建平正兴铁矿第一采区二井地下开采初步设计.docx

建平正兴铁选厂第一采区二井地下开采初步设计 库号：2009DN1建平正兴铁选厂第一采区二井 地下开采初步设计库号： 2009DN1院 长总工程师：孟庆森矿山室主任：霍秀华设计人员：李廷光渠爱巧樊志刚刘晓飞本钢设计研究院有限责任公司2010年8月建平正兴铁选厂第一采区二井地下开采初步设计目 录1 总论11.1 矿区地理位置、企业性质11.2 矿区自然概况11.3矿山建设条件11.4 设计依据21.5 设计原则21.6 工程概况32 矿区地质概况62.1矿山地质概况62.2开采技术条件62.3矿石质量72.4资源储量估算83 采矿103.1 矿山规模、工作制度和服务年限103.2 开拓系统选择123.3 岩石移动影响范围123.4 开采顺序123.5 采矿方法133.6 采空区处理143.7 矿井通风与防尘154 矿山机械214.1矿井运输214.2 矿井供水、排水系统214.3 矿山压气225 机修246 矿区供电、通讯及自动控制246.1 矿区供电246.2 矿区通讯277 总图运输287.1 企业布局287.2 总体布置及总图设计287.3 生产运输287.4 排土场287.5 绿化288 环境保护288.1设计依据及设计原则288.2主要污染源及污染物298.3环境保护措施298.4环境影响评价318.5环境监测与管理319 组织机构和劳动定员319.1 组织机构319.2 工作制度319.3 劳动定员3110 工程概算3210.1 基建与投资估算3210.2 矿山设备3310.3 项目总投资3310.4 编制依据3411 技术经济3511.1 项目总投资与资金筹措3511.2 财务评价359建平正兴铁选厂第一采区二井地下开采初步设计附图目录：1. 建平正兴铁选厂第一采区二井地形地质图2. 建平正兴铁选厂第一采区二井总平面图3. 建平正兴铁选厂第一采区二井开拓系统投影图4. 建平正兴铁选厂第一采区二井通风系统图5. 建平正兴铁选厂第一采区二井主要巷道断面图6. 建平正兴铁选厂第一采区二井采矿方法标准图7. 建平正兴铁选厂第一采区二井供电系统图8. 建平正兴铁选厂第一采区二井避灾路线图9. 建平正兴铁选厂第一采区二井中段平面图建平正兴铁选厂第一采区二井地下开采初步设计1 总论1.1 矿区地理位置、企业性质建平正兴铁选厂第一采区二井位于辽宁省建平县青松岭乡，矿区中心地理坐标：东经1194722北纬414704矿区距建平县城约50km，有公路相通，交通较为方便。该矿企业经济类型：私营独资企业法人代表：吕俊杰1.2 矿区自然概况该矿区自然地理属辽西低山区，一般海拔高度为858.04872.98m，相对高差在48.84m63.78m，最高山峰可达939.00m。当地最低侵蚀基准面为761.00m。该地区地形切割比较强烈，风化作用强烈，多呈狭小山间沟谷，局部地形陡峭。地表较大面积岩矿石裸露，但在矿区东西向山脊以北的山坡、沟谷多被松林、植物层或坡残积碎石层、沙砾层覆盖，约占矿区总面积30。第四系分布于沟谷坡地之中。该区属于中温带亚干旱季风性大陆性气候，冬冷夏热，四季分明，温差大，积温高，日照长。年平均气温为8.2，一月平均气温为-11.1，最低气温为-26.6，七月平均气温为24.7，最高气温为40.7；年平均降水量为406.6mm，蒸发量为1773.7mm：年均相对温度51，无霜期为153天左右。1.3矿山建设条件长春黄金设计院于2007年对该建设项目提交了建平成海铁矿第一采区二井（开采三号矿体）矿井建设工程可行性研究报告（现该矿已更名为建平正兴铁选厂第一采区二井）。通过提供的资料和矿山原有实际工程对矿体的控制，大致查清了区内成矿地质背景、控矿条件和铁矿体形态、产状、规模及矿石质量。矿区附近无风景旅游区，水文地质条件中等，工程地质情况简单。矿区附近的水资源较丰富；电力可从附近接入；当地原料、燃料、劳动力充足；交通较为方便。开采条件较好。1.4 设计依据本次设计的编制主要依据了该矿山的基础地质资料和采矿工艺、土建、电气、给排水、总图运输等各个专业的技术规范、标准。同时还依据了如下一些基础资料：（1）建平正兴铁选厂第一采区二井初步设计委托书；（2）长春黄金设计院于2007年十一月提交的原建平成海铁矿第一采区二井（开采3号矿体）矿井建设工程可行性研究报告（3）辽宁长丰建设评价有限公司提交的建平正兴铁选厂第一采区二井地下开采项目安全预评价报告（4）矿方提供的实测资料和其它资料。