二采区地下开采建设项目补充安全设施设计

***二采区地下开采建设项目补充安全设施设计工程概述2.1矿山概况2.1.1建设单位简介***由二个采区组成，即一采区、二采区。企业性质为有限责任公司，法定代表人郑玉平。2.1.2隶属关系锦州市义县地藏寺乡管辖。2.1.3矿区自然概况气候特征属大陆性季风型。由于北纬40～60°附近的高空带有较强西风环绕半球运行。因此，一年大多数时间受西伯利亚和蒙古的干冷气团的影响，盛行西北风，气候干寒，虽距离渤海较近，但受其影响较小，只有夏季才受渤海海洋影响，盛行偏南风，气候较湿润。全县年平均湿润状况属于半干和半湿润的过渡地区。年平均气温为7.8℃，最高为41.6℃；最低气温为-29.9℃。年平均降水量为528.9mm；最多为852.9mm；最少为310.1mm。1994年8月6日最大降水量为361mm，是历史上罕见的。全县年平均日照时数2848.1小时，日照百分率为64％；年平均太阳总幅射为138.9千卡／㎡；年无霜期为149天。气温变化的特点：年气温变化呈现一月份气温最低，七月份气温最高，其变化特点是四季分明，冬季寒冷，夏季炎热，春秋季节短促，温度变化大。年际降水量变化较大，春、秋季降水量较少，历年间春旱和秋旱(俗称秋吊)现象不断发生。全县农业气象灾害不仅旱灾严重，而且风、雹、低温冷害等每年多次发生，对农作物的发育和生长有一定的影响。地形条件矿区区域地貌属丘陵区，海拔高度在320～260m之间，高差60m，地形坡度10～18°，相对高差大，地形起伏变化较大，有利于大气降水的自然排泄。植被不发育，水系切割不强烈，冲沟发育一般。矿区地貌类型单一，地形复杂程度为复杂。区域经济地理概况义县有耕地面积105.87万亩，人均耕地面积为2.55亩，主要农作物有高粱、玉米、谷子；油料作物有大豆、花生、芝麻；其它杂粮有甘薯、麦子、土豆；经济作物有棉花、蔬菜、烟叶等。水果以苹果、梨为主，其次为葡萄、大枣、山楂、杏子、桃子。县乡工业不太发展，主要有煤炭、皮毛加工、毛纺、棉织、石油白土加工和制药、水泥建材、金矿及各种非金属矿产开发与加工等。乡镇工业比城市工业较为发展，主要有冶炼业和采矿业及其各种机械加工业，以及农副产品加工业、制造业等。地震资料根据国家地震局出版的第四代1／400万《中国地震动峰值加速度、地震动反应谱特征周期区划图》，该矿区地震动峰值加速度为0．05g，反应谱特征周期(Tg)0．35s，地震基本烈度为VI度，矿区区域稳定性较好。历史最高洪水位依据“当地历史最高洪水位标高证明”，历史最高洪水位标高为+200m。2.1.4矿山交通位置***位于义县地藏寺西南，该矿所处地区东距义县30km，南距锦朝公路16km，北距上园火车站18km，有乡级公路通过矿区，交通比较方便。矿区中心地理坐标：东经120°53′51″北纬41°26′52″◎矿区位置矿区交通位置图（1:20000）2.1.5矿区范围依据锦州市国土资源局下发的采矿许可证（证号：C2107002009066120024269），该矿区范围划分为2个采区，分别为一采区和二采区。本次设计对象为二采区，二采区由4个拐点界定。各拐点坐标详见表2-1。矿区范围拐点坐标表（1980西安坐标）表2-1拐点标号1980西安坐标系X坐标Y坐标14592900.683040576499.178024593025.616040576582.173034593077.237040576545.527044593091.330040576342.2270矿区面积0.02254km2矿区标高+388m～+230m设计标高+276m～+230m2.2矿床地质与开采技术条件2.2.1矿区地质及开采技术条件矿区地质（1）地层该区在大地构造上处于华北地台(I级)燕辽台褶带(II级)辽西凹陷(Ill级)中的义县盆地和金羊盆地之间的凸起带上。区内地层由老至新主要有中元古界蓟县系雾迷山组；中生界白垩系义县组第四系。雾迷山组灰岩：是矿区出露的主要岩石，颜色为深灰色～灰白色，层状构造及条带状构造、隐晶质结构，组成矿物主要有方解石、白云石，走向北西。义县组火山岩：主要有火山熔岩及火山碎屑岩。火山熔主要有玄武岩、安山岩、流纹岩、玻璃质熔岩；火山碎屑岩主要有火山角砾岩、凝灰岩。第四系：由灰岩和火山岩风化沉积而成，以角度不整合覆盖于灰岩和火山岩的低洼处。（2）构造矿带位于新华夏系构造体系之阜新—义县构造盆地之西部，岩层呈单斜，走向北东10～40°，倾向北西，倾角25～80°，以梯台式出露。断裂构造比较发育，可分三组：北北东向压扭性断裂，走向北东10～30°，倾向北西西，倾角30～60°，主要成矿控矿构造，北西西向张性断裂，垂直于扭性断裂，走向北西60～70°，倾向北北东，倾角70～90°；北北西向张扭性断裂，距张性与扭性构造性质，走向北西10～30°，倾向北东或南西，倾角60～85°，为晚期构造，有萤石矿充填之中。（3）岩浆岩矿区内断裂构造不发育，只表现为小裂隙和层间破碎，对地层及矿体位移很小。区内仅见到斜长花岗斑岩，呈脉状，沿北北东向挤压破碎带充填，走向北东15～30°；倾向北西，倾角30～50°。与硅质白云质灰岩呈顺层或斜交侵入。为成矿期后产物，在姚家沟矿区有斜切矿体现象。斜长花岗斑岩沿北东南西向产出，主要分布于王家屯及小白庙子一带。矿区内的岩浆活动不明显，火成岩在区内没有出露。推测矿区内的成矿热液是火山后期的含氟硅酸盐热熔。矿床地质特征（1）矿体赋存特征本矿区内共有1个矿体，矿体位于雾迷山组之中，矿体总的产状与该区灰岩产状一至。T2矿体走向为46°，倾向南东，倾角为52°，矿体长为80m，平均厚度4.7m。（2）矿石特征1）矿石结构、构造该矿萤石：无色，透明、半透明，结晶完好，晶体最大5—6cm，最小0.01cm。为自形、半自形，它形粒状结构，是主要最常见的结构，其次为交代熔蚀结构，包裹结构及细粒充填结构。2）矿石矿物成份矿石矿物主要为萤石，含少量方铅矿及闪锌矿；脉石矿物主要为石英及少量解石、白云石。.水文地质条件（1）矿区水文分析1）气候矿区气候属于北温带大陆性干旱气候，一年大多数时间受西伯利亚和蒙古的干冷气团的影响，盛行西北风，气候干寒、四季分明秋两季多风；降雨量偏少，年平均降雨量450～650mm,年蒸发量1700mm，冰冻期在11月至翌年3月，无霜期26～175天。2）地形矿区区域地貌属丘陵区，海拔高度在320～260m之间，高差60m，地形坡度10～18°，相对高差大，地形起伏变化较大，有利于大气降水的自然排泄。植被不发育，水系切割不强烈，冲沟发育一般。3）地表水的汇水面积、水位、流量结合采区的气候、地形条件，地表水的排泄条件较好，经计算金钰地表水的汇水面积为46846㎡；依据“当地历史最高洪水位标高证明”，该区历史最高洪水位标高为+200m；该矿区地表水系不发育，无河流，地表水水流流量较小。4）含水层、隔水层、导水构造的性质、分布、埋藏条件及与矿体的空间关系含水层位于开采范围以外，且分布不均，蓄水条件较差；区内孔隙水、裂隙水赋存贫乏，地下各含水岩组依岩性及其赋水条件均为弱富水层；矿区内深部基岩节理裂隙不发育的地层为隔水层；在矿区范围内无断裂构造；开采矿体周围无构造发育，与地表无直接导水构造。5）地下水补给、排泄条件区内地下水主要靠大气降雨渗透补给，而第四系孔隙含水层普遍被黄土覆盖，矿坑水主要来源是大气降水。主要补给方式为垂向补给，以径流、蒸发的方式排泄。地下水的降水补给及排泄条件较好。6）积水的旧井巷、老采区、地下水和地表水系的相互联系矿山经前期采探及冲刷，二采区范围内现已形成1处采坑，目前该采坑已经用碎石回填完毕。此外，采区形成了一条探矿斜井XJ0，沿脉布置，斜长50m，倾角25°，底部无其他工程，没有进行采矿活动。该矿区内无地表水体，大气降水为矿区主要充水因素，本项目地下水主要来自大气降水，补给区由于地势较高，有一定的坡度，基岩冲沟比较发育，岩石裸露、植被较少，岩石节理裂隙发育，风化破碎严重，有利于大气降水的渗入，区内地下水主要靠大气降雨渗透补给。7）完成的水文地质工作及其成果或结论。矿区地下水类型主要为松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水。