阿右旗铁矿铁B矿体开采设计方案毕业设计说明书.doc

内蒙古科技大学毕业设计说明书 内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题 目：阿右旗铁矿铁B矿体开采方案设计学生姓名：学 号：专 业：班 级：指导教师：陈世江 袁绍国 69内蒙古科技大学毕业设计说明书 目 录摘 要1Abstract2第一章 矿区概况11.1 交通位置11.2 气象条件11.3 地质特征11.3.1 矿区地质11.3.2 矿床地质特征21.3.3 矿石质量31.4水文地质.7第二章 矿井生产能力演算.92.1矿区范围.92.2矿井的年生产能力.92.2.1生产能力计算.102.2.2三级储量的计算.102.3工作制度.11第三章 开拓方案选择.123.1矿井开拓及基本要求.123.1.1 矿床开拓方案选择的基本要求.123.1.2 影响开拓方案井巷类型选择的主要因素.133.2矿床特征及地貌特征.133.3 方案选定.13第四章 开拓巷道设计.144.1井筒位置及断面设计.144.1.1 主井位置的选择.14 4.1.2 井筒详细信息.144.1.3 井筒断面尺寸的确定.15 4.1.4 竖井井筒断面.16 4.2 巷道的确定.16 4.3 石门断面.21 4.4 穿脉断面的确定.23 4.5 阶段平面设计.23 4.6 井底车场.24 4.7生产系统.24第五章 采矿方法.265.1采矿方法的选择.265.1.1 矿体赋存条件、结构及围岩情况.265.1.2 采矿方法.265.2 矿块布置.275.2.1 矿块结构参数.275.2.2 采准切割.275.2.3 回采.27 5.3工作面的设备选择.28 5.3.1凿岩设备. .28 5.3.2出矿设备. .29 5.4空采区处理.295.5劳动组织.295.5.1 矿井工作制度.29 5.5.2 回采循环作业表.29 5.5.3 劳动组织表.30 5.5.4 技术经济指标.30第六章 开采计划.326.1简述.32 6.2 基建进度计划.32 6.2.1 开采计划.336.3采掘进度计划的确定原则.34第七章 矿井通风.367.1概 述.367.1.1 通风系统选择原则.367.1.2 通风系统的几项具体规定.367.2 矿井通风方式与通风系统的选择.367.2.1 矿井通风方式.367.2.2 矿井总风量计算及风量分配.37 7.3回采工作面需风量计算.38 7.4 矿山总风压及等积孔的计算.41 7.5 通风设备的选择.41第八章 矿山提升与运输.438.1 概述.438.2 提升设备的选择.438.2.1 提升容器的选择.438.2.2 钢丝绳的选择. .458.2.3 提升机的选择.478.3运输设备的选择.498.3.1 运输方式的确定.508.3.2 阶段运输巷内运输设备的选择.518.3.3 电机车牵引矿车数及机车数量的确定.52第九章 排水.55 9.1 矿山涌水量.55 9.2排水设备的计算与选择.55 9.2.1选择水泵.55 9.2.2选择水管.56 9.2.3水泵扬程的校核.56 9.2.4确定水泵工况.57 9.2.5 水泵工作台数及总台数.58 9.2.6 计算电动机功效.59 9.3水泵房的设计.60 9.4 水仓设计.61第十章 供电.63第十一章 矿井环境保护6411.1环境保护设计依据6411.2主要污染物及控制措施6411.3生态变化及防治措施64第十二章 技术经济指标66参考文献69致 谢70摘 要本矿山采用地下开采，生产能力为30万吨/年。尽可能的增大矿石回采率，实现矿山的经济、安全、环保的综合效益，是现代矿山的发展方向。根据矿区的地质地形条件、矿体的埋藏条件和矿体特征，可以采用竖井开拓方式和浅孔留矿采矿法。矿井提升运输设备的选择应与矿山的生产能力以及工作制度相匹配，本矿采用罐笼提升；采掘进度计划表的编制应满足矿山产量的相对稳定。矿井的通风方式选择为中央对角式，机械抽出式通风方案，能很好的满足各巷道及硐室对新鲜空气的需求；回风井设梯子间兼做安全出口。排水采用多级水泵扬水加巷道水沟排水。地面矸石堆、尾矿库采取环境改善措施。