平巷爆破设计方案
采用掏槽加光爆,孔深2-2.5,掏槽孔加深孔距20-30cm,辅助孔孔距40-60cm,光爆孔孔距30-40cm。单耗2kg左右,光爆孔线装药密度200-250g/m。起爆顺序,掏槽孔-辅助孔-光爆孔,延期时间在50-110ms。
1.前言
(1)目的任务
①说明上级机关下达的任务以及生产建设对工作地区或矿区的具体要求②说明设计的目的并具体地提出地质、水文地质、工程地质、物化探等各种技术方法预期完成的主要地质成果和专题研究成果。勘探矿区,还需说明以往探明的各级矿产储量及本次设计增长和累计达到的储量。可供矿山建设设计的勘探矿区,必须说明矿产工业指标的依据③规定各项工作(野外和室内)完成的期限及提交地质报告的名称和日期。
(2)地理、经济条件
①工作地区的名称、行政区划、地理坐标、图幅、范围和面积②工作地区的主要交通情况、距最近主要城镇及工矿企业的距离③工作地区的自然地理特征包括地形类型、水系、切割程度、覆盖情况、绝对高度及相对高度、地震情况以及对工作有影响的气候条件(气温变化、封冻情况、雨季、风力和其他特殊情况)④工作区内的工矿企业、电源、饮用水及工业用水、生活用品的供应及劳动力情况。
上述内容中,与工作无关系或关系不大者,可不写或少写。
(3)以往地质工作评述
①按时间先后简要叙述以往所进行的各种主要地质工作和矿山开采情况以及取得的主要地质成果②综合评述以往地质工作成果的质量,指出工作地区已经达到的工作程度和存在的主要问题。
2.地质特征
本节是从地质矿产方面说明布置工作的依据。着重说明与设计的目的任务密切相关的地质、地球物理、地球化学、水文地质及工程地质等特征。避免泛泛罗列资料和叙述一些不必要的内容。如系普查设计,应着重说明区域地质矿产的分布、区域成矿地质条件和找矿标志勘探设计则着重说明矿床地质特征。一般要阐明的内容是:①工作区的地层、构造、岩浆岩、矿产及与成矿密切相关的沉积作用、火成作用、变质作用、风化淋滤及次生富集作用等。需要时还应叙述地质发展史。②矿体的产状、形态、规模、空间位置、分布和埋藏情况。③矿体的围岩特征,如岩石类型、物质成分、含矿性及围岩蚀变等。④矿石的矿物成分、化学成分、结构构造、类型、品级及其分布规律。⑤矿石的主要有益组分、伴生有益组分和有害组分的赋存状态、含量及变化规律。共生矿产的形态、规模、分布规律和矿物物质组分、含量及其变化规律。必要时还要叙述矿石的物理性质和加工技术特性。⑥矿床成因及远景。⑦地球物理、地球化学特征。⑧水文地质、工程地质特征和矿床开采技术条件。
3.工作部署及工作方法
根据设计的目的、任务、要求与工作地区的具体条件,确定总体工作部署。详细说明各项工作的具体布置、工作方法(其中包括航空地质、遥感技术等)、技术要求、技术措施,工作量及施工顺序。
(1)基本任务
说明设计的总体工作部署、布置原则、工作方法和手段的选择、各项工作的基本任务。勘查设计还应说明矿区(矿床或井田)边界的划定、勘探工程的布置原则与间距的确定、控制程度与研究程度、勘探深度和储量计算深度以及预期提交的各级储量的分布范围。列表说明预期新增、升级的储量和各项工作的总工作量及年度、季度计划完成的工作量。
对地质条件比较复杂或工作量很大的矿区的工作部署应进行不同方案的研究和比较,从中选择最佳的工作方案。简要讨论不同方案的特点及最佳方案的选择依据。
(2)地质填图
说明填图比例尺、范围、面积、图幅编号、剖面测制地点的选择、地层层序的建立和对比、填图的精度要求、填图方法的选择。对矿体、含矿层、矿化带、标志层及与成矿有关的岩石、构造、围岩蚀变和其他地质现象所采用的专门方法。如勘查砂矿、淋滤矿床和近代湖沼、河流中的沉积矿床,还应填制第四纪地质图及地貌图。
在利用物化探成果、航空地质与遥感技术资料进行地质填图时,应在设计中提出初释成果并简要说明各类解释标志,在此基础上提出进一步检查、验证与成图的方法、精度与成果。
(3)坑探工作
说明各类坑探工程(探槽、浅井、平巷、斜井、竖井)的具体任务、布置原则、规格、工作量、施工顺序、质量要求。平巷、斜井、竖井等重型坑探工程,还应说明其具体布置以及掘进、支护、运输、通风、防尘、排水、照明等方法。
(4)钻探工作
说明钻探工程的布置原则、工作量、施工顺序、质量要求及保证工作质量、提高效率的技术方法(岩石可钻性等级、钻孔结构、钻进方法、冲洗液及取心、测斜、封孔方法等)。岩心钻探的质量要求,应根据国家颁布的规定,结合矿区地质条件提出具体的要求,但不能降低质量标准。
(5)采样与试验工作
说明采样的种类、方法、规格、数量、采样点的布置、样品缩分系数的确定、样品加工程序及样品分析、鉴定、测试项目、检查分析的数量以及承担的单位。
为研究选矿(冶炼)性能、选矿方法、矿石矿物的物理机械性能、加工方法和步骤所采取的实验室试验(初步可选性试验、详细可选性试验、扩大试验)及建筑材料和冶金辅助原料的加工技术试验等样品,应具体说明试验的种类、目的要求、采样位置的选定及依据、采样的方法、数量、期限及承担试验的单位。
一般在矿床勘探初期进行初步可选性试验,但对新矿种、新类型和矿石组分比较复杂的矿床,在普查阶段就要进行初步可选性试验。详细可选性试验多在详细勘探阶段进行。
