1、地下矿山开采毕业设计11.4 技术经济指标表 1-1 技术经济指标表序号 指 标 名 称 单位 数 量 备 注一 地质 数据为 21-38 行勘探线平均值1 矿床类型矿床成因类型 岩浆深部熔离贯入型矿床工业类型 镍富矿类型矿床勘探类型 第 I 勘探类型2 矿体类型 似层状、层状如脉状、透镜状等3 主矿体产状倾向南西 230,倾角 6075部稍缓。走向长度 m 850m 平均厚度 m 56.9m 平均倾角 度 5560 赋存标高 m 700m-1530m 4 矿石储量 t 85793313 矿石平均品位: % 1.83 5 开采技术条件矿岩物理力学性质下盘围岩普氏系数 =46f上盘围岩普氏系数
2、=68容重: 矿石 t/m3 3.05 围岩 t/m3 3.05 抗压强度:矿石 Mpa 围岩 Mpa 硬度 f: 矿石 68 岩石 48 松散系数:矿石 1.3 地下矿山开采毕业设计2围岩 1.3 稳固性: 矿石 不稳固围岩 不稳固二 采矿1 设计储量矿石量:B+C kt 85793.3 平均品位:B+C kt 85793.3 2 矿山生产能力 t/d 6666.7 kt/a 2200.0 3 开拓方式4 阶段高度 m 60 5 同时工作中段数 个 1 6 基建工程量 m3 715000 7 矿山基建时间 a 3 8 矿山服务年限 a 33 投产至达产年限 a 3 达到设计规模年限 a 30
3、 减产年限 a 3 9 采矿方法及比重采矿法 1 % 100 VCR 采矿法10 矿石回收率 % 95.39 11 矿石贫化率 % 6.7 12采出矿石品位%镍 1.37%,铜 0.8%13 千吨采准比 m/kt 2.058 14 同时回采矿块数 个 6 15 年下降深度 m/a 12 16 三级矿量保有期 开拓矿量 a 3 地下矿山开采毕业设计3采准矿量 a 1 备采矿量 a 0.5 17 矿山工作制度 每年 d 330 每天 班 3 每班 h 8 18 主要材料消耗 回采:炸药钎钢硬质合金kg/tkg/tg/t0.2130.0760.34掘进:炸药坑木雷管导火线kg/tm/t发/tm/t0
4、.3410.00120.190.89三 供电 1 设备安装容量 kw 14734 2 设备工作容量 kw 12000 3 计算负荷 kw 13012 4 年耗电量 kwh/a 103055951 5 采矿单位矿石用电量kwh/t 36.81 四 运输 年运输量 t/a 3200000 其中;矿石量 t/a 2800000 废石量 t/a 400000 五 矿山机械 1 主要运输设备数量 地下矿山开采毕业设计4电机车(矿石) 台 3 ZK14-7/250-3电机车(废石) 台 2 ZK7-7/250 电机车矿车(矿石)台 36YDC6-7 型底卸式矿车矿车(废石) 台 39 YGC1.2-7 固
5、定矿车材料车 台 2 YLC3(7)2 提升设备竖井 套 1 JKM-4.56A 型副井 套 1 2-JK-3.5/11.5A 型盲副井 套 1 JK-2.5/30A 型3 压气设备 台 5 L12-100/7 型4 凿岩设备 台 3 KQJ-165第 2 章 矿山地质略26第三章 矿山生产能力3.1 矿山工作制度矿山年有效的工作天数按 330 天算,采用三八工作制,即每日三班,每班工作八小时。3.2 矿山生产能力验证矿山生产能力即年产量,一般是根据国家对矿山规定的最终产品产量要求计算年采出矿石量、矿山设计的任务即从技术可能性和经济合理性验证矿山生产能力,毕业设计则是根据指导教师下达的设计任务
