《某地區(qū)鐵礦2號礦體開采方案初步設(shè)計》13000字

某地區(qū)鐵礦2號礦體開采方案初步設(shè)計目錄TOC\o"1-2"\h\u27248某地區(qū)鐵礦2號礦體開采方案初步設(shè)計 113927第一章研究目的 232621第二章礦區(qū)境界及其儲量和生產(chǎn)服務(wù)年限 2298952.1礦區(qū)境界 2240382.2資源儲量估算的工業(yè)指標(biāo) 3224512.3礦井儲量的確定 3227172.4礦山的年產(chǎn)量及其服務(wù)年限 48318第三章礦床開拓 5261223.1開拓方案的選擇 517073.2開拓方案的設(shè)計 6148243.3井巷工程 6261143.4主井?dāng)嗝嬖O(shè)計 9165613.5井底車場的選擇 10153703.6地下硐室 1130479第四章采礦方法的選擇 1285654.1采礦方法的選擇 12219064.2礦塊結(jié)構(gòu)及參數(shù) 1236474.3無底柱分段崩落法 12226214.4主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)及材料消耗 1510244.5循環(huán)作業(yè)方式 16286294.6組織勞動及勞動定員 1631243第五章礦山基建與采掘進度計劃 17257165.1概述 17295755.2基建進度計劃 1717865.3采掘進度計劃 1828866第六章礦井通風(fēng)布置 19275406.1概述 19320776.2礦山通風(fēng)形式與系統(tǒng)的選擇 203876.3礦井風(fēng)量計算 20186676.4全礦井通風(fēng)阻力的計算 23138336.5礦井等積孔的計算 2498256.6通風(fēng)設(shè)備的選擇 2426930Y180L-2-型號電動機參數(shù) 26297926.7掘進工作面的通風(fēng) 2627234BT-52型局部扇風(fēng)機主要技術(shù)參數(shù)表 2619054第七章礦山提升與運輸概述 2625677.1概述 26312837.2提升設(shè)備的選擇 27292427.3鋼絲繩的選擇 28287217.4提升機及天輪的選擇 29176897.5礦車類型及數(shù)量 3159307.6電機車的選型 3214096第八章礦山防排水 36152948.1概述 36195828.2礦區(qū)水文地質(zhì)工作的主要任務(wù) 3666748.3礦井排水 36238848.4水泵房的設(shè)計 39198268.5水倉設(shè)計 3922127第九章礦山供電設(shè)計 40231259.1礦山電力負(fù)荷 4012413第十一章 技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 41337011.1礦體主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表 412984第12章參考文獻 44第一章研究目的本研究旨在通過對陳四窯子鐵礦2號礦體進行詳細(xì)的工程地質(zhì)勘查、儲量評估和技術(shù)經(jīng)濟分析，提出一套科學(xué)合理的開采方案。這不僅是為了實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的最大化利用，也是為了確保礦山開采的安全性和環(huán)保性，同時兼顧經(jīng)濟效益和社會效益。第二章礦區(qū)境界及其儲量和生產(chǎn)服務(wù)年限2.1礦區(qū)境界拐點編號拐點坐標(biāo)XY16111.047381.3226205.557419.0236288.107416.2246153.887183.6756274.887095.8466330.377192.69根據(jù)拐點圈定出安全帶。在該范圍內(nèi)，所有的工業(yè)場地的布置均合理，且風(fēng)井距離安全帶一定的距離，不受巖石擾動的影響。因此圈定的該范圍相對而言較符合實際，并且在開采礦體上也擁有合理性。2.2資源儲量估算的工業(yè)指標(biāo)原詳查報告資源儲量估算工業(yè)指標(biāo)為：一、邊界品位：TFe≥16%、mFe≥10%二、工業(yè)品位：TFe≥18%、mFe≥12%三、最低可采厚度:2m四、夾石剔除厚度:1m確定礦區(qū)工業(yè)指標(biāo)如下：一、開采方式：地下開采二、礦體邊界品位：mFe≥6%三、礦體工業(yè)品位：mFe≥8%四、最低可采厚度:2m五、夾石剔除厚度：2m2.3礦井儲量的確定根據(jù)現(xiàn)有地形地質(zhì)資料確定2號礦體的儲量為288.05萬噸2.3.1開拓儲量計算Q=A×Tk式中：A—礦山的年產(chǎn)量10萬噸；TK—開拓儲量的保有期限，3年；β——廢石的混入率，取10%；k——礦石的回收率，80%。Q=A×Tk1?βk=10×3×2.3.2采準(zhǔn)儲量計算Q=A×TZ1?β式中：A—礦山的年產(chǎn)量10萬噸；TZ——采準(zhǔn)儲量的保有期限，1年；β——廢石的混入率，取10%；k——礦石的回收率，80%。Q=A×TZ1?βk=2.3.3備采儲量計算Qb=AxTb1?β式中：A—礦山的年產(chǎn)量10萬噸；Tb——備采儲量的保有期限，6個月=0.5年；β——廢石的混入率，取10%；k——礦石的回收率，80%。Qb=AxTb1?