【正文】 E2=E3=E4 B B2—— 兩側罐道之間的距離， mm，查表 28可得 梯子間的尺寸按下述公式計算： C3 =600+600+m+S/2=600+600+100+110。 (2) 初選罐道、罐道梁型號和尺寸 江西理工大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 25 25 根據(jù)提升容器及布置形式，參照《采礦設計手冊》井下工程卷第一章《豎井》圖 11表及教科書《井巷工程》表 28 冶金礦山豎井單繩罐籠系列型譜與表24 木罐道與罐道梁固定連接尺寸，初選 38kg/m 鋼軌罐道，Ⅰ 22a 型鋼作主罐道梁，Ⅰ 20a 作次罐道梁，梯子梁選 [14b。 井筒斷面設計 井筒斷面形狀的選擇 本井筒擔負全礦主要提升任務，而且服務年限很長，井筒穿過的巖石穩(wěn)固性不是很好，故采用鋼筋混凝土支護，井筒斷面為圓形。 兩條動力電纜設于非人行道一側，三條通訊電纜與照明電纜設于人行道一側，電纜懸掛全部采用掛鉤形式。 排水管、風管布 置在人行道一側，采用管子托架架高敷設，可以減少巷道凈寬。 江西理工大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 24 24 材料消耗量 每 m 巷道砌拱所需材料量： 1V = S 拱 1= m3 每 m 巷道砌墻所需材料量： 2V = S 墻 1= m3 每 m 巷道基礎所需材料量： 設有水溝一側基礎深 500mm，另外一側基礎深250mm，水溝壁厚 100mm，則： 3V =（ +） ? = m3 每 m 巷道水溝及蓋板所需材料量，查表 18 得 4V = += m3 每 m 巷道共需材料量： V= 1V +432 VVV ?? =+++= m3 巷道的粉刷面積： 粉S =+2 h2= +2 = m3 水溝設計及管纜設置 水溝的坡度與巷道的坡度相同，取 3%。 (8) 由此可確定巷道凈高度 江西理工大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 23 23 H0 = f0 + h3 =733+2060=2793mm 巷道掘進高度為： H = f0 + h3 +do = 733+2062+250=3043mm 從道渣面算起之墻高為： h2= h3 –h5=2062200=1860mm 巷道凈斷面面積： 2 0 8 6 02 2 0 020 ??????? ）（）（凈 BhBS m2 掘S = 凈S + 拱S + 基S + 墻S + 渣S 其中： 凈S = m2 拱S =（ B0+T） do=（ +） = m2 基S =（ +） T= = m2 墻S =2 h3 T=2 = m2 渣S = h5B0= = m2 故 掘S =++++= m2 P 凈 =2 h2+=2 + = m (9) 允許通過風速較核 根據(jù)斷面尺寸用下式驗算風速 允凈 VSQV ?? sm 式中： Q—— 根據(jù)設計要求通過該斷面的風量， sm3 ； 凈S —— 斷面的凈斷面積， 2m ； V—— 通過該斷面的風速， sm ； 允V —— 允許通過的最大風速， sm 。 則 h3 = 2022 + 350 – [ ? ? ? ?22 4002502501522 ??? (1522733)] =2058（ mm） ② 按人行要求確定巷道斷面墻高： h3 = 1900 + h6 50?r =1900 + 350 – 50576? =1827（ mm） 式中： 250mm 為考慮到風水管敷設后所占用的巷道寬度。 故導電弓子在大圓弧斷面內（式中 是拱高 f0 = 30B 的三心拱小圓的圓心角的余弦值，即 cos56176。 19′ (7) 三心 拱巷道墻高（ h3）的確定： 通常墻高是根據(jù)電機車架線要求計算，再按行人及管道架設等要求驗算比較，最后選其中最大值。 (6) 確定平巷拱高 f0 f0= 3220220 ?B =733mm 大圓弧半徑： R== 2200=1522mm， 圓弧角 α = 33176。 (3) 確定平巷寬 Bo Bo=b1+b+b2=300+1060+800=2160mm 根據(jù)平巷按 50 mm 進級取整，故 Bo 取 2200 mm。 