矿山初步设计方案范文篇1

【关键词】立风井施工方案设计优化

随着我国社会经济的快速发展，各行各业的竞争越来越激烈，那么，作为煤矿工程施工单位，要想持续良好的发展下去，就必须始终坚持？安全生产，质量第一的原则，只有质量得到了保证，施工企业才会发展的发展的更好，所以，质量是至关重要。

1关于立风井位置

1.1初步设计立风井位置

鉴于矿井为高瓦斯矿井，水文地质条件中等，在浅部设回风立井既可缩短通风距离，避免下行风，又便于万一发生灾害时井下人员能安全快速撤离；矿井首采区上山长度大，设浅部回风井可缩短贯通距离，有便于建井多头施工，缩短建井工期；浅部设总回风巷，立风井可服务几个采区，以减少采区风井数，延长立风井服务年限，同时为避免压煤，故初设确定立风井位于煤层露头以外，高沟村西北约定300m处，井口坐标为：X=3827822.000；Y=38373323.000；Z=+2235.500m。风井落底±0.000m水，经回风石门与首采区回风上山相接。根据地质报告资料，立风井井筒全部位于新生界及基岩风化带地层中，水文地质条件不很好。

1.2风井检查孔地质报告结论

据129勘探队提交了《风井检查孔地质报告》，报告审查意见书认为：常村煤矿立风井井筒检查孔工程地质条件不良，新生界地层全部为松散软岩类，并赋存松散砂砾石含水层，井筒需要采用特殊凿井法施工。就立风井位置及施工方法论述如下。

2风井位置调整方案

（1）立风井位置调整方案1：在初设风井广场内将风井井口位置向采区上山方向（北东490）平移53m，风井落底±0m，位于L4灰岩以上11m的细粒砂岩中，风井距井检孔67m。风井广场煤柱线与初设有少许出入，但不影响首采工作面位置，井底回风石门减少53m，按概算指标可节省投资29.56万元。缺点是距井检孔67m，影响到井检孔资料的准确性。

（2）立风井位置调整方案2：在初设风井广场内，将风井进口位置向采区上山方向平移山35m，风井落底标高+5.0m，仍位于L4灰岩以上11m的细粒砂岩中，风井距井检孔49m，风井广场煤柱线不影响首面开采，风井井筒工程量减少5m，但采区回风上山斜长增加7.7m。风井落底位置距新生界松散地层由方案1的19.23m减少到14.23米。该方案的缺点是改变了矿井及首采区回风水平的标高，增加了采区回风上山的斜长，首采区上山斜长原本就长，这对施工不利，还将影响接替采区总回风水平。根据井检孔地层柱状图和井检孔地层部面图，初设立风井落底+0m标高，正位于石岩系太原组L4灰岩中，围岩属于Ⅰ类强稳定岩层，工程地质条件良好，但L4灰岩为岩溶裂隙承压含水层，富水性强，水位标高+171.51m，涌水量预计达186m3/h，占井筒全部涌水量218m3/h的85.3%，这显然不利于井筒和井底石门施工。因此，设计认为立风井位置应作适当调整，调整后立风井落底位置需要足距L4灰岩强含水层的防水岩柱要求。

立风井井底防水岩柱厚度计算如下：ha≥h1+h2，式中：ha――防水安全岩柱厚度，m；H1――导水破坏带厚度；H1――阻水带厚度；由于风井井筒位置不在所采煤层上下，因此本次计算过程中不考虑导水破坏带厚度，则ha=h2。

阻水带厚度计算：H2=P/Z，式中：h2――阻水带厚度，m；P――作用在底板上的水压，MPa（P=ρgh）；Z―――阻水系数，泥岩为0.1-0.3Mpa/m，取0.2Mpa，则h2=（1000×10×171.51×10-6）/0.2=8.6m。（式中ρ为1000kg/m3，g为10m/s2，水位标高+171.51m，h为1717.51m，Z取0.2Mpa）

因此，计算防水安全岩柱厚度为8.6m，考虑一定的安全系数取10m。

立风井井口位置及风井施工方法的优化，风井井口位置平移方案和井筒施工方法各有优点，通过计算和论证，最终确定立风井的井口位置和施工方案，使立风井井口位置合理，井筒凿井施工技术先进可行，又安全可靠，节省施工工期，还经济合理，得到建设方和有关专家的高度好评。综合上所述，设计推荐方案1。调整后，风井井口坐标为：X=3827856.771；Y=383873363.000；Z=+223.500m。同时，风井广场布置进行合理调整，将风硐和风机房移至井筒南侧，可避免风井广场压煤。

