采矿工程毕业论文迁西县烈马峪万仓铁矿（南段）地下开采设计.doc

1、毕业设计说明书设计题目：迁西县烈马峪万仓铁矿（南段）地下开采设计目 录摘 要 .IABSTRACT .II引 言 .11 总论 .31.1 矿区概貌 .31.2 设计任务 .31.3 矿山主要生产过程概述 .41.4 开采设计的主要技术经济指标 .62 矿山地质 .72.1 矿区自然地理概况 .72.2 矿床地质 .72.3 水文地质 .82.4 矿石储量 .92.5 矿床勘探 .103 矿床开拓 .113.1 矿山建设现状 .113.2 矿山年产量验证 .113.3 开拓方法 .134 中段运输水平 .164.1 矿床开采顺序 .164.2 中段运输水平线路设计 .165 矿山基建工程 .2

2、15.1 主井与风井 .215.2 石门及运输平巷 .245.3 溜井 .335.4 井底车场 .335.5 基建工程量 .396 采矿方法 .426.1 开采技术条件 .426.2 采矿方法选择 .426.3 矿块采准切割工作 .446.4 矿房回采工作 .466.5 矿柱回采及空区处理 .486.6 采准、切割及回采计算 .486.7 采矿方法主要技术经济指标 .507 矿井提升 .527.1 提升方式及系统选择 .527.2 矿井提升设备的选择 .528 矿井通风 .628.1 矿井通风系统及通风方式 .628.2 全矿总风量计算 .638.3 全矿总风压计算 .648.4 选择通风设备

3、 .659 技术经济 .689.1 全矿基建井巷工程量投资 .689.2 井巷工程费用摊消在每吨矿石的费用 .689.3 矿石回收量 .699.4 矿石成本计算 .699.5 矿床开采盈利情况分析 .69参考文献 .71谢 辞 .72翻 译I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，本设计针对万仓铁矿（南段）进行毕业设计。本设计可采储量 73.3 万 t，设计生产能力为 5 万 t/a。本设计针对万仓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、矿

4、山机械的选型计算、矿井通风设备的选取及计算、技术经济的分析等。最终确定为竖井开拓方案，浅孔留矿采矿法，抽出式通风方式。关键词：开拓系统；采矿方法；浅孔留矿；通风系统；运输系统IIAbstractIron ore is the basic resource in our country, which has important strategic position in our national economy. It is more and more important that the ore is properly developed and used. Based on it, the

5、Wancang ore mine is designed as this graduate design.The reserves recoverable designed are 733,000t. The capacity designed is 50,000t/a. Go on more detailed analysis prove to WanCang iron ore actual conditions, including the choice of exploitation project and mining method, the calculation of choosi

6、ng mining machine and the ventilating equipment, and analysis of technological economy, etc. And the design projects are made at last, for example, fixing the shaft-exploitation capacity, shallow hole shrinkage mining method, and exhaust ventilation finally,etc.Keywords：Development system; Mining me

7、thod; Shallow hole shrinkage mining method; Ventilating system; Haulage system1引 言采矿是除农业耕作外人类从事的最早生产活动。从约 45 万年前旧石器时代人类为获取工具而采集石块开始，人类历史发展的每一个里程碑无不与采矿有关，实质上人类文明发展史的各个阶段就是以矿物的利用划分的。显然，采矿活动与矿物利用推动了人类历史的进步。采矿工业是许多工业的基础，为许多工业和农业提供原材料和辅助材料。国民经济的发展和人类生活水平的提高与矿产开发和利用有着密切的正比关系，人均矿产品消耗水平已经成为衡量一个国家发展程及其国民生活水平

8、的一个重要指标。矿产资源的消费强度和消费特征取决于一个国家所处的工业化阶段和社会经济发展水平。我国是发展中国家，社会经济发展刚刚从工业化初期进入工业化全面发展时期，因此在未走向发达的相当长的一个时期内，我国将处于矿产资源高消费阶段。可见采矿业对于我国社会经济发展至关重要。近二十年来，露天开采的范围虽然有些扩大，其产量比重也有所增加，但是，随着现代工业的迅速发展，对金属矿石的需求量不断增长，开采深度逐渐加大，露天矿山可能陆续转为地下开采，而地下矿山也要向深部矿床伸展。因此，在未来的年代里，地下开采比重可能逐渐增大。目前，西方资本主义国家地下开采的比重约占 35，俄罗斯铁矿石占 15，而有色金属矿

