5.第四章--采礦方法設(shè)計(jì)-夏甸金礦2000t擴(kuò)建工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、第四章 采礦方法設(shè)計(jì)第四章 采礦方法設(shè)計(jì)4.1 開(kāi)采范圍及開(kāi)采技術(shù)條件4.1.1 礦山開(kāi)采現(xiàn)狀夏甸金礦1981年建礦，1984年正式投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為采選100t/d的生產(chǎn)規(guī)模，后經(jīng)幾次擴(kuò)建現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)模已達(dá)2000t/d?，F(xiàn)有主斜井、七號(hào)、北耩三個(gè)主要生產(chǎn)礦區(qū)，三個(gè)礦區(qū)在-230m中斷貫通，七號(hào)礦區(qū)所生產(chǎn)礦石經(jīng)-230m貫通巷道運(yùn)送到北耩礦區(qū)提升到地表，目前這幾個(gè)礦區(qū)的提升能力已經(jīng)滿負(fù)荷，再擴(kuò)大的可能性不大。七號(hào)礦區(qū)采用明豎井-盲豎井-盲豎井聯(lián)合開(kāi)拓方式，明豎井筒斷面3.2m，井口標(biāo)高為+165m，井底標(biāo)高為+5m，井深160m，下設(shè)五個(gè)中段，中段高度30m。采用2.0m雙筒卷?yè)P(yáng)機(jī)，2#雙層罐

2、籠配平衡錘提升。目前該井只負(fù)擔(dān)人員、材料等提升任務(wù)。三期盲豎井井筒斷面為3.2m，井口標(biāo)高-230m，井底標(biāo)高-658m，井深428m。下設(shè)12個(gè)中段，中段高度為3540m.采用2.5m雙筒提升機(jī)，箕斗和罐籠互為平衡提升。提升能力為800t/d。該井負(fù)責(zé)230m以下的礦石、廢事、人員、材料等提放任務(wù)。排水系統(tǒng)：在+5m。、-230m、-455m、-600m各設(shè)一個(gè)水泵房、水倉(cāng)、井下涌水接力排到地表。通風(fēng)系統(tǒng)：采用多級(jí)基站通風(fēng)系統(tǒng)。新鮮風(fēng)流從北耩豎井、七號(hào)豎井進(jìn)入-230m中斷石門(mén)、運(yùn)輸巷道、三期明豎井、各中斷平巷、采場(chǎng)、各用風(fēng)地點(diǎn)后。污風(fēng)由回風(fēng)巷道?；仫L(fēng)井排到地表。采礦方法主要為上向水平分層尾

3、砂水里充填法、低貧損分段崩落法兩種，回采時(shí)可針對(duì)具體礦段的礦體賦存條件選用合適的采礦方法。4.1.2 設(shè)計(jì)開(kāi)采范圍本次設(shè)計(jì)范圍為七號(hào)礦區(qū)526-547勘探線間、-525m-660m范圍的礦體，設(shè)計(jì)范圍內(nèi)現(xiàn)查明金礦資源儲(chǔ)量和推測(cè)資源儲(chǔ)量共2733893t，金品位4.79g/t，金金屬量13085kg。-525m水平以上保有礦石量2341214t 4.82g/t 11293kg，滿足基建期（約三年，生產(chǎn)規(guī)模為全礦2000t/d）的生產(chǎn)消耗，基建期滿后上部中段剩余礦量（1351214t 4.82g/t 6513kg，全部在-525m水平以上）可在新豎井達(dá)產(chǎn)期由舊系統(tǒng)陸續(xù)采出；故本次設(shè)計(jì)資源量（含上部

