采矿专业毕业设计指导书(地采部分-修改稿).doc

I 毕业设计 地采部分 指导书毕业设计 地采部分 指导书 环境与资源学院采矿工程系环境与资源学院采矿工程系 2007 2 采矿工程专业采矿工程专业 实践教学指导书实践教学指导书 II 目 录 前 言 1 1 总论 1 1 1 设计任务与依据 1 1 2 矿山概况 1 1 3 矿山开采现状 1 1 4 技术经济指标 1 2 矿山地质 5 2 1 矿区地形特征 5 2 2 矿区地质 5 2 3 矿床地质 6 2 4 矿床开采技术条件与水文地质条件 6 2 5 矿区勘探与储量计算 7 2 6 生产地质工作 8 2 7 地质资料评价 8 矿山生产能力 8 3 1 矿山工作制度 8 3 2 矿山生产能力验证 8 4 矿床开拓 11 4 1 开采范围确定 11 4 2 错动界限与保安矿柱圈定 11 4 3 矿床开拓 11 5 采矿方法 14 5 1 矿床开采技术条件 14 5 2 采矿方法选择 15 5 3 采矿方法概述 17 5 4 采准与回采计算 18 5 5 矿柱回采及采空区处理 25 6 井下运输 26 6 1 运输系统选择 26 6 2 运输设备选择与计算 27 6 3 井底车场设计 28 7 矿井提升 28 7 1 提升方式及系统选择 28 7 2 提升设备选择 29 8 矿井排水 32 8 1 排水方式与排水系统确定 32 8 2 排水设备选择 32 9 压气设施 35 9 1 压气设备的选择 35 III 9 2 压气管网 36 10 矿山供电 37 10 1 供电电源 37 10 2 用电负荷计算 38 10 3 配电系统 39 11 井巷断面设计 39 11 竖井断面设计 39 11 2 斜井设计 39 11 3 平巷断面尺寸设计 39 11 4 天 溜井设计 40 11 5 硐室设计 40 12 矿井通风 40 12 1 通风系统选择与风量 负压计算 40 12 2 矿井通风设备的选择 42 12 3 局部通风 44 12 4 坑内防尘与安全 44 13 矿山总平面布置图 44 13 1 矿山地面运输 44 13 2 采矿工业场地布置 45 14 基建工程量与进度计划 46 14 1 基建工程量 46 14 2 基建进度计划编制 47 15 矿山技术经济 50 15 1 职工定员与劳动生产率 50 15 2 矿石成本 51 15 3 投资概算 51 16 矿山经济效果评价 54 16 1 计算基础资料及计算依据 54 16 2 财务计算 55 16 3 动态评价 贴现法 55 致致 谢谢 57 主要参考文献 57 附 1 采矿工业专业毕业设计制图的一般规定 58 附 2 本科毕业设计 论文 撰写规范 59 前 言 毕业设计是教学计划的一个有机组成部分 是最后的一个不可缺少的教学环节 它具有实践性和综合性 是一种很好的结业形式 通过毕业设计 能使学生受到工程师所必需的综合训练 学生运用所学基础理论 基础知识和基本技能 分析研究和解决各种采矿技术问题 从而提高调查研究 查阅 文献和搜集资料的能力 提高理论分析 制定设计方案的能力 提高设计 计算和绘 图的能力 提高技术经济分析和组织工作的能力 提高总结 撰写论文或设计说明书 的能力 毕业设计是学生走向工作岗位前的一次 实践演习 为今后从事采矿专业 技术工作打下良好的基础 由于时间短 内容多 工作量大 毕业设计不能象工业设计那样面面具深 只能 在保持章节完整性的基础上重点进行矿床开拓设计 采矿方法设计 以及基建进度计 划的编制等 对这些章节中的各项方案选择和技术决定都要进行详细的论证和必要的 技术经济比较 其它如提升 运输 压气 通风 排水和供电各章 则主要是作各个 系统的确定 设备选型设计 设备 人员表编制 以便进行详细的论证和必要的技术 经济计算 也可根据各个年级的具体情况 研究决定删减一些章节 本设计指导书是对毕业设计大纲较详细的说明 有些章节仍很粗糙 仅供毕业设 计过程中参考 在保证大纲要求的前提下 学生可以重新组织章节内容 可不受本指 导书的限制 鼓励创造性的运用 切切避免照搬 毕业设计过程中 学生在指导教师指导下 要充分发挥独立思考正确运用所学理 论知识的能力 以地质资料为依据 认真分析现有生产系统和技术方案的利弊 使设 计切实做到 生产安全而可靠 技术先进而适用 经济合理而有效益 设计说明书要简明扼要 书写工整 图纸整洁清晰 符合规范 设计工作量及进度要求见表 0 1 设计完成交指导教师评阅认可后再提交答辩 答辩委员会根据指导教师的评语和 学生的答辩情况评定成绩 1 毕业设计工作量及进度安排参考表毕业设计工作量及进度安排参考表 设计内容大图插图设计进度 图纸名称一般比例允许比例张数图纸名称张数计划天数起止日期实际天数 备 注 1 总论矿区交通位置图12 2 矿山地质地质地形图1 20001 5000 1 4 实习期间 3 矿山生产能力2 4 矿床开拓开拓系统图1 20001 5000 1参与比较的开拓系统图2 35 各主要井巷 井筒 主平巷 断面图3 4 矿块分布图1 5 采矿方法 1采矿方法图1 2001 5001参与比较的采矿方法图2 38 采矿方法底部结构图1 拉底切割图1 回采炮孔布置图1 矿柱回采方法图1 6 矿山运输2 7 矿井提升2 8 矿井排水2 9 矿山压气 10 矿山供电1 11 井巷断面设计竖井或斜井断面设计1 201 