1.5 设计原则 产品方案：铁矿石； 第一采区二井矿山规模：按年产3万t的生产能力； 生产工艺和装备水平：采用先进工艺及与之配套的可靠、高效、低能耗的设备； 充分合理利用矿产资源，努力提高企业的经济效益、社会效益和环境效益； 充分考虑污染源的治理，严格执行环保和职业安全卫生标准的规范；充分考虑矿山安全影响因素。1.6 工程概况1.6.1 开采方式根据现有已形成的地采工程和地质地形的特征以及矿体的赋存条件，确定该矿体采用地下开采。1.6.2设计范围本次设计的范围由5、6、7、8、9、10共六个界点限定的矿区范围（如表11）内的+842m以上的第一采区二井3号矿体地下开采工程。矿区范围界点坐标 表11点 号XY1444687041598300244468704159850034446620415985004444662041598300标高：930m-820m1.6.3 开采工艺该矿井采用平硐开拓，浅孔留矿法采矿；通风方式为单翼对角抽出式，排水方式为自流式排水。1.6.4 投资与经济效益 该矿井总投资31.3万元，主要为井巷工程费及新增部分设备费。 详见表1.2。 主要技术经济指标表 表12序号指标名称单位指标备注地质指标1地质储量万t7.93可研报告提供2本次设计利用储量万t4.05实际工程控制3矿石类型铁矿石4矿石地质品位25.88采矿指标1矿井设计规模万t/a32矿井开采年限a1.353矿井工作制度300d/a，3班/d，8h/班4矿井建设时间a正在建设的矿山5基建工程量m33283.216开拓方案平硐开拓7采矿方法无底柱分段崩落法8废石混入率139矿石回采率87.5110采出矿石品位25.88矿山主要设备1矿车辆142DK45-6-12型风机台13JK56-1.4局扇台44YT-24凿岩机台253m3固定式空压机6m3固定式空压机11m3固定式空压机台台台111经济指标1职工定员人202全员劳动生产率t/人.a15003矿山投资万元79.514原矿成本元/t33.685矿石售价元/t856年利润万元158.21平均）7年税后利润万元124.35（平均）2 矿区地质概况2.1矿山地质概况2.1.1区域地质该矿区处于中朝准地台、内蒙地轴、建平台拱，宁城断凹与宝国老断凹接壤偏东隆起带一侧，承德北票岩石圈断裂上盘。2.1.2矿体特征本区铁矿是建平北票老地层中北东铁矿的一部分，其成矿地质条件及矿石类型与其它地区基本相同。矿体与地层产状基本一致，受层位控制明显，矿体与围岩界线清楚，矿与非煤矿易于鉴别，详见矿体特征一览表。 正兴铁选厂矿区第一采区二井矿体特征一览表 表22矿体号矿体规模产状形态矿石平均品位平均控制长度（m）水平厚度（m）厚度（m）走向倾向倾角3100921035NW55透镜状25.88以上矿体特征是原有地采工程对矿体实际控制的结果，矿体规模属小型，矿体形态及构造简单，有用组分分布较均匀，勘察类型应属最小型的III类型。2.2开采技术条件2.2.1水文地质条件本区水文地质条件简单，区内无常年性河流，只有季节性小溪，地表无水体，无富水层、空隙，裂隙含水量较少。大气降水是矿床冲水的主要来源，本区开采矿体的地表都具有一定的坡度，大气降水可以由地表径流排泄，但是在雨季时要注意采坑积水，以防影响井工的安全生产，在生产时要注意防洪，如修筑防水坝及挖掘泄洪沟等措施，以免淹井。2.2.2工程地质条件矿体赋存于黑云母花岗岩裂隙中的含铁石英脉内，矿体及顶低板围岩，抗风化能力较强，呈致密坚硬的块体，节理不发育。坚硬系数f=1530，抗压强度17001800kg/cm2，稳定性较好，工程地质条件属简单类型。2.2.3环境地质条件区内属低山区，海拔高度858.04872.98m，切割深度较浅，无崩塌、泥石流、滑坡、岩溶等地质灾害的发生的历史。但随着开采深度的增加，可能诱发某种地质灾害的产生，因此应注意并应有预防措施。本区铁矿及围岩与附近同类型矿山所检查的放射性元素均不超标，但本区属铁硅建造铁矿，在凿岩过程中所产生的硅、铁粉尘，对附近的动、植物容易造成危害，空气会受到污染，因此建议在生产过程中要注意消尘的管理工作，做好环境的保护工作。2.3矿石质量矿石的矿物成份简单，金属矿物以磁铁矿为主，含少量赤铁矿，脉石矿物有石英、绿泥石、黑云母、角闪石及碳酸盐矿物等。