βk2.4礦山的年產(chǎn)量及其服務(wù)年限2.4.1礦山的年生產(chǎn)能力設(shè)計陳四窯子鐵礦的年生產(chǎn)能力為10萬噸/年。2.4.2礦山回采率根據(jù)采礦方法確定礦山的回采率為k=80%。2.4.3礦山服務(wù)年限計算T=QK式中：T—礦山的服務(wù)年限/年；k——礦石的回收率，80%。β——礦石的貧化率，取10%；Q—礦山的工業(yè)儲量，288.05萬噸；A——礦山的年產(chǎn)量，10萬噸。T=QKA(1?β所以確定了陳四窯子鐵礦2號礦體年產(chǎn)量為10萬噸的服務(wù)年限為26年。第三章礦床開拓3.1開拓方案的選擇合理的礦床開拓應(yīng)該滿足條件應(yīng)該保證基建和生產(chǎn)的安全、可靠、方便。能夠最大限度的采出資源。便于礦山的遠(yuǎn)景開發(fā)。3.1.1開拓方案選擇的基礎(chǔ)資料礦區(qū)的交通地質(zhì)圖。綜合地形地質(zhì)平面圖。地質(zhì)勘探線剖面圖。礦體投影圖。礦床開采設(shè)計任務(wù)書。3.1.2開拓方案選擇依據(jù)本礦山的年生產(chǎn)能力為10萬t，根據(jù)年產(chǎn)量和開采規(guī)模可知該礦山屬于小型礦山，不適合斜3.1.3方案確定綜合以上因素，3.2開拓方案的設(shè)計3.2.1主井與副井位置的確定主井井口位置坐標(biāo)為：X=37386167.93Y=4507134.12H=1137.66副井井口位置坐標(biāo)為：X=37386112.19Y=4507162.53H=1141.673.2.2影響階段高度確定的因素3.階段礦柱不同回采條件。4.礦體和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)。3.2.3本礦山階段高度的確定對于階段高度應(yīng)該滿足合理的要求：1、合理的階段高度基建費力求達到最少。2、保證能夠及時準(zhǔn)備新的階段。3、保證工作安全。3.3井巷工程3.3.1階段運輸巷道斷面設(shè)計階段巷道應(yīng)該滿足以下條件：（1）滿足運輸要求。（2）安全。（3）一巷多用。根據(jù)礦體埋藏較淺，地壓較小，圍巖穩(wěn)固的特點，同時考慮施工與維護方便，斷面形式采用半圓拱型斷面。斷面尺寸由電機車的類型、人行道寬度及管路電纜等確定。采用ZK10—6/250架線式電機車牽引1.5t礦車運輸。該礦體穿過中等穩(wěn)定的巖層，圍巖堅固性系數(shù)f=6~8.已知ZK10-6/250電機車體寬A1=1060mm、高h(yuǎn)3=1550mm。1.5t礦車寬1050mm，高1150mm根據(jù)《金屬礦安全規(guī)程》，本礦屬于綜合機械化礦井，人行道寬大于等于1000mm，非人行道一側(cè)寬大于等于500，取巷道人行道寬C=1040mm>1000mm,非人行道一側(cè)安全間隙寬a=600mm＞500mmo查表3-3知本巷雙軌中線距b=1100mm,則兩電機車之間的距離為1100-(1060/2+1060/2)=40mm＜200mm所以取中線距b=1300mm1300-(1060/2+1060/2)=240mm＞200mm故巷道凈寬度：B=a1+b+c1=(600+1060/2)+1300+(1060/2+1040)=1130+1300+1570=4000mm巷道凈高度的確定(1)確定巷道拱高h(yuǎn)0半圓拱形巷道拱高h(yuǎn)o=B/2=4000/2=2000mm.半圓拱半徑R=ho=2000mm.（2）確定巷道壁高h(yuǎn)31.按架線電機車導(dǎo)電弓子要求確定h3由半圓拱形巷道壁高公式得h3≧h4+hc-√(R–n)2-(K+b1)2式中h4-軌面起電機車架線高度，取h4=2000mmohc--道床總高度。查表選22kg/m鋼軌,再查表得hc=380mm,道砟高度hb=220mmn-導(dǎo)電弓子距拱壁安全間距，取n=300mmK-導(dǎo)電弓子寬度之半,K=718/2=359,取K=360mm。b1-軌道中線與巷道中線間距,b1=B/2-a1=4000/2-1130=870mm故h3≧2000+380-√(2000-300)2-(360+870)2=1207mm2.按管道裝設(shè)要求確定h3h3≧h5+h7+hb-√R2-(K+m+D/2+b2)2式中h5-道砟面至管子底高度，按安全規(guī)程取h5=1800mm;h7-管子懸吊件總高度,取h7=900mm；m-導(dǎo)電弓子距管子間距，取m=300mm；D--壓氣管法蘭盤直徑,D=335mm；b2-軌道中線與巷道中線間距,b2=B/2-c1=4000/2-1570=430mm.故h3≧1800+900+220-√20002-(360+300+335/2+430)2=1365mm3.按人行高度要求確定h3h3≧1800+hb-√R2-(R-j)2式中,j為距巷道壁的距離,一般取j=200mm故h3≧1800+220-√20002-(2000-200)2=1149mm上述三式計算的最大值是1365,考慮一定的富余量，確定本巷道壁高為h3=1420mm。則巷道高度H=h3-hb+h0=1420-220+2000=3200mmo巷道凈斷面面積和凈周長圓弧拱形巷道的凈斷面積S=B(0.24B+h2)式中h2——道砟面以上巷道壁高，h2=h3－h(huán)b=1420－220=1200mm故S=4000(0.24×4000+1200)=8640000mm2=8.7m2巷道斷面凈周長P=2.27B+2h2=2.27×4000+2×1200=11480mm=11.5m4.選擇支護參數(shù)階段運輸巷道采用錨噴支護。