地采設(shè)計(jì)留礦法

1、 課 程 設(shè) 計(jì)課程名稱： 地下金屬礦床開采設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 極薄金屬礦體地下開采設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 國(guó)土資源工程學(xué)院 專 業(yè)： 采礦工程 年 級(jí)： 2010 學(xué)生姓名： 王志力 指導(dǎo)教師： 郭忠林 卿黎 日 期： 教 務(wù) 處 制 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 國(guó)土資源工程 學(xué)院 采礦工程 專業(yè) 2009 年級(jí)學(xué)生姓名： 王志力 課程設(shè)計(jì)題目： 極薄金屬礦體地下開采設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：選擇采礦方法的原則（要求），根據(jù)礦床地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件，結(jié)合實(shí)習(xí)收集資料，設(shè)計(jì)采礦方法。包括：采礦方法三面視圖（1：200或1：500），采礦方法簡(jiǎn)述，結(jié)構(gòu)參數(shù)，采準(zhǔn)巷道布置，切割工作，采切工程量及采切比計(jì)算，

2、采切費(fèi)用計(jì)算；回采工作（落礦、出礦、通風(fēng)、支護(hù)、損失貧化管理），回采順序，地壓管理，采掘進(jìn)度計(jì)劃，勞動(dòng)組織形式和作業(yè)循環(huán)圖表，成本計(jì)算與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 教 師 （簽字）： 教學(xué)基層組織負(fù)責(zé)人（簽字）： 年 月 日目 錄前言······························&#

3、183;·············1第一章 設(shè)計(jì)題目、地質(zhì)條件1.1 設(shè)計(jì)題目······························21.2 礦床賦存條件·

4、;·························21.3 采礦方法初選·······················

5、···2第二章 礦塊布置和采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定第三章 采礦方法三面圖繪制第四章 采準(zhǔn)工作第五章 切割工作第六章 回采工作第七章 地壓管理第八章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)結(jié)束語(yǔ)··································&

6、#183;·······12第一章設(shè)計(jì)題目、地質(zhì)條件1.1設(shè)計(jì)題目某礦為含金石英脈狀礦床。走向長(zhǎng)800m，傾角65°，礦體埋深70m，賦存深度70290m。礦體水平厚度0.8m。礦石f=18，上盤f=16，下盤f=17。高價(jià)礦，品位100g/t。圍巖品位0。礦石體重3.6 t/m³，圍巖體重3.1 t/m³，松散系數(shù)1.35。礦體埋藏于地面以上，礦體傾向與山坡向相反。山坡傾角40°。選廠位于下盤方向走向中部。日產(chǎn)量400t。地表允許陷落。1.2礦床賦存條件礦體的厚度為0.8sinm，屬

7、極薄礦體；礦體的傾角為65°，屬急傾斜礦體；礦體走向長(zhǎng)800m；埋深70m；賦存深度70290m礦體中等穩(wěn)固f=18，圍巖穩(wěn)固上盤f=16，下盤f=17松散系數(shù)1.35；地理位置：地表以上，山坡傾角40°，與礦體傾角相反。1.3采礦方法的出選擇根據(jù)礦體的賦存條件，由于其是薄礦體，急傾斜且品位很高，在處理這中高品位礦石的時(shí)候采用的方法，分采充填法，混采充填法。第二章礦塊布置和采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)確定因?yàn)樵摰V為極薄礦體，所以礦塊的布置為沿走向布置，礦塊寬62m，高度和階段高度一樣選用60米，因?yàn)檫x用的采礦方法為兩種所以根據(jù)不同的采礦方法采用不同的采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)。分采充填法：礦塊高度一般為

8、4060m，礦塊長(zhǎng)度4060m；這里取礦塊高度為60m，寬度為62m頂柱高度24m，底柱高24m，品位高及價(jià)值高的礦石，可以用鋼筋混凝土作底柱而不留礦石底柱；因?yàn)榉謱痈叨?2m；溜井間距用鏟運(yùn)機(jī)出礦為2030m，用電耙出礦為2025m。因?yàn)檫@個(gè)屬于高品位礦石，所以采用不留低柱，采用鋼筋混凝土作為低柱，頂柱高度取兩米，才看完階段之后回收頂柱。分層選取兩米。采用鏟運(yùn)機(jī)出礦?；觳闪舻V法：礦塊高度一般為4060m礦塊長(zhǎng)度為40-60m，間柱寬2-6m，頂柱厚2-3m，底柱高4-6米，在該礦體中選用高60m寬62m，間柱寬6m，頂柱厚2m，底柱高3.5米。聯(lián)絡(luò)道每隔5m布置一個(gè)，底部采用漏斗結(jié)構(gòu)，漏斗間

