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1、辅导老师 王立平学号：331030090101河南理工大学地下工程设计说明书设 计 人： 王 杰 啸专业名称： 矿山建设 班 级： 土木人才10-01 指导教师： 王 立 平 2012年6月16日目录摘要-3一、设计基础资料与要求-4二、开拓方案选择-42.1 开拓方案的初选-42.2开拓方案初步分析比较-52.3开拓系统图-7三、设计主要井巷断面-83.1立井井筒断面设计-83.1.1提升容器的选择-83.1.2井筒断面的布置-83.1.3井筒净断面尺寸的确定-92.1.4井壁结构的选择和井壁厚度的确定-92.1.5绘制井筒施工图-103.2斜井断面设计-113.2.1斜井提升容器的选择-1
2、13.2.2断面尺寸设计-123.2.3绘制断面施工图-133.3巷道断面设计-133.3.1选择巷道断面参数-143.3.2绘制巷道施工图-14四、计算选用的开拓方案基建工程量-154.1分期建设-154.2各期建设基建工程量-15五、编制井巷掘进施工组织计划-16六、制定井巷掘进作业安全管理制度与措施-18参考文献-19摘要 根据设计任务要求，开始选择设计方案，由于矿体的特征，最初选择了三种方案，经过对三个方案的计算之后最终确定了采用联合开拓法方案。确定选择的开拓方案以后，画出系统开拓图，同时设计出主要井筒的断面尺寸，绘制井巷断面施工图，编制井巷掘进施工组织计划。然后根据所选择的开拓方案，
3、计算出开拓方案基建工程量。最后，制定出井巷掘进作业安全管理制度与措施。本设计主要设计竖井+盲斜井的联合开拓方法，设计运输工具，提升容器和巷道断面等。联合开拓方法的设计有别于单一开拓方法，联合开拓方法还要考虑各种开拓方式的协同与施工，生产的特殊要求。设计中各种方案更难，更复杂。关键词：竖井 盲斜井 联合开拓 提升 一、设计基础资料与要求有一矿体埋藏在地表以下400米处，水平矿体厚度20米，矿体平面积600400m2，从矿体上部边界算起的设计开采深度310米，矿石容重3.0，围岩f=10-12，矿石回采率95%，矿石贫化率10%，顶盘岩石移动角70度，矿山年生产能力50万吨。该矿床位于当地侵蚀基准
4、面以上，地势较平坦。要求：1、比较开拓方案并选择最佳方案（附开拓系统图）；2、计算选用的开拓方案基建工程量；3、设计主要井巷断面；4、制定井巷掘进作业安全管理制度与措施；5、绘制井巷断面施工图；6、编制井巷掘进施工组织计划。二、开拓方案选择2.1 开拓方案初选 根据矿床赋存条件、地表地形条件、地表设施（选矿厂等）分布、矿山企业生产能力等因素，综合考虑此矿体的倾角（通过计算可得，大概是在30-45度之间），大体可以确定竖井开拓和斜井开拓和竖井+盲斜井三种大的方案。对于斜井而言，其开采深度一般为300米左右，要求矿体埋藏深度不是很深，而对于以上矿体，埋藏深度达400米，再加之开采深度310米，则总
5、的深度可以达到700米左右。所以，就以上这一点，可以将斜井开拓排除掉。而对于竖井而言，本矿矿体埋藏较深，且属于倾斜矿体，综合竖井开拓可能的三种方案（竖井布置在沿矿体走向中央，按上盘、下盘和侧翼布置），得知竖井开拓的三个方案中的最优方案在最下边一中段仍需开掘他达600米的石门，不仅增大了基建投资，而且也增加了日后生产的运输成本。由此得出竖井也并非最优方案，对于此矿山的情况，宜综合斜井开拓方法和竖井开拓方法的优缺点，采用坚井+盲斜井的联合开拓方法。2.2开拓方案初步分析比较对于坚井+盲斜井联合开拓方法，根据矿山的地质资料，在下盘矿体走向中央布置竖井，确定竖井井筒位置位于矿体下盘岩石移动带以外一定安
