某石膏矿采矿方法设计采矿工程成教毕业论文.doc

毕业设计（论文）题 目：平邑宝元石膏矿采矿方法设计 摘要本次毕业设计是依据山东理工大学资源与环境工程学院矿物资源专业毕业设计任务书，对平邑宝元石膏矿的采矿方法进行设计。设计主要是对第三层厚大矿体进行的，设计生产能力为15万吨/年。通过实地参观实习，对该矿的地质资料、经济技术条件、开采现状有了一定的了解,开采深度+80-100米，倾角1040，矿层平均厚度12.93米，设计生产能力15万吨/年，即455t/d。设计采用斜井开拓系统，机械抽出式通风，进风井和出风井采用中央式布置,并采用折返式井底车场。本次设计的内容主要包括总论、矿山地质、矿床开拓、采矿方法、通风设计及环境保护、矿山机械设备总图运输、经济概算。本次我整体设计的重点就开拓系统专题进行设计。关键词：开拓系统，井底车场 ，采矿方法， 矿井通风 ，房柱式崩落法AbstractThis graduation project is rests on the project-description of the Shandong University of Technology and resources and the environment engineering college mineral resources specialized graduation project, to the opencast method Baoyuan District of Pingyi mining gypsum. The design mainly is carried on the third floor thick and big mineral body.The designing production ability is 150,000 tons per year.Through visits on the spot inspects the practice, to this ore geological data, the economical engineering factor, the mining present situation had the certain understanding. the thickness of average level of industry ore body is 12.93m, an average inclination of ore body:1040, the design.Design the production ability 455t/ d. Mining area open-up system adopts the inclined to jointly open up， machinery type person who take out ventilate way is it ventilate to go on , downcast and produce ventilating shaft adopt cental border ventilation,adopt the returning type parking lot of bottom hole in the parking lot of bottom hole. A contents for design mainly includes the general introduction, mineral country quality and mine for minerals, mineral machine, environmental protection, the mineral mountain safety and invests ten parts of budget estimation.In this overall design key carries on the develop system design on the well lane project topic. Keyword: development system, shaft bottom, mining method, mine ventilation, room-and- pillar caving method.