遵化市苏家洼铁矿开拓计划书.doc

遵化市苏家洼铁矿开拓计划书1 综述1.1矿区概貌1.1.1矿区交通位置遵化市苏家洼铁矿位于遵化市城区东北4公里。矿区有简易公路与遵化市城区相通，遵化市铁路公路均很发达，交通方便。1.1.2矿区地质矿区位于中朝准地台、燕山台褶带、马兰峪复背斜、遵化穹褶束的中部。矿区出露的地层主要为第四系地层，深部基岩为太古界迁西群变质岩系。太古界迁西群三屯营组地层：岩性主要为黑云角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩夹磁铁石英岩组成。片麻理总体走向3040，倾向北西，倾角5862，倾角较陡。矿区大部分部位被第四系覆盖，主要为残坡积、冲洪积的砂土、亚砂土、亚粘土及矿石等组成，一般厚度1825米。矿区范围内无破坏矿体的构造通过。矿区范围内无岩浆岩侵入。1.1.3 气候条件矿区属大陆型干旱气候，冬春季节干燥少雨，雨季主要集中在7-8月份。井口标高60米左右，高于当地侵蚀基准面（50米），附近无地表长年性水体，矿坑涌水主要为大气降水、第四系沙土层潜水及裂隙水。通过现开采情况来看，涌水量为50m3/h左右。矿区属大陆型干旱气候，冬春季节干燥少雨，雨季主要集中在7-8月份。井口标高60米左右，高于当地侵蚀基准面（50米），附近无地表长年性水体，矿坑涌水主要为大气降水、第四系沙土层潜水及裂隙水。通过现开采情况来看，涌水量为50m3/h左右。1.2 矿山企业主要产品，国民经济中的地位1.2.1 主要产品矿山企业主要产品为铁矿石，在国民经济中占重要地位，从社会效益来看，该矿山项目的建设充分利用和回收了国家矿产资源，对发展地方采矿事业、增加劳动就业、增加国地两税的收入和推动地方经济发展有着积极作用和意义。1.2.2产品方案矿山产出的矿石主要销往唐山钢铁集团，矿石出售按市场行情，按质论价。1.2.3在国民经济中的地位该矿产出的铁矿石主要供给唐山钢铁集团，有良好的外销渠道，对缓解国家需求紧张的局面是非常有利的，同时也为地方经济的进一步发展起到了促进作用。1.3设计任务1.3.1设计依据（1）河北省地勘局第五地质大队2007年6月提交的遵化市苏家洼铁矿地质普查报告；（2）遵化市苏家洼铁矿动态监测报告。1.3.2设计范围本次毕业设计的设计范围是苏家洼铁矿矿体-104m水平+60m水平。1.4矿山主要生产过程概述1.4.1矿山开拓系统概述由于两个矿体走向长度约190m，倾角为60，属于急倾斜矿体，矿体埋藏深度164米左右，属于埋藏较浅矿体。设计在矿体下盘移动界限以外20m，开掘一主竖井和一个回风井。主井井筒直径5.5m，井深174m（含5米水窝），采用罐笼提升矿石；回风井井筒直径2.5m，井深：126米.内设梯子间，作为安全出口。主井坐标： X；Y；Z；回风井坐标： X；Y；Z。开拓系统见开拓系统纵投影图。1.4.2采矿方法概述河北省遵化市苏家洼铁矿矿石和围岩均很稳定，1号矿体：矿体长度195米，矿体平均厚度30米。矿体走向40左右，倾向北西，平均倾角60。2号矿体：矿体长度189米，矿体平均厚度30米。矿体走向21左右，倾向北西，平均倾角60。根据矿体的开采技术件，以及矿体的规模、形状及产状，设计选用分段凿岩阶段矿房法，该采矿法生产管理简单。1.4.3矿山工作制度矿山工作制度为：年工作日330d，三班，每班8h。1.4.4矿山生产服务年限TQ/A(1-)式中：A年产量25万t/a；T合理服务年限，a；Q地质矿量639.52万t； 矿石回收率85%；矿石贫化率16%T639.5285%/25(1-16%)25.885a1.5开采设计的主要技术经济指标河北省兴隆县鑫兴二矿开采设计主要技术经济指标详见表1-1。表1-1 开采设计主要技术经济指标表指标名称单位数量备注矿石工业储量万t639.52矿石年产量万t/a25矿石成本元/t40矿石回收率%85矿石贫化率%16采出矿石品位%25矿山基建工程量m3矿山基建时间a2 矿山地质2.1矿区自然地理概况2.1.1矿区地理位置遵化市苏家洼铁矿位于遵化市城区东北4公里。矿区有简易公路与遵化市城区相通，遵化市铁路公路均很发达，交通方便。通过现开采情况来看，涌水量为50m3/h左右。2.2矿床地质2.2.1矿区地形特征本区位于燕山台褶带马兰峪复式背斜轴部，出露地层为太古界迁西群古老变质岩，这套地层也是冀东地区铁矿的主要含矿层。