根據(jù)巷道凈寬4000mm，穿過中穩(wěn)圍巖巷道使用年限大于20年，錨桿間距800~1000mm，錨桿深度1400mm，如果噴射混凝土厚度T=50mm，支護厚度T=T1=50mm.5.水溝參數(shù)水溝的坡度的設(shè)置應(yīng)該與巷道的坡度相同，這樣便于水流能夠自流出去，減少排水費用，故取坡度為3%0水溝斷面尺寸參數(shù)為：上寬為400mm，下寬為400mm，深度為400mm，凈斷面面積0.160m2，掘進斷面面積0.203m2，每米水溝混凝土用量為0.13336.管道與電纜的布置壓風(fēng)管和供水管布置在人行道一側(cè)，電力電纜掛在非人行道一側(cè)，通訊電纜掛在管子上邊.7.階段巷道斷面圖（1）階段運輸巷道的斷面尺寸大小見附圖所示。（2）巷道風(fēng)速驗算V=QS1<=VQ=AY 式中Q為通過該巷道的風(fēng)量，m3/s；S1——巷道的凈斷面積，m2；V允 巷道所允許的最大的風(fēng)速，m/s。由米礦手冊查得：V允=8m/s；A——礦井的年產(chǎn)量10萬噸/年；Y——每萬噸的耗風(fēng)量，米3/（秒*萬噸）。小型礦井取Y=2.0--3.0；中型礦井Y=1.5--2.5；大型礦井取Y=1.0--2.0；特大型礦井取Y=0.7--1.5。故：Q=10x3.0=30m3/s；S1=8.7m2；V=3.45m/s<8m/s,知階段運輸巷滿足基本通風(fēng)要求。3.4主井?dāng)嗝嬖O(shè)計3.4.1主井?dāng)嗝嫘螤畹倪x擇好，支護成本低，經(jīng)濟效益好，降低采礦成本。3.4.2主井井筒裝備主井井筒設(shè)備是指在井筒內(nèi)安設(shè)的罐道、罐梁、梯子間、管路、電纜等相關(guān)設(shè)備。3.4.3主井井筒斷面(A)提升間主井選用3號a單層罐籠作為主井的提升容器，其代碼為YJGS-2.2a-2；提升機型號選用2JK-3.5/20；(B)確定井筒斷面尺寸主井?dāng)嗝娉叽缛缫姼綀D所示。(C)井壁厚度陳四窯子鐵礦2號礦體所在區(qū)域巖層相對較為穩(wěn)定，根據(jù)穩(wěn)定巖層井壁厚度參考數(shù)據(jù)，井筒的凈直徑選取為4m，噴射混凝土的厚度為250mm。(D)風(fēng)速驗算V=Q/S1<V允式中：v——通過井筒的風(fēng)速，m/s；Q——通過井筒的風(fēng)量，m3/s；S1——井筒的通風(fēng)面積/m2，井筒內(nèi)布置了梯子間，S1=S-A；S——井筒的斷面積，m2；A——梯子間的斷面積；V允—井筒允許的最大風(fēng)速，查得V允=8m/s。故：Q=15x3.0=45m3/s；S1=12.57m2;V=45/12.57=3.58<8m/s，符合主井通風(fēng)要求滿足《礦山安全規(guī)程》。3.5井底車場的選擇地下堆場與地下運輸和豎井提升相連接，礦石、廢石、材料和設(shè)備通過井下運輸。因此，儲存線、調(diào)車線和旁路應(yīng)設(shè)置在井旁。井底車場需要調(diào)車容易，行車安全，盡可能多的直道.礦井年生產(chǎn)能力10萬噸，運輸能力小，所需堆場運輸能力小.這種井底車場的通過能力比較的小，能夠適用于中小型礦山，完全能夠滿足10萬噸的年產(chǎn)量需求。井底車場布置組成，具體如圖所示：圖3.7 折返式井底車場的布置圖3.6地下硐室為井下的生產(chǎn)技術(shù)，管理和安全等方面的需要而開鑿的地下空間，統(tǒng)稱為硐室.水泵房位于井底車場副井附近，并與變電所組成聯(lián)合硐室。地下變電所與水泵房相連以減少基建量，靠近用電負(fù)荷的中心以減少線纜長度，配電硐室的尺寸根據(jù)設(shè)備大小以及安全距離來確定，變電硐室的底板標(biāo)高應(yīng)高出井底車場軌面標(biāo)高0.5m，地下炸藥庫距離井筒、井底車場和主要硐室不小于100m。第四章采礦方法的選擇4.1采礦方法的選擇選擇采礦方法時需要按具體條件選擇適合的采礦方法。礦體傾角74°，平均厚度30.57m，巖層中等穩(wěn)固.根據(jù)上述礦體賦存相關(guān)的基本條件和主井與副井的布置方式,為了降低礦山基建工4.1.1采礦方法的確定無底柱分段崩落采礦法，分段下部未設(shè)由專用出礦巷道所構(gòu)成的底部結(jié)構(gòu)；分段的鑿巖.崩礦和出礦等工作均在回采巷道中進行，可保證工人在安全條件下進行工作。機械化程度高，可剔除夾石或分級出礦。4.2礦塊結(jié)構(gòu)及參數(shù)無底柱分段崩落法，沿方向配置礦塊，參考?設(shè)計手冊2?和?金屬礦的地下開采?礦床沿著方向配置，礦塊長度為80米，礦床的寬度等于礦床的厚度，礦床的高度為50米，采掘道路的間隔為10米，臺階的高度為10米其具體尺寸見表。表采場構(gòu)成要素礦塊長度（m）階段高度(m)回采進路間距(m)分段高度(m)805010104.3無底柱分段崩落法4.3.1采準(zhǔn)工作采準(zhǔn)工作主要是：掘進階段沿脈運輸巷道、礦石溜井、廢石溜井、設(shè)備井、掘進通風(fēng)行人天井及分段聯(lián)絡(luò)巷。1、通風(fēng)行人天井在階段回風(fēng)平巷和階段運輸巷一側(cè)掘進天井，天井布置在間柱中，在垂直方向上每隔5m掘聯(lián)絡(luò)道，兩端的人行聯(lián)絡(luò)道應(yīng)錯開，天井規(guī)格為2m*2m。2、階段沿脈運輸巷道階段運輸巷道沿礦脈走向靠下盤掘進。3、溜井礦石溜井隔80m布置一條，與礦塊長度相同。