目录摘要- 1 -第一章 总论- 6 -1.1概述- 6 -1.1.1矿区的交通位置- 6 -1.1.2矿区的行政隶属关系- 6 -1.1.3交通概况- 6 -1.1.4矿区及工农业生产概况- 7 -1.1.5矿区地层- 8 -1.1.6构造- 9 -1.1.7矿床特征- 9 -1.1.8矿石质量- 11 -1.1.9矿石类型及特征- 12 -1.1.10矿体岩石及夹石- 12 -1.2矿山开采建设现状- 12 -1.2.1企业建设发展过程- 12 -1.2.2矿山现用的开拓系统、采矿方法及充填系统- 12 -1.3设计依据- 12 -1.4主要设计方案- 13 -1.4.1开拓方案的初选- 13 -1.4.2采矿方法的初选- 14 -1.4.3通风系统初选- 14 -1.4.4矿山机械- 15 -1.5主要技术经济指标- 15 -1.5.1经济指标- 15 -1.5.2生产能力- 15 -1.5.3服务年限- 16 -1.5.4经济效果- 16 -1.6存在的问题和建议- 16 -第二章 技术经济- 18 -2.1综合技术经济指标- 18 -2.2企业组织及劳动定员- 18 -2.3投资及资金筹措- 19 -2.4生产成本- 19 -2.5销售收入与利润- 19 -第三章 矿山地质- 20 -3.1矿区地质- 20 -3.2矿层地质- 20 -3.3开采技术条件及水温地质条件- 20 -3.3.1开采技术条件- 20 -3.3.2水文地质条件- 21 -3.4矿区储量- 22 -第四章 采矿方法244.1开采范围及开采技术条件244.1.1矿山开采现状244.1.2设计开采范围244.1.3开采方式选择244.1.4回采顺序244.1.5中段高度244.1.6简述开采技术条件254.2采矿方法的选择254.2.1采矿方法初选254.2.2综合技术经济比较274.3采准工作274.4切割工程294.5切割上山的施工方法294.6脉内平巷的布置304.7掏槽方式304.7.1爆破参数确定304.7.2爆破说明书：314.8采准切割工程量334.9回采工作344.9.1矿房的回采方式344.9.2采场的爆破工作344.10二次破碎364.11出矿364.12采场顶板管理364.12.1采空区处理的必要性及处理方法概述364.12.2管理安全措施374.13回采工作计算374.14采场通风384.14.1按排尘风量确定回采工作面所需风量384.14.2按排尘风速计算回采工作面所需风量；384.15采场充填404.16矿柱回采404.17采矿方法技术经济指标计算404.18矿石损失与贫化414.19采区的主要技术指标汇总414.20 劳动定员43第五章 矿山开拓系统455.1矿山工作制度，年产量及服务年限455.1.1矿山工作制度455.1.2矿山年生产能力及服务年限455.1.3矿山建设投产标准及储备产量455.1.4采矿基建工程量455.2矿山能力验证455.3井田划分465.4开拓方案选择472、方案初选485.5阶段高度确定485.6主井位置确定495.6.1副竖井495.7主要开拓巷道位置的确定505.8提升运输、通风排水系统线路的设计505.9阶段运输巷道的布置515.10巷道断面525.11确定巷道掘进断面尺寸535.12井底车场：535.13阶段运输巷道56第六章 矿井通风646.1通风方式和通风系统的选择646.2通风系统的确定666.3风量计算676.4通风阻力计算686.5矿井通风设备的选型计算696.6矿井通风系统696.6.1矿井初期通风系统为：696.6.2矿井后期通风系统为：706.6.3局部通风70第七章 矿山机械717.1井下运输设备的计算选型717.1.1主提升斜井绞车验算717.1.2矿车类型及数量747.1.3电机车型号及台数的确定747.2斜井提升747.3矿山排水757.3.1排水系统757.3.2设备选型75第八章 总图运输788.1区域概况788.1.1矿区地理位置788.1.2地形特征及气候788.1.3矿山现状788.2总平面的布置788.2.1主斜井位置的确定798.2.2其他辅助设施位置的确定798.3内外部运输808.3.1内部运输808.3.2外部运输80第九章 劳动安全与工业卫生安全819.1设计依据819.2工程概况819.3矿区地址安全因素分析829.4矿床开拓的安全措施829.4.1安全出口的安防措施829.4.2地表防塌陷的安防措施829.5 矿山开采的安全措施839.5.1 顶板安全管理措施839.5.2 爆破安全措施849.5.3 通风系统的安全措施849.6矿井提升及电气系统安全措施859.7安全管理措施859.8工业卫生85参考文献87致谢88第一章总论1.1概述1.1.1矿区的交通位置矿区位于平邑县柏林镇贾庄村东北侧，位于平邑县城东15Km，北西据柏林约6Km，为柏林矿段南东段，行政区划属柏林镇管辖。矿区东临平邑星通石膏矿，西部为贾庄河，南部和北部均为农田。矿区地理坐标为：东经：1174810 1174834北纬：352858 352923矿区面积：0.219K。