为保证样品具有代表性,满足试验要求,设计时或勘探过程中应与生产、设计和负责试验单位共同研究样品的重量、采样方法、采样原则及要求。必要时另行编制采样设计。
(6)物、化探工作
说明物、化探工作的地质任务及工作地区、工作方法的选择依据。分别叙述所采用的各种物、化探工作的具体任务、工作范围、面积、测网(采样)密度及施工顺序。按照有关规范(规程)的规定,确定各种方法的精度要求、工作条件、工作步骤、操作方法、物性测定和采样方法与数量、样品的分析与鉴定项目以及物、化探工作对测量工作及其他工作的要求与配合等。
(7)水文地质及工程地质工作
水文地质、工程地质工作是矿产地质工作的重要组成部分,应与矿产地质工作统一安排进行,其研究程度应能满足勘查阶段的相应要求。有关具体工作任务、工作方法、工作量的设计,应视水文地质条件的复杂程度而定。
对于某些水文地质条件复杂的矿区,按规定的工作量进行水文地质工作后,仍难以对矿坑涌水量作出定量评价时,应进行专门性的水文地质勘探,并设计一定数量的大口径群孔抽水试验或结合开拓方案与生产、设计部门共同进行放水、堵水试验。但这种试验的设计应在矿产工业价值和矿床边界条件基本确定后才能进行。水文地质条件简单的矿区,如区内或邻近有水文地质条件相类似的矿床水文地质勘查成果和矿坑排水量数据可以类比利用时,可酌情减少水文地质工作量。
本节应说明为查明工作区水文地质、工程地质条件、矿床开采技术条件以及供水水源所必须设计的水文地质、工程地质等项工作的布置和依据。按照有关规范的要求,说明水文地质测绘、工程地质调查、钻孔简易水文地质观测、水文地质钻探、抽水试验、取样(水样、土样、岩样)、分析试验、地表水与地下水动态观测、气象资料的收集与观测、矿井水文地质调查等项工作的具体布置、技术要求、工作方法和工作量。
岩矿区发现有地温异常的热害区以及地下热水和有害气体时,应结合水文地质工作对地温、热水、有害气体等进行初步调查了解。必要时,应作专门性的工作。
(8)大地-地形测量及地质工程测量
说明测量的目的、任务、以往测量工作的情况、各种测量技术工作、设计的要求和依据、工作部署。按有关规范(规程)要求,分别叙述大地测量(大地平面控制、大地高程控制)、地形测量、地质工程测量、制印等的工作部署、工作量、各项限差和精度要求以及需要具体说明的工作方法。
(9)专题科学研究与室内工作
①说明专题科学研究课题的制订以及科研工作的具体任务、研究方法、工作量、工作成果及必要的协作配合等②说明野外工作阶段及室内资料整理阶段(包括地质报告的编写与复制),需要进行的主要室内整理、综合编录、综合研究工作的种类、内容、技术要求、工作量以及预期提交的主要研究成果和综合编录成果。
4.经济、技术指标
根据设计的目的和任务、工作部署和各种工作方法的技术要求选择仪器、设备与工具。同时确定人员配备与各种工作的经济技术指标。
1)说明各种工作方法所需的仪器、设备与主要工具的类型、规格和数量。
2)根据工作区的具体特点及有关规范(规程)规定的指标,确定各种工作方法的生产定额、劳动定额、材料消耗定额。计算所需各类技术人员、工人的数目及编组情况,各种主要材料的规格、数量以及电力需要量等。
5.技术措施与组织管理
说明为保障设计任务的完成所采取的各种技术措施与组织管理措施。一般包括如下几个方面:①保障完成设计任务和提高工作质量的技术措施和其他重要管理措施②安全技术与劳动保护措施③物资及水、电供应④根据交通情况、物资供应条件及施工和生活需要,计算道路的建筑和运输工具的种类、规格与数量⑤根据队的组织与工区分布情况,确定通讯联络方法及所需设备、机器的种类、规格与数量⑥根据工作需要说明基站转移方案,拟订岩心库、副样库等工地建筑计划与施工计划,并提出所需建筑材料的数量与规格⑦按设计的全部仪器设备,计算各种维修工作量及机修设备的规格与数量⑧说明住地、食堂、浴池、保健室等设置及改善职工生活与福利的其他措施⑨列表说明整个设计所需各种装备的规格与数量⑩列表说明机构设置与各类人员的配备瑏瑡计算整个设计所需的各种费用及全部费用。
6.设计书的附图、附表
设计书中应附的图、表,视设计的工作性质和具体要求而定。一般应附图件有:
1)普查设计的附图:①1∶20万(1∶10万)~1∶5万(1∶1万)比例尺的区域地质矿产图(附综合地层柱状图、地质剖面图)②区域地质研究程度图③交通位置及工作布置图④区域(矿区)物、化探成果图⑤矿区(矿点)普查要附较大比例尺的地质图、剖面图⑥详查设计增附设计勘探线剖面图及代表性钻探设计理想柱状图。
2)勘探设计应附图:①交通位置图②区域地质矿产图③矿区地质研究程度及工作布置图④矿区(矿床)地质(附工程布置)图⑤矿区物、化探成果图⑥矿区水文地质研究程度及工作布置图⑦设计勘探线剖面图⑧竖井、斜井、平巷设计剖面图⑨代表性钻孔设计柱状图⑩专门水文地质钻孔设计柱状图(11)探砂矿时还应附地貌图、第四纪地质图(12)必要的储量估量图件。上述附图,有些可根据实际情况合并或作为插图。
3)主要附表有:①人员一览表(按年度需要分列)②设备及主要材料明细表(按年度需要分列)③实物工作量一览表(按施工顺序分列季、年度工作量)④各种费用预算表(按年度分列)⑤储量预算表(按年度分列)。
