張 彬

（山西省中條山集團(tuán)北方銅業(yè)股份有限公司銅礦峪礦，山西 運(yùn)城 043700）

1 開采背景

為確保三級礦量平衡，延續(xù)礦山正常生產(chǎn)，根據(jù)中條山集團(tuán)公司要求和銅礦峪礦規(guī)劃，決定對4#W礦體614水平進(jìn)行開拓設(shè)計。本次設(shè)計是在銅礦峪礦二期工程530中段現(xiàn)有運(yùn)輸條件的基礎(chǔ)上作出的。

614～6 90礦體采高達(dá)到92m，而我礦現(xiàn)有的運(yùn)輸層在530水平，與614水平高差為84m，614～706水平之間耙道如果采用高溜井放礦，則存在著施工難度大、安全系數(shù)低、工程浪費(fèi)等問題，結(jié)合5#邊部礦體583生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，因此考慮增加614水平開拓設(shè)計。

2 地質(zhì)概況

4＃礦體西端的礦體形態(tài)復(fù)雜，分支較多，呈透鏡狀，層狀等，礦體主要賦存于變石英晶屑凝灰?guī)r（Ma）和黑云母片巖（Mb）中，其傾向?yàn)?00°～330°，傾角40°～55°，往西逐漸變薄且呈多個分支尖滅。金屬礦物以黃銅礦為主、少量的斑銅礦、黃鐵礦。礦化以細(xì)脈（浸染）型、脈型為主，團(tuán)塊狀次之。614水平出現(xiàn)多條小斷裂構(gòu)造，在4127-4131穿底盤有條寬約2米斷層，該構(gòu)造位于礦體底盤邊界，對礦體沒有影響。礦體頂盤圍巖主要是絹云母石英片巖(ssq),底盤圍巖為絹云母石英巖（sq）。

3 開采范圍及采礦方法的選擇

本次設(shè)計開采范圍為530中段4#W礦體4127穿-4134穿，標(biāo)高614m～706m，垂直深度92m，勘探線Ⅱ-Ⅱ+200?？晒╅_采的地質(zhì)儲量為2295993t，品位0.57%，銅金屬量為13086t。

根據(jù)地質(zhì)科提供的地質(zhì)資料，4132-4130穿礦體厚度最大，達(dá)到50m，走向長度為60m，采高為92m，但該礦體不與主采場聯(lián)通，形成獨(dú)立采區(qū)，崩落面積僅有3000平米，因此無法采用自然崩落法。

4#W礦體傾角在40°～55°，礦體厚度大多在8m～20m之間，符合有底柱分段崩落法的使用條件，同時考慮到我礦現(xiàn)有設(shè)備及技術(shù)條件等因素，因此采礦方法選擇有底柱分段崩落法，耙道布置形式將采用穿、沿脈相結(jié)合的方式。

3.1 生產(chǎn)能力的計算

階段高度：92m；分段高度：25m～40m；

礦塊長度：25-60m；礦塊寬度：15m。

按中段可布礦塊數(shù)驗(yàn)證：A＝N·k·q·t·E/（1-Z）。

式中：A——中段生產(chǎn)能力（t/a）。

N——中段可布礦塊數(shù)（個）；14。

K——同時回采礦塊利用系數(shù)（%）；0.35。

q——礦塊生產(chǎn)能力（t/d）180。

t——年工作天數(shù)（d）330。

Z——副產(chǎn)礦石率（t）10%。

E——地質(zhì)影響因素0.7-1取0.9。

經(jīng)計算中段生產(chǎn)能力A=14×180×0.35×330×0.9/（1-0.1）=29.1萬t。

3.2 服務(wù)年限計算

式中：Q——設(shè)計可采儲量（t）137.8×104t。

A——階段年產(chǎn)礦石量（t/a）30×104。

E——地質(zhì)影響因素0.7-1取0.7。

β——采礦貧化率取18%。

計算得：階段服務(wù)年限T1=3.9a。

按上述計算，推薦614水平以上生產(chǎn)能力為30萬t/a。（其中采場出礦27萬t，副產(chǎn)3萬t），可采礦量137.8萬t，生產(chǎn)服務(wù)年限3.9年。

4 運(yùn)輸系統(tǒng)

530中段運(yùn)輸概況：二期530中段礦石在各穿脈裝車后，投放進(jìn)入1#、2#主溜井，下至340破碎硐室，經(jīng)由膠帶運(yùn)輸直接進(jìn)入選廠。廢石進(jìn)入530中段廢石井，下至340由混合井提升至690中段，再經(jīng)由箕斗井提升至廢石場。

根據(jù)礦體賦存及年產(chǎn)量狀況，運(yùn)輸盤區(qū)采用穿脈環(huán)形布置方式，底盤重車，頂盤輕車，鋼軌選用22kg/m，軌距為762mm。

礦石、副產(chǎn)運(yùn)輸：采用10噸架線式電機(jī)車牽引2m3側(cè)卸式礦車在各穿脈裝車后，經(jīng)卸載曲軌卸入溜井下放至530水平沿脈運(yùn)輸?shù)溃?#W201），投放進(jìn)入1#、2#主溜井。

廢石運(yùn)輸：采用10噸架線式電機(jī)車牽引0.75m3翻斗式礦車在各穿脈裝車后，卸入溜井下放至530水平沿脈運(yùn)輸?shù)溃?#W201），投放進(jìn)入530中段廢石井。

5 通風(fēng)系統(tǒng)

二期530中段新鮮風(fēng)流由542總進(jìn)風(fēng)道通過進(jìn)風(fēng)小井上至554水平各出礦穿脈，污風(fēng)匯集至564水平回風(fēng)道，通過總回風(fēng)井排出地表。

