1、急傾斜厚礦體開拓方法選擇課程設(shè)計(jì)說明書組別：第五組班級：采礦1201學(xué)號：20121301 20121306 20121312姓名：劉剛 強(qiáng)旭鵬 王鑫2015年5月1日1目 錄第1章 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料11.1 基本條件11.2 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖紙11.3 開采技術(shù)條件1第2章 生產(chǎn)能力計(jì)算22.1 礦山服務(wù)年限22.2 礦山生產(chǎn)能力22.2.1 生產(chǎn)能力計(jì)算22.2.2 生產(chǎn)能力驗(yàn)證2第3章 開拓方案選擇63.1 階段高度確定63.2 移動(dòng)角選擇73.3 地表移動(dòng)帶圈定7第4章 開拓方案選擇104.1 開拓方案初選104.2開拓方案A104.2.1 主要開拓工程的位置確定104.2.2 階段運(yùn)輸巷道設(shè)計(jì)

2、104.2.3 開拓方案三視圖114.3 開拓方案B124.3.1 主要開拓工程的位置確定124.3.2 階段運(yùn)輸巷道設(shè)計(jì)124.3.3 開拓方案三視圖124.4 開拓方案技術(shù)比較134.5 開拓工程布置132第1章 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料1.1 基本條件某鐵礦礦體埋深300m,礦體總體走向70º，傾向160°，平均傾角65º，水平真厚度平均25m，屬于急傾斜厚礦體儲(chǔ)量，地表到地下-200m巖層屬于第四紀(jì)表土，-200-300m巖層屬于含水中等穩(wěn)固片，-300-400m巖層屬于穩(wěn)固片巖。礦石儲(chǔ)量約230萬噸，礦石及上、下盤圍巖破碎不穩(wěn)固。根據(jù)各個(gè)水平剖面圖，結(jié)合儲(chǔ)量，估計(jì)礦

3、體垂直深度約90米。1.2 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖紙基于平面圖-生成勘探線剖面圖和縱剖面圖 以及一張中間位置的平面圖 A3圖框中，打印出來。1.3 開采技術(shù)條件一般來說，必須有工業(yè)價(jià)值的礦床，然后才能考慮開采問題。 因?yàn)槲覈昏F礦石不多，品位越高，質(zhì)量越好，我國的工業(yè)品位定在大于20%，含磷越低，鐵礦石的冶煉和分選的成本越低，是冶煉廠青睞的，價(jià)格越較高。本礦假設(shè)平均品位30%。開采設(shè)備分兩種：1.露天開采：成本低，利潤高，主要是利用挖崛機(jī)，裝載機(jī)，汽車，風(fēng)鉆機(jī)，炸藥等。2.地下開采：成本較高，還需要坑道支架和通風(fēng)設(shè)備，鋪設(shè)礦山軌道，利用專門設(shè)備小火車運(yùn)到地表。 如果是向冶煉廠提供礦石，聯(lián)系到火車車皮就可以

4、，如果是提供半成品，還需要一套設(shè)備，最小型的也要100多萬元，把礦石磨細(xì)，進(jìn)行初步分選（需要大量的水，要求含鐵量在90%以上），然后提供給冶煉廠。 至于對于資源的合理利用的問題，礦山的開采單位一般很難做到，開采時(shí)會(huì)給環(huán)境造成污染和破壞，而礦渣基本上沒有什么用處，如果是冶煉廠，會(huì)把礦石中的其他元素分離出來，用做其他用途。第2章 生產(chǎn)能力計(jì)算2.1 礦山服務(wù)年限預(yù)計(jì)11年采完，年產(chǎn)量20萬噸，基建期2年，閉坑1年，服務(wù)年限14年。2.2 礦山生產(chǎn)能力根據(jù)礦床開拓設(shè)計(jì)手冊，當(dāng)前冶金工業(yè)部規(guī)定的礦山規(guī)模和經(jīng)濟(jì)合理服務(wù)年限如表所示：合理服務(wù)年限表礦山規(guī)模礦山企業(yè)生產(chǎn)能力（萬噸/a）礦山企業(yè)經(jīng)濟(jì)合理 服務(wù)

