(冶金行业)焦家金矿矿体开采设计

（冶金行业）焦家金矿矿

体开采设计

毕业设计（论文）任务书

毕业设计（论文）题目：焦家金矿-270矿体开采设计

学生姓名：王伟学号：

专业、年级：采矿2008级学习形式：

学习层次：专科函授站：

毕业设计（论文）内容：

设计的基本原则，矿区概述，矿床地质与开采技术条件，矿山工作制度，矿床开拓系统，中段平面开拓系统，采矿方法，矿山通风系统，矿井提升运输系统，总图运输，设计矿山的技术经济指标等。

设计要求：中段生产能力25万吨/年。

专题（子课题）题目：-270m中段采矿设计

内容：

根据矿床地质条件和开采技术条件，设计-270m中段矿体采矿方法。包括：采矿方法初选，技术经济分析，详细技术经济计算、综合分析比较。采矿方法简述，结构参数，采准巷道布置，切割工作，回采工作（落矿、出矿、通风、支护、损失贫化、顶板管理、充填），回采顺序，地压管理，采掘进度计划，成本计算与技术经济指标。

毕业设计（论文）指导教师（签字）：

主管教学院长（签字）：

2010年4月 5 日

目录

前言 (1)

1 矿区概述 (2)

1.1矿区交通位置 (2)

2 矿床开拓 (3)

2.1地表移动范围的圈定 (3)

2.2开拓方法 (4)

2.2.1．岩石条件 (4)

2.2.2．水文地质条件 (5)

2.2.3．开拓方案选择 (5)

2.2.4．主要巷道的规格 (6)

2.2.5．掘进工程 (15)

2.2.6、装运 (19)

3 采矿方法 (19)

3.1开采范围 (19)

3.2采矿方法 (20)

3.2.1、采矿方法选择 (20)

3.2.2、采场构成要素 (21)

3.2.3、采准切割工作 (21)

3.2.4、千吨采切比计算 (22)

3.2.5、回采工作 (23)

4 矿井通风系统 (33)

4.1通风系统现状概述 (33)

4.2矿井总风量计算 (33)

4.2.1、总风量计算公式 (33)

5 矿山主要机械设施 (35)

5.1提升设备 (35)

5.2地下运输 (35)

5.3地下破碎 (36)

5.4排水系统 (36)

6.5风水电供应系统 (36)

6 总图运输 (37)

6.1矿山总平面布置 (37)

6.2内外部运输 (37)

7 采场单体设计 (37)

7.1上向分层进路充填采矿法 (37)

8 总结 (42)

参考文献 (43)

前言

为加强理论联系实际，具有解决金属矿床开采中有关的技术问题和编制金属矿床开采设计的能力。在逐步的学习、工作中，重新认识矿山，对焦家金矿的矿区概况、矿区地质、矿山工作制度和生产能力、矿床开拓、采矿方法、矿井通风、矿井主要机械设施、总图运输进行了系统的了解。并利用本专业所学过的基础理论，专业知识综合地解决金属矿床开采问题，做到了在实践中了解和掌握理论，巩固了自已所学的专业知识。

1. 设计范围

焦家矿区原有开拓系统仅设计服务到本矿区-270米中段，本次设计就焦家矿区-230米在原有开拓系统基础上进行矿体回采设计，设计矿石年生产能力25万吨，日生产能力为830吨。

2．设计依据

焦家金矿设计范围内各矿区《采矿许可证》。国家现行的律法规和设计规范。焦家金矿生产探矿资料及主要生产技术指标及2007年7月《山东省莱州市焦家金矿焦家矿区资金矿源储量核实报告》。

1 矿区概述

1.1 矿区交通位置

焦家金矿位于山东省莱州市金城镇境内焦家村西北侧，地理坐标为东经120°06′46″—120°07′52″，北纬37°23′22″—37°24′24″，矿区范围面积0.9164km2。

矿区有烟潍公路通过，向南经莱州市至潍坊火车站126km，向北经龙口港至烟台市145km，水陆交通方便。

矿区属低山丘陵区，东高西低。东部为以剥蚀作用为主的丘陵区，标

高一般为40～60m，最高点为矿区东侧的望儿山，海拔177.39m。西邻莱州湾，为山前冲洪积平原，地面标高22～35m，地势平缓，属滨海平原。本区四季分明，气候温和，属暖温带季风型气候，最高气温38.9℃，最低-18℃，年平均12.4℃。年平均降水量600～700mm，降水量多集中在6～8月份。区内无大水系，下切冲沟较发育，雨季呈径流，旱季常干涸。