3冻结法施工的优缺点

3.1初设对立风井施工方法的初步考虑

在矿井初步设计中，根据井田地质勘探报告，立风井全部处于新生界松散层及基岩风化带中，水文地质条件不清，根据邻近矿井施工预测，可能有流砂层等不良地质情况出现，考虑采用全段冻结法施工，其优点是：（1）冻结法技术成熟，施工可靠性高，能有效解决新生界松散地层中复杂水文地质条件问题。（2）冻结法施工受不可预测干扰因素少，井筒施工工期有保证。当然，冻结施工也有自身固有的缺点：（1）双层井壁，风井井筒净直径4m，净断面12.6m2，D摆=5.5m，S摆=23.8m2，井筒工程量较大。（2）冻结费用高，双层井壁，材料消耗多，投资较大。初设概算风井冻结费584.7万元，凿井工程费537.3万元，合计1122万元。以考虑采用普通凿井法。井筒掘进断面较小，仅17.3m2，工程量及投资较省。

3.2立风井可供选择的施工方法

普通凿井法：根据井检孔地质报告，将立风井井口位置移位，如前述风井位置方案1、则井筒落底于L4灰岩以上11m的细粒砂岩中，避开了太原组中的强含水层，井筒涌水量仅来自新生界地层中的6个含水层，而新生界水层井筒涌水量小，仅32m3/h，同时，立风井落底标高±0m，井筒较浅，井深223.5m，采用强排措施是有可能的，则井筒施工可用特殊凿井法施工；基岩风化带岩芯破碎，推定围岩分类属于Ⅳ类弱稳定岩层；井筒落底±0m水平为L4灰岩，工程地质条件属于Ⅰ类强稳定岩层，但涌水量很大，井筒施工需预先采取注浆堵水等治水措施。

矿山初步设计方案范文篇2

通常是在2种方案之中进行选择:其中一个方案在一组条件下可能更为经济,而另一个方案在另一组条件下可能更为经济。通过变换在该组条件下的某一变量值,并使2方案之间的所有其他不同点保持不变,就可为该变量找到一个使得2个方案经济上相同的值,这个值就称之为盈亏平衡点。在采矿方法选择中经常遇到这样的情况:一种采矿方法矿石的损失和贫化率低,但矿石的成本高,另一种采矿方法矿石成本低,但矿石损失和贫化率大。这时可以用每吨工业矿量的收益作为经济效果指标,确定出采矿方法的使用界限———临界品位。大于临界品位的矿段,可以使用高成本、低损失贫化率的采矿方法,小于临界品位的矿段,应使用低成本高损失贫化率的采矿方法。

2价值工程法

价值工程法在采矿方法选择中应用的实质,是把参加比较的各种采矿方法的技术经济指标,通过价值工程法,评定出各指标的功能重要程度,求出无量纲的功能数值,得出各采矿方法的功能分值,再按各采矿方法价值系数高低,排列出采矿方法的优劣顺序,选出最优方案。下面以某铜矿床为例,说明价值工程法的实质和应用步骤。(1)矿床的地质条件和开采技术条件。该矿床为一厚大缓倾斜矿床,赋存于矽卡岩和硅角岩中。矿体厚度8~50m,倾角为20°,矿石致密坚硬,f=12,矿岩均稳,矿体埋藏较深,地表不许陷落。(2)采矿方法初选。由于地表不许陷落,不能采用崩落法,而选用空场法嗣后充填采空区。矿房宽15m,矿柱宽8m,段高35m。初选的方法有分层回采的房柱法、分段凿岩的阶段矿房法及垂直深孔落矿的阶段矿房法。(3)确定参与比较的项目。该矿是在厚大矿体中回采矿房,故各采矿方法的损失贫化指标相差较小,可以不参与比较。选取参与比较的指标为安全程度、矿房生产能力、采场工人劳动生产率、炸药消耗、采准工作量、施工难易程度、通风条件及采矿成本等8项。(4)定性指标的量化。安全程度、施工难易程度及通风条件等定性指标,采用专家评分法,对初选的3个方法方案的优劣度,按10分制进行评分,汇总后取其平均值。该矿定性指标的评分汇总。(5)确定技术经济指标。通过计算或按类似条件的矿山资料,确定各采矿方法的技术经济指标。(6)确定比较项目的重要程度。上述技术经济指标的重要程度是不同的,可请专家按0,1评分法对参与比较项目的重要程度进行评比,即以一个项目对其他各个项目一一对比,在2个项目中认为重要的得1分,不重要的得0分,不能在两个对比项目中都得1分或都得0分,只能在0与1中选取。每位专家填写一张如表3所示的评分表。将各功能分数相加后,最重要功能得最高分,但最不重要的功能合计值不能得0分,如得0分,则每个功能分别增加1分。然后,再将全体参加评价人员的评分表中的评价值gi汇总于表4中。从表4得出各项功能的平均评价值-gi。(7)计算参与比较的采矿方法功能分值。在初选3种采矿方法中,任选一种方法作为对比的基准,例如,以深孔阶段矿房法作为基准,即以表4中的平均评价值-gi为该法的基准指标,与另2种采矿方法的相应指标对比计算。对于数值大的指标为好者(正比关系),基准指标作为分母;对于数值小的指标为好者(反比关系),基准指标作为分子,所得出的比值再乘以基准方法相对应的平均评价值,即得出所对比采矿方法的该项指标的功能值。(8)采矿方法的功能评价。根据某采矿方法各项的累计功能分值,得出所有采矿方法的功能分值总和,据此求出各采矿方法的功能评价系数(Fi),成本系数(Ci)和价值系数(Vi),从而完成采矿方法评价工作。

