第一篇：矿山土建设计浅谈
矿山土建设计浅谈
1、概述
矿山建设包含采矿和选矿，采矿是将地下蕴藏的矿石运用采矿机械和人力资源以及科学管理等手段挖掘出来并运输到地面上。选矿则是将采矿场提供的矿石中的有用物质经选厂加工变成商品提供相关的工厂（如：冶炼、化工等）加工成有利于社会、国家的产品。
矿山建设的形成首先是通过地质工作者辛勤的劳动，他们在崇山峻岭中反复查找探明地下矿藏的贮量并绘制矿产贮量分布图，而矿产贮量分布状况的确定要由国家主管部门组织地质专家审查通过后才能成立。探矿的过程是十分艰辛的，一个大型矿山的发掘往往要经过十几年甚至二十年反复查证、勘探、试验才能确定。探矿工作有点近似玄学，行家到了矿山会感到满山的矿石在向你招手，外行经过时却会毫无感觉，因为地下矿藏肉眼是看不见摸不到的，而探矿地质人员水平不一，体会不同，技术观点就不能做到一致。
采矿有两种方式，一为露天开采，一为地下开采，这是根据矿产分布状况决定的。露天开采技术比较简单，投资少，地下开采技术比较复杂，投资大。个中道理不难理解。
开采出来的原矿石须进行选矿工艺处理，才可成为商品，根据原矿石粒度大小，确定选矿工艺的设计方案，通常采用三段一闭路，两段一闭路等两个方案。所谓三段是指开采的原矿石要经过粗碎、中碎、细碎等工序进行破碎。两段是指开采的原矿石破碎减少了一个破碎工序（中碎）。闭路是破碎后的矿石经过筛分之后的筛上物（不合格粒度）通过皮带运输返回到细碎车间进行破碎，直至合格粒度再输入粉矿仓以备磨矿，一般的说磨矿有球磨、棒磨、自磨、半自磨等四种方式。磨矿工序完成之后，根据矿的成份分别采用浮选、磁选、重选、电选等方式进行选矿，选出的精矿要经过脱水过滤处理，之后贮存到精矿仓变成产品而后出售。
选矿工艺中破碎、筛分、磨矿、选矿、过滤脱水等工序中厂房的机械设备基础、矿仓以及其它特殊结构名目繁多，它们均需土建设计人员配合工艺精心设计完成，工作是格外艰辛，十分繁重，可以说很多项目的设计在学校学习时从未接 触和见过的。由于矿山建设十分重要，土建设计人员必须做好矿山土建设计，为此我们土建人除了加强“三基”（基本理论、基本计算、基本技能）训练之外，还要了解熟悉工艺的生产流程，接受新知识新技术的再教育，还要积累学习前人先进的设计经验、技术，不断创新，不断提高设计水平，这就要求土建设计人员具有“莫道雄关真如铁，而今迈步从头越”的拼搏精神。
2、设计工作在国民经济建设中的地位
设计工作是基本建设的重要组成部分，可以说是基本战线中的“先行官”，因为它是科技转换为生产力的枢纽，是实现国民经济建设计划的桥梁，生产中的先进经验、科研成果在工业生产中得到应用与推广都需通过设计才能实现，所以设计工作的好坏在基本建设中节约投资和建成投资取得经济效益起着决定性的作用。
3、矿山建设的重要性
我们的先人和有识之士为振兴中华在晚清时期曾提出“矿业救国”的口号，意思是说将地下的矿藏开采出来通过物理化学手段生产出服务于国计民生的产品，改变国家贫穷落后的面貌，使之与时俱进，赶上世界潮流。在二十一世纪的今天，矿山建设在国民经济建设中的地位更是非常重要，矿山生产的精矿品类繁多，有硫、铜、铁、铅、锌、锡、铝等品牌，这些精矿由需要的厂家经过加工或冶炼提炼成硫酸、铜、钢、铅、锌、锡、钨、铝或其它产品，显然这些产品的质量和数量与我们国家的现代化建设和国防国力的增强是密切相关的。
4、采矿厂主要建构筑物
1)地上井塔井架； 2)捲扬机房； 3)机修车间； 4)空压机房； 5)锻钎机房；
6)生活用房（含：办公、派班房、食堂、浴室、宿舍、锅炉房）7)水池； 8)污水处理站； 9)变电站（所）
5、选矿厂主要建构筑物
1)粗矿仓； 2)粗碎车间； 3)洗矿车间； 4)中细碎车间； 5)筛分车间； 6)粉矿仓；
7)磨选车间（含磨矿、选矿）8)浓缩池； 9)脱水过滤车间； 10)精矿仓；
11)附属建筑物：机修车间、仓库、变电站（所）12)民用建筑物（含办公、学校、医院、食堂、浴室等）13)特殊构筑物：水塔、水池、管桥、尾矿场以及桥梁（含栈桥）14)污水处理站；
6、如何做好矿山的建筑结构设计
矿山设计中采矿、选矿专业是工艺专业，建筑结构专业是附属专业，土建部分的投资虽比工艺部分少，但设计质量的好坏却直接影响工艺的使用和投产，因而也是举足轻重的。在矿山建设的工程设计中，选矿厂的建筑结构设计难度大，图纸多，设计周期长。从设计→施工服务→竣工投产→后期技术改造的过程中看，施工现场服务的工作十分繁重，耗费的精力也最多。显然，选矿厂设计是建筑结构专业在矿山建设中的设计重点，一般说做好矿山土建设计应从下列方面入手：
1)熟悉了解工艺流程和生产方面的知识，到生产现场参观、考查、学习、收集设计方面的资料。2)按工艺提供的设计条件实施建筑结构设计并做到合理、经济。3)设计过程中严格遵守国家现行规程规范，设计深度要满足建设部省建设厅规定的要求。
4)查阅已往类似的设计资料图，吸收前人的设计经验，取其优点减少弯路，以提高工作效率和设计质量。对聪明的设计人员来说这是必须做到的。5)自身的修为方面要加强三基的训练。