由于開采掘進時廢石和巖石量不是很大，所以巖石溜井每隔120m布置一條，為一個半礦塊的長度。4、分段聯(lián)絡(luò)巷分段聯(lián)絡(luò)巷沿脈布置，距離礦體6m。5、設(shè)備井設(shè)備井布置在下盤圍巖距礦體35m，運送人員設(shè)備和材料。4.3.2切割工作在回采前必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償空間.4.3.3回采工藝設(shè)計無底柱崩落法的回采作業(yè)中，包括鉆孔、連線爆破、通風(fēng)排炮的煙、局部釋放礦石、除去天花板松動的礦石、整地采集場繼續(xù)進行開采的準(zhǔn)備、大量放出礦石等。1.落礦（包括確定落石參數(shù)、鉆探作業(yè)、爆破作業(yè)）（1）鑿巖設(shè)備鑿巖設(shè)備為YGZ—90型上向鑿巖機。a）鑿巖機的選擇：選用YGZ—90型鑿巖機，技術(shù)參數(shù)如下YGZ—90型鑿巖機技術(shù)參數(shù)型號機重/Kg沖擊功/J沖擊頻率/min-1孔徑/mm最大孔深/m扭力矩/（N.m）工作氣壓/MPa耗氣量(L/s)YGZ—909068270052―601518000.583b）鑿巖機數(shù)量的確定；①每米炮孔崩落量式中q—每米炮孔崩落量；w—最小抵抗線，W=1m；a—炮孔間距，a=1.5m.ηO—炮孔利用率，90%；γ—礦石體重，3.18t/m3；k—礦石損失率，10%；γ1—礦石貧化率，10%。代入數(shù)據(jù)得：②采場配置鑿巖機臺數(shù)式中n—鑿巖機臺數(shù)；A—采場每一工作循環(huán)內(nèi)落礦量155t；q—每米炮孔崩落量；p—鑿巖機臺班效率，30m；代入數(shù)據(jù)得：取兩臺鑿巖，備用取兩臺。（2）爆破工作a）爆破參數(shù)的確定：①炮孔直徑；藥徑②最小抵抗線W根據(jù)取,③孔間距a和排距b孔距a根據(jù)下式計算④單位炸藥消耗量q根據(jù)礦石和巖石的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性，并參考類似礦山的經(jīng)驗，采用2#巖石炸藥和非電導(dǎo)爆管系統(tǒng)，一次爆破炸藥單耗q取，二次爆破單耗。⑤炮孔深度炮孔孔深取10～15m，取炮孔深度為15m。⑥堵塞長度取堵塞長度為，堵塞部分用砂子、巖粉、和黏土混合物填塞，砂子和黏土比例為3:1，加入20％的水制成炮泥.b）回采時炮孔布置方式采用上向分層開采。炮眼呈扇形，炮眼傾角一般為80°°~90°，側(cè)孔角度為45°~60°。一個梯段工作面的總裝藥量參考?爆破理論與實驗技術(shù)?表13-1式中Q—一個梯段總裝藥量，kg；q'—炸藥單耗，；L—一個梯段長度，2m；l—平均孔深，12m;帶入數(shù)據(jù)得：表回采爆破參數(shù)表孔徑/mm炮孔深/m排距/m孔距/m炮孔上傾/°最小抵抗線/m炸藥單耗/(kg/m3)6010~151.01.5801.02.0回采順序回采順序由上盤到下盤后退式開采。4.4主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)及材料消耗表無底柱分段崩落法主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)指標(biāo)名稱單位指標(biāo)礦塊生產(chǎn)能力t/d155貧化率%10損失率%10鑿巖機臺班效率m/臺班30大塊率%5～8一次炸藥消耗量Kg/m31.6～2.6二次炸藥消耗量Kg/m30.5單位雷管消耗量個/t0.53～0.92每個工作面工效t/工班76同時回采礦塊數(shù)個24.5循環(huán)作業(yè)方式礦山每年工作的總天數(shù)為330天，每個月工作的天數(shù)為28天，每天工作班次為三個班，每個班工作的時間為8個小時，工作采用連續(xù)作業(yè)的方式，各個工序輪流進行一次就是一個回采作業(yè)循環(huán)，一個循環(huán)周期為8小時。管理人員除實行雙休日休息制度。4.6組織勞動及勞動定員鑿巖工3人，爆破工2人，裝藥工2人，信號工2人，準(zhǔn)備工2人，維修工1人.第五章礦山基建與采掘進度計劃5.1概述目的。5.2基建進度計劃該礦屬于中小型礦山，為了減少基建時間，加快投入生產(chǎn)，獲得良好的經(jīng)濟效益。參考國內(nèi)外其他地下金屬礦山的基建經(jīng)驗，選取主井掘進的效率為40m/月、副豎井掘進的效率為40m/月、階段運輸巷道及其沿脈巷道掘進的效率為100m/月、回風(fēng)石門100m/月，折返式井底車場及運輸石門的掘進效率80m/月，行人天井及溜井的掘進效率為40m/500m3/5.2.1編著基建進度計劃需要的基礎(chǔ)資料1.設(shè)計任務(wù)書中的有關(guān)規(guī)定.2.礦山的系統(tǒng)通風(fēng)、排水系統(tǒng)圖和開拓系統(tǒng)圖.主井和副井的地質(zhì)剖面圖開拓巷道及其主要階段運輸巷道長度及其斷面圖等.3.各礦體的工業(yè)儲量；4.采礦方法布置圖和各個階段水平切圖；5.設(shè)計采用的井下設(shè)備安裝時間、完井及巷道完井指標(biāo)；5.2.2基建進度計劃表5.3采掘進度計劃5.3.1編制采掘進度計劃的目的其目的是確定礦井的開采工作和準(zhǔn)備工作，根據(jù)現(xiàn)有的開采技術(shù)條件，核實礦山企業(yè)能否在預(yù)定期限內(nèi)達到設(shè)計年產(chǎn)量，確保礦井健康、連續(xù)、均衡、穩(wěn)定生產(chǎn)。