《矿山设计原理(地采部分)》课设计算说明书汇编

武汉理工大学采矿工程专业《矿山设计原理》实践课设计说明书题目：地下矿山开拓系统设计学生姓名：班级：学号：指导教师：二〇一五年十一月矿山设计原理实践课任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 地下矿山开拓系统设计（矿山设计原理）基础条件：一、矿山地质资料：见附件（图、文）二、设计内容：1. 矿山开拓方案选择2. 矿山开拓系统设计三、设计技术参数：1. 开采范围：Ⅱ号矿体2. 开采标高：+640m～+320m；3. 采用留矿采矿法开采，阶段高度40m，脉内平巷放矿闸门装矿；4. 矿床开采下盘移动角66°，上盘移动角60°，走向端部移动角72°；5. 矿山规模为10万吨/年。

井下采用有轨运输。

要求完成的主要任务:设计任务：通过比较选择，确定地下矿床开采开拓方案；主井、副井、风井的井型选择和位置确定；阶段开拓巷道布置；井底车场平面布置；绘制开拓系统纵投影图、横断面图、阶段平面图；绘制坑内外复合图；编写课程设计说明书。

设计成果：课程设计说明书1份；开拓系统设计辅助图（矿体纵投影图、规定阶段平面图）A1幅1张；开拓系统图（纵投影图、横断面图、中段平面图）A1幅、A2幅各1张；坑内外复合图A 1幅1张。

时间安排：1. 下达设计任务书及原始资料、熟悉设计资料、搜集参考资料(2天);2. 绘制矿体纵投影图和中段平面图(1天);3. 开拓方案的选择(1.5天);4. 主井、副井、风井位置的确定(0.5天);5. 井底车场平面设计(0.5天);6. 阶段平面开拓设计(0.5天);7. 绘制开拓系统图(1天)；8. 编制课程设计计算说明书，上交课程设计成果(3天)。

指导教师签名：年月日目录1 概述 (1)1.1 矿区概况 (1)1.2 设计依据 (1)1.3 设计内容 (1)2 矿山地质 (1)2.1 概述 (1)2.2 矿区地质 (2)2.3 矿床地质 (2)2.4 水文地质 (3)2.5 工程地质 (4)2.6 环境地质 (4)3 矿床开拓 (4)3.1 选择开拓方案的主要原则 (4)3.2 选择开拓方案考虑的主要因素 (4)3.3 开拓方案的选择 (5)4 主、副井、风井位置选择 (8)4.1 主、副井、风井数量的确定 (8)4.2 主井 (8)4.3 排风井 (10)5 井底车场平面布置 (11)5.1 井底车场的布置形式 (11)5.2 确定马头门长度 (12)5.3 井底车场储车线 (13)6. 阶段开拓巷道布置 (13)6.1阶段开拓巷道布置的影响因素和基本要求 (13)6.2 阶段开拓巷道的布置 (15)7 开拓系统综述 (15)7.1 开拓方案 (15)7.2 提升运输系统 (16)7.3 通风系统 (17)7.4 行人及材料通道 (17)附录 (18)参考文献 (19)1 概述1.1 矿区概况新寨里辉沸石矿有县级公路通过矿山东南部，距矿山约500m远处通公路，交通一般。

矿山地理坐标为：东径110°25′24′′~110°25′46′′，北纬26°18′52′′~ 26°19′16′′。

矿山属中—低山地貌，地势西高东低，矿山西部最高山为1391m 海拔，最低处为625.4m，地形相对高差765.6m。

山间有小溪水由西向东流径矿山至巫山河，流量随季节而变化，春夏两季流量大，冬季多干枯，最高洪水位+620m。

1.2 设计依据设计任务书；矿山地质资料；矿山设计原理实践课地下矿山开拓系统设计提纲；采矿设计手册；金属非金属矿山安全规程等。

设计依据包括以下三部分：(1)课程设计基础资料。

具体内容包括矿区地理位置和交通状况，矿区地质，矿体特征，矿山开采技术条件等。

(2)一套图纸。

内容包括矿区地质地形图一张，0#至6#勘探线剖面图7张。

(3)矿山开采技术参数。

内容包括开采矿体为Ⅱ号矿体；开采标高为+640m~+320m；采用留矿采矿法开采，阶段高度为40m，脉内平巷放矿闸门装矿；矿床开采下盘移动角66°，上盘移动角60°，走向端部移动角72°；矿山规模为10万吨/年；井下采用有轨运输等。

