《鈾礦床開(kāi)采》課程設(shè)計(jì).doc

鈾礦床開(kāi)采課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、 礦體賦存條件某礦床賦存于紫紅色的層間斷裂中，礦脈走向長(zhǎng)300m，平均厚度為0.45m，礦體傾角65，礦石品味au：30g/t，礦石體重4.5m/t，圍巖穩(wěn)固，f=1012，頂、上下盤巖石欠穩(wěn)固，f=57。礦石與圍巖接觸明顯，容易分離，地面有建筑物，不允許崩落。二、 設(shè)計(jì)礦塊生產(chǎn)能力礦塊生產(chǎn)能力為30t/d。三、 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求1、設(shè)計(jì)內(nèi)容(1) 采礦方法選擇。進(jìn)行采礦方法的初選和分析比較，選擇出最優(yōu)采礦方法，確定采礦方法的結(jié)構(gòu)參數(shù)，并設(shè)計(jì)礦柱回采與采空區(qū)處理方案。(2) 礦塊采準(zhǔn)切割設(shè)計(jì)。進(jìn)行采切巷道的布置和斷面形狀、規(guī)格設(shè)計(jì)，計(jì)算采切工程量及成本，安排采準(zhǔn)切割工程施工順序和進(jìn)度。(3) 回采設(shè)計(jì)。進(jìn)行爆破落礦、礦石運(yùn)搬和放礦、采場(chǎng)地壓管理、礦塊通風(fēng)、充填工藝、回采工作組織的設(shè)計(jì)，計(jì)算礦房生產(chǎn)能力和回采時(shí)間。2、設(shè)計(jì)要求(1) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行采礦方法設(shè)計(jì)，并編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和繪制采礦方法設(shè)計(jì)圖。(2) 采礦方法合理選擇，程序規(guī)范，設(shè)計(jì)內(nèi)容系統(tǒng)完整。(3) 采礦方法大圖要求用電腦繪制；說(shuō)明書(shū)要求簡(jiǎn)潔扼要通順整潔，插圖（示意圖）12-15張。(4) 設(shè)計(jì)時(shí)間為2010年12月27日至2011年1月9日。 指導(dǎo)老師： 日 期：- 19 -目錄1 采礦地質(zhì)條件- 1 -2 采礦方法的選擇- 1 -2.1 選擇采礦方法的原則- 1 -2.2 采礦方法初選- 1 -2.2.1 淺孔留礦法- 2 -2.2.2削壁充填采礦法- 3 -2.3 采礦方法的比較- 6 -2.3.1淺孔留礦法主要優(yōu)缺點(diǎn)- 6 -2.3.2 削壁充填采礦法主要優(yōu)缺點(diǎn)- 6 -2.3.4 采礦方法的確定- 7 -2.4 采礦方法的結(jié)構(gòu)參數(shù)- 7 -2.5 采礦方法圖- 8 -2.6 礦柱回采與采空區(qū)處理- 8 -3 礦塊的采準(zhǔn)和切割- 8 -3.1 采準(zhǔn)巷道的布置- 8 -3.2 采準(zhǔn)巷道的斷面形狀和規(guī)格- 8 -3.2.1 運(yùn)輸平巷的斷面形狀和規(guī)格- 8 -3.2.2 主要天井規(guī)格- 10 -3.2.3 拉底空間、拉底平巷及切割上山- 10 -3.2.4 溜礦井- 10 -3.3 采準(zhǔn)切割工程量- 10 -3.4 礦塊中采準(zhǔn)切割工程施工順序和時(shí)間- 11 -3.5 采準(zhǔn)切割成本- 11 -4 回采計(jì)算- 12 -4.1 鑿巖爆破- 12 -4.1.1 鑿巖設(shè)備和工具選擇- 12 -4.1.2 炮孔布置與崩礦參數(shù)的選擇和設(shè)計(jì)- 12 -4.1.3 鑿巖工作的組織和施工要求- 13 -4.1.4 爆破材料的選擇及起爆方法- 13 -4.1.5 爆破網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)及計(jì)算- 13 -4.1.6 單孔裝藥量及一次爆破所需要的炸藥量- 13 -4.1.7 計(jì)算每米炮孔崩礦量- 14 -4.2 