《某地區(qū)鐵礦2號礦體開采方案初步設計》13000字

某地區(qū)鐵礦2號礦體開采方案初步設計目錄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服務年限 2298952.1礦區(qū)境界 2240382.2資源儲量估算的工業(yè)指標 3224512.3礦井儲量的確定 3227172.4礦山的年產量及其服務年限 48318第三章礦床開拓 5261223.1開拓方案的選擇 517073.2開拓方案的設計 6148243.3井巷工程 6261143.4主井斷面設計 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礦塊結構及參數(shù) 1236474.3無底柱分段崩落法 12226214.4主要技術經濟指標及材料消耗 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第六章礦井通風布置 19275406.1概述 19320776.2礦山通風形式與系統(tǒng)的選擇 203876.3礦井風量計算 20186676.4全礦井通風阻力的計算 23138336.5礦井等積孔的計算 2498256.6通風設備的選擇 2426930Y180L-2-型號電動機參數(shù) 26297926.7掘進工作面的通風 2627234BT-52型局部扇風機主要技術參數(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)水文地質工作的主要任務 3666748.3礦井排水 36238848.4水泵房的設計 39198268.5水倉設計 3922127第九章礦山供電設計 40231259.1礦山電力負荷 4012413第十一章 技術經濟指標 41337011.1礦體主要技術經濟指標表 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號礦體進行詳細的工程地質勘查、儲量評估和技術經濟分析，提出一套科學合理的開采方案。這不僅是為了實現(xiàn)礦產資源的最大化利用，也是為了確保礦山開采的安全性和環(huán)保性，同時兼顧經濟效益和社會效益。第二章礦區(qū)境界及其儲量和生產服務年限2.1礦區(qū)境界拐點編號拐點坐標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，所有的工業(yè)場地的布置均合理，且風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)指標原詳查報告資源儲量估算工業(yè)指標為：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采準儲量計算Q=A×TZ1?β式中：A—礦山的年產量10萬噸；TZ——采準儲量的保有期限，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礦山的年產量及其服務年限2.4.1礦山的年生產能力設計陳四窯子鐵礦的年生產能力為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礦山服務年限計算T=QK式中：T—礦山的服務年限/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號礦體年產量為10萬噸的服務年限為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該滿足條件應該保證基建和生產的安全、可靠、方便。能夠最大限度的采出資源。便于礦山的遠景開發(fā)。3.1.1開拓方案選擇的基礎資料礦區(qū)的交通地質圖。綜合地形地質平面圖。地質勘探線剖面圖。礦體投影圖。礦床開采設計任務書。3.1.2開拓方案選擇依據(jù)本礦山的年生產能力為10萬t，根據(jù)年產量和開采規(guī)?？芍摰V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開拓方案的設計3.2.1主井與副井位置的確定主井井口位置坐標為：X=37386167.93Y=4507134.12H=1137.66副井井口位置坐標為：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性質。3.2.3本礦山階段高度的確定對于階段高度應該滿足合理的要求：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計階段巷道應該滿足以下條件：（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h3=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，非人行道一側寬大于等于500，取巷道人行道寬C=1040mm>1000mm,非人行道一側安全間隙寬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h0半圓拱形巷道拱高ho=B/2=4000/2=2000mm.半圓拱半徑R=ho=2000mm.（2）確定巷道壁高h31.按架線電機車導電弓子要求確定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-導電弓子距拱壁安全間距，取n=300mmK-導電弓子寬度之半,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)水溝的坡度的設置應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管和供水管布置在人行道一側，電力電纜掛在非人行道一側，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）巷道風速驗算V=QS1<=VQ=AY 式中Q為通過該巷道的風量，m3/s；S1——巷道的凈斷面積，m2；V允 巷道所允許的最大的風速，m/s。由米礦手冊查得：V允=8m/s；A——礦井的年產量10萬噸/年；Y——每萬噸的耗風量，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要求。3.4主井斷面設計3.4.1主井斷面形狀的選擇好，支護成本低，經濟效益好，降低采礦成本。3.4.2主井井筒裝備主井井筒設備是指在井筒內安設的罐道、罐梁、梯子間、管路、電纜等相關設備。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斷面尺寸如見附圖所示。(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)風速驗算V=Q/S1<V允式中：v——通過井筒的風速，m/s；Q——通過井筒的風量，m3/s；S1——井筒的通風面積/m2，井筒內布置了梯子間，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、材料和設備通過井下運輸。