1.3 设计内容地下矿山开拓方案的选择和设计。

2 矿山地质2.1 概述矿山属中—低山地貌，地势西高东低，矿山西部最高山为1391m 海拔，最低处为625.4m，地形相对高差765.6m。

地形坡度较大（多大于20°），地表溪水泻流而下。

矿山范围中主要为岩浆岩和第四系（残坡积层），在矿山北西部出露有板溪群马底驿组地层，其岩性主要为风化钙质片岩。

2.2 矿区地质2.2.1 地层矿山范围中主要为岩浆岩和第四系（残坡积层），在矿山北西部出露有板溪群马底驿组地层，其岩性主要为风化钙质片岩。

第四系地层发育，该区地表大都被第四系所覆盖，基岩露头甚少。

第四系岩性主要为残坡积层，为砂质粘土、松散、结构力差。

矿山范围中主要为岩浆岩即兰蓉花岗岩体，兰蓉花岗岩体为加里东期；矿山位于兰蓉花岗岩体的中心部位，其岩性主要为中粒斑状黑云母花岗岩。

岩体长轴方向近于南北向，呈岩株产出。

岩体与板溪群地层呈侵入接触，接触面一般倾向围岩，倾角为35°~40°。

内蚀变带不发育，外蚀变带具有角岩化和硅化。

但在兰蓉大断裂两旁的花岗岩硅化较强，形成数十米宽的硅化带。

2.2.2 地质构造矿山范围中全为岩浆岩，无褶皱构造，主要表现为断裂构造．兰蓉大断层贯穿整个矿山，从岩性和地形地貌中观察，断层位置可见，但由于地表第四系，覆盖层发育，断层破碎带特征不祥。

据1：20万区域资料介绍，兰蓉大断层走向延伸长度大于74km，断裂面倾向西北，倾角大于50°，走向北东15°~20°。

断裂面附近的岩石硅化破碎，石英脉发育。

地表大都被第四系覆盖，基岩露头小；次一级的小断层难以查清。

2.2.3围岩蚀变特征兰蓉花岗岩体内蚀变带不发育，外蚀变带具角岩化和硅化。

但在兰蓉大断裂沿线及两旁，受后期热液改造和影响，断裂沿线有较多宽达2~5m的石英脉充填于伴生的张性裂隙中。

大断裂沿线两旁的花岗岩硅化强烈，多见有宽达十余米的的硅化破碎带。

而沸石矿与这些石英脉和硅化蚀变有着密切相关，辉沸石矿呈脉状或透镜状分布在硅化较强的花岗岩中。

2.3 矿床地质2.3.1 矿体新寨里辉沸石矿赋存于受硅化蚀变较强的花岗岩中，矿体呈脉状和透镜状体产出。

通过野外地质调查和勘探，大致圈出了5个辉沸石矿体，其中Ⅲ号、Ⅴ号两矿体规模很小，地表露头仅一处见矿，故未纳入储量估算，在此不详述。

现就纳入储量估算Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ号三个矿体分别简述如下：(1)Ⅰ号矿体：矿体呈透镜状产出，地表出露长度约90m左右，倾向北西，倾角77°。