礦石運(yùn)搬和放礦- 14 -4.2.1 出礦和礦石運(yùn)搬設(shè)備選擇- 14 -4.2.2放礦制度和放礦管理- 14 -4.2.3 二次破碎- 15 -4.3 采場(chǎng)地壓管理- 15 -4.4 礦塊通風(fēng)- 15 -4.4.1通風(fēng)系統(tǒng)- 15 -4.4.2通風(fēng)方式- 16 -4.4.3通風(fēng)時(shí)間- 16 -4.5 充填工藝設(shè)計(jì)- 16 -4.5.1充填系統(tǒng)- 16 -4.5.2充填材料和設(shè)備- 16 -4.5.3 采場(chǎng)充填工藝- 16 -4.6 回采工作組織- 16 -4.6.1 回采工作組織的人員、設(shè)備安排- 16 -4.6.2 一個(gè)回采作業(yè)循環(huán)時(shí)間和崩礦量- 16 -4.7 礦房回采時(shí)間- 17 -5. 采礦方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)匯編- 17 -參考文獻(xiàn)- 18 -1 采礦地質(zhì)條件根據(jù)本次采礦方法課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所提供的原始地質(zhì)條件包括：(1) 金礦床。礦石等級(jí)在之間，屬于很堅(jiān)實(shí)的砂巖。；(2) 圍巖等級(jí)在aa之間，屬于砂巖。(3) 礦脈走向長(zhǎng)300m,平均厚度為0.45m，礦體傾角65。(4) 礦石體重4.5t/m3：礦石穩(wěn)固，f=1012，頂、上下盤巖石欠穩(wěn)固，f=57。 (5) 金的品位：30g/t。(6) 礦床賦存于片巖的層間斷裂中。(7) 地面有建筑物，不允許崩落。2 采礦方法的選擇2.1 選擇采礦方法的原則(1) 首要條件是工作條件滿足安全生產(chǎn)的要求；(2) 滿足礦山產(chǎn)量要求，要求生產(chǎn)能力大，勞動(dòng)效率高；(3) 滿足選礦工藝要求，并要求貧化損失?。?4) 合理利用礦產(chǎn)資源，堅(jiān)持“貧富兼采、厚薄兼采、大小兼采”的原則；(5) 良好的經(jīng)濟(jì)效果，盡量采用高效率、低成本的采礦方法；(6) 良好的社會(huì)效益，滿足環(huán)保、安全等要求。2.2 采礦方法初選根據(jù)礦山地質(zhì)條件和采礦技術(shù)條件要求對(duì)采礦方法進(jìn)行初選。見(jiàn)表21。表2-1 采礦方法初選主要地質(zhì)及開(kāi)采技術(shù)條件較適合的采礦方法可排除的采礦方法主要考慮因素該礦床特征特征地表允許崩落的可能性不允許崩落充填法、空?qǐng)龇ū缆浞ǖV石和圍巖的穩(wěn)固性礦石穩(wěn)固圍巖欠穩(wěn)固充填法、房柱法（頂板采用人工加固）、淺孔留礦法（適當(dāng)減小頂板暴露面積）其它空?qǐng)龇ǖV體的厚度平均厚度0.45m,屬極薄礦體淺孔留礦法、削壁充填采礦法、房柱法其它充填采礦法礦體的傾角傾角65,屬急傾斜礦體淺孔留礦法（適當(dāng)減小頂板暴露面積）、削壁充填采礦法房柱法根據(jù)本次課程設(shè)計(jì)提供的采礦地質(zhì)條件，結(jié)合采礦方法選擇的原則及各種采礦方法的適用范圍，初步選擇：淺孔留礦法（適當(dāng)減小頂板暴露面積），削壁充填采礦法。2.2.1 淺孔留礦法留礦法屬于空?qǐng)霾傻V法。它的特點(diǎn)是將礦塊劃分成礦房和礦柱兩步驟回采，在采場(chǎng)中由下向上逐層進(jìn)行回采礦石，工人直接在暴露面下的留礦堆上面作業(yè)，每次采出的礦石放出約1/3的礦量，其余采下的礦石暫留采場(chǎng)(礦房)中作為繼續(xù)上采的工作臺(tái)及支護(hù)兩幫圍巖，待整個(gè)采場(chǎng)(也即礦房)的礦石落礦完畢后，再將存留在采場(chǎng)中的礦石全部放出。(1) 方案示意圖，見(jiàn)圖21。 圖 21 留礦法示意圖1回風(fēng)巷 2未采礦石 3天井 4存留礦石 5運(yùn)輸巷道 6漏斗 7人工假底 8回采空間(2) 結(jié)構(gòu)參數(shù)階段高度為30m，礦塊長(zhǎng)度為40m，頂柱厚3m，底柱高度，在運(yùn)輸巷道頂柱上留3m。