地下金屬礦開(kāi)拓設(shè)計(jì)課件

金屬礦床地下開(kāi)采

——礦床開(kāi)拓方法設(shè)計(jì)采礦1203 蔣潤(rùn)清20121365

李強(qiáng)20121366

劉德鵬20121367 2014年5月主要內(nèi)容礦山開(kāi)拓設(shè)計(jì)開(kāi)拓方案基礎(chǔ)設(shè)計(jì)礦山基本情況

某金礦礦體埋藏深度500m，走向20°，傾向110°，礦體的傾角約為25°，礦體的平均厚度20m，屬于緩傾斜厚礦體。地表到地下-200m巖層屬于第四紀(jì)表土，-200~-400m巖層屬于中等穩(wěn)固片巖，-400~-600m巖層屬于穩(wěn)固片巖。由于礦區(qū)內(nèi)巖性較簡(jiǎn)單，巖石較完整，不易破碎，因此礦區(qū)礦石和圍巖穩(wěn)固性均很好。礦山基本情況

本次設(shè)計(jì)礦體控制的走向長(zhǎng)度約為230米，走向長(zhǎng)度較長(zhǎng)，連續(xù)性好；礦體平均厚度為20米，平均傾角25°，為緩傾斜厚礦體，礦石儲(chǔ)量為275.65萬(wàn)噸，屬于中小型貴重有色金屬礦山。設(shè)計(jì)要求為年生產(chǎn)能力20萬(wàn)噸，礦山合理服務(wù)年限符合不低于10年的要求，因此把礦體劃分為一個(gè)井田開(kāi)采是可行的。用一個(gè)井田開(kāi)采還有許多優(yōu)越性：人員、材料、設(shè)備、礦石的運(yùn)輸方便，管理方便且集中，可減少非井下生產(chǎn)人員，管理費(fèi)用低，在經(jīng)濟(jì)上優(yōu)越。

綜上所述：設(shè)計(jì)將礦體劃分為一個(gè)井田開(kāi)拓。

井田劃分基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)該礦山工作制度采用連續(xù)工作制度，礦山年工作日為330天，采用“三八制”，即每天三班，每班工作8小時(shí)的工作制度。勞動(dòng)強(qiáng)度適中，便于施工組織管理。

礦山工作制度1）按技術(shù)可能性驗(yàn)證礦山企業(yè)年生產(chǎn)能力礦山年生產(chǎn)能力的校核基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2）按經(jīng)濟(jì)合理性驗(yàn)證年生產(chǎn)能力礦山年生產(chǎn)能力的校核基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

為了使地面建筑物以及主要開(kāi)拓巷道不受地下開(kāi)采而引起地表移動(dòng)的影響，須圈定地表移動(dòng)帶。

地表移動(dòng)帶圈定基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

地表移動(dòng)帶圈定開(kāi)拓方案初選（1）地表地形是確定井巷開(kāi)拓的重要條件。（2）礦床傾角。（3）礦體傾角、厚度、埋藏深度等決定礦山開(kāi)采深度和巖石移動(dòng)范圍，進(jìn)而影響地表建筑物的布置范圍及主要開(kāi)拓巷道的位置；礦區(qū)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)方向大小，直接影響主要開(kāi)拓井巷的布置和階段劃分。（4）綜合考慮礦床規(guī)模、礦床開(kāi)采深度、礦床生產(chǎn)能力、巖體的物理力學(xué)性質(zhì)和礦山地表工作場(chǎng)地總平面布置等因素，統(tǒng)籌考慮力求合理布局。

方案初選影響開(kāi)拓方案井巷類型選擇的主要因素如下：開(kāi)拓方案

礦區(qū)地表較為平坦，無(wú)高山、河流的限制，故工業(yè)場(chǎng)地以及井口的位置無(wú)特殊要求，可以布置在地表移動(dòng)帶20m以外礦體的下盤。

考慮礦體賦存條件，以及該礦山為緩傾斜厚礦體的中小型金礦山，且埋深較深，可以選擇：方案A-豎井盲豎井聯(lián)合開(kāi)拓法（中央對(duì)角式通風(fēng)）方案B-豎井盲斜井聯(lián)合開(kāi)拓法（側(cè)翼對(duì)角式通風(fēng)）

