【正文】 E2=E3=E4 B B2—— 兩側(cè)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(jì)算： C3 =600+600+m+S/2=600+600+100+110/2=1355mm 式中： 600—— 梯子孔寬度， mm m —— 梯子孔至 2 號罐道梁的距離， mm S —— 2 號罐道梁的寬度， mm M=2（ 700+60） =1520 mm 式中： 700—— 梯子孔前后寬度， mm 60—— 梯子梁的寬 度， mm 通常取 J=200～ 400 mm，這里取 J=200 mm，因此， N=MJ=1520200=1320 mm 綜上 M=1520 mm， J=200 mm， N=1320 mm 梯子間的布置應(yīng)符合下列規(guī)定： ① 梯子安置的傾角不應(yīng)大于 80176。 (2) 初選罐道、罐道梁型號和尺寸 江西理工大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 26 根據(jù)提升容器及布置形式，參照《采礦設(shè)計(jì)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(shè)計(jì) 井筒斷面形狀的選擇 本井筒擔(dān)負(fù)全礦主要提升任務(wù)，而且服務(wù)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(hù)，井筒斷面為圓形。 兩條動力電纜設(shè)于非人行道一側(cè)，三條通訊電纜與照明電纜設(shè)于人行道一側(cè)，電纜懸掛全部采用掛鉤形式。 排水管、風(fēng)管布置在人行道一側(cè)，采用管子托架架高敷設(shè)，可以減少巷道凈寬。 江西理工大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 25 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(chǔ)所需材料量： 設(shè)有水溝一側(cè)基礎(chǔ)深 500mm，另外一側(cè)基礎(chǔ)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(shè)計(jì)及管纜設(shè)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(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 24 H0 = f0 + h3 =733+2060=2793mm 巷道掘進(jìn)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(fēng)速較核 根據(jù)斷面尺寸用下式驗(yàn)算風(fēng)速 允凈 VSQV ?? sm 式中： Q—— 根據(jù)設(shè)計(jì)要求通過該斷面的風(fēng)量， sm3 ； 凈S —— 斷面的凈斷面積， 2m ； V—— 通過該斷面的風(fēng)速， sm ； 允V —— 允許通過的最大風(fēng)速， sm 。 則 h3 = 2021 + 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(fēng)水管敷設(shè)后所占用的巷道寬度。 故導(dǎo)電弓子在大圓弧斷面內(nèi)（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(jī)車架線要求計(jì)算，再按行人及管道架設(shè)等要求驗(yàn)算比較，最后選其中最大值。 (6) 確定平巷拱高 f0 f0= 3220210 ?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(jìn)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(chǎn)實(shí)際及 300m 以上開拓工程的需要，現(xiàn)巷道通過的設(shè)備類型及有關(guān)規(guī)格尺寸見下表：（單位 mm） 表 62 運(yùn)輸設(shè)備類型及尺寸 運(yùn)輸設(shè)備類型 設(shè)備外形尺寸 軌距 S0 架線高度 H1 長 l 寬 b 高 h 電機(jī)車 ZK— 10/250 4500 1060 1550 600 1800～ 2200 礦 車 (6) 1900 1 1250 600 —— 江西理工大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 22 選取以上規(guī)格尺寸之最大值，故通過該 巷道的運(yùn)輸設(shè)備寬度 b=1060mm，高度 h=1550mm。 井筒及階段運(yùn)輸巷道斷面設(shè)計(jì) 階段運(yùn)輸巷道斷面設(shè)計(jì) 巷道斷面形狀選擇 階段運(yùn)輸巷道擔(dān)負(fù)著人行、通風(fēng)、材料等運(yùn)輸，起著重要的作用。 一般不支護(hù)，遇巖層不穩(wěn)段采用木棚支護(hù)，遇構(gòu)造發(fā)育段或斷層帶鋼砼砌筑支護(hù)，支護(hù)厚度為 100 ～150mm。 表 61 礦山基本巷道斷面及支護(hù)一覽表 巷道名稱 豎井 階段運(yùn)輸巷道 回風(fēng)井 溜井 斷面形狀 圓形 三心拱 方形 方形 支 護(hù) 情 況 巖層穩(wěn)固處不支護(hù)，遇構(gòu)造發(fā)育段或斷層帶鋼砼砌筑支護(hù)，支護(hù)厚度為250mm。 備采儲量 江西理工大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 20 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(yīng)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(chǎn)安全條件好。 通過上述技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(jīng)營費(fèi)用少，經(jīng)濟(jì)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(shù)經(jīng)濟(jì)比較表 序號 項(xiàng)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(shè)備 +設(shè)備 其中：設(shè)備 萬元 — — —— 井巷工程 萬元 3 年經(jīng)營費(fèi)用 萬元 —— —— 4 優(yōu)缺點(diǎn) 井筒保護(hù)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(jīng)過計(jì)算確定，風(fēng)井?dāng)嗝嬉?guī)格為 2021mm 2021mm。