关键词：竖井开拓；浅孔留矿采矿法；机械抽出式通风AbstractThe design is Baofeng Guyang mining gold ore body No. program design. The output of designed is annual 100,000 tons,and its life is service for 27 years. The design include some contents as follow：Comparing the choice to the program of development，designing the methods of extraction,designing ventilation systems and designing the hoisting and the transportion system and so on .In this mine,the development is the under footwall of the vertical shafts, and design the mine between the exploration line of 1 8 Mining method for the short-hole shrinkage method, the digging height is 50 meters, and in 5 phases layout the roadway .The ventilation system adopt the central-diagonal ventilation system, the main shaft use the single cage to hoist, and the two ventilation shafts layout in the two wings of the collapse area of the ore body as a safety exit. The drainage system adopt the integrated drainage. In addition, such the size of the shaft section, the size of the road section , the choose of the electric locomotive, the choose of the the mine car, the choose of the drawing equipment , the choose of the ventilation equipment, the choose of drain equipment are also related to the design .Keywords: Under footwall of the vertical shafts development;Short-hole shrinkage method;Central-diagonal ventilation system; 第一章 矿区概况本章主要介绍矿区的地理位置、行政隶属关系、矿区地形地貌、矿区地质特征以及矿体的特征。1.1 交通位置阿右旗铁矿，位于内蒙古阿拉善右旗卡休他他北约2.5公里，南距兰新铁路河西堡车站直距137公里，有简易公路，行程171公里。1.2 气象条件矿区属大陆性沙漠干旱气候，降水稀少，蒸发强烈，日温差大。据一九六五年至一九六八年阿右旗气象台资料，年平均气温7.8，七月最高气温36.4，元月最低气温-25.2，日温差一般1819。年降雨量59138.5毫米，主要集中在夏、秋多暴雨。年蒸发量40004500毫米，湿度系数0.0150.031。所以矿区地下水的补给条件是很差的。矿区南部山区属剥蚀残山低山丘陵，山势低缓，分水岭开阔山前洪积，风积平原宽约34公里，地形平坦，坡降约千分之五。为平沙地和波状沙丘地，起风后沙子吹扬严重。下部为未胶结的砂砾，一般不含水。1.3 地质特征1.3.1 矿区地质矿区地处中朝准地台阿拉善台隆北大山拱断束的西段北缘，南邻潮水中新凹陷，构造线的总体方向为北西西东西向。其特点是：地层简单，构造以断裂为主。火成岩发育。矿区地层为一走向近东西，倾向南，倾角4278度产单斜构造，仅局部见有平缓的小褶曲。断裂较为发育，其中以压性断裂（F5、F6）为主，压扭性断裂（F1、F2）、张扭性断裂（F3、F4）次之矿区内后期脉岩也较发育，脉岩后期断裂及破碎带贯入，其脉岩有辉绿玢岩，花岗伟晶岩和石英岩等。1.3.2 矿床地质特征本矿床共分南北两个矿带。南带由八个矿体组成。北带由十六个矿体组成。南北两个矿带共24个矿体，除北矿带的、号矿体较大外，其余的均为远离主矿体的矿条，厚度较小，矿石较贫。仅列表予以说明（表2）现就北矿带的三个主矿体分述于后：号矿体：为矿区最大的矿体，纵贯全区，长1300米，厚12.9米，最厚31.5米。为似层状，走向近东西向延展。南倾，倾角8146，由东向西倾角逐行依次变缓。沿斜深亦为上陡下缓，向下变薄趋于尖灭。