由于是極薄礦體，不留間柱，礦塊之間靠天井的橫撐支柱隔開(kāi)，并對(duì)圍巖起支撐作用。(3)采準(zhǔn)工作采準(zhǔn)工程主要有：階段運(yùn)輸平巷，通風(fēng)人行天井，等。由于是極薄礦脈，所以礦脈布置于巷道的中央。這樣有利于探礦，不易丟失礦脈。在礦塊一側(cè)掘先進(jìn)天井，另一側(cè)架設(shè)順路天井。(4)切割工作切割工程主要有：拉底和辟漏。開(kāi)掘拉底巷道，形成拉底空間，開(kāi)掘漏斗頸，在開(kāi)好斗徑的基礎(chǔ)上，把漏斗劈開(kāi)，形成喇叭狀，以利出礦。漏斗一般沿走向每隔57m開(kāi)鑿一個(gè)。開(kāi)采薄礦脈用坑木做假底，從運(yùn)輸巷道頂板向上挑頂高約3m，架好假巷和漏斗即形成底部結(jié)構(gòu)。(5)回采工作淺孔留礦法的回采工作包括有：鑿巖、裝藥爆破、通風(fēng)、局部放礦、撬頂平場(chǎng)和大量放礦等。礦房回采是自下而上分層進(jìn)行的，每一分層的高度一般為23m左右，回采工作面多為梯段布置，但梯段數(shù)目不宜過(guò)多，一般為12個(gè)，采場(chǎng)的最小工作寬度為0.91.0m。鑿巖采用上向鑿巖機(jī)打上向炮眼，孔深1.51.8m。采用電耙出礦的底部結(jié)構(gòu)。由沿脈巷道一側(cè)直接向上回采，在該側(cè)架設(shè)柵欄，以控制礦流。在沿脈巷道中安設(shè)電耙，溜放到巷道中的礦石由電耙耙入轉(zhuǎn)運(yùn)天井，溜放到下一個(gè)階段裝車運(yùn)出。2.2.2削壁充填采礦法當(dāng)開(kāi)采厚度很小的極薄礦脈時(shí)，由于礦脈厚度很小，采下礦脈之后的采空區(qū)也很小，工人不能在其中工作。如果將圍巖一塊采下來(lái)，則貧化過(guò)大，增加運(yùn)輸和加工費(fèi)用，在經(jīng)濟(jì)上不合理。其實(shí)質(zhì)是在工作面中，將礦石和圍巖分別開(kāi)采，礦石運(yùn)搬出來(lái)，而廢石則留在礦房中作為充填料。在這種情況下，可以運(yùn)用分采充填法或叫削壁充填采礦法。削壁充填采礦法的特點(diǎn)：這種方法是在階段中工作面連續(xù)推進(jìn)。礦塊天井多為順路天井。由于礦體很薄，故不留間柱，有時(shí)留很小的底柱，但也有時(shí)不留底柱，而是架設(shè)人工底柱（木梁的或是混凝土的）。回采時(shí)先采礦石，后采巖石。在落礦之前，要在充填料上鋪好墊層，（膠皮帶或草袋子，鋪鋼板等鋪1520合分厚的混凝土），將礦石用1.0m深的炮眼崩下來(lái)后，用人工或用電耙出礦，然后再崩落圍巖充填采空區(qū)，形成人員可以工作的最小空間，如此循環(huán)作業(yè)，將一個(gè)礦塊采完為止。(1)方案示意圖，見(jiàn)圖22。(2)結(jié)構(gòu)參數(shù)階段高度：一般小于3045m；天井間距：一般為50m，采用尺寸不大的采區(qū)其主要原因是：在極薄礦脈中有用成份一般分布不均勻，礦體沿走向和沿傾斜常常有膨大縮小的情況，采區(qū)尺寸不大，則有利于在采準(zhǔn)時(shí)更好的探清礦脈情況。一般不留頂柱、底柱和間柱，底柱多用人工底柱（木結(jié)構(gòu)的或混凝土的）采礦中礦石留于間距約10m左右（用人工運(yùn)搬時(shí)間距小，若用電耙運(yùn)搬間距可增大）。1運(yùn)輸平巷 2人工假底 3溜礦井 4天井 5混凝土墊板 6回風(fēng)巷道 7電耙 8順路天井 圖 22 削壁式充填采礦法示意圖(3) 采準(zhǔn)工作掘進(jìn)運(yùn)輸平巷掘進(jìn)人行通風(fēng)天井這種采礦方法一般采區(qū)寬度不大，如果是開(kāi)采貴重金屬，則一般不留平巷頂部的礦柱，而是加強(qiáng)運(yùn)輸平巷的支護(hù)。(4) 切割工作對(duì)于削壁充填法、切割工作主要是拉底工作，通常在掘進(jìn)運(yùn)輸平巷時(shí)，即同時(shí)進(jìn)行拉底工作。(5) 回采工作這種方法的回采工作是向上水平分層進(jìn)行回采。先采礦石，還是先采圍巖，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況而定。