《2500噸日開采量的銅坑礦礦體開采設計》18000字

噸日開采量的銅坑礦礦體開采設計摘要此次畢業(yè)設計題目是對HX集團銅坑礦92號礦體2500t/d的開采設計。通過對礦體賦存條件及礦山開采技術條件的分析，確定礦山年生產(chǎn)能力為82.5萬t，礦山服務年限約為50年。本次開拓方案選擇豎井聯(lián)合斜坡道開拓。選定采礦方法為房柱采礦法。礦井通風系統(tǒng)采用抽出式通風。提升系統(tǒng)主井采用箕斗井提升礦石，副井用罐籠進行材料、設備和廢石的提升。運輸系統(tǒng)為電機車牽引礦車。關鍵詞：銅坑礦；豎井與斜坡道聯(lián)合開拓；房柱采礦法；抽出式通風目錄TOC\o"1-2"\h\u31241第一章設計總論 1267361.1設計任務 1267361.2設計依據(jù) 124901.3礦山生產(chǎn)簡述 1112771.4技術經(jīng)濟指標 23949第二章礦山地質 3121472.1礦區(qū)位置 3256842.2礦床地質 3187982.3礦山水文地質 4183262.4礦石質量與儲量 428281第三章礦山企業(yè)和服務年限 5308923.1礦山企業(yè)年產(chǎn)量 5298713.2礦山服務年限 6110743.3礦山工作制度 622629第四章礦床開拓 7113564.1井田劃分 733964.2采場高度的確定 7304664.3礦床開拓方法的選擇 7181354.4主副井位置的確定 8300404.5階段及礦塊開采順序 966第五章礦山基本巷道 1028025.1主斜坡道設計 10236915.2階段運輸巷道設計 10304485.3井底車場設計 1334945.4井筒斷面設計 147554第六章采礦方法 1984196.1采礦方法初選 19225066.2采礦方法終選 20107136.3采礦方法設計 2115027第七章礦井通風 2598257.1礦井通風概述 25128207.2礦井通風條件 25262307.3風量計算 25142947.4通風阻力計算 28206047.5通風制度 30206047.6通風設施 30171137.7通風設備選取 3025622第八章礦山運輸與提升 33224248.1礦山運輸 33304218.2礦井提升 3728031第九章礦井排水 4018679.1礦區(qū)水文地質 4040259.2礦井涌水量的確定 40182839.3排水設備選型 40302289.4水泵房的設計 41201679.5防水措施 4294289.6排水系統(tǒng)綜述 426058第十章地面運輸與地表布置 432454910.1地面運輸 432609810.2地表布置 4313504第十一章技術經(jīng)濟 452812811.1采礦車間人員與勞動生產(chǎn)率 451448411.2采礦車間礦石成本 46562附錄 4717499參考文獻 48第一章設計總論1.1設計任務本次設計的主要任務是根據(jù)題目要求和已知條件，確定整個礦山的開拓系統(tǒng)、合適的采礦方法及通風、排水系統(tǒng)、礦井運輸與提升系統(tǒng)，同時計算礦山的經(jīng)濟效益，用計算機繪制井巷工程斷面圖、開拓系統(tǒng)和采礦方法三視圖，通風系統(tǒng)圖，同時對工業(yè)場地進行合理的平面布置。1.2設計依據(jù)（1）《礦山安全規(guī)程》（2）《爆破安全規(guī)程》（3）《礦山電力設計規(guī)范》（4）《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》（5）《江西理工大學畢業(yè)設計大綱》（6）《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》1.3礦山生產(chǎn)簡述1.3.1設計開采方式本礦體主要生長于硅質巖中，埋藏深度范圍在+255m~+380m標高之間，因此設計為地下開采。1.3.2礦山生產(chǎn)能力本礦山設計生產(chǎn)能力為2500t/d，即年產(chǎn)量82.5萬t/a，1.3.3礦山服務年限經(jīng)計算，礦山服務年限約為50年。1.3.4礦床開拓根據(jù)礦體的賦存條件，經(jīng)技術經(jīng)濟比較，本礦床開拓方案設計為下盤豎井與斜坡道聯(lián)合開拓。設計階段高度為25m，中段按標高分為+380m、+355m、+330m、+305m、+280m、+255m等6個階段。1.3.5采礦方法本礦體為緩傾斜厚礦體，礦體厚度為26.53m，礦石與圍巖穩(wěn)固。經(jīng)技術經(jīng)濟對比，為滿足設計生產(chǎn)能力，選擇房柱采礦法。1.3.6通風方式本次設計通風方式為中央對角式抽出式通風，進風井為副井，回風井為東、西翼回風井。新鮮風流從副井進入每一個中段工作面，污風風流集中通過各個中段專業(yè)的回風巷統(tǒng)一進入兩翼回風井。1.3.7運輸與提升本次設計采用箕斗井提升礦石，副井采用罐籠井進行人員、材料和設備的提升，提升機的型號選擇JK-2.5/20。井下階段巷道交通運輸選用ZK10-6/250型電機車牽引YCC2-7礦車。1.4技術經(jīng)濟指標本次設計采礦車間共需員工410人，其中：生產(chǎn)工人308人，技術員工36人，職員50人，服務人員16人。本礦山日產(chǎn)量為2500t/d，因此采礦車間日勞動生產(chǎn)率為6.25t/人·日。井下開采每年消耗材料費用共計為32131440元。第二章礦山地質2.1礦山位置圖2-1礦山位于廣西南丹縣—享有“錫都”之稱的大廠鎮(zhèn)境內，海拔標高860m，礦區(qū)公路與國道210線相連，北至南丹縣城46km，東至河池市83km，均與黔桂鐵路銜接。2.2礦床地質2.2.1地層礦體總基層厚度為280m:上統(tǒng)榴江組(D31)為薄-中層狀硅質巖夾硅質灰?guī)r和硅質頁巖，厚60-100m；五指山組(D32)為條帶狀灰?guī)r(D32a+b)和扁豆狀灰?guī)r(D32c+d),厚115-165m；同車江組(D33)以泥灰?guī)r為主，夾薄層鈣質碳質頁巖，少量細砂巖和粉砂巖，厚80-110m。2.2.2構造

礦床位于大廠例轉背斜北東翼次一級橫向背斜及其軸部裂隙和層間錯動交匯部位。主要控礦斷裂有三種:①縱向逆斷層，隱伏于背斜軸倒轉部位，走向北西，傾向北東，傾角20°~30°，斷距150~200m，為大廠礦區(qū)的主斷裂，是主要的導礦構造:②橫向裂蒙帶，位于長坡背斜軸部及其轉折的外則，走向北東，傾向南東，走向延長1400m，寬300~600m，延深450m，傾角60~70°。③層間錯動，發(fā)育在翼部巖性不同的地層接觸處，礦液呈充填交代形成致密塊狀礦石。橫向裂隙帶和層間錯動構造是區(qū)內的主要容礦構造。