矿产资源普查评价项目设计编写要求(中国地质调查局项目设计编写要求)
普查评价,是指对已发现的矿床或矿体及具有较大找矿潜力地区,或经异常查证说明具有进一步工作价值的矿产地,通过露头检查、地质填图、物化探工作及相应的探矿工程,探求推断的内蕴经济资源量(333)和经工程验证的预测资源量(3341)的矿产资源评价工作。工作目标:
1)大致查明普查区内地层、构造、岩浆岩特征,矿床地质特征、类型、分布规律及成矿远景。
2)大致查明矿体(层)的形态、规模、产状和矿石质量。
3)进行矿石的加工选冶性能类比或实验室流程试验研究,作出是否具有工业价值的评价。
4)大致查明矿区水文地质、工程地质、环境地质及其他开采技术条件。
5)在完成上述工作要求基础上,估算推断的内蕴经济资源量(333)和经工程验证的预测资源量(3341),提出是否具有进一步详查的价值,圈出详查区范围。
主要工作内容包括:
1)系统收集矿区内已有的地质、物探、化探、遥感资料,矿点、矿化点资料,以及综合研究等资料,全面掌握以往工作程度。
2)开展地质填图和物、化探工作,测制大比例尺(1∶2000~1∶10000)矿区地形地质简图和相应的物探、化探图件。
3)对矿层、矿带(矿化带)进行较系统的地表工程揭露和采样分析,圈出矿体、矿化体、矿化蚀变带以及氧化带的空间形态或分布范围。
4)选择主要矿体,布置深部工程控制剖面,并进行工程施工。
5)采集有代表性的样品进行试验研究及选矿试验,如有同类型矿石的相关资料可进行类比研究。
6)根据工作需要,可在普查矿区外围开展中大比例尺物、化探和矿点检查工作,以发现新的矿产地或同类矿床。
7)通过上述工作,对普查区的资源量进行估算,并作出总体评价,提出可否进一步工作的意见和建议。
普查评价设计书编写提纲(中国地质调查局普查评价编写提纲)
第一章前言
1)目的任务。主要包括任务来源、任务书的主要内容、工作周期及成果提交时间等。
2)工作区范围和地理条件。主要包括工作区的地理位置、坐标范围、涉及图幅及编号、行政区划、自然地理环境、气候概况、交通条件、供水、供电情况以及社会经济概况等。
上述内容,凡与调查无关或关系不大者不写或少写。
3)矿权登记情况。包括调查区内探矿权登记范围、面积等,视情况附区块图,必要时还需表述区内采矿权登记的范围及有关情况。
第二章以往地质工作程度
1)以往区域工作情况。主要是各种比例尺区域地质调查、区域化探、区域物探(包括区域重力、磁法、航空电法、航空能谱测量等)及遥感地质等,并对其成果作简要叙述。
2)以往矿产地质工作。已进行矿产勘查地区的工作性质、工作程度、投入的主要实物工作量及取得的主要成果。与本次矿产资源调查评价有关的矿区,应附已完成的主要实物工作量表及主要工程分布图。对已提交的成果应确切地予以表达。对其工作中存在的问题,应予以详述。
3)对已经涉及本次矿产资源调查评价的科研工作,要重点说明其工作成果和重要结论(如对成因认识的改变并涉及对矿床远景评价的应扼要地予以叙述)。
4)对以往工作中存在的问题,特别是影响区内找矿突破的关键性地质问题和可能的解决途径,应结合本次工作的目标任务加以详述。
第三章区域地质背景及成矿条件分析
主要从地质构造背景和成矿条件分析说明工作部署的依据。
1)区域成矿条件。重点阐明区域地质背景、区域地球物理和地球化学特征、遥感地质特征、区域矿产分布及成矿规律。
本节要避免泛泛罗列地质资料,力求文字精练。
2)矿区地质特征。重点放在与成矿有关的地层、构造、岩浆作用和变质作用等地质特征上。若为沉积矿床,应将重点放在与沉积作用有关的沉积类型、沉积相模式及沉积成矿作用如矿床主要受构造控制,应重点分析控矿构造类型及性质特点,如韧、脆性变形的特征、规模、产状、构造剥离面或拆离面、不整合等若为岩浆型矿床,要从岩浆岩岩性岩相分带、侵入特征、侵入模式等方面进行叙述对成矿条件较复杂的矿床,要分别叙述其主要成矿特征。
同时,阐述普查区内地球物理、地球化学异常及其与成矿作用的关系。
3)矿体地质特征。包括矿体的形态、规模、产状、空间位置、分布特征,矿物共生组合,矿石品位、矿物成分、化学成分及围岩蚀变等特征。
4)矿石的选冶情况及经济技术评价。
第四章工作部署
1)工作部署原则。根据任务书的要求,有针对性的总体工作思路和部署原则,说明各项工作间的衔接及施工顺序。
2)总体工作部署。根据项目的要求和上述部署原则,对不同层次及各类地区工作作出总体部署并视具体情况分年度作出各工作阶段的主要任务,并附相应的工作部署图。
3)年度工作安排。说明年度工作安排的主要工作内容和工作量,尤其是当年的工作安排。
第五章工作方法及技术要求
1)测量工作。普查阶段的测量工作是地质填图、物探、化探等工作的基础,底图比例尺应满足上述工作的要求。要充分利用GPS定位及航测资料提高工作质量和效率。
2)地质填图。通过地质填图,大致查明矿区内地层构造、岩石与各类物化探异常、矿化带及矿体之间的相互关系,围岩蚀变及分布等主要控矿因素。研究地表矿体的产状及其变化。
