武汉大学采矿工程本科毕业设计.docx

武汉大学采矿工程本科毕业设计.docx

《武汉大学采矿工程本科毕业设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《武汉大学采矿工程本科毕业设计.docx（87页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

武汉大学采矿工程本科毕业设计

本科毕业设计

题目：

武钢金山店铁矿张福山采区年产180万吨

地下开采设计

学院:

专业:

学号:

学生姓名:

指导教师:

日期:

摘要

此次毕业设计是以金山店现有地质勘探资料为依据，根据毕业设计说明书的要求，完成金山店铁矿张福山采区年产180万吨地下开采设计。

主要设计内容有金山店采矿方法的选择，开拓系统的确定，采矿设备的选型，主要工程断面的设计，通风排水系统，矿山辅助工艺，总图运输，矿山安全卫生与土建设计。

根据设计说明书要求的年产量，确定矿石的提升量和采运设备的运输量，然后选用合适的提升设备和转运设备。

在设计中，采用双箕斗井提升，通过铲运机转运矿石至溜井，然后在各运输阶段，由电机车牵引矿车将矿石运到卸矿仓，放矿到主溜井至破碎硐室破碎，由主井提升至地面。

设计中的主要运输巷道断面根据运输设备的外形尺寸确定，包括双轨运输断面和单轨运输断面、斜坡道断面等。

在采矿方法的选择和开拓方案的确定中，通过技术经济比较，最后选用无底柱分段崩落法和不留矿柱的中央集中式开拓方案。

通风系统采用中央对角式，然后根据风量和风压选取风机。

根据正常涌水量和设计扬程选取水泵和排水方式。

矿山的辅助工艺主要设计了矿山的鼓风系统和供电系统。

矿山安全主要是防水、防火、降尘和安全用电等。

矿山的土建主要设计了井塔和地表矿石与废石的运输。

关键词：

金山店铁矿；地下开采；设计；

1总论1

1.1设计任务、依据及原则1

1.2矿区概况1

1.2.1矿区交通位置1

1.2.2矿区建设条件1

1.3设计矿山可行性分析2

1.4主要设计方案简介2

1.4.1工作制度和矿山生产能力简介2

1.4.2设计方案概述2

2技术经济4

2.1概述4

2.2劳动组织及定员6

2.3总成本费用9

2.3.1成本计算说明9

2.3.2总成本费用9

3矿床地质特征11

3.1矿区地质概况11

3.1.1矿区底层系统及地质构造11

3.1.2矿床成因类型、矿床工业类型、顶底板围岩与矿体的接触关系12

3.1.3矿床地质13

3.1.4矿石特征15

3.2矿床开采技术条件16

3.2.1矿体及顶底板围岩的稳固性16

3.2.2矿、岩物理力学性质16

3.3矿区水文地质条件及防水措施16

3.3.1矿区水文地质条件16

3.3.2-500m设计涌水量18

3.3.3防水措施19

3.4矿床勘探和储量计算19

3.4.1矿床勘探19

3.4.2基础储量20

3.4.3矿体折算厚度的计算20

4采矿22

4.1开采范围及矿床开采技术条件22

4.1.1开采范围22

4.1.2矿床开采技术条件22

4.2矿床开拓23

4.2.1井田划分及地表移动范围的圈定23

4.2.2开拓方案的选择24

4.2.3开拓方法初选及其分析比较24

4.3采矿方法25

4.3.1采矿方法的初选25

4.3.2自然崩落采矿法25

4.3.3无底柱分段崩落法29

4.3.4采矿方法的技术经济比较32

4.3.5矿山工作制度与生产规模33

4.3.6矿块采切进度计划表34

4.3.7矿山生产进度计划34

4.4矿井通风34

4.4.1通风系统选择34

4.4.2风量计算34

4.4.3风机布置和通风设备选型35

4.4.4局部通风36

4.5井下排水系统37

4.5.1矿山涌水量37

4.5.2排水方案的确定37

4.5.3水泵房设计37

4.5.4水仓设计39

4.6地下破碎系统40

4.7坑内运输系统40

4.7.1运输系统概况40

4.7.2井下矿车和电机车40

5矿建43

5.1井巷工程设计43