501插图22 平巷断面设计1 201 501插图22 天溜井与硐室设计插图21 12 矿井通风1 20001 5000矿井通风系统图14 13 矿山总平面布 置 总平面布置图 可与 地形图合一 1 2000 1 5000 1 1000 12 14 基建进度计划基建进度计划图表1 号图纸1基建进度计划图表14 15 矿山技术经济2 16 经济效果评价2 2 共计7 2050 撰写与绘图15 备用3 总计7 2067 1 1 总论 1 1 设计任务与依据 根据指导教师下达的设计任务书编制本设计 本设计为新建矿山 应力求不受现用技 术方案的局限而选用最优方案 说明地质资料提交单位 时间 文号 审批单位 时间 文号及审批意见 1 2 矿山概况 1 2 1 矿区位置与交通 简述矿区地理位置和交通条件 绘制矿区交通位置图 1 2 2 矿区经济概况 简述矿区经济概况 附近工农业情况 建材 水泥 木材 燃料等的供应情况 劳动 力 水 电等的来源 1 2 3 矿区气候条件 简述矿区年最高 最低与平均气温 年降雨量 降雪量 雨季时间等 1 3 矿山开采现状 简述新建 改建或扩建矿山现状 1 4 技术经济指标 主要技术经济指标按表 1 1 汇总 技术经济指标表技术经济指标表 表表 1 11 1 序号指 标 名 称单位数 量备 注 一一地质地质 1矿床类型 矿床成因类型 矿床工业类型 2 序号指 标 名 称单位数 量备 注 矿床勘探类型 2矿体类型如脉状 透镜状等 3主矿体产状 走向长度m 平均厚度m 平均倾角度 赋存标高m 4矿石储量 矿石量 B Ckt Dkt 矿石平均品位 5开采技术条件 矿岩物理力学性质 容重 矿石t m3 围岩t m3 抗压强度 矿石Mpa 围岩Mpa 硬度 f 矿石 岩石 松散系数 矿石 围岩 稳固性 矿石 围岩 二二采矿采矿 1设计储量 矿石量 B Ckt 平均品位 B C 3 序号指 标 名 称单位数 量备 注 2矿山生产能力t d kt a 3 开拓方式 4 阶段高度 m 5 同时工作中段数个 6基建工程量m m3 7矿山基建时间a 8 矿山服务年限 其中 投产至达产年限a 达到设计规模年限a 减产年限a 9采矿方法及比重 采矿法 1 采矿法 2 10 矿石回收率 11 矿石贫化率 12 采出矿石品位 13 千吨采准比 m kt 14 同时回采矿块数个 15 年下降深度 m a 16三级矿量保有期 开拓矿量a 采准矿量a 备采矿量a 17矿山工作制度 每年d 每天班 每班h 8主要材料消耗 4 序号指 标 名 称单位数 量备 注 回采 炸药 钎钢 硬质合金 kg t kg t g t 掘进 炸药 坑木 钎钢 硬质合金 kg t m t kg t g t 三三供水供水 1总用水量m3 d 其中 生产用水量m3 d 生活用水量m3 d 其中 新水m3 d 回水m3 d 2单位矿石用水量m3 t 四四供电供电 1设备安装容量kw 2设备工作容量kw 3计算负荷kw 4年耗电量k kwh a 其中 采矿k kwh a 破碎k kwh a 5采矿单位矿石用电量kwh t 五五运输运输 年运输量t a 其中 矿石量t a 废石量t a 六矿山机械 5 序号指 标 名 称单位数 量备 注 主要运输设备数量 电机车台 矿车 矿石 台 矿车 废石 台 材料车台 提升设备 竖井 斜井 压气设备台 凿岩设备台 5 矿山电器设备总容重 kW 七劳动生产率 全矿职工总人数人 其中 工人 工程技术人员 服务人员 行政管理人员 党群管理人员 人 人 人 人 人 2 全员劳动生产率t 人 a 3 生产工人劳动生产率t 人 a 4 井下工人劳动生产率t 人 a 附图 1 交通位置图 草图 2 矿山地质 2 1 矿区地形特征 简述矿区地形地貌 地表有无河流 湖泊及工业建 构 筑物 是否允许陷落等 2 2 矿区地质 说明矿区地层层序 岩性 厚度 接触 关系 分布情况及其与矿体赋存的关系 6 简述矿区构造 褶皱 断层和破碎带等 的性质 特征 分布情况及其对成矿的控制 或破坏情况 2 3 矿床地质 2 3 1 矿床成因类型与工业类型 简述矿床成因类型与工业类型 2 3 2 矿床特征 矿体数量 产状 形态 空间位置 分布规律及其相互关系 按表 2 1 列出各矿体的 产状特征 矿体产状特征 表 2 1 矿体产状特征 号矿体 号矿体 号矿体 走向 走向长度 m 倾向 倾角 o 厚度 m 倾斜延深 m 赋存标高 m 2 3 3 矿石性质 简述矿石质量 成分 加工性能及矿石工业类型 2 3 4 围岩特征 说明围岩与矿床的接触情况 围岩的地质特征等 2 4 矿床开采技术条件与水文地质条件 2 4 1 开采技术条件 1 阐述矿体及其顶底板岩石的裂隙 节理发育程度和分布规律 矿石和围岩的物理力 学性质 重度 湿度 稳固性 硬度 f 松 7 散系数 安息角 块度 粉矿比例 矿石结块性 氧化性和自燃性等 2 着重指出影响矿床开采的有关因素及应采取的措施 2 4 2 水文地质条件 1 简述矿床水文地质类型 矿区地表水和地下水 降雨及其动态变化 地表水与地下 水的联系及其对开采的影响 2 简述矿区含水岩层岩性 厚度 分布 水位 含水参数 各层水力联系及其对开采 的影响 隔水层有关情况及其隔水性 3 指出矿坑充水因素并计算涌水量 指出开采中应注意的水文地质问题 2 5 矿区勘探与储量计算 2 5 1 矿区勘探 1 说明矿床勘探类型 