地下矿山开采毕业设计(编辑修改稿)

地下矿山开采毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

、采准和切割工程满足国家对矿山三级储量的有关规定。 开拓系统简述 （ 1） 提升运输系统 通过方案比较，此次矿山设计采用明竖井 盲竖井联合开拓。 1540m 阶段矿石储量较少，为提早出矿以弥补基建费用，该中段矿石可直接由副井经罐笼提出。 1180m— 1480m 阶段采下矿石 用矿车运输至中心溜井， 设置集中破碎硐室，井下破碎站进行初步破碎 ，破碎后 矿石 装入箕斗，经主井提升至地表。 1180m 标高以下的矿体采出后运到破碎站破碎后装入箕斗，经盲竖井提升到 1180m 标高处再转运到明竖井提升到地表。 废石的运输路径选择和矿石相同的运输路径，废石通过副井提升至地表。 主井 采用 双箕斗提升矿石。 人员、材料及设备 通过副井完成提升任务。 （ 2） 通风、排水、充填方式及系统 1）通风系统 矿床通风为抽出式通风，风井布置形式为中央对角式通风；阶段凿岩水平和运输水平分别通风：新鲜风流 经副井分别由上部石门、凿岩进路平巷、进路横巷进入凿岩硐室，供给硐室新鲜风流并排除粉尘，污风经回风平巷排至回风井排至地表；下部装岩工作面新鲜风流由副井经石门、阶段运输巷道、穿脉运输巷道送至装运巷道，污风排至回风巷道经阶段回风井排至回风巷道；爆破产生的炮烟主要通过 64 个 165mm 的钻孔抽出并排至回风巷道。 2）排水系统 矿区水文条件简单，涌水量小，此次设计采用井下集中排水。 由于矿井深度较大，故采用分段接力排水措施，第一个水仓设在 1180m， 1180m及以上水平的矿坑水统一排至 1180m； 1180m 以下至 940m的矿坑水统一排至 940m，再用水泵排至 1180m，最后所有矿坑水在 1180m统一通过副井抽到地表。 40 3）充填系统 矿井两翼同时回采， 为了满足矿山的充填需求， 设计将充填管路布置在东、西风井中。 充填采用高浓度料浆自流输送和加粗骨料的膏体泵送充填系统，地面充填站系统将制备的充填料，由管道经东、西风井送至各阶段回风大巷 ，再经穿脉回风巷道运至 各个采场进行充填。 （ 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 工业厂区布置于 下 盘移动带以外的稳固的岩 层中，避开含水层、断层或断层影响带；不受地表塌陷、沉降等的影 响。 主井井塔和提升机房、进风井、矿废石仓及转运设施、总降压站、井口维修车间、锻钎机房、地标材料库、采矿办公楼、坑口服务楼设施于矿山工业场地集中布置；出风井布置在矿体两翼；充填料制备站、混凝土搅拌站在满足生产要求的前提下， 查阅文献 2 地表布置见附图。 （ 4）主、副井与选厂、炸药库的关系 主井和副井集中布置；选厂工业污染严重，不宜就近建立选冶厂。 采矿工业场地和选冶厂相距 较近 ， 且选冶厂设在矿区西部地势较低的谷底中，便于重车下行， 采用汽车 运输。 炸药库要远离其他工业建（构） 筑物 1000m距离的安全距离 ，参阅文献 2 ，将其设计在山谷，利用专用线路运输。 （ 5） 废石场 由于矿山上盘地势起伏不大，而且矿床开拓出的废石量 较大 ，因而在满足废石量排放需求和安全规程的基础上排土场可以选择在矿区 西北部地势较低位置布置。 （ 6） 主要开拓工程 在地表移动带范围内，土岩可能发生移动或塌陷。 为此井筒和井口周围的构筑物或建筑物，需布置在地表移动带之外，为确保安全应距移动带保持一定的安全距离。 其中提升井筒、井架、卷扬机房等安全距离为 20m。 主要根据最小运输功影响 ，结合合理总体布局（考虑其与全矿生产、运输、生活等系统间相互联系）；足够的工业场地；安全的井口位置；工程地质条件；地下开拓工程及总费用等确定。 进行矿床开拓设计时，除确定主要开拓巷道的位置外，还需确定其他辅助开拓巷道位置，这里主要确定副井、通风井的位置。 副井应该尽可能和主井靠近布置，但二者的间距不小于 30m，这种布置叫集中布置，集中布置主要有工业场地集中；井底车场布置集中，生产管理方便，减少基建工 41 程量；开拓工程量少；有利于集中排水等一系列优点。 结合运输、安全条件、地表布置等确定主副井间距取 30m。 通风方 式采用中央对角式，主井为箕斗井，副井为罐笼井。 