矿山初步设计方案范文篇3

关键词：矿山采矿；设计；技术发展

Abstract:Themethodofourcountry'sminingdesignbeforeistousetheoriginalmodeofSovietUnion,therearealotofproblems,withtheestablishmentofsocialistmarketeconomy,thedesignworkandideasarechanging,abreakthrough,especiallyinthepast10years,theminedesign,scientificresearch,productionandthreecombination,relyingonscientificandtechnologicalprogress,makeagreatcontributiontotheaccelerationinmineconstructionandproductiondevelopment.

Keywords:mining;design;development

中图分类号：F416.1文献标识码：文章编号:

我国坚持改革开放30年来,大力发展社会主义市场经济,国民经济迅猛发展,尤其近几年,GDP已连续4年超过10%。随着社会经济的快速发展,煤矿资源消耗量不断增加,资源保有量下降,致使其价值突显,社会游资迅速涌向矿产资源开发领域,推动了有煤矿行业的发展。煤矿开采设计单位必须贯彻国家的方针和政策以及煤矿安全规程，详细分析研究地质资料，提高设计质量，使设计的矿井达到技术先进符合矿情，还要缩短建设时间、节省投资，使采煤生产能取得较大的技术经济效果。合理的设计周期是提高设计质量的保证，各个设计阶段都有一定的时间要求，若设计周期过紧，就可能使设计考虑不周，导致设计返工或给矿井生产带来隐患，不能保证正常的安全生产。

矿山企业设计、建设所具的复杂性、多变性、周期性是采掘工业自身所决定的。特别是地下矿山更是显得突出。矿石这种资源埋藏于地下,其赋存条件千差万别,其数量多少不等,且开采耗竭后不可能再生。矿山生产条件是随着时间、空间的变化而变化。矿山不论大小,构成生产的采掘系统都极为复杂,作业立体化,空间不断演变,并且地下作业场地非常狭窄,为了创业作业空间,必须进行大量的采准切割工程,随着回采,大量的采切工程逐渐消失,新的工程必须不断补充。相当多的矿产资源埋藏很深,不可能通过一次设计、建设将资源全部采出,需要分期设计、分期投资、分期建设逐步完成。因此一次设计、建设所形成的矿山生产能力不是永存的,这就是矿山企业与一般企业不同之处。此外,矿山企业征地与工厂企业不一样,工厂一般一次性征地后,如无扩建任务,不再需要征地,而矿山则要随生产年限的延长而不断征用土地。多数矿山位于山区乡村,工农关系问题的处理也至关重要。充分认识矿山自身的特点,是做好矿山设计的前提。

1对地质资料要进行详尽的分析与研究

地质报告的目的是多方位，多角度的阐述矿石质量和其他信息在地下空间，并通过文字和图画来说明。在一般情况下，从以下几个方面来分析地质报告。

1.1矿山所处的区域地质情况、矿床地质结构及构造等。这些因素对矿体的赋存形态一般影响较大，从而影响到矿石的质量分布，这些因素对于确定开采境界线也非常重要。

1.2矿体的具体赋存形态、矿石结构及类型、矿岩分布情况、顶底板及围岩等。这些内容具体描述了矿岩的空间分布情况、矿石的质量情况及变化规律、夹层的分布及对质量的影响、顶底板及四周围岩的情况等，这些资料为圈矿设计提供了最直接的依据。

