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有色金属采矿设计规范宣讲 (地下开采部份)
2016-05-27
现在矿山项目除了做常规的可行性研究、初步设计、施工图设计外,还需编制项目申请报告、各类安全评 价和专篇、节能专篇、环境评价、地质灾害评估、水土 保持、开发利用方案等。设计主要遵循的法律法规:中华人民共和国矿产资 源法、安全生产法、矿山安全法、环境保护法、清洁生 产促进法、节约能源法、循环经济促进法等。设计需遵循的规程规范:行业准入条件、金属非金 属安全规程、爆破安全规程、有色金属采矿设计规范、 有色金属井巷设计规范等。本次讲述和与大家共同学习的内容为有色金属采矿设计规范。
有色金属采矿设计规范宣 讲 (地下开采部份) 长沙有色冶金设计研究院有限公 司 刘福春 2 012.8 一、规范编制背景  1、适应贸易技术壁垒,走出国门的需要  国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)、 国际电信联盟(ITU),关贸总协定:贸易技术壁垒。 要适应我国加入WTO后经济全球化、全面市场化的需要 ,密切跟踪本行业国际上先进技术的发展动态,不但要 考虑引进先进技术和先进标准,也要为我国企业走出去 做好必要的准备。(参与国外设计采用标准)   2、节约资源、保护环境、确保工程质量安全的需要 由于机构的调整和经费的严重不足,一些行业的标准 化工作已经严重滞后,使得这些行业(尤其是煤炭、有 色、冶金、机械、建材、纺织、化工)的新技术、新工 艺、新材料难于广泛推广和应用,影响了行业的技术进 步,影响了产业技术升级,使得我们的一些企业仍然使 用落后的技术,并以沉重的资源和环境代价为社会提供 产品。(举例:设备进步采矿回采率、北京水灾) 规范编制背景 3 、国家对标准编制的重视 长期以来,我国的工业增长主要是靠资源、资 金和廉价劳动力推动的外延式、粗放式的增长。 传统工业基础薄弱,产业结构、产品结构不合理 , 技术水平低、产品质量差,多数产品的国际竞 争力还不是很强;产品档次低、能耗高、污染重 等问题仍然普遍存在。因此,国家对标准建设非 常重视,对矿山设计和建设的要求越来越高,责 任越来越明确,设计承担的责任越来越大,设计 需遵循的法律法规规程规范越来越多,矿山设 计 越来越规范。 二、矿山设计的内容 现在矿山项目除了做常规的可行性研究、初步设计 、施工图设计外,还需编制项目申请报告、各类安全评 价和专篇、节能专篇、环境评价、地质灾害评估、水土 保持、开发利用方案等。 设计主要遵循的法律法规:中华人民共和国矿产资 源法、安全生产法、矿山安全法、环境保护法、清洁生 产促进法、节约能源法、循环经济促进法等。   设计需遵循的规程规范:行业准入条件、金属非金 属安全规程、爆破安全规程、有色金属采矿设计规范、 有色金属井巷设计规范等。 本次讲述和与大家共同学习的内容为有色金属采矿 设计规范。 三、有色金属采矿设计规范(地下开采部份)     (一)矿床地质 1、地质资料 设计规范对地质基础资料要求: 3.0.1 可行性研究报告应依据经评审、备案的详查 或勘探地质报告编制。初步设计应依据经评审、备案的 勘探地质报告编制;水文地质条件简单的小型矿山和改 、扩建矿山,初步设计可依据经评审、备案的详查地质 报告编制。可行性研究和初步设计应对勘查方法、勘查 工作质量、勘查程度、资源可靠程度、开采和加工技术 条件等进行评价。   讲述地质报告的重要性 地质报告分普查、详查、勘探,勘查程度不同,资 源可靠程度差异大,对矿山设计规模、方案、投资、经 济效益影响大。 ( 一)矿床地质——工业指标制定  矿床工业指标制定是最容易忽失的问题,在设计过程中 往往均采用地质报告中数据。一般工业指标   国土资源部开发利用方案要求: 采矿权人在登记管理机关划定的矿区范围内,根据 矿床赋存条件、勘探程度,并考虑产品方案及建设规模 的要求,结合矿石品位变化,对开采品位进行技术、经 济论证,确定开采矿体的最低品位,在此基础上,圈定 矿体,并确定开采对象。有共、伴生矿产的,必须体现 综合开采、综合利用的原则。适用矿床开采工业指标   规范规定: 4.1.1 矿床工业指标的制定,应有顾客的委托书和地质 勘查单位提供的工业指标建议书及相关资料。 工业指标制定  4.1.2 静态工业指标应按边界品位、最低工业品位、矿 床平均品位、最小可采厚度、夹石剔除厚度的指标体系 制定。必要时,可增加剥采比、米百分值、含矿率、伴 生有用组分含量、有害组分允许含量、品级划分标准、 氧化率、铝硅比等针对性指标项;对有多种有用组分共 生的矿床,可制定综合工业指标。   4.1.3 圈定矿体时,边界品位应用于单个样品;最低工 业品位宜用于单工程或样品段,也可用于小块段;最小 可采厚度和夹石剔除厚度应为工程中矿体的真厚度。 4.1.4 矿床工业指标的制定,应以整个矿床的资源储量 进行试算。条件不具备时,应选择具有代表性的、勘探 程度较高的主矿体和资源储量集中地段试算,试算范围 的储量占矿床总储量的比例不宜低于60%。 ( 一)矿床地质——选矿试样采取设计   选矿试样采取:采取设计、试样代表性、采样内容规范 均作了明确要求。 选矿试验样品的采取,直接影响选矿工艺流程及相 关技术经济指标的确定,所采取的矿样,应能基本反映 未来矿山生产实际,试样采取应综合考虑矿石特征、矿 山建设方案等因素,因此,选矿试样的采取应进行专项 设计。  试样的代表性是选矿试验矿样采取的核心问题,此 三条中规定了试样采取的基本原则和采取方式,从采样 点的空间分布(范围和数量)、试样的矿石化学性质、 矿物成份、结构构造、矿石类型和品级等方面保证了试 样的代表性。 选矿试样采取设计  4.2.1 实验室扩大连续试验、半工业试验和工业试验的选矿试样 采取应进行专项设计。采样设计应根据详查或勘探地质报告、初 步确定的矿山建设方案及选矿试样要求进行编制。   4.2.2 选矿试验应采取整个矿床的代表性试样。条件不具备时, 应采取前期生产不少于5年的代表性试样。 4.2.3 试样的主要和伴生有用组分含量、矿物组成、矿石结构构 造、矿物嵌布粒度特征、氧化程度、细泥含量等,应与生产入选 矿石基本一致。   4.2.4 当矿床中有两种或两种以上类型、品级的矿石,且可能分 采时,应分别采样进行试验。 4.2.5 采样设计内容应包括矿样的种类、数量,采样点布置,采 样方法,采样施工,样品制备,配样和矿样包装等。 ( 一)矿床地质——资源储量估算   资源储量直接影响矿山采、选(冶)方案和生产规模以 及有关技术经济指标等相关内容的确定,因此设计应对 估算方法及其结果的正确性进行检验。 应用地质统计学方法估算资源储量时,所用的软件必须 经国务院地质矿产主管部门组织专家鉴定、验收并认可 后,方可使用。   当资源储量估算结果的误差超出允许范围时,应找出产 生误差的原因,并进行处理。 注意:资源储量估算中,首先以地质详查或勘探报告钻 孔资料建立资源储量模型,核实地质报告资源储量结果 ,按采矿阶段或台阶分割储量,当以地质提交的一般工 业指标圈定矿体无法产生经济效益时,应重新确定工业 指标、计算储量。 资源储量估算   规范主要规定: 4.3.1 设计应对地质资源储量进行检验估算,估算方法 宜采用地质统计学法。资源储量估算结果应与评审、备 案的资源储量进行对比,其允许相对误差应符合下列规 定:    1 矿石量允许相对误差3%~5%,铝土矿矿石量允 许相对误差不大于7%; 2 主要有用组分的品位允许相对误差3%~5%,金 属量允许相对误差不大于5%; 3 估算方法相同时,应取下限;估算方法不同时, 应取上限;超过此条1款、2款误差规定时,应分析说明 理由。 资源储量估算   3.0.3 设计利用资源储量和设计可采储量,应按下列规定估算: 1 依据的资源储量主要类型为探明的、控制的经济基础储 量 和内蕴经济资源量,推断的内蕴经济资源量可部分使用;   2 推断的内蕴经济资源量可信度系数应根据矿床赋存特征和 勘探工程控制程度选取,可取0.5~0.8; 3 设计损失量应包括露天开采设计不能回收的挂帮矿量,地 下开采设计的工业场地、井筒及永久建构筑物等需留设的永久性 保护矿柱的矿量,及因法律、社会、环境保护等因素影响不得开 采的矿量;   4 设计利用资源储量可按下式估算: 设计利用资源储量=∑(经济基础储量+探明、控制的内蕴经济资 源量+推断的内蕴经济资源量×可信度系数)-设计损失量   5 设计可采储量可按下式估算: 设计可采储量=设计利用资源储量-采矿损失量 ( 一)矿床地质——基建(生产)勘探  为什么要进行基建(生产)探矿、探矿的条 件、主要任务?  基建勘探是对先期开采地段勘探程度不足的 矿床,在基建过程中对基建开拓范围内矿体进 行 的探矿工作。其目的是提高基建开拓范围内 矿床 的地质研究程度和勘查控制程度,满足矿 山建成 投产所需的基础储量,为实施基建采掘 进度计划 、 保证矿山投产后生产即能正常持续地进行,为 采准矿块布置提供准确的地质资料。由于矿床 勘 探程度和开采设计的具体特点,并非所有的 矿山 都要进行基建探矿,基建探矿的条件是什 么。 基建(生产)勘探     基建探矿条件,规范中作了如下规定: 4.4.1 符合下列情况之一时,应进行基建勘探: 1 探明的基础储量保有量不能满足先期开采要求; 2 矿床地质条件复杂,采用较密的工程间距,仍未获得 探明的基础储量;    3 位于主矿体上下盘、对先期开采有重要影响的小矿体 ,工程控制和研究程度不足; 4 先期开采地段不同类型、不同品级矿石的空间分布和 数量,未能详细查明; 5 采空区或断层规模较大,其分布范围及特征,尚未详 细圈定和评价。 基建(生产)勘探   基建勘探的主要任务,是在基建范围内解决以下问题: 1 地质勘查阶段虽已探获探明的基础储量,但数量不足或未分布在先期开采地 段,而应补充探获需要的探明的基础储量;  2 地质勘查阶段虽然探获了符合要求的探明的基础储量,但因矿山设计方案改 变、致使其不能为基建采准所利用,应在重新确定的先期开采地段内探获探 明的基础储量;    3 由于地质条件复杂,地质勘查阶段采用较密的勘查工程间距,仍未探获探明 的基础储量,而应探获一定数量的探明的基础储量; 4 位于基建开拓范围内主矿体上、下盘的小矿体,地质勘查阶段一般只探求控 制的与推断的资源储量,须进行基建勘探使其升至探明的基础储量; 5 存在不同矿石类型或矿石品级的矿床,需要进行分采、分选或分级利用时, 地质勘查阶段未查明其空间分布,为满足投产需要,基建期间需在基建开拓 范围内进一步研究和探明矿石类型和品级;   6 在地质勘查阶段,对先期开采地段的控制程度遗留某些局部问题的矿床,如 采空区、断层破碎带分布不明等,须进行基建勘探予以查明。 