6)要勇于设计创新、技术革命走前人未走的路，做出符合国情和世界潮流的高水平的优秀设计。
为此，我们要胆大心细、多看、多思、多想，掌握国内新技术、新材料、新理论、新计算的动向，并在工作中积累设计经验充实自我完善自我。
7、工艺专业提供土建设计的条件和资料内容
工艺专业提供土建设计的条件和资料内容是土建设计的重要依据，在实施土建设计前必须进行消化理解，此后围绕它开展设计工作。由于其它的原因，提供的条件资料可能不全或漏提，这样做出的土建设计图可能会造成返工、修改，引起不必要的麻烦，同时，返工修改工作是一个细心的系统工作，容易顾此失彼，少有不慎就会产生错误，为减少差错我们对工艺条件要有一定的了解，工艺应向土建专业提供的条件和资料内容如下：
1)工艺建（构）筑物系统图，包含厂房、通廊、栈桥位置、面积大小、标高、之间联系、分期建设预留场地。
2)主要厂房设备配置图，包含设备相互关系、定位尺寸、设备重量和相关的参数如振动、频率、扰力、几何图形、厂房平面、高度尺寸、柱网、各层平台标高、面积、起重机型号、吨位、跨度、轨顶标高。3)对厂房的采光、采暖、保温、防水等要求。4)矿仓贮存物料的特点与要求。（含体积、平面）
8、选矿厂各工序的结构设计概况
以铜矿为例，按工序的先后分述如下： 1)粗矿仓； 粗矿仓多为钢筋混凝土结构，平面图形为矩形，它的功能是贮存采矿场运来的矿石，供粗碎车间破碎用，仓的顶部设置钢搁栅控制入仓矿石粒度，避免大粒径原矿进入仓内造成出矿口堵塞，影响生产进行。入仓矿石受重力作用对矿仓产生较大的冲击力，容易造成矿仓磨损，设计时常采用锰钢或旧钢轨以及高分子塑料板护壁用以抵抗冲击和避免仓壁磨损，从而保证矿仓的安全使用。为防雨水流入矿仓，矿仓上面设有敞开式建筑物，对于支撑屋盖的承重柱要防止运矿石的车辆碰撞导致建筑物的倒坍，故应采取保护措施。例如设挡墩、加钢套等。
2)粗碎车间；
粗碎车间的结构形式一般采用钢筋混凝土排架，地上一层、地下一层，平面图形为长方形。车间的主要设备有检修吊车、颚式或旋回破碎机、铁板给矿机、皮带运输机等。车间的主要功能是对粗矿仓提供的矿石进行第一段破碎，而后运入中细碎车间对矿石进行第二段、第三段破碎。其运作过程是粗矿仓的矿石由出矿口进入粗矿堆场或铁板给矿机→破碎机破碎→皮带运输机将破碎后的矿石提供中细碎车间破碎。
破碎机为动力设备，其基础应按《动力设备基础规范》GB50040-96设计。破碎机生产厂家应向设计单位提供下述设计资料进行动力计算：
a)破碎机、电机的相互位置及传动方式； b)破碎机扰力作用位置；
破碎机基础宜采用钢筋混凝土结构，其形式有大块式、墙式、框架式三种。墙式基础顶板厚度不宜小于600mm，且不小于L/6（L为顶板跨度），顶板悬臂不大于1500 mm，纵墙厚度不小于400 mm高厚比不大于6。横墙厚度不小于500 mm高厚比不大于4。基础底板厚度不小于600 mm且不宜小于墙厚，基础底板悬臂长度不大于2.5倍底板的厚度。框架式基础的底板宜采用平板，其厚度不小于600
mm。两台以上破碎机的联合基础底板厚度不小于800 mm。当基础建造在岩石地基上时，并满足下列条件：
岩石节理裂隙不发育无粘土夹层整体性好；岩石饱和单轴极限抗压强度大于3*104KPa;岩石的节理裂隙虽发育，但无溶洞裂隙水，在采用注浆后尚能构成基本完整状态。此时破碎机基础可采用锚桩（杆）基础。锚桩（杆）中心距≥5d（桩、杆）且控制在400 mm ~1200 mm之间，距基础边缘的净距≥150。锚入岩层 的深度不小于20 d（锚杆）与15 d（锚桩），锚入基础的深度不小于钢筋直径的25倍，大块式基础的锚桩（杆）主筋总面积按基础底板面积的0.05%计算。
中小型颚式破碎机基础通常采用钢筋混凝土墙式基础，墙式基础沿墙面应配置钢筋网：竖向为12~16@200~300，水平向为14~16@200~300。上部梁板配筋按计算确定，墙与底板、上部梁板连接处应适当增设构造筋。地下室的侧墙壁、底板多为钢筋混凝土结构，结构本身应具有抗渗漏能力，混凝土的抗渗等级应不小于S6，地下室地面应避免积水并及时排出，防止积水与矿石中的硫元素通过化学反应产生酸性界质对结构产生腐蚀作用。地面排水坡度宜为2%并配置集水井，集水井的水由工艺配备的水泵定时外排。建在地下室的破碎机基础、皮带机基础以及结构本身应根据矿石成份的实际情况确定防腐蚀的设计对策。为避免设备振动产生不良作用，破碎机基础应与厂房柱基和底层楼板隔开。
3)中细碎车间
中细碎车间为单层工业厂房，结构形式多为钢筋混凝土排架，平面图形为长方形。车间的主要设备有检修吊车、电葫卢、圆锥破碎机（标准、短头）前者为中碎后者为细碎用，以及中型圆锥破碎机（中细碎合用）、皮带运输机等。车间的主要功能是对粗碎车间提供的矿石进行第二段、第三段破碎，破碎的矿石提供筛分车间进行筛分。圆锥破碎机为动力设备，其基础应按《动力机器基础设计规范》GB50040-96设计。圆锥破碎机基础通常采用大块式钢筋混凝土结构，基础的配筋按规范第4.2.2条采用：
a)当体积为20~40m3时，基础顶面配置10@200钢筋网； b)当体积大于40 m3时，沿四周和顶、底配置10~14钢筋网；