采矿区由6个拐点坐标控制，坐标是：序号XY1392853220573120239288352057345233929303205729864392892320572850539287412057305963928662205729911.1.2矿区的行政隶属关系平邑宝元石膏矿为乡镇集体企业，行政区划归柏林镇管辖。1.1.3交通概况矿区南西距327国道约6Km，距兖石铁路温水站7Km，南距日东高速公路6.6Km，距董泗公路1.6Km，矿区附近各乡镇之间有公路相通，乡村之间有公路相连，交通比较方便。交通位置图如下：图1-1矿区交通位置图1.1.4矿区及工农业生产概况矿区地处蒙山南侧，平邑盆地南东段，属低缓丘陵地形，总地势北高南低，地面标高变化于145-170m之间，相对高差25m。自然环境属北温带大陆气候区，冬季干燥，夏季炎热多雨，温差较大，四季分明，平均降水量804mm，雨量多集中于7-9月份，占全年降雨量的80%，区内无大的地表水体，只在矿段以西有一条近南北向贾庄小河，平水期水位标高148m，历年洪峰水位远近与矿区地势。矿区位于地震多发区，本区地震烈度在6左右。区内经济以农业及采矿为主，目前矿区内个石膏矿产销两旺，已成为当地经济发展的支柱产业。交通电力条件完善，劳动力资源充沛。1.1.5矿区地层（1）地层划分矿区内地层较简单，同整个平邑盆地所处各矿区地层一样，主要为第四系前组洪冲积层及第三系官庄群卞桥组沉积层。第四系分布全区，下第三系官庄群卞桥组地层完全被第四系地层覆盖。现将矿区地层游戏到老叙述如下：、 第四系山前组（QS）为一套洪冲积、残坡积层。主要岩性为粘土层、含砾或碎石粘土层，厚度1-5m不等。、 下第三系官庄群卞桥组（E2gB2）矿区内所揭露基岩均属官庄群卞桥组地层，按岩性组合特点大致可分为岩性段，上、中段间以比较稳定的紫红色砂岩为界，各界限均呈过度关系并呈整合接触。a、 上段：上中部为紫红、灰绿色等泥质砂岩、砂泥岩、泥灰岩、白云质灰岩、泥灰岩等互层产出，上部以灰岩为主，下部以泥岩为主，本段地层厚度在区内50-135m，南薄北厚。地层走向280-320，倾向东北，倾角20-25不等。其间夹薄层泥灰岩及粉细砂岩透镜体，透镜体厚度一般为0.5m左右。岩层偶见瓣腮类，腕足类生物化石碎屑，底部泥岩中多见星点状是高矿化现象。该段地层未见顶b、 中段：全段为紫褐色、灰色、灰黑色泥岩与含膏泥岩、泥膏、石膏岩及线状纤维石膏互层产出，局部夹薄层粉砂岩及泥灰岩透镜体，岩层层理明显，界限清晰。本段岩层内含有1m厚的石膏矿层3-8层，其中单层最大厚度在19.00m。工业矿层主要赋存于本段中下部，本段揭露地层厚度在55m左右。c、 下段：紫红色、灰红色泥岩、砂质泥岩及灰泥岩互层产出，局部见矿化现象。本段岩层未见低，周边矿区工程控制量最大厚度60m左右。（2）岩石特性矿区岩石种类较多，距岩石样品鉴定结果野外岩心观察，主要岩石类型为粘土、泥岩、砂岩及泥灰岩四种，各主要岩类特征如下：、 粘土：黄褐色、灰褐色，以灰褐色为主，泥质结构，物质成分基本同泥岩。粘土湿，呈可-硬塑状态，可塑性、吸水性及烧结性较好，构成第四系冲积层主体岩性。、 泥岩：灰褐色、灰黑色为主的杂色泥岩，只有颜色上的区别，含铁质多者略呈紫褐色，含有机质多者略呈灰黑色，岩石呈泥质结构、粉砂质结构，层理不明显，呈块状。岩石组成以泥质为主，含少量的钙质、砂质及生物碎屑。含少量砂质称砂质泥岩；含少量膏质称含膏泥质等。泥质为矿段的主要岩石类型。、 砂岩：灰黑色、紫褐色为主，中细砂纸结构，层状结构，层理有水平、斜坡状。矿物成分以石英、长石为主，含岩屑，泥质胶结。、 泥灰岩：灰色、灰褐色，隐晶质、泥质结构，层状构造，主要由泥晶方解石泥质矿物组成。岩石滴稀盐酸起泡较明显。1.1.6构造矿区内岩矿层均呈单斜层状产出，断裂构造较发育。（1） 地层构造据区内工程资料和相近矿段钻探资料表明，矿区内地层呈向北东倾斜的单斜构造，倾向10-50，倾角15-40不等，一般多为20-25。（2） 断裂构造根据矿区和邻区探采资料分析，矿区附近规模不大的断层较发育，均成为矿后断裂，对矿层具有不同程度地破坏作用。 北西向断裂该组断裂见于矿区南半部开采区ZK4钻孔附近，走向北西，与矿层走向近似，倾向南西，倾角45-60，落差5m左右，切割断层。由于受北西向断层影响，矿层产状不别较大，致使开采难度加稳定，出现波状弯曲，倾角变化较大，近距离矿底标高差大。 北东向断裂该组断裂分布于矿区西部边缘，为矿区西界自然分界线，走向北东20，倾角北西，倾角80左右，显示压扭性质，水平错距150m左右，断层两侧地层较破碎，水温地质条件复杂，对矿床开采影响较大。 岩浆岩矿区内第四系下伏地层为第三系官庄组，目前钻孔及探采坑道中尚未发现岩浆岩分布。