5.3.2編制采掘進度計劃表所需的基礎(chǔ)資料1、礦山能達到的年產(chǎn)量，及其規(guī)定的投產(chǎn).達產(chǎn)的時間和投產(chǎn)的規(guī)模；2、礦床的開拓、運輸和礦井的通風(fēng)系統(tǒng)圖；3、全部階段平面圖和礦體縱投影圖和所有井巷斷面圖；4、各階段及其各礦塊的工業(yè)儲量及品位；5、礦體的回采順序；6、基建進度計劃表；5.3.3采掘進度計劃表第六章礦井通風(fēng)布置6.1概述流的地方；同時還要將產(chǎn)生的污風(fēng)源源不斷通過排風(fēng)井排除礦井。6.1.1礦井通風(fēng)設(shè)計的任務(wù)保護國家的資源和資產(chǎn)。6.1.2通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)遵守的規(guī)定風(fēng)井，只有這樣才能夠保障礦山的安全的供風(fēng)。（2）主要回風(fēng)井嚴(yán)禁作人行道，排出的污風(fēng)不得污染地面工作場所的空氣.（3）60%安全規(guī)程。井下環(huán)境污染。（5）地下炸藥庫、變電硐室破碎硐室井底車場一定要設(shè)立獨立的回風(fēng)通道。6.2礦山通風(fēng)形式與系統(tǒng)的選擇6.2.1礦井通風(fēng)方式按照整個礦山的統(tǒng)一通風(fēng)與分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的進風(fēng)井和出風(fēng)井的相對位置的不同可以進行不同的布置形式：可以分為中央式、并列式和混合式三種不同的布置方式。依據(jù)扇風(fēng)機在礦井中的工作方式可以將礦井的通風(fēng)劃分為壓入式.抽出式和混合式通風(fēng)三種方式。本礦山采用抽出式通風(fēng)。6.3礦井風(fēng)量計算礦井風(fēng)量計算如下：整個礦井總的用風(fēng)量可按下式進行計算：式中—礦井總風(fēng)量，；—回采工作面所需的風(fēng)量，；—備采工作面所需風(fēng)量，；—掘進工作面所需風(fēng)量，；-要求采用獨立通風(fēng)的各個硐室總的所需風(fēng)量，；—外部漏風(fēng)系數(shù)；查設(shè)計手冊??；—內(nèi)部漏風(fēng)系數(shù)；查設(shè)計手場冊取。根據(jù)礦井開發(fā)計劃和礦井年產(chǎn)量，估算礦井總風(fēng)量計算式：Q=AxY 式中Q—礦井的總風(fēng)量m3/s；A—礦井的年產(chǎn)量，萬噸/年；Y—萬噸耗風(fēng)量，米3,/（秒*萬噸）。小型礦井Y=2.0~3.0；中型礦井Y=1.5~2.5；大型礦井Y=1.0~2.0.Q=10x3=30m3/s1、礦塊回采時工作面需要的風(fēng)量計算（每個回采工作面有一臺YSP-45作業(yè)）：（1）按排除粉塵計算風(fēng)量a）按產(chǎn)塵量確定排塵風(fēng)量：查表取Qs=2.0m3/s。b）按照工作面排除礦塵所需風(fēng)速確定風(fēng)量：式中s—工人和產(chǎn)塵設(shè)備所處于的位置過風(fēng)斷面積，??；v—作業(yè)面排塵風(fēng)速查?采礦設(shè)計手冊2?和?采礦手冊6?取0.3m/s，耙礦巷道取0.5m/s；（2）按工作面排除炮煙計算回采工作面需風(fēng)量式中—巷道型回采工作面風(fēng)量；—一次爆破的炸藥量，；—采場長度的一半，取一個梯段工作面的一半；—回采工作面橫斷面面積，；—通風(fēng)時間，；對采場取1200s；（3）按照在工作面工作的最多員工人數(shù)來計算，供風(fēng)量應(yīng)大于等于人均。即：——同時在工作面工作的最多人，取14人。經(jīng)計算，。根據(jù)以上結(jié)果，巷道型回采工作面取最大值，電耙道為每兩礦塊中有一個通風(fēng)人行天井進路共用，炭窯口礦同時進行作業(yè)的回采工作面有二個，所以回采總需風(fēng)量為：2、備采工作面風(fēng)量：備采工作面需要的風(fēng)量設(shè)計為回采工作面需要風(fēng)量的一半。每個回采礦塊都有一個備采工作面，回采礦塊有二個，所以有二個備采工作面。備采總需風(fēng)量為：3、掘進工作面風(fēng)量：由于有二個礦塊同時在進行準(zhǔn)備工作，每個礦塊有一個掘進工作面，所以，共有兩個掘進工作面，每個掘進工作面風(fēng)量取2.3m3/s。4、硐室風(fēng)量：查設(shè)計手冊取得：變電硐室風(fēng)量?。?.3m3/s，井下水倉和水泵房硐室風(fēng)量同類似礦山得：2m3/s，電機車庫風(fēng)量?。?.3m3/s，機修硐室取：1.8m3/s，炸藥庫取：1.5m3/s。硐室總風(fēng)量為：5、其它地方需風(fēng)量：取它地方取。則礦井總風(fēng)量：全礦總風(fēng)量確定后，根據(jù)各作業(yè)場所所需的實際風(fēng)量進行分配，然后用分配的風(fēng)量對各風(fēng)點風(fēng)速進行校核，滿足風(fēng)速要求。風(fēng)量分布如下。表風(fēng)量分配表用風(fēng)點回采工作面?zhèn)洳晒ぷ髅婢蜻M工作面各個硐室其他風(fēng)量8.08684.04346.34812.282.076.4全礦井通風(fēng)阻力的計算礦井總摩擦阻力：式中—總摩擦阻力，；—各段巷道的摩擦阻力；—巷道的通風(fēng)摩擦阻力系數(shù)，；—巷道長度，；—巷道的通過風(fēng)量，；—巷道的通風(fēng)斷面，，—巷道通風(fēng)斷面的周邊長度，；—全礦井的總局部阻力礦井總阻力公式： 礦井總的局部風(fēng)壓按照總風(fēng)壓來估算：所以深部通風(fēng)的總風(fēng)壓：可知風(fēng)壓的控制范圍為174～387Pa。