【導(dǎo)讀】設(shè)計(jì)任務(wù)書，對(duì)某礦區(qū)的礦體進(jìn)行深部開采設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為萬(wàn)t/. 輸、礦山機(jī)械、環(huán)境保護(hù)及礦山安全、技術(shù)經(jīng)濟(jì)和投資概算等。重點(diǎn)是采礦方法專題部分。準(zhǔn)方案設(shè)計(jì)圖；編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。117°42′00″、北緯28°59′00″，行政隸屬德興市花橋鎮(zhèn)管轄，礦區(qū)南距花。香屯站32km；行程73km抵樂(lè)平市，與皖贛鐵路和206國(guó)道相接。至弋陽(yáng)，與浙贛鐵路、320國(guó)道和犁溫高速相接，交通十分便利。目前，礦山形成了新、老兩套開拓系統(tǒng)。、由金山金礦提供的《金山金礦地質(zhì)資料》；以間歇性下降泉形式出露。動(dòng)水補(bǔ)給量較小，金山河礦區(qū)河段旱季最小流量為³/d，地下水量較小，金山礦區(qū)日處理1200t. 至豎井變電室內(nèi)，其中一路作為備用。排除平硐開拓和豎井開拓，因此，此次設(shè)計(jì)礦床的開拓方案為斜井開拓。根據(jù)此次設(shè)計(jì)的要求，選擇K4. 副斜井主要用于提升廢石和運(yùn)送人員，同樣可選擇簡(jiǎn)易整體道床。線及繞道階段運(yùn)輸平巷為單軌。形斷面斷面利用率低。

　　

【正文】 180 ???????????? =?? =179。/s 式中： ；硐室型工作面風(fēng)量，— s/m 3Q ；，一次爆破消耗的炸藥量— kgA ；采場(chǎng)硐室體積，— 3mV t— 通風(fēng)時(shí)間， s； 風(fēng)流紊流擴(kuò)散系數(shù)?！猭 k 決定于硐室與其進(jìn)風(fēng)巷道的形狀及位置關(guān)系。 7 4 8 4 ???? ），查表可得（取sal 式子 中： ? 自由風(fēng)流構(gòu)造系數(shù)，取 ； l自由風(fēng)流作用方向上的硐室長(zhǎng)度， 56m S引導(dǎo)風(fēng)流進(jìn)入硐室的巷道斷面積， 4㎡ 由上述計(jì)算結(jié)果可知，排塵所需供風(fēng)量大于排煙所需的風(fēng)量，因此排塵計(jì)算所得的風(fēng)量 179。/s，作為采場(chǎng)工作面所需供風(fēng)量。 采場(chǎng)充填 充填骨料：礦區(qū)堆存的大量廢石， 基建廢石，生產(chǎn)期采準(zhǔn)巷道的廢石； 膠結(jié)充填用的尾砂 ，可以從選礦場(chǎng)獲取。 采礦方法專題設(shè)計(jì) 碎石為大理巖和閃長(zhǎng)巖兩種，其物理機(jī)械性： f=6～ 12，體重 r= /m179。，松散體重為 179。，松散系數(shù) ，孔隙率 p=。充填料的支撐力強(qiáng)，透水性好。分級(jí)尾砂的化學(xué)成分符合充填要求，有害雜質(zhì)，如硫的含量極少。 總之，兩種充填材料，來(lái)源可靠，經(jīng)濟(jì)合理，性能良好。 膠結(jié)材料：本礦選用普通硅酸鹽水泥作為膠結(jié)材料。 由于設(shè)計(jì)采用不留礦柱上向水平分層充填采礦法，因此為確保下一階段的正?；夭杀仨毤訌?qiáng)采場(chǎng)底部充填體的強(qiáng)度，人工 假 底采用澆灌鋼筋混凝土構(gòu)筑，底柱充填體強(qiáng)度 5MPa。 礦壁、底柱回收及采空區(qū)處理 1）、礦壁、底柱回采 本礦塊底柱在回采下一階段礦塊時(shí)自下而上回采。礦壁不回采。 2）、采空區(qū)處理 采場(chǎng)中形成 10m 厚（斜長(zhǎng)）的空間后開始充填一層（ 5m），以后采一充一，以形成 5m 厚（斜長(zhǎng)）的采空區(qū)，直到礦房采完后在充填該采空區(qū)。采用尾沙膠結(jié)充填。 