1.1.7矿床特征1.1.7.1矿层特征（1）、矿层划分矿层呈厚层状、薄层状或透镜体状与下第三系官庄群卞桥组的泥岩、含膏泥岩互层缓倾斜产出，总体产状：倾向10-50，倾角15-40。矿区内矿层在走向、倾向上柱状对比表明，8号、6号、3号三个矿层（特别是8号矿层）在产状、矿石类型及空间位置上同层变化十分自然，厚度变化在1-19m之内的自然层，延伸较稳定。其他矿层变化极不稳定，厚度小，质量较差。本区及周边矿区以第三层（8号矿层）质量好、延伸稳定，是开采的主要矿层，第二矿层（6号矿层）及第一矿层（3号矿层）或因夹层较多、或厚度不大、矿石质量差等因素当前技术条件下无法开采利用。（2）矿层分布特征第三层（8号）：为本矿区主要可采矿层，厚度较大，延伸稳定，质量较好，由4个钻孔控制，厚度变化与7.0-19.0m之间，矿层平均厚度12.93m，矿层厚度变化系数93%，品位变化与48.07%-94.36%之间，平均品位73.95%，品位变化系数62.6%，赋存标高+90m至-130m（矿区范围内），在走向及倾向上均延伸出矿区较远。第二层（6号）：呈厚度中等层状稳定分布，最大厚度6.5m，最小厚度4.4m，平均厚度5.61m，厚度变化系数37%，品位变化与45.01-87.72%之间，平均品位67.40%，品位变化系数是63.40%，该矿层在矿区由4个钻孔控制，区内赋存标高在+130m至-90m之间，走向及倾向上均延伸出矿区较远。第一层（3号）：厚度较小，膏质较差，延伸相对稳定。区内由4个钻孔控制，厚度变化与1-3.6m，平均厚度2.3m，变化系数113%，属厚度变化极不稳定型。品位变化于67.65-80.06%之间，平均品位73.58%，变化系数16.9%，属品位较稳定型，区内赋存标高在+140m至-80m之间，延伸出矿区较远。区内其他矿层厚度较小，延伸不稳定，膏质较差，均呈不稳定似层状或透镜状，无法开采利用，矿区矿层分布及厚度变化特征详见附表1-1.表1-1贾庄石膏矿矿层特征表矿层编号矿层厚度（m）矿层分布矿层层号矿层序号ZK4ZK5ZK6ZK714.60透镜状22.00透镜状第一层33.603.001.601.00层状41.00透镜状51.00透镜状第二层66.404.405.146.50层状71.001.001.00透镜状第三层811.9013.807.0019.00层状1.1.8矿石质量（1）矿石有益化学组分及其变化组成矿石的化学成分为CaO、三项，以此作为评价矿石质量优劣的主要依据，但实际上在各类石膏矿石中呈多或少混有含CaO、的其他矿物所以评价时按影响最小的成分进行计算。从本矿区矿石组分的相互关系及矿物共生组合的规律看，CaO的含量一般为26-30%，属普遍过剩；而、含量相对稳定，、两种成分的变化特征如下：、三氧化硫（）据矿区内样品统计，矿石中含量一般在30-40%，最高为47.6%，最低19.68%（矿石仅达最低工业指标要求），各矿层平均含量在24.35-37.12%，其中主矿层（第三层）平均含量为37.62%，最高46.66%，足底22.3%，变化系数为65%，品位分布不均匀。、 结晶水（）矿石中含量在14.5%左右，最高为18.90%，最低为3.65%，平均含量14.08%，其中第三层主矿层平均含量13.98%，最高17.4%，最低3.65%，变化系数98.85%，在矿床中分布很不均匀。（2）其他化学成分矿石中含有微量的（0.14-5.70%）、（0.15-1.72%）、（0.03-0.85%）、（0.05-1.24%）、（0.5-0.8%）、（1.3-1.9%），它们的存在对矿石质量既无多大影响，亦无综合利用价值。（3） 矿石矿物成分及其含量变化、 矿物成分及其含量矿区内组成矿石的主要成分为二水石膏（），其次为硬石膏（）。在主矿层（第三矿层）索取样品中，二水石膏含量大于55%，样品占总样的81%；硬石膏含量小于5%，占总样的61%。、 矿石品位变化本矿区矿石品位一般在60%以上，平均品位71.78，最高98.43%，最低45.01%，平均变化系数为78%，其中主矿层（第三层）平均品位73.95%，变化系数62.6；第二矿层平均品位67.4%，变化系数63.4%；第一矿层平均品位73.58，品位变化系数16.9%。有关矿石品位变化区间特征详见表1-2：表1-2贾庄石膏矿石品位、品级统计表勘探线号孔号样品个数（矿石）品级、含量区间、样品个数五级膏四级膏三级膏二级膏45-55%55-65%65-75%75-85%85%以上ZK41333331ZK71911134ZK51332413ZK6912514546720129各品级比例（%）1113372217纤维膏品位本矿区纤膏可采层位不稳定，但其存在队提高普膏矿层的矿石品位无疑有着较大的影响。通过对所取样品粉细料及，纤膏品位高达99.48%，最低94.73%，平均98.51%。