磷矿安全高效开采的施工设计优化研究

发布时间：2017-08-29 23:43

  本文关键词：磷矿安全高效开采的施工设计优化研究

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【摘要】：本文研究洋丰公司所属喜人磷矿和堰垭磷矿的施工设计优化问题。针对矿山开拓系统、通风系统、排水系统、斜井施工存在的问题,经过科学分析和计算,对初步设计方案进行了一些优化调整,并在施工过程中采用新设备、新技术,严格施工管理,使施工后的生产系统更安全、更高效、更经济。本文结合喜人磷矿实际情况,将其通风系统变更为中央对角式通风方式,不另设风井,不仅节约了掘进风井费用,而且解决了原风井上部通空区的问题;采取分区通风,如南采区、北采区不同时作业时可只开单边一台风机,节省通风费用;将北部深部作为有矿进行设计,在北部增加风井,有利于北部深部矿层的探矿与回采。通过对通风系统进行解算和优化,选择低能耗风机,使其风量、风质合格率达到安全要求,两台风机同时运行总负荷为41.8kW,比原一台风机75kW更节能,风路分配更合理;降低了通风成本。对喜人磷矿排水系统进行分析研究,将原设计多级接力排水,调整采用一级排水方案,即在-60m水平建一个较大水仓(4000m3)和泵房,用高扬程水泵将水从-60m水平一次性通过+140m平硐排出井外,不仅可以减少多级泵房的管理人力,而且可以实现错峰低谷用电排水,大大降低排水成本;建成后的-60M水泵房基本实现了低谷用电排水,每年低谷用电排水节约电费六十多万元,平均每吨矿石节约开采成本3元。另外-60米水仓可作为深部开拓开采的中转水仓,为深部开拓开采排水奠定基础。将堰垭磷矿开拓系统原设计的脉内斜坡道改为脉外斜坡道,解决了脉内斜坡道施工分层爆破施工难度,且布置在稳定岩层中不需支护,施工简单,安全可靠;在后期回采时不压矿,提高了矿石回采率;将风井由原1378平硐改为1440平硐,风路从1430回风巷直接上行到1440平硐出去,而不再迂回向下走到1378水平,比原设计风路短,通风阻力小,通风效果更好;避免了1378平硐做风井过采空区必须整改的问题。将堰垭磷矿开拓系统原设计上部主运输井口位置由1306井口变更为1420井口,不仅避免了一场矿地纠纷,而且开拓时局扇通风距离短,通风效果好,提高了通风安全,降低了开拓费用,井内运输更短,降低了后期生产运输成本。将东部二采区由原设计一条联络斜坡道优化变更为两条斜坡道,因沿脉巷道开拓距离短,开拓及维护时间短,提高了开拓沿脉道的安全性,更有利于提高采准切割的施工进度和加大回采强度,确保达到设计的生产能力。对喜人磷矿斜井施工方案进行了优化研究,在喜人磷矿斜井施工过程中出现坡度不好控制问题,技术管理上采用激光指向仪进行坡度和方向控制,不仅降低了技术人员的劳动强度和管理难度,而且施工的坡度和方向更为精准,轨道架设的质量更高;针对斜井施工中小泵排水扬程低、大泵排水操作困难的问题,利用躲避硐室作为临时水仓,将大泵架设在临时水仓不需经常变动,将小泵架设在作业面,解决了水泵排水操作的问题;采用分次打眼放炮方法,解决了斜井底部因水淹无法泵施工的问题,确保了斜井底部坡度施工一致。在堰垭磷矿斜坡道施工管理过程中,通过研究斜坡道方向与矿层倾向关系,建立斜坡道方向与矿层走向增量表来指导斜坡道施工,技术管理人员可以在施工中根据建立的增量表,及时调整斜坡道施工方向,确保中段石门长度在经济合理安全的范围内。本文还对施工管理进行研究,通过加强施工技术管理,提高施工工程质量,确保达到设计要求;通过加强施工重点环节的安全监管,制定规章制度和安排专职人员进行现场监管等措施,保证矿山安全高效施工。
【关键词】：安全高效 施工设计 优化研究 磷矿
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD871
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-16
• 1.1 研究背景及意义12-14
• 1.1.1 研究背景12-13
• 1.1.2 研究意义13-14
• 1.2 研究内容14-16
• 第2章 喜人磷矿和堰垭磷矿概况16-24
• 2.1 喜人公司概况16-20
• 2.1.1 喜人公司矿床情况介绍16-18
• 2.1.2 企业开采情况18
• 2.1.3 水文地质18-20
• 2.2 堰垭洋丰公司概况20-24
• 2.2.1 开采情况20-21
• 2.2.2 矿床特征21-22
• 2.2.3 矿层围岩及稳定性22
• 2.2.4 开采技术条件22-24
• 第3章 喜人磷矿通风系统施工设计优化24-38
• 3.1 喜人磷矿通风系统初步设计中存在的问题24-27
• 3.1.1 喜人磷矿通风系统初步设计概述24-27
• 3.1.2 存在的问题27
• 3.2 喜人磷矿通风系统施工设计优化27-38
• 3.2.1 对通风系统初步设计的调整27-30
• 3.2.2 优化方案的计算30-37
• 3.2.3 通风系统施工效果37-38
• 第4章 喜人磷矿排水系统施工设计优化38-48
• 4.1 喜人磷矿排水系统初步设计中存在的问题38-40
• 4.1.1 喜人磷矿排水系统初步设计概述38-39
• 4.1.2 存在的问题39-40
• 4.2 喜人磷矿排水系统施工设计优化40-48
• 4.2.1 对原设计排水系统的调整40-41
• 4.2.2 优化方案的计算41-45
• 4.2.3 排水系统施工效果45-48
• 第5章 堰垭磷矿开拓系统施工设计优化48-58
• 5.1 堰垭磷矿开拓系统初步设计中存在的问题48-54
• 5.1.1 堰垭磷矿开拓系统初步设计概述48-52
• 5.1.2 原开拓系统存在的问题52-54
• 5.2 堰垭磷矿开拓系统施工设计优化54-58
• 5.2.1 对初步设计方案的调整54-57
• 5.2.2 开拓系统施工效果57-58
• 第6章 斜井及斜坡道施工方案优化研究58-66
• 6.1 斜井及斜坡道施工方案概述58-59
• 6.1.1 喜人磷矿斜井及堰垭磷矿斜坡道概况58-59
• 6.1.2 斜井及斜坡道施工中遇到的问题59
• 6.2 喜人磷矿斜井施工方案优化研究59-62
• 6.2.1 进行坡度和方向控制59-61
• 6.2.2 解决施工排水问题61-62
• 6.2.3 斜井施工方法优化62
• 6.3 堰垭磷矿斜坡道施工方案优化研究62-66
• 6.3.1 矿层倾角、走向与斜坡道坡度、方向关系研究62-64
• 6.3.2 斜坡道坡度施工技术管理研究64-65
• 6.3.3 斜坡道坡度施工方案优化效果65-66
• 第7章 磷矿安全高效开采的施工管理研究66-72
• 7.1 施工技术管理研究66-67
• 7.2 施工安全管理研究67-72
• 第8章 结论72-74
• 参考文献74-76
• 致谢76

【参考文献】

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本文编号：756108