副井兼做入风井，在矿体两翼布置排风井。 通风井、充填井保护等级为二级，安全距离为 10m。 主要的开拓 工程有 ：主井、中央副井、 盲主、副井、 东风井和西风井，其 井口 坐标和深度等见表 46。 表 46 主要开拓工程坐标 井巷名称 X Y Z 井深（ m） 主井 57500 副井 盲主井 盲 副井 东风井 西风井 （ 7） 井底车场 设计采用集中出矿 ， 在 1180m 阶段设置井底车场。 矿井提升能力大，井底车场采用环形布置形式。 主井重车线取平坡，矿车摘钩用推车机进罐笼时，推车机至翻笼区段取 3‰ 的坡度，在翻车机口约一个矿车的长度取 2‰ 的上坡，其余部分取 4‰ 坡度。 箕斗空车线坡度，矿车摘钩翻转时，空车出翻笼后 10m 一段取 15‰ 的坡度。 空车线其它部分取 6‰ 的坡度，保证矿车自溜。 两翼来车时，重车、空车线均取平坡。 罐笼重车线采用电机车调车，取 4‰ 的坡度。 会车线坡度的空车爬上坡坡度为 15‰ ，拉重车爬上坡坡度为 5‰。 （ 8） 保安矿柱 由于该矿山的主井、副井、风井、 溜井 以及其他的工业场都布置在移动带以外，因此该矿山不需要设保安矿柱。 （ 9） 开拓系统评价 42 本次设计的开拓系统中副井为明 盲竖井，需要在地下设一套提升设备及提升硐室，花费设备的代价和维护费用较高，且 1180m 阶段以下的 矿石、 废石需要通过盲竖井提升后再由明竖井转运，从而增加了运 输 成本 ，增加了运输程序。 但是采用明 盲竖井可以减少石门长度，节约开拓费用。 43 第 5 章 采矿方法 矿床开采技术条件 矿体赋存情况 （ 1） 矿体沿走向、倾向的赋存范围 设计开采任务 包含 Ⅰ、Ⅱ号矿体。 Ⅰ 号矿体赋存 在 岩体的中下部及底部，分布 在4～ 30 行 之 间，上部尖灭于 1400m～ 1320m标高，下部延深至 550m 标高尚未尖灭，全长 1100 余米，平均厚 度为 98m。 其 中 富矿长 度 1000m、平均厚 度在 69m。 在 12～16 行最厚，两端变薄。 其中 18 行延伸最深，倾斜长度达 到 845m。 沿倾斜膨大部位为矿体中 上部（ 1100m 标高），向上、向下逐渐变薄。 Ⅱ 号矿体赋存于岩体深部 和 底部 ， 分布 在 30～ 56 行直至 Ⅳ 矿区 6 行之间 ， 长 度为 1600m，平均厚度 为 18m。 其富矿长 900m，厚 42m。 上部尖灭标高为 1500m，矿体下端点尖灭于 1100m～ 950m 标高。 在 40 行附近， 由于 受 到 F17 的影响，矿体在水平和垂直方向上发生 了 百余米 的 位移。 断层上盘 的 矿体下降，使断层以东矿体向西倾。 矿体在此处较小，产状多变，且此处小断层密集，对采矿方法有一定影响。 （ 2） 矿体厚度、品位及其变化情况 Ⅰ 号矿体 全长 1600m，平均厚 度为 98m。 富矿 长 度为 1300m、平均厚 度为 69m，本设计中 2130 行勘探线即为一号矿体的一部分。 Ⅱ 号矿体赋存 在 岩体深部 和 底部。 长 度为 1600m，平均厚度 为 18m。 其中 富矿长 度为 900m，厚 度为 42m，本设计中 3038行勘探线即为该矿体的一部分。 Ⅰ 号矿体镍铜金属储量分别占 整个 矿区的 %和 %；富矿占 87%、矿石平均品位分别为： %、 %， Cu/Ni 比值为 ，贫矿占 13%。 矿石平均品位分别为 %、 %， Cu/Ni 比值为 ，矿体西延至 Ⅰ 矿区 4 行。 Ⅱ 号矿体 镍铜金属储量占全矿区的 %。 其富矿占 %。 矿石平均品位分别为：%、 %， Cu/Ni 比值为 ，贫矿占 %，矿石平均品位分别为 %、%， Cu/Ni 比值为 ，矿体延至 Ⅳ 矿区 6 行。 （ 3） 矿体倾角及其变化情况 44 Ⅰ号 矿体 的形态呈 板状， 矿体 产状与岩体底盘产状基本一致，倾向 南西 ，倾角25176。 ～ 75176。 ， 其 西部缓 ， 东部陡 ， 由南东向北西侧伏。 沿 走向膨缩变化明显，沿倾斜方向上东端分枝现象常见，其余部则较 规则。 Ⅱ 号 矿体 形态呈“ 歪漏斗 ” 状，形态比 Ⅰ号矿体复 杂，沿倾向 、 走向方向膨缩变化 较 大，分枝尖灭 较 常见。 产状随岩体底板起伏而变化，倾角比 Ⅰ 号矿体缓， 为 25176。 ～ 65176。 