磁铁矿：呈亮灰色，他形粒状结构，或呈赤铁矿假象产出，条纹条带状构造，常呈连续或断续的条带与石英相间排列，赤铁矿呈淡褐色，含量小于4。石英：常呈灰白色，他形粒状蠕虫状结构，呈连续断续的条带与磁铁矿相间排布。矿石化学成分主要为SiO2，约占4060，Fe3O4约占2040，其次为Fe2O3，MgO及CaO等。本区磁铁矿与其它矿区矿石类型基本相同。矿石结构构造为：条纹带状构造，花岗变晶、鳞片变晶结构。矿石类型及品级：铁矿石的自然类型按组成矿石的主要铁矿物为磁铁矿类型。按矿石结构构造为条纹条带状，致密块状铁矿石。铁矿石工业类型属需选矿石。铁矿石品级属贫矿。矿石以原生矿为主，氧化矿石，混合矿石少量。2.4资源储量估算2.4.1工业指标边 界 品 位： TFe20 最低工业品位：TFe25矿床平均品位：TFe25.88最低可采厚度：1m;夹石剔除厚度：1m。本矿床矿体厚度平均为9，大于最低可采厚度（1m）。2.4.2矿体圈定原则 根据矿体赋存地质特征，矿体的变化规律以及矿床勘查的类型、工程控制程度等因素，圈定矿体边界，在深度上计算到840m标高，矿体设计的运输水平为842m。2.4.3资源储量计算结果根据上述条件及储量计算工业指标，采用地质块段法，在1：2000的地质地形图上求得垂直投影面积，然后求得开采矿体的倾斜面积，最后取得矿块的地质储量，采用计算公式为：A=(LB/con)h式中：A-矿体走向长，m L-矿体走向长，m B-回采矿体平均高度，m 矿体倾角， 矿体体重，3.50t/m3根据上述方法计算求得开采矿体的矿石（333）地质储量为79300吨，由于该矿原有地采工程对矿体产状和储量有了进一步的控制，初步估算可采储量为4.05万吨，本次设计以此作为设计利用储量。3 采矿本次设计在原有已形成的地采工程的基础上进行设计，目前该矿地采工程处于开拓采准阶段。矿井采用平硐开拓，部分巷道工程是以探矿巷道组成的，该探矿巷道均在矿体内靠近上盘掘进，因此不能作为主要开拓巷道，将予以改正，在设计当中将重新布置部分开拓巷道。原有平硐PD1和PD2均作为设计利用平硐，由于两平硐洞口均在原有露天坑内，露天坑边坡需采取安全措施进行处理，以保证洞口的安全，此外露天坑应设置排水安全设施，以防透水淹井事故。该矿井所利用的巷道安全状态较好，局部进行修整，使其符合设计要求。 3.1 矿山规模、工作制度和服务年限3.1.1矿山规模、工作制度和服务年限根据建平正兴铁选厂第一采区二井的委托，考虑该矿开采技术条件较低，矿块能力较低，矿井储量较小，仅适合小规模开采。设计该矿山生产规模为3万t/a。矿山采用间断工作制，年工作300天，每天1班作业，每班8小时。矿山服务年限按下式计算： 式中：T：矿井服务年限（年） Q：矿井设计利用储量（Q=4.05万t） ：矿石回采率（取87.51） A：矿井生产能力（3万t/a） ：废石混入率（取13）代入上式得：T=1.36年经计算矿山服务年限为1.36年。3.1.2 生产能力验证按可布置回采矿块数进行生产能力验证：A=NKq/（1Z）式中：A中段生产能力（t/日） N中段可同时布置回采矿块数（N=1个）， K有效矿块利用系数(K=0.9) q矿块日生产能力（135t/日） Z副产矿石率（5%）代入上式: A=127.895t/d该矿井按可布置矿块数同时回采，年生产能力为：127.895300=38368t验证结果：矿山年生产能力为3万t/a可以完成。按中段年下降速度验证： A=qrVK1K2/（1） 式中：A中段年生产能力（t/a） q中段平均面积( q=1296m2) V年下降速度( V=7m/a) r矿石体重（r=3.5t/m3） 矿石回采率(=87.51%) K1倾角修正系数(K1=1.0) K2厚度修正系数(K2=1.25) 废石混入率(=13%) 代入上式得：A=30217t 按下降速度验证生产能力，矿山生产规模为3万t可以完成。3.2 开拓系统选择该矿矿体围岩为黑云斜长角闪片麻岩，普氏硬度系数为f1014,属于坚硬岩石，除了地表35m以上受风化破碎外，下部岩石稳固性比较好。矿体的普氏硬度系数f1420，属于坚硬极坚硬岩石类，稳固性较好，工程地质条件良好，一般巷道不需要支护。根据矿体的赋存情况和矿山开采现状，本次设计仍采用原有的开拓方案，即平硐开拓方案。 