6.5礦井等積孔的計算經(jīng)過計算，得出礦井總風(fēng)壓為。在確定礦井通風(fēng)難易程度時，可以用礦井通風(fēng)累積孔來衡量礦井通風(fēng)難易程度。其計算公式為：式中—等積孔，；—礦井總風(fēng)阻，為0.4604；中小礦井，認(rèn)為當(dāng)，A=1～2，礦井通風(fēng)難易程度屬于中等；，，時通風(fēng)容易，根據(jù)本礦井等積孔面積，該礦井通風(fēng)難易程度為中等。6.6通風(fēng)設(shè)備的選擇6.6.1風(fēng)機選型參數(shù)計算1、風(fēng)機的計算風(fēng)量式中—風(fēng)機的計算風(fēng)量，；—礦井所需風(fēng)量，；—礦井的通風(fēng)裝置的漏風(fēng)系數(shù)，取1.15；6.6.2風(fēng)機的計算風(fēng)壓式中Hj—風(fēng)機的計算風(fēng)壓，Pa；H—礦井通風(fēng)阻力，Pa；h—所選通風(fēng)裝置的阻力，Pa，取150Pa；Hd—擴散器的動力損失，Pa；hc—消聲器阻力，Pa，取50Pa；Hz—自然風(fēng)壓，Pa；自然風(fēng)壓很小所以忽略不計；淺部通風(fēng)時期：；深部通風(fēng)時期：6.6.3風(fēng)機工作網(wǎng)路的計算風(fēng)阻淺部通風(fēng)時期：深部通風(fēng)時期：6.6.4風(fēng)機和電動機選擇1、根據(jù)風(fēng)量、風(fēng)壓、風(fēng)阻選擇主通風(fēng)機：要求：為了保證所選的通風(fēng)風(fēng)機工況點在穩(wěn)定區(qū)間內(nèi)運行，通風(fēng)的風(fēng)機實際工作風(fēng)壓一定不準(zhǔn)超過最高通風(fēng)風(fēng)壓的90%，此外通風(fēng)機的運轉(zhuǎn)效率不可以少于60%。K40-6-No.15型扇風(fēng)機主要的技術(shù)參數(shù)風(fēng)壓范圍（Pa）風(fēng)量（m3/s）功率（KW）最高效率%173~79819.4～42.33784在此基礎(chǔ)上，選用k40-6-15號風(fēng)機，安裝在回風(fēng)井井口。一共有三個風(fēng)扇。兩個風(fēng)扇工作，一個備用。2、電機與風(fēng)機一體化單元選用Y180-2電機，電機參數(shù)如下：Y180L-2-型號電動機參數(shù)型號產(chǎn)品類型極數(shù)額定功率額定電壓額定轉(zhuǎn)速產(chǎn)品認(rèn)證180-2-37KW三相異步電動機6極37KW380（V）2935（rpm）CCC6.7掘進工作面的通風(fēng)1、掘進工作面通風(fēng)方式：陳四窯子鐵礦下無有害氣體涌出，由于礦井采用回采通風(fēng)，該通風(fēng)方式風(fēng)量小于強制通風(fēng)，由外界吹來的新風(fēng)沿各巷道進入各工作面，巷道內(nèi)空氣較新鮮，工人工作條件較好，受污染空氣污染的巷道長度僅為工作面至風(fēng)道吸入口的長度，因此排放污染空氣的時間較短，因此，掘進工作面通風(fēng)選擇了常用的抽出通風(fēng)方式。2、掘進工作面選用局部風(fēng)機：礦井采用軸流風(fēng)機。這種局部通風(fēng)機的優(yōu)點是體積小，效率高。在實際生產(chǎn)中，根據(jù)經(jīng)驗來選擇局部扇風(fēng)機。參照類似礦山經(jīng)驗，本次設(shè)計風(fēng)管為直徑400mm圓形剛性通風(fēng)管，局部風(fēng)機選用jbt-52。共有三臺風(fēng)機，兩用一備，每個掘進頭一臺。主要技術(shù)參數(shù)如下：BT-52型局部扇風(fēng)機主要技術(shù)參數(shù)表全壓Pa風(fēng)量m3/s功率KW質(zhì)量Kg80~1501.7～52.2170第七章礦山提升與運輸概述7.1概述1142往破碎站、儲礦場、選礦廠，進而完成運輸任務(wù)。7.2提升設(shè)備的選擇在主井采用罐籠提升礦車.7.2.1罐籠每小時提升量As=C*A/ts*tr式中：As——罐籠每小時的提升量，t/h；A——礦井的年產(chǎn)量，10萬t/a；C——不均衡系數(shù)，罐籠提升時取C=1.2。ts——每天能夠工作的小時數(shù)，16.5h/d；tr——每年能夠工作的日數(shù),連續(xù)工作制時取tr=330d/a。