2.2.3礦體地質特征

92#礦體產(chǎn)于最下部榴江組(D31)硅質巖中，由大量NE向微細脈、網(wǎng)脈和順層礦化條帶組成，不同產(chǎn)狀的礦脈相互切割，反映了同期成礦特征。92號礦體總體呈近EW向展布，長1130m，向下延深700m,平均厚26.53m,平均含Sn0.8%。主要礦物為錫石、磁黃鐵礦、黃鐵礦、鐵閃鋅礦、毒砂及少量硫鹽礦物，脈石礦物主要為石英和方解石。2.3礦山水文地質礦區(qū)內沒有大的地表水體，北部雖有銅坑溪，南部有同車江溪，但流量小，受地下水及大氣降水補給，地表且覆有200~350m厚的灰頁巖隔水層，同車江溪距礦床甚遠，與礦床不發(fā)生水力聯(lián)系。礦區(qū)內石炭系地層富含喀斯特水，但被長坡背斜地下水分水嶺所隔，地下水流向北東，即向礦床側伏方向，因而喀斯特水對礦床充水不發(fā)生影響。地形對地下水和大氣降水的排泄均有利。2.4礦石質量與儲量基礎儲量121b(B級):可供直接開采，鉆探網(wǎng)度在30-40m×30-50m以內的塊段?；A儲量121b(C級):礦床的主要地質特征、礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、礦石質量、品味及開采技術條件，礦體的連續(xù)性基本確定，礦產(chǎn)資源數(shù)量估算所依據(jù)的數(shù)據(jù)較多，可信度較高。資源量333（D級):控儲量外推的部分。估算所依據(jù)的數(shù)據(jù)有限，可信度較低。92號礦體的表外儲量的塊段一般列入D級,部分控制程度高的列入C級。其總的工業(yè)加遠景儲量為4388.5萬t。第三章礦山企業(yè)和服務年限3.1礦山企業(yè)年產(chǎn)量3.1.1按合理開采順序同時回采礦塊數(shù)確定礦山企業(yè)年產(chǎn)量式中：A—礦山年產(chǎn)量（t/a）;g—礦房日產(chǎn)量，g=333t/d;N—每個階段中能夠布置的礦塊數(shù)，取12個;t—年工作日，t=330d;KK—由礦房產(chǎn)出的礦石日產(chǎn)量占礦塊所產(chǎn)出的礦石日產(chǎn)量的比值（80%）;—同時回采礦塊的有效利用系數(shù)，取=0.5;階段中可布置的有效礦塊數(shù)N，按下列公式計算出：式中：L—階段中的礦床總長度L=700m；Lb—礦塊沿走向的長度Lb=50m；—（階段中）礦體總長度或面積的利用系數(shù)，一般為0.8～0.9,此處取0.9；取N=12個3.1.2按礦床開采下降深度確定礦山企業(yè)年產(chǎn)量式中：s—礦體水平可采面積,21000m2；v—礦體開采的年下降速度,15m/a；r—礦體容重，3t/m2;k—工業(yè)礦石回收率即(1-R),R是損失率取20%，得k=80%；—廢石混入率，15%。由于824157<889411，故礦山取企業(yè)年產(chǎn)量為824157t/a。3.2礦山服務年限式中：T—礦山計算服務年限（a）;Q—礦床工業(yè)儲量（4388.5萬t）;KZ—礦石綜合回收率（80%）;—礦石綜合貧化率（15%）;A—礦山年產(chǎn)量（824157t/a）;3.3礦山工作制度參考類似礦山的工作方式和制度，采取了每日3班，每班8h，每年330d的連續(xù)運行的工作制度。第四章礦床開拓4.1井田劃分井田劃分原則：（1）滿足礦床的勘探程度的要求。（2）符合礦床的埋藏特征。（3）滿足礦區(qū)地表地形條件。（4）有最好的經(jīng)濟效果。礦體上部地表沒有大的溝谷、河流、鐵路、城鎮(zhèn)、文物古跡及風景區(qū)等需要保護。根據(jù)上述原則和已知條件設計采用一個井田進行開采。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(chǎn)人員，管理費用低，在經(jīng)濟上優(yōu)越。因此，本次設計采用一個井田來開拓礦床。4.2采場高度的確定4.2.1確定階段高度的主要因素（1）礦體傾角和厚度，沿走向的長度；（2）礦巖的物理力學性質；（3）采用的開拓和采礦方法；（4）階段開拓、采準、切割和回采時間；（5）階段礦柱回采條件；由于本次設計的礦體傾角為150，礦體厚度一般26.53m，屬于緩傾斜厚礦體，階段高度一般為20~35m，參考類似礦山，設計階段高度為25m。4.3礦床開拓方法的選擇4.3.1選擇開拓方案的基本要求（1）確保工作安全，衛(wèi)生條件和系統(tǒng)均良好；（2）技術上可行，生產(chǎn)能力足夠；（3）基建工程量最少；（4）不留和少留保安礦柱以減少礦石損失；（5）確保在規(guī)定時間內投產(chǎn)在生產(chǎn)期間內能及時準備出新階段。4.3.2開拓方案選擇開拓方案選擇：由于礦體埋藏較深，傾角為150，且礦體厚度平均厚度為26.53m，故為緩傾斜厚礦體。根據(jù)上述條件優(yōu)先選用豎井和斜井開拓,用其他開拓方法不適合。但由于豎井開拓較斜井開拓方法有生產(chǎn)能力大，易于維護的優(yōu)點，且斜井開拓一般用于開采埋藏不深的礦體，因此選豎井作為主要的開拓，并設置斜坡道，斜坡道主要是供無軌設備出入，并兼做通風和輔助運輸之用。綜上所述，終選豎井和斜坡道聯(lián)合開拓方案。4.3.3繪制開拓系統(tǒng)圖根據(jù)主要開拓井巷和礦體的位置，繪制開拓系統(tǒng)三面投影圖如圖4-1，詳圖見附錄-開拓系統(tǒng)圖。圖4-14.4主副井位置的確定4.4.1主井位置的確定主井布置在沿著礦體走向中間的無礦地帶處，并且位于下盤巖層移動帶以外50m。主井坐標為X=250.0297,Y=1178.7615,Z=+810m。4.4.2副井位置的確定根據(jù)地表地形條件和運輸條件，副井和主井可以進行集中式的布置，副井與主井的距離為50m。副井坐標為X=234.969,Y=1162.762,Z=+810m。4.4.3斜坡道位置的確定采用折返式斜坡道開拓。斜坡道布置在礦體下盤巖層移動界限以外，并在礦體各個階段內折返，在每一階段水平折返處與豎井石門相聯(lián)通達階段運輸巷道。斜坡道坐標為X=264.659,Y=1151.85,Z=+780m。4.5階段及礦塊開采順序4.5.1井田中階段的開采順序采用下行式開采，即先采上部礦石，后采下部礦石。下行式開采優(yōu)點較多，例如投入生產(chǎn)快，初期投資少，基建時間短，有探礦作用，生產(chǎn)安全性好，適應的采礦方法廣等。