视普查区大小和矿床的复杂程度,来确定矿区填图类型(大部分矿区搞草测,个别情况较复杂的搞简测)及比例尺,说明填图范围、面积、剖面测制地点的确定、填图精度的要求及方法的选择。要说明和矿化带、含矿层、与矿体有关的岩石、围岩蚀变、含矿构造带及其他地质现象的观察内容,图示方法。
3)槽井探工作。槽井探工作主要用于系统揭露圈定地表矿体、构造、重要地质界线及各类异常。重点说明各类槽井探工程布置原则,工程间距、规格、工作量、施工顺序、质量要求。
4)钻探工作。普查阶段布置的钻探工程,主要用于控制矿体,了解矿带的深部延伸。要说明钻探工程布置原则,工程间距,工作量,施工顺序及质量要求。
5)坑探工程。普查阶段一般不使用坑探工程,确因条件限制不宜布置钻探工程的,可布设坑探工程。设计中应说明坑探工程的技术质量要求及施工目的。
6)物探工作。物探工作应根据已有物探资料、普查矿种及围岩的物性特征部署,比例尺按普查面积及矿床大小选择。
7)化探工作。化探工作采用的比例尺及取样分析方法,要根据普查区特点进行选择。物化探工作部署要有的放矢,按有关规范要求执行,并编制专业设计。物化探工作采用的比例尺应尽可能与地质填图比例尺一致,并确定有效的成图方法,做好物化探资料的综合解释。
8)取样化验工作。应详细说明拟采集的岩矿样、化学样、光谱样、选矿试验样和同位素样等各类样品的采集目的、采样原则、数量、分析测试项目等。
9)水文地质、工程地质、环境地质工作。说明在评价工作中应进行的水文地质、工程地质、环境地质工作。
10)矿石选(冶)性能试验与评价。说明普查中对矿石可选性资料获取方法。对于组分复杂,矿物颗粒较细,在国内尚无工业利用成熟经验的矿产,应进行可选(冶)性试验或实验室流程试验。
11)矿床可行性评价。在普查评价过程中应做可行性评价的概略研究。
12)编录、室内整理工作。说明野外工作阶段及室内整理工作的内容和要求(执行DZ/T0078─93和DZ/T0079─93),说明对经过普查工作,估算推断的内蕴经济资源量(333)和经工程验证的预测资源量(3341)可能采用的方法。
13)专题研究。说明结合普查工作所确定的科研课题、研究任务和研究方法。科研必须与普查工作密切结合,解决普查中需要解决的关键命题。
第六章实物工作量
列表说明总体工作部署和年度各类实物工作量。
第七章经费预算
按《中国地质调查局项目预算编制暂行办法》编写。
第八章组织管理和项目组人员设置
1)组织管理。
2)项目人员组成及分工。
第九章技术措施
1)保障任务完成,提高工作质量的具体措施。含技术措施,各种新技术方法的应用,提高工作人员水平所采用的技术培训措施等。
2)安全及劳动保护措施。
3)项目全面质量管理办法及措施。
第十章预期提交成果
1)普查工作报告及相关图件、附表。普查报告提交的资源量,主要是按照GB/T17766─1999规定的推断的内蕴经济资源量(333)和经工程验证的预测资源量(3341),要求333级别以上资源量所占资源量的比例在70%以上。重点是通过普查评价,确定可否转入下一阶段地质工作。
2)提交成果时间。设计附图:①交通位置图(可附插图)②以往地质研究程度图③勘查开发登记范围图(如图面允许可与其他图件合并)④1∶20万~1∶5万区域地质图⑤1∶20万~1∶5千物化探异常图⑥1∶1万~1∶2千矿区地质图⑦大比例尺典型剖面图⑧总体工作部署图及其分图。
说明:以上提纲仅供编写项目设计时参考,可根据项目不同情况作适当调整。专业另有规范规定要求的,要统一按专业要求执行。
(1)巷工程设计
主要对矿床开采系统中竖井、斜坡道、中段运输平巷、溜井、硐室、井底车场等工程进行设计。根据矿床的埋藏条件和中段水平位置及中段高度对矿体进行切割,并将切割实体沿任意方向进行投影,以生成最大投影轮廓线(如,水平投影轮廓线),进而帮助用户快速确定各主要井巷的位置。
DIMINE软件井巷工程设计是DIMINE独有的功能,采用参数化、可视化的设计思想,类AUTOCAD的操作风格,设计完后,能自动标注、自动计算,自动生成带有控制点表和工程量表的设计施工图。
巷道设计 可用于竖井、斜坡道、平巷中心线设计;
弯道设计 通过参数化、智能化的方法快速生成两个井巷工程之间的弯道连接线;选择主巷道后,自动捕捉,动态显示弯道,用户动态调整到合适位置,或输入弯道半径,即可完成弯道设计;
道岔设计 提供了叉道连接,指定起点起叉和指定终点起叉三种叉道起叉方式,操作方便灵活;
平滑坡度 根据某一区段两端点巷道的高程,对该区段的巷道坡度进行平滑处理;
坡度调整 按指定坡度对某一平面内的巷道坡度进行调整;
断面设计 采用参数化方法,对当前矿山开采中所采用的各种标准类型的巷道断面(如:圆形、矩形、梯形、圆弧拱形、三心拱形等)或用户自定义的非标准断面类型断面进行设计。
生成联通的三维巷道 用于将不同类型和断面规格巷道根据其空间拓扑连接关系自动生成完全贯通的三维巷道实体;
生成非联通的三维巷道 用于按照巷道设计中心线及其断面类型和规格生成相互独立的巷道三维实体,巷道之间的联通关系系统不进行自动处理,若需要联通,则必须使用实体布尔运算中的实体联合运算;
生成双线巷道 由巷道中心线生成双线巷道;