主平硐PD1为主要运输巷道，也是进风巷道，平硐洞口在原有露天坑内，洞口坐标为:X=4627446,Y=40482068,Z=842。 平硐PD2为回风巷道，平硐洞口在原有露天坑内，平硐洞口坐标为：X=4627490,Y=40482003,Z=845。 开拓系统见附图建平正兴铁选厂第一采区二井总平面图、建平正兴铁选厂第一采区二井开拓系统纵投影图。3.3 岩石移动影响范围设计根据矿体的赋存条件、采用的采矿方法，参照类似矿山的开采实践，并且本次设计矿体顶、底板围岩基本稳固，无大型构造和破碎带，节理裂隙不发育，故确定开采移动范围按：上盘岩石移动角为65；下盘岩石移动角为65；端部岩石移动角为70；第四系沉积层移动角为45。按矿体最低开采标高为842m，据此确定开采岩石移动范围，圈定结果见附图建平正兴铁选厂第一采区二井地形地质图。3.4 开采顺序本次设计仅开采1条矿体的842m872m一个中段，中段分三个分段，在开采该矿体时，矿块由上至下开采。本设计采用无底柱分段崩落法开采，考虑避免工作面处在通风系统下风侧的污风段和降低运输功，在中段开采时，采用由矿体南端向北端开采方式。3.5 采矿方法3.5.1 采矿方法的选择采矿方法选择的原则如下： 生产安全可靠，工艺尽量简单，并有效地解决采空区安全问题。 最大限度提高矿石回采率和降低废石混入率。 劳动强度低，劳动生产率高，采矿成本低。根据该矿体产状，矿体厚度平均9m，倾角55，矿体及围岩比较稳定，此次设计采用无底柱分段崩落法。3.5.2 采场构成要素及回采工艺采场构成要素：采场沿走向布置，长度为矿体长度，此中段可布置两个采区，每个采区以溜井位置来划分。中段分为三个分段，凿岩巷道（即进路）在脉内靠近下盘一侧布置，通风巷道在矿体下盘围岩布置，该矿体共设置两个通风行人天井和两个溜井。阶段高度30m，分段高度为10m，每个分段均与通风行人天井和溜井相通，因矿体倾角较缓，为增大放矿体的宽度，提高矿石回收率和便于矿石能均匀的在全宽放出，进路规格采用2.52.5m，巷道采用平顶巷道。见采矿方法图。采准和切割： 首先，在原有地采工程中按照设计掘进采场两端的通风行人天井和溜井，然后掘进通风巷道和脉内凿岩巷道（即进路），每隔50-60m掘一联络道与通风巷道和溜井相通，各分段按照从上至下、依次超前的顺序分别掘进。切割槽采用单进路形成的方法，先在矿体一端的凿岩巷道里，垂直矿体掘进切割巷道，在切割巷道内靠近矿体下盘一侧掘进切割天井，然后以切割天井为自由面，在切割巷道内布置深孔炮孔，进行深孔爆破，由于切割槽长度为矿体厚度，长度不超过9m，可一次性爆破形成切割槽。回采：在凿岩巷道内布置扇形中深孔，向覆盖岩进行挤压爆破，在覆盖岩下放矿，采用YGZ-90凿岩机凿岩。要保证炮孔的凿岩质量，控制炮孔的深度，防止炮孔偏斜，每排孔均应进行炮孔设计和爆破设计，凿岩工必须按照设计钻孔，孔深在15m之内，孔深误差应在0.5之内，炮孔角度差为11左右，炮孔偏斜角误差应在2之内，孔底距为1.5m，孔底距误差不超过0.5m，要建立和健全炮孔验收制度，不合格的炮孔及时补孔，补孔后再进行验收。最小抵抗线为1.5m，炸药单耗为0.35kg/t，二次炸药消耗量为0.1kg/t。爆破方式采用2#岩石炸药，导爆管起爆器起爆方式。根据矿山现有的经济技术条件以及生产能力，出矿方式采用人力推矿车的运输方式。溜井漏斗底部放矿口设有闸门，可用人工控制开放闸门，直接装入矿车。矿车选用KFC0.5型。根据类似矿山统计资料，矿石损失率为12.49%，废石混入率为13%。标准矿块的采矿方法详见附图建平正兴铁选厂第一采区二井采矿方法标准图。3.6 采空区处理无底柱分段崩落法中的覆盖岩层，可以起到缓冲围岩冒落时冲击气浪的危害作用，而且也提供挤压爆破条件防止矿石抛散在采空区，保证正常出矿。因此要求覆盖岩层及时充满采空区。由于该矿地表矿体已采出一部分，形成了露天坑，没有覆盖岩，因此，本设计采用人工添加覆盖岩，将露天坑边坡削坡处理的岩石覆盖矿体之上，厚度为20m，以备充填采空区和挤压爆破之用。3.7 矿井通风与防尘3.7.1 通风系统选择根据第8.2.1条“所有矿井必须建立完善的机械通风系统”的规定。本次设计该矿采用单翼对角抽出式通风系统。