漂塘钨矿木梓园矿区竖井延伸设计说明书.doc

漂塘钨矿木梓园矿区290190中段竖井延伸设计说明书 第一节 木梓园矿区地质概况 一、矿区地理位置 木梓园矿区是漂塘钨矿所辖三个生产矿区之一，矿区位于江西省大余县黄龙镇境内，东经11418ˊ30〞～11425ˊ00〞，北纬2525ˊ～2530〞，矿区距大余县城28km，323国道15km，京九线的南康车站63km，且均有公路相通，交通较为方便。 二、矿区特点及矿床工业类型 木梓园矿区是漂塘钨矿在原普查勘探的基础上，经上级主管部门的同意，自行设计并组织队伍进行坑探和生产开拓的，并于1985年开始采矿。 木梓园矿区由锡石埂、石头窝、长排三个矿点呈侧幕式展布组成，矿化范围长约2000米，宽约300米。地表细脉带不具工业价值，但细脉向深部收敛成石英大脉，构成隐伏石英大脉型黑钨辉钼矿床。矿脉走向近东西，倾向南，倾角75～85，单独大脉一般长百余米，最长达600余米，脉幅由0.1米至1米以上，矿带从外带贯入内带，其成因属内外接触带高温热液型矿床，黑钨矿在接触带上下100米最富集，工业矿化区间主要集中在500～200米标高之间。工业矿体主要分布在石头窝组、锡石埂组，长排组有少量工业矿脉存在。本区矿石类型主要是石英黑钨矿型，其次是石英黑钨矿辉钼矿型，矿床工业类型属石英脉型黑钨矿床。 矿区深部为隐伏花岗岩,其顶峰标高约340米,具有工业价值大脉标高500～200米之间其上部分布在变质岩中,下部分布在隐伏花岗岩中,石英脉幅一般上部较下部小.在接触变质带附近,云英岩化强烈,矿化最好。在隐伏花岗岩体内赋存有一些矿化较好的盲脉，根据目前290、240中段所探明的情况，进入隐伏花岗岩体后，已探出盲脉9条（V13、V19、V20、V21、 V21N、V26、V39 、V40 、V45），其中V13、V21、 V21N、V26、V39工业矿化较好，脉幅有40～60cm，V13东西延长有500米左右，V26、V39还未完全探明，预计在深部中段（290、240、190中段）进入花岗岩体后还会有盲脉存在，探矿前景较好。根据矿床成矿特点及矿化规律，结合原普查勘探的相关资料，预计工业矿化标高下限为200米左右。 三、矿区地层 本区上部为变质岩，下部为隐伏花岗岩体，花岗岩体顶峰标高约340米，290中段以下已逐步进入花岗岩体，240中段矿体几乎全部赋存于花岗岩体内，因此推断190中段矿体也全部赋存于花岗岩体内。 四、矿区构造 本区花岗岩体结构比较稳固，除个别矿脉的沿脉断层较发育，在上采过程中围岩的稳固性有一些影响之外（如V21、V40），其他地段在掘进和开采过程中不会产生较大的片帮和冒顶。矿区在190中段的斜井延伸的井筒施工过程中揭露三条较大断层，其产状倾向南，倾角81左右，破碎带宽15～45cm，这几条断层的含水性较好，推断其含水主要是裂隙水和承压水，出现涌水较大现象，但该三条断层距竖井位置较远，因此对竖井延伸工程不会造成影响。另外，矿区主要控矿构造F12断层，倾向北，倾角73左右，该断层在290中段距竖井80米左右，竖井延伸后，推断该断层在240中段距竖井62米、在190中段距竖井52米（见2勘探线剖面图），因此，该断层对竖井的延伸不会造成影响。 矿区进入花岗岩体以后，其含水性较变质岩差，含水层率为10.9，且主要为裂隙水，部分为孔隙水，涌水量约为0.03公升/秒。矿区总的水文地质条件属简单型。 五、矿区储量预测 根据目前290、240中段所探明的矿脉赋存情况，结合矿床成矿特征，预计240、190中段主要有以下一些矿脉V5、V9、V13、V16、V19、V21、V21N、V26、V39（其分布情况详见240、190中段地质预测平面图）。储量计算矿块长度根据矿体揭露情况及地质块断法进行推断，240中段矿体计算参数参照2005年底储量计算结果，190中段矿体计算参数品位以70下推，190中段以下仅对V5、V9进行了推断。截至2006年4月底，预测木梓园矿区保有地质储量为BC级脉石量27.0万吨，金属量钨∕钼4594∕299吨；D级脉石量13.6万吨，金属量钨∕钼1726∕124吨；BCD级脉石量40.6万吨，金属量钨∕钼6320∕423吨。