4.5.2階段中礦塊的開采順序采用中央向兩側開采，可以形成較寬的工作面獲得較高的產(chǎn)量，從而可以縮短階段的開采時間，有利于地壓控制。第五章礦山基本巷道5.1主斜坡道設計主斜坡道斷面為5.2×3.9m，地面標高739.7m，設計采用折返式布置，直線段坡度為15%，轉彎坡度為5%，均與各中段相通，主要用于無軌設備、人員、材料等上下。（1）有人行道時斜坡道的寬度：B=A+a+bA=d+（800~1000）式中：A—行車路面寬,mm;a—人行道寬度,mmb—路邊至巷道最小距離，mm;根據(jù)表可?。篈=3000mm,a=1000mm，b=600mm得B=4600mm，即寬為4.6m（2）斜坡道的高度：H=c+e式中：H—斜坡道斷面有效凈高度，m;c—無軌設備的總高度，取2.5m;e—機械設備外形與斜坡道拱頂或懸掛物突出部分的最小間距，取0.6m。綜合設備情況可得斜坡道的高度取3.1m。5.2階段運輸巷道設計階段運輸巷道設計：（1）階段運輸巷道用于運輸從溜井放下的礦石，所以選擇單軌架線式電機車運輸。巷道斷面采用f0=1/4B（2）根據(jù)該巷道年生產(chǎn)能力為82.5萬t，在階段運輸巷道選擇的機車匹配為ZK10-6/250型架線式電機車與YCC2-7礦車匹配。查相關資料得知ZK10-6/250型架線式電機車的外型尺寸為（寬×高）：1060mm×1500mm；YCC2-7礦車礦車外型尺寸為（寬×高）：1250mm×1300mm,兩者寬度比較取最大值，所以運輸設備寬b=1250mm。設計選取運輸設備到支架的安全間隙b1=300mm,人行道寬度b2=800mm。（3）結合上述條件計算巷道凈寬度取2400mm。（4）根據(jù)礦山的服務年限以及其運輸量，ZK10-6/250型架線式電機車選用18kg/m鋼軌，采用木軌枕；查表得出軌面水平至底板之間的距離h6=320mm；底板水平至道渣水平之間距離h5=160mm；故道渣水平至軌面水平之間距離h4=h6-h5=160mm；（5）確定三心拱參數(shù)巷道拱高：圓弧半徑R=0.9044B0=2170.56mm小圓弧半徑r=0.1727B0=414.48mm（6）巷道底到拱基線高度（墻高），可以按下列三種情況確定：①按電機車架線要求確定墻高。設架線導電弓子寬度的一半為400mm，即K=400，取導電弓子到軌面高度H1=2000mm。A==625+300=925mm由于<0.554故采用下面公式計算墻高：?3=H1＋?6－(r－250)2②按管道架線高度要求確定三心拱單軌運輸巷道：?3=1900＋h′＋h5－(r?D2式中：h′—管道占用的垂直距離即壓風管路和供水管路直徑h′=200+100=300mm；D—管道法蘭盤直徑，D=+100=300mm；b3—管道法蘭盤與支架的間隙，取b3=0；C—在人行道一側的線路中心至墻的距離；③按行人要求確定：?3=1900＋?5－r以上三種情況的最大值為1999.80mm已能滿足架線、管子架設和行人安全的要求，故取墻高h3=2000mm。確定巷道的凈高度（7）H0=f0+h3-h5=600+2000-160=2440mm（8）確定巷道的凈斷面積S和凈周長P凈斷面積：S凈=B0(?2＋0.196)=2.4×(1.84＋0.196凈周長：P=2?2＋2.24B0=2×2.0（9）確定巷道掘進斷面尺寸巷道設計掘進寬度：B=3.0m巷道設計掘進高度：H=f0＋?3=0.6＋2.0=巷道其它尺寸見表5-1表5-1巷道尺寸表項目單位計算公式計算結果軌面起電機車高度mmh1500軌面起巷道墻高mm?1680道碴面起巷道墻高mm?1840底板起墻高mm?2000電機車架線高度mmH2000三心拱拱高mmf600巷道掘進高度mmH3000巷道凈寬度mmB2400巷道掘進寬度mmB3000巷道凈斷面積m2S=B0(?2＋0.1965.54巷道掘進斷面積m2S掘=B1?3+0.196B8.15巷道凈周長mmP=2?29056大圓半徑mmR=0.9044B2170.56小圓半徑mmr=0.17274B414.48拱厚mmd300墻厚mmT300(10）巷道斷面圖如圖5-2圖5-25.3井底車場設計5.3.1井底車場形式的選擇井下車場形式的設計一般按照礦山生產(chǎn)能力選擇，年產(chǎn)量大于50萬t的礦山宜采用環(huán)形車場；因本礦山礦石年產(chǎn)量達82.5萬t，階段礦、廢石及材料運輸量也較大，且采用箕斗井作為主井提升，故設計為環(huán)形井底車場。5.3.2繪制井底車場圖圖5-35.4井筒斷面設計（1）提升容器選擇箕斗小時提升量：式中：C—不均衡系數(shù)，箕斗提升時取1.15;An—礦石年產(chǎn)量，t/atr—年工作日數(shù),取330天tn—每日工作小時數(shù)，h;tn的選?。夯诽嵘斕嵋环N礦石時取不超過19.5小時，提兩種礦石時取18小時;取t（2）箕斗規(guī)格的選擇①雙箕斗提升時一次提升量：②單箕斗提升時一次提升量：本設計采用雙箕斗。③箕斗容積式中：H—提升高度；μ—箕斗在曲軌處低速爬行的附加時間，取μ=10s；γ—礦石松散容重，γ=18kN/m3；Cm—箕斗裝滿系數(shù)，取=0.9；K1—系數(shù)，其值3.7～2.7，當H﹤200米時取大值，當H﹥600米時取小值；取=3；—箕斗裝載停歇時間,取=8s。根據(jù)上述計算值選擇容積為2.6的底卸式箕斗，箕斗的具體規(guī)格數(shù)據(jù)如下：斗箱容積為2.6m3，最大載重4.9t，自重6.8t，斗箱外形尺寸長：1450mm；寬：1300mm；高：5496mm。（1）井筒斷面形狀的選擇本井筒擔負全礦礦石的提升任務，而且服務年限很長，穿過的巖石比較穩(wěn)固，故采用鋼筋混凝土支護，井筒斷面設計為圓形。（2）井筒斷面尺寸確定①井筒裝備的選擇考慮該井筒提升高度大，繩端荷載重，而且是多中段提升，井內管線較多，還需要布置梯子間，因此選用木罐道，工字鋼做罐道梁。②初選罐道、罐道梁型號和尺寸根據(jù)提升容器及布置形式，由表可得，初選38鋼軌罐道，Ⅰ25a型鋼作主罐道梁，Ⅰ25a作次罐道梁，Ⅰ22a作邊罐道梁，梯子梁選Ⅰ14b。罐道和罐道梁規(guī)定尺寸，由表查得：E1=E2=196mm;E3=193mm。