地层岩性以浅色麻粒岩为主，少量暗色的斜长角闪岩和磁铁石英岩呈透镜状残留体定向零星分布。其次还有第四系冲洪积、残坡积物。矿区范围内地层呈单斜产出，片麻理走向近南北，倾向西，倾角5580左右。矿区东距罗文峪花岗岩体6km，而本区只见中基性脉岩出露。其岩性有煌斑岩、闪长玢岩等。其规模长几百米，宽2-8米。产状可分二组：（1）走向NW60，倾向NE，倾角70。（2）走向NW10，倾向NE，倾角80。上述脉岩均为成矿后产物，斜切铁矿体。矿区构造以褶皱为主，断裂次之。褶皱形式以同斜紧密倒转背斜为主，挠曲现象非常普遍，褶皱轴呈北5060东，轴面倾向北西，倾角6070。由褶皱作用使铁矿体在背斜轴部厚度变大或沿走向由一层变为二层现象很普遍。2.2.2、矿床地质特征矿床赋存于太古界迁西群马兰峪组黑云斜长角闪片麻岩中，含矿层磁铁石英岩产状与围岩一致或近于平行，矿体呈似层状。矿区内有三个铁矿体。三个矿体相距较远，三个矿体开采互不影响。矿体与围岩界限清楚，沿走向厚度、品位变化基本稳定。三个矿体中以4号铁矿体规模较大，含铁量较高。各矿体地质特征见表。表2-1矿体号分布位置规模产状矿石品位（%）备注长（m）厚（m）走向倾向倾角2冷咀头村北东碌轴峪5003.5-5.2(4.35)NE50NW6530.67开采3冷咀头村石弯西山2303.5-4.5(4.0)NE30NW6528.79开采4冷咀头村东沟石井子72810-14(12.03)NE55NW7039.99开采2.2.3矿石质量矿石自然类型为磁铁石英岩，以块状构造为主，少量片麻状和条带状构造。磁铁矿粗粒，呈斑点状或短条带状集中分布。矿石矿物成分以石英、闪石类和磁铁矿为主，其次为长石、云母类矿物。矿石平均品位:2号矿体TFe30.67%、3号矿体TFe28.79%、4号矿体TFe 39.99%。2.2.4矿石加工技术性能铁矿石矿物成分简单，有用矿物磁铁矿粒度粗，属易选矿石。据调查，原矿磨矿细度-200目达70%左右，即能获得品位65%以上的精矿。2.3水文地质矿区属大陆型干旱气候，冬春季节干燥少雨，雨季主要集中在7-8月份。井口标高60米左右，高于当地侵蚀基准面（50米），附近无地表长年性水体，矿坑涌水主要为大气降水、第四系沙土层潜水及裂隙水。通过现开采情况来看，涌水量为50m3/h。总体矿区水文地质条件中等。2.3.1矿井地下涌水量及计算综合分析矿方提供的近年矿井涌水量资料：涌水量为50m3/h。矿井设计按正常涌水量为60m3/h。2.3.2矿床开采过程中矿井涌水的主要因素矿床开采过程中的矿井涌水主要来源于地表的大气降水。2.4矿石储量、质量及计算2.4.1矿石的工业指标1.平均工业品位矿体平均品位为25%2.4.2矿石工业储量及其远景1.矿石工业储量及其计算本次设计+60m-104m之间矿石可采矿石储量为639.52万t。设计储量计算如下：1号矿体长度189m，2号矿体长度195米，竖直高度均为144m，平均厚度为30m，倾角为60，矿石体重为3.3t/m3故其矿量A(195+189)144303.3sin60632.1万t所以，设计矿量A632万t。2.远景储量根据矿体的埋藏条件和发育条件，推测矿体远景储量不大。3 矿床开拓3.1矿山年产量验证3.1.1开采范围及可采储量本次设计开采范围矿体走向长度:1号2号矿体均约190m，垂直深度为+60m-104m之间的矿体。开采范围内可采矿石矿量为约637万t。3.1.2矿山工作制度及产量不均衡系数采用连续工作制，330d/a，3班/d，8h/班。矿山产量不均衡系数1.1。3.1.3矿山产量验证及服务年限1矿山产量验证1)按技术可行性验证矿山年产量按矿山开采年度下降速验证年产量式中：S矿体水平可采面积，取S11520m2；矿石容重，3.3t/m3；V矿床开采年下降速度，取V20m/a；K矿石回收率，取K85%；矿石的贫化率，取16%；K1矿体倾角修正系数，取K11.0；K2矿体厚度修正系数，取K21.0；E地质影响系数,0.7-1.0，取E0.8。 5可以达到年产25万t的生产能力，符合要求。 按回采工作条件（既可能同时回采的矿块数目）验证矿山年产量 = 式中：N一个中段可布矿块数目；q矿块采场或进路出矿能力；t年工作日；Z副产矿石率； K矿块利用系数。 