主扇安设在PD2洞口，通风路线为新鲜风流从PD1进入，经脉外原有开拓巷道，经本次设计的通风行人天井进入各分段的通风巷道，将凿岩巷道（进路）由局扇排出的污风和溜井处的污风带走，进入另一侧的通风行人天井，进入PD2由洞口主扇抽出至地表。15建平正兴铁选厂第一采区二井地下开采初步设计编号工程项目巷道长度（m）掘进速度（m/月）工期（天）一月二月三月1842m水平天井溜井联络道33600.552北端通风行人天井30400.753北端溜井30400.754南端通风行人天井30400.755南端溜井30400.756842m水平脉内凿岩巷道103601.727842m通风巷道28.5600.488二分段通风巷道75601.259二分段脉内凿岩巷道105601.7510三分段通风巷道76601.2711三分段脉内凿岩巷道104601.74采掘进度计划16建平正兴铁选厂第一采区二井地下开采初步设计3.7.2 矿井风量及风阻计算（1）矿井风量计算：按井下同时工作的最多人数计算矿井需风量，矿井按17人计算，供风量不少于4m3/(min人)，计算风量为68m3/min。按排尘风速计算矿井需风量，矿井为16.25m3/s，详见表3-1。井下柴油设备，所需风量为1.35 m3/s。上述计算与柴油设备所需风量之和取最大值，取按排尘风速计算值总风量为17.6m3/s，作为矿井总需风量。 排尘速度计算矿井风量表 表3-1井下柴油设备所需风量计算：Q=q0N420.2=80.8 （m3/min）=1.35 (m3/s)Q按单位功率计算的风量，m3/minq0单位功率的风量指标，取4m3/minkw；N柴油设备作业时间比例的功率数，kw； NN1k1+N2k20.520.22=20.2 N1、N2柴油设备功率数，kw； k1、k2时间系数，作业时间所占的比例 （2）局部通风：在矿井生产期间，使用局扇加强和辅助通风地点有：开拓、探矿、凿岩巷道（即回采进路）掘进工作面、采准切割工作面以及其他需要临时加强通风的地点。根据设计产量安排，设计选用了高效节能低噪声矿用JK56-1.4型局扇4台，其中备用1台，其功率为4kW，风量2.13.4m3/s，全压1275981Pa，用于加强辅助通风。（3）矿井通风系统计算：矿井负压计算：矿井需风量为17.6m3/s，按此风量计算通风阻力最困难时期矿井的负压242.35Pa，详见表3-2。（4）矿井主要通风装置：根据采矿提出的条件，在计算矿井需风量和负压的基础上，再考虑了矿井夏季自然风压损失，扇风机装置的漏风及压力损失。风机选型计算：1 风机的风量计算Qj=K Q =1.1517.6=20.24Qj风机的计算风量，m3/s;Q矿井所需的风量，m3/s;K通风装置的漏风系数，取1.15 风机的计算风压HJ=H+h+ha+Hd=242.35+150+100+1=493.35 PaHJ风机的计算风压，Pa;H矿井通风阻力，Pa；h通风装置阻力，Pa；ha消声装置阻力，Pa；Hd扩散器的动力损失，Pa； 电动机的选择NJ=KQjHJ/1000Jm=1.220.24493.35/10000.980.7=17.467 kwNJ电动机的功率，kw；K电动机功率备用系数，轴流式风机取1.2Qj风机的计算风量，m3/s;HJ风机的计算风压，Pa；J风机的效率，取0.7m机械传动效率，取0.98根据矿井风阻和需风量估算，设计为该矿井选取DK45-6-12型对旋主扇风机,该风机运转效率高、噪声低、性能范围大，节电效果显著。主扇风机一台，功率为222kw，风量10.727.6m3/s，全压6981374Pa，电机Y200L2-6,并具反风功能，安装于风井地表出口。矿井风速核定：根据矿井设计井巷和计算需风量，对用风地点进行风速核定，均符合金属非金属矿山安全规程第6.4.2条的规定。其中采场风速在1m/s左右。详见表3-1。矿井安全出口风速校验：风井最大风速为5.87m/s，符合要求。40 最困难时期风阻计算表 表3-34 矿山机械4.1矿井运输根据开拓方式，井下矿石和岩石运输均采用人力推矿车运输，二三分段出矿均采用人力装入矿车，卸至溜井，842m水平的溜井口设置闸门，由人工控制闸门，将矿石直接装入矿车，由人工推矿车卸至洞外矿石场。根据生产规模和运输方式的要求，选用14辆KFC0.5型矿车，可以满足生产，10辆使用，两台备用，两台检修。