与矽卡岩层以020的角度相交，矿体在中部埋深最大（9行垂深108米），延伸最深（垂深290米仍未趋于尖灭），两端出露最高，故沿走向在812行间为马鞍形的凹陷出现，磁法异常在此段的低缓也与矿在此段的变贫埋深有关。矿体的西段上部和东段中部为富矿，其余为贫矿，各品级所占比例：富矿38.78%，贫矿59.75%，表外矿1.47%，三者共占矿区总储量的87.82%。号矿体：仅见12行，为单剖面控制的盲矿体，长200米，厚11.0米，斜深148米，为一扁平的透镜体状。近东西延伸，南倾，倾角70左右，上部为富矿，下部为贫矿，贫富各占二分之一左右。号矿体：见于1214行间，矿体长400米，最厚8米，斜深长212米。为似层状作北西77方向延展，倾向南西，倾角80左右手，为唯一赋存于内接触带面较大的一个隐状贫矿体。综上所述，北带所见16个矿体，其中富矿占34.17%，贫矿占60.32%，表外矿占5.5%。富矿比较稳定，夹层较少，品位我变化在4558%之间，最高达62.44%，平均品位48.18%。贫矿变化较大，夹层较多，品位变化在3044.99%，平均品位32.89%。关于矿层厚度变化系数，厚度与长度的变化比率，长度与斜深之比，以3个主矿体为例，列于下表： 表1.1矿体编号厚度变化系数长与厚度之比长与斜深之比号矿体号矿体号矿体21.16（走向）23.16（倾向）10.40（走向）100.8:128:150:166:11.4:11.9:1从上述厚度变化系数来看，属第一、二类矿床即极稳定及稳定的矿床类型。 1.3.3 矿石质量 矿石类型，结构、构造及物质成分： 1.3.3.1、 矿石中的金属矿物主要为磁铁和少量的金属硫砷化物组成。按矿石中各自然组合样品分析结果，结合选矿冶炼技术条件和工业利用的品位分为：富矿石（TFe45%），贫矿石（TFe3014.9%）和表外矿石（TFe2029.9%）三类。 1.3.3.2、 根据矿石中磁铁矿矿物的含量，自然组合和在空间的分布，分为八种构造：主要构造有：致密块状、稠密浸染状、浸染状。次要构造有：稀疏浸染状、木纹状、条带状、角砾状、脉块状。1.3.3.3、矿物描述及生成顺序：组成矿石的金属矿物计有：磁铁矿、钛铁矿、赤铁矿、红砷镍矿、磁黄铁矿、斜方砷钴矿、辉钴矿、镍质辉钴矿、镍质辉钻矿、镍黄铁矿、紫硫镍铁矿、方黄铜矿、钴毒砂、含钴毒砂、黄铜矿、自然铋、斜方砷镍矿、黄铁矿、白铁矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂、辉铋矿、斑铜矿、兰辉铜矿等二十七种之多。其中磁铁矿组成了矿石的主组分；斜方砷钻矿、辉钴矿、镍质辉钴矿、钴毒砂为含钴之主要矿物；红砷镍矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿、紫硫镍铁矿，分布较多而普遍，且与钴矿物共生产出；其余含量均少。 矿石的化学成分见下表： 表1.2 矿体编号位置矿体规模矿体形状矿体产状矿石品级矿物组合矿石平均品位（%）所处带别长（米）最厚（米）斜深（米）金属矿物脉石矿物1:5千填图区41.5透镜状贫矿磁铁矿同上31.0同上同上同上外带同上83同上同上同上内带同上30.9扁豆体同上同上同上同上253同上北东倾倾角75同上磁铁矿、黄铜矿、孔雀石钙铁辉石、石榴子石、阳起石22.25外带同上2511同上同上磁铁矿、黄铁矿、斜方砷钴矿、红砷镍27.33内带C2ZK6斜厚6.53南倾表外25.49斜厚10.34表外一富矿23.56-47.375行2003.852似层状南倾倾解40贫矿磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿辉透石38.81外接触带同上2006.064扁豆体南倾倾解40表外磁铁矿、黄铁矿阳起石、透辉石28.75内接触带7行1303.0128似层状南倾倾解66同上磁铁矿、黄铜矿透闪石、阳起石外接触带同上742.069同上南倾倾解63同上磁铁矿、金属硫化物、红砷镍矿、钴矿物阳起石、透辉石24.85同上9行1023.978同上南倾倾解74同上磁铁矿、钴矿物透辉石、阳起石24.75同上同上1005.8120扁豆体南倾倾解74贫矿磁铁矿、黄铜矿、钴矿物同上34.22同上同上1005.9106同上南倾倾解64表外磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、钴矿物同上23.92同上12行1063.279同上南倾倾解65贫矿磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿透辉石、透闪石30.52同上同上2049.0168似层状南倾倾解62表外磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿阳起石、透辉石25.54同上同上3002.070矿脉南倾倾解70同上同上同上22.44同上1行19510.078似层状南倾倾解46贫矿同上透辉石32.28外带下部同上4.040同上南倾倾解46表外同上阳起石、透辉石25.55内带 