由公式計算得：As=C*A/ts*tr=1.2*100000/330*16.5=22.04t/h7.2.2罐籠的提升速度V=0.3√H式中：v—罐籠的提升速度，m/s；H—提升高度，m，經(jīng)計算后H取為453m；故：V=0.3√H=0.3*√453=6.39m/s7.2.3一次提升量計算罐籠提升時一次提升量的計算：V’=AS1800γ式中，V——罐籠的容積，m3；As——罐籠每小時提升量，為22.04t/h；γ——礦石的松散的系數(shù)，3.14t/m3；Cm——罐籠的轉(zhuǎn)滿系數(shù)，取0.75；K1——比例系數(shù)，根據(jù)《采礦設(shè)計手冊》上的表所取，為3.73；H′——平均提升高度，為453m；u——附加時間，取10s；θ——罐籠的休止時間，根據(jù)《采礦設(shè)計手冊》上的表，取為30s計算得：V’=AS1800γCm(K1√H’+u+θ)=0.62m33.14*=1.9468t，并且需要與-6的礦車相YJGS-2.2a-13-2.2a1罐YJGS-2.2a-1型罐籠具體參數(shù)表罐籠型號罐籠類型斷面尺寸（mm適用礦車類型最大載重（t）自重（t）鋼繩終端重量（t）乘坐人數(shù)YJGS-2.2-a-13a2000×1350YGC1.2-64.23.88157.2.4一次有效提升量Q=Cm*γ*V式中，Q--罐籠一次有效的提升重量，t；Cm--裝滿系數(shù)，去0.75；γ--礦石松散密度，3.14t/m3V--提升容器的體積，為1.2m3計算Q=Cm*γ*V=0.75*3.14*1.2=2800Kg7.3鋼絲繩的選擇7.3.1單繩鋼絲繩每米質(zhì)量式中～鋼絲繩每米質(zhì)量，～鋼絲繩終端懸掛質(zhì)量，；～鋼絲繩的鋼絲抗拉強度，；～鋼絲繩安全系數(shù)，～鋼絲繩最大懸垂長度，；式中～罐籠質(zhì)量，；～礦車質(zhì)量，；～有效裝載量，；～提升高度，；～井架高度；經(jīng)計算得：鋼絲繩每米要求的質(zhì)量為Ps=4.64kg/m.根據(jù)《采礦設(shè)計手冊》，常用提升鋼絲繩規(guī)格，選擇標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩規(guī)格：鋼絲繩型號為619S+FCd=32.0mm'd=767.36KN/mm2.7.3.2鋼絲繩安全系數(shù)驗算 式中～鋼絲繩實際安全系數(shù)；～鋼絲繩中鋼絲破斷力總和，；經(jīng)計算得：鋼絲繩的安全系數(shù)m'=91.43>9.5，故符合安全要求。7.4提升機及天輪的選擇1、 每個卷筒的直徑DD=80xd=80x32.0=2560mm，選取標(biāo)準(zhǔn)的滾筒的直徑D為3.0m。d 鋼絲繩的直徑，為32mm。2、每個卷筒寬度B式中：式中～鋼繩纏繞兩圈間的間隔距離，??；～礦井深度，；～實驗長度，取；～卷筒直徑，；～鋼繩直徑，；鋼絲繩技術(shù)規(guī)格表直徑鋼繩公稱抗拉強度鋼絲繩型號鋼繩(mm)鋼絲(mm)參考重量177000N/mm26x19S+FC(Kg/100m鋼絲破斷拉力總和(N)(不小于)32.02.2377495000根據(jù)滾筒直徑D、卷筒寬度B的值來選擇標(biāo)準(zhǔn)提升機，提升機的型號為：JK-3/11.5。最大靜拉力130KN；最小靜拉力差80KN；滾筒的直徑D=3.0m；滾筒寬度B=1.8m；傳動比i=11.5；鋼絲繩的Vmax=6.6m/s；電動機的轉(zhuǎn)數(shù)n=480r/min。3、對鋼絲繩的最大靜拉力及最小靜拉力差檢驗與校核Tjmax=Q+Qr+pH 式中，Q一次有效提升量，為2.8t，即為2.8x1000x9.8=27440N；Qr提升容器的自重,即為：4520Kgx9.8=44296N；P鋼絲繩的每米質(zhì)量，為40.08N/m；H——提升高度，取最大值:473m；故：Tjmax=90693.84N<495000N；

JK-3/11.5型提升機具體參數(shù)項目單位參數(shù)卷筒數(shù)量個2卷筒直徑(mm)3000卷筒寬度(mm)1800最大提升高度或托運長度（2層）(m)640電動機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)份720，580，480機器總重量噸53.1旋轉(zhuǎn)部分的變位重量噸16.3外形尺寸（長X寬X高）米11X10X3.5鋼繩最大靜張力千牛130鋼繩最大靜張力差牛80鋼繩最大直徑毫米37鋼繩最大速度米/秒10減速器及傳動比一11.5電動機最大近似功率千瓦924減速器ZHLR—150AT=Q+pH=27440+40.08x453=45596.24N<78400N，符合技術(shù)安全要求。4、 天輪的直徑Dt取Dt=D=3.0m。7.5礦車類型及數(shù)量礦車的型號為YGC1.2-6，礦車規(guī)格詳見表所示：YGC1.26型礦車具體參數(shù)項目單位參數(shù)車箱長mm1500容積m31．2自重t0.72最大載重t3外形尺寸長mm1900軌距mm600寬mm1050軸距mm600高mm1200車輪直徑mm300質(zhì)量kg720碰頭緩沖方式軸承緩沖方式滾動軸承型號標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計制造單位橡膠橡膠7512GB2885.1—81掛鉤型式萬能鏈牽引高度（mm）320牽引力（kN）59YGC1.2-6礦車的配套設(shè)備參考：鏟運機的型號：HST-1A；放礦閥門的規(guī)格：1.0x0.85(m)；礦石的塊度：0~50(0mm)；卸載設(shè)備：翻車機。7.6電機車的選型7.6.1計算牽引礦車的數(shù)量（1）按礦用的電機車啟動時所需要的條件來計算牽引重量考慮到井下實際運輸過程中最困難時候的情況，按照一列電機車牽引礦車組成的重車組沿著巷道彎道上坡啟動，還有為了保證電機車在啟動時車輪不能發(fā)生滑動，所選電機車的牽引力，不可以大于最大的粘著力，計算電機車的牽引重量Qzh，式子如下：式中～電機車的全部主動輪軸壓在鋼軌上的總重量，稱為電機車的粘著重量，kg，??；～一個主輪軸壓在軌道上的重量，kg；～礦用的電機車在啟動時的粘著系數(shù)，??