矿化带宽约15m，目估具工业品位和开采价值的矿体厚度约2m 左右。

(2)Ⅱ号矿体：是该矿床的主矿体，矿体呈脉状产出，倾向北西，倾角72°左右。

从地表可见矿化带宽20m左右。

该矿体可采矿体厚度3~7m。

可采矿层靠近矿化带顶板部位，矿体地表出露长度约720m。

(3)Ⅳ矿体：矿体呈脉状或透镜状产出，地表有出露，矿化带地表出露长度约100~120m，宽约10m。

可采厚度2.5~3m。

倾向北西，倾角70°左右。

上述三个矿体均赋存在受硅化蚀变较强的花岗岩中，矿体的顶、底板及围岩为硅化蚀变较强的花岗岩。

矿体中时而可见石英脉侵入，石英脉脉幅一般为10~30cm，个别地段大于1m。

2.3.2 矿石质量该沸石矿呈白色，块状构造，细粒状或粉状结构，风化后呈粉末状。

主要矿物为辉沸石，含量85%以上，矿石主要化学成分为二氧化硅、三氧化二铝和氧化钙。

2.3.3 矿石加工技术性能本矿山未作矿石加工技术试验，矿石只通过简单的手选后即可出售。

主要用于生产化肥和饲料、农药等添加剂。

2.4 水文地质矿山属中—低山地貌，地势西高东低，矿山西部最高山为1391m 海拔，最低处为625.4m，地形相对高差765.6m。

山间有小溪水由西向东流径矿山至巫山河，流量随季节而变化，春夏两季流量大，冬季多干枯，最高洪水位+620m。

无压覆矿产倒灌矿坑的隐患。

2.5 工程地质矿体顶底板及围岩均为受硅化蚀变很强的花岗岩。

此种岩体坚硬、抗压、抗折力强。

整体连续性好，一般无顶板塌陷、垮塌的隐患。

工程地质条件类型属简单类型。

2.6 环境地质沸石矿是生产化肥、农药、饲料等比较好的添加剂和原料，对改善土壤也有较大好处，矿石中有毒有害元素含量低微，开采沸石矿对周围环境不会造成水质污染，相反对当地农业有益．只要做好矿碴的堆放和处理，遇瀑雨不形成泥石流形成人为的地质灾害外，该矿山的开发利用，对当地地质环境是无大的影响的。

故环境地质条件类型简单。

3 矿床开拓3.1 选择开拓方案的主要原则(1)确保工作和生产的安全以及提升、运输、通风、排水系统、地面工业场地的合理布置。

(2)满足矿山设计所规定的生产能力，技术上可靠，并兼顾矿山发展远景的要求。

(3)满足设计任务书中所规定的投产、达产时间要求。

(4)能取得很好的经济效益，基建工程量力求最少，尽量节约基本建设投资和生产经营费用。

(5)符合当前矿山建设的技术经济政策，如充分利用地形、不占或少占农田、不留或少留保安矿柱。

(6)保证井巷工程施工的良好条件和设备及材料的供应方便。

3.2 选择开拓方案考虑的主要因素(1)地形地质条件、矿床赋存条件，如矿体的厚度、倾角、偏角、走向长度和埋藏深度等。

(2)地质构造破坏程度，如断层、破裂带等。

(3)矿岩的物理力学性质，如坚固性、稳固性等。

(4)矿区水文地质条件，如地表水(河流、湖泊等)、地下水、溶洞的分布情况。

(5)地表地形条件，如地面运输条件、地面工业场地布置、地面岩体崩落和错动范围，外部交通条件、农田分布情况等。

(6)矿产资源储量、矿石工业价值、矿床勘探程度及潜在矿产资源量等。

(7)选用的采矿方法。

(8)水、电、材料、设备等供应条件。

(9)原有井巷工程的存在状态。

(10)选矿厂和尾矿场可能建设的地点。

(11)国内外矿山装备水平及进展。

3.3 开拓方案的选择3.3.1 概述根据矿山实际情况，影响矿床开拓方案选择的主要条件有以下几个：(1)地形地貌特点矿区属于中—低山地地形，地势西高东低。

西部是山地，海拔最高为1391m，最低为625.4m，地形相对高差765.6m，高差较大，且地形坡度较大，很难布置工业场地；东部地势较低，地势较平缓，有较大面积的平缓开阔地带，便于布置工业场地，且矿体东部距矿体大约500m处有公路，对矿山运输很有利，公路沿岸是条河流，可以在此沿岸布置选厂和生活区，既可解决水源问题，又可解决交通问题。

因此考虑地形特点，矿体东部即下盘适合布置开拓工程。

(2)矿体及围岩工程地质条件矿体顶底板及围岩均为受硅化蚀变很强的花岗岩，此种岩体坚硬、抗压、抗折力强，整体连续性好，一般无顶板塌陷、垮塌的隐患。