9、距6m，當(dāng)采完整個(gè)階段后，回采間柱和頂柱底柱。第三章采礦方法三面圖繪制第四章采準(zhǔn)工作分采充填法：采準(zhǔn)工程主要是運(yùn)輸平巷，人行天井和溜井，切割工程是拉底平巷。天井布置有兩種形式：ü 一、 中央先行天井與一側(cè)（或兩側(cè)）順路天井，如圖1-1，ü 二、 采場(chǎng)一側(cè)先行天井，另一側(cè)順路天井，如圖1-2。ü 三可以采用兩側(cè)現(xiàn)行天井天井尺寸2×2m，運(yùn)輸巷道尺寸2×2m溜井尺寸為1.8×1.8m混采留礦法：采準(zhǔn)工作主要是掘進(jìn)階段運(yùn)輸巷道，先進(jìn)天井（為行人、通風(fēng)之用），聯(lián)絡(luò)道，拉底巷道和漏斗頸等，先進(jìn)天井布置在間柱中，早垂直方向上每隔4-5m掘進(jìn)聯(lián)絡(luò)道

10、，與兩側(cè)礦房貫通，在礦房中每隔5-7m，設(shè)一個(gè)漏斗，為了減少平場(chǎng)工作量，漏斗應(yīng)盡量靠近下盤，由于采用淺孔落礦，不設(shè)二次破碎，少量大塊直接在采礦工作面進(jìn)行破碎。采準(zhǔn)工作包括掘進(jìn)階段運(yùn)輸平巷1、天井2和聯(lián)絡(luò)道3。在薄和極薄礦脈中，為便于探礦，階段平巷和天井均沿礦脈掘進(jìn)。聯(lián)絡(luò)道一般沿天井每隔45m掘進(jìn)一條，其主要作用是使天井與礦房聯(lián)通，以便人員、設(shè)備、材料、風(fēng)水管和新鮮風(fēng)流進(jìn)入礦房。為防止崩落礦石將聯(lián)絡(luò)道堵死，兩側(cè)聯(lián)絡(luò)度宜交錯(cuò)布置。本次采用的是每隔6m設(shè)一個(gè)漏斗，豎直方向上每隔5m設(shè)置一個(gè)聯(lián)絡(luò)道。第五章切割工作分采充填法：切割主要是拉底平巷，因?yàn)檫@次有留礦設(shè)置，要在下面設(shè)置漏斗溜井等放礦設(shè)備?；觳闪?/p>

11、礦法：切割工作包括掘進(jìn)放礦漏斗6與拉底。漏斗間距，在薄和極薄礦脈中，一般為45m；在中厚以上礦體中根據(jù)每個(gè)漏斗合理負(fù)擔(dān)面積(一般2536m3，最大不應(yīng)超過(guò)50m3，因?yàn)槁┒坟?fù)擔(dān)面積過(guò)大，不僅增大回采時(shí)平場(chǎng)工作量，而且降低放礦效率)確定。拉底可以從最底部聯(lián)絡(luò)道開始掘進(jìn)拉底平巷，然后向礦體兩側(cè)擴(kuò)展拉低高度一般為2-2.5m拉寬度應(yīng)不低于1.2m。因?yàn)楸镜V體比較薄，故采用人工假底底部結(jié)構(gòu)，（1）在階段運(yùn)輸巷道中打上向準(zhǔn)直炮孔，孔深1.8-2.2，所有炮孔一次爆破。（2）站在第一個(gè)分層下的礦堆上，打第二層炮孔，孔深1.5-1.6m，然后將一分層下的礦石轉(zhuǎn)運(yùn)出去，同時(shí)架設(shè)人工假底。（3）在假底上鋪設(shè)一層

