地下金屬礦開拓設(shè)計(jì)PPT(最終版)

1、 金屬礦床地下開采 礦床開拓方法設(shè)計(jì)采礦采礦12031203蔣潤清蔣潤清2012012136521365李強(qiáng)李強(qiáng) 2012136620121366 劉德鵬劉德鵬20121367201213672014年年5月月2 2 主 要 內(nèi) 容礦山開拓設(shè)計(jì)開拓方案開拓方案基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)礦山基本情況礦山基本情況3 3 某金礦礦體埋藏深度某金礦礦體埋藏深度500m500m，走向，走向2020，傾向，傾向110110，礦體的，礦體的傾角約為傾角約為2525，礦體的平均厚度，礦體的平均厚度20m20m，屬于緩傾斜厚礦體。地表，屬于緩傾斜厚礦體。地表到地下到地下-200m-200m巖層屬于第四紀(jì)表土，巖層屬于第四

2、紀(jì)表土，-200-400m-200-400m巖層屬于中等穩(wěn)巖層屬于中等穩(wěn)固片巖，固片巖，-400-600m-400-600m巖層屬于穩(wěn)固片巖。由于礦區(qū)內(nèi)巖性較簡單巖層屬于穩(wěn)固片巖。由于礦區(qū)內(nèi)巖性較簡單，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。，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4 4 本次設(shè)計(jì)礦體控制的走向長度約為本次設(shè)計(jì)礦體控制的走向長度約為230230米，走米，走向長度較長，連續(xù)性好；礦體平均厚度為向長度較長，連續(xù)性好；礦體平均厚度為2 20 0米，平米，平均傾角均傾角2525，為緩傾斜厚礦體，礦石儲(chǔ)量為，為緩傾斜厚礦體，礦石儲(chǔ)量為2 27 7

3、5.655.65萬噸，屬于中小型貴重有色金屬礦山。設(shè)計(jì)要求為萬噸，屬于中小型貴重有色金屬礦山。設(shè)計(jì)要求為年生產(chǎn)能力年生產(chǎn)能力2020萬噸，礦山合理服務(wù)年限符合不低于萬噸，礦山合理服務(wù)年限符合不低于1010年的要求，因此把礦體劃分為一個(gè)井田開采是可年的要求，因此把礦體劃分為一個(gè)井田開采是可行的。用一個(gè)井田開采還有許多優(yōu)越性：人員、材行的。用一個(gè)井田開采還有許多優(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)井田開拓。綜上所

4、述：設(shè)計(jì)將礦體劃分為一個(gè)井田開拓?；A(chǔ)設(shè)計(jì)5 5 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，礦山年工作日為330330天，采用天，采用“三八制三八制”，即每天三班，每班工作即每天三班，每班工作8 8小時(shí)的工作制度。勞小時(shí)的工作制度。勞動(dòng)強(qiáng)度適中，便于施工組織管理。動(dòng)強(qiáng)度適中，便于施工組織管理。6 6 1 1）按技術(shù)可能性驗(yàn)證礦山企業(yè)年生產(chǎn)能力）按技術(shù)可能性驗(yàn)證礦山企業(yè)年生產(chǎn)能力基礎(chǔ)設(shè)計(jì)7 7 2 2）按經(jīng)濟(jì)合理性驗(yàn)證年生產(chǎn)能力）按經(jīng)濟(jì)合理性驗(yàn)證年生產(chǎn)能力基礎(chǔ)設(shè)計(jì)8 8 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為了使地面建筑物以及主要開拓巷道不受地下為了使地面建筑物以及主要

5、開拓巷道不受地下開采而引起地表移動(dòng)的影響，須圈定地表移動(dòng)帶。開采而引起地表移動(dòng)的影響，須圈定地表移動(dòng)帶。9 9 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)10 10 開拓方案初選（1 1）地表地形是確定井巷開拓的重要條件。）地表地形是確定井巷開拓的重要條件。（2 2）礦床傾角。）礦床傾角。（3 3）礦體傾角、厚度、埋藏深度等決定礦山開采深度）礦體傾角、厚度、埋藏深度等決定礦山開采深度和巖石移動(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拓巷道的位置；礦區(qū)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)方向大小，直主要開拓巷道的位置；礦區(qū)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)方向大小，直接影響主要開拓井巷的布置和階段劃分。接影響主要開拓井巷的布置和階

6、段劃分。（4 4）綜合考慮礦床規(guī)模、礦床開采深度、礦床生產(chǎn)能）綜合考慮礦床規(guī)模、礦床開采深度、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。布置等因素，統(tǒng)籌考慮力求合理布局。方案初選影響開拓方案井巷類型選擇的主要因素如下：11 11 開拓方案礦區(qū)地表較為平坦，無高山、河流的限制，礦區(qū)地表較為平坦，無高山、河流的限制，故工業(yè)場(chǎng)地以及井口的位置無特殊要求，可以故工業(yè)場(chǎng)地以及井口的位置無特殊要求，可以布置在地表移動(dòng)帶布置在地表移動(dòng)帶20m20m以外礦體的下盤。以外礦體的下盤。 考慮礦體賦存條件，以及該礦山為緩傾

7、斜考慮礦體賦存條件，以及該礦山為緩傾斜厚礦體的中小型金礦山，且埋深較深，可以選厚礦體的中小型金礦山，且埋深較深，可以選擇：擇：方案方案A- A- 豎井盲豎井聯(lián)合開拓法（中央豎井盲豎井聯(lián)合開拓法（中央對(duì)角對(duì)角式式通風(fēng)）通風(fēng)）方案方案B-B-豎井盲斜井聯(lián)合開拓法（側(cè)翼對(duì)角式通豎井盲斜井聯(lián)合開拓法（側(cè)翼對(duì)角式通風(fēng)）風(fēng)）12 12 豎井盲豎井聯(lián)合開拓法 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