5.1.1主井井筒设计43

5.1.2副井井筒设计45

5.1.3风井井筒设计46

5.1.4巷道设计47

5.1.5斜坡道51

5.1.6溜井52

5.1.7井底车场52

5.2硐室工程52

5.2.1机修硐室设计52

5.2.2变电硐室设计52

5.2.3井下调度中心53

5.3基建工程53

5.3.1基建工程量的确定53

5.3.2基建进度计划53

6矿山机械53

7总图运输55

7.1工业场地布置55

7.2工业场地运输55

7.3外部运输55

8辅助设施56

8.1矿山排水系统56

8.1.1排水方案的确定56

8.1.2设备的选择与计算56

8.1.3水泵房的布置57

8.1.4水仓的布置57

8.2矿山供电系统58

8.2.1供、配电电压58

8.2.2提升系统供电58

8.2.3采区供电58

8.2.4通风系统供电58

9环境保护59

9.1废气59

9.2废水59

9.3固体废物59

9.4噪声59

10安全与工业卫生60

10.1安全措施60

10.1.1崩落区安全技术措施60

10.1.2坑内防尘措施60

10.1.3坑内防火措施60

10.1.4坑内爆破安全措施60

10.1.5巷道掘进安全技术措施60

10.1.6用电安全措施60

10.2工业卫生61

10.2.1防尘61

10.2.2防噪61

10.2.3公共福利及卫生设施61

11土建工程62

11.1主井井塔62

11.2地表矿石转运皮带廊62

11.3地表废石转运公路62

11.4主要建筑材料用量62

结束语63

参考文献64

致谢65

附图JSD_XC1：

武钢金山店铁矿张福山采区-300M中段工程布置图

附图JSD_XC2：

武钢金山店铁矿张福山采区-350M中段工程布置图

附图JSD_XC3：

武钢金山店铁矿张福山采区无底柱分段崩落采矿方法

附图JSD_XC4：

武钢金山店铁矿张福山采区自然崩落矿方法

附图JSD_XC5：

武钢金山店铁矿张福山采区总平面布置图

附图JSD_XC6：

武钢金山店铁矿张福山采区井筒断面图

附图JSD_XC7：

武钢金山店铁矿张福山采区巷道断面图

附图JSD_XC8：

武钢金山店铁矿19号勘探线开拓系统横剖面图

附图JSD_XC9：

武钢金山店铁矿开拓系统纵投影图

附图JSD_XC10:

湖北省大冶县武钢金山店矿田地形地质图

附图JSD_XC11:

武钢金山店铁矿张福山采区采矿方法对比图

1总论

1.1设计任务、依据及原则

本设计是以金山店现有地质勘探资料为依据，以导师下达的毕业设计任务书为指导。

设计年产量（矿石或金属量）180万吨的铁矿矿山。

所设计矿山为新建工程。

此次毕业设计的设计依据为：

（1）1969年12月，由冶金部中南地质勘查局609大队提交的《湖北大冶金山店矿区张福山矿床地质勘探报告》。

（2）1986年9月，由中南地质勘查局606大队提交的《湖北省大冶县张福山矿床东部详细勘探地质报告》。

（3）1967年10月，中南冶金地质勘探公司609队提交的《湖北大冶余华寺矿区地质勘探报告》。

（4）1974年7月提交，中南冶金地质勘探公司609队的《湖北大冶余华寺矿床补充地质勘探报告》。

金山店铁矿的设计可以根据以上地质勘查报告做初步设计，但是这两份报告距现在时间比较长，所以在基建过程中还要进一步补充勘查。

此次毕业设计的设计原则为：

（1）金山店铁矿原矿品位低，应采用高效率、低成本的采矿工艺，降低损失、贫化指标。

（2）结合该矿储量大的特点，适度加大规模，体现规模效益。

（3）采用新技术和新设备，以提高劳动生产率。

采用液压凿岩台车凿岩、电动铲运机出出矿。

1.2矿区概况

1.2.1矿区交通位置

金山店铁矿矿区隶属于湖北省大冶市金山店镇。

东经114°31′-115°20′,北纬29°。

矿区的交通运输比较便利，临近黄石市、黄冈市、和武汉市等几大城市，矿内铁路与外运专线铁路相连，精矿可通过铁路运往武钢的大型冶炼厂，也可以通过陆路运往临近县市的冶炼厂。