提取巷道中心线 从巷道实体中提取巷道中心线;
生成竖井 采用特殊算法生成直立三维井筒;
计算机制图 根据设计的施工图,自动标注(包括控制点号、弯道四要数等),并在图表输出时自动计算,生成控制点表及工程量表。
(2)单体设计
主要用于地下矿山回采单元单体开采设计,其主要功能包括:根据回采单元的结构参数对矿体进行自动切割、采切工程设计、底部结构的参数化、智能化与可视化设计以及各种工程量、开采储量、品位、金属量和贫化率、损失率指标的精确计算;
回采单元设计 按照回采单元结构参数对各中段矿体进行切割,形成回采单元三维实体;
采场设计 专门针对无底柱分段崩落采矿方法提供了无底柱采场设计功能,能根据边孔角、分段高度、进路间距等参数,自动生成无底柱采场(菱形块);专门针对缓倾斜厚大矿体、提供了采场设计工具;
采切工程设计 对回采单元实体进行投影,根据投影轮廓确定采切工程位置,设计工程中心及工程断面,并生成采切工程三维实体,计算采切工程量;
底部结构设计 底部结构包括漏斗及堑沟两种类型,根据底部结构类型、设计参数自动生成包含出矿巷道、出矿联络道、受矿口(漏斗口/斗颈)、出矿口等工程在内的底部结构设计线;根据开采边界,采用智能化交互方式对底部结构中单一工程体的水平位置和高度进行调整,以生成满足实际要求的底部结构工程设计线;根据各工程断面类型和断面尺寸,自动生成底部结构三维实体模型,并进行开挖量的计算。
(3) 回采爆破设计
主要用于地下矿爆破中扇形孔及平行孔的设计,系统根据孔底距、采场边界、钻机参数等,自动生成扇形或平行炮孔,根据装药算法,自动进行装药,允许用户对自动生成的炮孔参数(长度、角度、装药长度等)进行交互式修改和编辑,最终生成爆破实体、爆破施工卡片及中深孔设计施工图。
爆破边界的自动生成 由工作面切割采场及出矿巷道,自动生成每一排位的爆破边界及巷道断面;
扇形炮孔的自动生成 根据采场边界、钻机参数、炮孔参数等自动生成某一排位的扇形炮孔;
炮孔编辑 对每一排面的每一个炮孔的长度、角度等参数进行交互式编辑与调整,使炮孔的设计结果能完全满足爆破的要求;
自动装药 根据装药算法自动进行装药设计;
图表生成 自动生成每排炮孔设计施工图,并生成包括炮孔排号、孔号、炮孔设计长度、倾角、方位角、圆心距、装药长度、装药量、爆破量等参数在内的炮孔施工表供现场施工和验收使用;
(4) 生产进度计划
主要用于地下矿掘进及回采计划的编制,通过生产路径数据和三维实体(巷道、采场)数据等基础数据的准备,根据生产工艺及资源设备状况等,自动形成生产任务及任务作业顺序,最终生成生产计划报表及动画模拟生产计划的执行过程,做到生产计划编制的可视、可控、可调。
数据准备 通过表格形式准备数据,方便直观;
计划编制 根据准备的数据,自动编制生产进度计划;
报表定制 用户可根据自己的需要,自行定制生产计划报表;
结果输出 提供Excel报表、Project进度计划图、及三维图形显示、动画模拟生产计划的执行过程等结果输出形式。
根据城市道路规范或者公路规范,对于半径小于不设超高最小半径设置超高,超高2%-4%,加宽对于小于250m半径的圆曲线都要设加宽,加宽采用内侧加宽,加宽值根据行车车辆类型不同采用不同的加宽值。加宽和超高在缓和曲线内完成。
超高指的是汽车在圆曲线上行驶时,受横向力或离心力作用会产生滑移或倾覆,为抵消车辆在圆曲线路段上行驶时所产生的离心力,保证汽车能安全、稳定、满足设计速度和经济、舒适地通过圆曲线,在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡。
扩展资料:
当圆曲线半径小于不设超高的最小半径时,为抵消一部分横向力,将行车道绕旋转轴旋转,逐渐形成外侧高内侧低的单一横向坡度,这种设置称为超高。
沿2515工作面推进方向,在轨道平巷( 沿空留巷) 内布置测站监测巷道围岩变形。工作面轨道平巷围岩变形整体较小,巷道围岩变形主要集中在顶底板变形。轨道平巷顶板基本完整,超高水材料袋式充填工作面围岩活动得到有效控制。
参考资料来源:百度百科-超高
(一)建立水文地质概念模型
解析法对水文地质条件限制较多,有严格的理想化要求,而实际水文地质条件往往十分复杂,为了能够用解析法计算,必须对水文地质条件进行合理的简化和概化,经过简化和概化后的水文地质条件称水文地质概念模型,它是对地下水系统的定性描述。
1.分析疏干流场的水力特征
矿床的疏干流场,是在天然流场背景下,叠加人为开采因素演变而成的,因此分析疏干流场各种水力特征时,均应以天然条件为基础,充分考虑开采的影响。
(1)区分非稳定流与稳定流
一般,疏干排水时,矿区地下水多为非稳定状态,但当疏干排水量小于地下水补给量时,可出现稳定状态。
矿山开采初期(开拓阶段),开拓井巷不断发展变化,疏干漏斗的外边界不断扩展,矿坑涌水量以消耗含水层储存量为主,该阶段疏干场一般为非稳定流,矿山开采后期(回采阶段),疏干流量主要受流场外边界的补给条件所控制,在补给条件不充分的矿区,疏干流场以消耗含水层储存量为主,仍为非稳定流,在补给条件充足的矿区,或具定水头补给边界的矿区,矿坑涌水量(或疏干量)被补给量平衡,一般出现相对的稳定流,矿坑涌水量预测可以稳定井流理论为基础。
