采礦工程及地質(zhì)勘探畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 水平主副水倉(cāng)總?cè)莘e為 1500m3。設(shè) 2 個(gè)水倉(cāng)，分別為主倉(cāng)和副河北理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書礦業(yè)工程學(xué)院 16倉(cāng)。主倉(cāng)容積為 900m3，斷面尺寸為 8m2，長(zhǎng)度 112m；副倉(cāng)容積為 600m3，斷面尺寸為 8m2，長(zhǎng)度 75m。 排水設(shè)備的選擇（1）按正常涌水量確定排水設(shè)備所必須的排水能力Q′=Qzh/20=4944/20= m3/hQ′—正常涌水期排水設(shè)備必須的排水能力，m 3/hQzh—礦井正常涌水 m3/d（2）排水高度估算排水設(shè)備的揚(yáng)程H′=KHp=252=。（3）初選水泵根據(jù)《礦山設(shè)計(jì)》4 礦山機(jī)械卷表 11113 采用 200D－438 型水泵，其技術(shù)參數(shù)為：轉(zhuǎn)速 1480r/min，功率 320kw，流量為 288m3/h，揚(yáng)程 。（4）水泵臺(tái)數(shù)共 3 臺(tái)；1 臺(tái)工作，1 臺(tái)備用，1 臺(tái)檢修。（5）水泵房設(shè)計(jì)尺寸如下（根據(jù)《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》 （礦山機(jī)械卷）表 11129）：泵房長(zhǎng)度：L bf=nLjz+Ljk(n+1)+Lgy 式中：L bf—泵房長(zhǎng)度，m；n—水泵臺(tái)數(shù)； Ljz —水泵組（水泵和電動(dòng)機(jī)）的總長(zhǎng)度，m； Ljk—水泵機(jī)組的凈空距離（ m） ，一般取 ～ 取 2m； Lgy—隔音值班室長(zhǎng)度，不需要時(shí)可以取消。故泵房長(zhǎng)度 Lbf=20m泵房寬度：B=b 1+b2+b3 式中：b 1—水泵基礎(chǔ)寬度；b 2—水泵基礎(chǔ)邊緣到有軌道一側(cè)墻壁的距離，一般取 ～2m；b 3—水泵基礎(chǔ)邊緣到吸水井一側(cè)墻壁的距離，一般取～ 取 1m。故礦房寬度 B=4m。泵房高度：H=h 1+h2+h3+h4+h5河北理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書礦業(yè)工程學(xué)院 17式中：h 1—起重機(jī)軌面至吊鉤中心線的極限距離，m ；h 2—起重機(jī)的垂直長(zhǎng)度，m；h 3—最大一臺(tái)水泵或者電動(dòng)機(jī)的高度，m；h 4—最大一臺(tái)水泵或者電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)面的高度，一般不小于 ；h 5—最大一臺(tái)水泵或者電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)面至泵房地坪的高度,m。故礦房高度 H=。（6）排水管直徑選擇 選取排水管直徑為參照手冊(cè)選取 273mm，兩條一條備用，一條工作。（7）吸水管直徑選擇吸水管直徑為參照手冊(cè)取 299mm。 供水設(shè)備井下主要用水為鑿巖用水 ，由參考同型礦山的供水管為 50mm，壓強(qiáng)為,井下壓氣管為 100mm，壓強(qiáng)為 。5 中段運(yùn)輸水平 礦床開采順序 礦體延深方向的回采順序確定采用下行式開采，即先采上中段后采下中段。其優(yōu)點(diǎn)是：節(jié)省初期投資，縮短基建時(shí)間，在開采過程中可進(jìn)一步進(jìn)行探礦工作，生產(chǎn)安全條件好，適應(yīng)性較廣，并利于地壓管理，可保證地下資源不被破壞。 中段上回采順序的確定中段上回采順序采用后退式回采，即由礦體端部礦塊開始回采。 確定礦體的回采順序礦體垂直方向采用下行式開采；水平方向采用后退式開采。為確保井下作業(yè)安全，礦山應(yīng)按設(shè)計(jì)確定的開采順序組織生產(chǎn)。