中南大學
資源與安全工程學院
梅山鐵礦主豎井設計
井巷與隧道工程課程設計
專業：採礦與岩土工程
班級：採巖0703班
學號：020
姓名：姚文傑
指導：余健老師
日期：2023年01月
引言對於我們採礦與岩土工程專業的同學來說，井巷工程是我們本科四年學習的乙個重要的內容，是一門很重要的專業課。今後走上工作崗位後，打交道最多的就是地下巷道。前面的基礎課、技術基礎課學習都是為了專業課的開設做準備的。
本學期我們開設了井巷與隧道工程一課，在陽老師通俗易懂、結合實際的講解下通過學習對地下巷道的種類、斷面設計、支護方法、機械裝置、鑿岩爆破等等有了很好的認識，但是這些都僅僅是侷限於理論上。這次設計讓我對井巷設計有了乙個全面的了解，從實際出發（地質情況、生產能力、巷道用途等）來設計，很好的將所學的東西應用於實踐，雖然不是真正的去施工，但是和以前的課堂學習相比更接近現實了。因此這次的課程設計很好的鍛鍊我們對知識的綜合運用能力。
另外，也讓我們對自己以後要做的工作有了很感性的認識。知道了我們以後要做什麼，怎麼做（查閱資料、文獻等等）。很好的開拓了我們的眼界。
為我們以後繼續深造奠定基礎。
針對此次課程設計，我選擇了梅山鐵礦主豎井進行設計。首先通過圖書館校園網的文獻、期刊查閱查詢了梅山鐵礦的基本資料，包括其位址特徵、生產能力，確定巷道的用途。在認識的基礎上根據礦山的基本資料、巷道用途、服務年限等查閱相關資料確定斷面的大小、形狀、尺寸，選擇相適應的提公升裝置。
做出斷面設計圖。再根據圍岩性質等選擇合適的開拓方法，選擇合適的施工器械等等，最後確定施工方法，包括表土層施工和基岩施工，並結合實際工程地質條件確定最優的支護方式，最後設計豎井的整體圖。對上述過程，我分了四個章節敘述，分別是礦山概況、斷面設計、豎井施工和支護方式。
主要講述其斷面設計以及開拓、支護方式。沒有涉及豎井的延伸。
在本次設計中也遇到很多困難，但是在努力之下一一克服了。感謝給予我幫助的余健老師和本班的各位同學。通過這次課程設計，不管是專業知識還是學習知識的能力，我都提高了很多，收穫很大！
第一章礦山概況
1.1礦山名稱
梅山鐵礦
1.2生產能力
年採選綜合生產能力擴大到400萬噸/年，主要開採-198~ -258含鐵品位38.27%一億多噸的鐵礦石。所設計的豎井服務於提公升132萬噸/年的礦石產量的礦區。
1.3礦床賦存地區的自然概況及原始資料
1.3.1 地理交通位置
圖1-1 梅山鐵礦地理位置圖
梅山鐵礦位於安徽省池州市貴池區，離池州市27.10公里，離安慶市43.70公里。
1.3.2 礦區經濟狀況
礦區經濟以礦業發展為龍頭，帶動周邊經濟的發展。礦區外村落密布，土地肥沃。附近村民主要種植水稻，生活富裕。
由於得天獨厚的旅遊資源，附近有著名的風景區，其旅遊業較發達。礦山建設所需材料，除國控材料由國家按計畫從外調以外，其餘地方材料均可就近取得，如：石灰磚瓦可以從當地的石灰廠，磚瓦廠購買；水泥主要原料石灰石可以從9km處冶煉廠石灰石礦得到。
電力資源充足，能滿足礦山聲廠需要。該地區勞動力豐富，新增人員都經過礦內部崗前培訓3至6個月左右。
1.3.3 氣候條件
氣候溫和,雨水充沛,青山連綿,雲霧裊繞,獨特的地理氣候條件，屬於**帶沿江季風性溼潤氣候，四季分明，年平均氣溫14.5°c-16.6°c，年平均降水量1300mm-1500mm，無霜期248天。
氣溫：全市各地年平均氣溫14．8～17．8℃，市區17．8℃，較歷史同期偏高0．3～1．1℃。其中2月氣溫較常年普遍偏低1．7～2．1℃，8月普遍偏低0．8～1．512。
1.4礦區地質
1.4.1礦區地形特徵
梅山鐵礦地勢西北高東南低，地貌豐富多樣，總體特徵西北部是大別山中低山區，東南部為長江洲圩灘地，中部丘陵起伏，間有低山、湖泊。各類地形構成中丘陵面積佔33．1％，，江湖水面佔10．58％。土壤也呈多樣化，分屬6個土綱、12個土類、25個亞類、94個土屬、147個土種。
地形處於中國東部第三梯級內，區內地形複雜，地貌型別多樣化。基岩山區山丘破碎，地形切割強烈，溝谷密集，形成深谷陡崖地貌景觀；平原區崗坡、窪地地形突出；淮河、長江兩岸支流發育，湖泊星羅棋布，多元化的自然、地貌和地質條件。
1.4.2區域地質概述