由于矿床地质勘查程度达不到地质勘查规范要求,或经基建工程揭露后, 矿 体规模、形态、产状、资源储量发生重大变化,致使基建开拓、采准工 程无 法施工,而必须补做的地质勘查工作,都属于补充地质勘探范畴,不 是基建 勘探的任务。 ( 二)水文地质——涌水量计算   (二)水文地质设计工作 水文地质设计工作主要进行涌水量计算、地面和井下防水、矿床 疏干、防渗帷幕。   1、涌水量计算 5.1.1 地下开采矿山应计算最低开拓阶段及以上排水阶段的涌水 量。涌水量计算应包括正常涌水量和最大涌水量。矿体采动后导 水裂隙带波及地面时,还应计算错动区降雨径流渗入量。   注意:(1)地下开采的矿山,阶段正常涌水量一般指非降雨 集 中季节涌向阶段的经常性涌水量;最大涌水量则为降雨集中 时, 涌向阶段的设计降雨频率的最大涌水量。当矿体采动后导 水裂隙 带不波及地面时,各阶段的涌水量可不计算崩落区降雨 渗入量, 否则必须计算该渗入量。当计算降雨渗入量时,正常 涌水量为地 下水正常涌水量与正常降雨径流渗入量之和,最大 涌水量为地下 水最大涌水量与设计频率暴雨径流渗入量之和。 (2)排水能力计算应包括井下采矿废水。 ( 二)水文地质——地面和井下防水   地面和井下防水设计规范规定: 5.2.1 存在地表径流危害的矿山,应在露天境界、采矿错动区、岩 溶集中塌陷区之外设置截水沟或修筑防洪堤。   5.2.2 存在下列情况之一时,应进行河流改道: 1 河流流经矿体上方的地下开采矿山,采用保护顶板的采矿方 法或留设矿柱仍不能保证安全或经济上不合理;   2 河流穿越设计的露天境界; 3 河床地处岩溶塌陷区,对河床作渗漏处理仍不能保证矿山开 采安全。  5.2.3 水文地质条件复杂矿山,当采用矿床疏干、排水、防渗帷幕 等措施技术经济不合理时,应留设防水矿柱。留设的防水矿柱应 具有隔水性,其规格应经计算确定。 地面和井下防水  5.2.4 存在突水危害的地下矿山,必须采用超前探水或 其他防水措施。  “存在突水危害”主要有:  1 巷道接近或穿越导水的或充水状况不明的构造带,如断裂 带、接触带、破碎带;    2 巷道接近或穿越具突水危险的强含水层; 3 巷道或其它采掘工作面接近预测积水的老窿和老采空区; 4 巷道或其它采掘工作面接近已知的流砂层、地下暗河、规 模较大的岩溶、裂隙;  5 地表水(如湖、河、海、水库……)与地下水具密切联系 当巷道或其它采掘工作面接近地表水体分布范围。 , 地面和井下防水  5.2.5水文地质条件复杂的矿山,应在关键巷道内设置防 水门。同一矿区的水文条件复杂程度明显不同时,在通 往强含水带、积水区和有大量突然涌水可能区域的巷道 , 以及专用的截水、放水巷道内也应设置防水门。防水 门应设置在岩石稳固的地点。   5.2.6 防水门水压计算,应符合下列规定: 1 地下开采矿山设计水压应大于所防含水层的静止 水位至防水门设置阶段标高差的水柱压力;  2 使用井巷排水方式的露天开采矿山,设计水压应 大于防水门设置标高至设计频率暴雨时露天坑最高允许 淹没标高的水柱压力值。 ( 二)水文地质——矿床疏干   矿床疏干一般采用地面深井疏干、地下疏干,疏干的目的是有效 地降低地下水位,形成稳定的疏干降落漏斗。 规范对矿床疏干条件、疏干孔和观测孔布置、疏干泵选择作为具 体规定。   5.3.4 符合下列条件之一时,宜采用地面深井疏干: 1 含水性较强、岩溶裂隙发育的岩溶含水层,裂隙特别发育的裂 隙含水层及第四系砂砾含水层,渗透性好,有良好的补给条件; 2 无有效隔水层或弱含水层可供地下疏干开拓利用的地下矿山;     3 开采深度不大的露天矿山; 4 矿层及其顶底板均为含水丰富、渗透性强的含水层。 应注意:地面深井疏干系统的位置宜布置在地下开采错动范围或 露天开采最终境界以外20m~50m。 矿床疏干    5.3.8 下列情况宜采用地下疏干: 1 可用平窿自流排水疏干的矿山; 2 需疏干的含水层渗透性较差、含水性很不均一或疏干 深度较大;   3 露天开采矿山,上部存在渗透性良好的砂砾含水层, 且有地表水强烈补给 。 5.3.10 专用的疏干巷道应布置在岩石比较稳固的隔水或 弱含水层中。下列情况可布置在强含水层中:     1 矿体及其顶底板无隔水或弱含水层; 2 矿体及其顶底板隔水或弱含水层工程地质条件差; 3 需加强疏干强度; 4 可用平窿自流疏干。 ( 二)水文地质——防渗帷幕   规范重点规定了防渗帷幕实施条件、帷幕轴线确定、帷 幕效果观测。 5.4.1 矿区水文地质条件复杂,符合下列条件之一时, 宜采用防渗帷幕:   1 采用疏干措施难以保证有效降低地下水位; 2 矿区附近存在重要的建、构筑物和城镇等大型居民集 中点,采用疏干措施不能保证安全;(举例)   3 覆盖型岩溶塌陷矿区,含水层厚度大、分布广,渗透 性、含水性强,采用疏干措施形成的降落漏斗半径大, 塌陷范围广; 4大量排水影响附近城镇供水和地下水资源保护要求。 防渗帷幕    5.4.2 采用防渗帷幕,宜具备下列水文地质基础条件: 1 地下水进入矿坑的通道比较狭窄; 2 进水通道两端和底部均有可靠和连续分布的隔水层或 相对隔水层;  3 含水层必须具备良好的灌注条件,受灌注的含水层全 段埋深较浅。   5.4.3 帷幕轴线位置确定,应符合下列规定: 1 应布置在地下开采错动界线或露天开采最终境界外不 小于20m的地段;   2 应垂直地下水进水方向; 3 宜布置在受灌层底板埋藏浅、过水断面窄、边界条件 可靠的部位。 防渗帷幕  5.3.11 存在突水危害的矿山,应设计地下水位观测孔,观测孔开 孔直径应大于91mm,终孔直径不得小于75mm。水文地质条件 复杂,采用预先疏干或防渗帷幕的矿山,应设计系统的地下水观 测网,观测网布置应符合下列规定:      1 观测网应由2条以上剖面组成,每条剖面上的观测孔不应少于3 个; 2 重点观测区应为采掘范围,最远的观测孔不宜超过预计的疏干 漏斗边缘; 3 应能控制对矿坑充水有影响的含水层和地表水体附近地下水的 动态变化; 4 岩溶塌陷矿区,应兼顾重要工业及民用建、构筑物地下水动态 变化的观测; 5 采用防渗帷幕的矿山,应在帷幕内、外布置观测孔。 ( 三)地下开采——生产能力   矿山生产规模确定是矿山设计非常重要的一环,设 计计算的生产能力是技术上可能的最大生产能力,矿山 的生产能力受矿床勘探类型、勘探程度、开采技术条件 和采矿工艺复杂程度、市场需求、资金筹措等因素影响 ,因此矿山生产建设规模应经多方案技术经济比较后确 定。 规划或预可行性研究阶段,地下矿山生产能力可按 下式估算: A=4.88Q0.75    式中:A—矿山生产能力(st/a); Q—设计开采范围内可采储量(st)。 生产规模   9.1.1 地下矿山生产能力的确定,应符合下列规定: 1 阶段生产能力应根据阶段上同时回采的矿块数和矿块生产 能力计算;  2 矿山设计生产能力宜以一个开采阶段保证,在条件许可时 可适当增加回采阶段,但上、下相邻阶段的对应采场不得同时 , 回采;采用一步骤连续回采的矿山,应以一个阶段回采计算矿山 生产能力;划分矿房、矿柱两步骤回采的矿山,应以一个阶段采 矿房、一个阶段采矿柱为基础进行计算,当矿柱矿量比例小于 2 0%时,可不计其生产能力;   3 计算的生产能力,应按合理服务年限、年下降速度、新阶 段准备时间分别进行验证;开采技术条件复杂的大中型矿山,宜 编制采掘进度计划表最终验证;(生产能力验证公式已规定) 4 矿山生产能力应根据计算的生产能力,并结合矿床勘探类 型、勘探程度、开采技术条件和采矿工艺复杂程度、市场需求、 资金筹措等因素,经多方案综合比较后确定。 开采岩移范围和地面建、构筑物保护   9.2.2 岩石移动范围的圈定,应符合下列规定: 1 岩石移动范围应以开采矿体最深部位圈定,对深部尚 未探清的矿体应从能作为远景开采的部位圈定;   2 开采深度大、服务年限长,采用分期开采的矿山,可 分期圈定岩石移动范围; 3 矿体邻近岩层中有与移动角同向的小倾角弱面,且其 影响范围超越按完整岩层划定的范围时,应以该弱面的 影响范围修正;   4 圈定的岩石移动范围和留设的保安矿柱,应分别标在 总平面图、开拓系统平面图、剖面图和中段平面图上。 9.2.3 地表主要建、构筑物应布置在岩石移动范围保护 带外,因特殊原因需布置在岩石移动范围保护带内时, 应留设保安矿柱。 岩石移动范围圈定  岩石移动范围: 移 动 带 陷落带 移 动 带 移动带 L L 陷 落 带 δ 0 表 土 层 δ 0 δ 0 表 土 层 δ0 γ'=60° γ=55° 陷 落 线 上 盘 γ'=70° γ=65° β '=60° β =55° β '=60° β =55° α=40° 开 采 的 最 低 水 平 表 土 层 δ0 δ 0 δ'=80° δ=75° 陷 落 线 δ'=80° δ=75° 陷落带及移动带界线 a—垂直走向剖面α大于γ及γ/情况; b—垂直走向剖面α小于γ及γ/情况; c—沿走向剖面 α—矿 体倾角;γ/ —下盘陷落角;β/ —上盘陷落角;δ/ —走向端部陷落角;γ—下盘移动角; β—上 盘移动角;δ—走向端部移动角;δ0 —表土移动角;L—危险带 井筒保安矿柱圈定 表 土 层 A G H M B K C D 矿 层 H' G' K'' M'' D' C' A' B' M' K' G'' H'' 保护等级划分 地表建、构筑物的保护等级划分 保 护 等级 主要建筑物和构筑物 国务院明令保护的文物、纪念性建筑;一等火车站,发电厂主厂房,在同一跨度内有2台重型 桥式吊车的大型厂房,平炉,水泥厂回转窑,大型选矿厂主厂房等特别重要或特别敏感的、 采动后可能导致发生重大生产、伤亡事故的建、构筑物;铸铁瓦斯管道干线,高速公路, 机 场跑道,高层住宅,竖(斜)井、主平硐,提升机房,主通风机房,空气压缩机房等 ( Ⅰ 2 0m) 高炉、焦化炉,220kV及以上超高压输电线路杆塔,矿区总变电所,立交桥,高频通讯干 线 电缆;钢筋混凝土框架结构的工业厂房,设有桥式起重机的工业厂房,铁路矿仓、总机 修厂 等较重要的大型工业建筑物和构筑物;办公楼、医院、剧院、学校、百货大楼,二等 火车站 Ⅱ , 道 , 长度大于20m的二层楼房和三层以上住宅楼;输水管干线和铸铁瓦斯管道支线;架空索 电视塔及其转播塔,一级公路等(15m) 无吊车设备的砖木结构工业厂房,三、四等火车站,砖木、砖混结构平房或变形缝区段小于 Ⅲ Ⅳ 2 0m的两层楼房,村庄砖瓦民房;高压输电线路杆塔,钢瓦斯管道等 (10m) 农村木结构承重房屋,简易仓库等(5m) ( 三)地下开采——矿床开拓   9.3.1 开拓井巷位置及井口工业场地布置,应符合下列规定: 1 竖井、斜井、平硐位置,宜选择在资源储量较集中、矿岩运输功小、岩层稳 固的地段,宜避开含水层、断层、岩溶发育地层或流砂层,并应布置工程地 质检查孔,斜井和平硐的工程地质检查孔应沿纵向布置;   2 竖井、斜井、平硐、斜坡道等井口的标高,应高于当地历史最高洪水位1m 以上; 3 每个矿井应至少有两个独立的直达地面的安全出口,安全出口的间距不应小 于30m;大型矿井,矿床地质条件复杂,且走向长度一翼超过1000m时,应在 矿体端部增设安全出口;   4 进风井宜位于当地常年主导风向的上风侧,进入矿井的空气,不应受到有害 物质的污染;回风井宜设在当地常年主导风向的下风侧,排出的污风不应对 矿区环境造成危害;放射性矿山出风井与入风井的间距应大于300m; 5 井口工业场地应具有稳定的工程地质条件,应避开法定保护的文物古迹、风 景区、内涝低洼区和采空区,且不应受地面滚石、滑坡、山洪暴发和雪崩的 危害,井口工业场地标高应高于当地历史最高洪水位;    6 井口工业场地布置应合理紧湊、节约用地、不占或少占农田和耕地,对有可 能扩大生产规模的企业应适当留有发展余地; 7 位于地震烈度6度及以上地区的矿山,主要井筒的地表出口及工业场地内主 要建、构筑物,应进行抗震设计。 