①含水层该区岩石以灰岩为主，层理不发育，吸水性较好；除基岩裂隙水外，只有地表渗透水，对矿体开采基本没有影响。②地下水补给、迳流、排泄条件矿区所处地貌为剥蚀丘陵及山间沟谷，主要接受侧向径流补给和大气降水补给。基岩富水性较弱，主要通道为构造裂隙和采矿活动扰动裂隙。区内地下水径流严格受地形、地貌和构造的控制，地下水流向与地形基本一致。地下水总体流向由西向东，地下水排泄以地下径流为主。地下水补给条件较差，径流、排泄条件较好，受气候条件控制，降雨总量少，且年内分配不均，地下水随季节变化明显，动态变化较大。综上所述，矿区水文地质条件简单。.工程地质条件（1）工程岩组划分该区在大地构造上处于华北地台（I级）燕辽台褶带（Ⅱ级）辽西凹陷（Ⅲ级）中的义县盆地和金羊盆地之间的凸起带上。该区分布的岩石主要为中生界白垩系下统地层和中元古界蓟县系雾迷山组地层。白垩系下统地层自下而上有义县组、九佛堂组、阜新组；蓟县系雾迷山组地层为燧石条带白云质灰岩。白垩系火山岩以角度不整合覆盖于蓟县系雾迷山组灰岩之上，灰岩在本区域零星出露。区内地层由老至新主要有中元古界蓟县系雾山组；中生界白垩系义县组和第四系。（2）主要不良地质体描述矿区内断裂构造不发育，对地层体及矿体位移很少。矿区内的岩浆活动不明显，火成岩在区内没有出露。推测矿区内的成矿热液是火山后期的含氟硅酸盐热熔。（3）工程地质条件矿体顶、底板围岩土要为白云质灰岩，围岩与矿体界线清楚，矿体完整，该矿矿体裸露地表，受风化作用较强，风化带深度为地表以下，岩石较稳固。综上所述，该区工程地质条件简单。.环境地质条件（1）地震区划矿区位于辽宁省锦州市义县地藏寺乡旧烧锅村境内，根据国家地震局出版的第四代1／400万《中国地震动峰值加速度、地震动反应谱特征周期区划图》，该矿区地震动峰值加速度为0．05g，反应谱特征周期(Tg)0．35s，地震基本烈度为VI度，矿区区域稳定性较好。（2）地质灾害特征工程建设可能遭受地面塌（沉）陷及地裂缝、井巷坍塌、冒顶、崩（滑）塌、矿井突水等。矿区工程地质条件简单；水文地质条件简单；地质构造简单；破坏地质环境的人类工程活动较强烈。地质灾害危险性叙述如下：1）地面塌（沉）陷及地裂缝本项目开采矿体所形成的采空区在震动等外应力作用下，有引发地面塌（沉）陷地质灾害的可能性，最终岩体开采移动范围范围内无居民和耕地。危害对象仅为矿山工作人员的人身和财产安全，矿山建设过程中和停采后可能引发的地面塌（沉）陷地质灾害，同时也是矿山建设本身可能遭受的地质灾害，将危及采矿作业人员和采矿设备的安全，其地质灾害危险性简单。地裂缝地质灾害是伴随地面塌（沉）陷地质灾害的产生而产生的，采矿过程中和回采后引发地面塌（沉）陷地质灾害的同时，在地面塌（沉）陷区边缘将产生地裂缝地质灾害，威胁对象为上部过往行人，其地质灾害可能性和危险性中等。地裂缝同时也是矿山建设本身可能遭受的地质灾害，将会威胁矿山生产作业人员和上部过往行人，其地质灾害发生的可能性和地质灾害危险性简单。2）井巷坍塌、冒顶地下开采破坏了岩体内部应力场的相对平衡状态。岩体出现临空面，失去了支撑力，从而引起岩体内部应力状态不断变化，使空间周围的岩体内部产生了次生应力场和应力集中区。爆破震动使临空面的岩体产生许多裂隙，裂隙的形成又促使集中应力区的应力更加集中，当岩体的薄弱部位（岩体松软、节理发育、岩脉穿插等）自重力超过内部应力极限时，即引发井巷坍塌、冒顶地质灾害。在矿山开拓和回采过程中可能引发的井巷坍塌、冒顶地质灾害，同时也是矿山建设本身可能遭受的地质灾害，将会威胁矿山生产作业人员和矿山设备财产。其危险性为简单。3）崩（滑）塌崩（滑）塌地质灾害是矿山建设过程中引发、加剧的地质灾害，同时也是矿山建设本身遭受的地质灾害。同时威胁过往人员的生命财产安全，本矿山崩（滑）塌地质灾害危险性小。企业应在雷雨天气前做好预防措施。若遇有持续暴雨天气的紧急危险情况时，矿山必须停止井下生产，及时将井下人员全部撤出，保证生命及财产不受损失。防止人员安全事故的发生。经以上分析及防范措施，本项目矿区矿床开采可能诱发、加剧和遭受地面塌（沉）陷、地裂缝和井巷坍塌冒顶及崩（滑）塌，地质灾害危险性中等。该区地质灾害对矿山开采安全的影响较小，适宜矿山建设。（3）其他情况矿山开采的矿石为萤石矿，不具有自燃性、放射性；本项目地下开采深度为+276m～+230m，最低开采中段与地表主井垂直距离为40m，综上分析，本项目不存在地热、高地应力的安全因素影响。.周边环境对矿山开采的影响情况该矿山二采区东侧有两户居民住宅，住宅距离地下开采岩层移动界线29.9m；义县地藏寺乡方家沟萤石矿位于该矿二采区东侧，相邻矿山矿界最小距离为350m。此外，其余方向300m范围内均无民宅、学校、医院、文物古迹、旅游风景区等需要保护的重要公共设施，500m范围内无其他任何电力设施。矿区距城市较远，不在主要交通干线可视范围内。区内地表无常年性河流。井下开采过程中的废石全部用来充填采空区，对自然环境影响较小。综上所述，本项目周边环境与矿山开采间无影响。.影响本项目生产安全的主要因素矿区属丘陵–丘陵平原区，地势以丘陵为其主要特征，矿区属北温带大陆季风气候区，不具备高寒气候条件、不具备高低温、高地应力；区内无常年性河流，无大水与突水风险；该矿山矿体致密坚硬，抗风化能力较强，岩石物理性能良好。不具备岩体破碎条件；该矿山开采矿体属于隐伏矿体，地表采坑已回填，不存在露天转地下开采等危险因素影响的矿山。2.2.2矿床资源依据辽宁核地地质调查院于2011年12月编制的《义县地藏寺金源萤石矿储量核实报告》确定该矿山二采区（122b+333）保有资源储量为5.897万t。2.2.3开采现状及周边情况相邻矿山矿区范围内东侧为义县地藏寺乡方家沟萤石矿，该矿为地下矿山，处于可行性研究阶段，两矿矿界最小距离为350m。居民该矿山二采区东侧有二户居民民宅，该民宅距离该矿地下岩石移动带最小距离为29.9m。原有露天采坑二采区以往有民间开采萤石活动，形成1处较大露天采坑CK1。采坑CK1目前已用废石回填。原有探矿工程经过前期建设矿山目前形成竖井2座和一处探矿斜井，具体参数如下：探矿斜井XJ0沿脉布置，斜长50m，倾角25°，底部无其他工程，没有进行采矿活动。除此之外，金源萤石矿圈定地表岩石移动带外500m范围内无高压线、1000m内无铁路、风景区、重要工农业设施、名胜古迹以及其他需要保护的对象等。2.3工程设计概况2.3.1依据初步设计版本本项目安全设施设计依据的“初步设计”为《***二采区地下开采建设项目补充初步设计》（沈阳一方正和工程技术咨询有限公司，2016年3月）。2.3.2初步设计概况开采方式依据矿体赋存条件并结合矿山现状，确定矿山采用地下开采方式。设计开采范围依据锦州市国土资源局下发的采矿许可证（证号：C2107002009066120024269），该矿区范围划分为2个采区，分别为一采区和二采区。本次设计开采对象为二采区，二采区由4个拐点界定。各拐点坐标详见表2-2。矿区范围拐点坐标表2-2拐点标号1980西安坐标系X坐标Y坐标14592900.683040576499.178024593025.616040576582.173034593077.237040576545.527044593091.330040576342.2270矿区面积0.02254km2矿区标高+388m～+230m设计标高+388m～+230m开采矿种萤石矿首采中段生产规模及服务年限依据采矿许可证副本（证号：C210700200906612002469）确定的年生产能力为3.0万t。该矿山包含2个采区，分别为一采区和二采区。根据矿区内可利用资源储量及矿体赋存情况，结合开采技术条件和矿山实际情况，并按照辽国土资办发[2011]57号文件的规定，因此本次设计确定该矿山二采区年生产能力1.31万t。采矿方法开拓和运输系统作为第一安全出口。作为第二安全出口。提升竖井SJ1与回风竖井FJ1，，，设人行梯子间。平巷运输采用人力推车有轨运输，运输设备选用YFC0.5-6型矿车，最大装载量1250kg，外型尺寸1500×850×1050，矿车质量590kg。