摘 要

本次设计的是山东莱州埠后铁矿地下开采方案，根据矿体赋存条件来初步选择开拓方法和采矿方法，对初选方案进行技术经济比较后确定效果最佳的方法。根据矿山设计年生产能力（9万t/a）来选择提升运输方式和设备型号，根据地下运输设备尺寸来进行阶段运输巷道断面设计，根据提升容器尺寸进行主井断面设计。

开拓方法选用下盘竖井开拓，在矿体一翼布置主井，矿体另一翼布置回风井。阶段运输巷道断面选用半圆拱形断面，经计算确定巷道全高3.32m，巷道净宽度3.6m。采矿方法选用留矿法开采，阶段高度50m，矿块长度50m。设计选用罐笼作主井，并兼做入风井，主井中设梯子间。罐笼井的井筒直径确定为5m。本矿山设计成侧翼对角式通风系统，主井布置在矿体一翼安装压入式主扇入风，在矿体另一翼布置回风井装抽出式辅扇回风。

关键词：下盘竖井开拓；留矿法；通风系统；提升设备；运输设备

Abstract

This design is the Shandong Laizhou port iron ore underground mining program, according to the ore body conditions to the initial selection of pioneering methods and mining methods, the primary program through the technical and economic comparison to determine the best results. According to the annual design capacity of mining design (90000 t / a) to choose to enhance the mode of transport and equipment, according to the size of underground transport equipment to carry out the stage of roadway design, according to the size of the main container to enhance the design.

Exploitation method selection of the next plate shaft development, in the ore body wing layout of the main shaft, ore body another wing layout return air shaft. Stage transport roadway section selection semi-circular arch section, calculated to determine the roadway height 3.32m, roadway width 3.6m. Mining method used to mine mining mining, stage height 50m, ore block length 50m. Design the use of cages for the main wells, and concurrently into the air shaft, the main shaft ladder between. The wellbore diameter of the cage well is determined to be 5 m. The mine is designed as a flanking diagonal ventilation system. The main shaft is arranged in the ore body and the wing is installed into the main fan into the wind, and the other wing is arranged in the ore body.

Key Words：bottom plate shaft development; ;shrinkage method；ventilation system;; lifting equipment; transport equipment