勘探手段与勘探网度及其合理性 矿床地质研究程度 矿体控 制程度 勘探工程质量评述 2 着重地质勘探工作和地质资料存在的问题 并指出其对矿山设计和建设的影响 2 5 2 矿区储量计算 列出矿石工业指标 边界品位 最低工业品位 最低可采厚度 夹石剔除厚度等 储量计算成果列入表 2 2 储量计算成果表储量计算成果表 表 2 2 矿体编号矿石类型储量级别矿石量 t 品位 备注 B C B C D B C D 8 2 6 生产地质工作 2 6 1 生产勘探 简述生产勘探的目的与任务 说明采用的生产勘探手段和网度的依据 生产勘探工 程布置原则及其与采矿工程的配合利用情况以及生产勘探工程量 2 6 2 开采取样 简述开采取样的目的与任务 说明取样 布置原则 取样方法 规格及其确定依据 每年取样 化验工作量 2 7 地质资料评价 简要评述设计依据的地质资料 指出存在问题以及解决意见和建议 矿山生产能力 3 1 矿山工作制度 说明矿山采用的年工作日数 日工作班数 班工作小时数 3 2 矿山生产能力验证 矿山生产能力即年产量 一般是根据国家对矿山规定的最终产品产量要求计算年采出 矿石量 矿山设计的任务即从技术可能性和经济合理性验证矿山生产能力 毕业设计则是 根据指导教师下达的设计任务书验证该矿山生产能力 3 2 1 根据矿山开采年下降速度验证生产能力 EKK VS A ama 1 式中 Aa 矿山年产量 t a V 矿床开采年下降深度 m a S 矿床开采面积 m2 9 矿石体重 t m3 矿石回收率 矿石贫化率 地质影响系数 0 7 1 0 Km 矿体厚度修正系数 K 矿体倾角修正系数 3 2 2 根据经济上合理的服务年限验证生产能力 1 j a T Q A 式中 Q 矿床可采工业储量 减去永久矿柱损失和地质构造因素引起的矿石损失 t 矿石总回收率 包括采准 回采 矿柱回采等总的回收率 矿石贫化率 Tj 经济合理的服务年限 一般是下限 计算按下式 Tj Tzh Tc TM 1 2 Tc 矿山从投产到产到达产年限 a 大型 3 5a 中型 3a 小型 1 3a Tzh 矿山按设计能力正常生产时间 a 要求 Tzh Tj 2 3 TM 矿山结尾时间 a 3 2 3 根据同时回采矿块数验证矿山生产能力 按下式计算 R d a K tNq A 式中 q 矿房生产能力 t d 10 N 单阶段中可布置的有效矿块个数 可按作图法布置矿块来确定 亦可按下形 式求出 或 l mL N a ms N 式中 L 阶段中矿体总长度 m l 矿块长度 m s 阶段中矿体总面积 m2 a 矿块面积 m2 m 阶段中矿体总长度 或总面积 利用系数 0 8 0 9 td 年工作日数 d KR 矿房采出矿石量占矿块采出矿石量的比重 见表 5 5 同时回采矿块的有效利用系数 0 3 0 5 3 2 4 根据及时准备新阶段验证矿山生产能力 按下式计算年产量 1 h z a T Q A 即 1 a z h A Q T 式中 Qz 阶段中可采矿石工业储量 t hsQz S 矿体水平面积 m2 h 阶段高度 m Th 阶段回采时间 a 新阶段的准备时间 Tz 即 Th Tz 式中 开拓采准对回采的超前系数 取决于矿床赋存条件及矿石品位情况 1 两者变化不大时 1 1 1 2 2 两者变化较大时 1 2 1 5 3 两者变化极大 且矿床含水量大时 1 5 2 Tz t1 t2 11 式中 t1 新阶段开拓时间 包括井筒延深 石门 井底车场和主要运输干线掘进时间 a t2 新阶段采准时间 包括完成三级矿量保有期要求的采准 切割和勘探工程所需 时间 a 4 矿床开拓 4 1 开采范围确定 简述矿床开采范围和确定开采范围的依据 4 2 错动界限与保安矿柱圈定 4 2 1 错动界限的圈定 为了使地面建 构 筑物及主要开拓巷道不受地下开采所引起的地表移动的影响 必 须圈定地表移动带 其界限应标在总平面图 开拓系统平面图 剖面图及各中段平面图上 4 2 2 保安矿柱的圈定 由于某些具体条件的限制 井筒和建 构 筑物不能布置在移动带以外 而需要布置 在移动带以内时 必须留保安矿柱加以保护 设计中如遇此情况 应进行保安矿柱的圈定 4 3 矿床开拓 4 3 1 开拓方式选择 说明采用平硐 竖井 斜井或联合开拓的理由 4 3 2 开拓方案选择 1 方案初选 12 根据地表地形条件 矿床赋存条件 开采技术经济条件以及国家的技术经济政策等因 素 提出技术上可能的开拓方案 弃掉有明显的重大缺陷的方案后 拟出各方案的开拓系 统 确定开拓巷道类型 位置和断面尺寸 并绘出开拓方案草图 2 方案初比 全面分析论证各方案的技术特点 如井巷工程量大小 施工条件 水文 工程地质 条件等 所需主要设备型号 规格 数量 设备 材料的供应情况 主要工程竣工时间 及其对矿山投产的影响 对矿井劳动生产率的影响 分期建设时各期开拓的关系和影响 开拓方案的优缺点分析 通过初步分析比较 淘汰有明显缺点的方案 如能选出最优方案 则不再进行综合 分析比较 如果两三个方案优劣难分 则要进行进一步的综合技术经济比较 3 方案综比 对初选出来的方案详细计算并按表 4 1 列表比较各项工程量 所需开拓工程和设备等 基建费用 生产中的经营费用 需留保安矿柱数量以及它的损失量和回采所增加的费用 通过比较 用选取最优开拓方案 各开拓方案技术经济比较表各开拓方案技术经济比较表 表表 4 1 