对照图纸讲规范 矿床开拓 开拓巷道名称示意图 1 9 1 —风井;2—矿体;3—选矿厂;4—箕斗提升井;5—主溜井;6—斜坡道;7—溜井;8—充填井; 、17—阶段运输巷道;10—副井;11—大断层;12—主平硐;13-盲竖井;14-回风井;14-露天坑; 6-盲斜井;13—盲竖井;14—溜井;15—露天采矿场;16—盲斜井;17—石门 矿床开拓方法  根据主要开拓巷道的类型,矿床开拓方法可分为平硐、斜 井、竖井、斜坡道开拓和联合开拓。凡用一种主要开拓巷道开拓 矿床的称为单一开拓 , 用两种或两种以上主要开拓巷道开拓矿 床的称为联合开拓。    矿床开拓方法选择原则:宁平不斜、宁斜不立。 9.3.2 平硐开拓应符合下列规定: 1 当矿体或相当一部分矿体赋存在当地侵蚀基准面以上时, 宜采用平硐开拓;  2 采用平硐集中运输时,宜采用溜井下放矿石;当生产规模 小、溜井设施等工程量大、矿石有粘结性或岩层不适宜设置溜井 时,可采用竖井、斜井下放或无轨自行设备直接运出地表;   3 当双轨运输主平硐较长,岩层不稳固,且无其他条件制约 时,宜采用单轨双平硐开拓; 4 确定主平硐断面时,应满足通过坑内设备材料最大件及有 关安全间隙的要求。 平硐开拓方法 上盘平硐开拓法 —阶段平硐;2—溜井;3—主平硐;4—辅助盲竖井 侧翼平硐开拓法 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ—上部阶段平 硐; 1—主平硐; 2—辅助盲竖井;3、4—主 溜井;5—溜井 1 下盘平硐开拓法 —阶段平硐;2—溜井;3—主平硐;4—辅助盲竖井 1 斜井开拓     斜井开拓按提升容器划分为箕斗斜井、串车斜井、 带式输送机斜井、台车斜井四类。 斜井开拓按斜井与 矿体的相对位置划分为脉内斜井 开拓、下盘斜井开拓、侧翼斜井开拓三种开拓方法。 急倾斜矿床一般采用伪倾斜斜井开拓,对于急倾斜 侧翼倾覆的矿床可用侧翼斜井开拓。 串车斜井与阶段运输平巷的连接方式分为吊桥连接 、甩车道连接和平车场连接。 斜井开拓方法 下盘斜井开拓法 脉内斜井开拓法 侧翼斜井开拓 斜井开拓规范规定   9.3.3 斜井开拓应符合下列规定: 1 埋藏深度小于300m的缓倾斜或倾斜中厚以上矿体,宜采用 下盘斜井开拓;矿体走向较长,埋藏深度小于200m的急倾斜 矿 体,可采用侧翼斜井开拓;形态规整、倾角变化较小的缓倾 斜薄 矿体,宜采用脉内斜井开拓;   2 下盘斜井井筒顶板与矿体的垂距应大于15m;脉内斜井 井 筒两侧保安矿柱的宽度不应小于8m; 3 串车斜井不宜中途变坡和采用双向甩车道,当需要设置双 向甩车道时,甩车道岔口间距应大于8 m;   4 斜井下部车场应设置躲避硐室; 5 行人的运输斜井应设人行道。人行道有效宽度不应小于 .0m,有效净高不应小于1.9m;斜井坡度为10°~15°时应设人 1 行踏步;15°~35°时应设踏步及扶手;大于35°时应设梯子; 有轨运输的斜井,车道与人行道之间应设隔离设施; 斜井有轨运输设备之间,以及运输设备与支护之间的间隙 不应小于0.3m;带式输送机与其他设备突出部份之间的间隙, 不应小于0.4m。 6  , 斜井开拓规范解释  本条第2款,脉外底盘沿倾向斜井顶板与矿 体的垂直距离应大于15m。主要是考虑下列因素 :一是为了便于斜井与车场巷道衔接,斜井甩车 道平曲线半径一般为15m左右;二是斜井上部留 设15m以上的岩柱,可不留斜井矿柱;三是为矿 体底板的起伏变化留有余地。  , 本条第4款,斜井下部的车场设置躲避硐室 是为了防止上部车场误操作时,或者提升钢丝 绳断绳时发生跑车事故,对下部车场的工作人员 的生命安全造成威胁。一旦发生这样的事故,下 部车场的人员可以到硐室内躲避。 斜坡道开拓   随着无轨采掘设备的发展和在井下的大量应用,为 了便于无轨设备运输矿石和出入井下,产生了一种新的 巷道——斜坡道。无轨斜坡道用来运输矿石时,可直通 地表,构成斜坡道开拓;或与其他主要开拓井巷联合使 用,构成联合开拓。 斜坡道开拓分类: 按斜坡道与矿体位置关系,斜坡道开拓分为下盘斜坡 道、上盘斜坡道、端部斜坡道、脉内斜坡道四种开拓方 式;   按用途可分为主斜坡道和辅助斜坡道两种开拓方式; 按运输线路的布置形式,斜坡道开拓可分为直线式斜 坡道、螺旋式斜坡道、折返式斜坡道三种开拓方式。 斜坡道开拓 折返式斜坡道开拓法 1—斜坡道;2—阶段石门;3—阶段运输平巷 斜坡道开拓规程规定   9.3.4 斜坡道开拓应符合下列规定: 1 开拓深度小于300m的中小型矿山,可采用斜坡道 开拓,且斜坡道应位于岩石移动范围外;条件许可时, 宜采用拆返式布置;  2 斜坡道的坡度,用于运输矿石时不宜大于12%, 用于运输设备材料时不宜大于15%;弯道坡度应适当降 低;   3 斜坡道长度每隔300m~400m,应设坡度不大于3 % 、长度不小于20m并能满足错车要求的缓坡段; 4 大型无轨设备通行的斜坡道干线转弯半径不宜小 于20m,阶段斜坡道转弯半径不宜小于15m;中小型无 轨设备通行的斜坡道转弯半径不宜小于10m;曲线段外 侧应抬高,变坡点连接曲线可采用平滑竖曲线; 斜坡道开拓规程规定   5 斜坡道,应设人行道或躲避硐室;人行道宽度不得小于 .2m,人行道的有效净高不应小于1.9m;躲避硐室的间距,在曲 线段不应超过15m,在直线段不应超过30m。躲避硐室的高度不 应小于1.9m,深度和宽度均不应小于1.0m; 6 无轨运输设备之间,以及无轨运输设备与支护之间的间隙, 不应小于0.6m; 1   7 斜坡道路面宜采用混凝土、沥青或级配合理的碎石路面。 规程变更:考虑到技术进步,用于运输矿石的斜坡道坡度 在 原有基础上提高了2%。  斜坡道在不设人行道时就应设躲避硐室,以保证在无轨设备 通行时行人的安全,行人可就近在躲避硐室躲避。躲避硐室的高 度应满足一般人的高度。 竖井开拓    竖井开拓是地下开采矿山使用最广泛的开拓方法。 竖井开拓分类: 按提升容器不同,竖井可分为罐笼井、箕斗井和混 合井。   按矿体与井筒的相对位置不同,竖井开拓分为穿过 矿体的竖井开拓和上盘竖井、下盘竖井、侧翼竖井开拓 四种开拓方法。 穿过矿体的竖井开拓方法存在的主要缺点是为了确 保竖井在生产过程中的安全,必须留设大量的保安矿柱 , 该矿柱只有在采取特殊措施的情况下,在矿井生产末 期才有可能部份回采,不仅增加了采矿成本,而且回采 率低,资源浪费大,这类开拓方法很少采用。 坚持什指方旅 进入新鲜风流 I/" 1排出污风 排出污风! 破碎机榈室 矿仓 竖井开拓 + 1 8 5 m + 1 8 5 m 充 填 管 道 主 井 副 井 矿 仓 1 1 4 m 中 段 溜 破 1 8 0 5 0 m m 分 段 无 轨 出 矿 巷 道 系 统 回 风 井 分 段 无 轨 出 矿 巷 道 7 0 m 中 段 无 轨 出 矿 巷 道 7 0 m 中 段 废 石 溜 井 6 4 5 0 m m 分 分 段 段 无 无 轨 轨 出 出 矿 矿 巷 巷 道 道 矿 矿 石 石 溜 溜 井 井 2 5 m 中 段 无 轨 出 矿 巷 道 2 5 m 中 段 - - - - - - 2 0 5 1 5 0 4 m m 0 5 0 5 中 中 段 段 6 1 1 2 2 m m m m 中 段 水 仓 矿 仓 矿 仓 破 碎 硐 室 中 中 中 段 段 段 D 级 皮 带 运 输 废 石 皮 带 运 输 D C 级 级 粉 矿 回 收 D 级 - 2 9 0 m 中 段 破 碎 硐 室 - - 3 3 5 0 m m 皮 带 运 输 废 石 皮 带 运 输 9 0 粉 矿 回 收 - 4 1 0 m 竖井开拓规程规定   9.3.5 竖井开拓应符合下列规定: 1 矿体赋存在当地侵蚀基准面以下,井深大于300m的急 倾斜矿体或倾角小于20°的缓倾斜矿体,宜采用竖井开 拓;    2 当主井为箕斗井,并与选厂邻近时,应将箕斗卸载设 施与选厂原矿仓相连; 3 井深大于600m、服务年限长的大型矿山,主提升竖井 可分期开凿,一次开凿深度的服务年限宜大于12a; 4 装有两部在动力上互不依赖的罐笼设备、且提升机均 为双回路供电的竖井,可作为安全出口,可不设梯子间 ;其他竖井作为安全出口时,应设装备完好的梯子间。 水平运输巷道规程规定  9.3.8 水平运输巷道设计应符合下列规定:  1 运输巷道宜布置在稳固的岩层中,宜避开应力集中区和含水层、断层 或受断层破坏的岩层、岩溶发育的地层和流砂层中;   2 运输巷道宜布置在矿体下盘,当下盘工程地质条件差,或其它原因不 能布置在下盘时,可布置在上盘; 3 运输巷道应设人行道;人行道有效净高不应小于l.9m,人力运输巷道的 人行道有效宽度不应小于0.7m;机车运输巷道的人行道有效宽度不应小于 .8m;调车场及人员乘车场,两侧人行道的有效宽度均不应小于l.0m;井底 0 车场矿车摘挂钩处,应设两条人行道,每条净宽不应小于l.0m;带式输送机运 输巷道的人行道有效宽度不应小于l.0m;无轨运输巷道的人行道有效宽度不应 小于1.2m;  4 有轨运输巷道运输设备之间,以及运输设备与支护之间的间隙,不应 小于0.3m;带式输送机与其他设备突出部份之间的间隙,不应小于0.4m;无 轨运输巷道运输设备之间,以及无轨运输设备与支护之间的间隙,不应小于 0 .6m;   5 有自燃发火可能性的矿井,主要运输巷道应布置在岩层或者不易自燃 发火的矿层内,并应采取预防性灌浆或其他有效的预防自燃发火的措施。 