金属矿山地下开采设计

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120.12 891
8165.1 8965.8 5004.4 6028.8 328.14 2654 5954 167.4 132.99 90.402 120.12 891
合计
支护形式
砌碹 砌碹 5004.4
砌碹
砌碹 砌碹 砌碹 90.402 砌碹 砌碹 38501.45
砌碹
其中矿石量/m³
掘进速度/(m/月)/(m³/月) 掘进所需时间(月)
• t-下一阶段开拓、采准所需的时间,年,4
• r-矿石体重,3.60t/m³,
• Ρ-矿石贫化率,%,8.23
• Η-矿石回收率,%,71.60

Hmin≧800000×1.5×4×(1-8.23%)/39520×3
.60×71.60%

=43.24m
• 再根据类似矿山阶段高度的取值,选取此矿山的阶段 高度H=50m。
0.8
0.8
1
50
20 168.78
20001950
610.3 71.6 8.23
0.8
0.8
1
50
20 121.9
19501890
501.2 71.6 8.23
0.8
0.8
1
50
20 100.11
3.按经济合理服务年限验证
T=QηE/A(1-ρ)
计算结果得A=104.60年 计算所得的年限符合经济合理服务年限,矿床远景储量 较好,故服务年限合理。 通过按阶段中同时回采矿块数、年下降深度(20m)、经 济合理服务年限论证,所确定的80万吨/年的生产能力合 理。
400
250
五、基建工程


巷道名称 掘进断面/㎡
长度/m
备注

矿石内

一、开拓巷道

主井
16.01 510

副井
17.58 510

东西回风井
4.91

主溜井
12.56 480

马头门
12.77 25.7

石门
13.27 200

炸药库
59.54 100

变电室
27.9 6

配电室
17.05 7.8
162.03
6.48 168.5
2200-2150
3100
60
2
18
1
0.3
0.4
250
160
330
153.78
6.15 159.9
2150-2100
3000
54
6
21
3
0.4
0.4
250
160
330
189.09
7.56 196.7
2100-2050
2800
51
5
20
2
0.4
0.3
250
160
330
二、技术经济指标
指标名称 矿石容重 矿石平均品位 上盘岩石 下盘岩石 矿石松散系数 矿石333+332级储量 矿山服务年限 年下降深度 劳动生产率 贫化率 损失率 千吨采切比 全年运输量(矿石+废石)
单位 t/m³
% f f
万吨 年 米
t/d人 % %
m/kt 万吨
数量 3.6 32.58 10~12 10~12 1.6 11293.61 107 20 5.93 13.01 18.53 60.86 96
1.按阶段中同时回采矿块数确定
中段名称 中段长度 有效矿块数目
同时回采矿块数
A=NKqt/(1-Z)
回采矿块利用系数
采场生产能力
采场年工作日 中段生产能力/万吨
N1(阶段矿房法)N2(浅孔留矿法)N1
N2
K1
K2
q1
q2
d
采场
附产
总计
2400-2350
3200
60
4
24
2
0.4
0.4
250
160
330
关于铁矿80万吨年开采设计
博伦矿业公司七角井铁矿 80万吨/年采矿工程设计
汇报人:*** 指导老师:***
汇报内容
• 一、总论(技术经济指标和设计内容) • 二、矿区地质(地质、勘探和储量计算) • 三、矿山工作制度和年生产能力校核 • 四、矿床开拓 • 五、基建工程量和基建进度计划 • 六、采矿方法 • 七、矿柱回采与空场处理 • 八、矿山机械(矿井提升和矿区通风) • 九、排水和压气 • 十、矿山总平面布置及矿山技术经济
阶段高度。
• 在一定矿山年产量的条件下,阶段中的矿石储量能保 证下阶段的开拓和采准,并对开采阶段的回采时间有 必要的超前关系。
• 依此来确定最小的阶段高度Hmin,