序号项目内容开拓方案 开拓方案 开拓方案 一方案内容简介 二主要开拓井巷个数 断面 尺寸长度 主要设备 三方案特点 四基建工程量 五基建投资 1井巷工程费 2地面建 构 筑物费用 3设备费 4其它费用 六年生产费 13 1辅助材料费 2燃料动力费 3生产工人工资 七保安矿柱损失 八建设时间 九优缺点比较 4 3 3 阶段高度确定 说明中段高度及其确定依据 各中段标高 正常回采时同时工作中段数 4 3 4 开拓系统简述 1 提升运输系统 阐述矿石 废石 人员 材料 设备等的提升运输方法及提升运输系统 2 通风 排水 充填方式及系统 3 矿山工业场地位置 工业建筑物配置与主要开拓井巷关系 4 主 副井与选厂 炸药库的关系 5 废石场 阐述废石场位置 容量 地面矿仓位置 容量 及其与主 副井的关系 6 主要开拓工程 主要开拓工程 提升井 通风井 溜井 充填井 平硐等 的位置 X Y Z 形 式装备与各中段的连接关系 提升 运输 溜矿能力等 7 井底车场 各中段井底车场的布置形式 石门 主要运输与通风巷道布置 断面尺寸与坡度等 8 保安矿柱 说明保安矿柱尺寸及采用的参数 9 开拓系统评价 对采用的开拓系统的缺进行评价 附图 14 1 开拓系统图 大图 1 1000 1 2000 2 参加比较开拓方案图 草图 3 各主要井巷 井筒 主平巷 断面图 草图 4 矿块布置图 草图 5 采矿方法 5 1 矿床开采技术条件 5 1 1 矿体赋存要素 1 矿体沿走向 倾向的赋存范围 2 矿体厚度 品位及其变化情况 3 矿体倾角及其变化情况 4 矿体轮廊及其连续性 5 1 2 矿石与围岩的物理力学性质 1 矿 岩的稳固性 2 矿 岩重度及松散系数 3 矿石的凿岩爆破性 4 矿石的结块 自燃与含水性 5 矿石的价值 有用组成含量及分布特征 6 矿体连续性及其轮廓 15 5 1 3 矿石与围岩的接触情况 5 1 4 地表是否允许陷落 5 1 5 加工部门对矿石质量的技术要求 说明加工部门对矿石质量的技术要求 如块度 湿度 品位分布 粉矿含量等 若矿床由若干矿体组成 应按矿体厚度 倾角 矿石稳固性和其它特征进行矿体分类 分 别计算各类矿体所占矿量比例 矿体技术特征及分类见表 5 1 矿体技术特征及分类表矿体技术特征及分类表 表表 5 1 矿体技术特征 类矿体 类矿体 类矿体 矿体厚度 m 2 矿体倾角 o 矿体沿走向长度 m 矿体沿走向或倾向的厚度 变化 矿石品位及其分布 矿石稳固性 围岩稳固性 上盘 下盘 矿石与围岩的接触情况 矿石的结块性和自燃性 地表是否允许陷落 顶板岩石崩落块度特性 该类矿体所占矿量比重 推荐的采矿方法 5 2 采矿方法选择 5 2 1 方案初选 根据矿床地质条件 开采技术经济条件 以及国家的要求 拟出几个可能的采矿方法 方案 对每一个方案都确定出它的主要构成要素 采准切割布置和回采工艺 绘制采矿方 法标准图 列出技术经济指标 16 5 2 2 方案初比 对初选的几种采矿方法 列出各自的优缺点 进行初步技术经济比较 初比常用的指标有 矿块生产能力 采准工程量 矿石损失率 贫化率 劳动生产 率 主要材料消耗等 如表 5 2 这些指标可参照类似条件矿山实际资料选取 如实在查 不到 可进行部分回采计算 比较这些指标的同时 还要分析安全与劳动条件 工艺过程繁简 以及与采矿方法 有关的基建工程量 投资与时间 比较要分清主次 以期取得更好的经济效益 一般按表 5 2 初比即能确定采用的方法 仅少数情况下 剩余两三个难分优劣的方案 需要进行综合分析比较 采矿方法初步分析比较表采矿方法初步分析比较表 表表 5 2 指标名称比较方案 比较方案 比较方案 采场生产能力 吨 日 矿房 矿柱 采准比 m kt 矿石损失率 矿石贫化率 采矿工效 t 工班 主要材料消耗 炸药 kg t 合金片 g t 坑木 m3 t 钎子钢 kg t 5 2 3 方案综比 对初比剩下的两三个难分优劣的方案 还需用经济效果指标 如成本指标 盈利指 标 采矿方法效果系数 如果涉及投资改变 还应加上投资 进行综合分析比较 列表 如 5 3 选取最优采矿方法方案 应当指出 综比指标均应经过详细计算 而不能象初比那样按类似矿山实际资料选 取 采矿方法综合分析比较表 表 5 3 17 序号指标名称单位方案 方案 方案 差额 1工业矿石储量kt 2工业矿石品位 3矿块生产能力t d 4采准切割工程量m3 kt 5矿石损失率 6矿石贫化率 7采出矿石品位 8计算的服务年限 年 a 9选矿回收率 10全部生产年限最 终产品 kt 总产量 11产品产值元 t 12每年产品产值万元 13全部生产年限的 产品产值 万元 14采矿成本元 t 15选矿成本元 t 16采选总成本元 t 17年采选总成本万元 18全部生产年限内 生产成本 万元 19每吨矿石盈利元 t 20每年生产盈利 万元 21全部生产年限内 总盈利 万元 注 指标项目可根据具体情况适当增减 5 3 采矿方法概述 5 3 1 采矿方法构成要素 1 矿块布置尺寸 矿块 矿房 矿柱的布置与尺寸的确定 2 矿块底部结构 矿块底部结构的形式 漏斗 电耗巷道或平底装矿底部结构布置 与尺寸确定 5 3 2 采准切割 1 采准方式选择 采准方式选择 采准巷道布置 分段 分层高度的确定 进路 间距的确定 回采凿岩巷道的布置 切割空间的位置 切割方法与切割顺序 18 2 采准巷道 阐述采准巷道 包括运输水平巷道 