施墩铁矿矿井开采设计.docx

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施墩铁矿矿井开采设计

毕业论文

论文题目：

施墩铁矿矿井开采设计

专业

函授站：

科技大学继续教育学院班级：

煤矿开采技术12级

撰写人：

郭延化

科技大学继续教育学院

2014年8月2日

摘要

铁矿是我国重要的矿产资源，在国民经济中具有重要的战略地位。

在我国一次能源结构中，铁矿将长期是我国的重要资源。

铁矿资源的合理开发和利用日益重要起来，基于此，本论文针对施墩铁矿进行毕业论文概述。

本设计开采储量187.2万吨，设计生产能力为20万吨/年。

本论文针对施墩铁矿实际情况进行了较详细的分析说明，其中包括开拓方案的选择、采矿方法的选择、充填设施、矿井通风、技术经济指标等，最终确定为竖井开拓方案，上向分层充填采矿法，抽出式通风方式。

关键词：

开拓系统；采矿方法；矿井通风；矿井排水；运输系统

第一章总论

1.1地理交通位置、自然状况

施墩铁矿隶属市鸠江区巷镇管辖。

矿区中心地理坐标为东经118°15′58″，北纬31°24′02″。

矿区位于长岸，与市隔江相望。

区交通便利，铁路、合芜公路分别从矿区东、西两测通过。

矿区南侧裕溪河终年可通航小轮，距长江裕溪口码头5km，距巷火车站7.5km，由此可通过水路、铁路通往全国各地。

区水陆交通较为便利，施墩铁矿交通位置见图1.1。

图1.1　施墩铁矿交通位置图

矿区为长江河漫滩冲积平原区，区地形平坦，海拔高程一般在+5~+8m。

本区属亚热带湿润季风气候区，气候温暖，雨量充沛。

区历年年平均气温16°C，最高温度41°C，最低气温-15°C。

区年平均降水量1175.9mm，在一年中，5~8月份为降水量最多季节，年最大降水量为1906.5mm。

本区年蒸发量平均为1360.5mm，年平均相对湿度为75%，全年风向多东南风。

本区抗震设防烈度为6度。

区水系发育，沟渠纵横，水位季节性变化明显，年平均水位标高+3.71～+6.50m，最大水位变幅6.58m，受长江洪水位影响，本区最高洪水位达+10.96m。

本区工业基础相对滞后，以农业为主，物产丰富且劳动力充足。

区华东电网、地方农电网覆盖全区，与矿区相距约5km的雍镇变电站或15Km的巷变电站可为矿区提供电力服务；供水可利用附近自然水源。

区供电、供水、通讯可满足矿山生产需要。

1.2建设条件

施墩铁矿是一个刚刚投产的矿山，已建有较为完善的供电、供水和地表公辅设置。

这些条件为矿山采矿技改设计和建设创造了良好的建设条件。

1.2.1矿山现状

1）矿山概况

企业简介

太平矿业有限责任公司前身是一家民营企业，自2013年10月份由地矿股份生产经营，在此之前该矿山主要处在基建期，2013年11月2日正式生产。

周边环境现状

施墩铁矿位于长岸，与市隔江相望，隶属于市鸠江区巷镇管辖。

矿区地势平坦，地表主干水体长江从矿区东侧约4.8km处通过，矿区周边主要为农田，矿区南部为太平村，地表有若干个小水塘。

2）开采现状

目前，矿山共施工主、副井各一条；并形成了较为完善的地表工业场地，主要包括采矿工业场地（主井、副井等）、矿石堆场、废石堆场、行政生活区、压气站、供水供电辅助设施等。