③確定提升間的尺寸和梯子間的尺寸提升間尺寸分別按下列公式計算：C1=E1＋C＋E2=196＋C2=E3＋C＋E1=193＋式中：C1—1、2號罐道梁中心線距離,mm;C2—1、3號罐道梁中心線距離,mm;E1、EE3C—兩側罐道之間的距離，mm，查表可得梯子間的尺寸按下述公式計算：C3=600+600＋m＋S/2=1200＋100＋116/2=M=2×(700+60)=1520mm式中：C3600—梯子孔寬度，mm；m—梯子孔至罐道梁的距離，mm；S—罐道梁的寬度，mm；M—梯子間兩外邊次梁中心線間距，即梯子間長度，取不小于1400mm；700—梯子孔前后寬度，mm；60—梯子梁的寬度，mm；N—梯子間短邊次中心線至井筒中心線的距離，mm；J—梯子間另一側短邊次梁中心線至井筒中心線的距離，不小于300mm。綜上M=1520mm，J=300mm，N=1220mm。（3）梯子間的布置應符合下列規(guī)定：①梯子安置的傾角不應大于80°；②相鄰梯子間的平臺不應大于8m；③平臺梯子口尺寸不應大于0.6×0.7；④梯子的上端應伸出平臺1m；⑤梯子的下端與井壁的距離不應小于0.6m，梯子寬度不小于0.4m，腳踏的間距不大0.3m，提升容器與井壁的安全間隙取300mm。（4）確定井筒斷面尺寸由圖量得井筒近似直徑φ=5420mm；φ按0.5m進級，最后確定：φ=5500mm，（5）驗算?Z、C3的表閱資料得?Z=200mm，?X=180mm，則?r=127mm分別按公式驗算，得：?Z=R－(A2)=2750－(25002)=424＞?Z=200mm1609>經(jīng)驗算，符合要求。（6）風量驗算根據(jù)斷面尺寸用下式驗算風速<V1=8m/s式中：V—通過該斷面的風速，m/s；Q—根據(jù)設計要求通過該斷面的風量，79.8m3/s；S凈—斷面的凈斷面積，23.76m2;V1—允許通過的最大風速，由于本次設計井筒主要用于升降人員與材料，故V1=（7）支護厚度的選擇井筒所穿過的巖石的堅固性系數(shù)為f=11.5～12.2，地質條件好，巖層穩(wěn)定，噴射混凝土的厚度取300mm,故井筒掘進直徑D掘=6100mm。（8）管纜布置巷道內布置兩條排水管，一條壓風管與一條供水管，排水管直徑350mm，壓風管和供水管直徑分別為200mm和100mm。供水管布置在行人一側，壓風管和供水管平行布置，且位于供水管之上。（9）工程量及材料消耗按教材中公式計算，得：井筒凈斷面積：井筒掘進斷面積：每m井壁混泥土量：罐道梁長度分別為（式中的C值是指每根罐道梁至井筒中心線的距離）：l1=2R2?C2l2=2R2?C2l3=2R2?C2由于罐道梁埋入井壁內的深度應不小于井壁厚度的，且不得小于罐道梁的高度，因此取整后：l1=5550mm,l2=5150mm,l梯子梁長度：l梯1=1583mm,l梯2=1430mm,l梯3在保證梯子梁埋長合乎要求的前提下，要求罐道梁埋入井壁內，因此，取整后?。簂梯1=1780mm,l梯2=1630mm,l梯3（10）繪制井筒斷面圖如圖5-4（詳圖見附錄）圖5-4第六章采礦方法6.1采礦方法的選擇礦山地質條件、開采經(jīng)濟技術條件和加工技術要求是采礦方法選擇的主要影響因素。經(jīng)過初步的綜合因素考慮以下三種采礦方法供選擇：全面采礦法，房柱采礦法，無底柱分段崩落法。但又考慮到全面采礦法的適用的礦體開采厚度為5～7m，因此不選此法。故選取無底柱分段崩落法與房柱法做進一步的技術經(jīng)濟對比。（1）無底柱分段崩落采礦法（方案一）①結構參數(shù)礦塊沿礦體走向布置，礦塊長度取50m，階段高度取25m，礦塊寬度等于礦體厚度。②采準工作采用脈內脈外聯(lián)合采準，用分段運輸平巷分層，自分段運輸平巷開掘回采巷道，采出礦石。不需要設備井，采用斜坡道運輸設備，設脈外天井有利于通風、行人，也有利于安全。溜礦井為直溜井，布置在分段運輸平巷與風井之間，每個階段布置一個溜井，斷面為圓形，直徑4m，在溜井下部，裝有放礦漏斗，在回采分段水平，裝有格篩。③切割工作分段運輸平巷沿礦體布置在下盤，除發(fā)現(xiàn)斷層等不穩(wěn)定的地質狀況外，不需支護。④回采工作無底柱分段崩落法的回采是以進路（斷面為2.7m×2.7m）方式，以階段運輸平巷掘進進路巷道。⑤回采工藝進路回采是采用國外進口潛孔鉆機兩臺，均主要用于回采炮孔的鑿巖；爆破時的炸藥為2＃巖石炸藥，采用非電導爆管起爆。鏟運機鏟斗容積為4m3，主要用于開拓、采準掘進及采場出礦。（2）房柱采礦法（方案二）①結構參數(shù)礦房長軸沿傾斜布置，礦塊沿礦體走向布置，階段高度為25m，礦塊沿走向長度為50m。②采準與切割工作房柱采礦法的采準巷道有:自底板運輸巷道，向每個礦房的位置掘進放礦溜井;在礦房下部的礦柱(頂?shù)字?中掘進電耙硐室；沿礦房中緊貼底板掘進上山，以利行人、通風和運搬設備或材料，并作為回采時的自由面；各礦房間掘進聯(lián)絡平巷；在礦房下部邊界處掘進切割平巷，既可作為起始回采時白又可作為去相鄰礦房的通道。③回采工作。由于礦體厚度較大，故采用深孔落礦方法回采礦石。爆下的礦石用鏟斗容積4m3的鏟運機直接搬運礦石至溜礦井溜至運輸巷道，通過運輸巷道運至主溜井。6.2采礦方法最終選擇根據(jù)類似礦山以及所給資料，技術經(jīng)濟指標見表6-1：表6-1各方案技術經(jīng)濟指標比較表指標方案礦塊生產(chǎn)能力t/d礦石損失率%礦石貧化率%炸藥消耗量kg/t采切比m3/kt一10025180.438二150~35020100.310經(jīng)過上面的技術經(jīng)濟分析比較，除采場生產(chǎn)能力這欄處相差較大外，其他沒發(fā)現(xiàn)很大的區(qū)別，但由于房柱法的損失率和貧化率較小，因其它技術經(jīng)濟指標數(shù)據(jù)不詳，難于進一步比較，因此選用房柱法。綜上所述：此次設計采礦方法采用房柱法。中深孔房柱法如圖6-2所示，其圖紙詳見附錄-中深孔房柱法采礦方法圖。圖6-26.3采礦方法設計（1）結構參數(shù)礦房長軸沿傾斜布置，礦塊沿礦體走向布置，長度為50m，取階段高度為25m，圓形礦柱直徑3m，間距為10m。（2）采準布置自階段運輸巷道掘進垂直的進路巷道（3.0m×3.0m），進路巷道從采場中間進入，各礦房間掘進聯(lián)絡平巷。（3）切割工作從進路平巷進入向兩邊掘進切割平巷（3.0m×3.0m），每隔10m向上掘進切割上山（2.4m×3.0m）作為回采自由面，在頂板下面進行切頂，沿走向每隔10m設置一個放礦溜井。采準切割工程量見表6-2：表6-2采切工程量表項目斷面尺寸（m2）形狀布置礦塊數(shù)量（個）長度（m)工程量（m2）采準進路平巷3.0×3.0方形1100900聯(lián)絡平巷3.0×3.0方形150450切割切割平巷3.0×3.0方形150450切割上山2.4×3.0方形41002880溜礦井2.0×2.0圓形128切頂6.0×1005027600合計32288礦塊千噸采切比：式中：ΣL—回采單元中采準切割巷道總工作量(t)；T—回采單元中采出礦石總量（t）；式中：Q—礦塊工業(yè)儲量，取390000t；ε—礦石回收率，取80%；ρ—礦石貧化率，取15%。