因此，儲存線、調車線和旁路應設置在井旁。井底車場需要調車容易，行車安全，盡可能多的直道.礦井年生產能力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技術，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，靠近用電負荷的中心以減少線纜長度，配電硐室的尺寸根據(jù)設備大小以及安全距離來確定，變電硐室的底板標高應高出井底車場軌面標高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，分段下部未設由專用出礦巷道所構成的底部結構；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礦塊結構及參數(shù)無底柱分段崩落法，沿方向配置礦塊，參考?設計手冊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采準工作采準工作主要是：掘進階段沿脈運輸巷道、礦石溜井、廢石溜井、設備井、掘進通風行人天井及分段聯(lián)絡巷。1、通風行人天井在階段回風平巷和階段運輸巷一側掘進天井，天井布置在間柱中，在垂直方向上每隔5m掘聯(lián)絡道，兩端的人行聯(lián)絡道應錯開，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)絡巷分段聯(lián)絡巷沿脈布置，距離礦體6m。5、設備井設備井布置在下盤圍巖距礦體35m，運送人員設備和材料。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回采工藝設計無底柱崩落法的回采作業(yè)中，包括鉆孔、連線爆破、通風排炮的煙、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）鑿巖設備鑿巖設備為YGZ—90型上向鑿巖機。a）鑿巖機的選擇：選用YGZ—90型鑿巖機，技術參數(shù)如下YGZ—90型鑿巖機技術參數(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)礦石和巖石的結構和穩(wěn)定性，并參考類似礦山的經驗，采用2#巖石炸藥和非電導爆管系統(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?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主要技術經濟指標及材料消耗表無底柱分段崩落法主要技術經濟指標指標名稱單位指標礦塊生產能力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，獲得良好的經濟效益。參考國內外其他地下金屬礦山的基建經驗，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資料1.設計任務書中的有關規(guī)定.2.礦山的系統(tǒng)通風、排水系統(tǒng)圖和開拓系統(tǒng)圖.主井和副井的地質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.設計采用的井下設備安裝時間、完井及巷道完井指標；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備工作，根據(jù)現(xiàn)有的開采技術條件，核實礦山企業(yè)能否在預定期限內達到設計年產量，確保礦井健康、連續(xù)、均衡、穩(wěn)定生產。5.3.2編制采掘進度計劃表所需的基礎資料1、礦山能達到的年產量，及其規(guī)定的投產.達產的時間和投產的規(guī)模；2、礦床的開拓、運輸和礦井的通風系統(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布置6.1概述流的地方；同時還要將產生的污風源源不斷通過排風井排除礦井。6.1.1礦井通風設計的任務保護國家的資源和資產。6.1.2通風系統(tǒng)設計應遵守的規(guī)定風井，只有這樣才能夠保障礦山的安全的供風。（2）主要回風井嚴禁作人行道，排出的污風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立獨立的回風通道。6.2礦山通風形式與系統(tǒng)的選擇6.2.1礦井通風方式按照整個礦山的統(tǒng)一通風與分區(qū)通風系統(tǒng)的進風井和出風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)扇風機在礦井中的工作方式可以將礦井的通風劃分為壓入式.抽出式和混合式通風三種方式。本礦山采用抽出式通風。6.3礦井風量計算礦井風量計算如下：整個礦井總的用風量可按下式進行計算：式中—礦井總風量，；—回采工作面所需的風量，；—備采工作面所需風量，；—掘進工作面所需風量，；-要求采用獨立通風的各個硐室總的所需風量，；—外部漏風系數(shù)；查設計手冊??；—內部漏風系數(shù)；查設計手場冊取。根據(jù)礦井開發(fā)計劃和礦井年產量，估算礦井總風量計算式：Q=AxY 式中Q—礦井的總風量m3/s；A—礦井的年產量，萬噸/年；Y—萬噸耗風量，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）按排除粉塵計算風量a）按產塵量確定排塵風量：查表取Qs=2.0m3/s。b）按照工作面排除礦塵所需風速確定風量：式中s—工人和產塵設備所處于的位置過風斷面積，取；v—作業(yè)面排塵風速查?采礦設計手冊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量式中—巷道型回采工作面風量；—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，供風量應大于等于人均。即：——同時在工作面工作的最多人，取14人。經計算，。根據(jù)以上結果，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，所以回采總需風量為：2、備采工作面風量：備采工作面需要的風量設計為回采工作面需要風量的一半。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。備采總需風量為：3、掘進工作面風量：由于有二個礦塊同時在進行準備工作，每個礦塊有一個掘進工作面，所以，共有兩個掘進工作面，每個掘進工作面風量取2.3m3/s。4、硐室風量：查設計手冊取得：變電硐室風量?。?.3m3/s，井下水倉和水泵房硐室風量同類似礦山得：2m3/s，電機車庫風量?。?.3m3/s，機修硐室?。?.8m3/s，炸藥庫取：1.5m3/s。硐室總風量為：5、其它地方需風量：取它地方取。則礦井總風量：全礦總風量確定后，根據(jù)各作業(yè)場所所需的實際風量進行分配，然后用分配的風量對各風點風速進行校核，滿足風速要求。風量分布如下。