当基础建造在岩石地基上时岩石性能又能满足规定的条件，可以采用锚杆、锚桩基础。
车间内设有操作平台和高架式分配料仓，均采用钢筋混凝土结构，分配料仓为筛分车间的筛上物返回到车间供短头型圆锥破碎机再次细碎。
设计厂房柱基和操作平台时应与破碎机基础隔开，避免圆锥破碎机振动产生的不良影响。
4)筛分车间； 中型以上矿山的筛分车间为单层工业厂房，结构型式通常为钢筋混凝土排架，平面图形为长方形，车间的主要设备有检修吊车、振动筛、皮带运输机等。车间的主要功能是将中细碎车间提供的矿石进行筛分，合格物（筛下的矿石）送入粉矿仓贮存，以备磨矿车间磨矿用。不合格物（筛上的矿石）通过皮带运输返回到中细碎车间的分配料仓，然后由短头型圆锥破碎机再次细碎，细碎之后再输入筛分车间筛分，周而复始就形成了工艺上的所谓“闭路”。
车间内设有振动筛的操作平台，通常采用钢筋混凝土结构，振动筛安装在平台的梁上，梁上预留螺栓与振动筛架连接固定，螺栓直径的大小由计算确定。振动筛的振动很大，设计时应对振动筛的频率，支承振动筛的结构频率进行计算，二者之间的比值要求在规定允许值的范围内，防止发生共振现象。为避免或减少振动对支承结构带来的不利影响，在振动筛与支承结构接触处设计时可采用隔振措施，上世纪八十年代初期在永平铜矿一台大型振动筛的支承结构的梁上加设了特制的橡皮垫，经试验证明，减少了振动，取得了较理想的减振效果。随后这一措施在设计上得到广泛的应用。
为避免振动筛工作时因振动对车间厂房结构带来的不良影响，振动筛平台及其柱基必须与厂房及其柱基隔断处理。
5)粉矿仓
小型矿山的粉矿仓常采用圆形砖矿仓，中大型矿山的粉矿仓多为钢筋混凝土槽仓、圆仓。它的功能是贮存筛分车间的合格粒度的矿石（筛下物）供磨选车间磨矿用。其运作过程是：筛分车间的合格粒度矿石通过皮带运输机输入粉矿仓顶上的的梭式皮带机或卸矿机上，再由梭式皮带机送入粉矿仓，仓内的矿石由给矿机输入磨机进行细磨直至可以采用化学或物理学的手段选矿的粒度为止。粉矿仓的贮量大小，应根据磨机的生产规模确定，一般粉矿仓的贮量要满足磨机1~1.5日的生产需要。由于矿石的成份不一和粒度不匀，仓内的矿石在出矿口处有时会发生堵矿与排矿不畅的现象，形成的原因有二：一为矿石粘性大；二为矿石出矿口处产生了起拱现象。为保证磨机的正常运转，往往派工人进入仓内采用钢钎捅开堵住的矿石，使之排矿顺畅，然而，这种方法十分危险，稍一不慎就会出现人员被埋事故，这样整个矿山将会笼罩不文明生产的阴影。对正常生产秩序也会带来不良影响，为了杜绝出矿口的堵矿现象，我院在上世纪八十年代末期在永平铜 矿工程中采用了“粉粒分流”的改进方案，由工艺、土建两个专业共同在现场完成施工图设计。方案特点是矿粉直接进磨机，矿粒进粉矿仓。这个设计实施后，粉矿仓从未发生堵矿现象，杜绝了工人因捅矿而带来的人员伤亡，之后生产秩序正常，生产效率得到提高，改进方案的设计深得矿山好评。
入仓矿石粒度较小，由重力作用产生的冲击力较小，故不需要采用高强度的钢材、高分子塑料板护壁，但必须考虑小粒度矿石的重力作用时的冲击力，为防止矿仓的磨损，通常采用铁屑砂浆抹面约30mm厚，防止粉矿仓壁受损。
6)磨选车间
磨选车间是由磨矿、选矿两个主要工序组成的生产车间，结构形式为多跨框、排架结构。车间平面由五部分组成，分别是粉矿仓跨、磨矿跨、动力设备跨、选矿跨、给药跨。其中粉矿仓跨、动力设备跨采用框架结构，其余各跨为排架结构。大跨度的屋盖结构通常采用钢屋架，预制钢筋混凝土屋面板，其余承重结构采用钢筋混凝土结构，根据工艺流程要求，上述五部分厂房地面标高不同，之间形成高度差，车间的剖面图呈台阶状，为使各跨之间地面高差得到实施，在车间内部地面标高变化处需设计挡土墙，这点是与其它车间不同之处。
车间的主要设备有检修吊车、磨机、分级机、水力旋流器、选矿机、矿浆分配器、给药设施、动力设备、皮带运输机、卸矿车以及给矿机等。车间的主要功能是对粉矿仓提供的矿石进行细磨和选别，这些成品经过浓缩、脱水、过滤、干燥之后贮入精矿仓变为商品，出售给需要的厂家。
磨机为动力设备，其基础应按《动力设备基础规范》GB50040-96设计，根据磨机生产厂家提供的磨机扰力作用位置以及磨机与电机的相互位置及传动方式进行动力计算。磨机基础宜采用钢筋混凝土结构，其形式有大块式、墙式、箱式三种，其中大块式、墙式基础可不进行动力计算。管磨机的磨头和磨尾可分别采用独立基础，当地基承载力的标准值大于250KPa时（土质均匀）球磨机、棒磨机、自磨机的磨头和磨尾亦分别采用独立基础。当基础建造在岩石地基上时岩石又能满足规定的条件时，可以采用锚杆（桩）基础。磨机基础通常采用大块式钢筋混凝土结构，其配筋多为构造配置按规范第4.2.2条规定采用，由于基础体积大混凝土用量多，为降低混凝土施工过程中产生的水化热，在混凝土配合比设计时掺加一些粉煤灰，避免因水化热过大引起混凝土的早期收缩裂缝。车间内设有操作平台、泵坑、钢球仓、电缆桥架等，除电缆桥架采用悬吊（索）钢结构之外，其余均采用钢筋混凝土结构。