6、书验证该矿山生产能力。3.2.1 矿山开采年下降速度验证生产能力年下降速度是计算矿山生产能力的一项综合性指标,它与实际开采矿山的地质条件,回采工艺,机械化程度,技术管理水平以及操作人员的技术水平和素质有十分密切的联系,是矿山综合水平的反映。因此年下降速度的选用与矿山的可比性十分重要。根据矿山开采年下降速度验证生产能力计算如下。EKVSAama1(3-1)= 9.018.96.07.537285=2747189.98式中 Aa矿山年产量,t/a;V矿床开采年下降深度,15m/a;S矿床开采面积,72305.8m 2;矿石体重,3.05t/m;矿石回收率,回收率 为 97% ; 2矿石贫化率,取
7、4.0% ;2地质影响系数,取 0.8 ;27Km矿体厚度修正系数,取 1.1 ;2K矿体倾角修正系数,取 0.9 。可知,满足 280 万 t/a 的生产能力。3.2.2 经济上合理的服务年限验证生产能力根据经济上合理的服务年限验证生产能力计算如下。 )1(jaTQA(3-2)= 96.03785=2708968.54 t式中 Q矿床可采工业储量 85793313t;矿石总回收率,为 97%;矿石贫化率,4.0%;Tj经济合理的服务年限(一般是下限),计算如下。Tj=Tzh+0.5(Tc+ T M) (3-3)=30+0.5(3+3)=33 a式中 Tc矿山从投产到产到达产年限,3a;Tzh
8、矿山按设计能力正常生产时间,取 30a(要求 Tzh 23Tj);TM矿山结尾时间,3a。通过验证,可满足 280 万 t/a 的生产能力。28第 4 章 矿床开拓4.1 开采范围确定本次毕业设计根据设计任务,矿体比较连续,采用一个井田开采比较适宜。设计开采赋存标高为 940m 以上的矿体。采用下行式开采顺序,即由上往下的顺序开采。4.2 错动界限与保安矿柱圈定4.2.1 错动界限的圈定矿石采出以后,原岩应力平衡遭到破坏,使围岩发生变形、位移开裂、冒落,甚至产生大面积移动。随着采空区不断扩大,岩移范围也相应增大。当岩移范围扩大到地表时,地表将产生变形和移动,形成下沉盆地和塌陷坑。为了使地面建(
9、构)筑物及主要开拓巷道不受地下开采所引起的地表移动的影响,必须圈定地表移动带,其界限应标在总平面图、开拓系统平面图、剖面图及各中段平面图上。为了圈出错动界限(移动带) ,需要知道金川二矿区矿体上、下盘岩石的移动角。类比金川龙首矿区,其上盘为含辉石橄榄岩,二辉橄榄岩,上盘较下盘稳定,移动角为 55,下盘为二辉橄榄绿泥石,片岩,白云质大理岩黑云母片麻岩,节理发育有破碎带穿插,不稳定,下盘移动角为 50,走向端部 60。移动带界限见地形地质平面图。4.2.2 保安矿柱的圈定由于某些具体条件的限制,井筒和建(构)筑物不能布置在移动带以外,而需要布置在移动带以内时,必须留保安矿柱加以保护,设计中如遇此情
10、况。应进行保安矿柱的圈定。金川镍矿品味高,价值大,并对国家的建设和发展有重要战略意义。为了提高采出率,减少损失,应采用损失少的开拓方式和开拓工程的位置,本设计29主要开拓工程布置在移动带以外,故不需圈定保安矿柱。4.3 矿床开拓为了开采地下矿床,从地表向地下掘进一系列井巷到矿体,便于人员的出入和采矿设备、器材等运送至采区工作面,同时把采出的矿石运往地表,使地表与矿体之间形成一条完整的运输、提升、通风、排水、动力供应等生产服务井巷,这些井巷工程的建设称为矿床开拓。为开拓矿床而掘进的井巷称为开拓井巷,其在平面和空间的布置系统构成了开拓系统。开拓系统按其在矿床开采中所起的作用,可分为主要开拓巷道和辅
11、助开拓巷道。4.3.1 开拓方式选择依据矿床地质赋存特点、地表地形条件、井巷布置的位置和井巷形式的不同,开拓方法可按两种方法分类:(1)按井筒与矿床的相对位置可划分为:下盘开拓,上盘开拓及侧翼开拓。(2)按井巷形式的不同可划分为:平硐开拓、斜井开拓、竖井开拓、斜坡道开拓及联合开拓。各种开拓方式及优缺点如下表所示。表 4-1 矿床开拓方式主要优缺点开拓方式 适用条件、主要特点以及优缺点 2竖井开拓此方法适用于矿体倾角45、矿山生产能力较大(矿体厚度较大) 、矿体埋藏较深的矿床开拓。当竖井布置在矿区移动带以外则不需布置保安矿柱,加大了矿石的回采力度和减少矿石损失。但当矿体下部倾角较缓时容易使石门过
