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矿业工程学阿右旗铁矿铁B矿体开采设计方案针对阿右旗铁矿铁B矿体的开采设计方案,主要考虑了资源勘查、矿山设计与规划、环境影响评估及生态保护、开采工艺选择、安全措施实施等多个方面。以下为简要概述:
1.资源勘查:首先通过地质调查和钻探等方式对铁B矿体进行了详细的资源量估算和品位分析,确保资源的有效利用。
2.矿山设计与规划:
针对阿右旗铁矿的实际情况2#竖井延伸工程施工组织设计,采取分阶段开采的方式进行合理规划。
设计中充分考虑了地形地貌、地下水系等因素的影响,力求实现经济效益与环境效益的最大化平衡。
3.环境保护与生态修复:在设计过程中融入环保理念,注重矿区环境治理和后期恢复工作。制定严格的废水排放标准,实施固体废物分类处理方案;采用先进的矿山复垦技术,计划对开采完毕的区域进行植被重建。
4.安全措施:
强调人身安全与职业健康,定期开展应急演练。
针对可能发生的地质灾害(如滑坡、泥石流等),设计合理的防灾减灾体系。
5.开采工艺选择:结合铁B矿体的特性和所在区域的具体条件,选择了适合的采矿方法。考虑到成本效益比与技术成熟度等因素后,最终决定采用半连续式回采工艺进行作业。
该方案旨在通过科学、合理的技术手段和管理措施,在确保资源高效利用的同时,有效减少对周边环境的影响,并为当地经济发展做出贡献。
1、确定井筒断面尺寸
具体的断面尺寸见下竖井井筒断面设计图,如图4.1
用途:主要用于运输矿石、材料、和废石,行人及通风。
规格的确定:首先根据巷道中运输设备的类型和数量,矿山安全所规定的人行道宽度以及各种安全间隙,并考虑管路、电缆的布置来设计其净断面尺寸,最后根据巷道支护结构及尺寸,道床及水沟等参数绘制出巷道断面尺寸。本矿年产量30万吨,可采用单线轨距600mm的电机车运输。
4.2.2 巷道断面形状和支护类型
由于用于运输矿岩的电机车为2台,本矿山阶段运输布线方式采用单线布置,主井服务年限较长,所穿过的岩层变化大,故选拱高f0=B0/2的圆形拱形,支护材料选用浇灌混凝土,对个别岩层不稳定的地段应采用砌碹支护
4.2.3巷道断面尺寸
B=a+A+c
式中,a——非人行侧的宽度,取380mm;
A——运输设备的最大宽度,为1250mm;
c——人行侧的宽度,取860mm;
B=380+1250+860=2490
按只进不舍的原则进级,取B=2550mm
根据该巷道的运输量及采用的运输设备,选用18kg/m钢轨,钢筋混凝土轨枕。查表可知底板水平面与轨面水平面的间距hc=320mm,底板水平至道渣面的高度hb=180mm,则道渣面与轨面之间的高度ha=140mm。断面尺寸见图4.2
半圆拱形高h0 =B/2=2550/2=1275mm
墙高h3的确定:
按电机车架线的要求计算
由半圆拱形巷道拱高公式得 h3≥h4+ hc-
式中,hc:道床总高度,是320mm;
h4:轨面起电机车架线高度,取1800mm;
b1:轨道中线与巷道中线间距,为250 mm ;
n:导电弓子外缘与巷道拱壁之间的安全间距,取300mm;
K:导电弓子宽度之半,取360mm。
所以,h3≥1359.4mm
h3≥h5+ h7+hb- (电弓子)
式中,h7:管子悬吊件总高度,取900 mm;
m:导电弓子距管子间距,取300 mm;
h5:渣面至管子底高度,取1800 mm;
b1:轨道中线与巷道中线间距,是250 mm。
D:压气管法蓝盘直径,为335 mm;
所以,h3≥1743.3mm
h3≥h5+ h7+hb- (电机车)
式中,为电机车距管子的距离, 取200mm
所以,h3≥1843.5mm
半圆拱巷道墙高按下式计算:
j为距巷道壁的距离200 mm
所以,h3≥1301.8 mm
综上三种要求计算后取其中的最大值1843.5mm,按只进不舍的原则确定本巷道的壁高h3=2000mm。
本巷道采用锚喷支护,根据巷道净宽2550mm、穿过中等稳定岩层、服务年限小于10a,选用锚杆间距800~1000mm,锚深1400mm,喷厚T1=50mm,故支护厚度T= T1= 50mm。
水沟坡度与巷道坡度相同,取3‰,水沟的断面参数为:上宽400mm,下宽400mm,深度400mm,净断面积0.160m2,掘进断面面积0.203m2,每米水沟混凝土用量为0.133 m3。示意图见图4.3
4.2.6 巷道断面尺寸