磨选车间的操作平台是现浇的钢筋混凝土结构，模板支撑工作量大，既耗工时又耗木材，工程进度缓慢，且不经济。为了节约投资减少三材的消耗以及矿山早日投产，上世纪八十年代初期我院在永平铜矿磨选车间厂房设计中对操作平台采用预制梁现浇板的设计方案，具体作法是：在预制梁上按一定的位置、间距预留圆孔，梁顶面预留出现浇板的厚度以及钢箍、架立筋，梁的两侧安装特制的角钢，通过预留孔采用钢销与梁固定，将定型钢模板支在角钢上，而后绑扎板钢筋浇筑混凝土。方案的特点是利用预制梁作现浇楼板的支承，省去了笓笆撑的制作和安装，同时采用定型钢模板，拆装方便，节约了大量木材，加快了施工速度，这个设计方案实施之后，对选矿厂的及时试车、投产为工艺争取了充足的调试时间，从这里可以看出矿山建设是一个广阔的天地，那里有很多结构设计需要土建人去研究和创新。
磨选车间的台阶状地面的形成要由挡土墙设计才能实施，挡土墙的施工，怎么安排呢？是先平整场地还是先作挡土墙呢？这是一个工作顺序问题，然而学问很大，稍有闪失，将会对工程建设带来极大的损失，例如：福建行洛坑磨选车间施工时先平整场地，且土方又超挖，地面虽形成台阶状，但因为下雨，土体滑移，造成大面积滑坡，结果花了数百万元处理边坡失稳，这一沉重的教训，给了我们一个启迪，若是调整一下施工顺序，即平整场地前放线定位，在台阶地面处先做好挡土墙，再来平整场地，这样遇上下大雨也不会造成土体滑坡，更不需要花巨资处理边坡失稳了，显然，这巨大的浪费完全是一念之间造成的。
磨选车间给药跨存有化学药品，在使用过程中对结构可能产生不良影响，故应根据工艺提供的条件确定结构的防腐对策。为避免磨机生产时因振动对车间厂房结构和操作平台带来的不良作用，磨机基础应与厂房柱基和操作平台板隔开。
7)洗矿车间（略）8)浓缩池
浓缩池属特种结构，通常采用钢筋混凝土结构，平面图形为圆形。根据工艺出料位置的要求，浓缩池可分为高架式和落地式、半落地式三种，从节省投资的角度出发，一般采用落地式浓缩池的设计方案，仅在工艺流程上采用底部出料有 困难时或地形地质条件不适合时，方采用高架式或半落地式浓缩池，浓缩池的主要设备有中心传动式和周边传动式浓密机，前者适于小直径（6-18M）浓缩池，后者适于大直径（24M以上）浓缩池，它的功能是将磨选车间提供的液状精矿在池内浓缩，使其含水率降至35%左右，然后通过池底的管道或皮带输送到脱水过滤车间进一步过滤脱水，使其含水率降低到12%，成为选矿厂合格的精矿产品，或直接运入精矿仓或干燥处理后进入精矿仓贮存。
根据工艺要求浓缩池底板呈圆锥形，大直径浓缩池中央设置中心圆柱支承周边传动式浓缩机基座，池壁顶部设有预埋铁件，用以固定钢轨，周边传动式浓缩机沿着轨道进行圆周运动，使池内的液状精矿达到浓缩的效果。小直径浓缩池的直径两端设置支墩，支墩顶面设置预埋铁件固定中心传动式浓缩机的钢架或钢桁架，中心传动式浓密机在钢梁（架）中心转动带动浓密机的刮板进行圆周运动，使池内的液状精矿实施浓缩。
浓缩池为露天钢筋混凝土结构，由于日晒夜露温差变化作用，通常应按规范规定设置温度伸缩缝，当工艺不希望做伸缩缝时，结构设计应采用扩大伸缩缝间距相关的技术措施，例如：设后浇带、混凝土配合比中按试验数据掺加适量的UEA、HEA等类型的抗裂剂，减小混凝土的温度裂缝。浓缩池混凝土要求抗渗，其抗渗等级采用S6。
9)脱水过滤车间
脱水过滤车间为双层工业厂房，结构形式多为钢筋混凝土排架，平面图形为长方形。车间的主要设备有检修吊车、真空泵压缩机、过滤机、矿浆分配器以及皮带运输机等。车间的主要功能是将浓缩池提供的液态精矿（含水率35%）进行脱水过滤，使其含水率降到12%，然后输入精矿仓贮存。
车间内设有过滤机操作平台和矿浆分配器平台，均采用钢筋混凝土结构，它们的操作荷载均为2KN/M2，检修荷载分别为3 KN/M2、2.5 KN/M2。
10)精矿库（或称精矿仓）
精矿仓为单层工业厂房，结构形式通常采用钢筋混凝土排架，平面图形为长方形，库房内配设精矿贮存仓（池），主要设备有抓斗吊车和地磅。精矿库的功能是贮存脱水过滤车间输入的精矿，库房的屋面防水以及围护结构工程质量要求十分严格，防止库房内精矿受到风吹雨淋，带来不必要的损失。库房内设置的精 矿贮存仓（池）为半地下式钢筋混凝土结构，贮存仓（池）的大小体积由工艺专业确定。精矿贮存仓（池）的做法有两种，一为现浇；一为预制。为加快工期节省模板常采用预制钢筋混凝土结构。具体作法是：底板部分采用现浇钢筋混凝土，底板与竖壁接头处设计成杯形槽。竖壁的厚度由计算确定，一般是上小下大变截面形式，竖壁板采用预制。竖壁板预制宽度1M左右（视现场吊装能力定），竖壁板做成企口板形状，施工时将竖壁板插入底板的杯形槽内，竖壁板之间采用企口接合，就位之后，杯形槽处采用C30细石混凝土（内掺膨胀剂）二次浇灌，竖壁板的企口缝处采用高强度等级的水泥砂浆抹平填实。大型精矿贮存仓（池）堆放量多竖壁较高，底板受力大，故对地基承载能力要求高，一般宜为250KPa，否则，对地基要采取加固措施。
第二篇：土建设计岗位职责
1.编制土建技术部分的项目投标文件。
2.组织编制项目土建部分专业设计和施工图卷册设计任务书。
3.负责本专业与其他专业间的协调配合。