8、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)，可開掘盲豎井；兩端提升能力適當(dāng)，能使礦山保持較長時(shí)間段的穩(wěn)定生產(chǎn)。 開拓方法簡介 13 13 上部豎井盲斜井聯(lián)合開拓法 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拓方案。這樣可使一期工程（上部豎井部分）和深部開拓工程（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，使開拓方案在經(jīng)濟(jì)上更為合理。 開拓方法簡介 14 14 開拓方案15 15 開拓方案16 16 對(duì)角式通風(fēng)對(duì)角式通風(fēng)的優(yōu)

9、缺點(diǎn)：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)簡單可優(yōu)點(diǎn)：負(fù)壓較小而且穩(wěn)定，漏風(fēng)量較小，通風(fēng)簡單可靠而且費(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)。一個(gè)維持通風(fēng)。缺點(diǎn)：井筒的聯(lián)絡(luò)平巷很長，這些聯(lián)絡(luò)平巷要在回采缺點(diǎn)：井筒的聯(lián)絡(luò)平巷很長，這些聯(lián)絡(luò)平巷要在回采工作開始之前掘好，故回采工作開始較遲；掘兩個(gè)副工作開始之前掘好，故回采工作開始較遲；掘

10、兩個(gè)副井時(shí)，掘進(jìn)和維持費(fèi)用較大。井時(shí)，掘進(jìn)和維持費(fèi)用較大。17 17 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，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即在礦體中央布置主井和副井，以便利用副井作輔助提升。提升。 在中小型金屬礦中，一般常用對(duì)角式。因礦體沿在中小型金屬礦中，一般常用對(duì)角式。因礦體沿走向的長度不大，對(duì)角式的缺點(diǎn)不突出，而對(duì)角式通走向的長度不大，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。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，方案綜上原因，結(jié)合礦體礦體儲(chǔ)賦條件，方案A A選擇選擇中央對(duì)角式通風(fēng)，方案中

11、央對(duì)角式通風(fēng)，方案B B選擇側(cè)翼對(duì)角式通風(fēng)。選擇側(cè)翼對(duì)角式通風(fēng)。18 18 井底車場(chǎng)的選擇 礦井生產(chǎn)能力大的應(yīng)選通過能力大的車場(chǎng)形式。礦井生產(chǎn)能力大的應(yīng)選通過能力大的車場(chǎng)形式。年產(chǎn)量在年產(chǎn)量在3030萬噸以上的可采用環(huán)形或折返式車場(chǎng)；萬噸以上的可采用環(huán)形或折返式車場(chǎng)；10301030萬噸的可采用折返式車場(chǎng)；萬噸的可采用折返式車場(chǎng)；1010萬噸以下可采用萬噸以下可采用盡頭式車場(chǎng)，該礦年產(chǎn)盡頭式車場(chǎng)，該礦年產(chǎn)約約2323萬噸，故該礦山選用萬噸，故該礦山選用折返折返式井底車場(chǎng)。式井底車場(chǎng)。19 19 階段運(yùn)輸巷道形式對(duì)方案對(duì)方案A A來說來說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

12、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)年限長達(dá)數(shù)十年的主要開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23萬噸，該礦山的服務(wù)年限為數(shù)十年，且為豎井開拓，所以巷道斷面選擇三心拱形。對(duì)方案對(duì)方案B B來說來說采用脈外單軌會(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)年限較長的條件下，因地壓問題突出，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）20 20 開拓方案的比較和確定開拓開拓方案初比方案初比 為了確定最合理的開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，

13、施工條件（水文、工程地質(zhì)條件等）方面，對(duì)這兩種開拓方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析。由于各個(gè)方案副井位置，斷面大小，長度幾乎沒有差別，故可視為相同而不參與比較。21 21 開拓方案的比較和確定兩種開拓方案技術(shù)特點(diǎn)兩種開拓方案技術(shù)特點(diǎn) 明豎井明豎井- -盲豎井聯(lián)合開拓盲豎井聯(lián)合開拓：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長對(duì)提升的影響，應(yīng)考慮采用明豎井-盲豎井聯(lián)合開拓。豎井豎井- -斜井聯(lián)合開拓斜井聯(lián)合開拓：膠帶輸送機(jī)斜井開拓具有很多優(yōu)點(diǎn)，近年來膠帶輸送機(jī)在國內(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t內(nèi)，膠

14、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拓以克服轉(zhuǎn)載次數(shù)多，巷道過長的困難。22 22 開拓方案的比較和確定井巷工程量大小井巷工程量大小 考慮到開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拓工程量。豎井豎井- -盲豎井聯(lián)合開拓盲豎井聯(lián)合開拓：石門及穿脈巷道共有5條巷道總長度為963m，斷面面積為8.29平方米，明豎井長度為433.19m，副井長度為1057.06m,盲豎井長度為100.21m,明豎井?dāng)嗝?5.8m，副井?dāng)嗝?5.8m,盲豎井?dāng)嗝?5.6m豎井豎井- -盲盲斜井聯(lián)合開拓斜井聯(lián)合開拓：石門及穿脈等平面開拓系統(tǒng)共有4條巷道總長度為46.79m，斷面面積為9.58m2;斜井長度為628.89 m，斷面為64.2m2；明豎井273m, 斷面為 5.8m;副井長度為529.15m2，斷面為 5.6m.23 23 開拓方案的比較和確定井巷井巷工程工程造價(jià)對(duì)比造價(jià)對(duì)比 24 24 開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） 各開拓方案通風(fēng)、充填等開拓系統(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