如果圍巖比礦石較固，礦石易于采掘，礦體有足夠的厚度，礦石易于脫邦，以后有用成份易于震落，此時(shí)可先開(kāi)采礦石后開(kāi)采圍巖，反之先采用圍巖，后采礦石。（總之，若礦石圍巖軟，則在分層上超前崩礦，反之情況時(shí)，則先崩圍巖）。當(dāng)先采礦石時(shí)，則將礦石崩落在產(chǎn)生鋪好的熱層上，按照這種工作循環(huán)，重復(fù)工作。如果是先采圍巖，則應(yīng)將充填所用的崩落下來(lái)的圍巖加以平整，鋪好墊層，然后再崩落礦石。鑿巖工作用上向式鑿巖機(jī)打淺眼，炮眼間距一般為0.30.6m，炮眼深度一般為1.2m。炮眼多布置在礦脈中間。一個(gè)炮眼所擔(dān)負(fù)的面積為0.10.25m2。回采分層高度一般為1.0m。當(dāng)?shù)V脈厚度很小時(shí)，最好用小直徑炮眼（30mm左右），這樣可以將炮眼之間的距離縮短一些，這樣有利于減少，礦石損失和節(jié)省人工。（雖然炮眼數(shù)目增加了，可是鑿巖速度隨著炮眼直徑的減小而加大了）。裝藥爆破工作炮眼打完之后，即可進(jìn)行裝藥爆破工作。一般用人工裝藥包的辦法裝藥。在崩礦之前，先要在采場(chǎng)內(nèi)的充填料上鋪設(shè)好墊層。墊層的種類很多，可用下面鋪一層草袋、麻袋或油布之后再鋪一層木板；有的鋪鋼板。前面的方法墊層易損壞，復(fù)用次數(shù)少，且易出礦，同時(shí)也不利于采礦內(nèi)礦石運(yùn)搬，不便于電耙耙礦。選擇的墊層應(yīng)當(dāng)是材料可就地取材、廉價(jià)，堅(jiān)固耐用，復(fù)用次數(shù)多，便于運(yùn)搬。鋪鋼板就具有這些優(yōu)點(diǎn)。目前有的礦山采用運(yùn)輸皮帶作為墊層材料，經(jīng)實(shí)踐證明，效果良好，這種皮帶經(jīng)久耐用，復(fù)用次數(shù)多，使用方便。如果開(kāi)采貴重金屬且品位高，為了提高回收率，比較有效的方法是在充填料上的鋪設(shè)一層0.10.15m厚的混凝土。采場(chǎng)通風(fēng)工作這種方法晃利用全礦的總負(fù)壓，新鮮空氣自運(yùn)輸平巷，經(jīng)采區(qū)天井進(jìn)入工作面，清洗工作面，由另一天井進(jìn)入通風(fēng)平巷中。平場(chǎng)運(yùn)搬工作崩落下來(lái)的礦石，可以人工運(yùn)搬，也可以用機(jī)械運(yùn)搬，如小型電耙子為了減輕工人體力勞動(dòng)盡量采用小型機(jī)械運(yùn)搬。這樣也可以提高采場(chǎng)運(yùn)搬效率。崩落圍巖工作當(dāng)采礦中的礦石運(yùn)搬完畢之后，拆除墊層（混凝土底板除斜）在圍巖中打眼裝藥并起爆，爆破后崩下的巖石填入采空區(qū)。如果崩下的巖石過(guò)多，則可通過(guò)高先在下部砌筑的廢石放礦漏口放出多余的礦石，用的調(diào)節(jié)充填層高度。然后加充填工作面進(jìn)行平整。當(dāng)鋪設(shè)墊層后，即可進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán)。注意安全不論是崩落礦石還是巖石，都應(yīng)當(dāng)注意生產(chǎn)安全所。要隨時(shí)注意檢查頂板穩(wěn)固性，及時(shí)撬除浮石。2.3 采礦方法的比較2.3.1淺孔留礦法主要優(yōu)缺點(diǎn)(1) 主要優(yōu)點(diǎn)淺孔留礦法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管理方便，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)技術(shù)易掌握。采切工程量比較小，厚礦體712m/kt，薄礦體1020m/kt。利用重力放礦，采場(chǎng)運(yùn)搬礦石不需要其他機(jī)械設(shè)備。此處指普通漏斗的留礦法。(2)主要缺點(diǎn)所留礦柱的礦量占的比重較大（約占4050%，有的達(dá)60%）。