4.参加设计评审，并负责验审分包单位的设计成品，优化设计方案。
5.负责处理项目现场土建方面的设计工作联系单，执行设计变更。
第三篇：矿山设计基础复习题
山东理工大学矿山设计基础复习题
一、名词解释
1、保安矿柱
2、最小工业品位
3、最低可材厚度
4、边界品位
二、填空题
1、硫化铜矿石的边界品位是
%，最小工业品位是
%；钼矿石的边界品位是
%，最小工业品位是
%；金矿石的边界品位是
g/t。
2、经济合理的服务年限，与矿山规模有关。大型及特大型矿山的合理服务年限一般大于
年，中型矿山的合理服务年限一般大于
年，小型矿山的合理服务年限一般大于
年。
3、矿山企业生产费用，按成本项目分类可分为如下九项：，生产过程用的辅助材料费，，，，非生产支出。
三、问答题
1、我国有色金属矿山三级矿量保有期标准各为多少年？
2、什么叫最低米百分数？
3、矿山企业存在哪四个阶段？
4、矿山地面外部运输，有几种运输方式？
四、简述题
1、简述矿石工业指标。
2、最小工业品位与边界品位的区别主要表现在哪几个方面？
3、压气系统设计中，全矿最大耗气量计算要考虑哪些系数？
4、矿山废石场位置选择要综合考虑哪几方面的问题。
5、如何考虑矿山尾矿库场地的选择？
五、计算题
1、胶东某金矿，地处中低山丘陵区，属于中小型矿山。采用主平硐盲竖井提升开拓系统，阶段高度40m。地表允许陷落，水文地质简单。矿床埋藏较浅，由多条矿脉组成，矿脉之间
＃相距较远，相互之间基本不受影响。其中8矿脉走向NE55°，走向长度1600m，探明延深380m，矿体倾角70－83°，矿体厚度0.8－4m，平均品位6－7g/t，矿岩界线明显，上下盘围岩稳固，矿体较稳固。请选择合适的采矿方法，并确定合理的采场结构参数和采矿工艺。
2、某铜矿床，探明地质储量1750万吨，铜矿石平均品位1.25%。矿体走向长约1200m，23平均厚度15.5m，矿体平均水平面积18200m，矿石体重3.2t/m。矿体倾角60度。矿体、上下盘岩石稳固性较好。矿山设计采用地下开采，开拓系统为主副井加斜坡道开拓方案，阶段高度为50m；选择的采矿方法为胶结充填采矿法，矿块结构参数为50m×60m×15.5m，矿房的生产能力为300吨/天，矿房采出矿石率为80%。设计矿石回收率90%，废石混入率10%。矿山平均一个阶段的工业矿量为300万吨。设计采取单阶段作业回采方式，一个新阶段的开拓、采准准备时间为3年。设计矿山工作制度为300天/年。初步考虑矿山基建与试生产期5年，达产期20年，收尾结束期3年。请按照“同时回采矿块数法”“年下降速度法”“及时准备新阶段法”这三种方式确定该铅锌矿山的生产能力，并用“合理服务年限法”验证其生产能力的合理性。
3、某有色金属矿床，探明地质储量1120万t，矿体走向长约800m，平均厚度19.5m，平23均水平面积13200m，矿石体重2.9t/m。矿体倾角近85度。矿体及上盘岩石稳固性较好，下盘岩石稳固性好。矿山设计采用地下开采，阶段高度为50m；矿块结构参数为50m×50m×19.5m，矿房的生产能力为200t/d，矿房采出矿石率为80%。设计矿石回收率95%，废石混入率8%。矿山平均一个阶段的工业矿量为280万t。设计采取单阶段作业回采方式，一个新阶段的开拓、采准准备时间为3.5年。矿山工作制度为330天/年。初步设计考虑矿山基建与试生产期4年，达产期20年，收尾结束期3年。请按照“同时回采矿块数法”“年下降速度法”“及时准备新阶段法”“合理服务年限法”这四种方式计算可能达到的生产能力，并最终确定该矿山的生产能力。
参考答案
一、名词解释
1、正常应当回采、但为保护某些设施而不允许采动的矿段。
2、开采矿段内经济合理的最小平均品位。
3、具有开采价值矿体的最小厚度。
4、在当前技术经济条件下，可用矿石（单个品位）有用组份含量的最低界限。
二、填空题
1、硫化铜矿石的边界品位是0.2-0.3%，最小工业品位是0.5%；钼矿石的边界品位是0.02-0.03%，最小工业品位是0.04-0.06%；金矿石的边界品位是1.0g/t。
2、经济合理的服务年限，与矿山规模有关。大型及特大型矿山的合理服务年限一般大于 25－30 年，中型矿山的合理服务年限一般大于 20 年，小型矿山的合理服务年限一般大于 10－15 年。
3、矿山企业生产费用，按成本项目分类可分为如下九项： 原料及主要材料费，生产过程用的辅助材料费，生产过程用的燃料费，生产过程用的动力费，生产工人工资，生产工人工资附加费，车间经费，企业管理费，非生产支出。
3、矿山企业生产费用，按成本项目分类可分为如下九项： 原料及主要材料费，生产过程用的辅助材料费，生产过程用的燃料费，生产过程用的动力费，生产工人工资，生产工人工资附加费，车间经费，企业管理费，非生产支出。
三、问答题
1、开拓矿量大于3年；采准矿量1 年；回采矿量半年。
2、最低可采厚度与最小工业品位的乘积。
3、基建期；发展期（或试生产期）；正常生产期（或达产期）；结束期（或收尾期）。
4、准轨铁路运输；汽车运输；窄轨铁路运输；架空索道运输；水路运输；管道运输。