（4）回采工作①回采順序回采是以進路（斷面為3.0m×3.0m）方式，回采順序是由采場中央向兩端進行。②回采工藝回采是采用采礦鉆車鉆孔，爆破所用炸藥為2＃巖石炸藥，采用非電導爆管起爆，鏟運機出礦。（5）落礦工作采場設計落礦采用Quasar1L采礦鉆車，最小作業(yè)斷面為2.4m×2.6m，孔徑48~64mm，可鉆孔深30m。可鉆垂直平面與傾斜平面上的扇形孔，可鉆寬達1.5m范圍內的平行孔。炸藥單耗計算公式如下：式中：q—單位炸藥消耗量，kg/m3;f—巖石堅固系數(shù)，f為11.5～12.2，取12；S—井巷斷面，K0—爆力的校正系數(shù)，,p為爆力，根據(jù)炸藥性能參數(shù)取360ml,炸藥單耗為1.85kg/m3，巖石的容重為3.0t/m3，因此炸藥的單耗可以化成0.68kg/t。鑿巖：進路巷道的炮孔布置：本礦礦巖穩(wěn)固采用YT-24或7655型鑿巖機鑿巖打水平孔，炮孔直徑d=40mm，孔深l=2.8m。W=（23~30）d式中：W—最小抵抗線;d—炮孔孔徑;a—炮孔間距;m—密度系數(shù)取1.2;計算得：W≈（0.92~1.2）m，a≈1.08~1.44m,取a=1.4。落礦炮孔布置：QL-Y58履帶式液壓鑿巖臺車打垂直向下平行深孔，孔徑48mm，孔深20m;計算得：W≈（1.104~1.44）m，a≈（1.325~1.728）m取孔間距1.5m，排距1.5m;同時回采的礦房數(shù)：;取n=7個式中：p—一個礦房一天的產(chǎn)量,333t；N—同時回采的礦塊數(shù)；P0—礦山一天的產(chǎn)量，2500t。一個礦房開采的時間為：式中：P—一個礦房一天的產(chǎn)量，t；Q—一個礦房的儲量，t。（6）采場通風鑒于房柱采礦法，每個采場的上盤都設有一個切頂層，并與各礦房進路巷道相貫通，壓入式主扇安裝在下盤副井處，新鮮空氣經(jīng)副井被送到階段運輸巷道，再由階段運輸巷道運至到各礦房進路巷道，至采礦進路工作面，污風從工作面流出，經(jīng)上盤聯(lián)絡巷道，排入回風井。（7）運搬礦石崩下的礦石用鏟運機從回采進路經(jīng)階段運輸巷道，再經(jīng)階段運輸巷道運至各中段溜井。（8）采場支護方法由于礦山采礦方法設計為房柱法，出礦后，用升降平臺撬出礦石，上盤圍巖安設錨桿，網(wǎng)距1.5×1.5m.（9）防火措施防火措施：采用脈外巷道進行開拓和采準，以便易于迅速隔離任何發(fā)火采區(qū)；采用多個礦房同時回采，既保證了回采強度，又控制了一次崩礦量；盡量降低進風風流的溫度。第七章礦井通風7.1礦井通風概述（1）有關數(shù)據(jù)歷年平均氣溫16.90C。（2）礦井通風方式與通風系統(tǒng)礦井通風方式：中央對角式抽出式通風，東西翼回風井扇風機不相互干擾，主扇安裝在回風井口。西翼回風井坐標：x=68374.835，y=92600，z=+810m東翼回風井坐標：x=69645.854，y=93100，z=+810m礦井通風系統(tǒng)：采用副井進風、兩翼回風井回風的抽出式通風系統(tǒng)。7.2礦井通風條件該礦年產(chǎn)量為824157t，服務年限為50年左右，采用豎井與斜坡道聯(lián)合開拓方式，井田采用下行式開采順序，階段采用中央向兩側前進式開采。7.3風量計算按井下同時工作的作業(yè)點排煙排塵所需風量計算：全礦風量計算公式：Q礦=K（∑Q回采+∑Q備采+∑Q開拓+∑Q采準+∑Q式中：Q礦—全礦所需的總風量，m∑Q回采—回采工作面所需的總風量，m∑Q備采—備采工作面所需的總風量，m∑Q開拓—開拓工作面所需的總風量，m3∑Q采準—采準工作面所需的總風量，m∑Q放礦—放礦工作面所需的總風量，m∑Q切割—切割工作面所需的總風量，m∑Q硐室—要求獨立風流的硐室所需的風量，mK—礦井風量備用系數(shù)，取1.4。①按排煙要求計算∑Q回采=n式中：S—回采工作面的橫斷面，取S=5m2；A—一次爆破的炸藥量，30kg；L0—炮煙拋擲長度，L0=29＋A5=35mt—通風排煙的時間，1500s?！芉回采=8×25150030×5×35②按排塵要求計算∑Q回采=nSV=8×5×0.35=14式中：V—排塵風速，取0.35m/s；n—同時開采礦塊數(shù)，取8個；S—采場內作業(yè)地點過風斷面，S=5m2；取大者，∑Q回采=14m(1)備采風量計算∑Q備采=12∑Q回采(2)采準工作面風量計算采準工作面利用抽出式局部通風排煙,通風時間為25分鐘.一次爆炸藥消耗A為30kg。采取電雷管起爆,炮煙拋擲長度L0=15＋A5①按排煙計算∑Q采準=n式中：S—采準工作面的橫斷面，取階段運輸巷道斷面S=11.79m2；A—一次爆破的炸藥量，kg；L0—炮煙拋擲長度，L0=15＋A5t—通風排煙的時間，1500s。∑Q采準=n18tASL0=②按排塵計算∑Q采準=式中：S—采準工作面的橫斷面，取階段運輸巷道斷面S=11.79m2；v—回采工作面要求排塵的風速，由于是巷道型采場故取0.35m/s；n—同時采準工作面?zhèn)€數(shù)，n=6個;∑Q采準=nsv=6×11.79×0.35=24.759初步確定∑Q采準，取兩者大值,則∑Q采準=24.759⑷切割工作面風量計算切割工作面一次爆炸藥消耗量A為30kg，炮煙拋擲長度L0=15＋=21m。①按排煙計算：∑Q切割=n18tASL0=式中:S—切割工作面的橫斷面，取拉底巷道斷面S=5m2；其他各符號意義同前。②排塵計算：∑Q切割=nsv=6×5×0.35=10.5式中各符號意義同前。初步確定∑Q切割，取兩者大值,則∑Q切割=10.5放礦所需風量計算：∑Q放礦=nsv=4×4.4×0.35=4.13(6)開拓工作面風量計算開拓工作面每一次所需炸藥量是30kg。①排按煙計算：由于掘進長度大于200m，采用壓抽混合式通風Q壓=19tASLQ抽=1.25Q壓=1.25×0.99=1.24式中：Q壓—壓入式通風時的開拓工作面所需風量；Q抽—壓入式t—通風排煙的時間，取t=30×60=1800s；S—開拓工作面的橫斷面，S取主運輸巷道斷面S=11.79m2；LW—壓入式局扇吸風口到工作面的距離，取25m；其他符號意義同前。則∑Q開拓=Q壓＋Q抽②排塵計算:∑Q開拓=nsv=1×11.79×0.35=4.13式中各符號意義同前.