运输路线：装载点→穿脉巷道→脉外运输巷道→运输石门→主竖井SJ1→地表。选用YFC0.5-6型矿车6台，其中4台工作，2台备用。轨距选择600mm标准轨距，钢轨采用12kg/m，木质轨枕。矿井提升选择2#轻型铝合金罐笼，底盘尺寸(长×宽)1800mm×1080mm，罐体高度2700mm，自重0.7t，最大载重量2.2t，乘载人数10人。采用木罐道（长×宽：180mm×150mm），罐道间距1120mm。选用JTP-1.2×1p型单卷筒提升机，根据提升绞车型号，选择JR116-6型异步交流电动机1台，功率95kW，电压380V，转速975r/min。根据计算及相关参数，依据《重要用途钢丝绳》（GB8918-2006），选用6×29Fi+FC型钢丝绳。钢丝绳直径14mm，钢丝直径0.44mm，每米质量P＝0.745kg/m，钢丝破断拉力QP＝121kN。矿井通风矿井选择K40-8-No13型通风机1台作为地表主通风机，并配备电机2台（1工1备)。主通风机布置在与回风竖井FJ1成45°风道出口处。选用JK58-1No.3.5型局扇3台（2工1备），单台功率为1.5kW，用于加强辅助通风。本项目冬季严寒，气温很低，很容易使井口、井筒内结冰，影响正常的提升运输工作并造成安全隐患，也对人员的身体健康不利。本项目采用空气预热措施，即使用蒸汽、水暖或其他设备，将空气预热到70～80℃，再使其与冷空气混合，混合后的空气温度达到2℃以上。排水排泥系统（1）矿山排水井下采用机械集中排水方式。在+236m运输石门附近设置水仓和泵房，各平巷井下涌水由泄水孔流至井底水仓内。1备1检），水泵流量为12.5m³/h，扬程75m，配备电机功率7.5kW。水仓总容积应容纳6～8小时正常涌水量，设计水仓总容积为30m³。（2）井下排泥本矿井涌水较小，水仓容积较小，且有两个单独巷道组成，为简化井下工作工序，设计排泥系统为人力清掏，每15天清掏一次，清掏后的淤泥通过矿车提升至地表，确保水仓有效容积。0压风及供水系统（1）压风系统选用LGFD-18/7型螺杆式空压机2台（1工1备），供风量18m³/min,排气压力0.7MPa，电动机功率110kW。压风管道选择无缝钢管φ108×3.5mm，设计空压机站位于主提升竖井SJ1井口附近，由空压机站经井筒敷设至井下各用风点。（2）矿山供水及供水水源矿山生活用水主要来自于民井供水及外购矿泉水。井下开采主要生产用水有井下凿岩、除尘和消防，根据需要设计在主提升竖井SJ1附近建一座200m³的高位水池，供矿山井上下消防用水和生产用水，生产用水水源来自民间用水及井下排水，用管道输送到井下需水地点、井上工业场地及采场用水地点。1基建工程和基建期基建工程量表2-4序号工程名称断面（m2）长度（m）工程量（m³）1+236m运输石门5.353.0280.92+236m运输巷道5.382.0434.63+251m回风石门4.226.0109.24+251m回风巷道4.287.0365.45采准巷道4.0100.0400.06采准天井4.050.0200.07切割工程4.090.0360.08水仓及其它硐室4.060.0240.09合计548.02390.1序号工程名称掘进断面积（m2）长度（m）工程量（m3）掘进定额（m/月）掘进时间（月）1月2月3月4月5月6月7月8月9月1+236m运输石门5.353.0280.9600.92+236m运输巷道5.382.0434.6601.43+251m回风石门4.226.0109.2700.44+251m回风巷道4.287.0365.4701.25采准巷道4.0100.0400.0801.36采准天井4.050.0200.0600.87切割工程4.090.0360.0801.18水仓及其它硐室4.060.0240.0800.89合计548.023.12矿山供配电矿山采取单回路单电源供电，矿山一级负荷采用双电源供电。矿区主供电源引自附近10KV变电所，经架空线路至矿山变电所。提升绞车电机功率95kW、空压机电机功率110kW，井下排水选用3台（1工1检1备），电动机功率7.5kW，最大涌水量时，需要2台水泵同时工作。综上选配1台KH250GF型柴油发电机组，功率250kW,作为矿山一级负荷备用电源，可满足一级负荷用电要求。井上用电设备视在功率经计算为213.59kVA，选择S9-250/10/0.4型标准变压器1台。井下用电设备视在功率经计算为40.35kVA，由于矿山井下用电量较小，因此把变压器设置在井上，选择标准变压器S9-80/10/0.4型变压器1台。3矿山通信及信号为满足矿井生产及行政管理上的需要，在生产调度室内设置一套16门全数字程控交换机，中继线为二对。地面工业场地内安装一部通信电话。井下操作面及安全出入口处各安装一部与地面调度中心联系通信调度本安型矿用电话机，另设置市话中心线与地面连接，便于联系市区，应急人员等移动用户可采用手持对讲机、手机等无线设备与外界联系。矿井提升信号，主要包括：工作信号、事故信号、检修信号、安全保护信号、通讯系统、信号系统与提升机控制系统的闭锁。4地表建筑物及矿区总平面布置基建期排出废石所占容积为0.24万m³，根据矿区地形情况，产生的废石全部用于平整及修筑工业场地、修筑运输道路，生产过程中的废石直接用来充填采空区，不提升至地表，因此矿山不设废石场。5工程总投资155.76安全避险“六大系统”紧急避险系统、7专用安全设施投资依据《金属非金属矿山建设项目安全设施目录（试行）》（国家安全监管总局令第75号）的规定，针对专用安全设施进行投资，该矿山安全设施投资费为19.89万元，占项目总投资12.77%。2.3.3设计主要技术指标表设计主要技术指标表表2-5序号指标名称单位数量说明1地质1.1全矿地质资源量万t5.897二采区设计利用的资源量万t3.886二采区1.2矿岩物理力学性质矿石体重t/m33.1岩石体重t/m33.05矿岩松散系数1.51.3矿体赋存条件矿体埋深m40赋存标高m270m～235m矿体厚度m4.7矿体长度m80倾角°362采矿2.1矿山生产规模矿石量万t/a1.31t/d43.662.2矿山基建时间a0.5基建工程量万m30.24其中：副产矿石量万t0.522.3矿山服务年限a4工作制度d/a300班/d1h/班82.4采矿方法潜孔溜矿采矿法采场结构参数m50回采凿岩设备型号7655型凿岩机采场生产能力t/d60矿石损失率%15矿石贫化率%52.5中段高度m152.6开拓方法主井+回风竖井主要井巷主竖井（进风井）净断面直径为3m，井深46m提升机型号：JTP-1.2×1p型单卷筒提升绞车，提升方式：单绳缠绕式提升，罐笼规格：2#轻型单罐笼，提升速度：2.5m/s，电机功率：95kW回风竖井净断面直径为3m，井深36m2.7中段运输方式人力推车有轨运输矿车YFC0.5-6型矿车，6台2.8排水正常涌水量m3/d72最大涌水量m3/d120水泵房泵站水泵房位置+236m运输石门附近水仓条数条2水仓总容积m330水泵型号D12-25×3水泵数量台31工1备1检2.9通风矿山总风量m3/s13.52通风方式对角抽出式主通风机台数台1主通风机型号K40-8-No13型3供电3.1井上设备安装功率空压机kW220提升绞车kW95主扇kW7.5消防水泵kW10检修电源kW10地表照明kW23.2井上设备工作功率空压机kW110提升绞车kW95主扇kW75消防水泵kW5检修电源kW10地表照明kW23.3井下设备安装功率局扇kW4.5排水水泵kW22.5水窝水泵kW9.0检修电源kW10井下照明kW2井下设备工作功率局扇kW3.0排水水泵kW7.5水窝水泵kW6.0检修电源kW10井下照明kW23.4井上用电设备视在功率kW213.59井下用电设备视在功率kW40.353.5井上用电设备有用功率kW170.88井下用电设备有用功率kW31.753.6计算负荷有功功率kW202.63补偿后无功功率kVar153.06补偿后视在功率kVA253.94功率因数cosφ0.83.7年总用电量k·kWh/a761823.8单位矿山耗电量kWh/t5.823本项目安全预评价报告建议采纳3.1安全预评价报告提出的对策措施与采纳情况针对《***二采区地下开采建设项目安全预评价报告》提出的关于安全对策措施，在本次编制的《***二采区地下开采建设项目补充安全设施设计》均已采纳。