四、简述题
1、①边界品位；②最小工业品位；③最低可采厚度；④夹石剔除厚度。
2、①用途：最小工业品位是开采用的，边界品位是圈定矿体用的； ②概念；最小工业品位是开采最低界线，边界品位是矿体最低界线； ③性质；最小工业品位是区段品位，边界品位是单个品位； ④应用。最小工业品位采矿应用，边界品位是地质工作应用；（加1分）
3、气动工具磨损系数，气动工具同时工作系数，空压机生产能力下降系数，管网漏气系数，高原修正系数。
4、①考虑地形：偏僻册坡、荒沟； ②考虑库容：满足服务年限排废要求； ③少占耕地；
④考虑废石化学性质：防火、防污染；
⑤考虑居民区：选在主导风向下风侧。
5、①利于筑坝（天然沟堑、枯河、峡谷等地）； ②利于尾矿自流输送（尽量低于选厂标高）；
③考虑尾矿库渗水处理（避免污水渗漏污染农田或直接进入江河）。
五、计算题
1、答题要点：
①方案确定：要初选3－4种采矿方法，进行技术经济分析，选择确定浅孔留矿法； ②结构参数：确定矿块尺寸，矿块高度40m，厚度0.8－4m，长度50－80m； ③采矿工艺：要明确是浅孔凿岩爆破，采场内进行二次破碎，局部放矿。
2、①同时回采矿块数法：
AK1NP0.4163002400t/d ＝72万吨/年； 0.8②年下降速度法：
AHSK12182003.20.9698880t/d ≈70万吨/年；
110.10③及时准备新阶段法：
AQK3000.971.43万吨/年；
T131.40.9④矿山生产能力为70万吨/年； ⑤用合理服务年限法验证：
TQK17500.925年；符合我国有色中型矿山服务年限大于20年的规A1700.9定。
3、①同时回采矿块数法：
AK1NP0.4（注：ω可取0.3－0.5； 132001300t/d≈43万吨/年；0.8②年下降速度法：
AHSK14.4132002.90.95t/d＝56.9万吨/年； 110.08③及时准备新阶段法：
AQK2800.9559万吨/年；（注：ω可取1.1－2.0；
T13.51.40.92④合理服务年限法：
AQK11200.9549.21万吨/年；
T123.50.92⑤矿山生产能力取以上最小值，即为43万吨/年。
第四篇：矿山水文地质设计工作思路浅析
矿山水文地质设计工作思路浅析
摘要:水文地质设计在矿山的建设与运行中都有着十分重要的意义，在矿山建设之初就要对选址区域进行水文地质的勘探，在建设中更是离不开水文地质设计工作，本文就不同阶段的水文地质工作进行了论述，为矿山更好地开展这项工作提供了一些途径。
关键词：矿山；水文地质；设计；工作思路
一、矿山水文地质设计的意义
矿山水文地质工作的主要内容是对矿山所在地的水文地质情况进行详细的了解，然后在此基础上做好这种条件下矿山的防水工作，保证矿山在进行开采作业的时候，免收地下水的侵害。为了保证矿区不受水害的影响，在矿山建设的时候对水文地质情况进行准确、全面的了解相关的技术人员要深入矿区，利用各种仪器以及方法开展探采作业，以便获得矿区的水文地质的准确数据以及相关的信息。特别需要注意对矿床的可能涌水量、充水条件、以及实际涌水量要进行精确的勘测以判断，在此基础上对矿山的防水与排水工作以及对矿山影响较大的水文情况做出评价。为下一步建设矿山的防排水系统工程提供可靠的依据。
矿山水文地质工作对矿山建设来说是非常重要的关系着矿山今后的正常运行，要根据矿体的开采方式确定矿山的防水设计内容，防水设计根据矿山建设阶段的不同可以分为建设阶段的设计与生产阶段的设计。在矿山建设开工之前技术人员就要进入施工现场进行水文地质勘测,水文地质情况对于矿山建设的质量以及建成后采矿工作开展的是否顺利有着极大的影响。但是由于许多矿山施工队的素质不高，并没有认识到水文地质情况对矿产建设的重要性，所以在施工建设中很少考虑这方面的因素，不能准确的掌握水文地质情况。在实际施工建设中往往会出现一些意料之外的情况，影响施工的进度与质量，矿山水文地质工作的主要内容就是对矿床中的地下水具体情况进行研究,在掌握地下水的活动规律的基础上，采取有效的措施避免地下水给矿山的建设与开采带来的危害。地下水流动性与再生性对矿区的建设与生产的影响极大，如果矿床底下蕴藏着丰富的地下水资源，对矿山建设与开采都是非常不利的，会为矿区的建设带来极大的困难，也不利于矿区的采矿作业。另外在建设中还要注意保护地下水资源不受污染，对地下的流向不要随意改动，要保证当地居民的正常用水，是当地居民的正常生活不受影响。
二、矿山建设与生产阶段的水文地质设计
（一）找矿勘察
在矿山建设开采之前对采矿地的水文地质的基本情况与活动规律进行的预测，具体的勘探获得精确的水文条件数据，掌握地下水的分布于活动特点，并且针对这些制定相应的水文设计方案解决可能遇到的水文地质问题。这两方面不可偏颇，要给予同等的重视。举例来说，当某地经过科学的勘察与检测确定具有丰富的矿产资源，并且决定要对该矿产资源进行开发利用，这时就要发挥水文地质工作的优势，对当地的水文地质情况进行祥细的勘察而且要根据观测到的数据建立地下水的动态观测设施，记录下变化的特点以及关键的数据，经过科学研究系统的考察确定适合开发利用这一矿产资源，就马上着手进行建设的准备工作，否则经过科学严谨的考察与论证发现在这一地区的地质条件不适合开采与利用就应给马上停止开发、建设矿区的行动，避免造成更大的经济损失，避免的财力与人力资源的浪费，节约了建设资金，规避了投资的风险。