4.2 矿井供水、排水系统4.2.1 矿井供水系统（1）矿区生活及生产用水量表如下矿区生活及生产涌水量 表41 根据设计需要在842m水平内设1个60m3蓄水池，井下的排水管分支接排到蓄水池，供井下凿岩、消防用水和井下洒水除尘。凿岩每日用水量为5m3，凿岩用水压力不低于0.3MPa。生活用水采用地下水。生活污水井化粪池处理后，排入矿外的自然冲沟，地面雨水自然排放。坑内排水如经处理，可用于喷地、绿化等。（2）生活给水水质要求应符合一定的卫生与清洁标准，水中固体悬浮物不大于150mg/L，PH值6.5-8.5之间，水中大肠杆菌不大于100个/L。（3）凿岩用水压力不低于0.3MPa。（4）生活给排水每小时为3.5t。4.2.2 矿井排水系统本矿井无地表水，水文地质条件属于简单类型。开采的矿体基本上在侵蚀基准面上。所以，矿井的涌水主要是凿岩、消尘的用水，初步预计水量为2m3/d，最大涌水量为3m3/d。这些水量从工作面自流入运输巷的水沟，而后直接流入生产水平的简易水仓，其系统如下：工作面运输巷水沟生产水平简易水仓主平硐地面因此井下用水可从平硐自然流出。4.3 矿山压气选择矿山空压机的能力：必须保证能在整个矿井服务期间内，在用风量最多，输送距离最远的情况下，供给足够数量和压力的压缩空气。全矿最大耗气量：式中：Qmax-全矿最大耗气量，m3/min； KG-高原修正系数，取1.08； KL-管网漏气系数，取1.1；KX-考虑吸气管、过滤器、消声器等阻力引起的压缩机生产能力下降的系数，取1.01；KT-气动工具同时工作系数，取0.5；Km-气动工具磨损系数，取1.15；ni-第i种气动工具的工作台数；qi-第i种气动工具的耗气量，m3/min；YT-24凿岩机耗气量取3.0m3/min，YSP-45向上式凿岩机耗气量为5m3/min，经计算Qmax=18.33m3/min，采用3台空气压缩机，分别为：3m3空压机1台，型号为VF-3/8,电机功率为22kw；6m3空压机1台，型号为VF-6/7电机功率为37kw； 11m3空压机，型号为L-11/7,电机功率为65kw。 5 机修本次设计矿山机修的主要任务是负责矿区设备的日常维修和检修工作。对钎杆、钎头能修磨和对手推车的修理工作。主要设备有电焊机和砂轮机，上述设备矿山已有，本次设计不予考虑。6 矿区供电、通讯及自动控制6.1 矿区供电6.1.1设计范围 井上、井下低压用电设备的供配电系统设计及相关的传动设计。 井上、井下备用电源柴油发电机供电的相关设计。 井上、井下电气照明设计。 线路及建筑物的防雷、接地设计。6.1.2设计原则 根据工艺条件和现场实际情况，本工程用电拟在井上设变电所，供井上通风机的供电及井下水泵、局扇、空压机供电。对需一类供电要求的设备在井上设一个柴油发电机作为一类用电设备的备用电源。传动系统采用机旁手动操作方式。6.1.3电源电压等级（1）电源电压： AC10kV （2）低压动力电压： AC380V/220V（3）照明电压： AC380/220/36V6.1.4外部供电线路 矿区井上变电所电源引自东港市长安镇10kV变电站，经架空线路接入本矿区的井口主变电所。到井上变电所采用水泥电杆钢芯铝绞线架空引入，至井下的线路采用铠装动力电缆引入。变电所设两台变压器，一台三相四线制中性点接地变压器，供井上用电；一台三相三线制中性点不接地，供井下用电，并在该变电所低压侧安装一台100kW柴油发电机，当主供电回路停电时，作为一级负荷的备用电源。井上动力用电380v，照明用电220v，井下动力用电380v，照明用电36v，井下采用专用照明变压器。6.1.5负荷性质及负荷计算 矿山井下局扇、空压机、水泵、井上通风机和照明均为三类负荷，因此设计时按照三类负荷进行设计。 本次设计负荷均为380V低压用电设备，总装机容量为134kW，工作容量为100kW。其中单台设备最大功率为空压机40kW，最小功率为4 kW。 设备的计算负荷： 井上设备Pjs=69.1kw，Qjs=56.1kvar，Sjs=89.0kVA。因为容量较小，无须补偿，自然功率因数cos=0.78。 井下设备Pjs=38.4kw，Qjs=31.0kvar，Sjs=49.4kVA。因为容量较小，无须补偿，自然功率因数cos=0.78。 一类负荷用电设备（柴油发电机所带负荷）Pjs=67.5kW，Qjs=53.4kvar，Sjs=86.2kVA。功率因数cos=0.78。负荷计算见附表1。