剔除390、340中段仅存的储量（BCD为4.2万吨），则290、240、190中段的保有储量为36.4万吨，金属量WO3 5724吨；MO309吨，矿石地质品位WO3/ MO1.573％/0.0849％。 表1 各中段储量情况分布表 中段 项目 BC D BCD 钨 钼 钨 钼 钨 钼 390 脉石量（万吨） 2.3 2.3 0.1 0.1 2.4 2.4 金属量（吨） 283 74 25 7 308 81 品位（） 1.230 0.322 2.500 0.700 1.283 0.337 340 脉石量（万吨） 0.9 0.9 0.9 0.9 1.8 1.8 金属量（吨） 240 9 48 24 288 33 品位（） 2.667 0.100 0.530 0.267 1.600 0.183 290 脉石量（万吨） 3.8 3.8 0.1 0.1 3.9 3.9 金属量（吨） 796 41 13 0 809 41 品位（） 2.080 0.108 1.912 0.071 2.074 0.105 240 脉石量（万吨） 15.2 15.2 15.2 15.2 金属量（吨） 2657 153 2657 153 品位（） 1.753 0.101 1.753 0.101 190 脉石量（万吨） 4.8 4.8 9.3 9.3 14.1 14.1 金属量（吨） 618 22 1171 75 1789 97 品位（） 1.295 0.046 1.256 0.081 1.269 0.069 190以下 脉石量（万吨） 3.2 3.2 3.2 3.2 金属量（吨） 469 18 469 18 品位（） 1.465 0.056 1.465 0.056 合计 脉石量（万吨） 27.0 27.0 13.6 13.6 40.6 40.6 金属量（吨） 4594 299 1726 124 6320 423 品位（） 1.701 0.111 1.269 0.091 1.557 0.104 注240、190、190以下中段部分储量为推断储量，其中有部分储量未进入平衡表。 第二节 矿区开采历史与开采现状 一、 矿区开采历史 1、1964年至1966年本矿区由908地质队进行三年普查评价，矿区储量全部用钻孔控制，其勘探程度属普查阶段，所提供的地质储量为C2级。 2、1975年9月中旬，省冶金局以400号文件正式批复我矿木梓园矿组开拓探矿初步设计方案。 3、1976年一季度440主平巷始快速掘进，历时5年的开拓探矿期，至1980年底共完成掘进量近10000m，对矿区石头窝、锡石梗矿组440标高的矿体长度和矿化宽程度已基本探清。 4、1978年6月1日，成立漂塘钨矿木梓园坑口委员会，同时成立漂塘矿木梓园坑口，着手进行木梓园矿区的基础设施建设。 5、1979年5月16日，木梓园坑口493（即500中段）中段窿口破土平基；8月15日，木梓园坑口493中段正式开钻掘进。 6、1980年木梓园副井（措施井）着手设计，并于1985年开始竖井开拓施工，先期竖井施工由440水平开拓至340标高，该期井筒施工100米。 7、1987年9月1日，木梓园矿区440中段竖井2米卷扬开始安装，次年10月1日投入生产。 8、95-96年竖井延深从290至此340中段，垂直延深高50米； 9、2000年着手深部开拓工程施工，进行了深部斜进开拓，完成了290-240中段的斜井施工，斜井倾角为28，斜井垂高50米； 10、2004年继续将斜井从240延深至190中段，并着手进行190中段的生探与开拓施工。 所以，木梓园矿区是在普查勘探的基础上，经历了一个较长的生探周期，结合上部中段边生产、下部中段边进行生产探矿的原则，于1985年开始440、493中段的回采工作，并逐步完善了390、340中段生产工艺系统，成为漂塘钨矿的一个重要生产基地。 二、矿区开采现状 1987年，木梓园矿区完成440至340竖井开拓后，在边生产边探矿的过程中，为了保证三级矿量的平衡稳定，1995年，进行了340～290中段的竖井延伸施工，1996年5月竖井延伸竣工验收，开始了290中段开拓生探工作。