矿块天井 分段巷道 分层巷 道 的断面尺寸及支护方法 5 3 3 回采工作 1 回采工艺 简述回采工艺过程 切割 拉底 开槽 劈漏的方法和顺序 2 落矿 阐述落矿方法 凿岩设备与工具 设备效率 落矿参数 炮孔直径 深 度 布置形式 最小抵抗线 每次崩矿排数 一次崩矿炮孔总长度 爆破方式 起爆顺 序 炸药种类 装药起爆方法 每米炮孔崩矿量 3 出矿 出矿方式与设备 设备效率 一次出矿时间 大块率 矿石块度控制方 法 二次破碎方法 5 3 4 采场通风与顶板管理 说明采场通风与顶板管理方法 5 4 采准与回采计算 5 4 1 矿块采准切割工作量计算 根据采矿方法标准布置图 按表 5 4 计算 矿块采准切割工作量计算表 表 5 4 长度 m 断面 m2 体积 m3 矿石中岩石中 巷道名称 巷 道 数 目 单 长 总 长 单 长 总 长 合计 矿 石 中 岩石 中 合计 矿石 中 岩石 中 合计 工业储 量 t 沿脉运 输巷道 人行通 风天井 采 准 巷 道 联络道 19 合计 LZ VZTZ 漏斗 切割巷 道 切 割 巷 道 合计 LQ VQTQ 矿房TR 矿柱TP 回 采 工 作 合计 总计 LZ LQ VZ VQ T 5 4 2 矿块采出矿量 根据采矿方法标准布置图按表 5 5 计算矿块采出矿量 矿块内采出矿量计算表 表 5 5 项日内容 矿石工业储量 t 回采率 贫化率 采出储量 t 采出原矿量 t 采出比率 采准工作 1 2 合计 TZ Z ZTzc TZ ZTzo Tzc 1 Z KZ Tzo TtO 切割工作 1 2 合计 TQ Q QTQc TQ QTQo TQc 1 Q KQ TQo TtO 回采工作 1 矿房 2 矿柱 合计 TR TP R P R P TRc TR R TPc TP P TRo TRc 1 R TPo TPc 1 P KR TRo Tto Kp Tpo TtO 20 矿块总计 Tt TR TP TZ TQ t Ttc Tt t Tto Ttc TtoTtc TiCTtO TiOKt 100 5 4 3 采准比计算 采准比 m kt 1000 to T LL R QZ 考虑巷道断面积不同 可用采准 切割巷道总体积除以标准断面积 4m 来求取 即 m kt 4 1000 to T VV R QZ 式中 R 千吨采准比 m kt Tto 矿块中采出总原矿量 t 见表 5 5 LZ LQ 采准 切割巷道总长度 m 见表 5 4 VZ VQ 采准 切割巷道总体积 m3 见表 5 4 5 4 4 同时生产的工作面数 1 班产量 正常生产时期班产量 As sd a tt A A s 式中 Aa 矿山年产量 td 年工作日数 ts 日工作班数 按同时回采矿块数校正 取整数 sR Rs tq KA N R 式中 qR 矿房回采日生产能力 t d NR 同时回采矿房数 KR 矿房采出矿石量占矿块采出矿石量的比重 按化整后的矿块数 重新计算班产量 年产量 21 t 班 R sR K Nq A s t a sdsa ttAA 式中 qsR 矿房平均班产量 t 班 2 班产量分配 采准出矿量 Asz t 班 zssz KAA 切割出矿量 AsQ t 班 QssQ KAA 矿块出矿量 AsR t 班 RssR KAA 4 矿柱出矿量 AsP t 班 PssP KAA 式中 KZ KQ KR KP分别为采准 切割 矿块回采采出矿石占采出总原矿量比重 3 同时生产矿块数 同时回采矿房数 NR sR sR R q A N 式中 NR 同时回采矿房数 个 备用 10 30 qsR 矿房平均班产量 t 班 同时回采矿柱数 Np sP sP P q A N 式中 qsP 矿柱平均班产量 t 班 4 同时工作掘进面数 同时采准工作面数 Nz SV RA N Z Zs z 式中 RZ 采准比 万 t 采准体积 m t 见表 5 4 to T V R Z Z 22 VZ 采准工作面平均班进尺 m 班 S 标准矿块采准巷道平均断面积 m 同时切割工作面数 NQ Sv RA N Q Qs Q 式中 RQ 采准比 万 t 切割体积 m t 见表5 4 to T V R Q Q 式中 VQ 切割工作面平均班进尺 m 班 S 标准矿块切割巷道平均断面积 m2 开拓工作面数 Nd和生产探矿工作面数 Nt dsd da d vtt RA N tsd ta t vtt RA N 式中 Rd Rt 万吨矿石开拓 生产勘探米数 m 104t Vd Vt 开拓 生产勘探巷道平均进尺 m 班 Aa 矿山设计年产量 104t a 5 4 5 采准进度计划图表与回采工作面循环图表 根据采准和备采矿量保有时间 计算出采准切割工作量 各种巷道长度或体积 根 据采用的矿床回采工作方式 前进或后退式 单翼或双翼开采 同时工作面数 掘进速 度 计算出掘进时间 安排施工顺序 参照表 5 6 编制采准进度图表 从而确定矿量准备 时间和准备速度 根据回采工作循环的组成及各项作业时间 参照表 5 7 编制回采工作循环图表 巷道 名称各翼 采准进度计划图表 表 5 6 序 号 巷道 名称 各翼长度同时 工作 面数 掘进 速度 所需掘 进时间 掘进顺序及时间 月 23 m 个m 月月 12345 回采工作循环图表 表 5 7 班次作业名称作业时间 班 123456 凿岩 装药 爆破导通 爆破通风 耙矿 5 4 6 掘井回采设备及人员表 