根据矿山设计基础表3-17，取Z15%并且q150t/d；K0.33；t330d；NnL/l(0.8728)/5012。 万t可以达到年产20万t的生产能力，符合要求。 2)按经济合理服务年限验证矿山产量式中：Q为60m-104m的矿体工业储量，Q639.52万tT经济合理服务年限，T25a；K矿石回收率，取85%；矿石贫化率，取16%。大于25万t，设计符合要求。2确定矿山企业服务年限矿山企业服务年限：按60m-104m的矿量计算式中，A25万t/a；K工业矿石总回收率；K85%；矿石贫化率；16%；Q工业矿床储量， Q639.52万t。所以 式中：矿山正常生产年限； 矿山从投产到达产的时间，取1a； 矿山结尾的时间，取3a； 所以，T25.9-(3+1)=23.9a矿山实际总的存在年限 因此，该矿山的实际存在年限为27.9a。3.2开拓方法3.2.1阶段高度阶段是指主要运输巷道将井田在垂直方向上划分成的矿段，阶段高度是指上下相临的两条运输巷底板之间的垂直距离。根据矿体的倾角、厚度、沿走向长度以及矿岩的力学性质，来确定阶段高度。本次设计根据鑫兴二矿的地质情况，确定设计阶段高度为55m。 3.2.2几种开拓方法的比较1.平硐开拓法：当矿体（或其大部分）赋存在地平面以上时，广泛的采用平硐开拓法。它包括垂直矿体走向下盘平硐开拓法、垂直矿体走向上盘平硐开拓法、沿矿体走向平硐开拓法。 2.斜井开拓法：倾斜或缓倾斜矿体，既矿体的倾角为1520至45之间， 矿体赋存在地平面以下时，矿体埋藏又不深的中小型矿山，地表无过厚的表土层，可采用斜井开拓。按斜井和矿体的相对的相对位置，又可分为：脉内斜井开拓法、下盘斜井开拓法。3.竖井开拓法：当矿体赋存在地平面以下时，矿体倾角45,或15而埋藏在较深的矿体。竖井的生产能力比斜井大，且易于维护，故竖井是金属矿山最广泛采用的开拓方法。包括下盘竖井开拓、上盘竖井开拓、侧翼竖井开拓。4.斜坡道开拓法：当不设其他提升井筒时，连通地表的主要用于运输矿岩并兼作无轨设备出入、通风、材料运输之用。包括螺旋式斜坡道和折返式斜坡道。3.2.3选定开拓方案的简述 1.竖井开拓，就是在岩石移动界线外开拓竖井，在掘阶段石门通达矿脉。根据鑫兴二矿的地质情况，综合考虑，决定采用下盘竖井开拓。岩石移动角根据矿井工程地质条件，采用类比方法确定：上盘岩石移动角65，下盘岩石移动角70，走向岩石移动角75。主井布置在岩石移动界线20m以外，其中心坐标为：X70731，Y60846，Z287。主竖井的净直径D5.5m，开掘至+95m标高，井深174m，其中含井底水窝5m。主竖井主要提升废石和矿石以及升降人员运送设备。在岩石移动界线外20m外设回风井，其中心坐标为： X60688，Y70495，Z230，井筒净直径D2.5m，开掘至+209m标高，井深126米。内设梯子间，作为矿山的又一安全出口。2.本次设计选用下盘竖井开拓方案。其优缺点如下：优点：下盘竖井开拓在矿山开始建设初期由于上部石门较短，故基建工程量较少，基建初期费用较低。从初期投资角度来看有很大的优点。另外，由于开拓竖井布置在下盘岩石移动界线外，不需要留保安矿柱。在安全方面，竖井井筒不容易变形；相比较斜井而言，提升机械不容易发生脱钩、掉钩的事故，竖井承受的地压要比斜井小许多；在提升方面，竖井提升过程中停工事故少且提升速度快，而且提升费用比较低；在施工方面，竖井比较容易实现机械化，因而这种开拓法在国内金属矿中使用最广。缺点：随着矿体向下延伸，石门的长度逐渐加长，尤其当矿体倾角变小时，石门会更长，开拓工程量过大，影响工程效率；并且竖井的施工要求技术管理水平较高。虽然下盘竖井开拓存在着一定的缺点，但是相对于其它开拓的开拓方法来说，下盘竖井开拓更适合本次设计。3.2.4排水系统简述设计采用一段排水方案，在-104m水平设水泵房和水仓。主井内敷设两条排水管，一条工作，一条备用。矿井涌水由水泵房通过排水管排至地表。矿井设计按正常涌水量为60m3/h，设2个水仓，分别为主水仓和副水仓。一般矿井主要水仓总容积，应能容纳68h的正常涌水量，参照类似矿山经验，设计主副水仓总容积为480m3；选取水泵房尺寸如下：9m3/h ，L20m4 中段运输4.1矿床开采顺序矿体延伸方向的回采顺序采用下行式开采，即先采上中段后采下中段，其优点是节省初期投资，缩短基建时间，在开采的过程中可进一步进行探矿工作，生产安全可靠条件好，适应性较广。