而回采這些礦柱時(shí)，損失比較大，有的損失達(dá)50%；當(dāng)圍巖不夠穩(wěn)固時(shí)，特別是開(kāi)采薄礦脈時(shí)，貧化率大；平場(chǎng)工作量比較繁重，又不容易實(shí)現(xiàn)平場(chǎng)工作的機(jī)械化；工人直接在暴露的礦石下工作，安全性較差；對(duì)礦石的塊度要求均勻，否則容易卡漏（要求淺孔的合格塊度不大于350mm）；出礦受到薄礦等作業(yè)的限制，使日出礦能力低；暫時(shí)積累大量礦石，影響資金周轉(zhuǎn)。2.3.2 削壁充填采礦法主要優(yōu)缺點(diǎn)(1) 主要優(yōu)點(diǎn)采出礦石貧化率低；當(dāng)墊板材料選擇的適當(dāng)，且鋪設(shè)的嚴(yán)密時(shí)，礦石損失率??；能利用分采所得到的廢石的運(yùn)輸和加工費(fèi)用，提高了有用組份的回收率；由于礦石品位高，故一噸精礦所需的礦石少，所以選礦的基建投資也少。(2) 主要缺點(diǎn)工作組織復(fù)雜；勞動(dòng)生產(chǎn)率低；鑿巖工作量大，炸藥消耗量多；要鋪設(shè)嚴(yán)密的墊層；單位礦石成本高。(3) 采礦方法詳細(xì)比較見(jiàn)表22。表 2-2 采礦方法詳細(xì)比較項(xiàng)目名稱方案一淺孔留礦法方案二削壁充填采礦法采礦成本和主要材料消耗采場(chǎng)內(nèi)需存留60%左右的礦石，不利于提高經(jīng)濟(jì)效益，坑木消耗量0.050.06 m3 / m3 ，炸藥消耗量3.0kg/ m3 ，采礦成本較低采礦成本較高礦塊生產(chǎn)能力1020m3/d810m3/d 勞動(dòng)生產(chǎn)率69 m3/工班712 m3/工班礦石損失率和貧化率損失率從23%到 710%貧化率5080%（采用手選之后可降到2050%）損失率58%，貧化率 710采切比1020m3/103t采切比大施工技術(shù)難易程度結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管理方便，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)技術(shù)易掌握工藝環(huán)節(jié)多，工作組織復(fù)雜，效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大采掘設(shè)備條件難于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化難于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化安全條件工作面通風(fēng)條件差；工人直接在暴露的礦石下工作，安全性較差生產(chǎn)安全可靠其中：削壁充填采礦法勞動(dòng)生產(chǎn)率包括：鑿巖工為47 m3/工班 圍巖；23 m3/工班 礦石；工作面工人為11.5 m3/工班 圍巖；0.31 m3/工班 礦石。2.3.4 采礦方法的確定由上述各方案的比較知，盡管削壁充填采礦法存在工藝復(fù)雜，效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，但其貧化率比淺孔留礦法低得多，對(duì)于開(kāi)采極薄的貴金屬礦脈，在經(jīng)濟(jì)上仍比淺孔留礦法優(yōu)越；而在安全方面削壁充填采礦法同樣也高于淺孔留礦法，因此最終采礦方法方案選擇削壁充填采礦法。2.4 采礦方法的結(jié)構(gòu)參數(shù)(1) 礦塊布置：礦塊沿走向布置。(2) 階段高度：40m。(3) 分層高度：1.0m(4) 礦房的長(zhǎng)度和寬度：長(zhǎng)45m，寬1.0m。(5) 不留礦柱、頂柱和底柱。底柱用充填料作假底的混凝土底部結(jié)構(gòu)，人工假底位置將礦石運(yùn)出后，在底層鋪0.3米厚的鋼筋混凝土底板，在此底板上人工澆注運(yùn)輸平巷，其他空間用充填料充填滿，再澆0.2米厚的底板即可。 (6) 底部結(jié)構(gòu)采用人工混凝土假底自重放礦。(7) 開(kāi)掘的圍巖，正好夠礦塊充填。因此，根據(jù)礦塊充填條件，確定合適的開(kāi)掘?qū)挾?