銅礦峪礦530中段4#W礦體614水平開拓設計（采礦部分）

張 彬

（山西省中條山集團北方銅業股份有限公司銅礦峪礦，山西 運城 043700）

1 開采背景

為確保三級礦量平衡，延續礦山正常生產，根據中條山集團公司要求和銅礦峪礦規劃，決定對4#W礦體614水平進行開拓設計。本次設計是在銅礦峪礦二期工程530中段現有運輸條件的基礎上作出的。

614～6 90礦體采高達到92m，而我礦現有的運輸層在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、安全系數低、工程浪費等問題，結合5#邊部礦體583生產經驗，因此考慮增加614水平開拓設計。

2 地質概況

4＃礦體西端的礦體形態復雜，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巖（Ma）和黑云母片巖（Mb）中，其傾向為300°～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。礦化以細脈（浸染）型、脈型為主，團塊狀次之。614水平出現多條小斷裂構造，在4127-4131穿底盤有條寬約2米斷層，該構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

本次設計開采范圍為530中段4#W礦體4127穿-4134穿，標高614m～706m，垂直深度92m，勘探線Ⅱ-Ⅱ+200。可供開采的地質儲量為2295993t，品位0.57%，銅金屬量為13086t。

根據地質科提供的地質資料，4132-4130穿礦體厚度最大，達到50m，走向長度為60m，采高為92m，但該礦體不與主采場聯通，形成獨立采區，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，同時考慮到我礦現有設備及技術條件等因素，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、沿脈相結合的方式。

3.1 生產能力的計算

階段高度：92m；分段高度：25m～40m；

礦塊長度：25-60m；礦塊寬度：15m。

按中段可布礦塊數驗證：A＝N·k·q·t·E/（1-Z）。

式中：A——中段生產能力（t/a）。

N——中段可布礦塊數（個）；14。

K——同時回采礦塊利用系數（%）；0.35。

q——礦塊生產能力（t/d）180。

t——年工作天數（d）330。

Z——副產礦石率（t）10%。

E——地質影響因素0.7-1取0.9。

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

3.2 服務年限計算

式中：Q——設計可采儲量（t）137.8×104t。

A——階段年產礦石量（t/a）30×104。

E——地質影響因素0.7-1取0.7。

β——采礦貧化率取18%。

計算得：階段服務年限T1=3.9a。

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

4 運輸系統

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

根據礦體賦存及年產量狀況，運輸盤區采用穿脈環形布置方式，底盤重車，頂盤輕車，鋼軌選用22kg/m，軌距為762mm。

礦石、副產運輸：采用10噸架線式電機車牽引2m3側卸式礦車在各穿脈裝車后，經卸載曲軌卸入溜井下放至530水平沿脈運輸道（4#W201），投放進入1#、2#主溜井。

廢石運輸：采用10噸架線式電機車牽引0.75m3翻斗式礦車在各穿脈裝車后，卸入溜井下放至530水平沿脈運輸道（4#W201），投放進入530中段廢石井。

5 通風系統

二期530中段新鮮風流由542總進風道通過進風小井上至554水平各出礦穿脈，污風匯集至564水平回風道，通過總回風井排出地表。

本次設計新鮮風流由542總進風道經過4#W礦體542進風道進入，經542-672進風井上至614水平及614以上各分層；污風由4132穿回風井下至624水平經624回風道進入624-564回風井，再通過4#W礦體564回風道匯入4#礦體頂盤回風道，排出地表。

5.1 總需風量計算

5.1.1 按排塵風速計算

電耙道面積S=6.25㎡，3個同時作業，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量

5.1.3 計算掘進作業面需風量

（1）開拓掘進作業面需風量：階段運輸平巷開拓作業面面積S=7.57㎡。

（2）采準作業面需風量：鑿巖巷道面積S=6.25㎡，由計算得4個面同時進行采準，取V=0.25m3/s。

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

綜上，故所有掘進作業面總需風量。

（4）計算獨立風流通風硐室需風量：①變電硐室=12.4 m3/s；②機修硐室=1.5m3/s；③噴錨支護工作面=4 m3/s。

綜上計算，井下獨立風流通風硐室的需風量=17.9m3/s。

（5）其他需風點需風量：其他需風點如裝卸礦點等地點的通風，取10m3/s。

綜合以上計算結果，取礦井備用系數K=1.2。

5.2 按同時作業人數計算

Q=4×N×K=4×50×1.3=260m3/min=4.3(m3/s)。

N——井下最多同時作業人數。

K——需風量備用系數（1.2～1.45）取1.3。

小結：通過兩種方式計算確定（取大值）總需風量為81.8m3/s。

5.3 風速驗證

進回風井斷面2.5m×2.5m，面積為6.25㎡。

風速=81.8 m3/s/6.25㎡=13.1m/s。

進回風道斷面2.5m×2.5m，面積為5.79㎡。

風速=81.8 m3/s/5.79㎡=14.1m/s。

經計算驗證專用風道及專用風井風速均未超過《金屬非金屬礦山安全規程》規定的最高風速15 m/s，巷道規格可以滿足通風需求。

6 供排水系統

6.1 供水系統

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

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

6.2 排水系統

二期530中段排水系統：地下涌水、生產廢水等匯集至340水倉，由排水泵經混合井排水管路上至690水平，除滿足礦山生產需水外，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、生產廢水由各穿脈匯集至底盤運輸道經底盤進風井下至530水平，匯入530排水系統。

7 供風系統

614水平生產用風開拓期間由4#礦體614副層供風系統提供；生產期間由690供風系統提供，管路沿690下614人行材料路線敷設。

8 供電系統

（1）礦區配電電壓采用6kV電壓等級。

（2）井下低壓動力負荷均采用AC380V中性點不接地系統。

（3）井下運輸牽引網絡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）井下中段運輸道照明是源采用獨立的AC220V照明變壓器，作業面照明電源采用獨立的AC36V照明變壓器。

（7）井下供配電設備設施應符合礦用安全標準。

9 工程量及主要技術經濟指標

主要技術經濟指標。

表1 采礦工程中的技術經濟指標

1 0 結論

通過實際建設生產基本完成了公司制定的目標計劃，實現了年產30萬噸的生產任務，證實本次設計是可行的。