巷道斷面各部尺寸的確定 (1) 根據(jù)我礦井下生產實際及 300m 以上開拓工程的需要，現(xiàn)巷道通過的設備類型及有關規(guī)格尺寸見下表：（單位 mm） 表 62 運輸設備類型及尺寸 運輸設備類型 設備外形尺寸 軌距 S0 架線高度 H1 長 l 寬 b 高 h 電機車 ZK— 10/250 4500 1060 1550 600 1800～ 2200 礦 車 (6) 1900 1 1250 600 —— 江西理工大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 21 21 選取以上規(guī)格尺寸之最大值，故通過該巷道的運輸設備寬 度 b=1060mm，高度 h=1550mm。 井筒及階段運輸巷道斷面設計 階段運輸巷道斷面設計 巷道斷面形狀選擇 階段運輸巷道擔負著人行、通風、材料等運輸，起著重要的作用。 一般不支護，遇巖層不穩(wěn)段采用木棚支護，遇構造發(fā)育段或斷層帶鋼砼砌筑支護，支護厚度為 100 ～150mm。 表 61 礦山基本巷道斷面及支護一覽表 巷道名稱 豎井 階段運輸巷道 回風井 溜井 斷面形狀 圓形 三心拱 方形 方形 支 護 情 況 巖層穩(wěn)固處不支護，遇構造發(fā)育段或斷層帶鋼砼砌筑支護，支護 厚 度 為250mm。 備采儲量 江西理工大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 19 19 K rAtQ BB )1( ?? tQ B 55 %90 %)101( ??????? 式中： Bt —— 備采儲量的保有期限， ； 其它同前。此法在冶金礦山中使用普遍，是應用的較成熟的一種開采順序。 階段中礦塊開采順序，則采用雙翼后退式回采。而且這種開采順序生產安全條件好。 通過上述技術經濟比較，可以明顯地看出，下盤豎井開拓方案要優(yōu)于平硐與明豎井聯(lián)合開拓方案，下盤豎井開拓方案投資少，年經營費用少，經濟上要明顯優(yōu)于后者，因此，我們選用下盤豎井開拓方案作為該礦床的開拓方案。 表 53 開拓方案技術經濟比較表 序號 項目 單位 方案 下盤豎井開拓 平硐與明豎井聯(lián)合開拓 1 掘砌工程量 3m 2 可比投資 萬元 +設備 +設備 其中：設備 萬元 —— —— 井巷工程 萬元 3 年經營費用 萬元 —— —— 4 優(yōu)缺點 井筒保護條件好，不留保安礦柱，石門長度隨開采深度增加增加，開拓工程量大。經過計算確定，風井斷面規(guī)格為 2022mm 2022mm。從地質地形圖上，可得知，這兩個位置的地質地形條件都有利于設置風井。回風井是作礦區(qū)開采永久通風之用，在服務年限內是不允許損壞的，回風井的保護等級為Ⅱ級，因此它們都應選在圈定的陷落帶 10m 以外，根據(jù)礦區(qū)總平面圖布置，可將回風井井口定在如下位置： 西風井位置為 X=， Y=92600，井口標高為 Z=+； 東風井位置為 X=， Y=93100，井口標高為 Z=+。 本礦床沿走向較長，為 1200m，平均厚度 ，而豎井為罐籠井，布置在礦體下盤中央，可兼作入風井，因此，可在礦體兩翼各布置一條回風井，形成中央對角式通風方式。主井提升礦石、江西理工大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 17 17 廢石以及人員和材料，采用雙罐籠提升。由于豎井的保護等級為一級，豎井布置在下盤移動帶之外 20m，井口坐標： X =， Y =， 井口坐標 Z = +46m，井底坐標 Z =315m。采用混泥土支護，厚度為 200～ 300mm。因此，風井的位置選 擇合理。 兩回風井井口均距礦區(qū)有一定的距離，在其邊部，兩回風井都處于山腰，而不在山頂，這樣，回風井排出的粉塵便不會飛揚很遠，可減少空氣污染，有利于環(huán)境的保護。因本礦床礦體和圍巖均不是很穩(wěn)固，為了提高風井的承壓能力，減少支護費用，回風井采用豎井形式要較斜井形式好，采用方形斷面形式。電機車型號為 ZK— 7/250 型。豎井提升礦石，人員、材料、設備、廢石，采用雙罐籠提升。相關坐標如下： 豎井口坐標： X= ， Y= ，井口坐標 Z =+59m ，井底坐標 Z =315m。 下面是兩種開拓方案的一些重要經濟技術指標。 