5、年限（a）黑色金屬礦山有色金屬礦山大型及特大型200以上100以上25中 型602002010018小 型60以下20以下10（表詳見采礦手冊第七卷第38頁）根據(jù)上表可以得出，此礦山為小型規(guī)模礦山。開采的服務(wù)年限應(yīng)該大于10年，取此礦山服務(wù)年限為11年，2.2.1 生產(chǎn)能力計(jì)算生產(chǎn)能力A=230萬t/11年=21萬t/a2.2.2 生產(chǎn)能力驗(yàn)證按技術(shù)可能性驗(yàn)證礦山企業(yè)年生產(chǎn)能力按技術(shù)可能性確定礦山生產(chǎn)能力的方法有三種，即按可能布置的礦塊數(shù)，按年下降速度及按新水平準(zhǔn)備時(shí)間。本設(shè)計(jì)僅采用按年下降速度來驗(yàn)證礦山年生產(chǎn)能力。按礦床開采年下降速度方法確定礦山年生產(chǎn)能力的實(shí)質(zhì)是根據(jù)采礦技術(shù)條件類似礦山的開

6、采強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)，概括地求出年產(chǎn)量A。, (t/a) 式中：H回采工作年下降深度，m/a； - =S礦體水平面積，；v礦石容重，t/m³；K礦石回收率,%；廢石混入率,%；r E地質(zhì)影響系數(shù)，一般取E=0.7-0.9；K1礦體厚度的修正系數(shù);K2礦體傾角的修正系數(shù).年下降深度H取值參閱采礦設(shè)計(jì)手冊第2卷下冊第864頁表2-1-51。K1及K2在類比礦山條件基本一致時(shí)，不需要修正，當(dāng)厚度或傾角不同時(shí)，則應(yīng)有適當(dāng)修正；一般情況，若設(shè)計(jì)礦山礦體的厚度和傾角大于類比礦山時(shí)，可取K1=1.11.2，K2=0.70.9的系數(shù)，反之，可取K1=0.80.9，K2=1.11.2的系數(shù)。根據(jù)礦床開采年下

7、降深度按礦體厚度和傾角的修正系數(shù)表【1】，本礦體平均厚度25米，礦體厚度修正系數(shù)取0.8，礦體傾角約為65°，急傾斜礦體，礦體傾角修正系數(shù)取0.7。最終年下降開采深度為： H = 31m*0.7*0.7=13.02m礦體水平面積： S=5980m2礦石容重： v=4.8t/m3礦石回收率： K=78%廢石混入率： =7%地質(zhì)影響系數(shù)： E=0.7礦體厚度修正系數(shù)： K1=1.1礦體傾角修正系數(shù)： K2=0.9依據(jù)上述年產(chǎn)量計(jì)算公式：計(jì)算出年產(chǎn)量A=21.7萬噸/年（2）按經(jīng)濟(jì)合理性確定年生產(chǎn)能力的方法有兩種，一是按最小成本法確定生產(chǎn)能力，另一種按合理的服務(wù)年限確定生產(chǎn)能力，本設(shè)計(jì)僅按

8、第二種方法校核礦山年生產(chǎn)能力。 式中：K礦石的綜合回收率，%； 廢石混入率，%； A礦山年生產(chǎn)能力，t/a； T計(jì)算服務(wù)年限，a；T=9.18年生產(chǎn)能力為230/9.18=25萬噸礦山總服務(wù)年限： , a ； 計(jì)算服務(wù)年限： ，a ； 式中： t1由投產(chǎn)至達(dá)產(chǎn)的時(shí)間，a ；此礦山取t1=2年；t2正常生產(chǎn)階段，此礦山取9.18年 ；t3礦山結(jié)尾期間（即產(chǎn)量逐漸下降階段），a 。此礦山取t3=1年礦山總服務(wù)年限：=2+9.18+1=12.18年計(jì)算服務(wù)年限： =9.18+1.5=10.68年在校核礦山生產(chǎn)能力時(shí)，還應(yīng)計(jì)算出礦山達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的正常生產(chǎn)能力不能小于整個(gè)服務(wù)年限的三分之二，即t22

9、T/3。計(jì)算得符合山達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的正常生產(chǎn)能力不能小于整個(gè)服務(wù)年限的三分之二。 確定經(jīng)濟(jì)合理的服務(wù)年限，主要是從礦山固定資產(chǎn)折舊以及生產(chǎn)時(shí)期的經(jīng)濟(jì)效果方面考慮的，也即主要是從如何更加合理地，有效地利用國家的基建資金，來考慮礦山的服務(wù)年限。因此要求礦山服務(wù)年限應(yīng)與其固定資產(chǎn)平均使用年限大體相適應(yīng)。在小型礦山中地面上常用的簡易的建筑物、構(gòu)筑物、其使用年限在10年左右，一般工業(yè)建筑物、構(gòu)筑物的使用年限在20年左右；大型礦山常用的鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的工業(yè)建筑物、構(gòu)筑物使用年限在30年以上。大型礦山所用的重型設(shè)備的折舊年限，可達(dá)2030年；小型設(shè)備僅為1015年左右。若加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)管理，機(jī)械設(shè)