预评价安全对策措施建议采纳情况一览表表3-1序号建设项目预评价提出的措施采纳情况备注一总平面布置单元1厂址选择(1)厂址应满足工业企业近期所必需的场地面积和适宜的地形坡度。根据工业企业远期发展规划的需要，适当留有发展的余地。(2)按功能分区，合理地确定通道宽度。(3)厂区、功能分区及建筑物、构筑物的外形宜规整；功能分区内各项设施的布置，应紧凑、合理。已采纳依据《工业企业总平面设计规范》（GB50187-2012）二地下矿山开拓单元2井巷施工需要支护的井巷，支护方法、支护与工作面间的距离，应在施工设计中规定；中途停止掘进时，支护应及时跟至工作面。已采纳依据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）3井巷布置对井巷工程施工，必须遵守以下原则：按照设计的标准，保证井巷工程的断面形状、尺寸符合设计要求，并要对地质变化带进行必要的支护，确保其安全可靠。行人的水平运输巷道应设人行道，其有效净高应不小于1.9m，有效宽度应符合下列规定：人力运输的巷道，不小于0.7m。在不稳固的岩层中掘进井巷，应进行支护。在松软或流砂岩层中掘进，永久性支护至掘进工作面之间，应架设临时支护或特殊支护。需要支护的井巷，支护方法、支护与工作面间的距离，应在施工设计中规定；中途停止掘进时，支护应及时跟至工作面。对所有支护的井巷，均应进行定期检查。已采纳依据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）4安全出口1）天井梯子间的设置，应符合下列规定：梯子的倾角，不大于80°。上下相邻两个梯子平台的垂直距离，不大于8m。上下相邻平台的梯子孔错开布置，平台梯子孔的长和宽，分别不小于0.7m和0.6m。梯子上端高出平台1m，下端距井壁不小于0.6m。梯子宽度不小于0.4m，梯蹬间距不大于0.3m。2）井巷的分道口应有路标，注明其所在地点及通往地面出口的方向。所有井下作业人员，均应熟悉安全出口。《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）第条。已采纳依据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）5井口防护天井、溜井、地井和漏斗口，应设有标志、照明、护栏或格筛、盖板。②在天井、溜井和漏斗口上方作业，以及在相对于坠落基准面2m及以上的其他地点作业，作业人员应系安全带，或者在作业点下方设防坠保护平台或安全网。作业时，应设专人监护。已采纳依据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）6提升运输单元竖井提升应符合下列规定：提升容器应沿罐道运行。竖井内提升容器之间、提升容器与井壁或罐道梁之间的最小间隙应符合相关规定。已采纳依据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）三采掘单元7《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中，第条规定以及专家组提出的对策措施。（1）潜孔溜矿采矿法、回采过程中应认真检查顶板，处理浮石，并根据顶板稳定情况，留出合适的矿柱.（2）进入采场工作的人员应进行关于采场内隐患处理的教育。（3）工作人员进入之前应由撬毛工进行顶板检查，确认安全之后其他工作人员方可进入采场作业。（4）《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中第条规定，应严格保持矿柱(含顶柱、底柱和间柱等)的尺寸、形状和直立度，应有专人检查和管理，以保证其在整个利用期间的稳性。（5）《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中第条规定，采空区应及时密闭，采场开采结束后，封闭所有与采空区相通的影响正常通风的巷道。（6）依据《国家安全监管总局关于发布金属非金属矿山禁止使用的设备及工艺目录（第二批）的通知》中规于2016年08月13日地下矿山禁止用人工装卸矿岩。已采纳依据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）8（1）采用扭转钢丝绳作多绳摩擦提升机的首绳时，应按左右捻相间的顺序悬挂，悬挂前，钢丝绳应除油。腐蚀性严重的矿井，钢丝绳除油后应涂增摩脂。（2）若用扭转钢丝绳作尾绳，提升容器底部应设尾绳旋转装置，挂绳前，尾绳应破劲。（3）竖井提升系统应设过卷保护装置，过卷高度应符合下列规定：提升速度低于3m/s时，不小于4m。提升速度为3～6m/s时，不小于6m。提升速度高于6m/s、低于或等于10m/s时，不小于最高提升速度下运行1s的提升高度。提升速度高于10m/s时，不小于10m。（4）提升钢丝绳的检验，应使用符合条件的设备和方法进行，检验周期应符合下列要求：升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳，自悬挂时起，每隔六个月检验一次；有腐蚀气体的矿山，每隔三个月检验一次。（5）单绳缠绕式提升钢丝绳悬挂时的安全系数应符合下列规定。升降人员和物料用的，升降人员时不低于9，升降物料时不低于7.5。（6）使用中的钢丝绳，定期检验时安全系数为下列数值的，应更换：升降人员和物料用的，升降人员时小于7，升降物料时小于6。（7）新钢丝绳悬挂前，应对每根钢丝做拉断、弯曲和扭转3种试验，并以公称直径为准对试验结果进行计算和判定：不合格钢丝的断面积与钢丝总断面积之比达到6%，不应用作升降人员。（8）对提升钢丝绳，除每日进行检查外，应每周进行一次详细检查，每月进行一次全面检查；人工检查时的速度应不高于0.3m/s，采用仪器检查时的速度应符合仪器的要求。对平衡绳(尾绳)和罐道绳，每月进行一次详细检查。所有检查结果，均应记录存档。（9）钢丝绳一个捻距内的断丝断面积与钢丝总断面积之比，达到下列数值时，应更换：提升钢丝绳，5%。平衡钢丝绳、防坠器的制动钢丝绳(包括缓冲绳)，10%。倾角30°以下的斜井提升钢丝绳，10%。（10）单绳提升，钢丝绳与提升容器之间用桃形环连接时，钢丝绳由桃形环上平直的一侧穿入，用不少于5个绳卡(其间距为200～300mm)与首绳卡紧，然后再卡一视察圈（使用带模块楔紧装置的桃形环除外）。提升容器应用带拉杆的耳环和保险链(或其他类型的连接装置)分别连接在桃形环上。安装好的保险链，不准有打结现象。（11）根据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中第条规定，人力推车，应遵守下列规定：推车人员应携带矿灯：在照明不良的区段，不应人力推车；每人只允许推一辆车。已采纳依据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）四通风防尘单元9通风质量进风巷冬季的空气温度，应高于2℃；低于2℃时，应有暖风设施。不应采用明火直接加热进入矿井的空气。井下采掘工作面进风流中的空气成分（按体积计算），氧气应不低于20％，二氧化碳应不高于0.5%。已采纳依据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）10通风网络采场形成通风系统之前，不应进行回采作业。采空区应及时密闭。采场开采结束后，应封闭所有与采空区相通的影响正常通风的巷道。已采纳依据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）11通风设施《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中，第条规定，掘进工作面和通风不良的采场，应安装局部通风设备。局扇应有完善的保护装置。