以下对矿山现状叙述如下：

开拓、运输及提升

主井

主井位于32#线西侧、矿体下盘。

井筒中心坐标为X=3476356.20、Y=39620351.80，井口标高+12.0m，井底标高-195.0m，井筒净径Ф4.7m。

采用2JK-2A型单绳缠绕式提升机、2550mm×1180mm单层双罐笼互为配重提升，主要担负井下矿石的升降任务。

井筒设人行、管道和电缆间，同时兼作回风井。

副井

副井位于32#线东侧、矿体下盘，距离主井约50m。

井筒中心坐标为X=3476369.32、Y=39620400.00，净径Ф3.6m，井口标高+12.0m，井底为-195.00m。

采用2JTP-1.6型提升机、单层罐笼（底板尺寸2200×1104mm）与平衡锤互为配重提升。

主要担负废石、人员及材料、设备等的升降任务。

井筒设人行、管道和电缆间，同时兼作进风井。

目前，井下共形成-135m、-185m两个中段，其中-135m中段为回风中段。

-185m中段开拓巷道2527m，其中井底车场222m；-135m中段开拓巷道1128m，其中车场65m。

矿山基建期，井下掘进废石和副产矿石由人工装入或溜井放至YFC0.75-6翻转式矿车，经人工推车至副井车场，通过副井提至地表。

通风、压气及供、排水系统

通风系统

矿山采用抽出式通风方式。

副井为进风井，主井为回风井，形成中央并列式通风系统。

新鲜风流由副井至中段运输水平后，经联络行进入采场，工作面污风均由采场切割上山排到上中段总回风巷，由主井排出地表。

目前，矿山已购置两台K40-6-№14型轴流式风机，配用电机型号Y225M-6，功率30kW。

分别安装在-135m、-185m中段主井马头门处。

压气设施

采用集中供气方式。

目前，矿山在副井东侧35m处设置一处空压机站，站配置4L-20/8（排气量20m3/min，功率132kW）型空压机2台，采用一路φ133×5mm的无缝钢管沿主井井筒敷设至井下。

供、排水设施

a、供水

矿山在地表工业场地设有一座简易高位水池，作为坑供水及消防用水的水源。

供水管采用φ150×5mm无缝钢管，沿副井井筒敷设。

b、排水

目前，矿山井下共建有三座水仓泵房，分别为：

-185m中段主井水泵房、-185m中段副井水泵房、-135m中段副井水泵房。

-185m中段主井水仓泵房位于-185m中段、主井井底车场附近，泵房安装有MD155-30×9型（流量155m3/h，扬程270m，电机功率185kW）水泵三台。

排水管选用Φ219×8mm无缝钢管三条，沿主井井筒敷设，一条工作，两条备用。

水仓为单侧布置，分、外水仓两条，但仅有一条吸水井，水仓断面为2.5×3.2m2，水仓容积共计1742m3。

-185m中段副井水仓泵房位于-185m中段、副井井底车场附近，泵房安装有MD85-45×5型（流量85m3/h，扬程225m，电机功率90kW）水泵三台。

排水管选用Φ108×5mm无缝钢管一条，沿副井井筒敷设。

水仓为一条（单侧布置）紧邻主井外水仓，水仓断面为2.5×3.2m2，容积为630m3。

-135m中段副井水仓泵房位于-135m中段、副井井筒附近，泵房安装有MD155-30×6型（流量155m3/h，扬程180m，电机功率132kW）水泵三台。

排水管选用Φ108×5mm无缝钢管两条，沿副井井筒敷设，一条工作，一条备用。

水仓为一条，水仓断面2.3×2.3m2，容积为330m3。

另外，矿山在每条水仓斜巷的入口位置分别设置了4m3的沉淀池。

总图运输

目前，矿山形成了较为完善的地表工业场地。

地表工业场地主要有采矿工业场地、矿石堆场、废石堆场、行政生活区、供水供电辅助设施等组成。

企业部运输主要为矿、废石，采用有轨运输；外部运输采用全汽车运输。

供电系统

目前，矿山建有10kV变电所一座，供电源来自距离5km的雍镇变电所。

变电所安装有两台变压器（S9-630/10和S11-630/10各一台）。

另外，矿山正在基建一座35kV变电站，电源来自与矿区相距约1.1km的藏东线。

工民建

经过两年多的基建，施墩铁矿已在矿区北侧围绕主、副井布置了一处工业场地，主要由主、副井卷扬机房、主副井井口设施、办公楼、职工宿舍、食堂、空压机站、10kV变电站、值班室等工业设施组成。