Hmin≧A w t(1-ρ)/S r η
• 式中:A-年产量,800000t/a
• S-矿床水平面积,m²,39520
• W-开拓和采准对回采的超前系数,1.2-1.5取1.5
1、井筒装置安装复杂 2、基建施工一般 3、运输系统复杂 4、基建期井巷施工量大
埋藏较深矿体,矿体倾角较小 矿体埋藏较深,倾角大
• 根据矿体产状要素及地质条件,采用竖井形式的开拓比较合理, 所以(1)、(3)、(4)方案需进行技术经济比较
• 序号 相关指标 方案一(竖井开拓)
方案三(竖井-盲斜井) 方案四(竖井—斜坡道) 比较
175.56
7.02 182.6
2050-2000
2400
40
8
16
3
0.4
0.3
250
160
330
147.84
5.91 153.8
2000-1950
1400
22
6
9
2
0.4
0.3
250
160
330
84.81
3.39
88.2
195ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ-1890
53.88
53.88
53.88
53.88
53.88
53.88
-146.82 -658.3 -805.12 -388.9
• 从上述技术和经济综合考虑竖井开拓处于优势,因此确定此次设计 的开拓方式为竖井开拓。
4.井下运输及运输系统选择
井下中段运输有无轨和有轨运输两种方式。 由于采矿方法的出矿方式为矿块底部出矿,采用铲运机 直接装矿车,必然造成铲运机和电机车的作业效率双重 降低,为充分发挥井下无轨设备和电机车的作业效率, 每个中段的矿岩由铲运机运送到中段矿岩溜井,下放到 下一中段,再分别由电机车运至集中溜矿井或副井车场 。 因此本工程的+2350m水平采用无轨运输,该中段所需的 材料由副井下放到井底车场,再经阶段平巷运送到采矿 和掘进工作面。
• •1 •2 •3 •4
井巷工程投资总额 设备投资总额 投资估计 年经营费总额
3193.28 1265.3 4458.58 820.4
3417.27 2494.1 5911.37 1515
(1-3) 3340.1 1923.6 5263.7 1209.3
(1-4) -223.99 -128.8 -1452.8 -694.6
优点 缺点 适用条件
1、井底开拓较简单 2、井筒承压较小,支护简单 3、提升速度快,能力大 4、井筒安全性较好,维护方便
1、及早见矿,基建时间较短 2、运输能力大,安全性较高 3、效率高,费用一般 4、井筒掘进速度快,开拓工程量小
1、井筒装置复杂,排水管路长 ,费用高 2、施工较多 3、井筒维修费用高 4、见矿较晚,基建工程量大