本采礦方法主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 1）、損失貧化計(jì)算 （ 1）、貧化損失工程指標(biāo)表 （表 419） 表 419 貧化損失工程指標(biāo)表 工程指標(biāo) 礦石損失貧化指標(biāo) 貧化率 (％ ) 損失率（ ％） 采切工程 8 3 礦房回采 7 6 底柱回采 7 6 采礦方法專題設(shè)計(jì) （ 2）、損失、貧化和礦石質(zhì)量指標(biāo)計(jì)算 礦塊垂高 33m（階段高度），礦體傾角 25176。 ，礦塊寬度 ，礦體垂直厚度 12m， 則礦體水平厚度為 12247。 sin25176。＝ ， 并且 礦 巖的平均比重為179。綜上所得： 礦塊體積為： V=33 3m ＝ 179。 礦塊工業(yè)儲(chǔ)量： Q=33m 179。＝ 。 采場(chǎng)采出工業(yè)礦石儲(chǔ)量 為 Q1 ：由采準(zhǔn)切割采出工業(yè)礦石儲(chǔ)量 qQ 、礦房回采工業(yè)礦石儲(chǔ)量 fQ 和底柱回采工業(yè)礦石儲(chǔ)量組成 ZQ 。 qQ = = fQ = = ZQ = = Q1 = qQ + fQ + ZQ = 礦塊損失率為： ρ =1Q?= 1 0 4 7 6 5 3 2 7 4 7 6 5 ?? %=3% 礦石回采率： 971k ??? ?H % 礦塊貧化率為： γ = 2 0 3 . 6 ????? 100%=7% 采出礦石的實(shí)際品位為： α =（ 1γ） g／ t=／ t 采出礦石總量為 : T= 7 5 5 7 6 560 .9 30 .9 7Q11 ????? ?? （ 3）、主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)匯編（表 420） 采礦方法專題設(shè)計(jì) 表 420 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)匯編 名稱 年生產(chǎn)能力 礦塊損失率 礦塊貧化率 采出礦石品位 采出礦石總量 礦塊工業(yè)儲(chǔ)量 采準(zhǔn)比 m／ kt 采切比 m／ kt 指標(biāo) 萬(wàn)噸／年 3% 7% g／ t 67550.8t t 2）、采礦主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（如表 4— 20） 表 427 采場(chǎng)掘進(jìn)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 序號(hào) 指 標(biāo) 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 1 采場(chǎng)生產(chǎn)能力 t 100 2 鑿巖機(jī)臺(tái)效 m/臺(tái)班 60 3 鑿巖工工效 m179。/工班 4 掌子面工效 t/工班 5 鏟運(yùn)機(jī)臺(tái)效 t/臺(tái)班 200 6 采礦損失率 % 3 7 采礦貧化率 % 7 8 主要材料消耗 （ 1） 炸藥 kg/t （ 2） 雷管 個(gè) /t （ 3） 導(dǎo)火線 m/t （ 4） 釬頭 個(gè) /t （ 5） 釬桿 Kg/t （ 6） 釬尾 kg/t （ 7） 套管 kg/t （ 8） 木材 m3/t 3）、采礦作業(yè)成本表（表 421）。 表 421 采礦作業(yè)成本表 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 單位消耗 年耗 單價(jià) 單位成本 年費(fèi)用 一 輔助材料 元 萬(wàn) 元 元 /t 萬(wàn)元 /a 1 炸藥 Kg 189 采礦方法專題設(shè)計(jì) 2 非電雷管 個(gè) 3 木材 m179。 65 4 釬頭 個(gè) 45 5 釬桿 Kg 12 6 釬尾 Kg 7 套管 Kg 8 風(fēng)膠管 m 3 9 水膠管 m 小計(jì) 二 動(dòng)力消耗 元 1 電 三 工人工資 及福利 元 /人 .a 30000 1252 四 制造費(fèi)用 1 維檢費(fèi) 2 修理費(fèi) 3 車間管理人員工資及福利 元 50000 330 4 勞保費(fèi) 元 5 其他制造 費(fèi)用 元 合計(jì) 元 作業(yè)量 萬(wàn)噸 年生產(chǎn)礦石 萬(wàn)噸，廢石 5 萬(wàn)噸。 