(2)区分层流与紊流
矿区地下水在疏干条件下与天然运动状态相比,在大面积内仍为层流,仅在疏干工程附近常出现紊流,故达西定律(直线渗透定律)仍然是建立确定性模型的基础。
一般,常以抽(放)水试验为依据,用单位涌水量(qi)法对层流、紊流进行判别,计算式为:
承压水
专门水文地质学
潜水
专门水文地质学
式中:qi为单位涌水量;Qi、Si分别为抽水试验各流程的稳定水量与稳定水位降深值。
若各次计算的qi为一常数或接近常数,则地下水为层流运动,否则为紊流或混合流。
(3)区分平面流或空间流
疏干流场的地下水运动形式,受坑道类型与分布状态的控制,呈复杂的流态,在宏观上可概化为流向完整井巷的平面流和流向非完整井巷的空间流两种。
1)流向完整井巷的平面流。地下水流向完整井巷的平面流运动,又可分为两种不同的形式:平面的辐射流与剖面的平面流,其运动形式因井巷类型而异,通常竖井排水时产生平面辐射流,水平巷道排水时产生剖面的平面流(但其两端实际上也往往出现辐射流)。平面辐射流以井流公式表达,剖面平面流则用单宽流量公式计算。对于倾斜坑道,根据水电比拟法的研究,证明坑道的倾斜对于涌水量的影响不大,可根据坑道的倾斜程度,分别按垂直或水平坑道的类型进行近似计算:若坑道倾斜度α>45°,可视为与竖井类似,用辐射井流计算;若坑道倾斜度α<45°,则可视为与水平坑道近似,用剖面流的单宽流量公式计算。
2)流向非完整井巷的空间流:空间流带往往仅限于非完整井巷附近,其范围约为含水层厚度的1.5~2.0倍。通常采用平面分段法进行完整竖井的涌水量计算,用剖面分段法或用经验公式进行非完整平巷的涌水量近似计算。
(4)区分潜水与承压水
勘探中,潜水和承压水是容易确定的,但是,在矿坑降压疏干排水时,往往出现由承压转化为无压水或承压-无压水,此外,在某些倾斜岩层分布的矿区,还可能出现一侧保持原始承压水状态,而另一侧却转化为无压水(图13-1)或承压-无压水。概化时,必须充分考虑到上述变化特点,从宏观角度进行等效的近似处理。
图13-1 某矿区疏干漏斗示意图
2.确定边界类型
(1)侧向边界条件概化
①边界类型(或性质)的划分:边界类型(或性质)可分为隔水边界和供水边界两类。隔水边界是指含水层与弱透水层、隔水层或阻水断层间的分界线;供水边界是指具有无限补给能力的定水头补给边界轮廓线,例如含水层与(具有强烈水力联系)地表水体的接触界线,此外,一些强含水层也可成为弱含水层的定水头供水边界。因此,应根据矿坑所处的实际条件,将边界概化为隔水边界或供水边界。概化时应立足于整体概化效果,充分考虑开采因素,注意边界几何形态,用好“等效”原则。
图13-2 某矿区辐射流计算示意图
1—1、2号汇水点等水位线范围;2—块段分界流线;3—观测孔
②边界形态的简化:解析法计算模型要求将不规则的边界形态,简化为一些理想化的几何图式边界,如无限直线边界,直交边界,斜交边界和平行边界等。另外,在某些情况下,也可用分区法简化边界,即根据疏干流场的特点,沿流面和等水位(压)面将其分割为若干条件不同的扇形分流区(图13-2),以便采用分区法计算水量。
(2)垂向边界类型的概化
根据疏干含水层的顶底板性质,依据解析法的计算要求,一般分为垂向隔水边界和垂向越流(越层)补给边界两类。前者含水层顶底板为隔水层,不透水;后者含水层顶底板为弱透水层,其垂向相邻含水层会通过弱透水层对疏干层产生越流(越层)补给,越流(越层)补给边界可分定水头和变水头两种,目前,解析法主要能解决前者问题。
(3)内边界的概化
内边界即开采系统的几何形态,也要概化成理想的几何图式,如圆形、水平巷道等,一般,为采用大井法进行计算,常把坑道系统概化或转换为圆形。
(二)建立数学模型(预测计算方程)
数学模型是水文地质概念模型的数学描述,建立数学模型就是根据水文地质概念模型和疏排水井巷特征,正确确定计算方法和选择或建立计算公式。
1.大井法
坑道系统的排水,一般最终都能形成以坑道为中心的径向水流,大井法就是把坑道系统看成一个面积与之相等、半径为ro的等效的理想“大井”,整个坑道系统的涌水量,就相当于“大井”的涌水量,这样就可用井流公式预测矿坑涌水量。对无限含水层,可按式(13-21)、式(13-22)计算和预测矿坑涌水量。对各种特定边界条件下,其解析公式可写成如下一般形式:
稳定流:
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非稳定流:
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式中:Rʌ和Rr为稳定流和非稳定流的边界类型条件系数,各种理想化边界类型条件系数见表13-1;其他符号意义同前。表中所列各式均非解析解的原形,系经过简化的近似表达式。
表13-1 理想化边界类型条件系数
续表
同理,当垂向上有定水头越流补给时,可用越流井流公式计算矿坑涌水量,请参阅《地下水动力学》等书籍,这里不再赘述。
2.分区法