兩者比較取大值,所以∑Q開拓=4.13m(7)井下各種服務性硐室所需風量：Q炸藥庫=2m3s；Q卸礦硐室=2m3s；Q機修硐室=2m3s；QQ由于機修硐室和主變電硐室可不計入總風量，并且空壓機房設在地面，所以這三項可不加入總風量。綜上，可得礦井所需風量表如表7-1。表7-1礦井所需風量作業(yè)點數(shù)量單個漏風量合計需風量回采工作面8/14備用工作面4/7開拓工作面1/4.13采準工作面6/24.76切割工作面6/10.5放礦工作面4/5.6炸藥庫硐室122卸礦硐室224總計風量//85.12漏風量Q漏=0.4×85.12=34.048總風量Q礦=1.4×(22.75＋11.38＋4.13＋24.76＋10.5＋5.6＋6)=119.177.4通風阻力計算礦山通風阻力按下式計算：h=RQ2=α式中:h—摩擦阻力Pa；R—摩擦風阻Ns2/mα—摩擦阻力系數(shù)Ns2/mL—井巷長度m；P—井巷凈斷面的周長m；S—井巷凈斷面的面積m2其中：三心拱P=2?2＋2.33通風阻力計算見表7-2表7—2通風阻力計算表序號名稱支護形式αLP凈斷面R風量hv（10-3)mmS(m2)Ns2/m8Q(m3/s)Pam/s1—2副井混凝土3455517.223.750.02479,8152.83.32—3石門不支護46808.756.860.07139.9113.15.83—4風橋不支護645840.03437.547.819.44—5階段運輸巷道不支護435010.87.290.03935.749.714.95—6階段運輸巷道不支護435010.87.290.03935.749.714.96—7階段運輸巷道不支護435010.87.290.03935.749.714.97—8階段運輸巷道不支護435010.87.290.03935.749.714.98—9階段運輸巷道不支護435010.87.290.03932.92942.294.99—10階段運輸巷道不支護435010.87.290.03932.92942.294.910—11階段運輸巷道不支護435010.87.290.03926.64127.684.911—12階段運輸巷道不支護435010.87.290.03926.64127.684.912—13放礦漏斗不支護8762.250.03914.0657.7151.7813—14切割平巷不支護10248240.0397.0331.990.514—15上山不支護1160840.142514.06528.19115—16回風平巷不支護4488.756.860.03825.39924.5145.4516—17西回風井混凝土6255840.19139.912304.2617—18東回風井混凝土6255840.19139.912304.267.5通風制度本設計采用一種通風制度，即正常作業(yè)排塵要求的通風制度。對無貫穿風流的獨頭掘進工作面和獨立硐室采用局扇加強通風。7.6通風設施通風設施有調節(jié)風窗、風門、風墻和測風站等通風構筑物。7.7通風設備選取7.7.1自然風壓計算礦區(qū)地表最熱月的平均氣溫為27.2℃,最冷月的平均氣溫為14.1℃，年平均氣溫為16.9℃，地溫梯度g取2℃/100m。由于本設計進風井深度大于100m，故自然風壓按下式計算：Hn=0.0341KP0Z(1式中:P0—井口大氣壓力，取101325Z—礦井深度，m；T1、TK—系數(shù)，K=1+Z/1000。（1）容易時期(最冷月計算)進風井井口溫度：t1=t地表進風井井底溫度：t1′=tc＋Hj－Hcg－4=16.9式中：tc—礦區(qū)常年大氣平均溫度HjHcg—地熱梯度，取2℃/100m。回風井井底溫度：t2=tc＋H?－Hcg－4=16.9＋555式中：H?回風井井口溫度：t2′=t2－0.005H?=23.4－0.005×555進風側平均溫度：T1=t1′＋t1回風側平均溫度：T2=t2′＋tHn=0.0341KP0Z(1=0.0341(1＋Z10000)P0Z(1T=0.0341×(1＋55510000)×101325×555×(1291.8－=75.243Pa（2）困難時期(最熱月計算)進風井口溫度：t3=t地表進風井底溫度：t3′=tc＋Hj－Hcg－1.5=27.2＋555回風井底溫度：t4=tc＋H?－Hcg－1.5=27.2＋555回風井口溫度：t4′=t4－0.005H?=36.2－0.005×555進風側平均溫度：T1=t3′＋t回風側平均溫度：T2=t4′＋t則Hn=0.0341KP0Z(1=0.0341(1＋Z10000)P0Z(1T=0.0341(1＋55510000)×101325×555×(1304.7－1計算所得值為正數(shù)則表示礦井自然風壓和主扇風壓作用方向一致，為負數(shù)則表示礦井自然風壓和主扇風壓作用方向相反。7.7.2主扇風量計算Q扇=ρQf=式中：Qf—礦井要求的總風量，為119.17主扇風壓計算:容易時期Hz=?t＋Hn困難時期Hz=?t＋Hn式中：?t—全礦總阻力，?t=823.47×1.2=988.1Hn—自然風壓，容易時期Hn=75.243Pa困難時期Hnhv—風流流入大氣的出口動壓損失hv=07.7.3扇風機的選擇根據(jù)扇風機的風量和風壓，然后參考扇風機特性表，最終選擇離心式4-79型式扇風機。其性能參數(shù)如下：轉速：750r/min，風量95.789m3，風壓1400pa，效率0.7，功率范圍7.5～310kw。7.7.4電動機的選擇扇風機的軸功率：按下式計算出所需電動機的額定功率：式中：K—電動機的容量備用系數(shù)，離心式取K=1.2~1.3,此處取1.2；ηm—傳動效率，取ηmηe—電動機效率，取ηe礦山運輸與提升8.1礦山運輸8.1.1運輸任務、運輸方式與運輸系統(tǒng)本次設計為+380m中段至+255m中段的開拓。采用豎井和斜坡道聯(lián)合開拓。生產(chǎn)所需材料、設備由地表斜坡道運至各中段作業(yè)點。生產(chǎn)期間礦石運輸系統(tǒng)：255m標高以上，采場礦石由鏟運機經(jīng)聯(lián)絡道運至各階段所設溜礦井，通過溜礦井溜至階段運輸巷道，運輸巷道用振動放礦機統(tǒng)一出礦，用ZK10-6/250型架線式電機車及YCC2-7礦車將礦石運至主溜井溜至最底部的儲礦倉,用豎井再提升至地表。8.1.2礦車和機車的選擇（1）基本資料本礦設計礦石生產(chǎn)能力2500t/d,廢石排棄能力為147t/d，運輸不均衡系數(shù)為1.2，生產(chǎn)階段礦石最大班運量為260t，廢石最大班運量為60t，每班工作時間8小時。