梅山鐵礦床位於淮陽山字型構造前弧東翼、寧蕪斷陷盆地的北段、梅山—鳳凰山構造岩漿成礦帶(北西向)與濱江構造岩漿帶(北東向)兩組構造的交叉部位。根據岩石成因、岩性、蝕變程度及工程地質特徵的相似性, 將礦區圍岩劃分成 8 種岩組: ①黑雲母輝石安山岩夾凝灰岩、凝灰角礫岩; ②凝灰質粉砂岩; ③黑雲母安山岩; ④凝灰角礫岩、集塊巖; ⑤石英角閃石安山岩;⑥石英粗麵巖; ⑦輝綠岩; ⑧輝長石閃長玢巖。
梅山鐵礦為陸相火山岩型富鐵礦, 賦存於輝石閃長玢巖與安山岩的接觸帶及其附近。礦體頂板基本上為輝石安山岩, 圍岩蝕變強烈。礦體底板為輝石閃長玢巖, 受到不同程度的蝕變。
由於蝕變及岩石穿插, 使部分礦體、尤其是礦岩接觸帶附近的礦岩極其破碎, 穩定性極差。礦區構造極為發育, 主要有北東向、北東東向、北西西向、北北西向及近南北向的斷裂組, 節理裂隙多以北西向和北東向最為發育。梅山鐵礦位於寧蕪中生代陸相火山岩斷陷盆地北段，礦體賦存於輝石安山岩與閃長玢巖的接觸破碎帶及附近，地層主要由侏羅系，白堊系的火山碎屑岩及熔岩組成。
礦體底部是淺成侵入的輝石閃長玢巖，還有次生石英岩、輝綠岩。
1.4.3礦區地質
矽化和高嶺土化安山岩，矽化安山岩較穩定，高嶺土化安山岩遇水膨脹，易風化，穩定性較差。石英粗麵巖，有小斷層和構造破碎帶，伴有強烈的高嶺土化和綠泥石化，穩定性差，f=4~6，區域性f=2~3，有三條較大的斷裂帶通過，裂隙最大寬度80cm，區域性有滲漏水。岩體呈塊狀構造，節理裂隙發育，岩體整體性差，岩石疏鬆，遇水膨脹，蝕變黑雲母輝石安山岩單軸抗壓強度30.
6~38.9mpa.
表1-1 梅山鐵礦各巖礦組力學引數
1.4.4礦床水文地質
梅山鐵礦屬充水型礦床，地下水以靜儲量為主。淺部地層隔水效能較好，大氣降水、地表水及潛水下滲補給條件較差，礦區自然水文地質條件並不複雜，但因坍塌破壞了隔水頂板，降水從「天窗」滲漏，使雨季礦坑排水總量明顯增大，雨水滲透將改變礦坑水文，工程地質條件，滲透水的軟化泥化作用使斷裂帶冒落塌方，使岩石穩定性下降，作業條件惡化，從2023年到2023年，井下年排水量從980000增加到1740000，日均排水量從2690增加到4778，日最大排水量達8000。
1.5巷道型別及設計意義
本次設計的巷道型別為主豎井，梅山鐵礦一期延深後, 礦塊平面尺寸由50m ×60m 增大為75m ×120m ,分段高×進路間距由10m ×10m 增大為15m ×15m ,礦體集中,作業線短。據地質報告介紹, - 330～ - 524m 間尚有含鐵品位38. 27%的鐵礦石1 億多噸。
為了確保國家資源全部**, - 330m 以下的礦石必須進行開採。因此設計本豎井用於提公升- 330m 以下的礦石。
第二章豎井的井筒斷面設計
2.1豎井的井筒斷面形狀選擇
豎井斷面形狀有圓形、矩形兩種，本豎井為提公升礦石主豎井,服務年限18年，大於15年，圍岩不十分穩固,由此採用圓形豎井斷面。
2.2豎井的井筒斷面尺寸的確定
2.2.1選擇井筒裝備
礦山年生產量：按每年330天計算，年生產量w=4000*330=1329000t=132萬噸，根據《採礦手冊》冶金工業出版社p233~p239「一般情況下，年產量大於30萬噸的礦井用箕鬥提公升為宜。」再根據豎井服務年限長，深度大的特點綜合考慮決定採用雙箕鬥提公升，同時為了保證滿足提公升要求及輔助提公升人員、材料、裝置，再增設一台罐籠。
綜上，提公升裝置為雙箕鬥加單罐籠。
（一）罐道的選擇
考慮到該井提公升高度大、荷載大的特點,故選用鋼軌罐道,工字鋼做罐道梁。
（二）提公升裝置選擇
1、箕鬥的選擇
① 小時提公升量
梅山鐵礦採區大塊分析與控制措施研究
摘要 梅山鐵礦二期延伸工程預計於2011年竣工,要完成400萬噸 年的產量目標,提高生產效率,如何有效控制採區大塊,需要結合生產實際持續研究。本文就此問題主要闡述目前梅山井下採區大塊產生的主要原因,並就生產管理以及工藝管理上提出了控制大塊產生的措施與方法。關鍵詞 大塊擠壓爆破出礦管理二次爆破 1 問...
河南舞陽鐵礦主井掛罐道繩施工技術安全措施
一 施工日期 2003年10月29日 2003年11月5日 二 施工地點 河南舞陽礦業公司八台工區主井 三 施工內容 罐道繩安裝 8套 四 施工負責人 嵇付林顧前剛 班組負責人 馬龍田李飛訾長安 班組安全網員 刁九俊韓紅雷 安全員 甘學忠 五 施工技術措施 利用現穩車繩下放8竄墜砣，均和防撞梁用繩頭...