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 总论 1

1.1矿区概况 1

1.2设计依据和设计条件 2

1.2.1设计依据 2

1.2.2设计条件 2

1.3设计内容和设计方案 2

1.3.1矿床开拓方案设计 2

1.3.2提升运输方式设计 2

1.3.3井巷断面设计 2

1.3.4采矿方法设计 3

1.3.5通风方式设计 3

第二章 矿区地质 4

2.1概述 4

2.2矿区地质 4

2.2.1矿区地层 4

2.2.2矿区地质构造 5

2.3矿床地质 5

2.4水文地质 5

2.4.1区域水文地质概况 5

2.4.2矿区水文地质 7

2.5工程地质及开采技术条件 8

2.5.1工程地质条件 8

2.5.2巷道围岩稳定性评价 9

2.5.3开采技术条件 9

2.6矿石储量 10

第三章 矿床开拓 11

3.1概述 12

3.2 矿山工作制度、生产能力、服务年限 12

3.2.1矿山工作制度、生产能力、服务年限 12

3.2.2按合理服务年限验证矿山生产能力 12

3.2.3按矿山服务年限与投资回收期关系验证 12

3.3开拓方案的选择 13

3.3.1开拓方案初选及技术分析 13

3.3.2初选方案技术经济分析 14

3.4开拓方案 14

3.4.1主井断面设计 14

3.4.2阶段运输巷道设计 15

第四章 采矿方法 17

4.1概述 18

4.2采矿方法的选择 18

4.2.1采矿方法初选 18

4.2.2技术经济分析 19

4.3采矿方法 19

4.3.1矿块划分及结构参数 19

4.3.2采准 19

4.3.3切割 20

4.3.4回采 20

4.4 矿块回采计算 22

4.4.1 矿块采准切割工作量计算 22

4.4.2采准比计算 23

4.4.3同时工作面数目 24

4.5矿柱回采和采空区处理 26

第五章 矿井提升运输与通风 26

5.1概述 27

5.2主要巷道运输 27

5.3井下运输设备 27

5.3.1运输设备选择 27

5.3.2列车组成计算 28

5.3.3点机车台数计算 28

5.4矿井提升设备 29

5.4.1提升容器的选择 29

5.4.2提升钢丝绳的选择 30

5.4.3提升机的选择 31

5.5通风方式和通风系统 31

5.6矿井风量计算 31

5.7通风机选择 33

参考文献 33

致谢 34

第一章 总论

1.1矿区概况

矿区位于莱州湾畔，地形属近海平原区，地形起伏不大，海拔最高点老坪顶山为595.0m，地面标高4.0m左右。

区内主要发育胶莱河、沙河两条河流，海郑河为季节性河流。胶莱河位于矿区西南侧29km，全长97.0km，长年有水，其支流泽河、淄阳河位于西南侧，流向由东而西，汇入胶莱河；

当地的矿业开发是当地经济的重要产业，主要矿种为铁矿。矿区平均气温12.5℃。

1.2设计依据和设计条件

1.2.1设计依据

（1）莱州昶安矿业有限公司于2009年7月提交的《山东省莱州市埠后矿区铁矿详查报告》正文、附表、附件。

（2）提供的地质地形图、位置交通图等基础设计资料。

（3）国家现行的采矿方面的法律法规。

1.2.2设计条件

矿区距莱州市城区13km，公路四通八达，交通运输条件良好；矿区北距龙口发电厂80 km，电力全省联网能够保证矿山开发需要；矿区距海郑河下游2.0km，第四系厚度较大，SJ6竖井涌水量能够满足矿山生产用水；本区地处沿海平原，乡镇企业发达，区内人烟稠密，劳动力充足，诸多有利条件能够保证矿山正常建设发展和创造良好的经济效益。

1.3设计内容和设计方案

本次设计的主要内容为山东省莱州市埠后铁矿矿床开拓方案设计、采矿方法设计、提升运输方式及提升设备的选择、通风方式的选择和通风系统的设计。

1.3.1矿床开拓方案设计

根据矿山设计年生产能力、所选用的采矿方法，以及矿体埋藏深度、矿体倾角、矿体厚度等地质条件，同时考虑地表地形及地表工业场地的布置情况，设计初步选用下盘竖井开拓法和明竖井与盲竖井联合开拓法两套设计方案进行技术经济分析比较，最终确定采用经济技术效果更优的下盘竖井开拓法。

1.3.2提升运输方式设计

山东省莱州市埠后矿区铁矿设计年生产能力为9万吨，属于小型黑色金属矿山，设计采用运输能力大、运营成本低的轨道运输，电机车牵引矿车。因矿山设计年生产能力较小，采用罐笼作为主井提升材料、人员、设备、矿石和废石，并兼作入风井。

1.3.3井巷断面设计

根据山东省莱州市埠后铁矿设计年生产能力来确定罐笼的型号和矿车、电机车的型号，再通过罐笼尺寸进行主井断面的设计，通过矿车和电机车的型号来进行阶段运输巷道的断面设计。

1.3.4采矿方法设计

根据山东省莱州市埠后铁矿矿体埋藏深度、矿体倾角、矿体厚度、矿体及围岩稳定性、矿石经济价值和地表是否允许崩落等来选择采矿方法，初选3种采矿方法：无底柱分段崩落法、留矿法、分段空场法，经过技术经济分析比较后选用经济技术效果更优的留矿法来开采该矿山。

1.3.5通风方式设计

本矿山设计成侧翼对角式通风系统，主井布置在矿体一侧安装压入式主扇入风，在矿体另一侧布置排风井装抽出式辅扇回风。

第二章 矿区地质

2.1概述

矿区地理坐标为东经119°47′45″～119°48′30″，北纬37°07′45″～37°08′30″。