，是這種采礦法回采中的重要問(wèn)題，要使崩落下的圍巖，剛好充滿采空區(qū)，則必須符合下列條件：my ky=（mq +my）r 式中， my采掘圍巖的厚度，m； mq礦脈厚度； ky圍巖崩落厚的松散系數(shù)（1.41.5）； r采空區(qū)需要的充填系數(shù)（0.750.8）。 于是可解得my=0.55m。2.5 采礦方法圖見(jiàn)附圖。2.6 礦柱回采與采空區(qū)處理本設(shè)計(jì)不留間柱，故不需進(jìn)行間柱回采；對(duì)于頂住，該礦床在回采上階段礦房時(shí)構(gòu)筑人工假底，所以在頂?shù)字夭蓵r(shí)只需控制好頂板暴露面積，用削壁式充填法就可順利完成頂柱的回采工作。采用的是削壁式充填法，先采圍巖，后采礦石，利用采下的圍巖作為充填料處理采空區(qū)。3 礦塊的采準(zhǔn)和切割3.1 采準(zhǔn)巷道的布置(1) 利用沿脈巷道做運(yùn)輸平巷。(2) 在礦塊的一端設(shè)一個(gè)人行通風(fēng)天井，在另一端設(shè)順路天井作人行通風(fēng)井。(3) 在礦塊內(nèi)的兩端設(shè)兩個(gè)溜礦井，采用混凝土澆灌其壁厚為300mm。 (4) 拉底巷道的拉底方法是從運(yùn)輸平巷開(kāi)始，在礦房范圍內(nèi)，將平巷開(kāi)幫，擴(kuò)大到礦房邊界，再往上挑頂，使總高度達(dá)到6m。3.2 采準(zhǔn)巷道的斷面形狀和規(guī)格3.2.1 運(yùn)輸平巷的斷面形狀和規(guī)格運(yùn)輸平巷的斷面形狀為直墻拱形，考慮運(yùn)輸設(shè)備的尺寸規(guī)格，布置形式見(jiàn)圖31。(1) 巷道凈寬度（b0）的確定zk10/550型軌距為600mm，架線電機(jī)車的寬為1060mm，高為1550mm，ycc2(6)型單側(cè)曲軌側(cè)卸式礦車寬為1250mm，高為1300mm，兩者比較，取其最大值，故通過(guò)巷道運(yùn)輸設(shè)備的寬b=1250mm，高h(yuǎn)=1550mm。拱形巷道凈寬度（b0）指巷道直墻內(nèi)側(cè)的水平距離。b0=b+b1+b2 b運(yùn)輸設(shè)備或礦車的寬度，1250mm；b1運(yùn)輸設(shè)備到支架的間隙，250mm；b2人行道的寬度，800mm，則b0=2300mm。圖31 運(yùn)輸平巷的斷面圖(2)三心拱計(jì)算三心拱拱高f0=b0/3=2300/3=767mm；大圓弧半徑r=0.692b0=0.6922300=1592mm；小圓弧半徑r=0.262b0=603mm。(3)軌道、軌枕和道渣鋪設(shè)軌道型號(hào)按通過(guò)該巷道的運(yùn)輸量、電機(jī)車類型及礦車容積而定， zk10/550型電機(jī)車選用每米18公斤的鋼軌，采用鋼筋混凝土軌枕，查資料得，軌道鋪設(shè)結(jié)構(gòu)尺寸：巷道底板到軌面的高度h6=350mm，道渣厚度h5=200mm，道渣面到軌面的高度h4=150mm。(4) 墻高的確定按電機(jī)車架線要求確定：設(shè)架線導(dǎo)電弓子寬度之半k=400mm；架線到軌面高度取h1=2000mm；a=b/2+b1=875；軌道中心線與巷道中心線距離z=b0/2-a=2300/2-875=275mm。由于（r-a+k）/(r-250)=(603-875+400)/(603-250)=0.3620.554故導(dǎo)電弓子在大圓弧斷面內(nèi)，應(yīng)按下公式計(jì)算巷道墻高，即： 按人行要求確定，即： 以上兩種情況的最大值為2015mm，已能滿足架線、和人行安全距離的要求。且運(yùn)輸設(shè)備的最大高度為1900 mm（h+ h4 +h5），比墻高低，則墻高最終取2100mm（以0.1m為進(jìn)級(jí)）。即運(yùn)輸巷道規(guī)格（斷面寬高=2.3m2.1m）。3.2.2 主要天井規(guī)格人行通風(fēng)天井（斷面寬長(zhǎng)=1.0m1.0 m），順路天井（斷面寬長(zhǎng)=1.0m1.0m）。3.2.3 拉底空間、拉底平巷及切割上山采用不留底柱拉底見(jiàn)圖32，假底空間（斷面寬高=4m4m），見(jiàn)圖33；拉底平巷（斷面寬高=1m2m）；切割上山（斷面寬長(zhǎng)=1.0m1.0m）。 