4）、采掘設(shè)備表（表 422） 表 422 采掘設(shè)備表 名稱 型號(hào) 數(shù)量 備注 鑿巖鉆機(jī) YGZ90 8 裝藥機(jī) —— —— 人工連續(xù)裝藥 氣腿式鑿巖機(jī) 7655 40 鑿巖臺(tái)車 CTC142 8 電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī) 25 礦山生產(chǎn)能力 采礦方法專題設(shè)計(jì) 礦山工作制度 由于礦山日產(chǎn)量為 1500t，產(chǎn)量較大，為了滿足要求，所 以本礦山的設(shè)計(jì)采用連續(xù)工作制度，年工作日為 330t，每天三班，每班 8h，連續(xù)接班，晝夜循環(huán)，保證礦山開采工作的連續(xù)性，以達(dá)目標(biāo)。經(jīng)計(jì)算，該礦山的年生產(chǎn)能力大約在 萬(wàn) t。 設(shè)備檢修制度：一個(gè)月一次小修，主要維修小型機(jī)械，電器件的保養(yǎng)，調(diào)整安全間隙；半年一次中修，主要維修中型設(shè)備以及易損的部件；兩到三年一次大修，主要維修更換大型設(shè)備。分礦檢修，大修主要設(shè)備由檢修工段、采礦工段、運(yùn)輸工段負(fù)責(zé)。 年產(chǎn)量及服務(wù)年限 (1)、按礦山開采年下降深度驗(yàn)算礦石年產(chǎn)量 i n121 9 1 051 ?? ?????????? ?? KHSA 萬(wàn) t∕ a 式中： H—— 年下降深度， m/a，取 5m/a； S—— 礦體水平面積， m2，； γ —— 礦石容重， t/m3, 取 t/m3； K—— 礦石回收率，取 ； —— 廢石混入率， %，取 7%； 所以，按礦山開采年下降深度驗(yàn)算礦石年產(chǎn)量符合要求。 （ 2）、按合理服務(wù)年限確定生產(chǎn)能力 63)( ???? ?????? ..)ρω(T KQA 39。i j萬(wàn) t∕ a 式中 ， Q—— 礦石工業(yè)儲(chǔ)量； iT — 階段的開拓、采準(zhǔn)時(shí)間，年； ? — 超前系數(shù)。 所以，按合理服務(wù)年限確定生產(chǎn)能力滿足要求。 采礦方法專題設(shè)計(jì) 按經(jīng)濟(jì)合理的礦山服務(wù)年限驗(yàn)算 a16)(63 6 1)1( ??? ????? ?A QKT 其中： Q— 礦山設(shè)計(jì)儲(chǔ)量， t； K— 礦石綜合回收率， %； T、 — 礦山服務(wù)年限， a。 ρ′ — 廢石混入率 , %。 礦山服務(wù)年限為 16 年 （含基建期），所以礦山年生產(chǎn)能力為 萬(wàn) t 是合理的。 采礦方法專題設(shè)計(jì) 5 開拓工程 開拓方案 金山金礦 受金山～西蔣次一級(jí)韌性推覆變質(zhì)構(gòu)造帶控制。其成因類型為受韌性剪切帶控制的變質(zhì)熱液型金礦床，工業(yè)類型為貧硫化物蝕變巖型礦床。礦床平均厚度為 12m，礦體平均傾角為 25176。，礦山開采范圍為 0m～ 200m 標(biāo)高，平面位置為 329 線～ 330 線。礦區(qū)內(nèi)巖層主要為堅(jiān)硬的淺變質(zhì)巖和蝕變構(gòu)造巖。成礦后斷裂構(gòu)造不甚發(fā)育。巖層產(chǎn)狀平緩，巖石強(qiáng)度高，工程地質(zhì)條件屬良好。礦體及頂?shù)装鍑鷰r一般均穩(wěn)固。礦區(qū)處于低山 丘陵地區(qū)。地形呈西、北、東三面山嶺、南面開口的半環(huán)形，基巖風(fēng)化帶含水層是礦區(qū)主要含水層，分布較廣。礦區(qū)內(nèi)大部分基巖為隔水層，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。礦坑涌水主要來(lái)源為大氣降水。雨水經(jīng)開采后形成的裂隙帶進(jìn)入礦坑。降水對(duì)礦坑的補(bǔ)給面積約 2km2。估算開采至 200m 標(biāo)高以上包括地下水的涌水量為：正常涌水量 1580m3/d，最大涌水量 3560m3/d。 依據(jù)礦床賦存特點(diǎn)，地表、地形條件，井巷布置的位置和井巷形式的不同等，開拓方法可按兩種情況分類： ⑴、按井筒與礦床的相對(duì)位置可劃分為：下盤開拓、上盤開拓及側(cè)翼開拓。 ⑵、 按井巷形式的不同可劃分為：平峒開拓、斜井開拓、豎井開拓、斜坡道開拓及聯(lián)合開拓。 礦床開拓方法大致可分為單一開拓和聯(lián)合開拓兩大類。常見(jiàn)的有平硐開拓、豎井開拓、斜井開拓。 豎井開拓法以豎井為主要開拓巷道，它主要用來(lái)開采急傾斜礦體（一般礦體傾角大于 45176。）和埋藏較深的水平和緩傾斜礦體（傾角小于 20176。） .這種方法便于管理，生產(chǎn)能力較高，在金屬礦山使用較普遍。 斜井開拓法以斜井為主要開拓巷道，適用于開采緩傾斜礦體，特別使用于開采礦床埋藏不太深而且礦體傾角為 20176。 ～ 40176。的礦床，這種方法的特點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便、中段石門短、基 建工程量少、基建期短、見(jiàn)效快。 根據(jù)上述對(duì)礦體和對(duì)開拓方案的了解，即礦山礦體賦存于地下及平均傾角采礦方法專題設(shè)計(jì) 為 25176。，排除平硐開拓和豎井開拓， 因此，此次設(shè)計(jì)礦床的開拓方案為斜井開拓。 斜井開拓按斜井和礦體的相對(duì)位置通常分為： ?、脈內(nèi)斜井開拓： ?、下盤斜井開拓 ?、側(cè)翼斜井開拓 按斜井使用設(shè)備的不同分為以下三種 ?、箕斗或臺(tái)車運(yùn)輸斜井 ?、礦車組運(yùn)輸斜井 ?、膠帶輸送機(jī)斜井 其中，礦車組斜井提升速度慢且提升能力小 ，所以應(yīng)該以上兩種斜井使用的設(shè)備不適合此次設(shè)計(jì)使用，應(yīng)選用箕斗運(yùn)輸斜井；礦體的平均厚度為 12m，屬于中厚礦 體，因此不適合使用脈內(nèi)斜井開拓，且 礦區(qū)處于低山丘陵地區(qū)，地形呈西、北、東三面山嶺、南面開口的半環(huán)形，下盤斜井開拓比較合適。綜上所得，此次設(shè)計(jì)選擇主斜井開拓，箕斗提升；副斜井采用串車組斜井提升廢石和材料，人車運(yùn)人，通風(fēng)；風(fēng)井出風(fēng)。 開拓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 階段高度的確定 階段高度確定的依據(jù) : （ 1）階段高度的基建和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用攤到一噸備采儲(chǔ)量的數(shù)額應(yīng)最小； （ 2）保證能及時(shí)準(zhǔn)備階段； （ 3）保證工作安全。 階段高度的確定：根據(jù)采礦方法和類礦山，階段高度確定為 30m。 采礦方法專題設(shè)計(jì) 井筒位置確定 按進(jìn)風(fēng)井和排風(fēng)井的位置關(guān)系風(fēng)井有以下幾種布置方式： 中央并列式：進(jìn)風(fēng)井和排風(fēng)井都布置在礦體的中央； 中央對(duì)角式：主井布置在礦體中央兼作進(jìn)風(fēng)井，回風(fēng)井布置在礦體的一翼。主井為罐籠井時(shí)，主井布置在礦體中央，可兼做入風(fēng)井，而在礦體兩翼各布置一條排風(fēng)井。風(fēng)井可布置在兩翼的側(cè)端。入風(fēng)井布置在礦體中央，排風(fēng)井布置在兩翼對(duì)角，形成中央對(duì)角式。 此次設(shè)計(jì)中采用副井進(jìn)風(fēng)、風(fēng)井出風(fēng)的對(duì)角兩翼出風(fēng)的通風(fēng)方式。 礦床的開采順序 階段開采順序 本設(shè)計(jì)階段開采順序用下行式，這種開采順序具有以下特 點(diǎn)： ①、對(duì)于緩傾斜礦體來(lái)說(shuō)，下行式開采順序有利于礦石的提升，且可一邊開采一邊充填，提高了工作效率 ②、對(duì)礦石和圍巖的穩(wěn)固性有較高的要求，即至少要都穩(wěn)固。 階段中礦塊的回采順序 按回采工作對(duì)主要開拓（主井、平硐）的位置關(guān)系，階段中礦塊的開采順序可分為三種 : ①、前進(jìn)式開采：當(dāng)階段運(yùn)輸巷道掘進(jìn)一定距離后，從靠近主要開拓巷道的礦塊開始回采，向井田邊界依次推進(jìn)。這種開采順序的優(yōu)點(diǎn)是礦井基建時(shí)間短，缺點(diǎn)是增加了采準(zhǔn)巷