也称卡明斯基辐射流方法。该法是根据疏干流场的边界条件与含水层的非均质性特点,沿流面和等水压面将其分割为若干条件不同的扇形分流区(图13-2),每个扇形分流区内地下水流都是辐射状的,其沿流面分割所得的扇形区边界为阻水边界,而沿等水压面分割所得的扇形区新边界为等水头边界。目前常用卡明斯基平面辐射流公式计算各扇形分区的涌水量Qi,然后再求取各分区涌水量之和(Q),即:
承压水
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潜水
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式中:b1、b2为辐射状水流上、下游断面的宽度(m);h1、h2为b1和b2断面隔水底板上的水头高度(m);L为b1和b2断面之间的距离(m)。每个扇形区内的下游断面,以直接靠近井巷疏干漏斗的等水头线的一部分为准,而上游断面则以远离井巷供水边界上的等水头(位)线的一部分为准。
3.水平巷道解析法
前已述及,水平巷干疏干排水,一般为剖面平面流,可用单宽流量公式计算,参见《地下水动力学》及有关书籍。
(三)参数确定
计算参数包括含水层的厚度(M)、渗透系数(K)、给水度(μ),大井的半径(ro)、影响半径(R)和影响带宽度(L),最大水位降深值(Smax)等。解析法预测矿坑涌水量的精度,除取决于前述各项条件之外,最主要的就是采用各项参数的精确程度及其代表性,以及是否正确地预估了开采条件的变化。简言之,计算参数直接影响矿坑涌水量预测的精度,为此必须根据解析法计算模型的特点,结合矿区的水文地质条件及未来的开采方案,合理地确定各项参数。这里仅结合矿坑涌水的特点,对某些参数的确定方法予以介绍。
1.含水层的厚度(M或H)
解析法视含水层的厚度为等厚,因此要求采用总体平均的数值。计算时,应根据岩性、地质特征等分为若干计算区,各区的面积为Fi,分区计算各区的平均厚度Mi(或Hi),最后用面积加权平均法求得矿区的总体平均厚度Mcp(或Hcp):
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2.岩层的渗透系数(K)
渗透系数(K)是解析法计算中极为重要的参数。为了准确求得K值,首先应区分含水层是均质或非均质,解析法主要适用于均质含水层。我国矿床多产于非均质的裂隙和岩溶含水层充水地区。一般当非均质程度不太大时,可用求平均渗透系数(Kcp)的方法确定K值,相差程度较大时,应作均值概化或分区计算。常用的有以下方法。
1)加权平均法:根据含水层特点,又可分为厚度平均法、面积平均法、方向平均法,其中前两者用的较多,计算式为:
厚度平均法:
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面积平均法:
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式中:Kcp为平均渗透系数(m/d);Mi(Hi)为承压水(或潜水)含水层各垂向分段的厚度(m);Ki为各垂向分段的渗透系数(m/d);Fi为含水层各分区的面积(m2)。
2)流场分析法:该法需要有一张根据抽(放)水试验资料绘制的较为可靠的等水位线图,或根据流场的总体特征将其分割为若干具不同特点的区段,前者称闭合等值线法,后者称分区法。
闭合等值线法:根据抽(放)水试验资料绘或其他资料绘制等水位线图,据达西定律有:
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式中:Q为矿坑涌水量;L1、L2为任意两条闭合等值线的长度;Δr为两条闭合等值线的平均距离;Δh为两条闭合等值线的水位差;Mcp为含水层平均厚度(m);其余符号意义同前。
分区法:根据流场特征,将其分割为若干具不同特点的区段,采用分区法计算。据式(13-27)、式(13-28)可导出分区法计算K值的公式。例如,若为潜水,计算式为:
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式中:符号意义同前。
3.“大井”的引用半径(ro)
矿坑的形状极不规则,构成了复杂的内边界,但坑道系统排水时,其周边能逐渐形成一个统一的降落漏斗,因此,在理论上可将形状复杂的坑道系统看成一个与之等效的理想大井在工作,按井流公式计算矿坑涌水量,这种方法称之为大井法。“大井”的引用半径ro,在一般情况可用下式计算:
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式中:F为坑道系统分布范围所圈定的面积(m2)。
4.疏干井巷(系统)排水时的影响半径(Ro)或影响带宽度(Ltp)
用“大井”法预测矿坑涌水量时,其降落漏斗的影响范围半径Ro应从“大井”中心算起,等于“大井”的引用半径(ro)加上排水影响半径(R),即:
Ro=ro+R (13-36)
由于疏干漏斗的形状往往是不规则的,故常用“引用影响半径”(Rcp)来代表Ro较为合理。计算狭长水平巷道涌水量时,其疏干排水影响范围用“影响带宽度”(Lcp)表示。
确定引用影响半径(Rcp)和影响带宽度(Lcp)的方法有多种,下面简要说明常用的方法:
1)经验、半经验公式:
潜水库萨金公式:
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承压水西哈脱公式:
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2)塞罗瓦特科公式:对于复杂坑道系统的影响半径,应根据坑道系统边缘与天然水文地质边界线(如补给边界)之间距离的加权平均值计算:
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式中:ro为坑道系统“大井”的引用半径(m),bcp为坑道轮廓线与各不同类型水文地质边界的平均距离(m);L为各种类型水文地质边界线的宽度(m)(图13-3)。
3)外推法:根据多落程的抽水试验资料,确定R与S或R与Q的线性关系,外推某疏干水平或某疏干量的相应疏干影响半径。如:
图13-3 井巷系统补给边界示意图
图13-4 巷道排水水位图
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或
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式中:α为比例系数。
4)作图法:根据多个落程的抽水试验资料,绘制R=f(S)和R=f(Q)曲线,外推求出R。
5.最大水位降深(Smax)
为安全开采,对直接充水层来说,矿坑疏干排水最大水位降深(Smax)应使地下水位降至巷道底板(图13-4a),或取Smax=H(含水层水位或厚度)(图13-4b)。从理论上说,用解析法作最大水位降深的最大疏干量计算,是不太适宜的,往往“失真”。在解决实际问题时,一般是计算矿床疏干最大可能水位降深是多少。
(四)矿坑涌水量预测
参数确定之后,即可根据数学模型(解析公式),按有关生产要求,进行矿坑涌水量的预测计算。
1.稳定流解析法
计算、预测内容主要有两个方面:
1)在已知开采水平最大水位降深(Smax)的条件下,预测矿坑总涌水量(Q总)。
2)在给定疏干排水能力(Q)的前提下,计算区域的水位降深(或水压降低)值(S)。
【计算实例】某煤矿的煤层埋藏在二叠系砂岩承压含水层之下,煤系地层被断层切割,断层透水但富水性不强。巷道系统面积为109.4×104m2,其轮廓为不规则的圆形。砂岩含水层平均水头为100m,含水层厚为30m,渗透系数为0.2m/d。巷道系统布置在隔水的页岩底板(图13-5),地层倾角为13°。试预测矿井涌水量。
【解】根据已知条件,断层透水说明它不是隔水边界,富水性不强说明它不是供水边界,因此可将其视为无限边界。地层倾解为13°,可视为水平含水层。含水层的厚度和渗透系数已经概化过。由图13-5看出,矿井排水时水位已降至隔水顶板以下,属承压-无压水,因此应选用无限边界承压-无压公式计算矿井涌水量。
图13-5 某煤矿剖面示意图
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r0和R0由下式求出:
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h=0(Smax=H)
将有关的数值代入公式中求得
Q=3666m3/d
实际开采时,矿井涌水量为3600m3/d,与预测结果接近。
2.非稳定流解析法计算预测内容
1)已知水位降(S)及疏干时间(t),预测疏干量(Q):即要求在一定时间段内(通常在两个雨季之间),完成某开采水平的疏干任务,而选择合理的疏干量,或者,当疏干达到开采深度后,预测矿坑涌水量随时间(季节)的变化规律,以获得雨季的最大涌水量及出现的时间。
2)已知排水量(Q)及水位降深(S),预测疏干时间(t):即根据排水能力,计算达到某疏干水平所需的时间,或者,进一步预测漏斗扩展到某重要外边界的时间。
3)已知水能力(Q)及疏干时间(t),预测疏干漏斗各点的水位降深(S):即按排水能力的大小,研究开采地段地下水疏干降压漏斗的形成与扩展,计算漏斗范围内各点水位随时间的变化规律,以规划回采顺序、速度及其他开采措施等。
4)定降深变流量计算。在勘探阶段,矿坑涌水量预测的非稳定流计算,以选择疏干量和预报最大涌水量为主。在疏干时间和排水能力没有限定的情况下,对于预先疏干,一般是先计算出不同疏干流量的水位降深与疏干时间,然后作出不同疏干流量的S-t曲线(图13-6)和同一设计降深的Q-t曲线(图13-7),以便设计部门选择合理方案时参考。
图13-6 不同疏干流量的S-t曲线
图13-7 水位降深为Sk的Q-t曲线
2、确定采区生产能力和服务年限。
3、选择采煤方法。
4、采区巷道布置。
(1)确定采区形式。
(2)采区上下上的数目和位置。
(3)采煤工作面长度和区段的数目和位置。
(4)区段平巷的布置方式。
5、采区近回风上山选择。
6、采煤工作面通风系统选择。
7、采煤工作面的上行风和下行风的确定。
8、画出采区巷道布置平剖面图。
9、画出工作面平剖面布置图(平:1:200
剖1:50)。
10、编制工作面循环图表。