河北理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書礦業(yè)工程學(xué)院 18 達(dá)到設(shè)計(jì)能力的同時(shí)的階段數(shù)目根據(jù)礦山實(shí)際情況，一個(gè)階段回采即可達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。 中段運(yùn)輸水平線路設(shè)計(jì) 中段運(yùn)輸水平線路布置 中段運(yùn)輸水平線路的布置應(yīng)遵循以下原則（1）為保證行車平穩(wěn)和安全，線路應(yīng)較平整，且有較一致的坡度。（2）在兼顧工程量小的前提下轉(zhuǎn)彎處應(yīng)采用較大曲率半徑和較小的轉(zhuǎn)角。（3）軌道敷設(shè)應(yīng)堅(jiān)固、穩(wěn)定且有一定的彈性以減輕行車震動(dòng)。（4）鐵路的縱向、橫向都具有一定的坡度，以便排除積水。 線路布置形式采用單軌運(yùn)輸，脈外布置。此方式運(yùn)輸方便、簡(jiǎn)單，運(yùn)輸效率高。 階段運(yùn)輸水平礦石、廢石、材料及人員的提升和下放（1）礦石的運(yùn)輸：礦石→溜井→礦車→罐籠→由主井提升至地表（2）廢石的運(yùn)輸：廢石→礦車→罐籠→由主井提升至地表（3）材料的運(yùn)輸：主井→井底車場(chǎng)→石門→階段運(yùn)輸巷→人行天井→采場(chǎng)（4）人員的升降：人員上下井乘坐罐籠。 線路設(shè)計(jì)根據(jù)中段運(yùn)輸能力、運(yùn)距、礦車類型計(jì)算，按《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》礦山運(yùn)輸量在 815 萬(wàn) t/a，電機(jī)車重量為 ，礦車容積 m3，選擇 固定式礦車，型號(hào)為 ，外形尺寸為 1500 850 1050mm，自重 。選用?ZK36/250 電機(jī)車 3 臺(tái)， 2 臺(tái)工作，1 臺(tái)備用。（1）軌道的選擇采用電機(jī)車單軌運(yùn)輸， 《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》礦山機(jī)械卷表 113 選軌距河北理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書礦業(yè)工程學(xué)院 19600mm，鋼軌選用 15kg/m 的輕軌。驗(yàn)算： kg/m，符合要求。?????pQq（2）軌枕選用木制軌枕，彈性好，價(jià)格便宜，易于加工，安裝方便。表 51 軌枕參數(shù)軌型（kg/m） 枕木厚度（mm）軌枕長(zhǎng)度（mm）軌枕間距（mm）鋼軌長(zhǎng)度（mm）15 120 1200 675 7000（3）道床道床材料必須堅(jiān)硬，不潮解，不積水。最好的道床材料是碎石。碎石的粒度為 20～40mm。在水平或傾角 10176。以下的巷道中，道床厚度不得小于200mm，軌枕下部的道渣厚 150mm；當(dāng)巷道傾角為 10176。~25176。時(shí)軌枕需敷設(shè)在橫向溝槽內(nèi)，軌枕下部厚度 160mm；當(dāng)巷道傾角大于 25176。時(shí)，必須采取防滑措施，這時(shí)軌枕下部可能沒有道渣，但為了保證需要的彈性，采用厚膠皮作墊板。（4）連接桿包括道釘、墊板及魚尾板。（5）最小曲線半徑R=CSz=10816=8160mm，取 R＝12m（V）式中：S z——運(yùn)輸設(shè)備軸距，電機(jī)車為 816mm，礦車為 600mm（6）軌距加寬列車運(yùn)行到拐彎處，由于離心力作用，軌距需加寬，以保證行車安全。△S＝8162/12022＝ ，取 10mm。式中：△S ——軌距加寬值；R——彎道的半徑，12m；（7）外軌超高列車在彎道上運(yùn)行時(shí)，由于離心力作用，使外輪輪緣向外軌擠壓。這種現(xiàn)象輕則加劇輪緣與鋼軌的摩擦，增加運(yùn)行阻力；重則使車輛傾覆。為了消除離心力的影響，要把外軌抬高，使離心力與礦車重力的合力與抬高后的軌面垂直。河北理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書礦業(yè)工程學(xué)院 20使車輛不受離心力的影響，和直線軌道運(yùn)行一樣。