開(kāi)拓方案的提出豎井盲豎井聯(lián)合開(kāi)拓法

如左圖所示，一般適用于礦體或礦體群傾角較陡，礦體一直向深部延伸，地質(zhì)儲(chǔ)量較豐富的礦山。另外，因豎井或盲豎井的生產(chǎn)能力較大，所以中型或偏大型礦山多用這種方法。

豎井-盲豎井開(kāi)拓方案的優(yōu)點(diǎn)是：井下的各階段石門都較短，尤其基建初期石門較短，因此可節(jié)省初期基建投資，縮短基建期；在深部地質(zhì)資料不清的情況下，建設(shè)上部豎井，當(dāng)深部地質(zhì)資料搞清后，且礦體傾角不變時(shí)，可開(kāi)掘盲豎井；兩端提升能力適當(dāng)，能使礦山保持較長(zhǎng)時(shí)間段的穩(wěn)定生產(chǎn)。

開(kāi)拓方法簡(jiǎn)介

上部豎井盲斜井聯(lián)合開(kāi)拓法

如左圖所示，當(dāng)上部地質(zhì)資料清楚且礦體產(chǎn)狀為急傾斜，上部采用豎井開(kāi)拓是合理的。一旦得到深部較完善的地質(zhì)資料，且深部礦體傾角變緩，則深部可采用盲斜井開(kāi)拓方案。這樣可使一期工程（上部豎井部分）和深部開(kāi)拓工程（下部盲斜井部分）的工程量得到最大限度壓縮，縮短建設(shè)時(shí)間，使開(kāi)拓方案在經(jīng)濟(jì)上更為合理。

開(kāi)拓方法簡(jiǎn)介

開(kāi)拓方案

開(kāi)拓方案A開(kāi)拓方案

開(kāi)拓方案B對(duì)角式通風(fēng)對(duì)角式通風(fēng)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：負(fù)壓較小而且穩(wěn)定，漏風(fēng)量較小，通風(fēng)簡(jiǎn)單可靠而且費(fèi)用低廉；副井可起勘探作用；當(dāng)?shù)叵掳l(fā)生火災(zāi)、塌落事故時(shí)，地下工作人員較安全；如在井田兩翼各布置一個(gè)通風(fēng)副井，一個(gè)發(fā)生故障時(shí)，可利用另一個(gè)維持通風(fēng)。缺點(diǎn)：井筒的聯(lián)絡(luò)平巷很長(zhǎng)，這些聯(lián)絡(luò)平巷要在回采工作開(kāi)始之前掘好，故回采工作開(kāi)始較遲；掘兩個(gè)副井時(shí)，掘進(jìn)和維持費(fèi)用較大。中央式與對(duì)角式通風(fēng)的選取在金屬礦中，大型礦山可考慮采用中央式布置，即在礦體中央布置主井和副井，以便利用副井作輔助提升。

在中小型金屬礦中，一般常用對(duì)角式。因礦體沿走向的長(zhǎng)度不大，對(duì)角式的缺點(diǎn)不突出，而對(duì)角式通風(fēng)對(duì)生產(chǎn)有利。