（2）礦車及機車選用ZK10-6/250架線式電動機車，與之匹配的礦車選擇YCC2-7側卸式礦車；（3）鋼軌及岔道根據(jù)礦山的服務年限及產(chǎn)量，鋼軌選用15kg/m，規(guī)格為（軌高×軌底寬×軌頂寬×軌腰厚）：91mm×76mm×37mm×7mm；軌枕選用木軌枕，規(guī)格為（厚×頂寬×底寬×長）：120mm×100mm×180mm×1200mm。單開道岔：718-1/4-15對稱道岔：724-1/4-16渡線道岔：724-1/4-12用碎石鋪設道床，其厚度為200mm；線路平均坡度為3‰；左右彎道曲率半徑為15m，并要求外軌按超高規(guī)定鋪設；外軌抬高高量：?h=SgV2gR式中：Sg－軌距R－曲率半徑m；V－車輛在彎道上的運行速度；每次裝卸車及調車時間為25分鐘，列車不允許在彎道上啟動和制動；每班運輸廢石、人員、材料設備等所需循環(huán)次數(shù)=4次。（4）計算列車組YCC2-7側卸式礦車組計算：①電機車牽引的礦車數(shù)Ⅰ.按起動和制動條件確定電機車的牽引重量ⅰ.按啟動條件計算：Qz≤Pn式中：ψ—電機車起動時的粘著系數(shù)，取ψ=0.2；Pn—電機車的粘著質量，Pn=9.8t；ip—運輸線路的平均坡度‰，取3‰；ωz—重機車起動時的阻力系數(shù)，取0.006；P—電機車的重量，P=10t；a—電機車啟動的加速度，取a=0.04m/s2。把數(shù)值代入上式，則有：Qz≤Pn=10×9.8×0.2(0.006+0.003)×9.8+1.075×0.04－=139.4tⅱ.按制動條件計算Qz≤Pn=PngΨ=10×9.8×0.17(0.003－0.006)×9.8+1.075×0.247－=60.6tⅲ.按以較小的牽引力Qz=591.284kNZ=QzG0+G式中：G0—礦車自重,G0=1.8424t；G—礦車的有效載重量G=4.9t。故列車的有效載重為Q=ZG=9×4.9=44tⅡ.按牽引電動機的溫升條件對上述結果進行校核ⅰ.按電動機的牽引力FZ=1000P+Z=100010+9×1.8424+4.90.006=2078NFk=1000P＋Z=100010＋9×1.84240.007+0.003×=2605N式中：ωK—空車阻力系數(shù)，取ωKⅱ.按每臺電動機的牽引力FZ′=FZnFk′=Fkn式中：n—電機車上的牽引電動機數(shù)，取n=2;ⅲ.由電動機的特性曲線查得Iz≈22A;vz≈23kmIk≈24A；vk≈22km?；重、空列車以其平均運行速度在最長的運輸距離上的運行時間tz=Lmaxtk=Lmax60vⅳ.等值電流Id=aIz2t式中：a—調車系數(shù)，由于運輸距離大于2000m，故取a=1.15；θ—在井底車場和采區(qū)車場調車等時間,取θ=20min；牽引車的長時電流34A>Id=17.1A，所以電動機升溫正常，ZK10-6/250架線式電動機車牽引9輛固定式礦車是符合要求的Ⅲ.電機車的總臺數(shù)ⅰ.列車往返一次所需要時間T=1000L60Vzp＋=280060×4.792＋280060×4.583=39.9min式中：L—加權平均距離；ⅱ.每臺電機車每班可完成的循環(huán)次數(shù)n=60tbT=式中：tb—電機車每班工作小時數(shù)，取tb=6.5h。ⅲ.完成每班運輸量需要的往返次數(shù)m1=CAbZG=1.2×833式中：C—運輸?shù)牟黄胶庀禂?shù)C=1.2～1.3，取C=1.2；G—礦車的有效載重G=4.9t；Ab—一個中段的班平均生產(chǎn)率,Ab==833t。Ⅳ.需要的電機車工作臺數(shù)N0==2.7取N0=3臺Ⅴ.電機車的總臺數(shù)N=N0+Nb=3+1=4臺式中：Nb—備用電機車臺數(shù)，當N0≤5取Nb=1臺，當N0≥6取Nb=2臺。Ⅵ.礦車總數(shù)Z總=K1K2N0Z=1.1×1.3×3×9=38.61輛，取39輛式中：K1—礦車檢修系數(shù),K1=1.1；K2—礦車備用系數(shù)，一般K2=1.25～1.3，取K2=1.3。Ⅶ.硅整流器型號的確定ⅰ.牽引變流所的連續(xù)負荷Pf=U1000ηN0I式中：U—平均電壓，取U=250V；η—牽引網(wǎng)絡效率，取η=0.9；Nt—需要的電機車工作臺數(shù)；Iz—重列車正常運行的電流值，A;Ik—空列車正常運行時的電流值，A;Kt—同時工作系數(shù)，取Kt=0.75；ⅱ.牽引變流所的最大負荷Pmax=13KtUN0(IP+2nIq=13×0.75×250×3×式中：IP—電機車正常運行時的平均電流；n—電動車臺數(shù)。選擇的整流設備應該大于連續(xù)負載，但是可以小于最大負載。整流設備的過負荷系數(shù)為：γ1=PmaxP1式中：P1—硅整流設備的輸出功率，kw根據(jù)P1及Pmax值，查表，初選為120KW。查資料知此型硅整流器允許的過負荷系數(shù)γ=1.5>γ18.2礦井提升8.2.1主井提升方式的確定根據(jù)礦區(qū)的水文地質條件和礦床的埋藏情況及地形特征，主井設在810標高處，采用豎井與斜坡道聯(lián)合開拓的方法采掘礦床。斜坡道直通地表，為提高井下生產(chǎn)效率以及進一步加強井下通風提供條件，并有效改善井下各作業(yè)面的氣候條件，主要負責+255m至+380m各階段礦石的提升。8.2.2提升設備的選擇根據(jù)礦山生產(chǎn)狀況和所選取的運載設備的型號，初步擬定箕斗主要技術參數(shù)：斗箱外形尺寸：1450×1300×5496mm箕斗一次提升有效載荷Q=vrCm=式中:Cm—滿載系數(shù)，r—礦石的松散體重，取2t/m3；v—箕斗的容積，2.6m3；最大載重：4.9t;自重：6.8t=6.8×9.8×1000=66640N斗箱容積2.6m3;箕斗全高：10.19m（2）鋼絲繩的選擇①鋼絲繩每米重量P′=Q+Qr0.11σb式中：Q—一次提升量，kg；Qr—鋼絲繩的抗拉強度，取160000Pa；m—鋼絲繩的安全系數(shù)，取6.5；H0—鋼絲繩的最大懸垂長度，H0=Hj+?z?z—箕斗高度，取?ja根據(jù)計算出的P′值，查表選取鋼絲繩標準重量32.287N/m和鋼絲繩直徑d=30mm;Qd=497800N。鋼絲繩安全系數(shù)m的校驗m′=Qd×2Q+Q式中：Qd—鋼絲繩破斷拉力總和，取497800N。故鋼絲繩安全系數(shù)合格。礦井提升機的選擇卷筒直徑：D=80d=80×30=2400mm，選標準的D=2.5m②卷筒寬度計算（雙卷筒多層纏繞）B=H+L=600+20+7×3.14×2.52×3.14×2.53×=1359.4mm取B=1.5m式中:LS—試驗用鋼絲繩長度，取20m；3—留在卷筒上的鋼絲繩摩擦圈數(shù)；4—每月移動0.25圈繩長所備用的圈數(shù)。