；～電機車的重量，7000kg；～重車組的重量，即機車牽引重量，kg；～裝滿礦石的礦車啟動時的阻力系數(shù)，取0.007；～線路的平均平均坡度，一般取3‰； ～彎道阻力系數(shù)，；～當(dāng)外軌超高時，系數(shù)，無時； ～曲線半徑，m； ～列車的加速度，取0.04；帶入數(shù)據(jù)得（2）按制動條件計算牽引重量式中～電機車的牽引重量，kgQUOTE～電機車的制動重量，；QUOTE～重列車的阻力系數(shù)取；QUOTE～機車組制動時候的減速度，m/s2，可按下式計算：得；～電機車運行時的長時速度為，m/s，由電機車性能參數(shù)得；QUOTE～制動距離，QUOTE=；QUOTE～為電機車的重量,；帶入數(shù)據(jù)得：?采礦手冊5?149頁資料如下“通過兩上面兩個條件可以分別計算出牽引的重量，應(yīng)取兩個牽引重量中那個小值來計算車組中的礦車數(shù)：” 式中～礦車數(shù)，輛；～牽引重量中的較小者，；～礦車的有效裝載重量,23001.2=2760kg，～礦車的重量，；查《采礦設(shè)計手冊4》表1-1-25，型直流架線電機車重車雙機牽引在彎道且坡度為3‰上坡時。電機車牽引重量為，牽引15～11輛車，重車上坡啟動坡度為3‰，電機車牽引重量為，牽引21～16輛，所以電機車牽引重量為多時，牽引輛礦車滿足條件。7.6.2電機車臺數(shù)的確定1、電機車往返一次的時間T(min)：式中～總運行時間，min；～機車在井下的井底車場以及采區(qū)的車場調(diào)車時的等待的時間，23min；式中～加權(quán)平均運輸距離，258m；2、每臺電機車每個班次可以完成的往返運輸?shù)拇螖?shù)（次）：式中電機車每個班次的工作小時數(shù)，取6h。3、要運完每班采出的礦石量機車需要的往返次數(shù)（次）：式中～某階段的班平均采出礦石量，t；～運輸不均衡系數(shù)，，??；～礦車的有效裝載重量，～車組的礦車數(shù)，輛4、需要的電機車臺數(shù)（臺）：式中～每個工作班次運輸廢石、人員、材料、設(shè)備等共需要往返次；5、需要的電動機總臺數(shù)：式中QUOTE2～備用的電機車臺數(shù)，取，工作機車在臺以內(nèi)時，取6、需要的礦車總數(shù)式中～礦車的檢修系數(shù)，一般；～礦車的備用系數(shù),??；第八章礦山防排水8.1概述排水的困擾。（1）如果礦井排水成本增加，經(jīng)濟效益就會下降。（2）惡化礦山環(huán)境，形成公害。帶來了安全隱患?？煽康陌踩芾泶胧?。8.2礦區(qū)水文地質(zhì)工作的主要任務(wù)礦區(qū)水文地質(zhì)地質(zhì)工作的主要任務(wù)是：（2）位于地?zé)岙惓^(qū)的礦山，應(yīng)注意地下熱的防治、研究。8.2.1自然地理條件1、地形地貌：礦區(qū)位于烏拉山南麓，礦區(qū)內(nèi)地勢南部平緩、北部較陡，海拔1110～1250m，最大相對高差140m，屬低中山區(qū)，植被不發(fā)育。2、礦區(qū)涌水量：礦區(qū)平均晝夜涌水量為239.35m3/d。8.3礦井排水8.3.1排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)有直接排水、接力排水、分區(qū)排水三種排水系統(tǒng)。A、直接排水直接排水就是在每個階段里都分別布置排水設(shè)施，分別用排水設(shè)施將地下水排到地面。B、接力排水接力排水就是將下個階段的用水，用排水設(shè)備排至上階段所修筑的的水倉中，然后通過主要的排水設(shè)施直接排到地面。C、分區(qū)排水分區(qū)排水就是將礦山分成幾個區(qū)段，每個區(qū)段內(nèi)都有自己的排水設(shè)施，區(qū)段內(nèi)的通過各個區(qū)段的排水設(shè)施直接的排到地表，彼此之間互不干擾。8.3.2排水設(shè)備數(shù)量的確定原則在水文地質(zhì)條件復(fù)雜、涌水量大的礦井，應(yīng)適當(dāng)增加泵房，并考慮增設(shè)臨時排水設(shè)備的可能性。8.3.3選擇水泵1.按正常涌水量計算排水設(shè)備的排水能力根據(jù)公式：式中：Q-礦井正常的涌水量m3/h；QZH礦井正常的日涌水量m3/d，解得Q=11.97m3/h 計算算排水設(shè)備所需要的揚程距離：根據(jù)公式：H'=kHp 式中：H，—排水設(shè)備所所需要的揚程，m；K一揚程損失系數(shù)，取1.10；HP—排水高度。根據(jù)實際高度為400m。所以：H'=kHp=1.10x400=440m。根據(jù)數(shù)據(jù)，初選D型多級分段離心泵250D-60×9型.表水泵參數(shù)型號流量（m3/h）揚程（m）轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）軸功率（kw）250D-60×94205401480771.0電動機功率(kw)允許吸上真空高度（m）效率（%）葉輪直徑（mm）泵質(zhì)量(kg)10505.58043032508.3.4選擇水管1、排水管直徑的選擇式中n為向排水管中輸水的水泵臺數(shù)；為一臺水泵的流量；為排水管中的經(jīng)濟流速，取2.5m/s；根據(jù)計算得出直徑，選擇標(biāo)準(zhǔn)的dp‘=250mm，壁厚為8mm，理論質(zhì)量為17.39kg/m，法蘭外徑為300mm。2、排水管中的水流速度=2.38m/s3、吸水管直徑的選擇=275mm式中，為水泵出口直徑，250mm；根據(jù)計算得到的直徑，選擇標(biāo)準(zhǔn)管徑ds=280mm。4、吸水管中水流速度