本次設(shè)計新鮮風(fēng)流由542總進(jìn)風(fēng)道經(jīng)過4#W礦體542進(jìn)風(fēng)道進(jìn)入，經(jīng)542-672進(jìn)風(fēng)井上至614水平及614以上各分層；污風(fēng)由4132穿回風(fēng)井下至624水平經(jīng)624回風(fēng)道進(jìn)入624-564回風(fēng)井，再通過4#W礦體564回風(fēng)道匯入4#礦體頂盤回風(fēng)道，排出地表。

5.1 總需風(fēng)量計算

5.1.1 按排塵風(fēng)速計算

電耙道面積S=6.25㎡，3個同時作業(yè)，外加1個備用回采巷道。

5.1.2 計算備用回采工作面的需風(fēng)量

5.1.3 計算掘進(jìn)作業(yè)面需風(fēng)量

（1）開拓掘進(jìn)作業(yè)面需風(fēng)量：階段運(yùn)輸平巷開拓作業(yè)面面積S=7.57㎡。

（2）采準(zhǔn)作業(yè)面需風(fēng)量：鑿巖巷道面積S=6.25㎡，由計算得4個面同時進(jìn)行采準(zhǔn)，取V=0.25m3/s。

（3）切割作業(yè)面需風(fēng)量：切割橫巷作業(yè)面面積S=6.25㎡，6個面同時進(jìn)行切割，V=0.25m3/s。

綜上，故所有掘進(jìn)作業(yè)面總需風(fēng)量。

（4）計算獨(dú)立風(fēng)流通風(fēng)硐室需風(fēng)量：①變電硐室=12.4 m3/s；②機(jī)修硐室=1.5m3/s；③噴錨支護(hù)工作面=4 m3/s。

綜上計算，井下獨(dú)立風(fēng)流通風(fēng)硐室的需風(fēng)量=17.9m3/s。

（5）其他需風(fēng)點(diǎn)需風(fēng)量：其他需風(fēng)點(diǎn)如裝卸礦點(diǎn)等地點(diǎn)的通風(fēng)，取10m3/s。

綜合以上計算結(jié)果，取礦井備用系數(shù)K=1.2。

5.2 按同時作業(yè)人數(shù)計算

Q=4×N×K=4×50×1.3=260m3/min=4.3(m3/s)。

N——井下最多同時作業(yè)人數(shù)。

K——需風(fēng)量備用系數(shù)（1.2～1.45）取1.3。

小結(jié)：通過兩種方式計算確定（取大值）總需風(fēng)量為81.8m3/s。

5.3 風(fēng)速驗(yàn)證

進(jìn)回風(fēng)井?dāng)嗝?.5m×2.5m，面積為6.25㎡。

風(fēng)速=81.8 m3/s/6.25㎡=13.1m/s。

進(jìn)回風(fēng)道斷面2.5m×2.5m，面積為5.79㎡。

風(fēng)速=81.8 m3/s/5.79㎡=14.1m/s。

經(jīng)計算驗(yàn)證專用風(fēng)道及專用風(fēng)井風(fēng)速均未超過《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》規(guī)定的最高風(fēng)速15 m/s，巷道規(guī)格可以滿足通風(fēng)需求。

6 供排水系統(tǒng)

6.1 供水系統(tǒng)

二期530中段供水系統(tǒng)：地下涌水等匯集至340水倉，經(jīng)水泵泵送至690水倉，經(jīng)沉淀后通過供水管路利用自重供給主副層各個需水作業(yè)面，滿足礦山生產(chǎn)需要。

614水平生產(chǎn)用水開拓期間由4#礦體614副層供水系統(tǒng)提供；生產(chǎn)期間由690供水系統(tǒng)提供，管路沿690下614人行材料路線敷設(shè)。

6.2 排水系統(tǒng)

二期530中段排水系統(tǒng)：地下涌水、生產(chǎn)廢水等匯集至340水倉，由排水泵經(jīng)混合井排水管路上至690水平，除滿足礦山生產(chǎn)需水外，其他沿690主平硐自流排水排至坑外。

采用自流排水。614水平及各分層的地下涌水、生產(chǎn)廢水由各穿脈匯集至底盤運(yùn)輸?shù)澜?jīng)底盤進(jìn)風(fēng)井下至530水平，匯入530排水系統(tǒng)。

7 供風(fēng)系統(tǒng)

614水平生產(chǎn)用風(fēng)開拓期間由4#礦體614副層供風(fēng)系統(tǒng)提供；生產(chǎn)期間由690供風(fēng)系統(tǒng)提供，管路沿690下614人行材料路線敷設(shè)。

8 供電系統(tǒng)

（1）礦區(qū)配電電壓采用6kV電壓等級。

（2）井下低壓動力負(fù)荷均采用AC380V中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。

（3）井下運(yùn)輸牽引網(wǎng)絡(luò)采用硅整流裝置供電，其供電電壓為DC250V。

（4）井下照明電壓采用AC220V電壓等級供電。

（5）地表及井下安全檢修，井下采場工作面電壓均采用AC36V。

（6）井下中段運(yùn)輸?shù)勒彰魇窃床捎锚?dú)立的AC220V照明變壓器，作業(yè)面照明電源采用獨(dú)立的AC36V照明變壓器。

（7）井下供配電設(shè)備設(shè)施應(yīng)符合礦用安全標(biāo)準(zhǔn)。

9 工程量及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

表1 采礦工程中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

1 0 結(jié)論

通過實(shí)際建設(shè)生產(chǎn)基本完成了公司制定的目標(biāo)計劃，實(shí)現(xiàn)了年產(chǎn)30萬噸的生產(chǎn)任務(wù)，證實(shí)本次設(shè)計是可行的。