圖32 不留底柱拉底 圖33 充填料作假底的混凝土底部結(jié)構(gòu)3.2.4 溜礦井溜礦井為方形，斷面寬長(zhǎng)=1.0m1.0m，傾角為65o。3.3 采準(zhǔn)切割工程量見(jiàn)表31。 表31 采切工程量表工作階段及項(xiàng)目名稱巷道長(zhǎng)度巷道斷面m2體積（m3）礦石體 積工業(yè)礦量（t）采出礦量（t）標(biāo)準(zhǔn)掘進(jìn)米數(shù)（m）占礦塊采出礦量的比例（%）礦石中單長(zhǎng)總長(zhǎng) 采準(zhǔn)與切割假底空間454516 72081364.5364.5180拉底平巷（歸于回采）45452.09040.5182.25182.2522.5人行通風(fēng)天井36361.0 3616.2 72.972.99切割上山（歸于回采）34341.0 347.6534.42534.4258.5掘進(jìn)工程量220采切合計(jì) 437.4437.418912回采回采工作3207.6 3207.688總計(jì)礦塊36453645100備注：假底空間中架設(shè)人工運(yùn)輸平巷，切割上山形成的補(bǔ)償空間架設(shè)成順路天井，拉底平巷亦作補(bǔ)償空間。由表31可計(jì)算采切比為189/0.437.4=432m/103t，采掘比為220/3.645=60.36 m/103t3.4 礦塊中采準(zhǔn)切割工程施工順序和時(shí)間表32 礦塊采準(zhǔn)切割工程進(jìn)行圖表工程項(xiàng)目工程量m（或m2）掘進(jìn)速度（m掘/月）完成時(shí)間進(jìn)行順序（月）12假底空間圍巖部分45381.18礦石部分451500.3拉底平巷圍巖部分454890.092礦石部分453000.15人行通風(fēng)天井圍巖部分369730.037礦石部分36 6000.06切割上山圍巖部分346940.049礦石部分3412140.0283.5 采準(zhǔn)切割成本見(jiàn)表33。表33 礦塊采準(zhǔn)切割工程進(jìn)行圖表工程項(xiàng)目工程量m3單價(jià)金額（元）假底空間圍巖部分639礦石部分81拉底平巷圍巖部分49.5礦石部分40.5人行通風(fēng)天井圍巖部分19.8 礦石部分16.2 切割上山圍巖部分26.35 礦石部分7.65 4 回采計(jì)算4.1 鑿巖爆破4.1.1 鑿巖設(shè)備和工具選擇采場(chǎng)鑿巖主要用7655或ysp45型鑿巖機(jī)。4.1.2 炮孔布置與崩礦參數(shù)的選擇和設(shè)計(jì)崩落層的厚度h為1.0m。(1) 圍巖爆破參數(shù)圍巖打上向垂直炮孔，按三角形布置，采用2#巖石炸藥。炮眼直徑d1：34mm；藥卷直徑d2：27mm；眼深1.2m；最小抵抗線：w=（2530）d1，取1.0m；孔距a=（11.5）w，取1.4 m；排距b：0.4m；炮泥填塞長(zhǎng)度0.2m。炮孔布置見(jiàn)圖41。圖41 圍巖部分的炮孔布置圖注：圖中單位為cm(2) 礦石爆破參數(shù)圍巖打上向傾斜炮孔，按多排孔平行布置，采用2#巖石炸藥。炮眼直徑d1：34mm；藥卷直徑d2：27mm；眼深1.2m；最小抵抗線：w=（2530）d1，取0.85m；孔距a=（11.5）w，取1.0 m；排距b：0.35m；炮孔傾角60o；炮泥填塞長(zhǎng)度0.2m。炮孔布置見(jiàn)圖42。圖42 礦石部分的炮孔布置圖4.1.3 鑿巖工作的組織和施工要求由礦塊的生產(chǎn)能力為30t/d，鑿巖工為47 m3/工班 礦巖；23 m3/工班 礦石，可計(jì)算出每采場(chǎng)配備4臺(tái)鑿巖機(jī)。每臺(tái)鑿巖機(jī)配備1人，工作時(shí)間約為8小時(shí)，采用三班制。4.1.4 爆破材料的選擇及起爆方法采用2#巖石炸藥，同排同段來(lái)實(shí)現(xiàn)微差控制爆破，采用導(dǎo)爆管雷管起爆7。4.1.5 爆破網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)及計(jì)算連線方式為閉合起爆網(wǎng)絡(luò)，雷管80個(gè)。