2000年，为进一步探明深部储量，同时也为后期竖井延伸创造反掘条件，又进行了290～240中段的斜井开拓施工，2004年将斜井延伸至190中段，斜井井筒全长215米。目前形成的开拓系统为平窿盲竖井盲斜井联合开拓。至今，矿区已开拓生产中段7个（500、440、390、340、290、240、190）中段，其中盲竖井开拓3个中段（390、340、290），盲斜井开拓2个中段（240、190），440为主平窿运输中段（具体开拓方式见木梓园矿区开拓系统图）。矿区目前生产作业主要集中在290、240中段，2004年240～190中段斜井延伸施工到位后，190中段一直在进行深部探采工程准备，440中段以上已结束回采作业，390、340中段只剩少部分矿块也将于2007年彻底回收完毕。2005年，矿区生产能力核定结果为350吨/日（符合集团公司批复的350吨/日生产能力）。 当前，按350吨/日的生产能力进行分解，木梓园矿区日出台班的分配情况为采矿5.5台/日；掘进4.0台/日，其中采矿台班340以上中段采矿0.5台/日；290中段3台/日；240中段2台/日；掘进台班290中段1.5台/日；240中段1.5台/日；190中段1.0台/日。从实际台班分配情况看，台班主要集中在290中段，这样就加大了290中段的生产压力，也缩短了290中段的服务年限，造成各中段的生产能力分布不均匀的状况。 第三节 现有提升运输系统评价 一、竖井提升系统 现竖井井筒全高150米，即440至290段，分两期进行施工完成的第一期从1985年开始施工，初步设计井筒断面规格为毛断面4.832.813.524米2,净断面4.632.612.038米2；支护形式为喷射混凝土支护，支护厚度为100 mm；施工时，变更了支护形式，采用混凝土浇支护，支护厚度为200 mm，因而，井筒断面变更为毛断面5.033.015.09米2,净断面不变，该期施工了440至340段井筒，1987年提升设施安装完毕；第二期，1995年进行340至290段的竖井延伸施工，沿用一期变更后的断面与支护形式，1996年竣工验收。 ㈠副井设计位置 1、副井设在矿区矿体中央矿脉较富集的2勘探线北端矿层移动带20米以外的矿体下盘，440水平标高位置距脉外运输道62米，岩层崩落角γ取70，移动角γ′取65。 2、井筒穿过的岩层性质260米标高以上为变质岩，f10～12, 260米标高以下为花岗岩，f12～16；围岩结构致密，物理机械性能较好，岩层稳固，一般井巷不须支护。 3、井筒中心座标X2818985.817 Y35284.206 ㈡副井用途 1、鉴于木梓园矿区地质勘探程度较低，矿区储量全部用钻孔控制，现虽已拉开了上部440和493两个中段，对矿区资源有了初步了解，但对深部地质资源还不甚清楚。为了尽早探囊取物清矿区资源，便于确定生产规模和今后远景规划，所以81年需要下掘措施井工程，探清矿床富集部位340水平标高的地质资源。 2、为保证生产的持续，在保有正常开拓矿量的情况下，竖井井筒一般要超前二至三个中段。针对这种要求，措施井更应抓紧下掘。 3、措施井工程要超前下掘到矿床最低开采水平190中段，为今后开凿主井工程打反井创造条件。 ㈢ 提升设施及配置情况 1、卷扬机规格型号2JK-2/20型卷扬机，D卷2000mm,卷筒宽1000mm，马达功率为130KW；天轮D2000mm。 2、提升钢丝绳φ26mm,型号为绳619、股（1612）的钢丝绳，P2.444kg/m,δ拉170kg/mm2,破断拉力总和Q43950kg。 ㈣ 井架与卷扬机的配置 1、井架高度H架16.03米； 2、卷筒中心至提升容器中心的距离B40； 3、钢丝绳弦长L弦41.923米； 4、钢丝绳偏角内偏角α1102′19″； 外偏角α2019′41″； 5、钢丝绳倾角上出绳角ψ12131′20″； 下出绳角ψ22415′24″。 以上参数为原有设计计算结果，且均符合设计规范要求。 ㈤相关的硐室参数 1、卷扬机硐室 ⑴硐室形状三心断面，顶各周边喷锚支护，底板水泥砂浆抹面。 ⑵尺寸规格长宽高12米12米5.5米 2、绳道 ⑴断面规格宽高3.2米2.6～2.0米 ⑵绳道底板倾角 2415′24″ 3、天轮硐室 ⑴天轮硐室最小高度经计算取3.5米 ⑵天轮硐室与绳道联通处的高度设计选用2米 ㈤ 提升能力 初步设计考虑该竖井做为矿区开拓工程的先期措施井用，年提升量为9.8万吨，日提升量为350吨（年工作日280天/年）。 二、斜井提升系统 随着1995年竖井延伸施工到290中段，并相继进行了290中段的开拓生探与回采工作。直至1999年底，因为下部中段的配矿与开拓问题，到了必须进行290中段以下的开拓工程布置阶段，一方面也是为了探清下步中段的储量状况，另一方面也为下一步的竖井延伸做好前期的准备工作，在这样的思想指导下，开始进行290中段以下的开拓施工设计，深部开拓方案为斜井开拓，当时设想为斜井作为措施井，从290中段施工到240中段，2002年计划反掘240～290段井筒，240以下井筒实行顺掘。所以对斜井井筒断面的设计及井筒设施的装备上没有作更长远的考虑，确定井筒断面为2.2（铅垂高）2.4m2（没能设置人行道与斜坡道之间的隔墙）。该斜井也分两期进行施工；第一期从1999年底至2001年初，完成290～240中段的斜井开拓；第二期从2003年底至2004年底，完成240～190段的斜井延伸施工。 ㈠ 斜井提升系统参数 1、提升机规格型号JTP-1.2卷扬机，D卷1200mm,卷筒宽1000mm;游动轮D800mm,游动轮游动距离500mm. 2、提升钢丝绳φ18.5mm,型号为绳619，股（1612）的普通钢丝绳，P1.218kg/m,δ拉170kg/mm2,破断拉力总和Q21900kg. ㈡ 提升机与井筒相对位置关系 1、井架高度（即游动轮高度）H架2819mm； 2、L水2793mm即卷筒中心至游动轮中心距离； 3、提升钢丝绳仰角由原α33变为372158″； 4、钢丝绳弦长卷筒中心至游动轮中心钢丝绳的切线弦长 L弦3728mm,卷筒中心至地坪高e370mm； 5、游动轮中心至井面钢丝绳弦长L弦′18205mm； 6、提升钢丝绳偏角为110′之内。 ㈢ 斜井提升能力 2003年进行240～190段斜井延伸设计时，按当时240、190中段的设计产出能力计算，斜井延伸至190中段后，斜井设计提升能力为240吨/日，经几年的生产实践证明，因提升环节多及矿车周转的影响，目前斜井的实际提升能力只有150吨/日，所以，实际提升能力与设计能力上相比，实际提升能力尚有90吨/日的差距。 三、提升运输系统综合评价 从竖井提升系统及斜井提升系统形成过程看，竖井的开拓与延伸、斜井的开拓与延伸均是在不同的历史时期，针对当时的具体情况而采取的临时措施，总体原则就是在一边保生产、一边保深部探矿，为全面确保矿区产能接替、进一步为深部开拓创造反掘条件相结合的工程需要。2002年，集团公司生产技术部就提出木梓园矿区要保证350吨/日的生产能力，木梓园矿区从生产布置及诸多生产工艺环节上采取措施，通过近几年的努力，一直维持了350吨/日的生产能力。但随着上部中段产能的消失（390、340中段行将结束其服务年限），矿区的生产重心将转移至240、190中段，从斜井的实际运行效果看，斜井提升环节尚不具备这样的能力。为解决下部中段的提升瓶颈，还必须回归到初步设计上来，最终将竖井延伸至190中段，由竖井完成矿区的整体服务年限。 第四节 竖井延伸的紧迫性与必要性 一、矿区生产现状的紧迫需要 根据矿区目前的储量状况，并结合木梓园矿区的生产现状，2007年，390中段、340中段分别回收完908、504矿块后，即将消失其生产能力，则只有290、240、190三个中段能够维持生产。从现有的产出能力来看,目前290中段生产压力过大,240、190中段则受斜井提升的影响，产能接替上还存在较大的差距，这样就导致了290中段服务年限缩短的现象，也造成各中段生产不均衡的状况。 