12、长,从而增加基建费用。30斜井开拓此方法适用于倾斜或缓倾斜矿体,倾角在 1520 至 45之间、矿体赋存与地表以下但埋藏深度不大,矿山生产能力不高的中小型矿山。投产快、投资低,可起到对矿床补充勘探的作用。但生产能力低、生产安全程度不高,容易出现矿车掉道的现象。其中胶带输送机斜井有较多优点:(1)在同样生产能力下,胶带输送机斜井断面较竖井断面小;斜井掘进及支护较竖井简单,掘进设备少,掘进效率高,石门短,投资省,成本低;(2)地表无高层井塔等构筑物,土建工程简单;(3)胶带输送机斜井可以同时提升矿石、废石及人员,具有连续运输的特点,大大促进了企业向自动化连续运输方面发展;(4)在工程地质相同的情况
13、下,斜井口的选择比竖井更具灵活性,更适应地表总平面布置及外部运输需要;(5)胶带输送机斜井延深比竖井简单容易,施工安全,速度快、成本低。平硐开拓此法适用于矿体全部或大部分赋存于主要地面工业场地水平以上时。平硐具有能充分利用矿石的自重溜放,便于通风、排水、多阶段出矿。平硐开拓具有施工简单易行,建设速度快,投资省、成本低,管理方便。但平硐不宜过长,否则平硐的掘进通风就比较困难,基建时间也较长。斜坡道地下开采使用无轨设备之后,其开拓方式应做相应的改变,它的主要变化是要开掘供无轨设备上下通行的斜坡道。无轨斜坡道优点为:(1)受地形、地表工业场地和岩层条件影响较小,地表无提升设施,地表附属构筑物及其简单
14、,井口布置大为简化;(2)在斜坡道内既可用卡车直接从采场将矿石运输至地表,也可从地表将人员、材料设备运至各个工作面;同时需要检修的无轨设备能够方便的从井下运行至地表;(3)在斜坡道施工期间的设备可以较方便的于生产期间使用,更为经济;矿山建设期间能方便的利用斜坡道探明矿体;(4)其自行设备运输线路选择比较灵活,运距大,能减少矿石运输的中间环节,便于实现集中运输,降低运输成本;31缺点为:(1)斜坡道开拓基建工程量大,与竖井相比,在同深度下斜坡道开拓量比竖井开拓掘进量多 36 倍;(2)由于无轨设备的坡度一般在 10%15%左右,采用无轨斜坡道运矿的矿山,其开拓深度将受到一定的限制。深度超过 20
15、0m 则运输费用较高;(3)机械化程度高,设备需要量大,设备价格较昂贵,一次性投资较大;(4)设备维修量大,备件维修技术要求较高,生产成本高;(5)使用柴油机为动力的无轨设备使井下空气受到污染,需要增加通风量,相应增加一些工程,通风费用增加。联合开拓由于地表条件以及矿体赋存条件等原因,有时采用单一的一种开拓巷道难以完成矿床的开拓任务,必须采用两种甚至两种以上的主要开拓巷道来完成矿床的开拓工作,这种采用两种或两种以上开拓巷道作为主要开拓巷道的方法,称为联合开拓法。联合开拓方案主要有以下几种:(1)平硐与井筒联合开拓方案;(2)明与盲井联合开拓方案;(3)斜坡道与平硐、竖井、斜井联合开拓。4.3.2 开拓方案选择(1)方案初选影响开拓方案井巷类型选择的主要因素如下:(1)地表地形是确定井巷开拓的重要条件。矿床赋存在山岳地带,且埋藏在地表以上时,宜用平硐开拓。金川地区地表起伏不大,矿体均赋存于矿区地表 300m以下,因此首先排除平硐开拓以及平硐-井筒联合开拓方案。(2)一般情况下,矿床倾角为 1575 度时可采用斜井或竖井开拓;倾角在2050 度时矿床大多采用斜井开拓;倾角在 15 度以下时,而倾斜较长时可采用胶带输送机、矿车组斜井或斜坡道开拓。倾角 015 度或 7590 度时,采用竖井或侧翼胶带输送机斜井开拓。金川二矿区 2138 勘探线之间矿体倾角为 5075 度。可以考虑