1 掘进回采设备表 掘进回采设备表 表 5 8 数量备注 序号 设备名称及 型号 单位 同时工作备用总数 注 包括开拓 生探 采准 切割 矿房回采 矿柱回采的凿岩 装运 出矿设备 2 掘进回采人员表 确定掘进 回采工作组织 编制人员 汇总成表 5 9 掘进回采人员编制表 表 5 9 工人数 序号工种工作地点 第 班第 班第 班 总计 5 4 7 掘进回采主要材料消耗表 将掘井回采主要材料 包括炸药 钎钢 硬合质合金 木材 消耗汇总成表 5 10 24 主要材料消耗表 表 5 10 回采消耗掘进消耗 材料名称单位 单耗日耗单耗日耗 昼夜 合计 全年备注 5 4 8 采装运设备及效率表采装运设备及效率表 采装运设备及效率表 表 5 11 凿岩设备运搬设备 效率 m 台班 效率 m 台班 工序 型号规格 一般平均 型号规格 一般平均 采准 切割 回采 5 4 9 采矿方法技术经济指标 1 按表 5 12 计算列出采矿方法技术经济指标 采矿方法技术经济指标表 表 5 12 不同方法 或不同地段 指标名称 计算 单位 合计备注 千吨采掘比凿岩台效 采场平均日出矿能力 掌子面工效 矿石贫化率 矿石损失率 m kt m 台班 t d t 工班 2 主要指标的计算 矿块回采生产能力 Nt t T q s c c 25 式中 q 矿块回采生产能力 t d Tc 工作面一个回采循环落矿量 t tc 工作面一个回采循环时间 班 N 矿块中同时回采工作面数 个 ts 日工作班数 班 留矿法的平均昼夜生产率为 0 tt T q f h 式中 q 平均昼夜生产率 t 昼夜 Th 矿块中采下矿石量 t tf to 矿块中落矿 放矿时间 昼夜 崩落法 矿块放矿时的平均昼夜生产率为 K TvS q 式中 S 崩落矿块水平面积 m2 v 矿岩接触面下降速度 由经验确定 m 昼夜 K 崩落矿石的松散系数 劳动生产率计算 t 或 m3 工班 一 一一 一一 一一 一一 一一 一 一 一一 一一 一 一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一 t 或 m3 台班 一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一 一 一一 一一 一 一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一 t 或 m3 工班 一 一一 一一 一一 一一 一一 一 一 一一 一一 一 一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一 3 主要材料消耗 一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一 一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一 一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一 4 采出矿石品位 一 一一 一一 一一 一一 一 211 式中 采出矿石品位 26 1 工业储量矿石品位 2 混入废石品位 矿石贫化率 5 5 矿柱回采及采空区处理 5 5 1 矿柱回采 1 矿柱回采方案确定 2 巷道布置原则及巷道规格 3 矿柱回采工艺及其与矿房回采的关系 4 矿柱回采设备 人员及主要技术经济指标 5 5 2 采空区处理 1 采空区处理方法选择 2 采空区处理与矿柱回采的关系 附图 1 采矿方法标准布置图 三面投影图 1 200 或 1 500 2 采矿方法底部结构图 草图 3 参与比较采矿方法图 草图 4 拉底切割工作图 草图 5 回采炮孔布置图 草图 6 井下运输 6 1 运输系统选择 6 1 1 阶段运输巷道布置 根据阶段运输能力 矿体厚度 矿石与围岩稳固程度 同时考虑采矿方法 探矿 通 27 风等方面的要求 选择系统简单 工程量小的布置形式 6 1 2 运输方式 阐明矿石 废石 设备 材料和人员的运输方式及选择依据 6 1 3 线路与轨道 选择轨型 轨距 轨枕 道岔 弯道曲率半径与线路坡度 6 2 运输设备选择与计算 6 2 1 运输设备选择 根据据阶段运量 运距 装车方式 装车地点情况等因素 选择电机车重量和矿车容 量 6 2 2 列车组成计算 1 车组重量计算 按重列车上坡弯道起动条件 电动机温升条件 重列车下坡制动条件分别计算 选择 最小值 Q1 2 列车组成计算 按下式计算每列车矿车数 32 1 QQ Q n 式中 n 每列车矿车数 个 Q1 车组重量 t Q2 每个矿车自重 t Q3 每个矿车有载重量 t 6 2 3 机车台数确定 按机车循环时间 完成运输任务所需循环次数计算机车工作台数 并按规定确定备用 28 台数 6 2 4 矿车数量确定 按周转率或定点分布法计算工作车辆数 并按 25 30 确定备用台数 6 3 井底车场设计 6 3 1 井底车场布置形式 根据生产能力 提升容器类型 运输设备及调车方式 井筒数量及硐室布置及地面生 产系统等因素选择结构简单 工程量小 管理方便 生产安全可靠的井底车场形式 6 3 2 井底车场设计 确定井底车场线路结构 布置出车线路 行车线路及各段线路长度和坡度 限于时间 关系 可不进行线路闭合与车场坐标计算 6 3 3 