1.2.2矿区建设条件

1矿区气候条件介绍

矿区位于低山丘陵区，地表为走向北西西的山间洼地。

地面标高最高为245.6m。

山间洼地标高一般20～50m，零星分布有大小水塘。

矿区东部才成溪经关山向南汇入大冶湖，流量0.3m3/s。

矿区年平均气温17℃，最高40.1℃，最低-10℃。

年降水量974～1889.3mm，平均1444.5mm。

每年4～7月为雨季。

最大日降水251.5mm，最大小时降雨90.7mm。

最长连续降雨16日，降雨量240.3mm。

年均蒸发量1528.6mm。

矿区生产辅助设施

金山店铁矿建有完整的辅助生产设施、公用设施和生活福利设施。

具有机、电、汽修能力。

外部运输建有外运专线与金山店车站接轨。

公路运输也极其方便。

当地矿业发达，具备良好的外部协作条件。

矿区供水与供电

矿区周边建有保安湖泵站和余华寺加压泵站，供水能力为1760m3/h。

矿山有双回路供电，电源分别引自下金线、铁金线，双电源互为备用。

引用金山店现有供电设备，矿山采用2台主变压器，2号变压器为主要供电变压器，20000KVA，容量比为20000/13400/20000；1号变压器备用，25000KVA，容量比为25000/16750/25000。

1.3设计矿山可行性分析

根据设计要求，本次设计为年产180万吨铁矿的金山店铁矿地下开采工程（不含选矿部分），本次设计开采对象为张福山矿区0m到-500m的所有已探明的可采界限内矿体。

设计通过分析矿山的地质构造条件，矿石的种类，矿石的价值以及现有矿山开采技术，可以得出此矿山在开采条件上是技术上可行的，然后再根据矿山的基建，设备的选型，人员的配备以及资金的来源进行经济上的分析比较，可以得出此矿山的运营在经济上是合理的。

1.4主要设计方案简介

1.4.1工作制度和矿山生产能力简介

本次设计维持矿山目前采用的工作制度，即间断工作制，年工作330d，每天3班，每班8h。

根据设计任务书的要求，矿山生产能力为180万t/a。

1.4.2设计方案概述

1.4.2.1开拓系统

本设计采用下盘中央开拓方式，主井担负全部矿石和废石提升任务，矿石和废石混合提升。

井筒中心坐标：

x=35419.95；y=78170.86，井口标高+107.00m，井筒净直径Φ5.0m，井底标高为-550m，井筒深657m（+107.0m～-550m）。

钢丝绳罐道，内配6m3底卸式双箕斗，JKM-4×6多绳塔式提升机，4200kw交流电动机。

一般在阶段的最低点进行回收矿石。

粉矿回收设在-550m。

矿石经现有溜破系统破碎后，下放到-550m装矿水平，经主井提升到地表矿仓。

废石从各中段车场经废石溜井直接下放到-550m装矿水平，经主井提到地表。

中央副井服务到-500标高。

人员、材料、设备的提升由中央副井承担，并兼作进风井，管缆也布置在该井中。

井筒直径为6.0m，井口标高+107m，井底标高为-500m，井深607m，副井采用多绳罐笼提升。

各阶段标高为：

50m，0m、-50m、-100m、-150m、-200m、-250m、-300m、-350m、-400m、-450m、-500m。

阶段运输巷道采用环形布置形式。

开拓系统图祥见附图JSD_XC1、JSD_XC2。

1.4.2.2采矿方法

根据金山店铁矿矿床开采技术条件，结合该矿已经