总建筑面积为2041.2平方米。

1.2.2地质资源

施墩铁矿属以热液充填为主的接触交代～热液型矿床。

矿体均分布于背斜构造南东翼钠质石英闪长岩体与围岩（徐家山组地层）接触带附近岩体之凹陷构造。

矿体主要呈似层状、透镜状，其形态、规模受围岩地层及接触带控制。

依据省地质矿产勘察局322地质队于2006年6月编制的《和县施墩铁矿床详查地质报告》及其评审意见，至2005年11月30日全矿区查明（保有）铁矿资源储量332+333类矿石量316.41万t，平均品位TFe39.79%；其中332类68.83万t，平均品位TFe36.45%；333类247.58万t，平均品位TFe40.72%。

1.2.3外部供电

目前，矿山用电由距矿区5km处的雍镇10kV变电站供给。

另外，矿山已建成并使用的35kV变电站，电源来自与矿区相距约1.1km的藏东线（裕溪闸专用线）。

1.2.4供水

矿区地势平坦，海拔标高+5~+8m左右，矿区第四系较发育，地下水丰富，另外南侧有裕溪河流过，终年水量充足，可作为矿区建设的生产和生活用水。

1.2.5其他建设条件

施墩铁矿已基建了两年多的时间，矿山已经形成较为完善和通畅的建设材料供应通道及外部运输。

矿山建设用的砖、块石、碎石和砂等土建材料和采矿所需的木材均可就地取材，钢材、水泥货源充足。

矿山劳动力充足，有大量熟练的采矿工人。

目前矿山各生产系统已基本形成，工程前期建设投资和流动资金全部由企业自筹。

第二章工程概况

本矿项目建设，坚持科学发展观和经济最大化原则，通过论证，正确拟定以下符合本矿床特征、矿石特性和生产实际的设计方案。

2.1设计规模、服务年限及产品方案

矿山设计规模为20万t/a（606.06t/d）。

矿山总服务年限为10a，其中达产期1a（含基建期1.0a），减产期1a，稳产期8a。

产品方案：

铁矿石。

2.2地下开采

1）开采围、开采方式、开采顺序及首采地段

开采围及开采对象

矿区面积为0.2862km2，开采标高由+6m~-200m，矿权平面围由四个拐点组成，其坐标详见表2-1。

矿权围拐点坐标表2-1

拐点编号

1980坐标系

1954坐标系

X

Y

X

Y

1

3476336.00

39620099.68

3476383.00

39620150.00

2

3475844.00

39620105.69

3475891.00

39620156.00

3

3475850.00

39620686.69

3475897.00

39620737.00

4

3476343.01

39620680.69

3476390.00

39620731.00

矿区围面积：

0.2862km2；开采标高：

+6m~-200m。

开采方式：

地下开采。

开采顺序及首采地段

在矿体走向上，由东向西后退式回采；在矿块自下而上开采。

首采中段为-153m中段。

首采地段：

-153m中段矿体1采区的矿块。

2）采矿方法及装备

采矿方法采用上向水平分层尾砂胶结充填法。

矿块沿矿体走向布置。

矿块宽度一般为6~8m，矿块长度取50m。

矿块垂高为中段高度50m，间柱6m，底柱高为5m，不留顶柱。

设计采用浅孔凿岩，每个矿块配置1台YT-28凿岩机。

采用乳化炸药，人工装药，分段微差爆破。

崩下矿石采用电耙出矿，通过溜井装入矿车后，编组后由电机车牵引运至中段井底车场。

3）矿床开拓

本次设计采用竖井开拓，具体开拓方案为主井+副井开拓方案。

开拓井筒

本次设计开拓系统共包含有两条井筒，分述如下：

主井

主井为原有主井，井口标高为+12.0m，井底标高-195.0m，井深为207m，井筒净断面直径为φ4.7m。

该井主要担负矿、废石及大型设备的提升任务，同时兼做出风井。

井筒布置有管缆间、梯子间。

副井

副井为原有副井，井口标高为+12.0m，井底标高-195.0m，井深207m，井筒净直径为Ф3.6m。

该井主要担负人员及材料、小型设备等的升降任务，为进风井，井筒安装梯子间，兼做井下第一安全出口。

排水

设计采用一段排水方式。

设计将现有-185m中段、主井井底车场附近的水仓泵房改造后（水仓扩容、增加排水水泵）作为主排水系统，排水高度197.0m；另外，将原有-185m中段副井水泵房、-135