井底车场通过能力计算 计算井底车场通过能力 注意使井底车场通过能力保留 30 35 的储备 6 3 4 峒室 机选择井底车场各硐室位置 确定各硐室形式及尺寸 支护材料 计算硐室工程量 附图 1 井底车场布置图 线路 草图 29 7 矿井提升 7 1 提升方式及系统选择 7 1 1 提升任务 包括主副井的矿石 废石 人员 材料 设备的提升任务 7 1 2 提升方式及提升系统选择 根据开拓井筒形式 提升物品种类 提升工作任务 考虑矿井深度和提升水平数目 力求基建建设资小 提升效率高而费用低 地面布置及地面运输系统简单 从而确定经济 合理的提升系统 斜井提升包括箕斗 矿车组和台车三种形式 矿车组提升适于倾角 30 的斜井 一般 25 左右较合适 倾角 30 时 应采用箕斗或台车提升 竖井提升通常采用两套提升设备 可以用主井箕斗 副井罐笼或主副井全用罐笼 具体应 通过技术经济比较来确定 一般有色金属矿山 当日产量 700t 井深 300m 左右时多采用 主副井全罐笼方案 只有当产量小才采用单套提升设备 目前 我国非金属矿山浅井 斜井较多 设计可不受此限制 而以技术先进而可能 经济合理而有效益 生产安全可靠为准则 7 2 提升设备选择 7 2 1 提升容器选择 以竖井单绳提升为例 提示如下 1 小时提升量 hd a h tt cA A 式中 Ah 小时提升量 t h Aa 矿山年产量 t a 罐笼提升时应考虑 10 30 的废石量 30 td 年工作日数 th 日工作时数 箕斗提升 一种矿石取 19 5 时 两种矿石取 18 时 罐笼提升 作主副井时取 18 时 仅作副井取 19 5 时 C 不均衡系数 箕斗提升 取 C 1 15 罐笼提升 提矿石取 C 1 2 兼作副提升 取 C 1 25 2 提升速度 最大提升速度 据调查统计 实际最大提升速度可按如下公式计算 Hv4 0 max 式中 v 提升速度 m s H 提升高度 m 对于箕斗提升 H H0 h1 h2 对于罐笼提升 H H0 式中 H0 竖井最低开采阶段的深度 m h1 卸载水平与井口水平的高差 一般为 15 25m h2 卸载水平与井底车场水平的高差 一般为 20 30m 若有几个阶段同时提升 则提升高度应按各阶段深度及所提矿石量加权平均求得 n nn QQQ QHQHQH H 21 2211 式中 H1 H2 Hn 各阶段提升高度 m Q1 Q2 Qn 各阶段提升矿石量 t 平均提升速度 a v vp max 式中 a 速度乘数 对于一般交流电动机拖动的提升设备 a 1 2 3 一次提升量 双容器提升 03 3 3600 H C KA Q m h 单容器提升 03 3 1800 H C KA Q m h 31 其中 Q 一次提升量 m3 Cm 装满系数 取 C 满 0 9 0 95 矿石的实体重 t m3 箕斗在曲轨上减速和爬行附加时间 取 10s 罐笼提升时为 0 装卸时间 K 矿石的松散系数 取 1 5 1 6 根据 Q 选定提升容器的大小及规格 采用罐笼提升时 先用 Q 选择相应容积的矿车 再按矿车的外形尺寸及载重来选择罐 笼 一般用单层 只有产量很大时才用双层 注意选择罐笼时使矿车外缘与罐笼内缘间隙 50Mmm 罐笼作副井提升时 必须保证 45 分钟内将一班人员提升完毕 采用箕斗提升时 按 Q 直接选用相应容积的箕斗 4 提升容器的有效提升量 Qs 按下式计算 K CV Q m s 式中 Qs 提升容器的有效提升量 t Cm 装满系数 取 C 满 0 9 0 95 矿石的实体重 t m3 V 矿车或箕斗的容积 m3 K 矿石的松散系数 取 1 5 1 6 5 一次提升循环时间 T 按下式计算 h s A Q T 3600 7 2 2 提升机选择 1 卷筒直径 D 的确定 按卷筒直径 D 与钢丝绳直径 d 的关系来确定 对于地面提升设备 D d 80 对于井下提升设备 D d 60 2 卷筒宽度 B 的确定 32 对于双卷筒 每个卷筒宽度 B 为 缠绕一层时 mm 3 d D LH B 缠绕多层时 mm 43 d Dn DLH B m 单卷筒作双端提升时 mm 232 2 d D LH B 式中 B 卷筒宽度 mm L 试验长度 L 20m n 卷筒上缠绕层数 D 卷筒直径 m Dm 多层缠绕时的平均直径 m dnDDm 1 H 提升高度 m d 钢丝绳直径 mm 钢绳两圈间的间隙 取 2 3mm 2 3 4 等数字表示钢丝绳摩擦圈数 两绳间隔圈数和每月移绳备用圈数 3 提升机选择 根据 B D 按表格选择矿井提升机 8 矿井排水 8 1 排水方式与排水系统确定 8 1 1 排水方式 一般采用集中排水 当矿井较深或中段数目不多而中段水平的涌水量又较大时宜采用 分段排水 33 8 1 2 排水系统 简述排水系统 说明该系统优缺点 8 2 排水设备选择 8 2 1 选择原则 1 雨季长 涌水量大的矿井 主排水设备应为三台同类型水泵 一台工作能在 20 小时内排出矿井正常涌水量 两台同时工作能在 20 小时内排出矿井最大涌水量 如最大 涌水量大于 2 倍正常涌水量 则除一台备用外 其余能在 20 小时内排出最大涌水量 2 雨季短的地区 矿井最大涌水量小于 2 倍正常涌水量且正常涌水量小于 50m3 t 时 主排水设备可安两台同类型水泵 一台工作 一台备用 能在 20 小时内排出矿井昼 夜正常涌水量 3 涌水量大 