二、减少提升环节 基于目前深入下部的240中段、190中段矿石通过盲斜井提升至290中段（采用单钩双矿车组提升），再由竖井提升到440井面进行编组统一运矿，明显要进行两次提升转运，增多了提升环节，管理上也增多了环节。同时2004年，斜井延伸设计时，斜井延伸到190中段的设计能力为240吨/日（其中40吨/日废石），现实际提升能力只有150吨/日，单从提升能力与提升效果来看，实际状况与设计上也还存在较大的差距。 三、改善作业环境 2004年斜井延伸至190中段后，井筒长达215米，240中段通过吊桥与中段车场连接，240中段进行矿石提升时，吊桥扣住240以下的井筒，因深部通风效果差，造成190中段作业面通风困难，对作业人员上、下斜井也造成很大的心理压力，所以对矿区的整体生产能力均带来影响。 四、增大提升能力 从各中段的储量分布情况可知（表1），截止2006年4月，290中段以上的总储量为8.1万吨（含290中段）；290中段以下总储量为32.5万吨，各占矿区总储量的20﹪、80﹪，以斜井设计提升能力240吨/日套算，290中段以下的储量可服务19年以上，如果以现有斜井实际提升能力套算，其服务年限则可达30年以上。所以，针对矿区的储量状况分配情况，斜井的提升是一个严重的瓶颈，促使下部中段的开拓必须尽快加以完善。 五、产能接替的需要 从产能接替上说，斜井提升已经难于满足今后生产能力的要求，通过竖井延伸开拓施工，不仅可以改变斜井提升的状况，而且可以改变现有的产能布局，减缓290中段的生产压力，并长期稳定矿区350吨/日的生产能力，通过竖井提升，竖井延伸至190中段后，经核算，竖井的提升能力可以达到509吨/日，在保证350吨/日的生产能力同时，下部中段的储量也可以较均衡地消耗。 竖井延伸后，以现有350吨/日的生产能力计算（75的贫化），矿区维持的生产年限为15年。开采年平均下降速度为10米。 因290中段的保有储量有限，竖井延伸后，其中段生产能力将会逐步萎缩，240、190中段的产能必须加大以弥补290中段消失的能力， 所以240、190中段势必成为矿区的主要生产中段，随着各生产中段的结构变化，维持矿区350吨/日的生产能力分解到各中段，今后15年的生产排产情况如下表所示 表2 木梓园矿区生产排产计划表 中段名称 基建期 （2007年） 前4年 （2008～2011年） 后10年 （2012～2021年） 备 注 390、340中段 50吨/日 290中段 100吨/日 100吨/日 240中段 80吨/日 150吨/日 150吨/日 目前为斜井提升，计划提升能力为150吨/日，实际提升能力为150吨/日。 190中段 50吨/日 100吨/日 150吨/日 190中段以下 50吨/日 合计 280吨/日 350吨/日 350吨/日 六、竖井延伸运行效果显著 从竖井延伸的预计效果来说，一方面，木梓园矿区的生产能力在今后的服务年限内，均可以得到一个长期的稳定；另一方面，对240、190中段的实际产出能力也得到了提高，可以从目前的150吨/日生产能力提出高到250吨/日。所以，从产能接替上可以取得明显的效果，投资回报上也将取得较好效果（投资回报率内容见投资回报效果分析）。 基于以上因素考虑，如何进一步提升或稳住木梓园矿区的生产能力，290中段以下的深部开拓方案设计，就提到了一个重要议事日程的高度，也成了当务之急。所以，漂塘钨矿在全面分析当前的实际情况下，从矿区生产的长远考虑，由生产技术部组织相关专业技术人员于2006年6月着手进行290～190中段竖井延伸施工设计。 第五节 井建 一、设计依据与设计原则 ㈠ 设计依据 1、漂塘钨矿木梓园矿区副井（措施井）设计说明书，原设计竖井井筒全高从440中段190中段，计250米。设计人孙宏华；时间1980年。施工中由设计的100mm的喷锚支护形式变更为200mm混泥土浇灌支护形式。 2、漂塘钨矿木梓园矿区竖井延伸（340～290中段）施工设计。设计人吴吉洋。 3、2006年7月13日，矿组织工程技术人员（计34人）对木梓园矿区竖井延伸施工设计进行内审，根据审批意见，进一步补充与完善该设计方案（具体内容见附件1设计审批意见）。 ㈡ 设计原则 1、立足当前、着眼长远，接替与稳定产能相结合。 2、充分利用现有开拓工程。 二、井建部分设计内容 ㈠ 井筒主体 1、井筒断面形状 根据原初步设计及340～290中段的延伸设计，井筒断面形状选定为矩形断面。 2、井筒断面规格确定 根据集团有限公司2006年8月16日组织的专家组对本次竖井延深设计的审批意见①按木罐道变更为刚性罐道来进行断面设计，并对上部井筒的木罐道相应进行改造；②下部竖井井筒不考虑管缆间，只设梯子间进行断面设计。依据以上两点建议，从以下方面来确定本次竖井延深的断面 ⑴ 确定断面的主要参数为 ①使用0.55m3翻斗式矿车规格为长宽高1600 mm905 mm1200 mm（未变更矿车）； ②选用标准3轻型罐笼规格为长宽高2200mm1200mm5530mm（维持罐笼规格）； ③选用方形钢管罐道，罐道规格为长宽高6000mm150mm150mm，钢管厚为12mm，单重为49.04公斤/米（各种技术参数惯性矩、截面模数等还需论证）； ④ 罐道梁规格选用Ｉ20a,其宽高100mm200mm，梯子间平台梁统一使用[14a，每层[14a为3根，其宽高60mm140mm； ⑤ 各种安全间隙罐道梁与西井壁之间的间隙为50 mm；罐道梁与方形罐道之间的装配厚度为20mm；罐笼南、北端部与井壁之间的间隙为200mm； ⑥ 梯子间内空为770mm（不设管缆间）。 ⑵ 根据以上参数，确定井筒断面为 断面长21200mm50mm3100mm420mm4150mm770mm4200 mm； 断面宽2200mm2200mm2600 mm； 井筒断面面积4.22.610.92米2。 3、井筒断面布置见井筒断面设计图。 附图1 竖井延伸井筒断面设计示意图 4、支护形式 竖进延伸过程中，290m标高以下井筒已进入花岗岩内，依矿区地质构造推断，不会受到断层的影响，所以，对于该段的竖井延伸施工原则上不支护，遇特殊情况或发生地质构造变化时，根据地质编录及现场具体情况，采取具体的支护措施。 5、井筒工程量 以290中段井面标高为基准，其绝对高程为291．515米，290中段向下的井底水窝深为15米，即井底水窝处绝对高程为291．515-15276.515米,以标准50米高程控制下部水平中段，240、190中段的相对应的井面标高分别为241.515米、191.515米。相关座标点列表如下 表3 座 标 表 点号 X Y Z 备注 A 2818985.80 35284.216 291．515 竖井中心 O1 2818985.611 35282.826 291．515 西罐中心 O2 2818985.855 35284.448 291．515 东罐中心 D1 2818985.732 35283.637 291．515 提升中心 现实测提升中心为X2818985.705，Y35283.655，H291.515m（290中段井面标高）。 190中段考虑过卷的要求，还必须设置相应的井底水窝，井底水窝深8米，为此,由290中段井底水窝处标高往下计算井筒工程量为276.515-191.5158-588米，即竖井延伸全高为88米,全断面工程量合计为88 10.92米2960.96米3（备注式中5米为240、190中段井面车场的巷道高）。 ㈡ 配套工程 1、井底车场 ⑴ 布置形式采用折返式车场 ⑵ 断面确定ZK3-6/250电机车宽1250mm，线路中心线间距1500mm，人行道宽1000mm，人行道与机车间隙取300mm，机车与车场东边间隙350mm， 所以断面宽为130025002503504400mm， 断面高为2500mm，车场断面为4.42.5米2。 ⑶ 车场大小 440井面车场现已形成，原设计车场通过能力为125吨/班，日车场能过能力为3125375吨/日。罐前重车储车线按1.5倍一列矿车长设置,其总长度为67米；空车通过竖井西边绕道进入车场，罐后空车储车线长度为34米。利用推车机推动空车将重车顶出罐笼。 