矿 业 工 程 ５６ 第１２卷第２期 Ｍｉｎｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１４年４月 ・岩土工程・ 庙沟铁矿露天转地下斜坡道断面优化研究 许雁超 张子祥 李冶奇 （１．河北钢铁集团矿业有限公司庙沟铁矿，河北秦皇岛０６６５０１； ２．宁波大学科技学院，浙江宁波３１５２１２） 摘要：概述庙沟铁矿露天转地下斜坡道工程概况，分析斜坡道工程存在的问题，从优化技术思路、场 区工程地质条件勘察、水文地质条件和断面优化参数确定４个方面进行斜坡道断面优化研究，并进行经济 效益计算分析。 关键词：斜坡道；断面；优化 中圈分类号：ＴＤ ５５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７１—８５５０（２０１４）０２—００５６—０３ ０ 引言 庙沟铁矿露天转井下斜坡道工程于２０１２年３ 场区地貌单元属于低山区。 ——区域构造：该区地处中国陆台北部的内蒙 古背斜及燕山沉陷带中部的东部，从前震旦纪古老 月１日开工，工程设计硐口标高５０５ ｍ、硐底标高 ２．６０４ ＩＴＩ、垂直深度５０２．３９６ １ＴＩ、主线斜长 ４ ０４６．８７６ ｍ、掘进量ｌ１．３万ｍ。，计划于２０１５年 底竣工。截止２０１２年７月末，累计掘进仅１８０ Ｉｎ， 工程进展非常缓慢。经深入调研分析原设计断面过 大是斜坡道工程进展速度缓慢的主要原因之一。根 据调研结论，庙沟铁矿提出优化断面的构想，并委 托中钢集团工程设计院，对庙沟铁矿露天转井下斜 坡道断面进行了设计变更。 的基础构造形成后，至现代数十亿年的地质史演变 过程，经受了多次沉积、侵蚀作用和剧烈的造山运 动，产生大量的断裂及褶皱层，同时律生着大量火 层岩浆运动和热液交代岩浆活动。该区混合岩化较 强，岩性为片麻状混合岩、混合花岗岩。尾矿库库 区无断裂构造和断层通过，无崩塌、滑坡、泥石流 等不良地质现象。 斜坡道位于响山岩体以西区域性北北东向大断 裂的东侧，矿区Ｆ１断层向东延长线上。由于受区 域应力场影响，区内岩石节理比较发育，因此，斜 坡道工程通过部位时常出现小型破碎带。 １斜坡道工程存在问题 庙沟铁矿斜坡道存在以下问题 ¨：１）延长穿 孔与爆破时间、激化穿孑Ｌ与爆破的矛盾；２）延长 支护了出渣时间、激化支护与出渣的矛盾；３）造 成工程进展缓慢；４）增加工程成本；５）影响施工 ——地层岩性：通过踏勘确定斜坡道区域地层 自上而下依次为：第四系全新统碎石；第四系全新 统杂填土；下元古界中风化变粒岩、硅化变粒岩及 斜长角闪变粒岩，局部含变质闪长岩脉和石英脉。 ２．２场区水文地质条件 总体规划。 ２斜坡道断面优化研究 ２．１ 场区工程地质条件勘察 ——场区附近地表水体主要为牛心山河，发源于采 场南部老岭山区，在北侧征地界线内自南东向北西 流过，经牛心山于田仗子村处汇入起河，再汇入青 龙河桃林口水库，后在滦县上游汇入滦河，最终注 入渤海。在采场东西两侧的东沟和西沟自南向北有 两条小溪流人牛心山河，汛期最大流量西沟 ６６２．３ ｍ。／ｓ、东沟４４５．３ ｍ。／ｓ。 地形地貌概况：斜坡道正从小东沟“Ｖ” 型谷底斜交穿过，山体坡度３０。～４０。，山体多为薄 层第四系覆盖，部分基岩裸露，植被以灌木为主， 收稿日期：２０１３—１０—２７ 作者简介：许雁超（１９６４一），男（满族），河北青龙人，河北钢铁 集团矿业公司庙沟铁矿主任工程师，高级工程师。 ２．３断面优化参数确定 ——确定断面优化参数：在分析原设计断面参 ２０１４年第２期 许雁超等 庙沟铁矿露天转地下斜坡道断面优化研究 ５７ 数的基础上，运用类比方法提出断面优化参数（见 表１）［引。 优化工程总量的统计，优化工程总量见表２。 确定计算公式，见表３、４与图１。 表１优化前后断面参数 表２优化工程汇总明细 表３ 井巷断面掘进及支护工程量计算公式１ 表４ 井巷断面掘进及支护工程量计算公式２ ５８ 矿 业 工 程 第１２卷第２期 式中 ｄ——拱顶支护厚度，ｍ；ｈ。——净断面拱 高，ｍ；Ｂ——矩形、拱形巷道净宽度，ｍ； Ｂ１——矩形、拱形巷道掘进宽度，ｍ；Ｔ——墙壁 支护厚度，ｍ；ｈ１——自巷道掘进地板面算起的墙 高，ｍ；８——超过设计规定部分厚度，ｍ。 ３经济效益计算 通过优化设计为企业带来了较好的经济效益见 表５、６，断面优化后的总经济效益为７ ８８４ ５９３．８１ 元。 图１ 庙沟铁矿斜坡道断面优化图 表５掘进断面经济效益计算表 表６经济效益计算表（优化后增加躲避硐室） （由于断面优化后路面厚度增加１００ ｍｍ和人工费预 计增加１千万元均不属于优化内容，因此在计算经 济效益时未给予考虑）＿３］。 断面优化优点：经初步计算，斜坡道断面优化 后可减少基建费用７８８．４６万元；断面优化缺点： 优化后斜坡道取消人行道，增加了躲避硐室、斜坡 道无轨设备出矿能力受到。优化后净断面平均 减少４．２２ ｍ。，使掘进过程中风筒、风水管路布置 空间狭小。 参考文献： ［１］赵奎．矿山岩石力学若干测试技术及其分析方法［Ｍ］．北 京：冶金工业出版社，２００９（５）． ［２］刘占卫，王建．金山矿业露天转地下开采技术分析［Ｊ］． 《金属矿山》，２０１３（１）：４３～４５． ４结语 自２７５ ｍ起对斜坡道断面进行优化，优化前净 断面为１９．０９ ｍ ，优化后净断面调整为１５．