從地質(zhì)地形圖上，可得知，這兩個(gè)位置的地質(zhì)地形條件都有利于設(shè)置風(fēng)井。回風(fēng)井是作礦區(qū)開采永久通風(fēng)之用，在服務(wù)年限內(nèi)是不允許損壞的，回風(fēng)井的保護(hù)等級為Ⅱ級，因此它們都應(yīng)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(fēng)井井口定在如下位置： 西風(fēng)井位置為 X=， Y=92600，井口標(biāo)高為 Z=+； 東風(fēng)井位置為 X=， Y=93100，井口標(biāo)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(fēng)井，因此，可在礦體兩翼各布置一條回風(fēng)井，形成中央對角式通風(fēng)方式。主井提升礦石、江西理工大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 18 廢石以及人員和材料，采用雙罐籠提升。由于豎井的保護(hù)等級為一級，豎井布置在下盤移動帶之外 20m，井口坐標(biāo)： X =， Y =， 井口坐標(biāo) Z = +46m，井底坐標(biāo) Z =315m。采用混泥 土支護(hù)，厚度為 200～ 300mm。因此，風(fēng)井的位置選擇合理。 兩回風(fēng)井井口均距礦區(qū)有一定的距離，在其邊部，兩回風(fēng)井都處于山腰，而不在山頂，這樣，回風(fēng)井排出的粉塵便不會飛揚(yáng)很遠(yuǎn)，可減少空氣污染，有利于環(huán)境的保護(hù)。因本礦床礦體和圍巖均不是很穩(wěn)固，為了提高風(fēng)井的承壓能力，減少支護(hù)費(fèi)用，回風(fēng)井采用豎井形式要較斜井形式好，采用方形斷面形式。電機(jī)車型號為 ZK— 7/250 型。豎井提升礦石，人員、材料、設(shè)備、廢石，采用雙罐籠提升。相關(guān)坐標(biāo)如下： 豎井口坐標(biāo)： X= ， Y= ，井口坐標(biāo) Z =+59m ，井底坐標(biāo) Z =315m。 下面是兩種開拓方案的一些重要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。 表 52 開拓方案優(yōu)缺點(diǎn)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(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 16 優(yōu) 點(diǎn) 單一開拓 法提升運(yùn)輸系統(tǒng)簡單，容易管理，不會出現(xiàn)由于管理不當(dāng)而造成配合失調(diào)的現(xiàn)象； 采用單一開拓，勞動定員少，可提高經(jīng)濟(jì)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(hù)費(fèi)用較低； 豎井提升能力較大，提升費(fèi)用低，生產(chǎn)安全，提升可償性較高，豎井井筒較短，所需管道短，排水費(fèi)用較低； 采用一套系統(tǒng)，設(shè)備投資費(fèi)較低，年維修費(fèi)用較少； 為安排豎井工業(yè)場地需平場，但卷揚(yáng)機(jī)安排在地表，無須打硐室； 不會造成反向運(yùn)輸而增加提升運(yùn)輸費(fèi)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(hù)費(fèi)用較低； 豎井提升能力較大，提升費(fèi)用低，生產(chǎn)安全，提升可償性較高，豎井井筒較短，所需管道短，排水費(fèi)用較低，但聯(lián)合開拓的提升費(fèi)用略高于單一開拓法； 無須平場，但要開挖卷揚(yáng)機(jī)硐室，其石門比下盤豎井開拓要短； 在運(yùn)輸功中心線附近，不會造成反向運(yùn)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(hù)費(fèi)用較低； 豎井提升能力較大，提升費(fèi)用低，生產(chǎn)安全，提升可償性較高，豎井井筒較短，所需管道短，排水費(fèi)用較低； 無須平場，但要開挖卷揚(yáng)機(jī)硐室，其石門比下盤豎井開拓要短； 為安裝斜井卷揚(yáng)機(jī)，需平場，且盲豎井用的卷揚(yáng)機(jī)硐室比前二者的井筒掘砌量要少，石門長度更短； 缺 點(diǎn) 石門的長度隨開采深度是增加而加長； 當(dāng)?shù)V體傾角變小時(shí)，下部石門特別長； 聯(lián)合開拓法運(yùn)輸提升系統(tǒng)復(fù)雜，難于管理，可能出現(xiàn)由于管理不當(dāng)而造成兩套系統(tǒng)配合失調(diào)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(shè)備投資較高，年維修費(fèi)也較高； 斜井承壓能力比豎井差，斜井比相應(yīng)的豎井長，從而井筒維護(hù)費(fèi)用高； 斜井提升能力小，提升費(fèi)用高，提升綱繩易損，提升容器易掉道， 脫鉤，生產(chǎn)不安全，而且斜井所需各種管道長，排水費(fèi)用較高； 現(xiàn)有斜井口，偏離了運(yùn)輸功中心線，會造成反向運(yùn)輸，從而增加運(yùn)輸費(fèi)用； 江西理工大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 17 通過對三種初選方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)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(biāo)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(shù)上看，該方案也是可行的。 下盤豎井開拓： 根據(jù)地質(zhì)地形條件，該礦體大部分賦存于當(dāng)?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(shè)施 （ 選礦廠等 ） 分布、礦山企業(yè)生產(chǎn)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(fèi)用，有利于生產(chǎn)和集中管理，但由于該礦體地質(zhì)條件復(fù)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(jié)合類似礦山的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為選取階段高度為 50m是合理的。； 70176。因此本次設(shè)計(jì)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