1.1.9矿石类型及特征本矿区石膏矿石类型，按矿物组成分为石膏、硬石膏两种；按矿物成分、结构构造、有用矿物含量等综合划分其工业类型有普膏（品位55%，有颗粒、纹层状、角砾状普膏三个自然类型）、泥膏（品位45-55%，有颗粒状、纹层状泥膏两个自然类型）、纤膏三种。1.1.10矿体岩石及夹石本矿区围岩及夹石类型与相邻矿段基本一致，主要为杂色泥岩、含膏至膏质泥岩，部分粉砾岩、灰岩等，岩石与矿石在颜色、构造及矿物成分的含量其差异性均较大，肉眼极易鉴定。矿层与围岩界限清楚并且整合接触。1.2矿山开采建设现状1.2.1企业建设发展过程平邑县柏林贾庄石膏矿自1992年开始筹建，1994年初动工建设，年底试产，1995年正式投产，1999年改名为平邑县远大石膏有限公司，并办理了采矿许可证。设计开采规模为年产10万吨矿石，2000年生产规模改为15万吨。2003年7月因矿床开采技术条件逐渐复杂等原因而停产，2005年6月由平邑县宝元石膏有限公司获得采矿权后更名为平邑宝元石膏有限公司贾庄石膏矿并重新办理了采矿许可证（证号3713000510046，有效期限贰年，自2005年12月至2007年12月）。企业目前正在进行恢复开采前的准备工作。1.2.2矿山现用的开拓系统、采矿方法及充填系统平邑宝元石膏矿石地下开采，采用斜井开拓的开拓系统，所用的采矿方法是房柱式采矿法。根据本矿及周边矿区的开采经验，结合本矿具体特征及开采技术条件，选择斜井开拓，可避免触及上不富水层，利用房柱式采矿方法进行开采能依靠所留矿柱有效地支撑采场顶板，保证稳定性，从而控制上覆地层移动及地表下沉，保证生产安全。矿山生产勘探累计投入量：斜井及安全通道累计1180m，竖井80m，平洞约1430m。目前开采最低标高为-12m，动用矿石总量147.42万吨，损失量100.92万吨，回采率31%，损失率69%，资源贫化率15.3%。由于石膏矿山价值低，若用充填系统，成本费用太高，故只可将废石用作充填材料，从而节约花费。1.3设计依据（1）地质勘查资格证书；（2）山东省平邑县远大石膏矿资源储量核实报告评审意见书；（3）平邑宝元石膏矿开采方案设计委托书；（4）平邑宝元石膏矿矿产资源储量评审申报表；（5）中华人民共和国采矿许可证；（6）平邑宝元石膏矿资源储量核实报告；（7）山东省平邑县柏林乡贾庄石膏矿详查地质报告；（8）平邑宝元石膏矿提供的“采掘工程平面图”及现有设备清单；（9）山东理工大学资源与环境工程学院毕业设计任务书；（10）金属、非金属地下矿安全规程；（11）有关矿山安全的法律、法规和技术标准。1.4主要设计方案1.4.1开拓方案的初选根据地表地形条件、矿体产状及有关建筑物等条件，初步可选择穿过矿体的竖井开拓、平硐开拓、斜井开拓以及竖井-斜井联合开拓几种方法。依据矿床赋存特点，地表、地形条件，井巷布置的位置和井巷形式的不同等，开拓方法可按两种情况分类：（1） 按井筒与矿床的相对位置可划分为：下盘开拓、上盘开拓及侧翼开拓。（2） 按井巷形式的不同科划分为：平硐开拓、斜井开拓、竖井开拓、斜坡道开拓及联合开拓。矿床开拓方法大致可分为单一开拓和联合开拓两大类。常见的有平硐开拓、竖井开拓、斜井开拓。平硐开拓是以平硐位主要开拓巷道，是一种最方便、最安全、最经济的开拓方法，但只有在地形有利的情况下才能发挥其优点，即矿床赋存与山岭地区，埋藏在周围平地的地面以上才能使用。竖井开拓法以竖井为主要开拓巷道，它主要用来开采急倾斜矿体（一般倾角大于45）和埋藏较深的水平和缓倾斜矿体（倾角小于20）。这种方法便于管理，生产能力高，在金属矿山使用较普遍。斜井开拓法以斜井为主要开拓巷道，适用于开采缓倾斜矿体，特别使用于开采矿床埋藏不太深而且矿体倾角为2040的矿床，这种方法的特点是施工简便、中段石门短、基建工程量少、基建期短、见效快，但是斜井生产能力低，因此适用于中小型金属矿山，尤其是小型矿山。通过对上述几种开拓方案的分析得知，斜井开拓和竖井开拓方案都是技术上可行的，但若采用斜井开拓或竖井开拓的单一开拓法都存在明显的不足：（1） 由于本区及周边矿区以第三矿层（8号）质量好、延伸稳定，是开采的主要矿层；第二矿层（6号）及第一矿层（3号）或因夹层较多、厚度不大、矿石质量略差等因素当前技术经济条件下无法开采利用。由于第三层（8号矿体）赋存在+90至-130m，埋藏较深，若用斜井开拓，距离较远，巷道相当长，所用材料、设备及劳动力较多，基本投资费用大。（2） 第三层（8号）矿体倾角一般在20-25，若用竖井开拓，下部石门太长，也要消耗大量材料，增加基础投资。考虑到这两种方案的不足，最总选用竖井-斜井联合开拓的方法。1.4.2采矿方法的初选 平邑宝元石膏矿矿区共有3个矿层，分别是第一层（3号矿体）、第二层（6号矿体）、第三层（8号矿体），其中第三层（8号矿体）是主要开采矿层，赋存在+90至-130m，倾角在15-40，属于微倾斜矿体。