4.1.2中段回采顺序中段回采顺序为后退式回采。4.1.3矿体的回采顺序为保证井下作业安全，矿山应按设计确定的开采顺序组织生产。矿体垂直方向先采-8m中段，接着采-56m中断，最后采-104m中段；水平方向采用后退式开采。4.2中段运输水平线路设计井下运输采用机车运输，-8m、-56m、-104m中段的矿石通过阶段运输巷、石门、车场运至主井，最后提升至地表。4.2.1布置要求1.按采矿方法、采场结构及采准布置，采场出矿能力，进行阶段布置。2.按运输设备的类型、技术风格、外形尺寸等考虑巷道断面。3.阶段运输量大时，可采用环形巷道布置；阶段矿量小时，可采用沿脉错车道布置形式。布置运输巷时，必须在掌握矿体的界限和上下盘岩体工程地质资料的基础上，尽量避开破碎带。4.运输线路一般按35重车下坡设计。采用单轨运输，本次设计采用上下盘脉外岩脉巷道加穿脉巷道，构成环形布置。因此通过能力大小，多用于厚矿体。4.2.2线路设计根据中段运输能力、运距、矿车类型计算，全矿需ZK7-6/250电机车2台。需用YCC0.7-6矿车12辆。参考类似矿山，中段运输巷选用15kg/m轻轨。1.轨道表4-1轨道构成要素轨型轨枕厚度轨枕长度轨枕间距钢轨长度15kg/m120mm1200mm600mm7000mm2.轨枕选用钢筋混凝土轨枕，稳定性好，使用寿命长，养护维修费省。3.道渣道渣的粒度为2030mm，在水平或倾角小于10的轨道中，轨枕下的厚度不得小于100mm。4.连接杆包括道钉、垫板及鱼尾板。5.弯道的半径 RCSz10110011000mm (V1.5m/s，c取10) 取R12m式中：Sz运输设备的轴距，电机车为1100mm,矿车为600mm。6.轨距加宽 列车运行到拐弯处，由于离心力作用，轨距需加宽，以保证行车安全。 S0.18(1100)2/1200018.15mm式中：S轨距加宽值；R弯道的半径，12m。7.外轨超高列车在弯道上运行时，由于离心力作用，使外轮轮缘向外轨挤压。这种现象轻则加巨轮缘与钢轨的摩擦，增加运行阻力；重则使车辆倾覆。为了消除离心力的影响，要把外轨抬高，使离心力与矿车重力的合力与抬高后的轨面垂直。使车辆不首离心力的影响，和直线轨道运行一样。计算公式为：hoSgV2/(gR)式中：ho外轨超高值；Sg轨距，600mm；V设备运行速度，2m/s； g重力加速度，9.8m/s；R-弯道的半径，12m； ho60022/（9.812）20mm，取20mm。 外轨抬高段长度为：X(100300)h式中：X外轨抬高段长度，mm；h外轨抬高值，取20mm；X150203000mm=3m。8.巷道加宽在弯道处，不仅轨距要加宽，巷道也要加宽，因为，车辆在弯道上行驶时，车箱向外支出的距离，比在直线上的要大些。如不加宽，车辆与巷道之间的间隙就会减小，有碰人的危险。巷道外侧加宽为：1(L2-Sz2)/8R(45002-11002)/(812000)198mm巷道内侧加宽为：2Sz2/8R11002/(812000)12.6mm。又因为对曲线段巷道的净宽，在一般情况下，其外侧和内侧应分别加宽200mm和100mm。所以，取1200mm，2100mm。4.2.3阶段运输水平矿石、废石和材料的运输1矿石的运输：崩落的矿石，由平底结构，铲运机装矿，经装矿巷道由阶段运输巷直接运至主井，由罐笼提升至地表。2废石的运输：废石量较小，由电机车矿车主井，运至地面。3材料的运输：由电机车沿中段运输水平运至各处。5 矿山基建工程5.1主井5.1.1井筒断面形状的选择主井井筒断面形状有圆形和矩形两种，考虑到圆形断面井筒具有承受地压性能好、通风阻力小、服务年限长、维护费用底以及便于施工等优点，本次设计主井选用圆形断面。5.1.2断面规格尺寸的确定1.确定井筒断面的布置形式该井的最大提升高度为188m，矿山年产矿石量为20万t，提升容器选用3单层罐笼，井筒内布置梯子间。设计选用木罐道、钢性罐道梁（工字钢）及梯子梁（槽钢）。参考矿山设计手册井巷工程卷等教材，断面布置如图51所示。2.