下部车场形式与440井面车场相似，不同的是利用重车进罐将空车顶出罐笼，空车由电机车通过绕道拉出后进入各个工作面,井面重车、生产中段空车出罐均实行自溜下滑形式，同时空、重车场选用标号为615-1/2-5的对称道岔（辙岔角为284′20″，其余选用标号为615-1/4-12、辙岔角为1415′的左、右式单开道岔），以减轻作业工人劳动强度（具体布置形式及工程量见车场布置图）。 附图2 中段井面车场设计示意图 同时， 190中段、240中段设计的井面车场，还必须与斜井开拓已形成的运输道进行连接，以形成中段完整的运输系统，所以，190、240中段在现有工程设施的基础上，利用2勘探线，向北掘至各中段井面车场处，两中段还需完成运输道工程250米（断面为2.22.3米2，其中240中段80米；190中段170米） 2、马头门 ⑴ 马头门形式单面马头门 ⑵ 马头门的高度计算 根据公式HLsinα-Btgα 式中L下放最长材料的长度，取12米； B井筒南北净宽为2.6米； α材料与水平面之夹角，取30。 则H12sin30-2.6tg304.5米 取H5.25米 ⑶ 马头门长度计算 L H′/tgα3.0/ tg305.2米 具体见马头门设计图。 附图3 马头门设计示意图 3、290中段水仓 原先竖井延伸至290中段时，没有形成系统水仓，只是利用井底水窝进行储水，待竖井延伸后，290中段还必须增设水仓，初选水仓位置为290中段V5东脉外运输道处进行布置。根据水仓的设计要求，在正常涌水情况下，矿区涌水量约为0.03公升/秒，同时考虑290中段采掘设备的配置情况，按2台采矿，2台掘进及其它装运设备3台来确定， 则每班计算正常涌水量为70.078600.80.86.50.03606.560/1000140m3，考虑系数设计水仓容量为 200m3，加上进路及水泵房等工程，则完善290中段水仓所需的总工程量为45.3米，总方量为334.1米3（工程布置见290中段水仓施工设计图）。 附图4 290中段水仓设计示意图 ㈢工程量汇总 针对本次竖井延伸的实际施工需要，采用先上行小井再下行扩井的施工方案（施工方案选择见第八节），所以汇总本次竖井延伸的工程量列表如下 表4 竖井延伸工程量表 工程名称 规格 总工程量 m m3 一、井建 ㈠290中段 ⒈泵房进路 2.02.3 10.8 49.7 ⒉泵房 2.53.0 4.0 30 ⒊水仓进路 2.02.3 8.0 36.8 ⒋水仓 5.02.4 16.0 192 ⒌吸水井 3.01.0 2.2 6.6 ⒍其它 4.3 19 290中段小计 45.3 334.1 ㈡240中段 ⒈2N运输道至井筒处 2.22.3 134 678 ⒉小井上掘 1.23.0 32.5 117 ⒊重车场涮大 58.5折合97米 492 ⒋井面空车线 2.22.3 53 270 ⒌空车场涮大 33折合60米 304 ⒍信号房等其它 12 55 ⒎马头门 85 240中段小计 323.0 2001 ㈢190中段 ⒈2N运输道至井筒处 2.22.3 233 1179 ⒉小井上掘 1.23.0 47.5 171 ⒊重车场涮大 58.5折合97米 492 ⒋井面空车线 2.22.3 53 270 ⒌空车场涮大 33折合60米 304 ⒍信号房等其它 12 55 ⒎马头门 85 ⒏井底水窝 4.22.6 8 87.4 ⒐扩井 4.22.6-1.23.0 80 586.0 190中段小计 525 3229 井建合计 893 5565 ㈣ 井筒装备 根据集团有限公司8月16日专家组审批意见，对原有井筒装备须进行适当改造，即维持I20а工字钢的井架及罐道梁结构，待竖井延深到位后，将原有木罐道进行整体改造，变更为方形钢管罐道，选用方形钢管罐道规格为150mm150mm高宽的刚性罐道，使用弹性橡胶滚轮罐耳。 因木罐道更换为方形钢管罐道后，则对井筒需增设制动保护装置。在井架部位加设一个缓冲平台，平台主梁选用I45а，数量4根（组合件）；在井底水窝距井底2米处设置一个制动绳固定平台，固定平台主梁［25b，数量为4根；制动绳选用φ34mm，结构为绳619FC,股（1612），б1670Mpa的钢丝绳，数量为4根，每根长度为270m。