矿山水文地质工作的重点应该放在水文地质单元的研究上面，地下水补给与疏干与水文地质单元的大小有着直接的关系。矿山水文地质方面的技术人员要利用先进的技术与方法对水文地质单元的地形地貌以及地质构造等进行准确的把握。对整个山域的水文地质条件要了如指掌，要选择不同规模与不同类型的矿床进行勘测，这样有利于全面掌握矿床的水文地质情况，了解水文地质情况通常情况下可以通过地质观测孔进行观测与记录，这样获得的观察
数据较为准确，但是比较特殊的矿床就不适用于大水岩溶矿床。因为岩溶地貌的矿山富水性与透水性都不均匀，用上面所说的方法很难获得准确、有效的数据，想要获得准确的数据就要首先进行小孔测算，在此基础上选择大口径钻孔，然后进行测算，这样才可以获得具有参考价值的、准确的数据，这些水文地质资料可以在施工建设中起到重要的作用，如、防止在采矿作业中的矿山塌陷事故的发生，在矿区的施工作业中地下水疏干或者是大量取水的活动如果处理不当的话都可以地面塌陷的事故发生，危及人们的生命财产安全使矿山遭到破坏，农田水利设施以及自然环境等也会受到不同程度的破坏，所以水文地质勘测为我们避免发生意外提供了第一手资料。使我们能做到防患于未然。在水文地质勘查中还要重视对隔水层于含水层的勘察、检测，要把两者放在同样重要的位置上进行检测。隔水作用在于它的存在可以降低地下水的充水危险。在采矿时一定要注意保护隔水层，不要去破坏它，使它保持天然的状态，这样就可以使含水层的威胁得到有效的降低甚至会彻底的排除含水层的威胁。矿产开发企业与水文地质部门都要重视隔水层的这一特点，并且要充分的利用，减少建设资金的投入。
（二）基建阶段的水文地质设计
基建阶段是采矿工程项目建设的中心环节。在工程准备阶段的水文地质工作在这一阶段都可以得到实施与检验，并且在实践的过程的不断的完善。
在这一阶段的过程中调查之初根据水文地质情况设计的措施与方案会在这一阶段得到实施，在实施的过程中可能会暴露一些勘察方面的缺点、不足要在施工建设的实践中解决这些问题，对设计方案进行补充。施工中可以借鉴我国在治理地下水方面的成熟经验，如，帷幕堵水、躲水采矿、疏干排水等方案相互配合的治理地下水，使它在可控的范围内活动。帷幕堵水采矿的方法适用于水量较大的矿山使用，这种方法主要是在地面或者是井下钻孔然后把特殊的材料注入钻孔中，达到防水目标。它可以减少生产资金的投入降低施工成本，虽然帷幕堵水的一次性投入资金较多。但是后期投入资金少但作用长久。帷幕形成之后会一次性的解决在勘察过程中已经发现的与尚未发现的问题。这种方法会有效地改善矿山采矿作业的环境，使采矿工作可以再比较安全的环境中开展。躲水采矿是使人们在长期的工作实践中总结出的一种方法，这种方法可以有效地降低矿区坑道内的水量，使工人们能够进行正常的矿区作业。也是一种比较安全使用的方法，其工作原理是利用矿区的自然隔水条件如厚层石灰岩、以及隔水层、阻水构造等形成一个安全的采矿作业环境，使开采作业正常运行。这种方法对自然条件的要求较高，只在特定的区域内可以采用这种方法。如果矿区内的水量较小可以采用疏干排水的方法解决开采中的水文地质问题。这种方法资金投入少，安全系数高，是我国矿区中经常使用的传统的排水方法。疏干排水法是利用放水洞室、疏干钻孔、以及巷道等将作业面内的水量降低到安全程度，保证施工安全的一种做法。使用这种方法要注意不要引起地面塌陷，如果在实施这一方法的时候出现地面塌陷说明该区域的地质情况比较复杂，不适合采用这种方法，另外要对塌陷地区采取适当的技术措施进行补救。
（三）矿山生产阶段
在这一阶段尤其要重视水文地质问题，把好施工建设的安全关，确保矿井以及施工人员的人身安全。水文地质人员要时刻关注安全生产问题及时观测涌水的规律，记录用水量根据观测到的资料制定治理水问题的方案，对矿区内的岩溶洞穴充水、断层破碎带与采空山积水的情况要及时准确的了解与掌握，对其可能造成的危害要准确的估算，对安全生产提出建设性的意见，为了做好矿区的安全生产工作还应该做好平时的水文勘测工作，及时记录在工程勘察与建设施工中设置的观测孔的水文地质数据，然后把这些数据积累起来进行总结分析，如果出现异常情况及时预警，保证矿区的安全性与工人的生命安全。
三、结语
水文地质工作对矿山的采矿作业具有不可替代的作用，在矿区的建设的每一个环节中都
不可缺少，是矿山采矿顺利进行的一个必要的条件，要在施工中把不断的总结生产经验与学习专业先进的技术结合起来，总结研究出更加适合矿区开采作业的水文地质方面的技术措施，有效地提高施工作业的安全性与舒适度。
参考文献：
[1]于润沧.采矿工程师手册：上册[M].北京：冶金工业出版社.2009(10).[2]杨建安.矿山水文地质设计工作思路浅析[J].有色冶金设计与研究.2010(04).