初选罐道、罐道梁及梯子梁的型号根据井筒的布置形式及提升容器，并参考类似矿山的经验，初选：主罐道：木罐道（bh180160mm）； 主罐道梁：I22a型（bh110220mm）；次罐道梁：I22a型（bh110210mm）；次罐道：木罐道（bh120110mm）；梯子梁：14b型（bh60140mm）。3.确定各提升间和梯子间的断面尺寸1）罐道梁间水平中心间距：L1m0+2(h-s)+1/2(b1+b2)式中：L1两相邻主罐道梁水平中心距离，mm； m0提升容器要求的罐道之间的水平净间距，由罐笼型号确定，mm； h罐道高度，mm； s连接处木罐道卡入钢罐梁的深度，取10mm； b1、b2罐道梁的宽度，mm。故L11390+2（160-10）+0.5（110+110）1800mm。L2m0+2(h-s)+1/2(b1+b3)式中：L2两相邻平衡锤罐道梁水平中心距离，mm； m0提升容器要求的罐道之间的水平净间距，由平衡锤型号确定，mm； h罐道高度，mm； s连接处木罐道卡入钢罐梁的深度，取10mm； b1、b3次罐道梁的宽度，mm。所以，L11040+2（110-10）+0.5（110+110）1370mm2）梯子间尺寸计算根据公式M1200+m+b3/2；及SH-d式中：M梯子间短边梁中心线与井壁的交点至梯子主梁中心线间距，mm； m梯子间安全隔栏的厚度，取100mm； b3梯子主梁或罐道梁的宽度，mm； H梯子间的两外边次梁中心线间距，即梯子间长度，取1400mm； S梯子间短边次梁中心线至井筒中心线的距离，mm； d梯子间另一侧短边次梁中心线至井筒中心线的距离，不小于300mm。所以，M1200+m+b/21200+100+110/21355mm；SH-d1400-4001000mm。5.1.3井筒断面的确定经绘图量取井筒直径近似为3965mm，直径按500mm模数进级，确定主井井筒断面直径为4.0m。详见主井断面图。（1）支护厚度选用参照井巷工程表10-4，选取井筒支护厚度为300mm。故井筒的掘进直径为4.6m。（1）管缆布置按照管缆布置的原则，结合该井条件，管缆布置见井筒断面图。（3）工程量及材料消耗井筒净断面积：S净D/412.56m井筒掘进断面积：S掘D/416.6 m每米井筒混凝土量：V壁（S掘-S净）1（16.6-12.56）14.04 m罐道梁长度按下式计算： 式中：R井筒净直径； C每根罐道梁至井筒中心线的距离。故 =8m=7.6m在保证罐道梁埋入井壁的长度须合乎要求的前提下，取长度10的整数倍，则各罐道梁长度分别为：L18000mm；L27600mm；5.1.4风速验证根据风速验证公式：式中：Q通过井筒的风量，m3/s，Q67.6m3/s，（根据8.2.1全矿总风量计算）； S1减去井筒装备和其他设备尺寸后井筒净断面积，m2，由井筒断面积估算，S10.85S0.853.142210.676m2； V允按规程要求井筒允许通过的最高风速，m/s，根据井巷工程取V允8m/s。所以，V=m/s =8 m/s。风速验算符合要求。图5-1主井断面图5.1.5支护形式参照井巷工程表10-4，选取井筒采用混凝土支护，支护厚度为300mm。井壁采用混凝土支护，具有较高的抗压强度。施工方便，可根据工程需要配置高标号的、不同强度的、不同容重的、不同性质的混凝土，具有较高的耐久性，并且是一种较好的耐火材料，混凝土对外界的破坏作用及侵蚀有较强的抵抗能力，不需要经常维护修理，减少了工作量及材料消耗。此外，除水泥外，砂石的价格低廉，可以就地取材。5.2风井井筒直径为2.5m，采用喷射混凝土支护，支护厚度为200mm，内设梯子间。图5-2风井断面图5.3 石门及运输平巷5.3.1 巷道断面形式本矿运输巷道断面主要有两种形式，即双轨运输巷道和单轨运输巷道。双轨运输巷道主要用于各水平井底车场，单轨运输巷道主要用于各水平沿脉运输巷中。运输巷均采用下盘脉内布置。本矿矿岩稳固，选用foB/3三心拱断面。采用喷射混凝土支护，对于围岩不稳定的局部巷道采用锚喷支护。5.3.2 单轨巷道断面计算1确定巷道净宽度本设计选用的电机车尺寸为ZK7-6/250,尺寸为450010601550，矿车为YCC1.2(6),尺寸为140010501200，则运输设备最大宽度为A11060mm，最大高度为h1550mm。参考井巷工程表1-3，取非人行道一侧安全间隙b左300mm，人行道宽度为b右800mm。