《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中，第条规定，局部通风的风筒口与工作面的距离：压入式通风应不超过10m；抽出式通风应不超过5m；混合式通风，压入风筒的出口应不超过10m，抽出风筒的人口应滞后压人风筒的出口5m以上。《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中，第条规定，人员进入独头工作面之前，应开动局部通风设备通风，确保空气质量满足作业要求。独头工作面有人作业时，局扇应连续运转。《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中，第条规定，停止作业并己撤除通风设备而又无贯穿风流通风的采场、独头上山或较长的独头巷道，应设栅栏和警示标志，防止人员进入。若需要重新进入，应进行通风和分析空气成分，确认安全方准进入。已采纳依据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）五电气单元12《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中，第4.7条规定，矿山应使用取得矿用产品安全标志的设备。《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中，第条规定，绝缘损坏的橡套电缆，应经修理、试验合格，方准使用。在长度150m范围内，橡套电缆接头应不超过l0个，否则应予以报废。《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中，第条规定，在停电线路上工作时，应先采取验电和挂接地线等安全措施。工作完毕，应及时将地线拆除后再通电。《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中，第条规定，电气设备和装置的金属框架或外壳、电缆和金属包皮、互感器的二次绕组，应按有关规定进行保护接地。《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中，第条规定，接地线应采用并联方式，不应将各电气设备的接地线串联接地。《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中，第条规定，接地电阻应每年测定一次，测定工作宜在该地区地下水位最低，最干燥的季节进行。《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中，第条规定，电气设备可能被人触已采纳依据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）六防排水与防灭火单元13《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中，第条规定，每年雨季前，应由主管矿长组织一次防水检查，并编制防水计划。其工程应在雨季前竣工。《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中，第条规定，探水、放水工作，应由有经验的人员根据专门设计进行；放水量应按照排水能力和水仓容积进行控制。放水钻孔应安装孔口管和闸阀，紧急情况下可关闭。《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）中，第条规定，水仓应由两个独立的巷道系统组成。涌水量较大的矿井，每个水仓的容积，应能容纳2～4h的并下正常涌水量。一般矿井主要水仓总容积，应能容纳6～8h的正常涌水量。《国家安全监管总局关于发布金属非金属矿山禁止使用的设备及工艺目录（第一批）的通知》中第10、11、14条规定。①禁止使用非阻燃电缆。②禁止使用非阻燃风筒。③主要井巷禁止使用木支护。已采纳依据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）七14其他单元矿山安全管理制度建立、健全安全生产责任制。矿山应设置安全组织机构或专职安全员，由厂长直接领导；车间应设置专职或兼职安全员；班组设兼职安全员。建立、健全安全检查制度，定期进行检查，对查处的问题应限期解决。对全体职工进行安全知识和安全法律知识培训教育并定期考核。特种作业人员，该经培训取得操作资格证方可上岗。新工人进厂首先进行安全教育，经考试合格后，由熟练工人带领工作至少四个月，熟悉本工种操作技术并考试合格，方可独立工作。调换工种或脱离本岗位半年以上的人员，应重新进行岗位技术安全教育。采用新技术、新工艺、新设备时，应对有关人员进行专门培训。作业人员上班前不应饮酒或服用麻醉性药物，当班期间不得擅自离岗、换岗、脱岗。严格按照《关于印发＜企业安全生产费用提取和使用管理办法＞的通知》进行安全经费提取。严格按照《非煤矿山外包工程安全管理暂行办法》进行外包工程的管理。应按规定向职工发放劳动保护用品。入场人员，应按规定穿戴劳动保护用品。对劳动、参观、实习人员，入厂前应进行安全教育。应急救援预案本次预评价针对危险源、重要和关键操作岗位要制定重大事故应急和救援预案。预案内容应包括：组织机构及其职责。危害辨识与风险评价。通告程序和报警系统。应急设备与设施。应急能力与资源。保护措施程序。信息发布与公众教育。事故后的恢复程序。培训与演练。应急预案的维护。应急预案应种类包括以下几种：发生水灾时应急预案。发生泥石流时应急预案。发生滑坡时应急预案。发生沉陷应急预案发生火灾时的应急预案。发生爆炸时的应急预案。发生人员中毒、窒息、伤亡时的应急预案。停电时的应急预案。停水时的应急预案。生产操作控制出现异常情况的应急预案。特殊气象条件和自然灾害时的应急预案。为了使全体人员在紧急状态下急而不乱，各操作岗位都应编写事故应急操作规程或对策，并对全体人员定期进行预案演练。已采纳依据《金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范》（AQ2031-2011）4安全设施设计4.1矿产开采安全设施4.1.1安全出口矿山施工了一条竖井SJ1，其位于矿区西侧岩体移动界线20m以外，井口中心坐标：，井口标高+276m，井底标高+230m，井深46m，该竖井为圆形井，，本次设计作为主提升竖井加以利用，并作为第一安全出口。在二采区竖井SJ1东北侧岩体移动界线20m以外，矿山施工了一条竖井FJ1，井口中心坐标：，井口标高+272m，井底标高+236m，井深36m，该竖井为圆形井，，本次设计作为回风竖井加以利用，并作为第二安全出口。矿山设有2个安全出口，分别为主提升竖井SJ1、回风竖井FJ1,竖井内均设梯子间。安全出口均位于岩层移动界线20m以外，并且安全出口相互之间最近距离80m大于30m。且每个矿块都必须有两个出口，并连通上、下巷道，安全出口支护必须坚固，并设有梯子和照明。提升竖井SJ1、4.1.2硐室及其安全通道4.1.3井巷工程支护根据岩性、井下破碎发育情况，掘进前沿巷道走向的中心线打钻孔控制岩性、含水情况、加强对围岩监测，采取锚、喷、网等适合强度的支护方式，并保证支护效果。在不稳固的岩石中掘进井巷，必须进行支护，在破碎岩层中掘进永久性支护至掘进工作面之间，应该架设临时支护或特殊支护。顶板较完整采用单体锚杆，顶板较破碎采用锚杆+金属网支护，杆体直径：16～18mm，锚杆长度：1.6～2.0m排间距：0.8～1.0m设计锚固力：64～80kN考虑到井下平巷顶板局部地段较破碎，设计针对存在松软破碎的岩层巷道内井巷内，应采用喷锚与金属网联合支护方式，进行喷锚作业，应打超前锚杆，并进行预先护顶；在有淋水的井巷及错车道井巷中采用钢筋混凝土的支护方式，并应预先做好防水工作。4.1.4保护矿柱考虑到矿山开采期间地表不允许崩落，根据地形特点及矿体赋存特征，地下开采与采坑底部之间留设13m的保护顶柱，因本矿体为隐伏矿体，所留设的隔离层均为岩石。服务年限内，要对保护顶柱加强监测，保护顶柱不得破坏。4.1.5采矿方法和采场选用的采矿方法和开采顺序以及其合理性二采区T2矿体走向为46°，倾向南东，倾角为52°，矿体长为80m，平均厚度4.7m。