思考:水平运输巷道布置与采矿方法关系 水平运输巷道布置形式 3 5 4 3 4 5 2 1 3 2 3 1 沿脉单巷布置 沿脉加穿脉布置 1-提升竖井;2-阶段石门;3-回风井; 4-阶段沿脉运输平巷;5-穿脉运输平巷 1 -提升竖井;2-阶段石门;3-回风井; 4 -阶段沿脉运输平巷,5-错车道 4 4 3 3 3 5 2 1 5 2 4 3 1 环形布置 -提升竖井;2-阶段石门;3-回风井; -阶段沿脉运输平巷;5-穿脉运输平巷 组合式布置 1-提升竖井;2-阶段石门;3-回风井; 4-阶段沿脉运输平巷;5-穿脉运输平巷 1 4 主溜井设计规范规定   9.3.9 主溜井设计应符合下列规定: 1 主溜井通过的岩层工程地质、水文地质条件复杂或年 通过量1000kt以上的矿山,主溜井数量不宜少于两条;  2 主溜井宜采用垂直式,单段垂高不宜大于200m,分支 斜溜道的倾角应大于60°;溜井直径不应小于矿石最大 块度的5倍,但不得小于3m;   3 主溜井装矿硐室应设置专用安全通道; 4 主溜井应设置专用的通风防尘设施,其污风应引入回 风道;  5 含泥量多、粘结性大或含硫高易氧化自燃的矿石,不 宜采用主溜井。 主溜井设计规范解释  主溜矿井是矿山生产的咽喉工程,放矿时矿石对井壁磨损和 冲击大,易造成溜井井壁的破坏,且溜井一旦发生堵塞,处理时 间较长,为了保证矿山生产的稳定,本款规定主溜井通过的岩层 工程地质、水文地质条件复杂或年通过量1000kt以上的矿山,主 溜井数量不宜少于两条。   主溜井装矿闸门硐室应设安全通道,是根据矿山实际生产中 溜井跑矿安全事故教训中总结出来的经验。有安全通道后,操作 人员在溜井跑矿时可及时安全撤退,避免伤亡。 含泥多、粘性大的矿石不宜采用主溜井放矿,因为粘结性大 的矿石用溜井放矿,矿石易结块堵塞,经常放不出矿,矿石含水 ,易跑矿,造成安全事故,故不宜用溜井放矿。 空场采矿法   采矿方法:空场采矿法、充填采矿法、崩落采矿法。 空场采矿法又分为全面法、留矿全面法、房柱法、浅孔留矿法、 极薄矿脉留矿法、爆力运矿法、分段空场法、阶段空场法。 9.4.1 空场采矿法应符合下列规定: 1 矿石围岩稳固、采场在一定时间内允许有较大的暴露面积的矿 床,宜采用空场采矿法;当矿岩稳固性稍差时,设计宜从采场结 构参数、顶板维护、凿岩工艺等方面采取相应措施;        2 当矿床开采技术条件允许时,宜采用机械化、智能化程度高的 大直径深孔空场采矿法或中深孔分段空场采矿法; 3 采用全面采矿法和房柱采矿法的矿山,应根据顶板稳定情况, 留出合适的矿柱;矿柱需要回收时,应采取安全措施; 4 采用空场采矿法的矿山,应有采场地压监测、预报的设施及设 备,并应采取充填、隔离或强制崩落围岩的措施; 5 空场采矿法的矿石回采率,厚矿体不应小于85%;中厚矿体不 应小于80%;薄矿体不应小于75%。 为什么要规定矿石回采率? 空场采矿法    空场采矿法只介绍有强规的分段空场法。 9.4.8 分段空场采矿法应符合下列规定: 1分段空场采矿法宜用于急倾斜中厚矿体和倾斜或缓倾斜厚大 矿 体;当矿体厚度大于50m时,宜留矿房间纵向矿柱;     2 矿岩稳固的急倾斜矿体应采用分段凿岩、阶段出矿;稳固性稍 差或倾斜的矿体,宜采用分段凿岩、分段出矿; 3 分段高度应根据凿岩设备的凿岩深度、矿体倾角等因素综合确 定; 4同一矿体的上下相邻阶段和同一阶段相邻平行矿体的矿房和 矿 柱布置,其规格应相同,上下和前后应相互对应; 5 除作为回采、运输、充填和通风的巷道外,不得在采场顶柱内 开掘其他巷道。 空场采矿法强制规定解释  本条第4款,本款规定目的是使矿柱与顶、 底板围岩形成稳定的板框形结构,保证矿柱切 实 起到支撑作用,避免上分段的间柱立在下分 段矿 房的顶柱之上,压垮顶柱,同时这种布置 方式也 有利于矿柱的回收。 介绍矿山出现的问题。   本条第5款,为了保证顶柱的稳定性,除作 为回采、运输、充填和通风的巷道外,不得在采 场顶柱内开掘其他巷道。 充填采矿法  层 充填、削壁充填、嗣后充填。 充填采矿法分为上向水平分层充填 、下向分 9.5.1 充填采矿法应符合下列规定:  要 保护、矿体形态复杂、矿岩稳固性较差等条 1 充填采矿法宜用于矿石价值高、地表需 件的 矿床;  有条件时,应采用空场采矿法嗣后充填; 2 在充填采矿法设计中,宜增大分层高度;  3 阶段回采顺序宜为自上而下回采;当采 用 上向充填法时,可采用自下而上的阶段回采 顺序 ; 当矿体垂深大,可上、下分区同时回采; 充填采矿法  4 采用充填采矿法开采缓倾斜相邻矿脉,应 先采下盘矿脉、后采上盘矿脉,下盘采场应充填 接顶;  5 矿柱回采应与矿房回采同时设计。矿房已 胶结充填的间柱,宜采用分层充填或嗣后充填采 矿法回收,顶底柱宜用分层或进路充填法回收;  6 充填采矿法的矿石回采率,中厚及厚矿体 不应小于90%;薄矿体不应小于85%;深井极厚 大矿体可适当降低。 思考:充填采矿法为什么现在应用非常普遍。 崩落采矿法  崩落采矿法分为:壁式崩落法 、分层崩落法 、有底柱 分段崩落法 、无底柱分段崩落法 、阶段强制崩落法 、 自然崩落法 。规范对每种崩落法都作了具体规定。   9.6.1 崩落采矿法应符合下列规定: 1 崩落法宜用于地表允许崩落,矿体上部无水体和 流砂,矿石和覆盖岩层无自燃性和结块性,矿石价值不 高,中厚以上、矿岩中等稳固以下的矿床;  2 采用崩落法采矿时,在高山陡坡地区,应有防止 或避免塌方、滚石和泥石流危害的措施;对地表覆土层 厚、雨量充沛地区,应有防止大量覆土混入矿石和泥水 涌入采区的措施; 崩落采矿法     3 开采使用期间的阶段运输平巷和盘区部分采准工程, 均应布置在相应开采阶段的岩石移动范围以外10m; 4 矿体开采的水平推进方向应严格按控制地压有利的顺 序安排,并应保持与矿井主进风流相反的方向; 5 开采极厚矿体且产量较大时,阶段间可设置提升人员 、设备材料两用的电梯井; 6 用崩落法回采矿柱时,间柱、顶柱和底柱宜采用微差 爆破一次崩矿,在覆盖岩石下放矿;当矿岩尚稳定时, 宜先采间柱,在空场条件下放矿后,再采顶柱、底柱;  7 崩落采矿法的矿石回采率,中厚及厚矿体不应小于 75%;薄矿体不应小于80%。 凿岩爆破  凿岩爆破 对设计来说,主要是凿岩设备配置、材料消 耗计算。   9.7.2 凿岩设备的配置,应符合下列规定: 1 炮孔深度小于4m宜采用浅孔凿岩设备;炮孔深度 4m~20m宜采用中深孔凿岩设备;炮孔深度大于20m宜 采用深孔凿岩设备;   2 采用浅孔和中深孔凿岩的采场,应按生产采场数 单独配备;采用深孔凿岩的采场,应按阶段水平或采区 配备; 3 掘进凿岩设备的配置,应按正常生产时期井巷掘 进量及掘进速度计算掘进工作面,配备凿岩设备。 凿岩爆破  9.7.3 有条件时宜采用大直径深孔凿岩 ,孔径宜为 110mm ~200mm,钻孔偏斜率应控制在1%以下。      9.7.4 爆破器材的选择应符合下列规定: 1 井下爆破不应使用火雷管、导火索和铵梯炸药; 2 炮孔有水时应选择抗水性好的爆破器材; 3 高温爆破作业应选择耐热爆破器材。 9.7.6 采场出矿最大块度,浅孔爆破时应小于350mm; 中深孔和深孔爆破时应小于700mm。   思考:出矿块度在设计中是否重要? 直接决定井下破碎设备选择及主溜井直径。 回采出矿   9.8.1 无轨设备出矿应符合下列规定: 1 当采用堑沟底部结构布置时,集矿堑沟、出矿巷 道宜平行布置,集矿堑沟的斜面倾角不应小于45°;装 矿进路与出矿巷道的连接方式宜采用斜交,其交角不应 小于45°;装矿进路间距宜为10m ~15m;装矿进路的 长度不应小于设备长度与矿堆占用长度之和; 装矿进路间距过小,不能保证装矿进路底部结构的 稳定性,间距过大,装矿进路间难以铲运出的三角矿堆 损失过大;为了保证装矿进路底部结构的稳定性,进路 之间矿岩柱宜大于6 m,加上装矿进路的宽度,装矿进 路间距一般为10m~15m。规定装矿进路的长度不应小 于设备长度与矿堆占用长度之和,是为了保证铲运机在 直线上装矿,以提高铲装效率,减少机械磨损。  回采出矿   2 当采用平底结构布置时,采场内三角矿堆的回收 应采用遥控铲运机; , 采场内三角矿堆的铲装作业是在采空区进行,采场 上盘和顶板存在掉块、冒落的安全隐患,因此应禁止人 员进入。  3 柴油铲运机单程运距不宜大于200m,电动铲运机 不宜大于150m;   柴油铲运机节能考虑,电动铲运机受拖动电缆限制 4 采用无轨装运设备出矿时,应在溜井口设置安全 车挡,车挡高度应为设备轮胎高度的2/5~1/2。  规定是为了防止无轨装运设备掉人溜井中。 基建进度计划编制    9.9.1 基建进度计划的编制,应符合下列规定: 1 应加快关键井巷的掘进,必要时可增设措施井巷; 为了缩短基建时间,对影响基建进度的关键井巷,主要是 井 筒和主平硐等,应充分利用已有条件,提高掘进速度。如利 用已 有勘探井巷,对井筒进行反掘或改变施工方法或增加措施 巷道等 等。   2 同时开动的凿岩机台班数应保持基本平衡; 力求同时开动凿岩机台班数基本保持平衡,在保证关键工程按 时完成的前提下,尽量保持施工力量的安排和动力供应的基本均 衡,避免造成不必要的积压和浪费。    3 应包含施工准备时间和设备安装调试时间; 4 需疏干的矿山应安排疏干时间; 5 采用新采矿方法或工艺复杂的方法时,应安排试验或试采时 间。 采掘进度计划编制  9.9.4 采掘进度计划的编制,应符合下列规定: 1 初期生产地段应按阶段、矿块、采矿方  法 等排产列表至达产3a以上;资料条件不具备 时, 可采用阶段或块段矿量排产;  2 应合理安排阶段、矿体、矿房与矿柱之间 的回采顺序;应实行贫富兼采;  3 在不违反合理回采顺序的条件下,宜先 回 采富矿。 设备选择  采掘设备的选择应优先考虑无轨设备,提高矿 山装备水平。 9.10.2 主要采矿设备的备用率,宜符合下列规 定:   5 1 浅孔凿岩机宜为100%;中深孔凿岩机宜为 0%;潜孔钻机宜为20%~30%;  1 2 电耙宜为25%,振动放矿机的电动机宜为 0%~20%;   3 局部扇风机宜为20%~30%; 4 备用数不足1台时宜取1台。 ( 四)矿井通风     矿井通风系统设计: 1、通风系统选择 2、风量计算与分配 3、通风负压计算(一般均采用Ventsim三维通风软件计 算,应坑内通风环境的符合性、通风构筑物设置)        4、主通风机和电机选择 5、主通风机房布置 通风系统规范已作了详细规定,注意不常见的问题。 11.1.13 下列情况下,宜将主扇安装在坑内: 1 地形限制,地表有滚石、滑坡,可能危及主扇; 2 采用压入式通风,井口密闭困难; 3 矿井进风网或回风网漏风大,且难以密闭。 