9、占三分之一，我国铁矿石占 10，有色金属矿占三分之二。因此地下开采作为采矿工程的一门重要学科，在国民经济中起着举足轻重的作用。为了适应不同的矿床赋存条件、矿石和围岩性质及开采环境，地下矿开拓和开采方法随着开采技术的进步不断演变，逐步形成了以竖井、斜井、平硐和斜坡道开拓为基本方式的约十种矿床开拓方法，以及空场法、充填法和崩落法三大类共二十余种典型采矿方法。地下采矿方法演进的主要特点是：木材消耗量大、工效低的采矿方法的使用比重（如支柱充填和分层崩落等）逐渐下降，如今在现代化矿山已基本消失；采用大孔径深孔落矿的高效采矿方法逐渐推广，70 年代出现的大直径深孔法、VCR 法（垂直后退式大直径深孔法）和

10、分段空场法可以说是采矿方法的一大进展；充填法应用比重有增长趋势，充填法与空场法联合工艺深孔落矿嗣后充填扩大了充填法的使用范围；地下采矿方法结构逐步简化。开采规模的大型化和劳动生产率的提高是地下开采技术发展的综合体现。上世纪270 年代以来，国外地下金属矿山生产规模不断扩大，劳动生产率显著增加。西方国家80 年代后期约有大型地下矿山 645 座，其中年产量 100300 万 t 的矿山有 150 座，占23；年产量 300 万 t 以上的 62 座，占 9.6；年产量 5001000 万 t 的 20 多座；还有几座 1000 万 t 以上的矿山。铁是一种黑色金属。随着国民经济的发展，作为一种重

11、要的金属资源，铁矿石目前的需求量急剧上升。因此，铁资源的开发和利用已经提上日程。钢铁是关系国计民生的大宗原料性商品，它发展的好坏对下游各领域、各行业乃至整个国民经济的发展具有决定性的影响，而铁矿石正是铁和钢的原材料，是铁元素在自然界的存在形式。我国铁矿石储量丰富，原矿储量达 250 亿 t，位居世界前列，但由于我国铁矿石资源条件比较差，采选的技术条件复杂，致使我国铁矿石的供应远远跟不上钢铁工业的发展的需要。据海关统计，2005 年，铁矿石海运贸易量达到 6.35 亿 t，比上年增加6100 万 t，增长 10；我国进口铁矿石达 2.64 亿 t，占全球海运贸易量的 41.6。 据不完全统计，2

12、004 年上半年我国黑色金属矿采矿业利润总额为 44.06 亿元，去年同期为 7.15 亿元，比上年增收利润 36.9 亿元，是上年同期的 6.16 倍。2004 年上半年铁矿石采选业的利润率为 16.5%，效益明显上升。2004 年上半年铁矿原矿石的产量为 13124.21 万 t，比上年同期增产 11.4%；从铁矿原矿石产销率看， 04 年上半年我国累计销售铁矿石 4820.7 万 t，产销率为 98.9.2%。 6 月末铁矿石成品矿的库存量比年初增加了 17.1%。从以上数据可以看出，铁矿的开采在矿产开发中占有举足轻重的地位。唐山市是河北省铁矿资源最丰富的地区之一，且矿体发育良好，产状较

13、好，倾角较陡，特别适合于浅孔留矿法开采。近年来，随着铁矿是价格的攀升，唐山市迁西县小型地下矿山的开采成为可能。小型矿山的开采，对缓解国家需求紧张的局面是非常有利，同时也为地方经济的进一步发展起到了促进作用。本次设计针对铁矿床的地下开采进行综合性的毕业设计。河北理工大学 毕业设计说明书31总论1.1 矿区概貌1.1.1 交通位置迁西县烈马峪万仓铁矿（南段）位于迁西县洒河桥镇境内，矿区距迁西县城22km。 隶属于迁西县洒河桥镇烈马峪村管辖，为民营企业。最低开采标高+200m。详见图 1-1 矿区交通位置图。1.1.2 矿区地质1.1.2.1 地层矿区出露的地层主要为太古界迁西岩群变质岩及第四系。迁