6、全距离处，由于岩石稳定性大（f=1012）安全距离取50米。关于盲斜井，结合现的技术，又可采用下盘斜井开拓法和脉内斜井开拓法。现就两个方案进行比较：方案1方案二方案一：采用下盘斜井开拓法。该方案，斜井布置在下盘坚固的围岩中，不需为斜井保留保安矿柱，可减少矿石贫化率和损失量，井筒平直，维护条件好，运行稳定，出矿条件较好，有足够的空间布置斜井井底车场，更易调度。风井建设容易。但是需要掘进大量的石门，且不可作探矿坑道，初期基建工程量大。对前期地质资料要求较高，掘进斜井不能出矿，增加废石运出量。方案二，采用脉内斜井开拓法。在该方案，不需要掘进石门，开拓时间较短，投产快；在开拓工程过程中，可同时开采出部
7、分矿石，有助于进一步探矿。但当矿体倾斜不规则，斜井难以保持平直，不利于提升和维护，需要留保安矿柱。增大矿石损失率，该方案多用于矿石价值不高的矿床。方案比较：优点缺点方案一 不需留保安矿柱； 井筒平直，维护条件好； 风井容易布置； 矿石损失率和贫化率低； 出矿条件较好，有足够的空间布置斜井井底车场。 石门长，初期基建工程量大。 对围岩强度要求高，不利于掘进。 掘进斜井不能出矿，资金积压量大，不利周转。方案二 不需要掘进石门； 开拓时间较短，投产快； 在开拓工程过程中，可同时开采出部分矿石，有助于进一步探矿； 需要留保安矿柱；矿石损失率大； 通风较困难。 受甩车道限制，不利于布置井底车场； 当矿体
8、倾斜不规则，斜井难以保持平直，不利于提升和维护；两方案工程量比较 （略去相同部分）方案一方案二石门长度158.19m0m竖井-斜井运输巷道43.65m69.32m总共开挖量120760m3110098m3投资成本115万元102万元保安矿柱0t8.3万吨经过对工程量比较、经济分析、施工耗时与其对施工难易程度的综合比较分析选择方案一。2.3 开拓系统图三、设计主要井巷断面3.1立井井筒断面设计井筒断面设计包括确定井筒断面尺寸，选择井壁结构并确定井壁厚度，绘制井筒端面施工图和编制工程量及材料消耗量表。3.1.1提升容器的选择根据本设计方案，由于矿山设计年生产为50t/a,属于中型矿山，又竖井兼做提
9、升人员物料的混合井，宜布置罐笼，采用罐笼提升方式。罐笼一次提升的容量和规格主要根据矿井年产量、井筒深度及矿井工作组织来确定：罐笼一次提升的容量按公式来进行计算，根据矿山的实际生产情况，取;根据公式,根据采矿手册取=35s，=5s,由,取，计算得T=62.5s，代入，有：，竖井又做矸石的运输通道，选用1.0t型号为MG1.1-6A的固定式车箱矿车即可符合运输量的需求，故系统选用双层双车单绳普通罐笼。3.1.2井筒断面的布置井筒断面根据选定提升容器与井筒装备的类型来布置。井筒断面内除提升间外，根据井筒的用途，还需要布置梯子间、管缆间或延伸间。井筒断面的布置，既要满足井筒内提升容器等设备布置的要求，
10、又要力求缩小井筒的断面，简化井筒装备，以达到节约材料和投资的目的。选择罐笼为提升容器以后，确定罐笼的布置方式为单侧布置。3.1.3井筒净断面尺寸的确定井筒净断面尺寸主要根据提升容器的规格和数量、井筒装备上午类型和尺寸、井筒布置方式以及各种安全间隙来确定，最后用通过井筒的风速校核。箕斗类型、井筒装备布置形式确定后，可以按一定方法计算确定井筒净断面内提升间和梯子间的净断面布置尺寸。 查阅现代矿山采矿机械设备实用技术手册得知，矿山竖井应采用GLGY-12/2型刚性罐道罐笼，异侧进出车，罐笼断面为2550mm1020mm，此罐笼可同时装载24人上下井工作，根据所选罐笼型号以及竖井需要布置样子间等条件，确定最小井筒直径为4800mm。3.1.4井壁结构的选择和井壁厚度的确定为井壁是井筒重要的组成部分，其作用是承受地压、封堵涌水、防止围岩风化等。合理选择井壁材料和结构，对节约原材料、降低成本、保证井筒质量、加快建井速度等都具有重要的意义。设计井壁厚度，必须首先确定井壁上所受的载荷。由地质资料知，矿山矿床位于当地侵蚀基准面以上，封堵涌水工作量不大，围岩稳固，地压承受能力强，不用做过多的井筒支护和井壁地压保护措施，选择混凝土浇注井壁结构，井壁结构厚度取480mm.设计好井壁厚度，根据前一节数据，确定竖井尺寸，从而画出竖井井筒断面施工图。3.1.5绘制井筒施工图按照所确定的参数，