矿井通风   11.2.1 矿井总风量应等于矿井需风量乘以矿井风量备用 系数K,K值可取1.20~1.45。矿井需风量,应按下列规 定分别计算,并应取其中最大值: 1 回采工作面、备用工作面、掘进工作面和独立通风硐 室所需风量的总和,应按下式计算:       Q=∑Qh+∑Qj+∑Qd+∑Qt (11.2.1) 式中:Q—矿井需风量(m3/s); ∑Qh—回采工作面所需风量(m3/s); ∑Qj—备用工作面所需风量(m3/s); ∑Qd—掘进工作面所需风量(m3/s); ∑Qt—独立通风硐室所需风量(m3/s)。 矿井通风   2 按井下同时工作的最多人数计算时,矿井需风量不应少于每人 4 m3/min; 按井下同时工作的最多人数计算矿井风量,是为了保证井下 作业人员有足够的新鲜空气呼吸,世界大多数国家规定井下供风 量每人4m3/min。   3 有柴油设备运行的矿井需风量,应按同时作业机台数每千瓦供 风量4m3 /min计算。 因柴油设备运行所产生的尾气中含有大量的一氧化碳、二氧 化氮、甲醛、丙烯醛等有毒有害物质,如果不充分稀释,并及时 排出井外,将会导致井下作业人员中毒甚至死亡。规定有柴油设 备运行的矿井需风量,应按同时作业机台数每千瓦供风量4m3 / min计算,主要是为了保证矿井有足够的风量稀释、排出井下 柴 油设备运行所产生的废气。 矿井通风  11.2.2 回采工作面的需风量应按排尘风速所需风量计算 ;排尘风速应符合下列规定:      1 硐室型采场最低风速不应小于0.15m/s; 2 巷道型采场不应小于0.25m/s; 3 电耙道和二次破碎巷道不应小于0.5m/s; 4 无轨装载设备作业的工作面不得小于0.4m/s。 为了降低井下作业面粉尘浓度,根据试验观测资料 当巷道中风速达到0.15m/s时,5µm以下的矿尘能悬 , 浮并与空气均匀混合而随风流运动。排尘风速增大时, 粒径稍大的尘粒也能悬浮并被排走,同时也增强了稀释 作用,在产尘量一定的条件下,矿尘浓度将随之降低。 在产尘量高,粉尘比重大,通风条件比较困难的作业地 点,如电耙道和二次破碎巷道,应适当增大排尘风速。 矿井通风   11.2.7 矿井风量分配,应符合下列规定: 1 矿井通风系统为多井口进风时,各进风风路的风量,应按风 量自然分配的规律进行解算,求出各进风风路自然分配的风量;  2 矿山多阶段作业时,应充分利用各阶段进、回风井巷断面的 通风能力,在各阶段的进、回风段巷道之间应设置共同的并联和 角联的风量调配井巷,并应扩大自然分风范围;   3 所有需风点和有风流通过的井巷,平均最高风速不应超过表 1.2.7的规定。 1 是关于井巷断面平均最高风速的规定。虽然增大排尘风速,有 利于矿井排尘。但风速过大时,会导致已沉降在巷道底板、周壁 以及矿岩堆等处的矿尘,被再次吹扬起来,严重污染矿井空气; 风速过大还会导致井下人员身体不适,严重的还会影响到工人的 正常作业,而且还会大大增加矿井通风阻力,因此,要对井巷断 面平均最高风速加以限制。 矿井通风   11.5.1 主通风机选择,应符合下列规定: 1 主通风机的风量不应小于矿井总风量乘以主通风机风硐装置的漏风系数;主 通风机的风压不应小于矿井最大阻力损失加上主通风机风硐装置的阻力损 失 与风机出口动压损失,还应计算自然风压的影响;   2 主通风机工况点的效率,按全压计算不应低于70%,按静压计算不应低于 6 0%。轴流式风机的工况点,应位于风机特性曲线最高点的右方,其最大风 压不应超过最高点的90%; 3 主通风机应能在较大范围内高效工作,宜满足不同开采时期的风量和负压要 求,并应留有一定余量;轴流式通风机在最大设计风量和负压时,叶轮运转 角度应小于设备允许范围5°,离心式通风机的选择设计转速不应大于设备允 许最高转速的90%;  对通风设备选型而言,工作面的开采位置不断变化,风量负压变化较大 工况也随之变化。矿井通风机属于常年不间断运行的安全设备,节能很关 , 键,设计应尽量选择技术先进的高效风机,并留有一定余量。 4 轴流式主通风机应校验电动机的正常起动容量和反风容量; 5 排送高硫或有腐蚀性气体的风机,应采取防腐蚀措施或选用耐腐蚀风机; 6 高原地区风机特性曲线应按高原大气条件进行换算; 7 在同一井筒,宜选择单台风机工作。必要时,可采用双机并联运转,双机并 联运转应选择同规格型号的风机,并应作稳定性校核。     矿井通风  11.5.2 主通风机通风装置漏风系数宜取1.10~1.15;风 井内安装有提升装置时应取1.20。主通风机通风装置的 阻力损失宜取150Pa~200Pa,装有消声器时,其阻力应 另外计算。   11.5.3 主通风电动机的选择,应符合下列规定: 1 通风机的电动机应选用交流异步电动机或可调速的电 机,电机功率较大时,可选用同步电动机。轴流式风机 选用电动机时,应满足反转反风的需要;   2 电动机的功率,应满足风机运转期间所需的最大功率 。 轴流式风机的电动机功率备用系数宜取1.1~1.2,并 应校核电动机的启动能力;离心式风机宜取1.2~1.3; 3 每台主通风机应具有相同型号和规格的备用电动机, 并应设置能迅速调换电动机的设施。 ( 五)充填   充填系统设计: 1、矿区可供充填的骨料(尾砂、江砂、棒磨砂、掘进 废石),规范对各种充填材料的要求进行了规定。  2、充填试验(包括充填料配比、输送、凝固时间、充 填体强度),也可参照充填料性质类似的矿山。   3、充填能力和充填(砂、水泥、水)平衡计算。 4、充填制备站设计(立式砂仓和卧式砂仓、充填搅拌 站、充填场地选择、充填系统计量仪器仪表等内容)。   5、井下充填管线设计(充填倍线计算、充填管道类型 选择、充填管道布置及敷设 、充填钻孔的设计 )。 规范对上述内容均已规定,主要针对设计容易忽失的 问题加以强调。 充填   12.1.2 当采用管道水力输送时,充填骨料的选择应符合下列规定 : 1采用分级尾砂作充填骨料时,尾砂的分级界限宜为0.037mm , 渗透速度不宜小于80mm/h;当采用高浓度充填分级尾砂量不 足时,分级界限可适当降低;当采用膏体胶结充填时,宜采用全 粒级尾砂;  规定分级界限和渗透速度的目的是为了减少充填体细泥的渗 出量,提高充填体的凝固速度和早期强度,充填24h后,可满足 分层充填采矿法采场设备作业的要求。尾砂用作胶结充填细骨料 尤其是高浓度胶结充填时,分级界限可适当降低,比如国内凡口 铅锌矿采用高浓度分级尾砂分层充填,尾砂分级界限为0.019mm 。 当采用膏体胶结充填时,宜采用全粒级尾砂,是因为可泵送膏 体中必须有一定的细颗粒含量。 充填   2 用于胶结充填的含硫尾砂,尾砂中硫的含量不宜超过8%; 尾砂含硫量高时,尾砂堆放时间过长易结块,不利于储存和 输送,而且尾矿中的硫会与水泥发生化学反应,生成膨胀性硫酸 盐晶体,会造成充填体后期强度大幅度降低,甚至使充填体崩解 , 丧失承载能力。如凡口铅锌矿的试验表明:含硫量为1%的尾 砂与含硫量为9%的尾砂,前者强度为后者的三倍。当采用含硫 量高达12.35%的尾砂与普通硅酸盐水泥以1:2~1:10等七种配 比 , 其90d龄期的强度为28d龄期的1.4倍~1.78倍,但90d之后试块 即自行崩解。新桥硫铁矿采用含硫量为8.5%的尾砂试验表明:水 泥、选铁厂全尾矿胶结体在1:6质量配比条件下,7d的抗压强度  即达1.55MPa,但60d龄期的强度显著下降,仅为0.35MPa。 3 采用尾棒砂磨含砂硫作量充高填,骨选料择时卧,式棒砂磨仓砂理的由最。大粒径不宜大于3mm。  充填    12.3.1 地面充填料制备站位置选择宜符合下列规定: 1 宜靠近充填负荷中心; 充填制备站设于充填负荷中心,是为了降低充填倍线, 达到自流输送的目的。   2 宜采用地面集中布置; 地面充填制备站分为分散布置和集中布置,集中布置便 于管理、可降低投资和生产经营费,在条件许可的情况 下,应优先采用集中布置。    3 宜满足自流和满管输送的要求。 充填料浆满管输送,可减少管道磨损、防止管道堵塞。 思考:分散布置和集中布置在什么情况下采用? ( 六)竖井提升            竖井提升设计: 1、提升设备选择与配置 2、主要提升参数的选取和计算 3、提升容器与平衡锤 4、提升钢丝绳及钢丝绳罐道 5、竖井提升装置 (卷筒、天轮、主导轮、导向轮 ) 6、井口与井底车场 7、箕斗装载与粉矿回收 8、罐道、罐道梁、梯子间、电缆敷设、管道安装等 9、井架、井塔、提升机房、配电房等土建和电控内容 竖井提升设计较复杂,规范对各内容作了相应规定,本 章主要学习与安全相关内容。 竖井提升    13.1.3 垂直深度超过50m的竖井用作人员出入口时,应 设置罐笼或电梯升降人员。 13.2.3 矿石和废石的提升不均衡系数,箕斗提升宜取 1.15,罐笼提升宜取1.2。 13.3.2 竖井提升容器采用翻转式箕斗时,矿石最大块度 不应超过500mm;采用底卸式箕斗时,矿石最大块度不 应超过350mm。  翻转式箕斗的装载口同时也是卸载口,为了避免矿 石对斗箱冲击过大,最大矿石块度不应超过500mm;底 卸式箕斗的装载口在上边,卸载口在下边,卸载口比装 载口小,斗箱较高,为了保证顺利卸载,避免堵矿和减 少冲击,矿石块度应控制在350mm以下,否则应在井下 设置破碎系统。 竖井提升  13.3.7 罐笼及平衡锤连接装置的安全系数不应小于13;箕斗及平 衡锤连接装置的安全系数不应小于10。   13.3.8 平衡锤质量应符合下列规定: 1 专门提升人员的罐笼,平衡锤质量应等于罐笼质量加规定乘 罐人员总质量的1/2;  2 提升人员为主的罐笼,平衡锤质量应等于罐笼质量加乘罐人 员总质量;提升物料为主的罐笼,平衡锤质量应等于罐笼与矿车 的质量再加矿车有效装载质量的1/2;    3 提升物料的箕斗,平衡锤质量应等于箕斗质量加箕斗有效装 载质量的1/2。 选用的提升钢丝绳 、平衡尾绳应符合现行国家标准《重要 用 途钢丝绳》GB8918的有关规定 。 我国目前采用的钢丝绳标准有《一般用途钢丝绳》GBT20118、 《 重要用途钢丝绳》GB8918,竖井提升用钢丝绳属于重要用 途 钢丝绳,必须符合《重要用途钢丝绳》GB8918有关规定。  钢丝绳罐道应选用密封钢丝绳,并应符合现行行业标准《密 封钢丝绳》YB/T 5295的有关规定 。 S max ≤ μα e S min 竖井提升   增加:多绳摩擦式提升机防滑安全校验。其中强调:有条件时宜 采用恒减速安全制动装置。 是根据国内外较多矿井摩擦式提升系统防滑验算,除极少数 单容器带平衡锤提升系统,仅需一级制动装置可满足提升防滑安 全外,多数需采用二级制动装置才能解决摩擦提升防滑要求。