6.1.6供配电系统低压配电及控制方式: 根据计算负荷结果，井上低压供电系统选用1台S9-150kVA 、10kV/0.4kV箱式变压器。箱式变压器的受电端设室内高压负荷开关，变压器的低压侧单母线运行方式。井下低压供电系统选用1台KS9-100kVA 、10kV/0.4kV箱式变压器，中性点不接地。电气设备的控制方式为在机旁进行手动控制。井上低压供电系统采用TN-C-S的供电方式。井下设备变压器中性点不引出，井下的低压馈电回路出线上装设漏电保护装置。6.1.7主要电气设备的选择变压器采用节能型铜绕组变压器，一次线圈为三角形接线，二次线圈为星型接线，井上变压器中性点直接接地。井下变压器中性点不接地。低压开关柜采用单面维护的低压配电屏或动力配电箱。低压开关采用国产优质产品。6.1.8无功补偿 该矿用电容量较小，无须设置无功功率补偿。6.1.9计量 在低压侧受电回路进行电能计量。6.1.10电气照明 电源：照明电源引自低压配电箱。井下照明电压采用220V,采掘工作面照明采用36V。根据需要手动开启照明器。照明光源：采用节能型气体放电灯为主，局部照明为白炽灯。6.1.11电力电缆的选择和敷设 井下固定设备的电力电缆采用铠装聚乙烯绝缘电缆，井下移动设备采用矿用像套电缆。照明回路采用像套电缆。从井上至井下的回路敷设方式通过竖井-盲竖井敷设。井下巷道内电缆敷设沿巷道顶棚敷设。6.1.12防雷保护及接地根据建筑物所在位置和建筑物的高度，新建建筑物的防雷均为三类防雷。设计按照三类防雷进行设计。新建建筑物的防雷接地利用建筑物基础钢筋，柱子内的钢筋等自然接地体并铺设镀锌扁钢组成防雷接地网，电气设备保护接地与防雷接地共用一个接地极，接地电阻不大于4欧姆。架空供电线路采用杆上避雷针进行防雷。6.2 矿区通讯矿山井上调度室设程控电话交换机1部，其外线容量为6，分机总容量为20。调度室安装2部电话，井下中段水平车场安装一部能与地面控制中心联系的通讯调度电话。7 总图运输7.1 企业布局辽宁省建平县建平成海铁矿第一采区，位于辽宁省建平县青松岭乡，该矿区距建平县城北东50km，有公路相通，交通方便。7.2 总体布置及总图设计矿山主要有井下采区、废石场、地面工业场地和行政办公室等设施组成。矿山工业场地和行政办公区位于矿体下盘和坑口附近西北部，矿山废石较少，大部分废石弃于采空区，少量废石排至洞口附近或用作铺路，上述设施已经形成。60m3生产用水和消防用水蓄水池设在井下简易水仓，井下的排水做为生产用水和消防用水的水源。7.3 生产运输井下生产运输采用农用三轮车，将矿石运至地面井口矿石场，废石堆放在洞口附近的场地或用作铺路。7.4 排土场该矿废石量比较少，主要是掘进脉外巷道时产生一些废石，一般排弃在洞口附近，或用作铺路，矿山不专设排土场。7.5 绿化为了改善井口工业场区的工业场地，工作条件和劳动环境，在工业场地周围进行植树绿化。绿化系数不低于20%。8 环境保护8.1设计依据及设计原则1、设计依据（1） 建设项目环境保护管理方法；（2） 建设项目环境保护条件， 国务院253号令；（3） 国务院关于结合技术改造防治工业污染的几项规定；（4） 大气污染物综合排放标准，GB162971996；（5） 污水综合排放标准，GB89781996；（6） 工业企业厂界噪声标准，GB1250890。2、设计原则环境保护是我国现代化建设中的一项战略任务，是一项重大国策。而防治工业污染是我国环境保护的战略重点之一。为此，设计遵照冶铁工业环境保护设计若干规定的精神，认真落实了全面规划、合理布局、综合利用、化害为利、保护环境、造福人类的工作方针。工艺设计力争采用当代新技术、新工艺、新设备，最大限度地提高资源利用率。环保治理措施要做到技术可靠、运行稳定、易于控制、指标先进。使建设项目投产后能得到最佳的经济效益、社会效益和环境效益。8.2主要污染源及污染物（1）采掘过程中排出的废石；（2）采矿作业中产生的粉尘和废气；（3）地下排出的矿坑水；（4）噪声及爆破污染。8.3环境保护措施（1）废石处理该矿开采规模较小，且采用地下开采，浅孔留矿法采矿，因此矿山排出废石比较少，对环境影响很小。（2）采掘作业产生的烟尘和废气的处理矿山大气污染主要污染物有爆破和运输过程中产生的粉尘、CO、NO等。工人长期呼吸和接触这些有害物质，能引起呼吸系统、消化系统、皮肤等的疾病。粉尘对呼吸系统的危害很大。