表 52 開拓方案優(yōu)缺點分析比較 方 案 一 二 三 下盤豎井開拓 平硐與明豎井聯(lián)合開拓 斜井與盲豎井聯(lián)合開拓 江西理工大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 15 15 優(yōu) 點 單一開拓法提升運輸系統(tǒng)簡單，容易管理，不會出現(xiàn)由于管理不當而造成配合失調的現(xiàn)象； 采用單一開拓，勞動定員少，可提高經濟效益； 圍巖不穩(wěn)固，豎井的承壓能力比斜井高，豎井井筒短，因而井筒維護費用較低； 豎井提升能力較大，提升費用低，生產安全，提升可償性較高，豎井井筒較短，所需管道短，排水費用較低； 采用一套系統(tǒng)，設備投資費較低，年維修費用較少； 為安排豎井工業(yè)場地需平場 ，但卷揚機安排在地表，無須打硐室； 不會造成反向運輸而增加提升運輸費用； 圍巖不穩(wěn)固，豎井的承壓能力比斜井高，豎井井筒短，因而井筒維護費用較低； 豎井提升能力較大，提升費用低，生產安全，提升可償性較高，豎井井筒較短，所需管道短，排水費用較低，但聯(lián)合開拓的提升費用略高于單一開拓法； 無須平場，但要開挖卷揚機硐室，其石門比下盤豎井開拓要短； 在運輸功中心線附近，不會造成反向運輸； 圍巖不穩(wěn)固，豎井的承壓能力比斜井高，豎井井筒短，因而井筒維護費用較低； 豎井提升能力較大，提升費用低， 生產安全，提升可償性較高，豎井井筒較短，所需管道短，排水費用較低； 無須平場，但要開挖卷揚機硐室，其石門比下盤豎井開拓要短； 為安裝斜井卷揚機，需平場，且盲豎井用的卷揚機硐室比前二者的井筒掘砌量要少，石門長度更短； 缺 點 石門的長度隨開采深度是增加而加長； 當?shù)V體傾角變小時，下部石門特別長； 聯(lián)合開拓法運輸提升系統(tǒng)復雜，難于管理，可能出現(xiàn)由于管理不當而造成兩套系統(tǒng)配合失調的現(xiàn)象； 聯(lián)合開拓法采用兩套系統(tǒng)，勞動定員高； 采用兩套系統(tǒng)的設備投資較高，年維修費也較高； 斜井承壓能力比豎井差，斜井比相應的豎井長，從而井筒維護費用高； 斜井提升能力小，提升費用高，提升綱繩易損，提升容器易掉道，脫鉤，生產不安全，而且斜井所需各種管道長，排水費用較高； 現(xiàn)有斜井口，偏離了運輸功中心線，會造成反向運輸，從而增加運輸費用； 江西理工大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 16 16 通過對三種初選方案的優(yōu)缺點進行簡單對比分析，可以確定下盤豎井開拓和平硐與明豎井聯(lián)合開拓兩種方案具有優(yōu)勢。 斜井與盲豎井聯(lián)合開拓： 為了能盡快探清礦體，在標高 59m 處掘一斜井通至 0m 中段，充分利用該井巷，在 0m 中段往下掘一豎井，而形成斜井盲豎井開拓，從技術上看，該方案也是可行的。 下盤豎井開拓： 根據(jù)地質地形條件，該礦體大部分賦存于當?shù)氐仄矫嬉韵?，且礦體為急傾斜礦體， 這些條件均為下盤豎井開拓的有利條件。而且由于井下礦床礦體比較集中，而開拓方案受礦體賦存條件、地表地形條件、地表設施 （ 選礦廠等 ） 分布、礦山企業(yè)生產能力等因素的影響，根據(jù)礦床賦存條件及礦體傾角，采用豎井開拓為宜。采用較大的階段高度 可以減少礦床開拓的階段總數(shù)，從而降低開拓工程總量及其費用，有利于生產和集中管理，但由于該礦體地質條件復雜，該礦帶礦體和頂板圍巖穩(wěn)固性較差，礦帶下盤圍巖較穩(wěn)固，所以階段高度不宜取得過高，并結合類似礦山的實際生產經驗，認為選取階段高度為 50m 是合理的。； 70176。因此本次設計考慮的地表移動范圍主要是由于礦石被采出后留下的采空區(qū)引起地表的變形和沉降。北東東向斷層發(fā)育于地層假整合面、巖性差異較大的 層間，早期以逆沖為主，后期轉化為正斷層性質，主要有 FⅡ 1 FⅡ 1 FⅡ 2 等。 巖體移動范圍 橫立山 —— 黃橋向斜軸向北東東，軸部隆起，形成“ W”形復式向斜，西端揚起，向東傾伏，三疊系中統(tǒng)嘉陵江組灰?guī)r構成向斜核部，泥盆系上統(tǒng)五通組至三疊系下統(tǒng)大冶組地層分布于向斜的兩翼。根據(jù)井田劃分的原則，采用一個井田進行開采是合理 的，且用一個井田開采還有諸多優(yōu)越性，如用一個井田開采，人員、材料、設備、礦石、廢石及充填料的運輸方便；一個井田開采，管理方便且集中，可減少非井下生產人員，管理費用低，在經濟上優(yōu)越。由于設計的礦床礦