2 矿床开拓

2.1 地表移动范围的圈定

在圈定矿山开采的岩石移动范围和崩落范围时，往往采用类比法，即参照矿体产状、围岩条件和采矿方法相类似的矿山岩体移动资料来确定矿山的岩石移动范围和崩落范围。

通过参考类似矿山岩体移动资料，并对照本矿区下部矿体的赋存条件，矿、岩性质及稳固程度，经综合分析确定矿体的岩石移动角，并按此圈定岩体移动范围。

2.2 开拓方法

由于焦家矿区已有开拓系统为：斜坡道加混合竖井开拓，系统已经形成且比较合理，因此不再进行设计，在这里只从石门开始做开拓

设计。

2.2.1．岩石条件

由于矿床处于构造破碎带内，矿体及围岩均破碎、稳定性差。通过对岩石力学研究，焦家金矿床岩石属半坚硬-坚硬岩石，其抗拉强度仅为单轴抗压强度的1/9～1/19，而垂直于结构面的抗拉强度趋近于零。矿区构造应力场最大主应力为水平应力，方位SE-NW，与矿体走向近似垂直。

破碎岩体易受爆破震动的影响而发生微观结构上的破坏，当结构面上的滑移超过其位移极限值时，岩体结构解体崩溃，往往无明显变形而突然冒落。井巷工程施工过程中，当顶板岩体承受的拉应力超过岩体本身的抗拉强度时，易出现拱顶塌落，这便是焦家金矿地压活动的主要表现。焦家金矿矿床岩体基本无岩爆或底鼓现象，不出现大规模地压活动。但是，岩体越破碎，爆破对其稳定性影响就越大。矿山开采中，一般尽量采用拱形断面，进路布置尽量与构造垂交或斜交。

2.2.2．水文地质条件

焦家金矿床井下水为天水与矿床水的混合体，存在于岩体裂隙中，具有较好的连通性。井下涌水特点主要有：下部工程拉开后，上部相应地段涌水则迅速减少，由原来的喷涌变为滴淋；一般地，局部

破碎强蚀变带构造裂隙发育，导水性能好，含水量大，涌水多。

2.2.3．开拓方案选择

由于I号矿体厚度较大，倾角较缓，矿块生产能力比较大，服务年限较长，因此选择下盘脉外平巷加穿脉布置见图4-1。

布置如图所示。一般多采用下盘脉外巷道和若干穿脉配合。从线路布置上讲，采用双线交叉式，即在沿脉巷道中铺设双线，穿脉巷道中铺单线。沿脉巷道中双线用渡线连结，沿脉和穿脉用单开道岔连结。

图4-1下盘脉外平巷加穿脉布置

下盘脉外平巷加穿脉布置

这种布置的优点是阶段运输能力大，穿脉巷道装矿安全、方便、可靠，穿脉巷道还可起到探矿作用。缺点是掘进工作量大。

2.2.4．主要巷道的规格

电机车、矿车及铲运机选型

根据矿块生产能力，电机车选用CJY6/6(ZK6-6/250)型架线式直流电机车，矿车选用2立方单侧曲轨侧卸式矿车；铲运机选用阿特拉斯ST—2D铲运机。

电机车，主要技术参数如下：

外型尺寸（长×宽×高）：4470×1045×1500（mm）

轨距：600mm 轴距：1100mm 粘着重量：7t 额定电压：250V

最小转弯半径：7000mm 集电弓工作高度：1800～2200mm 牵引高度：320mm 小时制牵引力：13040N 小时制功率：20.6*2KW

侧卸式矿车，主要技术参数如下：

矿车容积：2m3自重：1000kg 载重：5t

外型尺寸（长×宽×高）：2200×1100×1300（mm）

轨距：600mm 轴距：600mm 牵引高度：320mm

铲运机，主要技术参数如下：

外形尺寸（长×宽×高）6604 ×1549 ×1981 （mm）

拐弯半径：内半径：2667mm 外半径：4699mm

最大举升高度：2515mm 最大卸载角：45°

选择巷道断面形状：

由于焦家金矿矿体下盘岩石相对比较稳固, 阶段巷道形状选择1/4三心拱拱形断面；阶段巷道选择1/3三心拱巷道大部分不需支护，轻微破碎带可选用管缝式锚杆和喷射混凝土支护,破碎情况较严重的可采用喷锚网支护。

由于I号矿体阶段运输平巷运输量较大，因此规格应适当加大，确定阶段运输平巷规格为2.8m×2.6m ；确定出矿穿脉规格为2.6m ×2.5m ；确定分段巷道的规格为3.1×2.8m。

布置巷道内水沟和管线:

采用水沟坡度为0.3%，查表3-11得：水沟深400mm，水沟宽400mm，水沟净断面积0.16m。

管子悬吊在人行道一侧，电力电缆挂在非人行道一侧，通信电缆挂在管子上方。

计算巷道掘进工程量和材料消耗量:

阶段运输平巷每米巷道计算掘进体积

出矿穿脉每米巷道计算掘进体积

绘制巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道掘进工程量和材料消耗表

根据以上计算结果，按1：50比例绘制出巷道断面图，并附上工程量及材料消耗量表，如表。这些施工图表发至施工单位，作为指导施工的依据。

阶段运输平巷特征