矿体直接围岩主要为白云质灰岩，围岩与矿体界线清楚，矿体完整。根据矿体开采技术条件，根据矿体的赋存特征和类似矿山的实际经验，设计采用潜孔溜矿采矿法。该方法适用的条件为矿岩稳固、矿体倾角在35°～50°的缓倾斜矿体，矿体厚度不宜大于5～7m，矿体产状稳定的贫矿体。潜孔溜矿采矿法具有适应性强、灵活性大，采切工程量小、回采工艺简单，采场生产能力大、采矿工效高等优点。对照该矿矿体特征，采矿方法选择合理。采场主要参数如下：矿块布置方式：沿走向方向布置开采顺序合理性分析：根据矿床开拓方式和所采用的采矿方法，地下开采设计确定矿床开采顺序为：自上而下分中段开采的方法，在同一中段采用由矿体上盘到下盘回采后退式回采。采场两侧设计两个人行通风天井，连通上中段回风巷道，天井内设梯子间，作为采场内两个安全出口。采场支护采场顶板、侧帮、底部结构采矿工艺采准切割：。矿房回采：。安全技术措施设计开采矿体属于倾斜矿体，矿体厚度为薄矿体，矿体顶底板围岩属于稳固岩石，依据安全规程且类比相似采矿工艺，该采矿参数选择合理，采场整体稳定性较好，因此选用潜孔溜矿采矿法在安全上是可靠的。矿山已有溶洞处理措施及安全影响分析溶洞地面周围设置标桩等，明显的安全警告标志，防止井下作业人员误入。矿山新产生采空区处理措施及安全影响分析随着矿山的开采，矿山要对井下井巷和采场及采空区进行测量，并绘制实测图纸，一旦发生事故，可按图纸制定抢救措施。地表岩石移动界线要设置明显标志，并设围栏，防止人畜进入。根据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）第条～第条规定，该矿山岩体塌陷范围内及岩体塌陷范围外20m内均无任何建构筑设施，针对采空区并采取相应的安全措施。因此，采空区的处理方法对开采及地面设施在安全上是可靠的。人行天井安全设施设计4.1.6井下爆破器材库位置及爆破作业井下爆破器材库爆破相关参数（1）采场爆破1）凿岩设备。2）炮孔参数炮孔参数表4-1参数名称单位数值备注孔距am1.26排距bm1.02最小抵抗线Wm1.14炮孔深Lm2.0一般孔深为1.5～2.5炮孔直径dmm38炮孔参数的确定①最小抵抗线WW=（25～30）d=30d=30×38=1.14m式中：d—孔径，取38mm；k—清渣爆破系数，一般取（25～30），本项目取30。②炮孔间距aa=(1～1.5)W取a=1.11W=1.11×1.14=1.26m③排距bb=（0.8～1.0）W取b=0.89W=0.89×1.14=1.02m3）炸药类型、装药方式、起爆方式根据井下作业条件，选用2#硝铵炸药，采用反向不耦合装药方式，以非电导爆雷管微差起爆。（2）掘进爆破1）凿岩设备技术参数详见表4-2。天，技术参数详见表4-3。7655型气腿式凿岩机技术参数表表4-2名称参数名称参数机重24kg全长628mm使用气压0.63MPa气缸直径76mm活塞结构行程60mm凿岩冲击频率≥36Hz冲击能≥65J凿岩耗气量≤80L/s空转转速≥300r/mim噪声≤112dB(A)使用气压0.2-0.3MPa输气胶管内径25mm输水胶管内径13mm钻孔直径34～42mm最大钻孔深度5m钎尾规格B22×108mmYSP-45型凿岩机技术参数表表4-3项目参数项目参数机

重44kg活塞结构行程47mm缸

径95mm气腿推进行程750mm岩石硬度f=8～18气腿气缸内径74mm外形尺寸（长×宽×高）1420×390×160mm工作气压0.63MPa冲击能≥73.5J耗气量≤113.3L/s冲击频率≥46Hz使用水压0.3MPa扭

矩≥21N/m气管内径25mm水管内径13mm钎尾规格H22×108工作温度-30～50℃适宜最大凿孔深度6m适宜凿孔直径34～42mm转数350r/min最大长度2170mm注油器重量2.5kg注油器型号FY500A注油器容油量0.52L2）炸药类型、装药方式、起爆方式根据井下作业条件，选用2#硝铵炸药，采用反向不耦合装药方式，以非电导爆雷管微差起爆。爆破作业危害及防范措施（1）爆破作业危害分析爆破作业，目前仍然在矿井生产过程中占有重要地位，不仅回采生产不能完全脱离，而且开拓掘进更是少不了。爆破作业所用炸药、雷管等爆破材料属易爆的危险品，在运输、储存保管和使用过程中，稍有疏忽就有可能发生遗失、被盗和爆炸事故，给人民生命和国家财产造成重大损失。在爆破作业事故中，放炮崩人事故时有发生，造成的人员伤亡也很大，不可能忽视这类零打碎敲的事故。除此之外，还有放炮崩倒支架、崩冒顶、崩设备、崩透水、放炮着火等各种爆破作业发生的事故。炸药选择外购方式，矿山设有火药临时存放点。仅作为临时存放未使用完的少量炸药等物品的地点，由专人负责管理。存放点只准存放规定的爆破器材，不得存放其他材料、设备、和工具等。（2）预防井下爆破伤害预防措施使用符合国家标准或部颁标准的爆破器材。严格检查生产厂家、合格证及爆破器材是否受潮。爆破作业必须先有爆破设计，严格遵循《爆破安全规程》，按审批的爆破设计书或爆破说明进行，并应有防止危及人身安全和中毒窒息的安全预防措施。必须有专职的爆破员持证上岗爆破，要使用同厂、同批、未超贮存期的爆破器材。爆破前在有关的巷道上设置岗哨，先发出警示信号，待人员、设备撤离到安全地点后方可进行爆破作业。最后一响，通风15min后爆破人员方可进入现场检查、排险，确认爆破点安全后方准人员进入，决不允许过早进入工作面。每次爆破后，爆破员应认真填写爆破纪录。携带爆破材料上下井时，携带炸药材料的人员不得与他人同上下。炸药和雷管由爆破员分装背包（木箱）内独立运到爆破地点，应有专人看管和监用，中间不得在井口或井底车场停留。不得在上下班或人员集中时间搬运。用木制炮棍装药，用炮泥封孔，炮泥占炮孔的2/5。遇到盲炮时，经检查确认炮孔的起爆线路完好时，可重新起爆。严禁打残眼。距盲炮孔0.3m处打平孔装药爆破。盲炮必须当班处理。未处理前不许进行作业，严禁拉出或掏出起爆药包。独头巷道掘进工作面爆破时，应进行充分的通风，并用水清洒爆堆。井筒掘进使用电力起爆时，应使用绝缘的柔性电线作爆破导线；电爆网路的所有接头都应用绝缘胶布严密包裹并高出水面。井筒掘进起爆时，应打开有的井盖门；与爆破作业无关的人员应撤离进口。本节专用安全设施总结本节专用安全设施主要包括爆破安全设施（警示旗、报警器）。4.2提升运输系统安全设施4.2.1竖井提升系统（罐笼提升）罐笼提升计算过程年提升量：1.31万t竖井井口标高：+276m最低生产中段标高：+236m提升高度：40m年工作制度：300d/a，1班/d，8h/班矿石松散系数：1.5矿石比重：3.1t/m³松散矿石比重：2.07t/m³（1）小时提升量As==8.06t/h式中：As--小时提升量，t/h；C--产量不均衡系数，罐笼取1.2；A--年提升量，t/a，1.31万t；tr--年工作日数，d/a，取300d；ts--日工作小时数，h/a，取6.5h。（2）提升速度根据冶金矿山安全规程规定：竖井升降物料时，提升容器的最大速度不超过以下公式计算的数值。==3.79式中：V－提升速度，m/sH－提升高度，40m。经计算，取提升速度V≤3.79m/s。（3）提升容器容积计算式中：V′－容器的容积，m³；Cm－装满系数，取0.65；As－小时提升量，t/h；γ－松散矿石密度，取2.07t/m3；θ－休止时间，取18s；K1－系数，取3.03；＝0.16m3因此，选用YFC0.5-6型矿车可以满足运输要求。根据矿车尺寸选择2#轻型铝合金罐笼，底盘尺寸(长×宽)1800mm×1080mm，罐体高度2700mm，自重0.7t，最大载重量2.2t，乘载人数10人。采用木罐道（长×宽：180mm×150mm），罐道间距1120mm。（4）一次提升量计算Q=Cm×γ×V=0.6×2.07×0.5=0.62t式中：Cm—装满系数，取0.6；γ—松散矿石密度，取2.07t/m³；V—提升容器的容积，取容积0.5m³。（5）一次提升循环时间式中：T'—一次循环提升时间，s；Q—一次提升有效载荷。