爆破網(wǎng)絡(luò)見(jiàn)圖43。 圖4-3 閉合起爆網(wǎng)路連接示意圖4.1.6 單孔裝藥量及一次爆破所需要的炸藥量單孔裝藥量q1=qawh （kg）；一次爆破所需要的炸藥量q=qbmljl。式中：q 單位炸藥消耗量，kg/ m3； b 礦體厚度（0.45m）；圍巖厚度（0.55m）； lj 一次落礦總長(zhǎng)度，22m； l 平均炮眼深度，1.2m。(1)圍巖部分根據(jù)圍巖的堅(jiān)固性系數(shù)，可取q為0.6 kg/m3，則q1 =0.84 kg，q=11.48kg，爆破的圍巖量=2210.552.7=32.67t。（2.7為圍巖密度）(2)礦石部分根據(jù)圍巖的堅(jiān)固性系數(shù)，可取q為2.0 kg/m3，則q1 =1.70 kg，q=31.3kg，爆破的圍巖量=2210.454.5=44.55t。（4.5為礦石密度）4.1.7 計(jì)算每米炮孔崩礦量每米炮孔崩礦量：q=wa0（1k）/（11）式中： w 炮孔最小抵抗線，0.85m； a 炮孔間距，1.0m； 0 炮孔利用率，%，一般利用率為80%95%，取為85%； 礦石體重，4.5t/m3； k 礦石損失率，5%； 1 礦石貧化率，10%。于是：q=3.43t。4.2 礦石運(yùn)搬和放礦4.2.1 出礦和礦石運(yùn)搬設(shè)備選擇利用礦石自身重力以溜井出礦。用7.5kw電耙運(yùn)搬礦石，輔以耙子、簸子和獨(dú)輪小推車等工具。4.2.2放礦制度和放礦管理(1) 放礦制度嚴(yán)格控制礦石中的粉礦量及含水量。保證經(jīng)常放礦，防止溜井中的礦石壓的過(guò)緊，年終停產(chǎn)時(shí)溜井不許有礦石。選擇合理的放礦閘門，減少漏口的溜井的堵塞。嚴(yán)格控制地表水和地下水流入溜井，溜井中有漏水時(shí)及時(shí)疏水或堵水。每次放礦后，閘門口必須留有墊底礦層。(2) 放礦管理放礦方式：采用人工假底自重放礦。放礦計(jì)劃：根據(jù)采場(chǎng)的產(chǎn)量、溜井容納能力確定合理的放礦時(shí)間。放礦的控制和調(diào)整：防止溜井堵塞。4.2.3 二次破碎 通常采用覆土爆破法，淺孔（20-30cm）爆破法；機(jī)械，人工破碎。4.3 采場(chǎng)地壓管理本設(shè)計(jì)的礦體由于采用削壁式采礦法，邊采邊充的工藝可避免大面積采空區(qū)地壓的顯現(xiàn)，不需要對(duì)采場(chǎng)地壓進(jìn)行特別管理。 4.4 礦塊通風(fēng)4.4.1通風(fēng)系統(tǒng)按工作面進(jìn)回風(fēng)巷道的布置方式和數(shù)量，工作面通風(fēng)系統(tǒng)為z型通風(fēng)系統(tǒng)。（工作面通風(fēng)系統(tǒng)只有一條進(jìn)風(fēng)巷道和一條回風(fēng)巷道）通風(fēng)系統(tǒng)見(jiàn)圖44。1運(yùn)輸平巷 2順路天井 3回采工作面4人行通風(fēng)天井 5回風(fēng)井 6風(fēng)門圖44 礦塊通風(fēng)示意圖4.4.2通風(fēng)方式礦井通風(fēng)方式有上向式與下向式通風(fēng)。本設(shè)計(jì)選用下向式式通風(fēng)。4.4.3通風(fēng)時(shí)間一次爆破后，排煙與排塵的集中通風(fēng)時(shí)間為15min。4.5 充填工藝設(shè)計(jì)4.5.1充填系統(tǒng)充填系統(tǒng)直接在礦塊內(nèi)，進(jìn)行邊采邊充。4.5.2充填材料和設(shè)備用削壁采下的圍巖進(jìn)行采場(chǎng)充填，小型電耙運(yùn)輸充填料。4.5.3 采場(chǎng)充填工藝先采圍巖，將采下的圍巖直接進(jìn)行充填，然后將充填工作面進(jìn)行平整，再在充填料上的鋪設(shè)一層0.10.15m厚的混凝土，其后就進(jìn)行崩落礦石。 4.6 回采工作組織4.6.1 回采工作組織的人員、設(shè)備安排(1) 鑿巖：四臺(tái)ysp45型鑿巖機(jī)，鑿巖工為47 m3/工班（1人），選4人 圍巖；23 m3/工班（1人） 礦石，圍巖工作時(shí)間：2210.55/6/40.5班=