計(jì)算公式為：ho＝S gV2/(gR)式中：ho——外軌超高值；Sg——礦車軌距， 600mm；V——設(shè)備運(yùn)行速度，；g——重力加速度，；R——彎道半徑，12m。ho＝（12 ）＝，參照《礦山設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表 45 取15mm。外軌抬高段長(zhǎng)度為 X＝(100～300)△ h式中：X——外軌抬高段長(zhǎng)度，mm；△h——外軌抬高值，為施工方便，取 15mm。X＝15015 ＝2250mm。（8）巷道加寬在彎道處，不僅軌距要加寬，巷道也要加寬，因?yàn)檐囕v在彎道上行駛時(shí)，車箱向外支出的距離，比在直線上的要大些。如不加寬，車輛與巷道之間的間隙就會(huì)減小，有碰人的危險(xiǎn)。巷道外側(cè)加寬為：△ 1＝(L 2Sz2)/8R＝(275028162)/812022＝72 mm巷道內(nèi)側(cè)加寬為：△ 2＝Sz2/8R＝8162/(812022)＝7mm式中：L——車箱長(zhǎng)，2750mm； Sz——機(jī)車軸距 ，816mm；其他符號(hào)同前。6 礦山基建工程 主井與風(fēng)井 主井 選擇井筒斷面形狀本井筒服務(wù)年限較長(zhǎng)，井筒穿過的巖石中等穩(wěn)定，故選擇承受地壓性能好、河北理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書礦業(yè)工程學(xué)院 21通風(fēng)阻力小、維護(hù)費(fèi)用少、便于施工的圓形斷面，選用噴射混凝土支護(hù)。 井筒斷面尺寸的確定（1）井筒設(shè)備選擇考慮井內(nèi)管線較多，還設(shè)有梯子間，故選用鋼軌罐道，工字鋼作罐道梁。（2）井筒斷面布置形式的確定 該井筒選用 2單層雙罐籠，并設(shè)有梯子間，參考冶金工業(yè)出版社《井巷工程》高等學(xué)校教學(xué)用書圖 215 布置。（3）初選擇罐道、罐道梁、梯子間型號(hào)和尺寸采用 2單層罐籠（ 型） 。選用 38kg/m 鋼軌罐道（AB=134114） ， 3 號(hào)罐道梁選用Ⅰ22a 型鋼（bh ＝114220mm）作罐道梁；梯子梁選Ⅰ14（bh ＝84140mm ） 。罐籠與井壁之間的間隙，取e=200mm。（4）確定提升間和梯子間的尺寸 根據(jù)《采礦手冊(cè)》2,查得1）罐道梁間水平中心間距：L＝m 0+2A+1/2(b1+b2) 式中：L——兩相鄰主罐道梁水平中心距離，mm； m0——提升容器要求罐道之間的水平凈間距，由罐籠型號(hào)確定，mm； A——罐道高度，mm； bb 2——罐道梁的寬度，mm。故 L＝1190+2134+（114+114）＝1572mm。2）梯子間尺寸計(jì)算M＝1200+m+ ；S＝H－d23b式中：M——梯子間短邊梁中心線與井壁的交點(diǎn)至梯子主梁中心線間距，mm； m——梯子間安全隔欄的厚度，取 100mm； b3——梯子主梁或罐道梁的寬度，mm；河北理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書礦業(yè)工程學(xué)院 22 H——梯子間的兩外邊次梁中心線間距，即梯子間長(zhǎng)度，取1400mm； S ——梯子間短邊次梁中心線至井筒中心線的距離，mm； d——梯子間另一側(cè)短邊次梁中心線至井筒中心線的距離，考慮方便安裝，應(yīng)不小于 300mm，取 400mm。故 M＝1200+100+57＝1357mm；S＝Hd＝1400400＝1000mm。（5）求井筒近似直徑及 ee 井筒中心線距 1 號(hào)罐道梁中心線的距離按圖解法量的直徑 D 及 e 值為D= mm e=D 按 進(jìn)級(jí)，e 取整數(shù)，最后確定主井井筒斷面直徑為 D=5000 mm , e=703mm。詳見主井井筒斷面圖。（6）核算安全間隙⊿1=R =2500 =200mm22)/((leg?22)/180()7316(?M=e+ L=703+ 1572=1823 1200+s+a=1357mmSR?205??式中：⊿ 1——罐籠最突出部分與井壁之間的距離，mm ；M——梯子間短邊梁中心線與井壁的交點(diǎn)至梯子主梁中心線間距，mm；g——罐梁中心線至罐籠外側(cè)距離。該井筒斷面滿足要求。 