第五篇：矿山贯通测量的设计
矿山贯通测量的设计 摘要：矿山测量中大量日常性的工作是为井巷掘进实现贯通。能否实现井巷贯通是衡量测绘工作质量的一个重要标志。通过总结该次测量工作中的实践工作经验，介绍一些保障井巷贯通精度的一些措施，为以后的高精度贯通测量提供了非常有益的借鉴。
关键词：矿山贯通测量测量精度
一、贯通测量的概念
为了加快巷道掘进的速度，缩短巷道内通风的距离，改善工人的劳动条件，常在同一巷道的不同地点增加工作面分段掘进，最后使各分段巷道按计划要求贯通。在整个巷道贯通过程中，为了按计划要求掘进，保证满足贯通的精度，为此而进行的所有测量工作，统称贯通测量。由于在贯通测量中不可避免的存在贯通误差，这里所指的误差包括地面与地下的控制测量误差以及联系测量的误差等，最终使各掘进的工作面不能准确无误的实现贯通，而不可避免的出现贯通误差。贯通误差发生在空间的三个方向，沿巷道中心线方向的误差，称为纵向贯通误差；在水平面内垂直于巷道中心线方向的误差称为横向误差；高程方向的贯通误差称为竖向误差。其中横向误差和竖向误差直接影响巷道的质量，又称为重要贯通方向的误差。
二、贯通测量在矿山中的应用
测绘工作是矿山生产行业中的一项重要基础工作与技术服务工作。测绘工作质量的好坏直接关系到矿山生产的正常运作。矿山测量在矿山生产中的主要任务是为井巷开拓、机电设备安装、为各井巷提供准确的中线、腰线位置、数据与图纸。矿山测量的好坏，集中表现在测量成果的好坏上。矿山测量日常性的工作是为巷道掘进指导方向、坡度、成形，包括部分巷道的贯通。能否实现井巷贯通是衡量测量工作质量的一个重要标志。普朗铜矿3540胶带运输平硐是普朗铜矿的一条主要运输平硐，该平硐掘进实行相向掘进，于2005年11月开始施工，中期由于一些原因停工一段时间，2007年9月顺利贯通，该巷道贯通测量导线长3310.8米，直线贯通距离为1428米。根据相关规定，结合工程的需要，规定重要贯通方向上的容许偏差为：横向贯通偏差±300mm,竖向贯通偏差±200mm。
三、贯通测量案例分析
1、选择贯通测量方案
在选择贯通测量方案时，采用了以下设计方案：
（1）独立观测次数为两次。
（2）对原导线进行复测时，条件允许的地方，都沿原导线设站。且整条导线的测量工作一次完成，减少偶然误差。
（3）井下测量时，按井下7秒级导线进行测量，一站两测回，同一测回中半测回互差不大于20秒，两测回互差
不大于12秒，每条边的边长测四次，互差不大于10mm。
2、贯通测量误差预计
2．1、根据上述测量方法确定的误差预计参数如下：
(1)井下测角中误差：mβ=±7″
(2)测距仪测边平均中误差mL=±5mm
(3)三角高程测量竖直角观测中误差mhl=±15mm／百米
2.2贯通相遇点K在水平重要方X/轴上的误差预计：
(1)井下导线测角误差引起K点在X/轴上的误差:
(2)井下导线测边误差引起K点在X/轴上的误差:
(3)井下各项误差引起K点在水平重要方向X/轴上的中误差：
在以上三式中，mβ下--地下导线的测角中误差；Ryi下--地下导线第i点至x轴的垂直距离；ml/l--地下导线量边的相对中误差；dxi下---地下导线边在x轴的投影长度。
2．3、贯通相遇点K在高程上的误差预计：
(1)三角测量引起K点的误差Mh三角=mhl×R-2=±56mm
(2)井下高程测量引起K点的高程中误差Mh（按二次独立测量计算）：Mh=Mh三角÷2-2=±40mm
2．4、贯通点点K的误差预计(取3倍中误差)：水平方向误差预计：
MXK预=±3×mxk下=±126mm
高程方向误差预计:
Mh预=±3×Mh=±120mm3、贯通精度
3.1、贯通联测
普朗铜矿3540胶带运输平硐贯通后，通过联测，从JM04—JM03符合到JM02—JM01后，方位角差为19″，JN01的X坐标差为60mm,Y坐标差为25mm,Z坐标差为6mm。贯通工程在重要方向上的偏差如下：
类别实际偏差预计偏差限差
平面0.065m±0.126m±0.300m
高程0.006m±0.120m±0.200m
3.2贯通精度
Fx=0.060m,Fy=0.025m，Fh=0.006m，相对精度Fs=1/53000，Mh=Fh÷S=1.8mm/km。从以上的数据可以看出该巷道贯通的精度相当高，符合设计要求。
四、结束语
该项工程的顺利贯通，为测量专业技术提供了许多值得借鉴的经验，归纳如下：
1、认真审核设计图纸，消除数字错误，这是确保完成贯通工作的大前提。虽然有各级设计部门层层校核，但最后在图纸上仍会出现或大或小的数字错误，测量人员如按这些
错误的数据计算标定要素与放线要素，则势必造成重大经济损失，所以把好审图这一关是测量人员在实施测量贯通工程中首先应抓好的大事。
2、在贯通测量前要进行贯通测量的误差预计，即预计根据设计的测量方案，包括测量方法和所使用的仪器，按误差理论来估算测量误差在贯通点处每一重要方向上的中误差，取其二倍作为巷道贯通的极限误差，将该极限误差与贯通的容许偏差相比较，若小于偏差的容许值，则说明所设计的贯通测量方案可行，否则就要修改测量设计方案，直到满足要求为止。总之，要作到即不盲目追求精度高，又满足工程要求。
3、在贯通测量中，采取可靠的检核措施，对所有的测量工作都应独立进行两次，取其平均值为最后结果。
4、采用先进的技术装备进行测角量距与计算。在外业作业前做好仪器的检验校正工作。
5、在内业计算时，两人独立进行对算，检查结果是否一致，之后再用计算机将原始数据输入计算，以检查其结果与对算成果是否相符，如有出入则认真检查以纠正在计算或抄写中的错误。对内业资料的保管则由专人负责，保管人员不作变动，确保内业成果齐全完整。
6、小断面掘进，当贯通距离剩余2O米以上时，采取小断面掘进，提高了贯通段的巷道质量。
7、不断提高测量人员的素质，确保业务技术骨干的稳定，这是保证测绘工作质量的关键。测量人员的老同志要以身作则、言传身教，要求在思想上做到：有强烈的工作责任感、饱满的工作热情、严格执行相关规程，认真细致的工作作风、团结协作的精神；在技术上做到：有坚实的理论基础、熟练的操作技能与快速细致的计算能力。
显然，贯通测量工作责任大，必须精心组织、尽力实施。如果在贯通测量中发生差错，使巷道不能按计划要求贯通，或者虽然贯通但误差太大，严重影响巷道成型质量，这将会造成人力、物力和时间上的严重损失。
参考文献：
【1】贵仁义，龚欣繁，方源敏工程测量原理与应用昆明理工大学
【2】奚翔光，黄成伟，程占荣长距离井巷贯通工作浅谈测绘通报2002年第2期
【3】朱建华大型贯通测量的实践与精度分析工程论坛2005年第19期
点击咨询 