（各类材料见附件3竖井井筒装备材料表） ㈤ 井口机械 现290以上中段的井口机械采用的是托台与绳索式推车机结合的机械设施。借鉴漂塘矿区柔性罐道副井使用摇台的实际经验，由于刚性罐道具有稳罐性能好、罐笼端部与井筒壁间安全间隙小（200mm,柔性罐道时350mm）的优点，也就是说刚性罐道更有条件使用摇台装置，所以，本次竖井延伸设计，对290以下中段（含290中段）的井口机械设计为摇台与绳索推车机相配合的井面设施，新增与更换摇台共计12付。 第六节 竖井单绳提升计算 一、提升钢绳选择 1、钢绳每米长度重量计算 P′Q终/［1.1б/m-H悬］ 式中 Q终钢绳终端荷重，Q终 Q容Q效250030005500公斤（Q容、Q效分别为罐笼、装矿机重量） б钢绳抗拉强度，取170公斤/毫米2 H悬钢绳最大悬垂长度，H悬 H井H25016.03 266.03米 m钢绳安全系数，既提人又提物时m ≥7.5。 P′ 5500/［1.117000/7.5-266.03］2.749kg/m 根据计算出的P′值,选用单位长度重量为2.996kg/m、Ф28mm，结构绳187、股（16）的多层股（不旋转）钢丝绳。其破断拉力总和为54450 kg，б1670MPa。 2、钢丝绳安全系数校验。 ⑴ 罐笼在保证既提人又提物的安全系数 MQ断/[Q终H悬*P绳]54450/ [55002.99616.03250]8.7＞7.5 ⑵ 罐笼单独提人的安全系数 MQ断/[Q终H悬*P绳]54450/ [35002.99616.03250]12.7＞9 式中Q终--钢绳终端荷重，Q终 Q容Q效250010003500公斤（Q容、Q效分别为罐笼、12个人的重量） 经两次校验，所选钢绳均符合安全系数要求。 二、卷筒宽度校验 缠绕多层时（以二层计算），卷筒宽度B B{[HL试（34）πD卷]/n′πD平均}/（d绳ε） 式中L试试验长度，取20米 n′--卷筒上缠绕层数，为2层 D卷--卷筒直径，米 D平均多层缠绕时，卷筒的平均直径 D平均 D卷（n′-1）d绳，即D平均20.0282.028 H提升高度,米 即H H架 H井16.03250266.03米 d绳钢绳直径,mm ε钢绳两圈间的间隙,取2～3 mm 则B{[266.0320（34）π2]/2π2.028}/（283） 785 mm＜1000 mm 即竖井延伸至190中段后, 卷筒实行二层缠绕时, 卷筒宽度满足竖井提升要求。 3、钢绳最大静张力 F大Q容Q效P绳H悬250030002.996*266.036297.03 kg 4、钢绳最大静张力差 F差 Q效P绳H悬8002.996*266.031597.03 kg 5、电机功率校验 N′1.2 F差V大P/102ηαKW 式中 P动力系数,取1.4 α速度系数,取1.2 η减速器传动效率,0.85 则N′1.21597.034.741.4/1020.851.2KW 122.24 KW＜130 KW ㈢ 竖井单绳提升计算 1、有关计算参数 ⑴ 矿车容积0.55m3 ⑵ 矿车自重570kg；自制3a罐笼自重2500 kg； ⑶ 矿车载重QmaxγV容1.86*0.551025kg,取1000kg计算； Q效C满 Qmax0.8*1000800kgC为装满系数0.8 2、竖井提升计算 ⑴ 要求小时提升量A时T班6小时，三班作业，日提升量为350吨，废石量原则上实行空区充填。 A时K*A日/ T日1.2*350/1824吨 ⑵ 一次近似提升时间 ① 提升速度 V0.3H1/2 式中H250米440～190 0.3*2501/24.74米/秒 VP0.8V0.8*4.743.8米/秒 ② 加权平均提升高度 H′H1Q1H2Q2H3Q3/Q150*100200*150250*100/350 200米 则一次提升近似时间 T近 H′/ VPμθ 式中 μ适于箕斗,现不考虑 θ矿车进出罐休歇时间,取15秒 则T近200/3.81567.6秒≈68秒 ③ 班提升次数 n班3600T班/ T近3600*6/68318次 ④ 可能达到的最大提升能力