12、茅草之類的彈性物質(zhì)后，爆破第二分層炮孔，崩下來(lái)的礦石從漏斗中發(fā)出一部分，平整和清理工作面，拉低工作做完。第六章 回采工作分采充填法：回采工作：鑿巖，崩礦，局部出礦，通風(fēng)，局部放礦，秏頂平場(chǎng)。大量放礦1、崩礦：自下而上分層分采，分采的順序與礦脈的傾角、礦巖的堅(jiān)固程度有關(guān)。當(dāng)?shù)V石易于崩落時(shí)，則先采礦石，有利于防止先崩落圍巖時(shí)震落礦石造成損失。反之，圍巖松軟易于崩落，則先采圍巖，可以減小先崩礦時(shí)造成貧化。1、崩礦工藝：先崩礦石時(shí)，由于脈幅薄，夾制性大，宜采用小直徑鉆頭，鉆鑿深度不超過(guò)1-1.5m的淺孔，孔距0.4-0.6m，礦脈厚度小于0.6m時(shí)，采用一字形布孔；大于0.6m時(shí)，采用之字形布孔。為了

13、減少崩礦對(duì)圍巖的破壞與崩落，降低礦石貧化，采用小直徑藥圈或間隔裝藥等措施進(jìn)行爆破。為了提高崩礦質(zhì)量，在一個(gè)回采分層高度上，采取分次崩礦的措施。如第一次崩礦高度0.70.8m，崩落礦石運(yùn)出后，再進(jìn)行第二次鑿巖爆破，再次崩礦總高度1.31.6m，崩礦采幅控制在0.40.6m以內(nèi)。亦可分三次崩礦。在崩落圍巖時(shí)，一般采掘下盤巖石，并按分層高度一次鑿巖爆破，爆破參數(shù)值比崩礦的大。2、局部出礦：利用漏斗放礦到拉低巷道采用電耙或CT-500HE型鏟運(yùn)機(jī)（注）出礦。3、充填：充填前的準(zhǔn)備工作是架設(shè)順路天井和溜井。順路天井通常用木垛、橫撐預(yù)制混凝土塊或鋼板架設(shè)。順路溜井用木材鋼板或塊石架設(shè)，鋼溜井的鋼板厚34m

14、m，直徑0.81.0m，每節(jié)高0.51m。溜井壁厚0.8m。充填時(shí)，用淺孔爆破圍巖作充填料，崩落巖石的厚度，通常從兩個(gè)方面考慮：1、按需用充填料量計(jì)算，崩落巖石的厚度以下式計(jì)算；My*Ky=(Mg+My)k即My=Mg*k/（Ky-k)式中 My崩落巖石的厚度，m; Mg礦脈厚度，m; Ky巖石崩落后的松散系數(shù)，1.4-1.5； k采空區(qū)需要充填的系數(shù)，0.75-0.8本次采用部分留礦設(shè)置，固有比例系數(shù)本次崩落圍巖厚度為0.7m，m=0.8，固有礦石占有的面積為0.2.2.按回采作業(yè)及出礦方式要求；采幅應(yīng)滿足:采用小型電耙出礦有1.0-1.3m；采用微型電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)出礦，不小于1.2-1.3m。

15、在確定采幅和崩巖厚度時(shí)，考慮既不多采巖石，又不從采場(chǎng)外部運(yùn)入充填料。 4.通風(fēng)新鮮風(fēng)流從人行順路天井進(jìn)入回采工作面，清洗工作面后，污風(fēng)經(jīng)中央或側(cè)翼天井上至回風(fēng)平巷。長(zhǎng)度大的采場(chǎng)，用局扇加強(qiáng)通風(fēng)。5.秏頂平場(chǎng)：為了保證工作面的安全，進(jìn)行留礦堆的平整，并對(duì)上面進(jìn)行安全撬頂，堆大礦石驚醒二次破碎。6.大量放礦：放完礦石區(qū)的礦石?；觳闪舻V法：回采工作包括：鑿巖、爆破、通風(fēng)局部放礦、秏頂平場(chǎng)，大量放礦。1.鑿巖爆破：采用一字型排列。這種排列適用于巖石爆破性好礦石與圍巖容易分離。爆破采用硝銨炸藥。2.通風(fēng)：采用獨(dú)立的回風(fēng)巷到進(jìn)行通風(fēng)，一般新鮮空氣有天井進(jìn)入。3.局部放礦：一般采用重力放礦。通過(guò)局部放礦為下