14、西岩群变质岩：总体走向北东 36，倾向北西，倾角 7585。岩性主要为角闪斜长片麻岩，紫苏黑云斜长片麻岩，二辉片麻岩及磁铁石英岩。第四系主要为砂、砾、亚粘土，分布于沟谷、低洼地带。1.1.2.2 构造区内构造较简单，未见大的构造，偶尔小揉皱，对矿体无破坏现象。1.1.2.3 地形特点矿区地处迁西境内，以山区为主，地形起伏不定，地表矿体出露不均。1.1.3 气候条件矿区属大陆性干旱气候，冬春季节干燥少雨，雨季主要集中在 78 月份。全年平均降水量 790mm。1.1.4 主要产品河北省迁西县烈马峪万仓铁矿（南段）矿床类型为鞍山式沉积变质型铁矿，矿石类型为磁铁石英岩。矿石呈灰、灰黑色，中细粒结构，

15、条带状、块状结构。主要矿石矿物为磁铁矿，少量的赤铁矿、褐铁矿；脉石矿物主要为石英、斜长石、辉石等；次要矿物为角闪石、黑云母等暗色矿物。矿石 TFe 平均品位 31.27，矿石易磨、易选。1.1.5 产品方案矿山产出的矿石主要销往唐山钢铁集团，矿石出售按市场行情，按质论价。1.2设计任务1.2.1 设计依据1.迁西县洒河桥镇烈马峪万仓铁矿（南段）地质报告 ，河北省地勘局第五地质河北理工大学 毕业设计说明书4大队，2005 年 7 月。2.河北省迁西县洒河桥镇烈马峪万仓铁矿（南段）资源开发利用方案 ，中国冶金建设集团秦皇岛冶金设计研究总院，2004 年 3 月。3.河北省迁西县洒河桥镇烈马峪万仓铁

16、矿（南段）储量核实报告 ，河北省地勘局秦皇岛矿产水文工程地质大队，2004 年 3 月。1.2.2 设计基础资料说明1.迁西县洒河桥镇烈马峪万仓铁矿（南段）地质报告 ，论述了矿山的地质概况、动态监测工作（包括地质和测量工作） 、储量估算、矿山地质环境（包括水文地质、工程地质和环境地质）以及矿山安全生产。2.河北省迁西县洒河桥镇烈马峪万仓铁矿（南段）资源开发利用方案 ，主要论述了矿山概况、矿产品需求现状和预测、矿山资源概况、主要建设方案、矿床开采、环境保护、安全生产与工业卫生及综合评价。3.河北省迁西县洒河桥镇烈马峪万仓铁矿（南段）储量核实报告 ，对矿山的地质储量进行了核实。包括地质工作及质量评

17、述、储量估算和矿床技术经济概略评价。1.2.3 设计范围本次毕业设计的设计范围是+200m 水平以上的矿体。1.3 矿山主要生产过程概述1.3.1 矿山开拓系统概述矿体走向长度为 330m，倾角 5785,属于急倾斜矿体，矿体延深 100 余 m，设计采用竖井开拓。在岩石移动界线 20m 以外开掘主竖井和回风井。考虑到矿体外部运输条件，主竖井布置在矿体中间。主井井筒直径 4.0m，井深 128m，用 2#罐笼加平衡锤提升矿石，兼做进风井；回风井布置在矿体南段，井筒直径 2.5m，井深 97m，内设梯子间，作为安全出口。主井坐标： X=4465465；Y=39602195；Z=323；回风井坐标： X=4465368；Y=39602169；Z=337。河北理工大学 毕业设计说明书5图 1-1 矿区交通位置图1.3.2 采矿方法河北省迁西县洒河桥镇烈马峪万仓铁矿（南段）矿石和围岩均很稳定，全矿矿体走向 36倾向北西（局部直立，甚至倾向南东） ，倾角 80,属于急倾斜矿体。矿体平均厚度约 5m。根据矿体特征及围岩性质，选用浅孔留矿法。1.3.3 工作制度