其厚度较大、延伸稳定、质量较好、由4个钻孔控制，有毒变化于7.0-19.0矿区岩石种类较多，据岩石样品鉴定结果结合野外岩芯观察，主要岩石类型为粘土、泥岩、砂岩及泥灰岩四种。矿区内地层呈向北东倾斜的单斜构造，倾向10-50，倾角15-40不等，一般多为15-25。绝大多数石膏矿山，虽然矿石坚固性系数低，但韧性大，稳固性好，在顶底板围岩不稳固至中等稳固的条件下，留石膏护顶层以增加顶板的稳固性而采用空场采矿法，其中多数矿山采用房柱式采矿法，少数矿山采用全面采矿法，充填式采矿法因充填成本较高不适于价值较低的普通石膏开采。山东境内各石膏产区当前普遍采用房柱式采矿法。本石膏矿虽矿层顶底板围岩不稳固，但矿层的稳固性好于围岩，因此采矿方法选用浅孔房柱采矿法。采区回采顺序沿倾向向前推进，沿走向由中央向两侧推进。两个采区同时回采，采区6个矿房同时回采，矿房间保持一定的超前距离，以便于通风。矿房内回采采用先形成切割平巷，切顶、形成台阶回采。凿岩选用MSZ-12型煤电钻进行浅孔爆破落矿，落矿完成后及时进行通风除尘，出矿采用LF-708型柴油铲运机出矿。出矿采用LF-708型柴油铲运机出矿。出矿时用铲运机将矿石运至采区运输平巷装入矿车，然后采用ZK7-66/250电机车牵引1.1U型标准矿车运输到上山道绞车下部车场处，经上山道绞车提升至上山道上部运输大巷，再用电机车集中运输到井底车场，由罐笼矿车提升至井口。1.4.3通风系统初选按照全矿统一通风与分区通风的进、回风的相对位置的不同布置形式，可分为中央式（中央并列式、断部并列式和中央分列式）、对角式（对角单翼式与对角双翼式）与中央对角混合式几种形式。根据矿体赋存条件，设计开采范围、开拓、开采方案，矿山管理技术水平以及矿山生产现状等因素，确定本矿井采用中央边界式通风系统。矿山采用中央边界式通风系统，主井进风，风井机械式抽出回风。该系统新鲜风流由斜井进入，经井底车场、主运输平巷，上（下）山到矿房切割平巷，由矿房切割平巷进入矿房，冲洗工作面后再经上（下）山进入总回风巷，最后由回风井经过通风机抽出。在独头巷道等通风困难的地方局部通风采用抽出式通风。1.4.4矿山机械（1） 矿井提升本设计选择斜井提升方案，采用型号为：JT-1.2型提升绞车进行提升。选用电动机，功率132 kW，额定电压380V，转速720r/min。（2）通风机械根据采用的开拓方案，矿井采用中央边界式通风系统。该系统新鲜风流由主斜井进入，经井底车场、主运输平巷，上（下）山到矿房切割平巷，由矿房切割平巷进入矿房，冲洗工作面后再经上（下）山进入总回风巷，最后由回风井放出地表。局部通风选用JK55-2NO.405型局部排风扇。为了节约能源及运行费用，选用风井风机时，满足中前期开采时期的通风条件即可；因此，特选用离心通风机型号为4-72-11No12C型，转速450转/分，风量 1014.410000，配用型号为：J526型电机,功率为7.5KW；随着回采工作的继续进行，工作段需要风量也来也大，这时可根据实际情况，更换通风机。（3）坑内供排水根据矿山所提供的数据及矿井的排水特点，属于小流量高扬程排水，矿井选用100D455水泵三台，流量97，扬程200米，电机功率100千瓦，其中一台运行，一台检修，一台备用。排水管选用1145无缝钢管，矿井设两条排水管，吸水管用DN80焊接钢管1.5主要技术经济指标1.5.1经济指标采矿证许可采矿范围内（0.129、+80m- -100m）地质资源储量仅有887.19万吨，设计储量为第三矿层（8号矿体）的134.35万吨，矿石的回收率是31%，损失率为69%，资源贫化率为15.3%。第三矿层（8号矿体）的地质品位是73.95，品位变化系数为62.6%。1.5.2生产能力根据近3年矿山实际生产状况及矿床开采技术条件，确定本矿生产能力为15万吨/年。1.5.3服务年限核实中矿区可采范围内的的地质储量为887.19万吨，采矿综合回收率按30%计，根据生产能力，服务年限为：887.19万吨30%15万吨/年18年。1.5.4经济效果根据石膏目前销售价格，按每吨矿40元销售计算，销售成本20元/吨，各种税收5元/吨，矿山总利润为：（40-20-5）元/吨15万吨/年3年=675万元。1.6存在的问题和建议（1）矿井初步形成，要进一步进行探矿；（2）注意留保安矿主，一面地面塌陷，对附近村庄的生产生活造成影响；（3）对设计内容根据生产实践进行适当的修改。