中央水泵房
15.86

水仓
0.28 429

破碎硐室 81
11

合计

基建时期工程量表
岩石内
510 510 1020 480 25.7 200 100 6 7.8 5.7 429 11
合计 1020
5.7 3305.2


名称
掘进断面/㎡
矿山基建进度计划 支护形式
工程度


一、全矿性工程

主井
16.01
24002350
1308.31 71.6 8.23
0.8
0.8
1
50
20 261.3
23502300
1156 71.6 8.23
0.8
0.8
1
50
20 230.89
23002250
1255 71.6 8.23
0.8
0.8
1
50
20 250.67
22502200
993.5 71.6 8.23
0.8
0.8
50/800.5 50/819 60/753.6 110/540.1 110/540.1
巷道特征
10.2 10.2 8 4.65 4.65
六、采矿方法
• 采矿方法选择的依据:七角井铁矿矿床(矿层)为稳 定的层状矿体,其走向、产状与含矿地层一致,倾向 北东,倾角一般40°~75°。钻孔沿倾斜控制最大延伸 850m 左右。矿体一般厚度10~30m,最厚在5线为67m, 矿层中间厚两端薄,平均真厚度11.98m。矿体稳固性 良好,含矿层与上下围岩界线清楚,层位稳定,矿体 与上下盘透辉(透闪)阳起岩成渐变过渡关系,上下 盘围岩较稳固。
53.88
53.88
53.88
53.88
53.88
53.88 53.88
2.按开采工作年下降深度验证
A=SVrηk1k2/1-ρ=VQηk1k2/H(1-ρ)
中段名称 工业储量 回收率 贫化率 厚度修正系数 地质修正系数 倾角修正系数 中段高度
年下降速 度
年产量
Q
% η % ρ K1
K2
E
m H m/s V 万t A
3.开拓方案的选择
开拓方案拟定: 1.下盘竖井开拓 2.下盘斜井开拓 3.下盘竖井和盲斜井开拓 4.下盘竖井和斜坡道开拓
名称 优点 缺点 适用条件
1竖井开拓方案
2斜井开拓方案
1、基建时间短
2、提升速度快,运输能力 大,费用低
3、排水管路短
4、井筒不易变形,承压小 ,支护简单,生产事故小
1、井筒维护费用低
2.开采技术条件
• 矿体具有规模大,连续性好,矿石多为块状、条带状, 矿岩稳固性较好,矿体开采技术条件较好。
• 但因矿体内断层较发育,各种构造岩和结构面对工程 地质条件不利,并对矿体有所破坏,矿山开采时应对 此给以足够重视,同时也是矿柱回收时的安全考虑内 容。
• 七角井铁矿矿区属典型的温带荒漠化干旱气候,地下 水和温差对开采稳定性无影响。
2、运输系统较简单,便于 管理
1、井底车场复杂,井筒装 备复杂 2、施工较多 3、运输系统复杂
1、基建时间长,费用高 2、生产能力受限,运输可 靠性不好 3、年经营费用高
倾角≥45˚或<15˚并且埋藏较 倾斜或缓倾斜矿体,矿体埋
深的矿体
藏不深的中小型矿山
名称
3竖井-盲斜井开拓方案
4竖井-斜坡道开拓方案
阶段运输巷道设计
采用直墙圆弧拱,50mm混凝土砌碹,选用ZK10-6/250型架线 式电机车牵引YGC2-6矿车运输矿石。巷道净断面尺寸:宽38 00mm,墙高3070mm,面积10.42㎡。
50
350
1800
1650
1200
300
900
1500
电 缆 管道
1400
600
600
310
50
3800
200
一、设计内容概述
本设计是关于博伦矿业公司七角井铁矿80万吨/年采矿工 程矿山设计,其中涉及的工程皆为新建工程。 开采范围为7~21线间的所有可采铁矿体(本次设计不考 虑铁矿床上部钒矿带)。 开拓系统为下盘中央主副井开拓,矿山服务年限107年。 所采用的采矿方法为分段凿岩阶段矿房法(所占比例91 %),辅助采矿方法为浅孔留矿法(占9%)。 通风系统采用中央副井进风两翼回风井回风。
三、矿区地质
• 1.矿体基本特征
目前主要开采的7线~21线铁矿都在地表完全揭露,长 度3200m倾角55~80°。矿层中间厚两端薄,平均厚度 11.98m,一般厚10~30m,矿石容重为3.6t/m³,倾向 北东。铁矿体上下盘为透辉和透闪阳起岩,矿岩稳固 性良好。
钒矿体位于铁矿体的上盘,二者之间的水平距离在140 m左右。(此次设计不考虑钒矿体,因此可将其视为岩 石)
四、矿床开拓
• 1.开采顺序的确定 设计确定矿井开采顺序为下行式,即先采上部中段,后采
下部中段,采用自上而下的开采顺序。 阶段内矿块采用后退式开采顺序,即由矿体两端部向中部
依次推进回采。 矿块内的开采顺序采用上行式,即先采下部分段,后采上
部分段。 • 2.阶段高度的确定 根据矿体赋存深度,矿量分布和采矿方法构成要素,确定

副井
17.58

溜井
12.56

东回风井 4.91

西回风井 4.91
砌碹 砌碹
砌碹 砌碹
长度/m
510 510 410 510 510
体积/m³
8165.1 8965.8 6028.8 2052.2 2052.2
体积/m³ 矿石内
岩石内
8165.1 8965.8
6028.8 328.14 2654 5954 167.4 132.99
1
50
20 198.44
22002150
1660.3 71.6 8.23
0.8
0.8
1
50
20 330.62
21502100
1242.3 71.6 8.23
0.8
0.8
1
50
20 248.13
21002050
118.5 71.6 8.23
0.8
0.8
1
50
20 223.4
20502000
845 71.6 8.23
• 本矿区的水文地质条件较为简单,矿岩内含水量极少, 可不用考虑矿区涌水问题。
2.开采技术条件
三、矿山工作制度和生产能力的校核
• 矿山工作制度:矿山采用连续工作制,年工作日330天, 每天3班,每班8小时。
• 生产能力校核: 1.按阶段中同时回采矿块数确定 2.按开采工作年下降深度验证 3.按经济合理服务年限验证
208.56
8.34 216.9
2350-2300
3200
61
3
18
1
0.3
0.3
250
160
330
153.78
6.15 159.9
2300-2250
3200
60
4
24
1
0.4
0.3
250
160
330
203.28
8.13 211.4
2250-2200
3200
62
2
19
1
0.3
0.4
250
160
330
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