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1、HEBEI UNITED UNIVERSITY 毕毕业业设设计计说说明明书书 GRADUATE THESIS 设计题目：兴隆县鑫兴铁矿地下开采设计设计题目：兴隆县鑫兴铁矿地下开采设计 学生姓名：刘晓青学生姓名：刘晓青 专业班级：学专业班级：学 院：矿业工程学院院：矿业工程学院 指导教师：张海波指导教师：张海波 2013 年年 5 月月 30 日日 摘 要 I 摘 要 本次设计为兴隆县鑫兴铁矿地下开采设计，其设计范围内的地质储量 320 万 t，设计生产能力15 万t/a。设计内容主要包括总论、地质、矿床开拓、阶段运输、 采矿方法、矿井提升系统、矿井通风系统、排水系统以及矿山经济。其中开拓采用
2、下盘竖井开拓，两翼各布置一个风井，中央布置主井，采用2#罐笼提升，钢丝绳 直径为24mm，天轮和滚筒直径为2m。选用的采矿方法为阶段矿房法，YG-80 凿 岩机中深孔凿岩，上向扇形炮孔，重力加机械运搬方式。 通风采用主井进风、风 井回风的两翼对角式通风，主扇安装在风井口，抽出式通风。排水系统采用集中 排水。设计还引用类似矿山生产经验，力争使矿山的经济效益达到最大化。 关键词 开拓系统；采矿方法；阶段矿房法；通风系统 Abstract II Abstract The design for the Xinglong city of Xinxing iron ore underground mini
3、ng design, its design within the scope of geological reserves 3200,000t, design production capacity of 150,000t/a. The main content of the design include general, geological, mineral deposit developing, stages of transport, mining method, mine hoisting system of mine ventilation system, drainage sys
4、tem, as well as mining economy. Mine shaft development adopted, the wings are arranged in a main shaft of a ventilation shaft. The main shaft is using 2# cage hoisting, steel wire rope diameter is 24mm, sheave and roller diameter 2m. Selection of mining method for sublevel rock-drilling block stoppi
5、ng, YG-80drill in deep hole drilling, upward sector blastholes, gravity plus mechanical haulage way. The main enter air, air shaft ventilation air wings of diagonal ventilation, main fan mounted on the wellhead, exhaust ventilation. Drainage system uses centralized drainage. The design also learn si
6、milar mine production experience, and strive to make the mine economic benefit reach maximum. Keywords development system; mining method; sublevel rock-drilling block stopping; ventilating system 目 录 III 目 录 摘 要.I Abstract .II 第 1 章 总论1 1.1 矿区位置与隶属关系1 1.2 矿山周边环境1 1.3 设计任务1 1.3.1 设计内容1 1.3.2 设计基础1 1.
7、3.3 遵循的原则1 1.3.4 开采范围2 1.4 矿山主要生产过程概述2 1.4.1 矿山开拓系统2 1.4.2 采矿方法2 1.4.3 矿山工作制度2 1.4.4 矿山生产服务年限2 1.5 主要经济技术指标3 第 2 章 地质资源概况5 2.1 矿区地质5 2.1.1 地层5 2.1.2 构造5 2.1.3 岩浆岩5 2.2 矿体地质特征5 2.3 矿石质量特征6 2.4 矿石加工技术性能6 2.5 资源储量6 2.5.1 矿床工业指标6 2.5.2 地质储量6 2.6 矿区水文地质6 2.7 矿区工程地质7 2.8 环境地质7 第 3 章 矿床开拓9 3.1 矿山建设现状9 3.2
8、矿山年产量验证9 3.2.1 产量不均衡系数9 3.2.2 验证年产量9 3.2.3 矿山服务年限10 3.3 开拓方法11 3.3.1 阶段高度11 3.3.2 开拓方案选择11 目 录 IV 3.3.3 排水系统13 第 4 章 中段运输水平17 4.1 矿床开采顺序17 4.1.1 延伸方向回采顺序17 4.1.2 中段回采顺序17 4.1.3 阶段17 4.2 线路设计17 4.2.1 布置要求17 4.2.2 设备选型17 4.2.3 阶段运输水平矿石废石和材料的运输.19 第 5 章 矿山基建工程21 5.1 主井21 5.1.1 断面形状选择21 5.1.2 断面尺寸规格21 5
9、.1.3 风速验证23 5.1.4 支护形式24 5.2 风井24 5.3 石门及运输巷道25 5.3.1 断面形式25 5.3.2 单轨巷道断面25 5.3.3 双轨巷道断面28 5.3.4 井巷掘进速度32 5.4 溜井32 5.5 井底车场32 5.5.1 井底车场规格尺寸32 5.5.2 道岔连接系统36 5.5.3 各段线路长度36 5.6 基建工程量37 5.6.1 编制依据37 5.6.2 井巷掘进定额指标38 5.6.3 基建工程量确定38 5.6.4 编制结果40 第 6 章 采矿方法43 6.1 开采技术条件43 6.1.1 矿体赋存要素43 6.1.2 矿石物理力学性质4
10、3 6.1.3 矿石价值及品位43 6.2 采矿方法选择43 6.2.1 初选43 6.2.2 经济技术比较44 6.2.3 采矿方法确定44 6.3 矿块采准切割45 6.3.1 矿块构造要素45 6.3.2 矿块采准布置45 目 录 V 6.3.3 采准切割巷道施工顺序及施工方法46 6.4 矿房回采46 6.4.1 凿岩46 6.4.2 爆破46 6.4.3 采场通风47 6.4.4 采场矿石运搬及二次破碎47 6.4.5 地压管理47 6.4.6 回采工作制度47 6.5 矿柱回采及采空区处理48 6.5.1 矿柱回采48 6.5.2 采空区处理49 6.6 采准、切割和回采49 6.