1.3矿床的其它重要信息，如高级储量的位置、覆盖土的分布情况、岩溶发育情况、矿层对应及矿石品级的对应问题、夹层情况及侵入岩脉的情况等等。首采区一般选在高级储量分布的位置，并由此展开矿山开拓系统的选择与布置。应重点研究覆盖土、岩溶及品级对应等问题，在对矿石品级的组合计算过程中，地质报告中经常出现为了人为增加矿石一级品的数量，而将单样“上下窜动”或“穿靴戴帽”进行组合计算的现象，这种做法显然不妥。关于矿山的夹层问题，石灰石矿床中，最经常出现的夹层是高镁夹层，应仔细研究其可搭配比例。另外高硅夹层也要引起充分的注意，它会降低破碎效率。

1.4矿石的物理力学性质、顶底板及围岩的特性等，矿床水文地质情况，均会对开采产生一定的影响。

2矿山开采境界线的确定

建材行业的石灰石矿山因为受到经济方面的限制，只能采用开采成本较低的露天开采方式。地质报告中已给出了储量计算范围，并且已经国家储委进行审查备案。矿山地质及采矿设计的目的就是要将地质报告中给出的地质储量，结合恰当的开采技术条件开采出来，这些设计成果将会在甲方申领的采矿许可证的配套文件中详细地说明，以供国家部门进行逐年核查。地质设计的第一步，就是要确定具体的开采境界线，一般来说应遵循以下原则：

1）开采境界内的工业储量不得少于规定的矿山生产服务年限；

2）矿山开采境界线内的平均剥采比，一般不宜大于0.5：1（t／t）；

3）地质报告中已探明的工业储量，必须得到充分的利用，在圈定开采境界时，未划入境界线内的部分，只要现有的开拓系统没有大的改动，基建投资和工程量没有大幅增加，就应尽量圈入，以保证国家资源的充分合理的利用；

4）开采范围与国家铁路、公路、工厂、居民区及其他重要的建构筑物之间应保持一个合理的安全防护距离，符合《爆破安全规程》（GB6722－2003）的相关要求；

5）采场的四周最终边坡必须保持稳定，否则就必须对边坡坡度进行调整，应根据矿岩的稳定性来确定采矿场的边坡角，同时还要避开严重影响边坡稳定性的不稳定岩层和构造带。

我们现在的设计方法一般是先从地质勘探线剖面图入手，地质地形平面图与地质剖面图相结合的办法，在初步确定开采境界之后，再进行边坡角的核算，边坡公路工程的布置，总体剥采比的核算，反复几次，最终才能将最终开采范围确定，这项工作需要有一定的设计经验的积累才能做好。

3计算机在采矿设计中的应用

采矿设计工作既要求在智力上有独创的思考过程,也要求有日常的思考过程。采矿设计的智力要求包含了种种推理和论证,通过对许多相关因素的考虑和对各种方案的验证得出矿床开采的初步设计。随后,以具体布置、计划安排和财务评价的形式将初步设计转变成详细设计。

现在计算机在矿山设计和计划中应用的评述表明,为在这些方面使用计算机曾做过很多工作。但是,由于可供利用的计算机种类繁多,几乎还没有标准机出现。因此,为特定的计算机编制的程序难以从一种计算机转换到另一种计算机上使用。此外,尽管大部分采矿设计过程适于专用的计算机程序,但有待完成各阶段之间数据的转换工作。这些工作的重要性在于节约大量时间和减少可能出现的误差。矿山设计的四个主要阶段已不同程度地纳入了计算机为基础的技术轨道上。这种差别可能与采矿方法有关。因此,自六十年代初期以来,计算机已成功地用于设计露天矿包络和计算矿石和废石品位。另一方面,用计算机为地下采矿方法模拟采场开采的整理程序还是个死。但是,已有许多程序可用于露天矿和地下采矿方法各部分的详细设计。

总结

每个矿山地质特征都是不一样的,各有特点,设计工程师要认真、仔细和全面地分析地质特征,有助于选择正确的开拓方案和采矿方法,优化通风系统,确保矿山建设安全,同时节约投资,提高经济效益。对于复杂类型的矿山，在矿山的初步设计过程中，进行地质与采矿设计非常重要，即使对于一些只进行方案设计的矿山，地质与采矿设计的一部分工作仍必须完成，以用来校验矿山方案设计的合理性。

参考文献：