Dp—平均纏繞直徑，Dp=D+(n－1)dn—纏繞層數(shù)，取2；ε—鋼絲繩繩圈之間的間隙，取2mm；根據(jù)前面計算的卷筒直徑和卷筒高度，選擇JK-2.5/20型號的提升機，主要技術參數(shù)如下：最大靜張力90000N;最大靜張力差55000N；最大提升速度Vmax=6.6m③鋼絲繩的最大靜張力Fmax和最大靜張力差Fmax=(Q+Qr+PH)F差=(Q+PH)2=(45864+32.287×600)④天輪直徑Dt=⑤井架高度?ja=?x+?r+?gj＋0.25式中：?x—卸載高度，取20m?r—容器自高，取5.4m?gj—過卷高度，取6m⑥卷筒中心到井架中心線的水平距離bmin=0.6?ja+5.4+D=0.6×33+5.4+2.5=27.7m?、咪摻z繩的弦長L=b－Dt22式中：c—卷筒中心至井口出車軌面的垂直距離，取1m。第九章礦井排水9.1礦區(qū)水文地質礦區(qū)內沒有大的地表水體，礦床范圍內的上泥盆統(tǒng)五指山組扁豆狀灰?guī)r裂隙發(fā)育，但含水的裂隙不多。裂隙水是礦坑充水的主要因素，其次是來自塌陷坑內的大氣降水?？偟膩砜矗V床水文地質條件簡單，不致影響礦床開采。9.2礦井涌水量的確定根據(jù)HX集團的勘探地質報告的資料，確定銅坑礦區(qū)總涌水量為27400/d，為1141.7/h。有三個規(guī)模相差不大的礦體，因此，本設計中92﹟礦體的排水量約為380.6/h。9.3排水設備選型9.3.1排水設備臺數(shù)確定原則在涌水量大的礦井中，井下主排水設備應由同類型三臺水泵組成，其中任意一臺泵的排水能力必須在20h內排出一晝夜的正常涌水量（包括充填水及其它用水）;兩臺同時工作時，能在20h內排出一晝夜的最大涌水量。當井下正常涌水量需要兩臺或多于兩臺同類型水泵才能排出時，備用水泵的能力應不少于正常工作水泵能力的50％；檢修水泵可視具體情況設置一到兩臺。當井下最大涌水量超過正常涌水量一倍以上時，水泵臺數(shù)處至少應有一臺備用外，其余水泵應能在20h內排出一晝夜最大涌水量。9.3.2設備的選擇計算（1）按正常涌水量確定排水設備的能力Q1=Q正常H1=式中：Q正?！V井正常涌水量,m3/dK—揚程損失系數(shù),取1.08；選擇排水設備型號時應使Q＞Q1，H＞H1，（其中根據(jù)以上原則及計算出的Q1和H1，選擇250D—60×6型離心式耐酸水泵。該泵主要指標如下：流量485（2）排水最大涌水量所需工作的臺數(shù)式中：Q1—礦井最大涌水量m因為最大涌水量大于正常涌水量，所以要有一臺備用水泵，則水泵房內250D—60×6型離心式耐酸水泵應安置的臺數(shù)n1=29.3.3排水管直徑的選擇計算經(jīng)過比較，應選用一臺水泵使用一條排水管較合理，其管直徑計算公式為：式中：根據(jù)d排選擇標準管直徑為300mm的聚乙稀管。9.3.4吸水管直徑的選擇吸水管直徑一般比水泵出口直徑大25～50mm。d1=d＋式中：d1—吸水管直徑計算值，d—水泵出水口直徑，mm取d1=300+50=350mm因此吸水管的直徑為350mm;給水排水設備的防腐方法可采用涂防腐漆或涂壓環(huán)氧樹脂的辦法實現(xiàn)。9.4水泵房的設計9.4.1水泵房的長度L=n1L1＋A(n1＋1）=式中：L1—水泵和電機的總長度，取1.2m；A—水泵機組間的凈空距離，取2.0m；n1—水泵安裝臺數(shù)9.4.2水泵房的寬度B=b1+b2+b式中：b1—水泵基礎的寬度，取b2—水泵基礎邊到有軌道一側墻壁的距離，取b3—水泵基礎邊到吸水井一側墻壁的距離，取1.0m9.4.3水泵房的高度水泵房的高度應滿足安裝、檢修和起重的要求。由于水泵工作直徑應小于350mm，故取泵房高度為3.5m。9.4.4水倉容積水倉總容積一般按4—8h正常涌水量計算，取水倉容積為2400m3。水倉采用人工裝車清理的方法。9.5防水措施（1）設置備用水泵，在有突水危險的地方，在前方設置水閘門；（2）適當擴大水倉容積，及時排出漏水；（3）通向車場通道內，設置向外開的防水門和柵欄門。9.6排水系統(tǒng)綜述各中段涌出的地下水用管道集中排到+255m中段下的井底水窩，在由通過安裝在+255m處的水泵打到+380m中段內的水倉內，然后由250D—60×6型離心式耐酸水泵型水泵排出地表。第十章地面運輸與地表布置10.1地面運輸10.1.1礦山內部運輸與外部運輸（1）內部運輸：該礦內部運輸主要包括礦石運輸、廢石運輸。①礦石運輸：該礦年產(chǎn)量為82.5萬t礦石。255m標高以上，采場礦石由鏟運機經(jīng)聯(lián)絡道運至各分段所設溜井，再通過溜井運至個階段運輸巷道，用振動放礦機統(tǒng)一出礦，用ZK10-6/250型架線式電機車及YCC2-7礦車將礦石運至主井（箕斗井）再提升至地表。由于選廠建立地點距采礦點較遠，因此從采場運輸出來的礦石不能直接進入到選廠，而要采用通過高空索道運至選廠。②廢石運輸：采場的廢石主要用來充填已采區(qū)，因此采場廢石的運輸距離相對較短，有兩量汽車運輸已經(jīng)足夠了；掘進出來的廢石由兩輛運至廢石場。（2）外部運輸：該礦外部運輸主要包括設備運輸、材料運輸以及提煉礦物的運輸。①設備運輸：該礦的所有設備都是采用公路運輸至副井口，拆卸后通過副井口提升設備放下去再運輸至各個作業(yè)面。②材料運輸：該礦所有采購的材料都是經(jīng)過公路運輸至副井口，通過副井口提升設備放下去再經(jīng)礦車運輸至各個作業(yè)面。③礦物運輸：該礦提煉后的礦物都是通過公路運輸至加工場進行深加工，然后再銷往國內及國外市場。10.1.2地面運輸方式與設備的選擇由于該礦年產(chǎn)量大，而所在地又多為山坡丘陵地帶，采用鐵路運輸不是很可行，經(jīng)濟上和技術上都不合理。而采用公路疏運是合理的，因該礦生產(chǎn)時間比較長，許多年前就已經(jīng)開始開采了，那時也是采用公路運輸?shù)?，因此公路可以沿用，只是需要加以維修和拓寬，就可以適合使用大型的汽車運輸。10.2地表布置（1）工業(yè)場地的選擇、工業(yè)建筑物和構筑物的布置①采礦工業(yè)場地的選擇采礦工業(yè)場地是以主井口的位置來布置的。+810m標高主井口的位置是根據(jù)運輸功的計算以及該礦具體的地形地質條件和工業(yè)場地的總平面布置等條件來進行的，最終確定井口坐標為：x=250.0297，y=1178.7615，z=+810m該處地勢較平整，在主井口附近布置有空氣壓縮機房、電機車維修間