11、6.1 采准切割回采表49 6.6.2 采切工程量计算50 6.6.3 同时回采矿块数51 6.7 采矿方法主要技术经济指标52 6.7.1 主要技术经济指标表52 6.7.2 采掘设备52 6.7.3 材料消耗52 第 7 章 矿井提升53 7.1 提升方式及系统选择53 7.2 提升设备选择53 7.2.1 提升容器参数计算53 7.2.2 平衡锤选择55 7.2.3 钢丝绳选择55 7.2.4 天轮选择57 7.2.5 提升机选择57 7.2.6 电动机选择58 7.2.7 井架和提升机房配置59 第 8 章 矿井通风63 8.1 通风系统和通风方式63 8.2 进、回风井布置形式63
12、8.3 通风方式63 8.4 全矿总风量计算63 8.4.1 采场风量63 8.4.2 备采工作面风量64 8.4.3 掘进工作面风量64 8.4.4 硐室需风量64 8.4.5 全矿总风量64 8.4.6 风量分配65 8.4.7 风速校验65 8.4.8 通风制度65 8.5 全矿总风压计算65 8.5.1 通风摩擦阻力65 目 录 VI 8.5.2 全矿总风压66 8.6 通风设备选择66 8.6.1 风机选型参数计算66 8.6.2 设备选型67 8.6.3 局部通风67 8.6.4 安全与防尘68 第 9 章 技术经济69 9.1 基建井巷工程量投资69 9.2 井巷工程费用摊销在每
13、吨矿石的费用69 9.3 矿石回收量69 9.4 矿石成本计算69 9.5 矿床开采情况盈利分析70 9.5.1 计算年盈利.70 参考文献71 谢 辞73 第 1 章 总论 - 1 - 第 1 章 总论 1.1 矿区位置与隶属关系 兴隆鑫兴铁矿位于兴隆县八挂岭乡冷嘴头村。北偏西距县城 76km，南东距 遵化市 20km。有乡间公路相通，交通方便。 采区中心地理坐标为：东经 1174856，北纬 401724。矿区面 积为 0.0411km2。 1.2 矿山周边环境 该矿山周边环境较为简单，经地表移动界限圈定，矿区内边无河流、水库、 铁路、电力线路和通讯线路等重要设施及其它重要的建构筑物，矿区
14、距离村庄 较远。 1.3 设计任务 1.3.1 设计内容 本次地下开采设计可行性研究主要内容包括开拓工程布置、采矿方法选择、 矿井提升、运输、排水、压气和通风等工艺及其设备选择等。 1.3.2 设计基础 （1）河北省兴隆县鑫兴铁矿二矿资源储量核实地质报告，中国冶金地质勘 查工程总局一局，2005 年 5 月。 （2）河北省兴隆县鑫兴铁矿交通位置图。 （3）河北省兴隆县鑫兴铁矿地质剖面图及地质地形图，中国冶金地质勘查 工程总局，2005 年 5 月 1.3.3 遵循的原则 坚持“在保护中开发，在开发中保护”的原则，切实充分利用本矿资源。 贯彻“安全第一，预防为主”的安全生产方针，合理布置井巷工程
15、，选择采矿 工艺及设备，节约投资。在保证安全的前提下，使设计的各个生产系统趋于合 理并具有可操作性，为下一阶段设计提供依据。 河北联合大学矿业工程学院 - 2 - 1.3.4 开采范围 本次毕业设计的设计范围是鑫兴二矿 4 号矿体+99m 水平+225m 水平。 1.4 矿山主要生产过程概述 1.4.1 矿山开拓系统 由于矿体走向长度约 758m，平均倾角为 78，属于急倾斜矿体，矿体埋藏 深度+99+209m，采用下盘竖井开拓。 设计在矿体下盘移动界限以外 20m，开掘一主竖井；在移动界限以外 10m 开掘两个回风井。主井井筒直径 4.5m，井深 224m（包括 5m 水窝，当不考虑延 伸时
16、水窝取 5m） ，采用罐笼提升矿石，兼做进风井；回风井井筒直径 2.5m，井 深 62m，内设梯子间，作为安全出口。 主井坐标： X60847.72，Y70830.56，Z320 回风井坐标：X61018.16，Y71080.38，Z260 X60628.44，Y70549.58，Z270 主井和风井两翼布置，详见井上下对照图和开拓系统纵投影图。 1.4.2 采矿方法 该矿矿石和围岩均很稳固，走向长度为 758m，倾向北西，倾角 78，矿体 平均厚度 11.52m，根据矿体的开采技术条件，以及矿体的规模、形状及产状， 选用阶段矿房法，该法有结构简单、生产能力高、经济效果好、工艺简单等优 点，所以采用分段凿岩阶段矿房法作为该矿的采矿方法。 1.4.3 矿山工作制度 矿山工作制度为：330d/a，3 班/d，8h/班。 1.4.4 矿山生产服务年限 （1-1）/(1)TQA 式中 A年产量 15 万 t/a； T合理服务年限，a； Q地质矿量 329.43 万 t； 第 1 章 总论 - 3 - 矿石回收率，取