10、備的使用年限，可超過上述數(shù)字?；谏鲜鰧ιa(chǎn)能力的校核，設(shè)定年生產(chǎn)能力為21萬噸/年 是合理的。礦山的服務(wù)年限為：正常生產(chǎn)期為11年，基建期為2年，礦山結(jié)尾期為1年，礦山總服務(wù)年限為14年。14第3章 開拓方案選擇3.1 階段高度確定按階段開拓和采準(zhǔn)時(shí)間計(jì)算出階段高度在一定礦山年產(chǎn)量的條件下，增加階段高度可以改善礦床回采的總回收指標(biāo)，并可降低開拓采準(zhǔn)和回采礦柱的超額費(fèi)用所攤至每噸礦石上的數(shù)額；并可使階段回采時(shí)間增長，為新階段的建立贏得了時(shí)間，并對開采階段的回采時(shí)間有必要的超前關(guān)系，依此公式來確定最小階段高度。 式中：Hmin計(jì)算出最小的階段高度 S礦床的水平面積，相當(dāng)于同時(shí)開采的采場面積，=5

11、980； A礦山年產(chǎn)量，； W開拓和采準(zhǔn)時(shí)間對回采的超前系數(shù)，一般取W=1.5； t下一階段開拓、采準(zhǔn)所需時(shí)間，取2年； 礦石的貧化率，=7% ； 礦石體重，； 礦石回收率，；將數(shù)據(jù)代入 得：Hmin>25m綜合該礦體的賦存條件屬于穩(wěn)固片巖，巖性單一，巖石較完整不易破碎。而且類比一些類似礦山開采急傾斜礦體的經(jīng)驗(yàn)（階段高度一般為2040m）【2】，階段高度不宜過大，另一方面，為了減少采切工程量，故綜合考慮決定階段高度以30m劃分一個(gè)中段。3.2 移動(dòng)角選擇垂直礦體走向：表土取45°，含水中等穩(wěn)固片巖，45°（上盤），55°（下盤），穩(wěn)固片巖，55°（

12、上盤），60°（下盤）3.3 地表移動(dòng)帶圈定 第4章 開拓方案選擇4.1 開拓方案初選根據(jù)礦體條件，初選2-3種可能的開拓方案。4.2開拓方案A下盤豎井平巷開拓，基建期短，生產(chǎn)能力大，設(shè)備費(fèi)用較少；一般小型礦山選擇中央并列式風(fēng)井，主井與副井集中布置，井筒延伸方便，可先下向掘進(jìn)排風(fēng)井，然后反向掘進(jìn)；平巷溜井出礦，結(jié)構(gòu)簡單，不易堵塞，使用方便，開掘容易，適合小型礦山；下向進(jìn)路充填采礦法，考慮到圍巖及礦石不穩(wěn)固，適用于該方法。4.2.1 主要開拓工程的位置確定在移動(dòng)帶外圍20米處，礦體下盤開掘主井，井筒標(biāo)高32，在地下300開始掘進(jìn)平巷，每30米一個(gè)階段，共計(jì)3個(gè)階段。平巷寬2.3m，高2

13、.6.在離礦體20米處平巷位置設(shè)溜井。4.2.2 階段運(yùn)輸巷道設(shè)計(jì)1. 階段運(yùn)輸設(shè)計(jì)的布置，首先要滿足階段生產(chǎn)能力的要求，即既能保證將礦石運(yùn)至井底車場，又可以滿足以后擴(kuò)大生產(chǎn)時(shí)的需要。該礦階段生產(chǎn)能力小，在此選擇單一沿脈巷道布置2.礦體厚度在15-30m，多選擇一條下盤沿脈巷道加穿脈巷道，或者兩條下盤沿脈巷道加聯(lián)絡(luò)巷道。3.階段運(yùn)輸巷道的布置，要既滿足探礦的需要，又能為今后采礦，運(yùn)輸所利用。4.2.1.1 階段運(yùn)輸巷道形式單一沿脈脈外巷道布置，單線會(huì)讓式。4.2.1.2 運(yùn)輸巷道斷面確定根據(jù)選擇的礦車和電機(jī)車判斷4.2.3 開拓方案三視圖從西往東看4.3 開拓方案B豎井加盲豎井開拓。4.3.1.1 階段運(yùn)輸巷道形式脈外平巷加穿脈布置。4.3.1.2 運(yùn)輸巷道斷面確定4.3.3 開拓方案三視圖4.4 開拓方案