则a1A1/2+b左830mm，c1A1/2+b右1330mm。故巷道净宽度Ba1+c183013302160mm，取50的整数倍B=2200。2道床的参数选用15kg/m的钢轨。由表1-3-9查得，底板运输水平与轨面的水平间距hc320mm，底板至道渣面的高度hb180mm。3 拱高fo及其它参数拱高foB/32200/3733mm；大圆弧半径R0.69222001522mm；小圆弧半径r0.2622200576mm。4 巷道墙高h3按下列三种情况计算（1）按架线电机车导电弓子要求确定h3，即导电弓子进入大圆弧断面内，按下式计算：式中：h4自轨道面起电机车架线高度，取h42000mm； n导电弓子距拱壁安全距离，取n300mm； K导电弓子宽度之半，取K400mm； b1轨道中心线与巷道中心线间距，b1a1270mm。故（2）按管道架设要求确定h3 式中：h5渣面至管子底高度，取h51800mm； h7管子悬吊件总高度，取h7900mm； m导电弓子距管子间距，取m300mm； D压气管法兰盘直径，取D335mm。故（3）按人行高度要求确定h3 式中：j距巷道壁j处的巷道有效高应不小于1800mm，j100mm，取j200mm。故按以上三个数据中最大值2308mm，按10mm的整数倍，取h32310mm。5巷道净高Hofo+h3-hb733+2310-1802863mm6风速验证风量Q27.7m3/s，参考采矿设计手册3表1-3-23，可得过风断面So(0.26Bh3hb)B（0.262.35+2.270.18）2.356.35m2由井巷工程表3-4查得V允6m/sV4.4m/sV允，满足通风要求。7选择支架参数由井巷工程表5-7查得，混凝土支护厚度T200mm。8水沟参数本矿为小型矿山，涌水量小于100m3/h。参阅采矿设计手册井巷工程卷，选用型水沟。断面参数：上宽为310mm，下宽为280mm，深200mm。净断面积为0.06m2，掘进断面积0.15m2，每米水沟砌0.12m2，坡度3，水沟一侧墙基深500mm，另一侧250mm。9巷道断面尺寸从轨面算起电机车（矿车）的高度：h1550mm；从轨面算起巷道墙高：h1h3-hc2310-3201990mm；从道渣面算起巷道墙高：h2h3-hb2310-1802130mm；巷道净高度：Hofoh3-hb733+2310-1802863mm；圆弧拱矢高：foB/32200/3733mm；巷道掘进高度：Hh3+fo+T2310+733+2003243mm；巷道净宽：Ba1c12200mm；巷道掘进宽度：B1B+2T2200+22002600mm；巷道净断面积：S净(0.263Bh3-hb)B5.94m2；拱部面积：S拱do(BT)1.330.2（2.20.2）1.330.64m2；边墙面积（整体式）：S墙2h3T22.310.20.924m2；基础面积：S基（0.25+0.5）0.20.15m2；S沟0.15m2 S渣0.35m2；掘进断面积：S掘S净S拱S墙S基S沟S渣8.154m2；巷道净周长：P2.33B+2h22.332200+221309386mm9.39m。10管缆布置压风管和供水管布置在人行道一侧，采用管缆托架架设，托架上部设压风管，下部悬挂供水管。三条通讯照明电缆设于人行道一侧，两条动力电缆设于非人行道一侧。11每掘进工程量及材料消耗量每米巷道掘进工程量：VS掘18.154m3每米巷道砌拱混凝土量：V1S拱10.64m3每米巷道砌拱墙混凝土量：V2S墙10.924m3每米巷道基础混凝土量：V3S基10.15m3每米巷道水沟混凝土量：V4S沟10.15m3每米巷道需混凝土量：VV1+V2+V3+V41.86m3每米巷道粉刷面积：S粉 （1.33B2h2）1（1.332.222.13）17.186m2断面积（m2）断面尺寸（mm）支护厚度（mm）每米巷道需混凝土量（m3）净掘净宽净高掘宽掘高墙拱5.948.15422002873260032432002001.86表5-1 单轨巷道参数图5-3 单轨运输巷道断面图5.3.3 双轨巷道断面计算1确定净宽度运输设备最大宽度为A11060mm，最大高度为h1550mm。参考井巷工程表1-3，取非人行道一侧安全间隙b左300mm，人行道宽度b右800mm。