開拓一般約為18~20萬m3，完成這些工程量，一般約需2a。加上采切工程，新水平準(zhǔn)備時間共計約3a。因此，生產(chǎn)規(guī)模180萬t/a是可以實現(xiàn)的。 參考各階段礦體走向長度，每個分段至少可布置78條進(jìn)路，采場中每5條有效進(jìn)路布置1臺Toro400E電動鏟運(yùn)機(jī)，Toro400E鏟運(yùn)機(jī)效率35萬t/a，每個分段的生產(chǎn)能力至少能達(dá)到550萬t/a。因此，張福山礦區(qū)生產(chǎn)規(guī)模180萬t/a是合理可行的。 礦塊采切進(jìn)度計劃表為了保證礦山持續(xù)均衡的進(jìn)行生產(chǎn)，需編制采場采切工程施工進(jìn)度計劃，300m礦塊采切工程施工進(jìn)度計劃表見 300m礦塊采切工程施工進(jìn)度計劃表時間(月)進(jìn)度計劃（月）123456789101112分段沿脈巷道人行通風(fēng)天井1分段進(jìn)路22分段進(jìn)路23分段進(jìn)路24分段進(jìn)路2切割平巷切割天井兩隊溜礦井采切工程工期 礦山生產(chǎn)進(jìn)度計劃 根據(jù)基建工程的進(jìn)度和完成情況，預(yù)計投產(chǎn)第一年的生產(chǎn)規(guī)模為100萬t /a，投產(chǎn)第二年的生產(chǎn)規(guī)模為140萬t/a，第三年達(dá)到生產(chǎn)規(guī)模180萬t/a。 礦井通風(fēng) 通風(fēng)系統(tǒng)選擇張福山鐵礦礦床沿走向長度超過2000m，生產(chǎn)規(guī)模大，井下需風(fēng)量大，單獨(dú)的抽壓風(fēng)系統(tǒng)都難以滿足地下開采供風(fēng)的需求。因此，金山店鐵礦張福山礦區(qū)采用中央副井、進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)，東風(fēng)井、西風(fēng)井出風(fēng)的兩級壓抽結(jié)合通風(fēng)系統(tǒng)。礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)：新鮮風(fēng)流由中央副井和進(jìn)風(fēng)井壓入，經(jīng)石門、沿脈、進(jìn)風(fēng)天井進(jìn)入采場，風(fēng)流沖洗工作面后，經(jīng)回風(fēng)天井、上中段回風(fēng)巷道，由東西風(fēng)井排出，形成通風(fēng)系統(tǒng)。 風(fēng)量計算（1）按擴(kuò)大指標(biāo)計算所需風(fēng)量 按年產(chǎn)萬噸礦石耗風(fēng)量 ：全礦需風(fēng)量：Q=180=270m3/s （2）回采工作面所需風(fēng)量計算 礦山所需要的總風(fēng)量為各工作面所需風(fēng)量和需要獨(dú)立通風(fēng)的硐室所需風(fēng)量之和，： 礦井各工作面需風(fēng)量計算表序號工作面種類數(shù)量/個單位需風(fēng)量（m3／s）總需風(fēng)量（m3／s）1回采工作面7201402掘進(jìn)及切割工作面116663井下爆破器材庫1664變電硐室1335水泵硐室1336機(jī)修硐室1227破碎系統(tǒng)112128其他風(fēng)量389合計270注：表中用風(fēng)量已考慮漏風(fēng)量，算在其他風(fēng)量中。比較以上兩種計算結(jié)果，確定礦山所需風(fēng)量為270 m3/s。 風(fēng)機(jī)布置和通風(fēng)設(shè)備選型 風(fēng)機(jī)布置根據(jù)已經(jīng)設(shè)計通風(fēng)系統(tǒng)，將壓入式主風(fēng)機(jī)布置在主井和副井地表，抽出式主風(fēng)機(jī)布置在東風(fēng)井和西風(fēng)井地表。另外考慮到破碎系統(tǒng)通風(fēng)困難，在520m破碎硐室回風(fēng)道和550m皮帶道設(shè)立抽出式輔扇。 風(fēng)機(jī)選型風(fēng)機(jī)總風(fēng)壓： （）式中，Hj——風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa Δh——通風(fēng)裝置阻力，200Pa h0——消聲裝置阻力，100Pa Hz——自然風(fēng)壓，700Pa Hd——擴(kuò)散器的動力損失，10Pa故Hj≥4956Pa參考《中國采礦設(shè)備手冊》～～101，根據(jù)風(fēng)機(jī)所需風(fēng)量和風(fēng)機(jī)工況點選擇最適合的風(fēng)機(jī)型號，： 風(fēng)機(jī)參數(shù)表風(fēng)機(jī)編號風(fēng)量(m3/d)工作方式負(fù)壓(Pa)風(fēng)機(jī)型號轉(zhuǎn)速（r/min）數(shù)量效率（%）裝機(jī)地點1125壓入1000K408No25730185主井地表2壓入950K408No23730279副井地表375抽出1050K406 No 19980285東風(fēng)井地表475抽出1050K406 No 19980285西風(fēng)井地表510抽出610K404 No 91450173550m破碎站回風(fēng)井66抽出525K404 No 81450161550m皮帶道 電動機(jī)選擇 電動機(jī)的功率按下式計算： （）式中，N——與工況點相對應(yīng)的電動機(jī)功率，kw K——電動機(jī)功率備用系數(shù)， ηm——機(jī)械傳動效率， η——工況點的效率 Q——工況點的風(fēng)量，m3/s H——工況點的風(fēng)壓，Pa故五種風(fēng)機(jī)所配帶電動機(jī)功率應(yīng)該滿足: N1=180kw，N2=129kw，N3=114kw，N4=11kw，N5=7kw參考《礦山固定機(jī)械手冊》附表Ⅱ3,分別選擇的五種風(fēng)機(jī)所需電動機(jī)的型號及數(shù)量為：JR1378型一臺、JR1288型兩臺、JR1256型四臺、Y160M4型一臺、Y132S4型一臺。 局部通風(fēng)在掘進(jìn)工作面采場工作面也應(yīng)適當(dāng)安排局扇通風(fēng)。選擇局扇型號為JK551No5，數(shù)量40臺，配帶Y160M4型電動機(jī)。 井下排水系統(tǒng) 礦山涌水量由于礦區(qū)較強(qiáng)含水層的空間分布有限，淺部經(jīng)過多年疏干，地下水位降深較大。今后礦坑地下水涌水量不會隨開拓深度和平面范圍的增加而大幅度增加。本礦床采用崩落法開采為主，大氣降水是礦床充水的主要因素。降水滲入總量將會隨著開采深度和面積的增加而相應(yīng)增大。本次采用全礦最終的設(shè)計涌水量為本水平的設(shè)計涌水量（包括余華寺礦區(qū)水量）。旱季正常涌水量 5500m3/d 雨季正常涌水量 14000m3/d一般暴雨