粉尘的控制主要采用湿式凿岩、喷雾、洒水和通风稀释，达到粉尘浓度小于2mg/m3，NO小于1mg/m3，CO小于5mg/m3，通风排除废气，经稀释对大气环境质量的影响不大。防尘用水，采用集中供水方式，供水来自200m3储水池，储水池中固体悬浮物不大于500mg/L，PH值为6.58.5。道路粉尘治理方法采用经常洒水扑尘。井下作业人员应佩戴防尘口罩，做好个人防护，按劳动保护条例执行。（3）矿山废水处理坑内的地下涌水，通过沉淀、净化后可作为矿山生产用水及防尘，生产废水应尽量回用。生活污水利用现有的装置和渠道进行处理及排放。设备冷却水在管理良好的情况下经自然冷却后就可以回用。（4）矿山噪声污染的防治采矿井下噪声源主要是凿岩、局扇、水泵和爆破作业。局扇配置了消声器。爆破噪音是瞬时的，这些噪音的强度随着开采深度的增加而衰减，对地表影响很小。地面主要噪声源是通风机。通风机应设置消声、隔声和吸声措施，一般多采用隔声室，可减少噪声对人们的影响。地下开采中产生的噪声可满足工业企业厂界噪声标准GB1250890类标准要求。（5）矿山复垦开采结束后，不仅破坏了矿山原有的地形、地貌和自然景观，地下开采也引起地表塌陷。因此要根据本地实际情况种植适合本地生长的树木，对采空区和废石场及时进行复垦。8.4环境影响评价本项目对环境的影响主要是：废石、粉尘、污水、噪音等。采用环保措施后，对周围的环境几乎不会造成污染。虽然在矿山开采中产生一定的噪声，但为地下开采，不会影响周围居民的正常生活。总之，区域环境不会因为本项目的实施而发生大的变化。8.5环境监测与管理矿山应设立安全环保职能部门，设专职或兼职安环监督人员，通风防尘专职人员应不少于接尘人数的-。安环监督人员受矿行政领导负责完成环境管理和监测工作任务。9 组织机构和劳动定员9.1 组织机构根据该矿开发基本情况，遵照机构要精干和有利于生产管理的原则，参照类似矿山机构设置情况，确定该矿采用如下管理形式。9.2 工作制度矿山工作制度采用连续工作制，年工作300天，每天3班，每班8小时。9.3 劳动定员根据矿山规模和生产工艺实际情况，视岗位工作需要进行定员。本着加强管理、提高效率的精神，经定员计算，生产工人为17人，管理人员为3人，共20人。生产工人劳动生产率为1764.71t矿/人年，全员劳动生产率为1500t矿/人年。劳动定员表见表9-1。表9-1 矿山劳动定员表岗位数量矿长1工程技术员1安全员1凿岩工4爆破工2装卸工8修理工1电工1勤杂工1总计人数2010 工程概算10.1 基建与投资估算该矿山为正在生产的矿山，基建工程量较少，主要基建工程量见表10-1。 基建工程量表 表10-1该工程量中未包括为投产准备的矿块采准切割工程量。上述工程一个掘进队共需要6个月完成建设。基建投资估算表 表10-210.2 矿山设备详见矿山设备明细表。表10-3 矿山设备明细表设备名称台 数备 注空压机1新增主扇1新增矿车14新增变压器1已有变压器1已有局扇2已有凿岩机2已有凿岩机2已有水泵3已有10.3 项目总投资该工程项目总投资82.51万元，其中设备购置费15万元；开拓工程费78.18万元。其中按费用构成划分见表10-4费用构成表 表10-4 10.4 编制依据1、主要井巷工程量有脉外主要运输巷道、天井、出矿短巷和联络道，设备费不包括已有设备。2、设备价格及运杂费设备价格按厂家报价、询价及类似设备价格进行估算；设备运杂费为设备价格的6%。3、材料价格按建设单位所在地材料价格计算，并依据实际情况做适当调整。4、定额指标及费率井巷工程、安装工程及辅助设施工程取费指标来源于有色金属行业矿山井巷工程预算定额。辅助设施工程采用类似工程指标、其他费用按有关规定及参考类似矿山选取。预备费用按第一、二部分费用的10%计取。11 技术经济该矿所产矿石为铁矿石，年产矿石3万t，确定按市场价进行财务评价。11.1 项目总投资与资金筹措该项目建设总投资为79.71万元，其中固定资产投资74.71万元，流动资金5万元。全部建设资金均为自有资金。11.2 财务评价11.2.1 评价原则及依据1）本评价依据国家计委颁布的建设项目经济评价方法与参数第三版，以及国家有关的财税法规；2）现场提供的有关资料；3）项目的最终产品为铁矿石，以此对项目的经济效益进行分析计算；4）采用不变价格法进行评价。11.2.2 项目基础数据产品价格及产量