则a1A1/2+b左830mm，c1A1/2+b右1330mm。取轨道中心距b1400mm。故巷道净宽度Ba1+b+c18301400+13303560mm，取50mm的整数倍3600。2道床的参数选用15kg/m的钢轨。由表1-3-9查得，底板运输水平与轨面的水平间距hc320mm，底板至道渣面的高度hb180mm。3拱高fo及其它参数拱高foB/33600/31200mm；大圆弧半径R0.69238502491mm；小圆半径r0.2613600943mm。4巷道墙高h3按下列三种情况计算（1）按架线电机车导电弓子要求确定h3式中：h4轨道起电机车架线高，取h42000mm； n导电弓子距拱壁安全距离，取n300m K导电弓子宽度之半，取K400mm。故（2）按管道架设要求确定h3 式中：h5渣面至管子底高度，取h51800mm； h7管子悬吊件总高度，取h7900mm； m导电弓子距管子间距，取m300mm； D压气管法兰盘直径，D335mm。故（3）按人行高度要求确定h3 式中：j距巷道壁j处的巷道有效高应不小于1800mm，j100mm，取j200mm。故取以上三个数据中最大值1972mm，按10mm的整数倍进级，取h31980mm。5巷道净高Hofo+h3hb1200+19801803000mm6风速验证风量Q27.7m3/s，查采矿设计手册3表1-3-23，可得过风断面So(0.26Bh3-hb)B（0.263.85+2-0.18）3.8510.86m2由井巷工程表3-4查得：V允6m/sV2.55m/sV允，满足通风要求。7选择支架参数由井巷工程表5-7查取，混凝土支护厚度T150mm。8水沟参数本矿为小型矿山，涌水量小于100m3/h。参阅采矿设计手册井巷工程卷，选用型水沟。其参数为：上宽310mm，下宽280mm，深200mm，净断面积0.06m2，掘进断面积0.15m2，每米水沟砌0.12m2，坡度3，设水沟一侧巷道墙基深500mm，另一侧250mm。9巷道断面尺寸从轨面算起电机车（矿车）的高度：h1550mm；从轨面算起巷道墙高：h1h3-hc1980-3201660mm；从道渣面算起巷道墙高：h2h3-hb1980-1801800mm；巷道净高度：Hofoh3-hb1200+1980-1803000mm；圆弧拱矢高：foBo/33600/31200mm；巷道掘进高度：Hh3+fo+d1980+1200+1503330mm；巷道净宽：Ba1b+c13600mm；巷道掘进宽度：B1B+2T3600+21503900mm；巷道净断面积：S净(0.263Bh3-hb)B9.89m2；拱部面积：S拱do(BT)1.330.15（3.60.15）1.330.748m2；边墙面积（整体式）：S墙2h3T21.980.150.594m2；基础面积：S基（0.25+0.5）0.20.15m2；S沟0.15m2 S渣0.35m2；掘进断面积：SnS净S拱S墙S基S沟S渣11.88m2；巷道净周长：P2.33B+2(h3-hb)2.333600+2(1980-180)11.988m。10管缆布置压风管和供水管布置在人行道一侧，采用管缆托架架设，托架上部设压风管，下部悬挂供水管。三条通讯照明电缆设于人行道一侧，两条动力电缆设于非人行道一侧。11每掘进工程量及材料消耗量每米巷道掘进工程量：VS掘111.88m3每米巷道砌拱混凝土量：V1S拱10.748m3每米巷道砌拱墙混凝土量：V2S墙10.594m3每米巷道基础混凝土量：V3S基10.15m3每米巷道水沟混凝土量：V4 S沟10.15m3每米巷道需混凝土量：VV1+V2+V3+V41.64m3每米巷道粉刷面积：S粉1.33B2h211.333.621.818.388m2表5-2 双轨巷道参数断面积（m2）断面尺寸（mm）支护厚度（mm）每米巷道需混凝土量（m3）净掘净宽净高掘宽掘高墙拱9.8911.8836003103390033301501501.64图5-4双轨运输巷图5.4井底车场选用折返式井底车场，巷道断面见上节：双轨巷道断面计算。5.4.1 井底车场的规格尺寸1 基本参数（1）轨型选择轨型与机车轴重的关系式为：q5ap式中：q钢轨单重，kg/m；a机车轴重，a3t；P系数，取3.25；故q52.5313.125，取q15kg/m。