風(fēng)速驗(yàn)算 V=Q/S0≤Vmax式中：Q——井筒要求通過的風(fēng)量,m 3/s V ——井筒實(shí)際風(fēng)速,m/s S0——井筒通風(fēng)有效斷面積 ,S0= Vmax——井筒允許的最高風(fēng)速,取 8 m3/s 則 V=30/（ ） = m3/s，滿足要求。河北理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書礦業(yè)工程學(xué)院 23圖 61 主井井筒斷面圖 選用支護(hù)方式和支護(hù)參數(shù)采用噴射混凝土支護(hù)，中等穩(wěn)定巖層，井筒凈直徑 5m，查表取支護(hù)厚度為350mm，井筒掘進(jìn)直徑為 ，罐道梁埋入井壁的深度取壁厚的 2/3。 工程量及材料消耗井筒凈斷面積：S 凈 ＝π /4＝π25/4＝ 2m井筒掘進(jìn)斷面積：S 掘 ＝π /4＝π /4＝ 每米井筒混凝土量：V 壁 ＝（S 掘 S 凈 ）1＝（）＝ 3 井筒斷面布置 梯子間：如主井?dāng)嗝鎴D，選用梯子代號(hào) 1，取梯子寬度 400mm，兩梯子中心線間距 600mm，平臺(tái)層間距 4m。梯子蹬間距取 400mm。 風(fēng)井豎井井筒斷面形狀有圓形和矩形兩種，考慮到圓形斷面井筒具有承受地壓性能好、通風(fēng)阻力小、服務(wù)年限長(zhǎng)、維護(hù)費(fèi)用低以及便于施工等優(yōu)點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)回風(fēng)井設(shè)計(jì)選用圓形斷面。井筒凈直徑 ，采用噴射混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度設(shè)計(jì)為 200mm。內(nèi)設(shè)梯子間，兼作第二安全出口。詳見井筒斷面圖。河北理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書礦業(yè)工程學(xué)院 24706070 62502020圖 62 風(fēng)井井筒斷面圖 石門及運(yùn)輸平巷 巷道斷面形式本礦運(yùn)輸巷道斷面主要有兩種形式，即雙軌運(yùn)輸巷道和單軌運(yùn)輸巷道。雙軌運(yùn)輸巷道主要井底車場(chǎng)，單軌運(yùn)輸巷道主要用于各水平沿脈運(yùn)輸巷中。運(yùn)輸巷均采用下盤脈外布置。本礦礦巖穩(wěn)固，選用半圓拱斷面。采用噴射混凝土支護(hù)，對(duì)于圍巖不穩(wěn)定的局部巷道采用錨噴支護(hù)。 單軌巷道斷面計(jì)算 確定巷道凈寬度本設(shè)計(jì)選用的架線式電機(jī)車為 ZK36/250（粘著質(zhì)量 3t，軌距 600mm，固定軸距 816mm，額定電壓 250V） ，外形尺寸為 27509501550，礦車尺寸為1500 850 1050mm。則運(yùn)輸設(shè)備最大寬度為 A1＝ 950mm，最大高度為?h＝1550mm。參考《井巷工程卷》表 13，取非人行道一側(cè)安全間隙 b 左 ＝300mm，人行道寬度為 b 右 ＝800mm，則 a1＝A 1/2+b 左＝775mm，c 1＝A 1/2+b 右 ＝1275mm。河北理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書礦業(yè)工程學(xué)院 25故巷道凈寬度 ＝a 1+c1＝ 775＋1275＝2050mm，取 2100mm。?R 道床的參數(shù)選用 15kg/m 的鋼軌。由表 139 查得，底板運(yùn)輸水平與軌面的水平間距hc＝ 320mm，底板至道渣面的高度 hb＝180mm。 拱高 ho 及其它參數(shù)拱高 ＝2100/2＝1050mm，圓弧半徑 R＝1050mm。021B? 巷道墻高 h3 按下列三種情況計(jì)算（1）按架線電機(jī)車導(dǎo)電弓子要求確定 h3按下式計(jì)算： 21243 )()(bKnRhc????式中：h 4——自軌道面起電機(jī)車架線高度，取 h4＝2022mm； n——導(dǎo)電弓子距拱壁安全距離，取 n＝300mm； K——導(dǎo)電弓子寬度之半，取 K＝360mm； b1——軌道中線與巷道中線的間距，b 1＝ －a 1＝275mm；20B故 )7536()015(323??????（2）按管道架設(shè)