第二章 技术经济2.1综合技术经济指标表2-1主要技术经济指标序号指标单位数量备注1地质、水文1.1矿段地质储量万吨887.191.2设计可利用地质储量万吨793.231.3押矿及废石地质储量万吨93.961.4矿石平均品位%73.951.5正常涌水量/h501.6最大涌水量/h1252采矿2.1生产规模万吨/年152.2开拓方式斜井开拓2.3采矿方法房柱式采矿法正台阶2.4基建工程量米26902.5矿山服务年限年182.6矿块回收率%312.7矿区综合回收率%35.73电气3.1设备总装机容量Kw3953.2全年电耗Kwh3.3单位电耗Kwh/t4全厂定员人230工人人200管理人员人305采矿有效人数天/年3306厂区占地面积亩7建筑面积平方米40008项目概算总投资万元2.2企业组织及劳动定员设计生产能力为15万吨/年；矿井工作日：330d/a；提升时间：14h/d；全员效率定为：1.6t/工；参照有关规定：矿井劳动人员：230人；生产工人：200人；管理人员：30人。2.3投资及资金筹措根据现有规定，项目包括材料、工资、动力费、管理费等，估算该矿井成本为：普膏15元/t。投资效益分析预备石膏平均销售价格为普膏40元/t；各种销售税金共132万元；其他费用10万元；2.4生产成本年总成本：15万t15元/t=225万元；2.5销售收入与利润年销售收入：15万t40元/t=600万元；年净利润为：600-（225+10+132）=233万元。第三章矿山地质3.1矿区地质矿区位于鲁西隆起区中部的汶泗凹陷带东部，平邑凹陷盆地内，矿区地层：下第三系官庄群卞桥组下段泥岩、砂岩，中段泥岩、含膏泥岩、石膏、纤维石膏互层产出，上段砂质泥质砂岩、泥灰岩、白云质灰岩、泥灰岩互层产出。第四系山前组洪冲积、残破积粘土、含砾粘土。区内地层为单斜构造。产状倾角1050,倾角1540，一般为2025，断裂构造不发育。3.2矿层地质矿层呈单斜后层状、薄层状、透镜状，赋存于下第三系官庄群卞桥组中，与泥岩、含膏泥岩互层产出，产状：倾向1050，倾角1540，含矿层8层，主矿层3层，由上往下分别为一、二、三矿层，其中三矿层位最厚，为主采膏层。三层矿基本情况为：一矿层厚13.6m，平均2.3m，厚度变化系数113%；二矿层厚4.46.5m，平均厚度5.61m，厚度变化系数为37%；三矿层7m19m，平均厚度12.93m，厚度变化系数为93%。矿层埋深75m320m，采矿许可证范围内三层矿分布范围（垂向）标高为-100m80m。矿石按矿物成分分为石膏、硬石膏两种类型。矿区石膏+硬石膏品位45.0198.43%，平均品位68.37%，品位变化系数78%，主矿层（三矿层）平均品位76.24%，品位变化系数61%，纤维状石膏品位94.7%99.48%，平均98.1%。矿物成分主要为二水石膏（），其次为硬石膏（），三矿层中，二水石膏含量55%，硬石膏含量5%。矿层围岩为含膏泥岩、膏质泥岩、泥岩及粉砂岩、灰岩等，矿层中无夹石。3.3开采技术条件及水温地质条件3.3.1开采技术条件矿区地形平坦，第四系覆盖厚度15m，岩性主要为粘土、砂质粘土。粘土层分布普遍，厚度较稳定，一般呈可硬塑状态，结构紧密。矿体围岩主要由泥岩、钙质泥岩、砂质泥岩及泥膏组成。夹薄层砂岩及透镜状泥质灰岩。各种泥岩呈稳定层状分布，走向北西南东，倾角1525左右，泥岩风化程度一般在5060m，风化裂隙发育，岩石较破碎。未风化部分节理裂隙一般不发育，层状、透镜状胶结紧密，节理裂隙不发育，稳固性好。泥质灰岩以层状、透镜状分布，结构紧密，未见岩溶现象，节理裂隙不发育，稳固性好。矿体呈层状，缓倾斜，沿走向及倾向延伸较稳定，深埋地下，未受风化，节理不发育，稳固性好。本矿段与周围矿段特征一致，围岩工程地质条件为较复杂型，矿层工程地址条件较好。矿石：平均体重：2.43t/；松散系数：K=2.17；自然安息角：39；抗压强度：45.47Mpa；抗剪强度：2.39Mpa；围岩：抗压强度：21.67Mpa；抗剪强度：1.57Mpa；3.3.2水文地质条件矿区位于平邑盆地北缘，属鲁中南低丘陵水文区中的山前丘陵地带，南与冲积平原相邻，北接低山丘陵，水文地质条件属于平原与丘陵过度类型。矿区地形起伏较小，切割轻微，地表径流不发育，贾庄小河为矿区附近的主要水体，平水期水位标高148m。矿区地形标高变化与155174m之间，远高于贾庄小河洪峰水位标高。矿区地下水大致可分为一下几类：（1）第四系孔隙水矿区内低洼处分布有厚度不等的冲积、洪冲积、残破积等第四系松散层，岩性以砂土或粘土为主，单井涌水量一般小于100/d，第四系孔隙水富水性较差，对地表具有相对的隔水效果。（2）碎屑类裂隙水位于矿区浅部，含水岩层为粉细砂岩、泥灰岩，单井涌水量一般100/d，富水性差，但在构造、裂隙发育部位单井涌水量可达500/d以上，富水性较强。（3）矿层顶板碳酸盐岩夹碎屑岩类岩溶裂隙水 为矿区内主要含水层，岩性以灰岩、泥质灰岩为主，岩溶较发育，地下水位埋藏深度大于40m，含水层厚度较大，为承压水，单井涌水量一般小于1000/d，富水性较强至中等，为矿带直接充水含水层，可对开采进行威胁。