【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(gè)礦塊設(shè)一個(gè)礦石溜井和一個(gè)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(jì)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(gè)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(duì)無底柱分段崩落法采準(zhǔn)切割工程量進(jìn)行計(jì)算： 無底柱分段崩落法礦塊采準(zhǔn)工程量計(jì)算表序號(hào)采準(zhǔn)工程項(xiàng)目長(zhǎng)度(m)數(shù)量(條)斷面規(guī)格全長(zhǎng)(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(jì)1810300m水平礦塊折算后地質(zhì)礦量＝50 m80m m t/m3＝454104t故長(zhǎng)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(tái)車采用Simba H252 鑿巖臺(tái)車，鑿巖效率 550kt/，鉆孔深度33m。爆破工作中 ，對(duì)邊孔及中心孔裝藥要滿，其余各孔裝藥長(zhǎng)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(jì)算，計(jì)算得出出礦鏟運(yùn)機(jī)臺(tái)數(shù)為6臺(tái)，加上備用的2臺(tái)，所以出礦鏟運(yùn)機(jī)總臺(tái)數(shù)為8臺(tái)。出礦實(shí)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(gè)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(hào)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(gè)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(hào)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(gè)7鉆桿根9柴油kg10液壓油kg11機(jī)油kg12傳動(dòng)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(duì)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(dòng)生產(chǎn)率、采場(chǎng)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(dòng)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(hào)指 標(biāo) 名 稱單位無底柱分段崩落法自然崩落法1采場(chǎng)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(shí)回采礦塊數(shù)個(gè)10207優(yōu)點(diǎn)，各項(xiàng)回采作業(yè)都在回采巷道中進(jìn)行；， 回采工藝簡(jiǎn)單；。；，采礦成本較低；。8缺點(diǎn)；；；；。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(chǎng)生產(chǎn)能力小于無底柱分段崩落法的采場(chǎng)生產(chǎn)能力，要達(dá)到設(shè)計(jì)年產(chǎn)量，自然崩落法同時(shí)回采的礦塊就會(huì)比較多，對(duì)采場(chǎng)地壓的管理就會(huì)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(duì)每個(gè)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(shí)，礦石的貧化很小，但回采頂?shù)字烷g柱時(shí)損失就比較大。綜上分析，本設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，本次所設(shè)計(jì)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(shí)間設(shè)為330天，每天工作8小時(shí)，晝夜三班。 礦山生產(chǎn)能力驗(yàn)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(chǔ)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(yàn)證礦山規(guī)模表中段標(biāo)高礦區(qū)儲(chǔ)量級(jí)別基礎(chǔ)儲(chǔ)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(jì)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(shí)間共計(jì)約3a。因此，生產(chǎn)規(guī)模180萬t/a是可以實(shí)現(xiàn)的。 參考各階段礦體走向長(zhǎng)度，每個(gè)分段至少可布置78條進(jìn)路，采場(chǎng)中每5條有效進(jìn)路布置1臺(tái)Toro400E電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)，Toro400E鏟運(yùn)機(jī)效率35萬t/a，每個(gè)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(jì)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(chǎng)采切工程施工進(jìn)度計(jì)劃，300m礦塊采切工程施工進(jìn)度計(jì)劃表見 300m礦塊采切工程施工進(jìn)度計(jì)劃表時(shí)間(月)進(jìn)度計(jì)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(duì)溜礦井采切工程工期 礦山生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃 根據(jù)基建工程的進(jìn)度和完成情況，預(yù)計(jì)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(zhǎng)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(jí)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(chǎng)，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(jì)算（1）按擴(kuò)大指標(biāo)計(jì)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(jì)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(jì)算表序號(hào)工作面種類數(shù)量/個(gè)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(kù)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(jì)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(jì)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(jì)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(dòng)力損失，10Pa故Hj≥4956Pa參考《中國(guó)采礦設(shè)備手冊(cè)》～～101，根據(jù)風(fēng)機(jī)所需風(fēng)量和風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)選擇最適合的風(fēng)機(jī)型號(hào)，： 風(fēng)機(jī)參數(shù)表風(fēng)機(jī)編號(hào)風(fēng)量(m3/d)工作方式負(fù)壓(Pa)風(fēng)機(jī)型號(hào)轉(zhuǎn)速（r/min）數(shù)量效率（%）裝機(jī)地點(diǎn)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(dòng)機(jī)選擇 電動(dòng)機(jī)的功率按下式計(jì)算： （）式中，N——與工況點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)功率，kw K——電動(dòng)機(jī)功率備用系數(shù)， ηm——機(jī)械傳動(dòng)效率， η——工況點(diǎn)的效率 Q——工況點(diǎn)的風(fēng)量，m3/s H——工況點(diǎn)的風(fēng)壓，Pa故五種風(fēng)機(jī)所配帶電動(dòng)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(cè)》附表Ⅱ3,分別選擇的五種風(fēng)機(jī)所需電動(dòng)機(jī)的型號(hào)及數(shù)量為：JR1378型一臺(tái)、JR1288型兩臺(tái)、JR1256型四臺(tái)、Y160M4型一臺(tái)、Y132S4型一臺(tái)。 局部通風(fēng)在掘進(jìn)工作面采場(chǎng)工作面也應(yīng)適當(dāng)安排局扇通風(fēng)。選擇局扇型號(hào)為JK551No5，數(shù)量40臺(tái)，配帶Y160M4型電動(dòng)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(huì)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(huì)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(jì)涌水量為本水平的設(shè)計(jì)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