（6）每小时提升次数（7）井架高度Hj=Hg+Hgj+0.25Dt=2.7+5.0+0.25×1.2=8.0m，取10.0m式中：Hj—井架高度，m；Hg—罐笼全高，取2.7m；Hgj—过卷距离，取5.0m；Dt—天轮直径，取1.2m。（8）钢丝绳悬垂高度H0＝Hj＋H＝10＋40m＝50m（9）每米钢丝绳重量每米钢丝绳重量Ps：式中：Ps—每米钢丝绳重量，kg/m；d—一次提升总载荷，（提升物料重量＞提升人员重量）故取最大值700+590+620=1910kg；—钢丝绳的极限抗拉强度，1870MPa；m—钢丝绳安全系数，7.5；—钢丝绳最大悬垂长度，取50m。根据计算及相关参数，依据《重要用途钢丝绳》（GB8918-2006），选用6×29Fi+FC型钢丝绳。钢丝绳直径14mm，钢丝直径0.44mm，每米质量P＝0.745kg/m，钢丝破断拉力QP＝121×1.214=146.894kN。=0.45mm式中，—钢丝绳破断拉力总和；—钢丝绳中钢丝的直径；—钢丝绳公称抗拉强度，取1870MPa（10）验算钢丝绳安全系数提升物料时钢丝绳的安全系数：提升人员（按9人计算，每人按75kg计算）时钢丝绳的安全系数：所选用的钢丝绳，符合安全规程要求。（11）选择提升绞车计算提升绞车滚筒直径，天轮直径：根据《金属非金属矿山安全规程》规定：按钢丝绳直径选卷筒、天轮直径：dj=80×14=1120mm＜1200mm按钢丝直径选卷筒、天轮直径：dj=1200×0.45＝540mm＜1200mm最大静张力：Fc＝Qd+PsH0=1910+0.745×50=1947.3kgf=19.1kN根据计算，确定选择JTP-1.2×1P型单卷筒提升绞车，主要技术参数如下：卷筒直径：Dj＝1200mm卷筒宽度：B＝1000mm卷筒个数：1个天轮直径：Dt＝1200mm天轮个数：1个载人最大静张力：Fc＝15kN载物最大静张力：Fc＝20kN式中：Ls—试验长度，取30m；nm—留在卷筒上的钢绳摩擦圈数，取nm＝3；ds—钢丝绳直径，14mm；ε—钢绳两圈间的间隙，取3mm。经计算，卷筒缠绳宽度满足要求。（12）选择电动机最大提升速度：Vmax=式中：n—电机转速，取970r/min；i—减速比，取24。故提升速度取2.5m/s（小于安全验算值3.79m/s，满足安全生产要求）。选择电动机功率：式中：N—预选电动机功率，kW；Fj—最大静张力差，取21kN；K—井筒阻力系数，取1.2；η—减速器传动效率，取0.8；α—速度乘数，罐笼提升，取1.1；ρ—动力系数，罐笼提升，取1.3。根据提升绞车型号，选择JR116-6型异步交流电动机1台，功率95kW，电压380V，转速975r/min。（13）井架及提升绞车房配置①井架高度，取10m；②卷筒中心至提升容器中心距离，取20m；③钢丝绳弦长；式中：Lxi—钢丝绳弦长，m；C—滚筒中心线与井口水平的高差，取0.5m；Hi—井架高度，取10m；Dt—天轮直径，取1.2m；b—卷筒中心至提升容器中心距离，取20m。==21.6m④钢丝绳偏角外偏角： =0.0186α1=1°3′56″＜1°30′，满足要求。内偏角：=0.0245α2=1°24′12″＜1°30′，满足要求。式中：Lxi—钢丝绳弦长，取21.6m；H-提升高度，取40m；B—卷筒宽度，取1.0m；ds—钢丝绳直径，取0.014m；nm—留在卷筒上的钢丝绳摩擦圈数，取3；nj—两提升绳之间的间隔圈数，取2；ε—钢丝绳两圈间的间隙，取0.002m；⑤钢丝绳仰角，当Dt＝Di时计算式中：Lxi—钢丝绳弦长，取21.6m；Hi—井架高度，取10m；Dt—天轮直径，取1.2m；C—滚筒中心线与井口水平的高差，取0.5m；b—卷筒中心至提升容器中心距离，取20m；R—天轮半径，取0.6m；=29°16′31″=26°5′26″（15）提升运动学和动力学计算①运动学计算（罐笼提升按三阶段提升计算，参见图6-1）1)加速度与减速度（m/s2）2)加速或减速运行时间（s）3)加速或减速运行距离（m）4)等速运行距离（m）5)等速运行时间（s）6)一次提升运行时间（s）7)停歇时间（s）8)一次提升全时间（s）9)每小时提升次数图6-1罐笼三阶段提升速度图②变位质量计算变位质量总和（kg）式中：—变位质量总和，kg；Q—一次最大载重量，取620kg；Qg—罐笼质量，取700kg；Ps—钢丝绳单位质量，0.745kg/m；L—钢丝绳长度，m；=50+21.6+20+3×3.14×1.2+0.5×3.14×1.2=104.8mmt—天轮变位质量，90Dt2，取129.6kg；mj—提升绞车转动部分变位质量，取3688.0kg；md—电动机转子的变位质量，kg。式中：（GD2）—电动机转子飞轮力矩，58.8N·m2i—减速比，取24。=7615.7③提升动力学计算（单罐笼提升，见图6-2）1)t1阶段开始（N）2)t1阶段终了（N）3)t2阶段开始（N）4)t2阶段终了（N）5)t3阶段开始（N）6)t3阶段终了（N）图6-2提升动力学计算示意图④等效力计算式中：FX－等效力（N）TX－等效时间（s）=36.7（s）⑤电动机等效功率计算综上计算，根据提升绞车型号，选择JR116-6型异步交流电动机1台，功率95kW，电压380V，转速975r/min。1)按力图过负荷验算≤0.85式中：Fe－电动机额定拖动力（N）式中：－电动机过载系数，2.06；Ne－电动机额定功率，95kW。2)按特殊力验算≤0.9在更换水平或调节绳长时单钩提升空罐：经过验算可知，提升系统满足安全规程要求，设备选型合理。罐笼提升相关间隙要求根据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）第条规定：根据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）第条规定：根据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）第0条规定：提升绞车控制系统及视频监控设计根据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）第5条规定：地面及各井口采光环境较好，有利于摄像机工作，故井上选用TC-6700系列红外半球摄像机。在主竖井井口及回风井FJ1井口、工业场地建筑物、通风机房内分别设置TC-6700系列红外半球摄像机1台，共需5台。提升系统安全设施设计4.2.2有轨运输系统平巷有轨运输本项目有轨运输中段标高为+236m，平巷运输采用人力推车有轨运输，运输设备选用YFC0.5-6型矿车，最大装载量1250kg，外型尺寸1500×850×1050，矿车质量590kg。运输路线：装载点→穿脉巷道→脉外运输巷道→运输石门→主竖井SJ1→地表。平巷有轨运输计算运输平巷与运输石门断面尺寸为2.4m×2.6m（断面跨度2.4m，墙高1.8m，拱高0.8m），运输基础参数如下：矿石年运输量：1.31万t/a工作制度：300d每日1班每班8h矿石松散系数：1.5矿石比重：3.1t/m³松散矿石比重：2.07t/m³（1）每班运输量A=K×B/3T1=52.4t/d式中：A—每班运输量，t/d；K—产量不均衡系数，取1.2；B—年运输量，t/a，取13100；T1—年工作日数，d/a，取300。（2）矿车台数n=A×t1/（G×t2）=52.4×0.35/（0.94×5）=3.9台式中：n—需要矿车台数，台；A—每班运输量，52.4t/d；t1—人推车运行循环时间，0.35h；G—矿车有效装载量，取0.94t；t2—班有效工作小时数，取5h。依据以上计算结果，选用YFC0.5-6型矿车6台，其中4台工作，2台备用。轨距选择600mm标准轨距，钢轨采用12kg/m，木质轨枕。平巷内运输相关设计运输平巷内应留有宽度不小于0.7m的人行道。进入平巷的人员，应在人行道上行走。其有效净高应不小于1.9m。平巷内设置水沟加强积水的自流，水沟坡度为3‰～5‰，人行巷道的水沟加设盖板。装载站和卸载站设置明显标志、并设置良好照明和安全护栏。本节专用安全设施主要包括人行巷道的水沟、盖板等。