（4）矿层及夹层碎屑岩类岩溶裂隙水 含水层岩性为石膏及采层含膏泥岩、岩溶、裂隙不发育，含水层厚度较小，属承压水，单井涌水量一般100/d，富水性差。（5）底板碳酸盐及夹层碎屑岩岩溶裂隙水 岩性以灰岩、泥质灰岩为主，岩溶不发育，为承压水，单井涌水量一般小于500/d，富水性较强。 矿区富水层多据矿层较远，与矿层均有隔水层相隔，矿层在开采过程中只要没有落差较大的断层存在。巷道不会与其他的富水层贯通而影响开采，矿层水文地质属优良型。 另外，矿区内以及西侧边界断裂破碎带发育，具有一定富水性，影响开采，应保留保安矿柱。 据上述，矿井涌水量因素主要是顶底板岩溶、裂隙微承压水，矿层直接顶板富水性较差。本矿及附近现已开采的矿井正常涌水量为1200/d，预计矿井水文地质条件复杂出最大涌水量可达3000/d。 矿区西侧贾庄小河为季节性河流，枯水期无水，仅能做短期供水。河水质受轻度污染，菌群数400个/L，大肠杆菌150个/L。河水矿化度0.11g/L，、型水。丰水期流量约10万/d。 矿区主要供水水源地位矿层顶板岩溶裂隙水，目前，当地厂矿、居民生活用水和工业用水均取自该水类。该类地下水水量丰富，分布广，矿化度0.25g/L，总硬度3.41mg/L，PH值7.54.其颜色、气味、浑浊度、总硬度及PH值均不超过国家规定标注。 贾庄石膏矿属原生矿床，为层状、厚度稳定。矿层顶板以泥岩或泥膏为主，岩体机构为层状，属完整性至中等完整，遇水易软化、崩解、强度降低，矿岩为不稳固型。矿体裂隙不发育，矿岩松散系数为1.6，硬度为45级，为中等稳固型。矿区富水层据矿层较远，顶底板围岩富水性差，地表水体不发育，矿区地形远高于周边小河洪峰水位，地下水不给主要以大气降水为主，矿区水温地质属优良型。矿床开采技术条件属中等至稍复杂型。3.4矿区储量经过核实，确认矿区采矿范围内保有地质储量651.94万吨，其中第一矿层（332）类型资源量32.03万吨，（333）类26.08万吨；第二矿层（332）类112.46万吨，（333）类100.13万吨；第三矿层（111b）类134.35万吨，（2S22）类52.66万吨，（333）类194.23万吨。储量估算公式：式中：Q-矿石量（t） S-块段投影面积（） M-矿层铅垂厚度（m） d-矿石体重（t/） V-块段体积（）经过本次计算，本次储量核实在第三矿层中共求得资源储量651.94万吨，其中其中第一矿层58.11万吨，第二矿层212.59万吨，第三矿层381.24万吨，进一步细分为：可采（111b）类基础储量134.35万吨，边界经济基础储量（2S22）52.66万吨，控制内蕴经济（332）类资源储量144.49万吨，推断内蕴经济（333）类资源储量320.44万吨，详见资源/储量估算结果汇总如下表：表3-1资源/储量估算汇总表矿层编号资源储量级别矿石体积（）矿石量（万吨）备注第一矿层332131817.632.03控制333107316.626.08推断合计239134.258.11（332）/（332）+（333）=55.1%第二矿层332462797.4112.46控制333412045.3100.13推断合计874842.7212.59（332）/（332）+（333）=52.9%第三矿层111b552884.2134.35可采2S22216706.852.66暂不可利用333799285.5194.23推断合计1568876.5381.24（111b）/总资源储量=35.2%合计111b552884.2134.35可采2S22216706.852.66暂不可利用332594615144.49控制3331318647.4320.44控制总计2682853.4651.94（122b）/总资源储量=20.6%通过对探采资料分析研究和实地调查，进一步了解了矿层形态规模及赋存空间，大致查明矿区内矿床开采技术条件，并按有关规程、规定，详细划定了边界矿柱及保护矿柱等暂不可利用基础储量范围，将第一矿层、第二矿层及第三矿层北侧边缘区段或因厚度不大，或因膏质较差，或因控制程度不够等原因确定为内蕴经济储量。本次核实共求得有651.94万吨资源/储量，其中首期开采利用储量134.35万吨，各类暂不可利用储量517.59万吨（含永久安全矿柱及控制或推断内蕴经济储量）。第四章采矿方法4.1开采范围及开采技术条件4.1.1矿山开采现状本矿现在开采规模为年产量15万吨，开采方式为地下开采，开拓方式为斜井开拓，采矿方法为房柱式。矿山生产勘探累计投入量:斜井及安全通道累计1180m，竖井80m，平硐约1430m（采矿坑道3500m）。目前开采最低标高为-12m，动用矿石量147.42万吨，累计矿石采出量46.5万吨，损失量1