３４ ｍ ［３３王运敏．露天地下联合开采关键问题及技术方向［Ｊ］．《金 属矿山》，２００９． 第１２卷第２期 ２０１４年４月 矿 业 工 程 Ｍｉｎｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ５９ ・计算机应用・ 数字化矿山技术发展及展望 伊志宣 （鞍钢矿业东鞍山铁矿，辽宁鞍山１１４０Ｏ０） 摘要：介绍了数字化矿山建设现状，围绕三维可视化平台效率有待提高、海量数据利用效率有待加强、 数字化矿山系统效能还需完善三方面分析了我国数字化矿山建设存在的主要问题，并提出数字化矿山建设 的建议。 关键词：数字化；矿山；建设 中图分类号：ＴＤ ２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—８５５０（２０１４）０２—００５９—０３ 程。 １ 概述 数字化矿山是建立在数字化、信息化、虚拟 自上世纪下半叶以来，加拿大、德国、英国等 国家，大力发展数字化矿山技术，遥控采矿、无人 工作面甚至无人矿井等已在一些国家成为现实，有 的矿山已经实现了生产和安全系统的综合控制、监 测和监视，取得了较好的效果。 化、智能化、集成化基础上，综合考虑生产、管 理、经营、安全、效益、环境和资源等各类因素， 并运用计算机、网络、通信、虚拟仿真、自动控制 及监测等技术对矿山各类信息资源进行全面、高 效、有序管理的系统，是一个典型的多学科交叉的 新领域，涵盖了矿山企业生产经营的全过程。其系 近年来，我国高度重视数字化矿山建设，使之 发展较快。但理论研究多，实际应用少；局部应用 成功的多，系统全面应用成功的少的局面还没有得 到根本改变。因此，加快数字化矿山建设是十分必 统通过对矿山生产、经营与管理的各个环节与生产 要素实现网络化、数字化、模型化、可视化、集成 化和科学化管理，达到安全、高效、低耗生产的过 要，这对于提高资源高效利用水平和可持续发展水 平以及提升我国矿山国际竞争能力等都具有重要意 义。 收稿日期：２０１３—１２～２６ 作者简介：伊志宣（１９６５一），男（满族），辽宁盖县人，鞍钢集团 矿业公司东鞍山铁矿矿长，采矿高级工程师。 ２数字化矿山建设的现状 ２．１ 数字化矿山主要内容 Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｒａｍｐ Ｃｒｏｓｓ Ｓｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｍｉｎｉｎｇ Ｓｈｉｆｔｉｎｇ ｆｒｏｍ Ｏｐｅｎ Ｐｉｔ ｔｏ Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｉｎ Ｍｉａｏｇｏｕ Ｉｒｏｎ Ｏｒｅ Ｍｉｎｅ ＸＵ Ｙａｎｃａｏ ，ＺＨＡＮＧ Ｚｉｘｉａｎｇ ，ＬＩ Ｙｅｑｉ （１．Ｍｉａｏｇｏｕ Ｉｒｏｎ Ｏｒｅ Ｍｉｎｅ ｏｆ Ｈｅｂｅｉ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ．，Ｌｔｄ．Ｑｉｕｈｕａｎｇｄａｏ ０６６５０１； ２．Ｎｉｎｇｂｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎｉｎｇｂｏ ３１５２１２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｍｐ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ ｍｉｎｉｎｇ ｓｈｉｆｔｉｎｇ ｆｒｏｍ ｏｐｅｎ ｐｉｔ ｔＯ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｉｎ Ｍｉａｏｇｏｕ Ｉｒｏｎ Ｏｒｅ Ｍｉｎｅ，ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｍｐ ｐｒｏｊｅｃｔ，ｍａｄｅ ａ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｍｐ ｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ａｓｐｅｃｔｓ：ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｉｄｅａｓ；ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｒｅｍｉｓｅｓ， ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｒｅｍｉｓｅｓ，ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ａｎｄ ａｌｓｏ ｈａｓ ａ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｍｐ ｐｒｏｊｅｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒａｍｐ；ｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