4.3井下防治水与排水系统安全设施4.3.1井下防治水方案井下防治水的主要措施包括探放水、疏放降压开采、注浆堵水和矿井防排水系统等。井下探放水是指当采掘工作面接近老窑、含水层、断层、陷落柱等有水害隐患的地点，要先探明水情，然后有计划地将水放出来。因此，应当坚持“有疑必探、先探后掘”的探放水原则，决不可疏忽大意，更不能存在侥幸心理，执意蛮干。探水与掘进应交叉进行，探水钻孔终孔位置应当始终超前掘进工作面一定距离，即超前距。每次掘进长度不得超过允许的掘进距离。钻场应加强支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和挡板；保持水沟畅通，在打钻地点或附近安设专用电话，并设有与受水患威胁地点相通的防水信号；打钻中如发现有透水可能时，应停止钻进，但不得拔出钻头，并立即报告调度室，情况危急时，必须立即撤出所有受水患威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。本项目矿井建立完善的防排水系统，水泵的防排水能力应在20小时内排出矿井24小时矿井的最大涌水量，排水管应与之相适应，水仓、沉淀池和水沟中的淤泥应及时清理，每15天清理一次。在矿井发生水灾时，矿井主排水泵不能停，水泵司机必须坚守岗位。4.3.2井下涌水量估算4.3.3井下排水井下采用机械集中排水方式。在+236m运输石门附近设置水仓和泵房，各平巷井下涌水由泄水孔流至井底水仓内。水泵参数计算（1）水泵所需流量计算————（2）水泵所需扬程计算———排水管选择——————水泵电机功率核算N=式中：ρ—泵输送介质的密度，kg/m3，取水的密度为1000kg/m3；Q—泵的流量，m3/s，取12.5m³/h；H—泵的扬程，m，取75m；g—重力加速度，m/s2,取9.8m/s2；K—电动机的安全系数，一般取1.1～1.3，取1.1；η—泵的效率，取45%N==水仓及泵房水仓布置型式采用单侧布置，即水仓布置在泵房的一侧。水仓由两个独立的巷道系统组成，水仓巷道之间间距不小于8m。水仓顶板标高应低于水泵硐室地面标高1m以上，且不高于水仓入口处水沟底板标高。水仓与车场巷道采取平通道连接，在入口处车场巷道的对面设在有小绞车硐室。水仓巷内设有与水流方向反向坡、水阀闸门、沉淀池等措施，入水巷、水仓内铺窄轨，便于清淤。。井底水窝排水竖井井底水窝设3台潜水泵（1工1检1备），将井底水窝中的水排至+236m运输平巷水仓内，水泵型号为150QJ10-50/7型，流量10m3/h，扬程50m，配套电机功率3kW。转速2820r/min。4.3.4井下排泥系统本矿井涌水较小，水仓容积较小，且有两个单独巷道组成，为简化井下工作工序，设计排泥系统为人力清掏，每15天清掏一次，清掏后的淤泥通过矿车提升至地表，确保水仓有效容积。4.3.5本节专用安全设施总结本节专用安全设施主要包括：探水孔、放水孔、探放水设备、水泵房盖板、安全门等。4.4通风系统安全设施4.4.1矿井通风设计矿井风量及风压计算1.矿井需风量计算的矿井需风量如下：=1\*GB3①掘进作业面风量计算∑Q掘=N掘×S掘×V掘式中：S掘—掘进巷道断面积，取5.3m2V掘—掘进面排尘风速，取0.4m/sN掘—掘进面个数，取2个。∑Q掘=2×5.3×0.4=4.24m3/s=2\*GB3②回采作业面风量计算∑Q采=N采Q采S+N备Q备S式中：V采—采矿排尘风速，取0.5m/sV备—备用采场风速，取0.3m/sN采—回采工作面个数，取1个N备—备用采场工作面个数，取1个S—掘进巷道断面积，取5.3m2∑Q采=1×0.5×5.3+1×0.3×5.3=4.24m3/s=3\*GB3③需独立通风的硐室及其它所需风量计算井下其它硐室风量共需1.5m3/s。④总需风量Q=K(∑Q掘+∑Q采+∑Q其它)=1.18×(4.24+4.24+1.5)=11.76m3/s式中：K—漏风系数：1.18；根据计算，总需风量为11.76m3/s。按井下同时工作的最多人数计算矿井需风量，矿井按17人计算，供风量不少于4m3/(min·人)，计算风量为1.13m3/s。按排尘风速计算，矿井需风量为11.76m3/s。因此矿井风量计算按11.76m3/s作为矿井总需风量。2.矿井风压计算矿井通风总阻力计算是按通风最困难时期及最容易时期为准，困难通风风路选择后期开采，通风线路最长，夏季矿井通风的自然负压阻碍矿井通风，故以夏季风路为依据，进行矿井最困难时期通风的总阻力计算；容易通风风路选择前期开采，通风线路短，冬季矿井通风的自然负压有利矿井通风，故以冬季风路为依据，进行矿井容易时期通风的总阻力计算。矿井最容易时期通风阻力为42.03Pa，最困难时期通风阻力为54.74Pa，详细计算参见表4-4、表4-5。风机选型参数计算（1）风机的计算风量：Qj=K×Q=1.15×11.76=13.52m3/s式中：Qj—风机计算风量；K—通风机漏风系数，取1.15；Q—矿井所需风量，取11.76m3/s。（2）风机负压计算通风容易时期=42.03+100+50=192.03Pa通风困难时期=54.74+100+50=204.74Pa 式中：hk—全矿总阻力，即矿井所需负压，Pa；h△—附加阻力损失，取100Pa；ha—风机出口动压损失，取50Pa；根据矿井的通风状况以及矿井通风和反风等综合因素考虑，选用K型矿用节能风机比较合理，因此，此次通风设备选型按K型矿用节能风机个体曲线进行选择。预选风机根据通风机必需产生的风量及通风困难时期的风压，结合设计规范要求，从K型的个体特性曲线上进行选择，回风竖井均选择型通风机主要技术参数如下：电机型号Y160L-8电机功率7.5Kw额定电压380V风量范围9.4～20.5风压范围72～332Pa参考重量1510kg确定主通风机及反风（1）主扇选择通过对预选风机的校核可知，选择（2）主扇运转和效率分析正常生产情况下，主扇应连续运转。当井下无污染作业时，主扇可适当减少风量运转；当井下完全无人作业时，允许暂时停止机械通风。当主扇发生故障或需要停机检查时，应立即向调度室和主管矿长报告，并通知所有井下作业人员。主扇或通风系统反风，应按照事故应急预案执行。主扇风机房，应设有测量风压、风量、电流、电压和轴承温度等的仪表。每班都应对扇风机运转情况进行检查，并填写运转记录。有自动监控及测试的主扇，每两周应进行一次自控系统的检查。矿井等积孔矿井风速核定矿井通风最容易时期负压计算表表4-4序号井巷名称支护类型摩擦阻力系数α井巷长L（m）井巷周长P（m）通风断面S（m2）S3风阻风量Q（m³/s）Q2井巷负压Pa风速（m/s）1入风竖井SJ1砼支护0.02469.427.07353.390.02513.52182.794.481.912+236m运输石门不支护0.014508.515.30148.880.04013.5182.256.292.553+236m运输巷道不支护0.014508.515.30148.880.04013169.006.762.454端部人行通风天井不支护0.016108.004.0064.000.02012.5156.253.133.135掘进工作面不支护0.019509.305.3148.880.06004.520.251.991.46回采工作面不支护0.019509.305.3148.880.06005.530.252.361.57井下硐室及其他不支护0.0194168.0512.000.0030.48端部人行通风天井不支护0.01458.004.0064.000.00913169.001.483.259+251m回风平巷不支护0.014107.143.7552.730.01913.2174.243.303.5210+251m回风石门不支护0.014267.143.7552.730.04913.2174.247.593.5211回风竖井FJ1不支护0.016179.427.07353.390.00713.52182.791.331.9112小计36.5513局部阻力系数0.155.4814合计42.03矿井通风最困难时期负压计算表表4-5序号井巷名称