恒 减速制动系统是基于恒减速设计,不论提升系统的变位质量如何 变化,当紧急安全制动时,系统的减速度不会超过钢绳打滑的极 限值,提高了摩擦提升机制动的安全可靠性,国内大型有色矿山 如凡口铅锌矿、金川二矿区等矿山早在九十年代初就已采用恒减 速制动装置,效果良好,因此本规范推荐“有条件时应采用恒减 速安全制动装置。”  摩擦提升应尽量选择平衡提升系统,是基于防滑基本原理, 即首、尾绳平衡提升系统对防滑最有利;但在实用中难以办到, 多为不平衡提升系统,首、尾绳差重愈大即不平衡度较大,对防 滑的危害性也加大。 竖井提升   13.6.5 采用钢丝绳罐道的罐笼提升系统,中间各中段应 设置稳罐装置。 钢丝绳是柔性体,作为罐道使用时,当罐笼停在中 段马头门时,会有人员上下或材料装卸,而人员上下或 材料装卸将导致罐笼发生比较大的摆动。如果此时没有 稳罐装置,则罐笼的摆动会给上下罐笼的人员带来坠井 的危险,或者造成材料或矿车溜出罐笼而坠井。因此, 为了保证人员和设备的安全,保证生产正常进行,采用 钢丝绳罐道的罐笼提升系统,中间各中段应设稳罐装置 , 以减小罐笼的摆动量,将罐笼摆动量控制在允许的范 围内。 ( 七)斜井(坡)提升    斜井提升方式适用情况: 14.1.1 斜井提升方式的选取,应符合下列规定: 1 倾角小于30°的斜井,可采用串车提升;倾角大 于30°的斜井,应采用箕斗或台车提升;    串车提升时,斜井(坡)倾角超过30°,矿车的装 满系数降低,且提升过程中车箱内的矿石有可能撒落, 影响安全运行。因此当斜井倾角超过30°时,应采用箕 斗或台车提升。 2 矿石提升量小于500t/d、斜长小于500m时,宜采 用串车提升;矿石提升量大于800t/d、斜长超过500m时 , 宜采用箕斗提升;矿石提升量为500t/d~800t/d时, 应根据具体技术经济条件确定合理的提升方式; 3 台车宜用于材料、设备等辅助提升。 斜井(坡)提升   6 串车提升斜井,应设置常闭式防跑车装置;斜井上部 和中间车场,应设置阻车器或挡车栏。 常闭式防跑车装置的规定。在提升矿车的斜井中,矿 车采用串车提升方式,由于矿车每次提升到上部车场或 下放到下部车场,需要摘钩,然后再挂上新的矿车。这 种频繁的摘挂钩容易出现挂钩不够牢靠的现象,因而产 生矿车跑车的几率相对高一些。设置常闭式防跑车装置 的目的是一旦出现跑车现象,防跑车装置可以捕捉住矿 车,以免矿车一直飞车到斜井底,撞坏斜井内的设施, 对斜井内的人员造成伤害。防跑车装置可根据斜井长度 安设一套或多套。第一套安装于距井口变坡点25m处。  在上部和中间车场设置阻车器或挡车栏,可以防止矿 车自溜到斜井内造成跑车事故。 ( 八)坑内运输    坑内运输:机车运输、无轨运输、带式输送机运输。 机车运输使用情况: 15.1.1 坑内机车运输宜采用架线式电机车。生产规模小、运距短 的小型矿山,可采用蓄电池机车;有爆炸性气体的回风巷道,不 应使用架线式电机车;高硫、有自燃发火危险和存在瓦斯危害的 矿井,应使用防爆型蓄电池电机车。   架线式电机车的集电弓,在机车运行过程中经常和架线之间 产生火花。如果回风巷道中遇到有爆炸性气体存在,所产生的火 花便成为了点火源,导致爆炸性气体燃烧和爆炸,因此,不得使 用架线式电机车。 硫化矿易氧化产生二氧化硫,本身在一定的条件下就可自燃 发火,如果遇到外界点火源,引发火灾的可能性将更大。因此, 高硫、有自燃发火危险和存在瓦斯危害的矿井,应使用防爆型蓄 电池电机车,以免因集电弓与架线之间打火引发火灾。 坑内运输   无轨运输: 15.2.2 井下无轨运输采用的内燃设备,应使用低污染的柴油发 动 机,每台设备应有废气净化装置,净化后的废气中有害物质 的浓 度应符合国家现行有关工业企业设计卫生标准和工作场所 有害因 素职业接触限值的规定;同时每台设备应配备灭火装置 。   井下使用的内燃设备,其排放的尾气中含有一氧化碳、氮氧 化物、碳氢化合物、硫的氧化物和碳烟等有毒有害物质,如果井 下作业场所通风条件不好,会导致尾气积聚,有害物质的浓度超 标,严重危害作业人员的健康。因此,本条规定了井下使用的内 燃设备,应使用低污染的柴油发动机,每台设备应有废气净化装 置,净化后的废气中有害物质的浓度应符合GBZl、 GBZ2的有关 规定。(使用普通柴油机,设计责任,瑶岗仙钨矿事故) 无轨设备上配备灭火器是为了满足消防的要求,当车辆失火 时,可以及时灭火,避免造成更大损失。 坑内运输   带式输送机运输大型矿山普遍采用。 15.3.2 带式输送机运输物料的最大坡度应根据输送物料的性质、 作业环境条件、胶带类型、带速及控制方式等因素综合确定,且 应符合下列规定:      1 向上运输物料时不应大于15°; 2 向下运输物料时不应大于12°; 3 输送的物料流动性较大时,应减少带式输送机倾角; 4 向上运输物料、要求坡度更大时,应采用大倾角带式输送机。 矿山运送原矿用的带式输送机向上或向下输送物料时,当带 式输送机的倾角达到一定程度时,胶带上的物料在胶带运动过程 中就会产生向下滚落现象;因此对带式输送机倾角予以限制。  煤矿目前实际采用带式输送机的倾角大于此值,但煤炭的比 重较轻,带式输送机上运、下运倾角均在摸索过程中。 坑内运输  15.3.3 带式输送机带宽应根据单位时间输送量、物料特 性、线路条件、带速综合确定,并应符合下列规定:   1 带式输送机运输物料的最大块度,不应大于350mm; 2带式输送机的宽度,不应小于物料最大块度的2倍加 200mm,并应大于堆料宽度200mm。  规定输送带的最小宽度不小于物料最大尺寸的2倍 加200mm,是为了确保带式输送机上料时,或者带式输 送机运行过程中,物料始终位于胶带内,不会撒到胶带 外面,也不会导致胶带跑偏。根据国外经验,对于输送 动堆积角为20°、无粉矿的块矿时,输送物料的粒度尺 寸应不大于带宽的1/5;输送物料为10%的块矿、90% 的粉矿时,粒度尺寸应不大于带宽的1/3。 ( 九)压气设施      压气设施设计: 1、站址选择;2、设备选择与计算 ;3、站房布置 ; 4、储气罐 ;5、空压机冷却用水 ;6、压缩空气管网。 站址选择应注意的问题: 应避免靠近散发爆炸性、腐蚀性和有毒气体,以及粉尘等有 害物的场所,并应位于场所全年风向最小频率的下风侧。   空气压缩机是直接从大气吸气,为了减少机器的磨损、腐蚀 防止发生爆炸事故,确保空气压缩机吸入气体的质量,故要求 站与散发爆炸性、腐蚀性、有毒气体和粉尘等场所有一定距离。 , 全年风向最小频率的下风侧是一年中风吹来的次数是最少的 , 因此将站房放在最小风频的下风侧,站房受到有害物的影响为 最少。 压气设施   16.1.2 井下压缩空气站的布置应符合下列规定: 1 井下压缩空气站应布置在主要运输巷道附近新鲜风流 通过处;  2 井下压缩空气站的固定式空气压缩机和储气罐,应分 设在2个硐室内。 规范规定:1 空气压缩机的型号不宜超过两种。 规定的空气压缩机的型号不宜超过两种,是从方便维 护管理、减少备品备件品种和检修等方面考虑的。  2 地面压缩空气站内,活塞空气压缩机或螺杆空气压缩 机的台数宜为3台~6台,离心空气压缩机的台数宜为2 台~5台。 压气设施  地面压缩空气站内,活塞空气压缩机和螺杆空气压缩机的台 数以3台~6 台为宜,如站内只安装1台~2 台机组时,对确保供 气、适应负荷变化以及备用容量等方面都较为不利,故下限推荐 为3 台。但空气压缩机台数过多,维护管理不便,建筑面积也增 加。因此,当供气量大时,应采用大型机组。考虑到站房扩建的 可能,新建站房初次装设机组上限推荐为6 台。离心空气压缩机 组的台数以 2台~5 台为宜。据对国内离心空气压缩机站的调研 , 多数站为2台~5 台,既能确保供气,也能适应负荷变化,维 修 管理较为方便。   3 井下固定式压缩空气站内,每台空气压缩机的能力不宜大于 2 0m3/min; 主要考虑小于20m3/min的空气压缩机外型尺寸小,设备运 输至井下方便。 压气设施    16.3.1 压缩空气站设备布置应符合下列规定: 1 站房内空压机宜单排布置,通道宽度应满足生产操作和维护检修的需要; 站房内空压机单排布置,可以把吸气管和排气管分配在空压机两侧,供电 、 供水线路布置也比较方便,起重设备跨度也可减小,通风散热条件好。  2 离心空气压缩机的吸气过滤装置宜独立布置,压缩机与吸气过滤装置之间, 应设可调节进气量的装置。严寒地区,油浸式吸气过滤器布置在室外或单 独 房间内时,应采取防冻防寒措施;   离心空气压缩机的吸气过滤装置宜独立布置,其独立布置方式既不影响通 风采光,又便于安装检修,目前已普遍采用。 3 离心空气压缩机应设置高位油箱和其他能够保证可靠供油的设施 ;  为了保证在事故断电情况下,离心空气压缩机组能得到充分的润滑油, 以免烧坏轴承,引发事故。  4 空气压缩机组的联轴器和皮带传动部分,应装设安全防护设施 ;  空气压缩机组的联轴器和皮带传动部分装设安全防护设施,是为了避免 机组高速转动部分外露,防止事故。   5 空压机吸气管长度,不宜超过10m。 尽量缩短吸气管长度,主要是为了减少吸入空气的压力降。 压气设施   压缩空气站厂房的布置 ,规范强调: 压缩空气站的朝向,宜使空气压缩机之间有良好的自然通风,并 宜避免西晒;  压缩空气站的朝向,对站内通风降温有很大影响。站内由于 机组大量散热,夏季机器间内气温很高,一般在40℃左右,有的 站内温度竟高达45℃以上。充分利用自然通风是效果显著又最经 济易行的降温措施。本条文强调站房的朝向,以利于夏季有自然 通风。  注意:近年来,由于螺杆空气压缩机制造技术的进步,其噪声比 活塞空气压缩机、离心空气压缩机要低,结构紧凑、基础简单、 减震效果好、自动化程度高,因此,得到了广泛的采用。螺杆空 气压缩机站的使用情况,排气量不大于20m3/min螺杆空气压缩 机的压缩空气站可与其他建筑物毗连或设在其内。 压气设施   16.4.1 压缩空气储气罐应布置在室外,并宜位于机器间的背面。 立式储气罐与机器间外墙的净距不应小于1m,并不宜影响采光 和通风。 因为储气罐具有燃爆可能性,不少厂、矿都曾发生过爆炸事 故。储气罐布置在室外,主要是从安全角度考虑,其次也可减少 站内的散热量并节约站房的建筑面积,储气罐若能布置在背面, 可减少日晒,也可减少其爆炸的外因。  储气罐与墙之间净距的确定原则是不影响通风和采光,其下 限净距1.0m是基于储气罐与墙基础不应相互干扰且按安装、检 修 需要最小距离而确定的。   16.4.4 储气罐上应装设安全阀。储气罐与供气总管之间,应装设 切断阀。 储气罐上装设安全阀,是为了当储气罐内压力超过额定值 时 泄压,防止爆炸。储气罐与供气总管之间装设切断阀,是为 了当 机组停用检修时切断与总管系统的联系。 ( 十)破碎站     露天破碎站: 17.1.3 破碎站位置选择应符合下列规定: 1 破碎站位置宜选择在矿岩运输中心; 2 固定式破碎站宜设在露天境界外附近,有条件时,可设在露天 境界内台阶上;并应位于工业场地和居民区的最小频率风向的上 风侧;   3 半移动式破碎机站址,施工时不应干扰生产的正常进行; 4 固定式破碎站的服务年限不宜小于10a,半移动式破碎站移动一 次的服务年限不宜小于5a。  半移动式破碎站的移动步距,首先是考虑尽量缩短汽车运距 同时还要考虑拆迁、安设和调试所需要的时间及工程量,根据 , 国内外使用经验,半移动式破碎站移动一次的服务年限一般不小 于5a。  17.1.4 固定式破碎站宜采用钢筋混凝土结构,半移动式破碎站应 采用钢结构。移动式破碎站宜采用自行式履带机构。 破碎站   井下破碎站: 17.2.2 年产量小于2000kt时,宜选用颚式破碎机;大于 4000kt 时,应选用旋回破碎机;年产量为 2000kt~ 000kt时,应经技术经济比较后确定。 4   井下破碎设备选型。对年产量小于2000kt的矿山,颚 式破碎机比旋回破碎机经济。随着技术进步,颚式破碎 机的年破碎能力可达4000kt,年产量超过4000kt时,颚 式破碎机难以满足生产要求,因此大于4000kt的矿山, 应选用旋回破碎机。 17.2.5 井下破碎站,应设置单独的通风除尘系统,污风 应直接引入回风道,排出的污风不得混入井下新鲜风流 ; 产生粉尘的给、排矿口,应采取除尘措施,除尘净化 设备应布置在回风道一侧。 ( 十一)排水与排泥   露天矿排水 18.1.1 露天矿山,应设置专用的防洪、排洪设施。汇水 面积大的山坡露天矿山,应在露天境界外或露天边坡上 设置截水沟。  露天矿山,如果未设置防洪、排洪设施,则洪水直接冲 刷边坡,极有可能导致滑坡事故发生。深凹露天矿,由 于自然泄水条件较差,遇到连续多天的暴雨,可能会淹 没露天坑,影响生产的正常进行。因此,要求露天矿山 ,尤其是深凹露天矿山应设置专用的防洪、排洪设施。   18.1.5 遇设计确定的暴雨频率时,允许淹没高度不得超 过一个台阶;坑底允许淹没时间,露天排水方式应小于 7d,井巷排水方式应小于5d。 请思考为什么规定淹没时间? 排水与排泥    18.1.6 排水系统设计应符合下列规定: 1 大型露天矿确定排水能力时,应进行贮排平衡计算; 2 正常工作的水泵能力,应能在20h内排出露天坑内24h正常降雨径流量与地下 涌水量之和;   3 暴雨量较小的地区,在同一台阶上应选用同一规格的水泵;当暴雨径流量为 正常排水量的3倍及以上时,可选用两种不同规格的水泵; 4 备用和检修水泵的能力不应小于正常工作水泵能力的50%;所有水泵全部开 动,应能在设计预定淹没深度下,在允许的淹没时间内排除坑内暴雨时的 涌 水量;   5 移动泵站水泵的扬程,不宜超过100m; 水泵的扬程与水泵级数有关,扬程越大,级数越多,设备越重,不易搬 移。但露天坑内移动式水泵是开采水平的不断下移而增加扬程的,若所选 水 泵扬程太小,则更换频繁。为了延长水泵的服务年限,便于运搬,一般 移动 泵站的水泵扬程不宜超过100m。   6 露天排水泵站水池容积,不应小于正常工作水泵0.5h的排水量。 露天排水泵站的水池容积规定为不小于0.5h的水泵排水量,是根据水泵的最 大启动频率考虑的,水池容积过小时,会因设备启动频繁而缩短设备寿命。 排水与排泥    井下排水 18.2.3 井下排水设备的选择应符合下列规定: 1井下主要排水设备,应至少由同类型的3台泵组成。工作水泵应能在20 h内排 出一昼夜的正常涌水量;除检修泵外,其他水泵应能在20 h内排出一昼夜的最 大涌水量;  井下排水设施是地下矿山生产重要安全措施之一。不论涌水量(含生产 废水)大小,井下主要排水设备必须有工作、备用和检修水泵。当井下涌水 量小时,工作、备用和检修水泵至少各1台;当井下涌水量大、水泵数量较多 时,可多台工作,多台备用,1台检修。应保证工作水泵能在20h内排出一昼 夜的正常涌水量,工作泵和备用泵同时工作能在20 h内排出一昼夜的最大涌水 量的安全要求。     坑内涌水是矿山安全生产的主要危险源之一,必须确保井下排水设备的 可靠性及排水能力,本条规定为强制性条文。 2 水文地质条件复杂、有突水危险的矿山,可根据情况增设抗灾水泵或在主排 水泵房内预留安装水泵的位置; 3 确定水泵扬程时,应计入水管断面淤积后的阻力损失。较混浊的水,应按计 算管路损失的1.7倍选取;清水可按计算管路损失选取; 排水高度为水仓与吸水井连接处底板至排水管出口中心的高差。 排水与排泥   4 排水泵宜采用无底阀排水,其吸上真空度不应小于5m,并应按水泵安装地 点的大气压力和温度进行验算; 经调查,有的矿井由于水泵吸上真空度低,造成水仓底部积水总是排不 干净,降低了水仓的有效利用容积,本款规定水泵的吸上真空度不应小于5m 。 无底阀和射流引水方式使用经验成熟,有利水泵顺利起动和节能,设计应 积极推广采用。水泵样本上标注的吸上真空度是按标准大气压和20℃温度下 给出的,因水泵安装地点的具体条件不同,吸上真空度需进行具体换算。    5 主排水泵应选择先进节能的排水设备; 6 PH值小于5的酸性水,可采取防酸措施或采用耐酸泵; 当矿井水的PH值小于5时,对水泵和管道腐蚀严重。可在矿井水未进入水 泵及管道前进行中和处理,但要增加一套酸性水的处理设施,生产管理较 复 杂;也可采用耐酸泵,排水管道也要采用防酸措施,因此酸性水的排水 方案 应通过技术经济比较确定。  7 主排水泵房内的闸阀宜选用电动闸阀 。  主排水泵房内的闸阀宜选用电动闸阀,可减轻劳动强度,便于远距离控 制和操作。 排水与排泥    18.2.5 主要水泵房水仓设计应符合下列规定: 1 水仓应由两个独立的巷道系统组成; 规定水仓应由两个独立的巷道系统组成;水仓起贮水和沉淀作用,必须 定期轮流清理;当一条水仓清理时,另一条应能正常工作。当岩层条件好、 施工方便时,水仓可设计成一条巷道、中间用钢筋混凝土墙隔开,分成两个 独立的水仓。   2 一般矿井主要水仓总容积,应能容纳6h~8h的正常涌水量。涌水量较大的矿 井,每个水仓的容积,应能容纳2h~4h的井下正常涌水量; 规定一般矿井主要水仓总容积,应能容纳6h~8h的正常涌水量。涌水量 较大的矿井,每个水仓的容积,应能容纳2h~4h的井下正常涌水量。规定水 仓容积的目的是为了保证水泵正常运行,便于日常排水工作的安排和管理。 涌水量较大矿山规定了较小的容水小时数,以尽量减少开拓工程量,这里应 理解为所需要的下限值。   3 水仓进水口应有蓖子; 4 水仓顶板标高不应高于水仓入口处水沟底板标高,水仓高度不应小于2m。 排水与排泥  注意井下主排水管的选择:管径宜按水流速度1.2m/s~2.2m/s选 择,最大不应超过3m/s。管壁厚度应根据压力大小选择;竖井井 筒中的排水管路较长时,宜分段选择管壁厚度。   井下主排水管的敷设:1泵房内排水管道最低点至泵房地面净 空高度不应小于1.9m,并应在管道最低点设放水阀; 2管子斜道与竖井相联的拐弯处,排水管应设弯管支承座。竖 井中的排水管每隔150m~200m应装设直管支承座;竖井管道间 内应留有检修及更换管子的空间。  18.2.9有提升设备的竖井及斜井井筒井底水窝排水,应符合下列 规定:     1 应设2台水泵,其中应1台工作、1台备用; 2 水泵能力应在20h内排出水窝24h积水量; 3 井底水窝排水泵宜选用潜污泵,并应采用自动控制。 井底水窝排水泵宜选用潜污泵,是因为井底水窝通常环境恶 劣,人员上下不便,而潜污泵安装、检修方便,且无需在井底设 置壁龛。采用自动控制可实现远距离控制水泵工作。 排水与排泥   18.3.1 采用充填法开采或地下水泥沙含量大的矿山,在水仓前应 设专用的沉淀池或采区沉淀池。水仓和专用沉淀池的排泥工作, 宜采用机械清泥。 充填法开采的矿山,充填物料中的细颗粒物质往往从采场滤 水构筑物的孔隙中随充填废水流出,污染巷道,磨损排水设备。 除应加强采区管理,改善滤水设施,减少充填废水内的泥砂含量 外,对流出的泥砂和细颗粒物质应采取相应沉淀及清理设施以改 善环境和水泵的工作条件。   水仓和专用沉淀池中的沉泥量多,需经常轮换清理,才能保 证水仓和沉淀池的有效容积。清理水仓和沉淀池的劳动强度大, 工作条件恶劣,宜采用机械化清理。常用的有铲运机、油隔离泥 浆泵、喷射泵、潜污泵、压气罐等,可根据具体条件选用。 现在也普遍采用专用泥巷,水仓内泥直接泵入泥巷,在泥巷 内沉淀、硬化,装矿车排出地表。 ( 十二)索道运输           索道运输设计工作: 1、主要设计参数 ; 2、索道线路的选择与设计 ; 3、索道的站址选择与站房设计 ; 4、索道设备的选型与设计 。 地面索道运输一般应用较少,不作详细介绍。 19.1.1 下列情况,宜采用索道运输矿石或废石: 1 需跨越山谷、河流等天然障碍,且不宜构筑桥梁、涵洞; 2 地形、地貌保护有特殊要求的矿山; 主要是考虑对环境保护有特殊要求的矿山,采用索道运输能 减少对地形地貌及植被的破坏。   3 气候条件恶劣,其他地面运输方式不能适用。 是指雨、雪、雾影响时间长,采用其他地面运输方式不能正 常工作。 铝土矿矿山安全              三、铝土矿矿山安全 1、铝土矿安全生产标志 矿山安全生产标志分为禁止标志、警告标志、指令标志。 禁止标志制作: 禁止标志的基本形状为带斜杠的圆环。 禁止标志颜色,为白底、红圈、红斜杠、黑图形符号 。 禁止标志基本尺寸应根据最大观察距离(L)确定。 逆向反射标志 : L=10m、250(D)、20(a)、25(b)、5(e) L=15m、375(D)、38(a)、30(b)、7(e) 自发光标志 : L=10m、250(D)、20(a)、25(b)、5(e) L=15m、320(D)、26(a)、32(b)、7(e) 矿山安全生产标志   代表性标志: 禁止启动 、不允许启动的机电设备 禁止扒乘矿车   运输大巷交叉口、乘车场、扒车事故多发地段     禁止通行 禁止车间乘人 井下危险区、放炮警戒处、 不兼作行人的绞车道、材料道及 禁止行人的通道口等   禁止井下睡觉 井下各工序岗位和作业区 矿山安全生产标志    警告标志: 警告标志制作: 警告标志的基本形状为等边三角形,顶角朝上。 警告标志颜色,为黄底,黑边,黑图形符号 。         警告标志基本尺寸应根据最大观察距离(L)确定 。 逆向反射标志 : L=10m、340(a)、30(b)、17(R)、5(e) L=15m、510(a)、30(b)、26(R)、7(e) 自发光标志 : L=10m、300(a)、25(b)、15(R)、5(e) L=15m、450(a)、25(b)、23(R)、7(e) 矿山安全生产标志   代表性标志: 注意安全   提醒人们注意安全的场所及设备安置的地 方当心冒顶 当心触电  井下冒顶危险区,巷道维修地段 有触电危险部位   当心坠落 建井施工、井筒维修及高空作业处   当心坠入溜井 井下溜煤(矸)眼,溜矿井、溜矿仓 矿山安全生产标志    指令标志: 指令标志制作: 指令标志的基本形状为圆形 。  