王岚 200901124067 地采设计说明书

武汉科技大学地下开采课程设计

A－矿石年产量，t/a;

N1－同时回采的可布矿房数； N2－同时回采的可布矿柱数；

q1－矿房生产能力50t/d-70t/d，取为70t/d； q2－矿柱生产能力，此矿山为0；

K－矿块利用系数0.33-0.40，此矿山取0.40； E－地质影响系数0.7-1.0，此矿山取0.9； Z－副产矿石率，此矿山取20%； t－年工作天数，此矿山为330天。 代入数据计算可得生产能力为

A=(10*70+0)*0.40*0.9*330/(1-0.2)=103950t 103950t>100000t，故生产能力满足要求。

（2）采用上向水平分层充填法时阶段高度确定为50m，矿块长度为50m，宽度为矿体厚度，间柱宽8m。则各阶段可布置矿块数N同上留矿法：

各阶段可布置矿块数最大为6，最小为2，故可以考虑同时开采两个阶段，考虑到采准、切割、回采的时间及上下两个阶段两个矿块之间的空间错位关系，可以确定两个阶段同时可布置矿块数为10。

计算矿山年生产能力。根据手册公式2-1-2：

(N1q1?N2q2)KEtA?(1?Z)其中：

A－矿石年产量，t/a;

N1－同时回采的可布矿房数； N2－同时回采的可布矿柱数； q1－矿房生产能力，取为45t/d； q2－矿柱生产能力，此矿山为35t/d； K－矿块利用系数，此矿山取0.40； E－地质影响系数0.7-1.0，此矿山取0.9； Z－副产矿石率，此矿山取10%； t－年工作天数，此矿山为330天。 代入数据计算可得生产能力为

A=(10*45+10*35)*0.40*0.9*330/(1-0.10)=105600t

105600t>100000t，故生产能力满足要求。故取N1=10, N2=10。

9

武汉科技大学地下开采课程设计

2.3矿山服务年限

在井田范围已定的条件下，矿床的工业储量是已定的，而服务年限则是随着矿井的

生产能力的变化而不同的。矿床的生产能力和矿井的服务年限之间满足如下式所列关系

矿山的服务年限公式：

T?QKA(1?r)

式中，A——矿井的生产能力，t/a ，设计为 100000t/a； Q——矿床的工业储量，t ，工业储量为60.164万t ； T——矿井的服务年限，a ；

K——矿石总回采率，%，设计取为85%； r——废石总混入率，%，设计取为10%。 ；

代入表2-1中数据计算可得

T=60.164*0.85/10*0.9=5.68年 故矿山的服务年限为6年。

2.4工作制度

矿山年工作日为330天，每天3班生产，每班每天工作8小时。

3矿床开拓

3.1开拓系统的选择

为了开采地下的矿体，须从地面掘进一系列巷道通达矿体，使之形成提升、运输、通风、排水、以及动力供应等完整系统，这一系统即构成了矿床开拓系统。 3.1.1垂直矿体走向下盘平硐开拓法+盲竖井联合开拓法

由于设计范围是+215m～-100m标高范围内的矿体，该矿区有一部分矿体是位于地平面以上，因此可以选择优点较多的平硐开拓方法，另外再配合盲竖井可以缩短所需掘进的石门的长度，极大地减少基建的工程量，从而极大限度地提高矿山整体的经济效益。

0 1

武汉科技大学地下开采课程设计

3.1.2斜井开拓法

由于矿体有一部分是埋藏在地平面以下，并且矿体的埋藏深度是比较浅，因此也可以考虑选择斜井开拓法，另外，根据矿体范围大，厚度小，矿量少且服务年限短的条件，矿井急需在短期投产，矿体分布不均匀的条件，可以优先选用脉内斜井开拓法。 3.1.3开拓方案的确定

以上的垂直矿体走向的下盘平硐开拓法+盲竖井联合开拓法和斜井开拓法是被初步选定的两种方案，对小汉口矿的矿体地质条件进行具体地分析，不难发现，由于斜井开拓法一般是比较适合于开采倾斜或缓倾斜的矿体，而小汉口矿是属于急倾斜的矿体，因此，斜井开拓法相对于垂直矿体走向的下盘平硐开拓法+盲竖井联合开拓法而言，它的缺点比较明显，经过最后的综合分析，确定该矿的开拓方法选定为垂直矿体走向的下盘平硐开拓+盲竖井联合开拓法。

3.2 主井井口位置的确定

主要开拓井巷是矿山生产的咽喉，特别是主井井口位置的确定关系到整个矿山的经济效益。井口附近是各种生产服务设施的工业场地，因此，主井井口位置的确定不但要考虑矿床地质和岩层移动范围等因素的综合影响，还要考虑井下最小运输功的要求。综合各种因素的影响，将主井的位置布置在整个矿体的中央，主井的具体位置可以参照开拓系统的横剖面图和纵剖面图。

根据矿体围岩错动角，主井布置在围岩错动圈外20m以外的地方，以保证井筒不受破坏，为了防止地面洪水灌入井下，井口标高一定要 高出地面历年最高洪水位5米以上，主井位于矿体上盘，井筒中心坐标为：X=52077.12， Y=58494.91，最高井口标高为：Z=+260m，井底标高为：Z=－110m。

3.3 主井井筒断面的确定

由于在相同的断面面积的情况下圆形的断面抗拉抗压应力的能力都比其它形状的断面要强很多，而且圆形的井筒断面不易发生应力的集中，使用的年限比较长，因此，主井井筒断面的形状确定为圆形。在井筒里还要布置提升容器和梯子间等各种必要的提升和保险

11

武汉科技大学地下开采课程设计

设施。井筒断面的净直径为Φ3.5m。井筒里设有梯子间，梯子的宽度为0.5米左右（不小于0.4米），井筒的直径参考已有矿山的设计事例，一般为3000~5000mm，由于次矿山为小型矿山，设有梯子间，取立井井筒的直径为3500mm。

3.4 提升容器的选择

小汉口矿属于小型的矿山，它的年产量也比较小，因此这里选择的提升容器为罐笼提升，由于单罐笼提升就可以满足矿山生产能力的要求，在这里就选择单罐笼作为提升容器，同时对应的井底车场为尽头式井底车场。

(1) 提升容器的小时提升量，可由采矿设计手册（机械卷）公式1-6-1得式中 ——小时提升量，t/h:

As?CAtrts

式中，As—小时提升量，t/h;

C—提升不均均衡系数，罐笼提升取1.2; A—年提升量,t/a; tr—年工作日，d/a；

ts—日工作小时数，罐笼提升时取16.5h/d。

所以

As?CAtrts

=1.2*10*10000/(330*16.5)=22.04t/h

v?0.3~0.5H?

(2)加权平均提升高度：

H??H1Q1?H2Q2???HnQnQ1?Q2???Qn

式中，H1、Q1—分别为第一阶段提升高度和阶段矿量；

Hn、Qn—分别为第n阶段提升高度和阶段矿量；

2 1