表1.3： 矿石中有益、有害组分成分最高含量（%）平均百分比（%）全铁(TFe)44.31%33.56%可熔铁(Safe)44.26%30.07%氧化亚铁(Foe)31.52%16.46%硫(S)1.432%0.148%磷(P)0.080%0.034%砷(As)0.0148%0.0017%二氧化硅SiO254.70%1.90% 矿石中有益成分是铁，其他有害组分有硫、磷、砷、二氧化硅等，除上述成分外，光谱分析中未发现含量高的其他组分。1.3.3.4、矿石化学成分及有益有害无素的含量组成矿石化学成分的主要组分是铁。伴生有益组分有钴、钾等。造渣组分为二氧化矽、三氧化铝、氧化钙、氧化镁。有害元素有硫、磷、砷、铅、锌等。表1.4:各元素在矿石中的平均含量矿石品级各 元 素 平 均 含 量 （%）TFeSiO2AI2O3MgOCaOCuCoGaGe富矿48.1814.543.543.386.600.050.010.0014.00013贫矿32.8923.995.965.1110.240.080.0440.000580.00018表外矿25.5231.207.276.1313.140.080.0110.00091矿石品级各 元 素 平 均 含 量 （%）MoNiMnSPAsPbZnSO3灼减富矿0.020.0380.111.350.0250.020.040.042.291.37贫矿0.020.201.930.0320.0190.035.952.93表外矿2.640.0510.0496.562.76表1.5:全铁与可熔铁、氧化亚铁的关系及二硫化铁的含量矿石类型组合样数TFe与SFe平均差值（%）TFe与FeO平均比值FeS2 平均含量（%）备注富矿石22.472.700.14FeS2平均含量仅系五个相分析样品结果统计，代表性差。贫矿石75.042.243.83表外矿石86.812.292.40(1)从表5可看出，铁主要来源于磁铁矿中。虽肉眼观察局部硫化物较多，但总的平均含量不太高。以原生矿石为主，氧化矿石量。（2）造渣组分：造渣组成来源于脉石矿物。各类型矿石氧化钙加氧化镁与二氧化硅加三氧化二铝的比值是：富矿石英钟0.50，贫矿石0.50，表外矿石0.55。由此可看出，各类型矿石全属半自熔矿石。（3）有害组分：硫主要存在于金属硫化物内，含量变化大，最高10.1%，最低0.14%，平均1.89%，超过允许范围，故矿石系高硫磁铁矿矿石。其它有害杂质含量均符合要求。 表1.6：选矿最终指标和精矿组合分析结果产品名称产率（%）品位（%）回收率（%）TFeSFeTFeSFe精矿44.3561.5960.8577.1285.87尾矿55.6514.567.9822.8814.13原矿100.0035.6231.63100.00100.00适宜的选矿条件是：磨矿细度为200目的含量80.22%，电流强度1.2安培，这时磁场强度9001100奥斯特。磁选后最终精矿中的有害元素含量符合平炉炼钢要求，可作为矿床评价依据。 表1.7：精矿组合分析结果表名称含量（%）名称含量（%）名称含量（%）名称含量（%）TFe61.95MgO0.62Cu0.004AL2O30.66SFe60.85S0.045Zn0.01Pb0.0036SiO211.28P0.008TiO20.0911.4水文地质矿区位于山前洪积风积平原，北临巴丹吉林大沙漠。矿床全为第四系洪积、风积沙、砾和风成沙所覆。矿区属大陆性沙漠干旱气候，降水稀少，蒸发强烈，日温差大。据一九六五年至一九六八年阿右旗气象台资料，年平均气温7.8，七月最高气温36.4，元月最低气温-25.2，日温差一般1819。年降雨量59138.5毫米，主要集中在夏、秋多暴雨。年蒸发量40004500毫米，湿度系数0.0150.031。所以矿区地下水的补给条件是很差的。矿区南部山区属剥蚀残山低山丘陵，山势低缓，分水岭开阔平坦，沟谷坡降小，堆积物很薄。山区内在一些大沟冲积砂砾中埋藏有孔隙潜水，水位很浅，水质较好，但一般水量不大。如梧桐沟、口子井沟地下水即属此种类型。山前洪积，风积平原宽约34公里，地形平坦，坡降约千分之五。为平沙地和波状沙丘地，起风后沙子吹扬严重。下部为未胶结的砂砾，一般不含水。(1)、矿床地下水上部第四系砂砾层，一般厚约2535米，由南往北增厚，中部7行附近厚度较大达40余米（ZK5