綜上原因，結(jié)合礦體礦體儲(chǔ)賦條件，方案A選擇中央對(duì)角式通風(fēng)，方案B選擇側(cè)翼對(duì)角式通風(fēng)。井底車場(chǎng)的選擇礦井生產(chǎn)能力大的應(yīng)選通過(guò)能力大的車場(chǎng)形式。年產(chǎn)量在30萬(wàn)噸以上的可采用環(huán)形或折返式車場(chǎng)；10~30萬(wàn)噸的可采用折返式車場(chǎng)；10萬(wàn)噸以下可采用盡頭式車場(chǎng)，該礦年產(chǎn)約23萬(wàn)噸，故該礦山選用折返式井底車場(chǎng)。階段運(yùn)輸巷道形式對(duì)方案A來(lái)說(shuō)——考慮到該礦為小型貴重金屬礦，且年產(chǎn)量較小，對(duì)階段運(yùn)輸巷道的運(yùn)輸能力要求不是很高，故可采用單一沿脈雙線渡線式巷道布置。通常服務(wù)年限長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的主要開(kāi)拓巷道斷面形狀以選用拱形（f0=B0/3）為好，根據(jù)巷道年運(yùn)輸量為23萬(wàn)噸，該礦山的服務(wù)年限為數(shù)十年，且為豎井開(kāi)拓，所以巷道斷面選擇三心拱形。對(duì)方案B來(lái)說(shuō)——采用脈外單軌會(huì)讓式——由于考慮到地壓管理和工程支護(hù)方面，斜井承受的地壓較大，尤其在礦井較深，服務(wù)年限較長(zhǎng)的條件下，因地壓?jiǎn)栴}突出，故階段運(yùn)輸巷道選擇承壓性能較好，施工比較方便的圓弧拱（f0/B0=1/3）開(kāi)拓方案的比較和確定開(kāi)拓方案初比為了確定最合理的開(kāi)拓方式需全面分析論證此兩種方案的技術(shù)特點(diǎn)，分別從井巷工程量大小，施工條件（水文、工程地質(zhì)條件等）方面，對(duì)這兩種開(kāi)拓方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析。由于各個(gè)方案副井位置，斷面大小，長(zhǎng)度幾乎沒(méi)有差別，故可視為相同而不參與比較。開(kāi)拓方案的比較和確定兩種開(kāi)拓方案技術(shù)特點(diǎn)

明豎井-盲豎井聯(lián)合開(kāi)拓：該礦體埋深水平在距地表500米，屬深井。應(yīng)優(yōu)先考慮豎井開(kāi)拓，考慮到該礦體的傾角和豎井的深度，為減小階段平巷的距離和避免豎井過(guò)長(zhǎng)對(duì)提升的影響，應(yīng)考慮采用明豎井-盲豎井聯(lián)合開(kāi)拓。豎井-斜井聯(lián)合開(kāi)拓：膠帶輸送機(jī)斜井開(kāi)拓具有很多優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)膠帶輸送機(jī)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展較快，研究表明：在運(yùn)距5km范圍內(nèi)，運(yùn)量在1000萬(wàn)t內(nèi)，膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸比鐵路或汽車運(yùn)輸都經(jīng)濟(jì)。高強(qiáng)度膠帶輸送機(jī)的的研制成功使其廣泛應(yīng)用于地下礦山，它具有生產(chǎn)能力大、自動(dòng)化、生產(chǎn)工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，由于該礦體傾角不大，埋藏較深，深部礦體需要盲豎井開(kāi)拓以克服轉(zhuǎn)載次數(shù)多，巷道過(guò)長(zhǎng)的困難。開(kāi)拓方案的比較和確定井巷工程量大小

考慮到開(kāi)拓后期兩方案工程量基本相同，故現(xiàn)在只考慮主、副、斜井和石門等前期開(kāi)拓工程量。豎井-盲豎井聯(lián)合開(kāi)拓：石門及穿脈巷道共有5條巷道總長(zhǎng)度為963m，斷面面積為8.29平方米，明豎井長(zhǎng)度為433.19m，副井長(zhǎng)度為1057.06m,盲豎井長(zhǎng)度為100.21m,明豎井?dāng)嗝?/p>

Φ5.8m，副井?dāng)嗝?/p>

Φ5.8m,盲豎井?dāng)嗝?/p>

Φ5.6m豎井-盲斜井聯(lián)合開(kāi)拓：石門及穿脈等平面開(kāi)拓系統(tǒng)共有4條巷道總長(zhǎng)度為46.79m，斷面面積為9.58m^2;斜井長(zhǎng)度為628.89m，斷面為6×4.2m^2；明豎井273m,斷面為Φ5.8m;副井長(zhǎng)度為529.15m^2，斷面為Φ5.6m.開(kāi)拓方案的比較和確定井巷工程造價(jià)對(duì)比

開(kāi)拓方案的初步比較和確定施工條件（水文、工程地質(zhì)條件等）

各開(kāi)拓方案通風(fēng)、充填等開(kāi)拓系統(tǒng)和副井施工條件及工程量均相同，主要比較豎井、斜井的施工條件。其中豎井施工受自然條件影響小，適應(yīng)性強(qiáng)；斜井位置選擇靈活，延伸容易，施工簡(jiǎn)單安全，工程地質(zhì)條件比豎井要求嚴(yán)格，維護(hù)費(fèi)用高。開(kāi)拓方案的綜比