指令标志颜色,为蓝底、白图形符号 。        指令标志基本尺寸应根据最大观察距离(L)确定 。 逆向反射标志 : L=10m、250(D)、5(e) L=15m、375(D)、7(e) 自发光标志 : L=10m、250(D)、5(e) L=15m、320(D)、7(e) 矿山安全生产标志  代表性标志:    必须戴矿工帽 人员出入井口、更衣房、矿灯房及 井下人员休息候车等醒目地方  必须随身携带自救器   入井口处、更衣室、领自救器房等醒目地方 必须携带矿灯  入井口处、更衣房、矿灯房等醒目地方   必须持证上岗 必须戴防尘口罩 井口、配电室、炸药库等 打眼施工、炮烟区、喷浆  必须出示上岗证的地点 等产尘作业地段 矿山安全避险“六大系统”  2、地下矿山安全生产六大系统 地下矿山安全避险六大系统 监测 人员 监控 定位 紧急 压风 供水 通信 避险 自救 施救 联络   本课程所讲的“六大系统”只适用于金属非金属地下矿山“ 六大系统”的建设、维护和管理要求。 不适用于与煤共生、伴生的金属非金属地下矿山。应按煤矿 井下安全生产“六大系统”设置。 地下矿山六大系统    维护及管理: 应指定人员负责六大系统的日常检查与维护工作。 应绘制六大系统中各子系统的布置图,并根据井下实际情况 的变化及时更新。布置图应标明各类装置的位置以及走向等。 应定期对各大系统进行巡视和检查,发现故障及时处理。 应配备足够的备件,确保各系统正常使用。 应根据各类事    故灾害特点,将各系统的使用纳入相应事故应 急预案中,并对入井人员进行各系统使用的培训,确保每位 入 井人员都能正确使用。 相关图纸、技术资料应归档保存。 各系统安装 完毕,经验收合格后方可投入使用。   地下矿山紧急避险系统  避难所的基本类型 固定式 为硐室开凿直通地表的大直径钻孔 钻孔通风式 自备氧式 避难硐室 无直通地表的钻孔,自备供氧设施 井 下 避 难 分节组装式 提供紧急避险 硬体式 软体式 空 间,并可通 一体式 所 可移动式 救生舱 过牵 引、吊装 软体式 一体式 等方式 实现移 动,以适 应采 掘工作要求 组合式 地下矿山紧急避险系统  钻孔通风式避难硐室 备用风机 地面 大 主 井 进 风 井 筒 直 径 钻 孔 避难所 两道密闭门 井下大巷 地下矿山紧急避险系统 用钢材等硬质材料制成 一 体式、分节组装式等类型 地下矿山紧急避险系统  软体式救生舱 地下矿山紧急避险系统   (1)地下矿山紧急避险系统 紧急避险系统建设的内容包括:为入井人员提供自救器、建设紧急避险 设施、合理设置避灾路线、科学制定应急预案等。 金属非金属地下矿山紧急避险系统建设规范 主要规定: 自救器要求:应   为入井人员配备额定防护时间不少于30min的自救器,并 按入井总人数的10%配备备用自救器。所有入井人员必须随身携带自救器。 救生舱技术要求: 救生舱应具备过渡舱结构,过渡舱的净容积应不小于   1 .2m3,内设压缩空 气幕、压气喷淋装置及单向排气阀。生存舱提供的有效生存空间应不小于每 人0.8m3,应设观察窗和不少于2个单向排气阀。   救生舱应具有足够的强度和气密性,并有生存参数检测报警装置。 救生 舱应选用抗高温老化、无腐蚀性的环保材料。救生舱外体颜色在井 下照明条件下应醒目,宜采用黄色或红色。  救生舱应配备在额定防护时间内额定人数生存所需要的氧气、食品、饮 用水、急救箱、人体排泄物收集处理装置等,并具备空气净化功能,其环境 参数应满足人员生存要求。 地下矿山紧急避险系统   紧急避险硐室设备设置要求: 矿山井下压风自救系统、供水施救系统、通信联络系统、供电系统的 管道、线缆以及监测监控系统的视频监控设备应接入避灾硐室内。各种 管线在接入避灾硐室时应采取密封等防护措施。   避灾硐室内应具备对有毒有害气体的处理能力,室内环境参数应满足 人员生存要求。 避灾硐室内的配备:不少于额定人数的自救器;CO、CO2、O2、温 度、湿度和大气压的检测报警装置;额定使用时间不少于96h的备用电源 ; 额定人数生存不低于96h所需要的食品和饮用水;逃生用矿灯,数量不 少于额定人数;空气净化及制氧或供氧装置;急救箱、工具箱、人体排 泄物收集处理装置等设施设备。   避灾硐室和救生舱配备的食品和急救药品,应保证在保存期或有效期 内。 紧急避险系统的配套设备应符合相关标准的规定,救生舱及其他纳入 安全标志管理的设备应取得矿用产品安全标志。 地下矿山紧急避险系统   地下矿山紧急避险系统技术要求: 紧急避险设施位置:水文地质条件中等及复杂或有透水风险的地下矿山 应至少在最低生产中段设置紧急避险设施;生产中段在地面最低安全出口 , 以下垂直距离超过300m的矿山,应在最低生产中段设置紧急避险设施;距 中段安全出口实际距离超过2000m的生产中段,应设置紧急避险设施;应优 先选择避灾硐室。     紧急避险设施应设置在围岩稳固、支护良好、靠近人员相对集中的地方 高于巷道底板0.5m以上,前后20m范围内应采用非可燃性材料支护。 紧急避险设施的设置应满足本中段最多同时作业人员避灾需要,单个避 灾硐室的额定人数不大于100人。 , 避灾硐室净高应不低于2m,长度、深度根据同时避灾最多人数以及避灾 2 硐室内配置的各种装备来确定,每人应有不低于1.0m 的有效使用面积。 避灾硐室进出口应有两道隔离门,隔离门应向外开启;避灾硐室的设防 水头高度应在矿山设计中总体考虑。   紧急避险设施的额定防护时间应不低于96h。 应定期对紧急避险系统进 行巡视和检查,发现问题及时处理。应指定人 员负责紧急避险系统的日常检查与维护 。 地下矿山紧急避险系统   地下矿山紧急避险系统避灾路线、应急预案要求: 应编制事故应急预案,制定各种灾害的避灾路线,绘制井下 避灾线路图,并按照GB14161-2008的规定,做好井下避灾路 线 的标识。井巷的所有分道口要有醒目的路标,注明其所在 地点 及通往地面出口的方向,并定期检查维护避灾路线,保 持其通 畅。    紧急避险设施外应有清晰、醒目的标识牌,标识牌中应明确 标注避灾硐室或救生舱的位置和规格。 在井下通往紧急避险设施的入口处,应设有“紧急避险设施 ” 的反光显示标志。 应对入井人员进行紧急避险设施使用和紧急情况下逃生避灾 的培训,确保每位入井人员均能正确使用紧急避险设施和选 择 正确的避灾线路逃生。 地下矿山压风自救系统   (2)地下矿山压风自救系统 压风自救系统 :在矿山发生灾变时,为井下提供新鲜风 流 的系统,包括空气压缩机、送气管路、三通及阀门、油水 分离 器、压风自救装置等。  压风自救装置 :安装在压风管道上,通过防护袋或面罩 向 使用人员提供新鲜空气的装置,具有减压、节流、消噪声 、 过 滤、开关等功能。 油水分离器:分离压缩空气中油滴和水分的装置。 压风自 救装置设置要求: 金属非金属地下矿山应根据安全避险的 实际需要,建设完善    压风自救系统。压风自救系统可以与生产压风系统共用。  压风自救装置、三通及阀门安装地点应宽敞、稳固,安装位 置应便于避灾人员使用;阀门应开关灵活。 地下矿山压风自救系统 各主要生产中段和分段进风巷道的压风管道上每隔200~300m应 安设一组三通及阀门。独头掘进巷道距掘进工作面不大于100m 处的压风管道上应安设一组三通及阀门,向外每隔200~300m应 安设一组三通及阀门。有毒有害气体涌出的独头掘进巷道距掘 进 工作面不大于100m处的压风管道上应安设压风自救装置。爆 破 时撤离人员集中地点的压风管道上应安设一组三通及阀门。 1 一三通;2一气管;3一弯头;4一接头;5一球阀;6一气管;7一自救器; 一卡子;9一防护袋 8 地下矿山压风自救系统    压风管道及设备设置要求: 压风管道应采用钢质材料或其他具有同等强度的阻燃材料。 压风管道敷设应牢固平直,并延伸到井下采掘作业场所、紧 急避险设施、爆破时撤离人员集中地点等主要地点。   主压风管道中应安装油水分离器。 压风管道应接入紧急避 险设施内,并设置供气阀门,接入的 矿井压风管路应设减压、消音、过滤装置和控制阀,压风出口 3 压力应为0.1~0.3MPa,供风量每人不低于0.3m /min,连续噪 声不大于70 dB(A)。   压风自救系统的空气压缩机应安装在地面,并能在10min内 启动。空气压缩机安装在地面难以保证对井下作业地点有效 供 风时,可以安装在风源质量不受生产作业区域影响且围岩 稳固 、 支护良好的井下地点。 压风自救系统的配套设备应符合相关标准的规定,纳入安全 标志管理的应取得矿用产品安全标志。 地下矿山供水施救系统   (3)地下矿山供水施救系统 供水施救系统 :在矿山发生灾变时,为井下提供生活饮用 水的系统,包括水源、过滤装置、供水管路、三通及阀门等。 生产供水系统 :在矿山正常生产时,为井下作业地点提供 生产用水的系统,包括水源、供水管路、三通及阀门等。   静压供水 :利用水源位置与井下用水点间的自然压差向井 下用水点供水。 动压供水:利用水泵向井下用水点供水。 供水要求:供水   施救系统应优先采用静压供水;当不具备条 件时,采用动压供水。供水施救系统可以与生产供水系统共用 , 施救时水源应满足生活饮用水水质卫生要求。 地下矿山供水施救系统    供水管道: 供水管道应采用钢质材料或其他具有同等强度的阻燃材料。 供水管道敷设应牢固平直,并延伸到井下采掘作业场所、紧 急避险设施、爆破时撤离人员集中地点等主要地点。  各主要生产中段和分段进风巷道的供水管道上每隔200~300m 应安设一组三通及阀门。独头掘进巷道距掘进工作面不大于 1 00m 处 的 供 水 管 道 上 应 安 设 一 组 三 通 及 阀 门 , 向 外 每 隔 2 00~300m应安设一组三通及阀门。爆破时撤离人员集中地点 的 供水管道上应安设一组三通及阀门。   三通及阀门安装地点应宽敞、稳固,安装位置应便于避灾人 员使用;阀门应开关灵活。 供水管道应接入紧急避险设施内,并安设阀门及过滤装置 , 水量和水压应满足额定数量人员避灾时的需要。 地下矿山通信联络系统   (4)地下矿山通信联络系统 通信联络系统:在生产、调度、管理、救援等各环节中,通 过发送和接收通信信号实现通信及联络的系统,包括有线通信联 络系统和无线通信联络系统。   有线通信联络系统:通过线缆进行信息交互的通信联络系统。 无线通信联络系统:通过自由空间进行信息交互的通信联络系 统。 


皖公网安备 34050402000107号