（2）道岔的选取单开道岔DK6151/412，对称道岔6151/312。（3）弯道最小半径R12m。（4）主井井底车场线路布置图5-5 主井井底车场线路布置图2 机车牵引矿车数计算（1）已知条件本矿年产铁矿石20万t，废石按矿石的20计算为5万t，共计24万t；年工作330d，每天工作3班，每班8h；井下最大运输距离约440m，平均运输距离约350m；中段运输采用分散布置形式；矿石容重3.36m3/t，松散系数为1.5。参照采矿设计手册第四卷表1-1-3选取设备。（2）机车选型设计选用7t电机车，矿车容积1.2m3，轨距600mm。选用的架线式电机车主要技术参数如下：ZK7-6/250型矿用架线式电机车，粘着质量6t，轨距600mm，供电电压250V，最小弯道半径7m，固定轴距1100mm，外形尺寸为450010601550。（3）矿车选型根据本矿运输条件，矿石车和废石车选用同一型号。主要技术参数如下：YCC1.2-6型侧卸车箱式矿车，最大装载量1750kg，矿车自重1000kg，外形尺寸为140010501200。（4）按电机车的启动条件计算牵引重量按井下运输中最困难的情况，即按重车沿弯道上坡启动的条件计算牵引重量，应满足：Q=式中：Qzh矿车组重车重量，即牵引重量，kg；Wzh重列车启动阻力系数，查矿山机械取Wzh0.0135；Ip 线路的平均坡度，取3；Pn 电机车主动轮压在钢轨上的压力，即电机车粘着质量，Pn7t；u1 电机车启动时粘着系数，取u10.2；a 加速度，取a0.04m/s2；w弯道阻力系数，根据公式w其中K外轨抬高时，K1；不抬高时，K1.5。本矿取K1；R弯道半径，R12m。则w0.01故Qzh38455kg（5）按制动条件计算牵引重量计算条件是在最不利的条件下制动，即重车沿直线轨道下坡制动，并使制动距离符合安全规定，坡道阻力和惯性阻力则成为制动阻力。Qzh式中：Pz 电机车的制动质量，PzP7000kg；Wzh重列车制动阻力系数，查矿山机械，取Wzh0.009；u2 电机车制动时粘着系数，取u20.17；az 制动时的减速度，az；式中：Vch电机车的长时速度，查表得16km/h，即4.44m/s；Lz 制动距离，取40m；az故Qzh=51333 kg所以，电机车牵引矿车数为式中：上面计算的最小值，38455kg；矿车有效载重，矿车自重，1000kg故Z，取Z11辆。3 按电机车的温升条件校验牵引电机车的温升不超过允许温升，即电机车的电流等值Id不应超过它的长时电流Ich。每台电动机的牵引力为：式中：n电机车上的牵引电机数，取n1；，分别为重列车和空列车的基本阻力系数，查手册0.009，0.011；所以Fzh Fk由电动机特性曲线查得 Izh45A Vzh14.8km/h4.1m/s Ik=30A Vk17.5km/h4.86m/s 电机车每运行一次，牵引电动机的等值电流Id为 19.32A式中：调车系数，即考虑调车时牵引电机车的工作系数，其大小与运输距离有关，这里取1.4；t在井底车场和采区车场的时间，包括调车，装卸车作业，让车和意外耽误时间，一般取20分；tzh重车的运行时间，；tk空车的运行时间，；Lm电机车到最后一个装运车站的距离，这里取320m；0.75Vzh，0.75Vk分别为重列车和空列车的平均速度，m/s；T1总的运输时间，T1tzhtk查表可知，牵引电机车的长时电流Ich34A，所以IdIch。电动机升温正常，所以ZK7-6/250型电机车牵引11辆1.2m3侧卸式矿车是可行的。4 电机车台数计算班运量Q班列车每次运量Q有效ZG载11255428094kg28.09t列车往返一次时间t循T1+t3.19+2023.19min每台电机车每班可完成的往返次数n次，取15次每班完成任务所需要列车的往返次数n矿，取9次每班需要的电机车台数n1，取1台；n备1台所以井下每班需要电机车台数nn1+n备1+12台.5 矿车列车长度LkinL1L2111400450019900mm取20m，岩石列车也取20m。5.4.2 道岔连接系统尺寸（1）双线单向联接a3200mm，b3390mm，TRtg1500mm （2）三角道岔联接此道岔由一个对称道岔DC