水文地质条件复杂的矿井 泵房应适当增大 以便安设临时排水设 备 8 2 2 选择计算 1 水泵流量 Q1 20 1 z Q Q 式中 Q1 按正常涌水量确定的水泵流量 m3 h QZ 矿井正常涌水量 m3 h 2 水泵扬程 H1 5 5 1 j HKH 式中 H1 水泵扬程 m Hj 井筒深度 m 5 5 吸水深度 m K 扬程损失系数 竖井 K 1 1 斜井 K 1 2 1 35 3 水泵初步选型 34 根据 Q1 与 H1 初选水泵型号 确定其流量 Q 与扬程 H 4 水泵台数 n 正常涌水量情况下工作台数 n 按下式计算 Q Q n 1 式中 n 正常涌水量情况下 水泵工作台数 台 Q1 按正常涌水量确定的排水设备排水能力 m3 h Q 初选一台水泵的排水能力 m3 h 5 水泵工作时间 T 正常涌水量情况下一昼夜内水泵工作时间 T 按下式计算 h nQ Q T Z 式中 各符号含义同前 6 排水管直径 dp p p v Q d 3600 4 式中 dp 排水管直径 m Vp 排水管中流速 一般 vp 1 5 2 2m s 根据 dp 选取标准管径 dp 7 排水管中实际流速 vp m s 2 3600 4 p p d Q v 8 吸水管直径 di mm25 pi dd 根据 d i 选取标准管径 di 9 吸水管中实际流速 Vi m s 2 3600 4 i i d Q v 式中 Vi 吸水管中流速 一般 Vi 1 0 1 5 m s 10 管道中扬程损失 35 g v d L RTQHH p p isps 2 2 2 式中 L 管道计算长度 m 系实际长度加管件折合的等值长度 后者可查表 管壁摩擦阻力系数 可查表 或按下式计算 pp dv 0018 0 02 0 11 水泵总扬程 Hz ispsipz HHHHH 式中 Hp 水泵中心至排水管地面出水口高差 Hp h2 h Hj h2 管子超出井口水平的高度 m h 水泵房地板超过井底车场轨面的高度 一般 h 0 5m Hj 井筒深度 m Hi 吸水高度 m 高山地区按下式计算 24 0 2 10 2 b i is yi i H g v HHHH Hiy 水泵样卡中的最大允许吸水真空高度 m H 水泵安装地点大气压力水头 m 查表 Hb 饱和蒸汽压力水头 m 与水温有关 查表 His 吸水管沿途及局部损失之和 m 0 24 水温 20 时的饱和蒸汽压力水头 m 12 按产品目录和样本选择水泵 注意所选择水泵扬程 应比计算值大 5 8 备用扬程 8 3 水泵房 水仓 简述水泵房型式 水仓容积和清理方法 井底水窝的排水方式 36 9 压气设施 9 1 压气设备的选择 9 1 1 全矿总耗气计算 表 9 1 汇总坑内耗气量 全矿气动设备同时工作耗气量表全矿气动设备同时工作耗气量表 表表 9 1 同型号风动 工具名称 数量每台耗气量 m3 min 同时工作 台数 磨损系 数 同时工作耗气量 m3 min Nqkf N q k f 合计 fkqNQ 全矿最大耗气量 Qmax 1 05Ki Kh Q m3 min 式中 1 05 考虑压气机效率及未计入的小量用气系数 Ki 管网漏气系数 可查表 Kh 高原修正系数 hp ph h TP TP K Ph 高原地区大气压力 Pp 海平面处大气压力 Th 高原地区绝对温度 Tp 海平面处绝对温度 9 1 2 压气机选择 选择原则 1 压气站内尽可能选用同型号 同制造厂设备 2 站内压气机数量不宜超出 6 台 备用量为计算供气量的 20 50 但不少于 1 台 37 压气机型号及规格 9 2 压气管网 9 2 1 管网计算 计算时 根据管网系统图 标出各管段长度及通过的流量 计算压降时 管道附件的阻力损失可按管路长度增加 10 12 等值长度 自压气站到 最远用气点的管路总压降不应超出一个大气压 各管段的压降可按下式进行分配 并列入表 9 2 中 L LP P e e 式中 Pe 计算管段压降 大气压 P 风管全长压降 大气压 Le 计算管段长度 m L 自压气站到最远用气点的管长 m 压气管用计算表压气管用计算表 表表 9 29 2 管段长度 m 压力变化 Pa 管段 通过压气 量 m3 min 实际 长度 等值 长度 计算 长度 起点 压力 分配 压降 实际 压降 终点 压力 管内径 mm 流速 m min 确定各段压降后 可查出各段管径 实际压降及流速 压气管内流速一般 5 10m s 支管直径 d 可大致按下式计算 mmQd20 式中 Q 通过支管的压气量 m3 min 胶管压降较剧 使用长度尽量缩短 管径亦可稍选大一点 9 2 2 压气机耗电计算 一台压气机年耗电量 按下式计算 2 08 0一 一K ttN W cwe hds ta 38 式中 Ns 压气机轴功率 km td 年工作日数 th 日工作时数 K 压气机负载系数 为所需压气量与压气机最大排气量之比 e 电动机效率 e 0 9 0 92 w 电网效率 w 0 95 0 98 c 传动效率 直联取 c 1 三角支节 c 0 95 压气机站每年总耗电量为各工作压气机年耗电量之总和 10 矿山供电 10 1 供电电源 概述电源情况 确定供电电压供电回路数 供电电源回路数 应根据用电设备对供电可靠性的要求 并考虑矿山生产规模 服 务年限 供电总容量和地区供电条件来确定 小型矿山 多属二 三级负荷 一般设置一个外部电源 一级负荷