之 间，由西向东逐渐变缓 ， 2138 行勘探线矿体平均勘探角可取 55 度。 矿石与围岩的物理力学性质 （ 1） 矿 、 岩 的稳固性 矿石节理裂隙发育，矿岩 都比较 破碎。 围岩稳固性顶板较好，底板较差。 下盘围岩普氏系数 f=4～ 6，上盘围岩普氏系数 f=6～ 8。 （ 2） 矿、岩重度及松散系数 储量计算所用矿石体重为：贯入型特富矿石 、交代型富矿 、交代型贫矿 、超基性岩型 矿石 、超基性岩型贫矿。 矿岩的 松散系数为。 （ 3） 矿石的 凿岩爆破性 因为 矿岩节理发育 ，矿岩破碎 ， 所以 矿 岩 的凿岩爆破比较容易。 由于破碎的岩石容易卡钻，在凿岩爆破设计爆破参数时因更加注意。 （ 4） 矿石的自燃 、 结块与含水性 矿区的四类成因矿石中，硫化矿石有弱的氧化性，其他三类矿石几乎无氧化性，所以矿石没有自燃性；矿石相对较破碎，矿石没有结块性；该矿区地处我国西北干旱地区， 降水量小且 矿区无河流经过，矿石的含水性差。 （ 5） 矿石的有用组成及含量、价值及分布特征 1） 矿石有用组分： Cu、 Ni、 S、 Au、 Ag、 Co、 Pt、 Pd、 Se、 Te、 Rh、 Ir、 Os和 Ru。 2） 矿石的价值： 镍矿是工业生产的珍贵原料。 主要用来制造 不锈钢 和其他抗腐蚀合金 ； 也作 加氢催化剂 和用于陶瓷 制品、特种化学器皿、电子线路、玻璃着绿色以及镍化合物制备 等。 3）有用组分分布特征：矿体中间为富矿，周边为贫矿； ②号矿体镍铜金属储量占全矿区的 %。 其中富矿占 %。 矿石平均品位分别为： %、 %，Cu/Ni 比值为 ，贫矿占 %，矿石平均品位分别为 %、 %， Cu/Ni 45 比值为。 本设计中 3038 行勘探线为该矿体的一部分； ①号矿体铜镍金属储量分别占全矿区的 %和 %；其中富矿占 87%、矿石平均品位分别为： %、%， Cu/Ni 比值为 ； 贫矿占 13%， 矿石平均品位分别为 %、 %， Cu/Ni 比值为。 本设计中 2130 行勘探线为该矿体西部。 （ 6）矿体连续性及其轮廓 设计段该矿体 2130 行为Ⅰ号矿体，该 矿体 整体上是一个上大向下略有收缩的厚板状岩墙， 二 矿 30— 38 行为Ⅱ号矿体 ，岩体向下急极 收缩变成 “ 楔状 ”，矿体变薄，平均厚度 18 米，且周边分布较多小矿体。 矿石与围岩 的接触情况 Ⅰ号 矿体主要赋存 在 二辉橄榄岩 、 含二辉橄榄岩中，部分矿体直接与岩体的顶底板围岩大理岩、 斜长角闪岩、钙质黑云母片岩、黑云斜长片麻岩等接触；Ⅱ号 矿体主要赋存 在 二辉橄榄岩、斜长二辉橄榄岩中。 矿体部分直接与岩体的顶底板围岩大理岩（约占 10%），混合岩、斜长角闪岩等接触。 地表是否允许陷落 矿 区移动带内无公路、铁路、风景区，地表无河流湖泊，无常年水体存在。 由于矿区地处戈壁荒漠，矿区距生活区较远，不影响居民正 常生活。 周 边无居民建筑和其他重要保护文物建筑，因此 地表允许陷落。 加工部门对矿石质量的技术要求 矿体技术特征及分类见表 51。 表 51 矿体技术特征及分类表 矿体技术特征 Ⅰ号矿体 Ⅱ号矿体 矿体厚度（ m） 平均 98m 平均 18m 2 矿体倾角（ o） 60~75 25176。 ～ 65176。 矿体沿走向长度（ m） 1300（本设计占 450） 300（本设计占 400） 46 矿体沿走向或倾向的厚度变化 两头 较小， 中间 矿体厚度较大 沿走向、倾向方向膨缩变化很大，分枝尖灭常见 ，遍布小矿体， 矿体呈 “歪漏斗 ”状 矿石品位及其分布 镍、铜 平均品位分别为%、 % 镍、铜 平均品位分别为%、 % 矿石稳固性 不稳固 不稳固 围岩稳固性 不稳固 不稳固 上盘 二辉橄榄岩 斜长角闪岩 、 混合岩、大理岩 下盘 二辉橄榄岩 硫化物二辉橄榄岩 、 含二辉橄榄岩 矿石与围岩的接触情况 上盘相对比较稳固，下盘破碎 上盘相对比较稳固，下盘破碎 矿石的结块性和自燃性 矿体不易结块、无自然性 矿体不易结块、无自然性 地表是否允许陷落 允许 允许 顶板岩石崩落块度特性 好 好 该类 矿体所占矿量比重 62% 38% 采矿方法选择 正确合理的采矿方法需满足安全、矿石贫化损失小、生产效率高、经济效益好等方面的要求，综合考虑矿床地质条件和开采经济条件两方面因素。 传统的采矿方法选择方法为 ： 47 （ 1） 方案初选； （ 2） 方案初比； （。