表風量分配表用風點回采工作面?zhèn)洳晒ぷ髅婢蜻M工作面各個硐室其他風量8.08684.04346.34812.282.076.4全礦井通風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；—巷道的通風摩擦阻力系數(shù)，；—巷道長度，；—巷道的通過風量，；—巷道的通風斷面，，—巷道通風斷面的周邊長度，；—全礦井的總局部阻力礦井總阻力公式： 礦井總的局部風壓按照總風壓來估算：所以深部通風的總風壓：可知風壓的控制范圍為174～387Pa。6.5礦井等積孔的計算經過計算，得出礦井總風壓為。在確定礦井通風難易程度時，可以用礦井通風累積孔來衡量礦井通風難易程度。其計算公式為：式中—等積孔，；—礦井總風阻，為0.4604；中小礦井，認為當，A=1～2，礦井通風難易程度屬于中等；，，時通風容易，根據(jù)本礦井等積孔面積，該礦井通風難易程度為中等。6.6通風設備的選擇6.6.1風機選型參數(shù)計算1、風機的計算風量式中—風機的計算風量，；—礦井所需風量，；—礦井的通風裝置的漏風系數(shù)，取1.15；6.6.2風機的計算風壓式中Hj—風機的計算風壓，Pa；H—礦井通風阻力，Pa；h—所選通風裝置的阻力，Pa，取150Pa；Hd—擴散器的動力損失，Pa；hc—消聲器阻力，Pa，取50Pa；Hz—自然風壓，Pa；自然風壓很小所以忽略不計；淺部通風時期：；深部通風時期：6.6.3風機工作網路的計算風阻淺部通風時期：深部通風時期：6.6.4風機和電動機選擇1、根據(jù)風量、風壓、風阻選擇主通風機：要求：為了保證所選的通風風機工況點在穩(wěn)定區(qū)間內運行，通風的風機實際工作風壓一定不準超過最高通風風壓的90%，此外通風機的運轉效率不可以少于60%。K40-6-No.15型扇風機主要的技術參數(shù)風壓范圍（Pa）風量（m3/s）功率（KW）最高效率%173~79819.4～42.33784在此基礎上，選用k40-6-15號風機，安裝在回風井井口。一共有三個風扇。兩個風扇工作，一個備用。2、電機與風機一體化單元選用Y180-2電機，電機參數(shù)如下：Y180L-2-型號電動機參數(shù)型號產品類型極數(shù)額定功率額定電壓額定轉速產品認證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1、掘進工作面通風方式：陳四窯子鐵礦下無有害氣體涌出，由于礦井采用回采通風，該通風方式風量小于強制通風，由外界吹來的新風沿各巷道進入各工作面，巷道內空氣較新鮮，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，掘進工作面通風選擇了常用的抽出通風方式。2、掘進工作面選用局部風機：礦井采用軸流風機。這種局部通風機的優(yōu)點是體積小，效率高。在實際生產中，根據(jù)經驗來選擇局部扇風機。參照類似礦山經驗，本次設計風管為直徑400mm圓形剛性通風管，局部風機選用jbt-52。共有三臺風機，兩用一備，每個掘進頭一臺。主要技術參數(shù)如下：BT-52型局部扇風機主要技術參數(shù)表全壓Pa風量m3/s功率KW質量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。7.2提升設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——罐籠的轉滿系數(shù)，取0.75；K1——比例系數(shù)，根據(jù)《采礦設計手冊》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單繩鋼絲繩每米質量式中～鋼絲繩每米質量，～鋼絲繩終端懸掛質量，；～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～罐籠質量，；～礦車質量，；～有效裝載量，；～提升高度，；～井架高度；經計算得：鋼絲繩每米要求的質量為Ps=4.64kg/m.根據(jù)《采礦設計手冊》，常用提升鋼絲繩規(guī)格，選擇標準鋼絲繩規(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，選取標準的滾筒的直徑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，?。弧V井深度，；～實驗長度，??；～卷筒直徑，；～鋼繩直徑，；鋼絲繩技術規(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的值來選擇標準提升機，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電動機轉速轉份720，580，480機器總重量噸53.1旋轉部分的變位重量噸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質量kg720碰頭緩沖方式軸承緩沖方式滾動軸承型號標準或設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，取；～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)??；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)的車場調車時的等待的時間，23min；式中～加權平均運輸距離，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?.2礦區(qū)水文地質工作的主要任務礦區(qū)水文地質地質工作的主要任務是：（2）位于地熱異常區(qū)的礦山，應注意地下熱的防治、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施，分別用排水設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，用排水設備排至上階段所修筑的的水倉中，然后通過主要的排水設施直接排到地面。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)段內都有自己的排水設施，區(qū)段內的通過各個區(qū)段的排水設施直接的排到地表，彼此之間互不干擾。8.3.2排水設備數(shù)量的確定原則在水文地質條件復雜、涌水量大的礦井，應適當增加泵房，并考慮增設臨時排水設備的可能性。8.3.3選擇水泵1.按正常涌水量計算排水設備的排水能力根據(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 計算算排水設備所需要的揚程距離：根據(jù)公式：H'=kHp 式中：H，—排水設備所所需要的揚程，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；為排水管中的經濟流速，取2.5m/s；根據(jù)計算得出直徑，選擇標準的dp‘=250mm，壁厚為8mm，理論質量為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，選擇標準管徑ds=280mm。4、吸水管中水流速度