16、一個(gè)工作面創(chuàng)造空間。出礦方式為電爬出礦或者鏟運(yùn)機(jī)出礦。4.秏頂平場(chǎng)：為了保證工作面的安全，進(jìn)行留礦堆的平整，并對(duì)上面進(jìn)行安全撬頂，堆大礦石驚醒二次破碎。5.大量放礦：放完存留在礦房的所有礦石。第七章 地壓管理分采充填法：理由崩落的圍巖來(lái)維持地壓穩(wěn)定，大量放礦之后讓中間的采空區(qū)自由塌陷。以保持地壓穩(wěn)定。混采留礦法：利用頂柱和底柱來(lái)維持地壓的穩(wěn)定，由于本次地面可以允許塌陷，采完之后采用崩落采空區(qū)的方式達(dá)到圍巖穩(wěn)定。第八章 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1.1 采礦方法工程量計(jì)算分采充填采礦法采切工作量表工程項(xiàng)目長(zhǎng)度（m）斷面（）工程量（m3）階段運(yùn)輸巷道704240順路天井604240回風(fēng)巷道606360采切比計(jì)算：用

17、長(zhǎng)度表示： m/kt= 66m/kt用體積表示： m3/kt=291m3/kt式中：K1采準(zhǔn)系數(shù)，m/kt或m3/kt;Q1采場(chǎng)工業(yè)儲(chǔ)量，t;采切巷道總長(zhǎng)度，m;脈內(nèi)采切巷道礦石總體積，m3;采切巷道總體積，m3;礦石體重，3.6 t/m3。采切成本計(jì)算：采準(zhǔn)、切割費(fèi)用計(jì)算表：巷道名稱長(zhǎng)度（m）掘進(jìn)費(fèi)用（元）備注單價(jià)（元/m）總費(fèi)用（元）階段運(yùn)輸巷道7080056000回風(fēng)巷道6060036000順路天井7080056000總 計(jì)148000一噸礦石的采切成本（C）：C= 51.38元/t混采留礦法采切工作量表工程名稱長(zhǎng)度（m）斷面（）工程量（m3）階段運(yùn)輸巷道704280回風(fēng)巷道704280

18、天井604240聯(lián)絡(luò)道8432采切比計(jì)算：用長(zhǎng)度表示： m/kt= 70.8m/kt用體積表示： m3/kt=289.12m3/kt式中：K1采準(zhǔn)系數(shù)，m/kt或m3/kt;Q1采場(chǎng)工業(yè)儲(chǔ)量，t;采切巷道總長(zhǎng)度，m;脈內(nèi)采切巷道礦石總體積，m3;采切巷道總體積，m3;礦石體重，3.14t/m3。采切成本計(jì)算：巷道名稱長(zhǎng)度（m）掘進(jìn)費(fèi)用（元）備注單價(jià)（元）總費(fèi)用（元）階段運(yùn)輸巷道6080096000回風(fēng)巷道6060072000聯(lián)絡(luò)道860067200天 井7060042000總計(jì)277200一噸礦石采切成本：C=96元/t經(jīng)過(guò)上述的計(jì)算分析，可以清晰的看出，運(yùn)用分采充填采礦法比混采留礦法要優(yōu)越。

19、因而最終選擇的采礦方法是分采充填采礦法。礦房采準(zhǔn)、切割工程所需要的時(shí)間計(jì)算：礦房采準(zhǔn)、切割工程時(shí)間表工程序號(hào)巷道名稱長(zhǎng)度（m）同時(shí)工作的工作面數(shù)目（個(gè)）掘進(jìn)速度（m/月）掘進(jìn)所需要的時(shí)間（月）掘進(jìn)的順序1階段運(yùn)輸巷道6011200.512順路天井6013800.2523回風(fēng)巷道6011200.53合計(jì)1401.25礦房回采工作計(jì)算：4.1.1 鑿巖爆破根據(jù)礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)及礦體情況和采礦方法。采用YT-28氣腿式鑿巖機(jī)，淺孔落礦，采用非電起爆，炸藥采用2#硝銨炸藥，火雷管和導(dǎo)火索起爆，采用串聯(lián)方式。項(xiàng)目炮孔深度（m）炮孔數(shù)（個(gè)）炮孔排列方式炸藥單耗（Kg/m3）施工人數(shù)（人）炸藥類型259一

