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
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