巷道设计掘进高度H1=H+hb+T=3325mm
巷道计算掘进高度H2=H1+δ=3400mm
巷道设计掘进宽度B1=B+2×T=2650mm
巷道计算掘进宽度B2= B1+2δ=2800mm
巷道设计掘进断面面积S1= B1(0.39B1+h3)=8.038m2
巷道计算掘进断面面积S2=B2(0.39B2+h3)=8.657m2
4.2.7 布置管缆
供水管和压风管布置在人行道一侧上方,采用管子托架架设。托架上部敷设压风管,托架下部悬挂供水管。动力电缆设于非人行道一侧,照明电缆、三条通讯设于人行道一侧。电缆利用挂钩悬挂在支护侧墙上。
4.2.8 巷道掘进工程量及材料消耗量
巷道墙脚每米喷射材料消耗 V3=0.2T1×1=0.01m3
巷道墙角每米计算掘进体积 V1=0.2×(T+δ)×1=0.025m3
巷道拱与墙每米计算掘进体积 V2=S1×1=8.038 m3
巷道每米喷射材料消耗 V= V3+ V4=0.01+0.63=0.64 m3
4.2.9 巷道断面
(1)阶段运输巷的巷道断面尺寸见下图
选择K35型轴流式风机按下式验算风速V
V=Q/S1<=V允
式中:Q:通过井筒的风量,m3/s;
S1:减去其它固定设备尺寸和井筒铲备后的井筒净断面积,取0.85S;
V允:按要求井筒允许通过的最高风速,查采矿手册得:V允=8m/s;
S1=0.85S=0.85×19.625=16.681m2,
V=Q/S1=2.092 m/s<8 m/s,主井满足通风的要求。
S1=0.85S=0.85×8.03=6.8255m2,
V=Q/S1=5.11 m/s<8 m/s,所以阶段运输巷也满足通风要求。
由于矿山的年生产能力较小,运输能力也比较小,而同时回采的矿块数为4个,一个阶段内同时回采矿块数为2个,所以要求阶段运输巷的通过能力较小。石门内要求布置空重车的储车线, 即需设计成双轨。
4100 按只进不退原则,取4150mm
拱高=R==2075mm
=1091.5mm
架线电机车导电弓子要求:
按电弓子: =1315.8mm
按电机车:=1078.7mm
综上,取最大值=1315.8mm,考虑实际情况,确定本巷道壁高=1500mm。
4.3.3 巷道的净断面面积S和净周长P
=12.2㎡
=13.3m
用风速进行巷道净断面积校核
,
由上可知大巷断面面积风速未超过规定。
巷道采用锚喷支护。根据巷道净宽4.15m,穿过中等稳定岩层,服务年限小于10年的条件,喷层厚度=100mm,间距800㎜,锚深1600㎜。
4.3.5 石门断面施工图
石门的断面尺寸见图4.5。
4.4 穿脉断面的确定
为了提高矿石的回采率,避免矿体内部溜矿柱,故沿阶段运输巷道间隔50米布置穿脉巷道,其优点是穿脉巷道装矿安全、方便、可靠,可起探矿作用。因此,为了确保设备能正常运行,将巷道断面布置为矩形,宽、高各2.5米。
dlt1498.3-2016 变电设备在线监测装置技术规范 第3部分:电容型设备及金属氧化物避雷器绝缘在线监测装置4.5.1阶段主要参数
根据矿山的地质资料及堪探线剖面图、纵投影图可确定阶段数目为4个。
4.5.2运输及回风巷道的布置
由于本矿是金属矿,并且生产能力不大,因此阶段运输巷为单轨,布置在脉外。当回采矿石时,垂直阶段运输巷开掘穿脉巷道至矿体,矿块沿走向布置,上一个阶段的运输巷可以作为下一阶段的回风巷。
为了管理和施工方便,本矿采用后退式开采。
井底车场是由环绕井筒的巷道接和若干边以及辅助硐室所组成,是地下运输的枢纽站。储车线是容纳空、重车辆的专用线路。停放人车、材料车等的线路也是储车线。行车线是调度空、重车辆的运行线路,包括供矿车出入罐笼的马头门线路。开凿于井底车场内的各种辅助硐室主要有水泵房、水仓、管子道、机车库、变电所、调度室、等候室、充电硐室、医务室等。
选择井底车场的原则:井底车场的通过能力应大于矿井生产能力,并且有30%以上的富裕量;调车简单、方便、安全、交叉点及弯道少;操作安全,符合要求;井巷工程量小,建设投资少、时间短,便于维护,生产成本低;施工方便,利于各井筒之间、井底车场巷道与主要巷道之间迅速贯通,缩短建井时间。
影响井底车场选择的因素:下盘竖井的开拓方式,在阶段运输巷、石门内都采用单线运输矿车为1.2m3固定式矿车,竖井内采用罐笼提升;矿井生产能力为30万吨,要求车场通过能力不大。
依据以上选择井底车场的原则和影响井底车场选择的因素焊接缺陷分析,可确定为立井尽头式井底车场。示意图见图4.6