20、字排列排列2.6511銷銨2#炸藥鑿巖時(shí)間：=0.85 班裝藥時(shí)間：=0.98班連線時(shí)間為2小時(shí)412 采場(chǎng)通風(fēng)利用階段運(yùn)輸平巷和順路天井進(jìn)風(fēng)，充填井和上部階段平巷回風(fēng)，構(gòu)成一簡(jiǎn)單的貫穿風(fēng)流網(wǎng)路，需要時(shí)在采場(chǎng)回風(fēng)處設(shè)局部輔助通風(fēng)。4.1.3 一個(gè)循環(huán)采出礦石量=368 t式中：T循環(huán)一個(gè)循環(huán)采出礦石量，t；Q循環(huán)一個(gè)循環(huán)的工業(yè)儲(chǔ)量，t；P回回采中的礦石回收率，%；貧回采中的礦石貧化率，%。4.1.4.勞動(dòng)作業(yè)形式和作業(yè)圖表 采用綜合工作隊(duì)作業(yè)回采作業(yè)循環(huán)圖表：回采作業(yè)循環(huán)表 天班工作名稱一二123456鑿 巖裝藥爆破通 風(fēng)礦石運(yùn)搬415礦房回采時(shí)間：=134 t/d=328天式中：礦塊平均日生

21、產(chǎn)能力，t/d；一循環(huán)采出礦石量，t；一循環(huán)所需時(shí)間，天（或日）；礦塊回采時(shí)間，日；礦塊礦石儲(chǔ)量（或可采出礦量），t4.1.6.充填工作利用井下采出的廢石做充填料，并在井下設(shè)一硐室，放置沖天設(shè)備。充填設(shè)備：充填機(jī)： FCH-1風(fēng)力充填機(jī)旋流器：125mm2組攪拌筒：1500×1500砂泵：10PN（2）型泥漿泵充填工作自下而上逐段進(jìn)行，且嚴(yán)密接頂，為防止冒頂，充填體至回采工作面的距離不應(yīng)超過(guò)3m。42 回采工作的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)鑿巖工和工作面工人的勞動(dòng)生產(chǎn)率368÷（11×8）=4.19t/工班每噸礦石所攤銷的工人工資，按下表進(jìn)行計(jì)算或選取一噸礦石所攤銷的工人工資

22、工種名稱單位勞動(dòng)定額每循環(huán)工作量每循環(huán)所需要工作班數(shù)每月所需的工作循環(huán)數(shù)每月所需的工作班數(shù)在冊(cè)人數(shù)月基本工資（元）月補(bǔ)助工資月工資總額每噸礦石攤銷的工人工資工班月平均的直接工資附加工資合計(jì)鑿巖m/臺(tái)班55163.21.971235.6380018098015011300.73爆破人2111212280060860509100.26裝藥Kg/h120117.60.98123280060860509100.26采場(chǎng)運(yùn)輸T/臺(tái)班81.23684.51254280018098015011300.59地壓管理人/采場(chǎng)336848680060860509100.26通風(fēng)防塵工占接塵人數(shù)的%11128286

23、80060860509100.38合計(jì)14.47180.62116800186018660155020210G資=2.48每噸礦石的主要材料消耗和費(fèi)用序號(hào)材料名稱單位單價(jià)（元）每噸礦石消耗的材料每噸礦石消耗的材料的費(fèi)用1釬頭合金鋼G52.50.199.9752合金片g111.819.83炸藥Kg12.60.769.5764火雷管個(gè)0.690.050.03455導(dǎo)火線m1.00.030.036水泥Kg/t0.582615.087木材M3/1000t4840.0192合計(jì)G材=54.5147每噸礦石的電力消耗費(fèi)用用電單位每循環(huán)平均用電時(shí)間h）用電功率（KW）單位費(fèi)用（元/度）每循環(huán)產(chǎn)出礦石量（t）費(fèi)用總計(jì)照明48300.36368518.44電耙275.50.3636853.46充填機(jī)36220.36368285.12攪拌筒365.50.3636871.28砂泵3660.3636877.76總計(jì)G電=2.73每噸礦