4、中段剩余礦量）為4085107t，品味4.81g/t，金金屬量19645.8kg。4.1.3 開(kāi)采技術(shù)條件區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)4個(gè)較大工業(yè)礦體，其編號(hào)分別、-1、-2、-3，其中、-1、-2均分布在主裂面下盤(pán)的黃鐵絹英巖中，-3號(hào)礦體位于黃鐵絹英巖和黃鐵絹英化花崗質(zhì)破碎巖之過(guò)渡帶中。-1號(hào)礦體連續(xù)分布于529-547線之間，為該礦床的主要礦體之一，礦體賦存于斷裂蝕變帶主裂面以下蝕變閃長(zhǎng)玢巖之下盤(pán)。礦體走向45-50，傾向南東，傾角在45，平均水平厚度為3.70m。-2礦體連續(xù)分布在526-547線之間為該礦區(qū)的主要工業(yè)礦體，賦存與主裂面下盤(pán)，526線-547線之間，礦體走向長(zhǎng)度450m，走向45-50，傾

5、向南東，傾角在45左右，金礦體形態(tài)呈脈狀、透鏡狀、沿走向傾向變化不大，具膨縮分支復(fù)合尖滅現(xiàn)象。水平厚度0.87m-49.45m。-3礦體走向長(zhǎng)度245m，呈脈狀，走向45-48，傾向南東，分支復(fù)合較明顯。礦體平均水平厚度5.80m。礦區(qū)地表為荒山，無(wú)村莊，農(nóng)田，地表允許陷落。4.2 采礦方法的選擇VII-2號(hào)主礦體賦存在主裂面以下5-55m，分布于526線-547線間，詳查控制礦體標(biāo)高-525m-660m，斜深389m，走向長(zhǎng)450m，礦體深部向下尚未封閉，尚有一定資源潛力。礦體總體走向NE45左右，傾向SE，傾角45-50，金礦體形態(tài)呈脈透鏡狀，沿走向變化較大，具有膨縮分支復(fù)合尖滅現(xiàn)象，礦體

6、由15個(gè)鉆孔控制，水平厚度0.87m-49.45m，平均水平厚度為13.04m，平均真厚度為9.22m。VII-3礦體分布于526-538線之間，賦存于VII-2礦體下盤(pán)3-12m，礦體走向長(zhǎng)度245m，呈脈狀，走向45-48，傾向南東，傾角47，礦體分布于黃鐵絹英巖化花岡質(zhì)碎裂巖中，礦體品均水平厚度5.80m。礦區(qū)地表為荒山，無(wú)村莊、農(nóng)田，地表允許陷落。根據(jù)礦巖較穩(wěn)固，礦體為傾斜礦體，厚度屬中厚礦體，可選分段礦房法，礦石價(jià)值高，可選充填采礦法，地表允許陷落可選崩落采礦法，分段崩落法中有底柱分段崩落采礦采準(zhǔn)切割工作量大，底部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，礦石損失量大，無(wú)底柱分段崩落法結(jié)構(gòu)與回采工藝簡(jiǎn)單，安全，機(jī)械

7、化程度高，損失貧化有可能小于有底柱方法，無(wú)底柱方法的通風(fēng)條件較差，但在完善通風(fēng)系統(tǒng)和加強(qiáng)通風(fēng)的情況下，該缺點(diǎn)是可以克服的。根據(jù)條件可選方案有1 分段礦房法 2低貧損無(wú)底柱分段崩落法 3 上向水平分層充填采礦法4.2.1 采礦方法初選 方案一簡(jiǎn)述： 低貧損無(wú)底柱分段崩落法.方案特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn) 1）采礦方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈活性較大，不需留礦柱。 2）與有底柱分段崩落法比采切比小。 3）回采工藝簡(jiǎn)單，便于使用高效的自行鑿巖、裝運(yùn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)采掘綜合機(jī)械化。 4）在巷道中作業(yè)安全。 5）勞動(dòng)生產(chǎn)率較高，礦塊生產(chǎn)能力大。缺點(diǎn) 1）在獨(dú)立巷道內(nèi)作業(yè)通風(fēng)條件較差，需設(shè)計(jì)局扇通風(fēng)。 2）大中型設(shè)備維護(hù)工作量大，一般礦山自

8、行解決備品備件有一定困難。采場(chǎng)的構(gòu)成要素：階段高度溜井間距分段高度進(jìn)路間距進(jìn)路斷面50150883.53采準(zhǔn)布置：階段運(yùn)輸沿脈平巷、天井、溜井、斜坡道，布設(shè)在下盤(pán)巖石中。階段運(yùn)輸平巷應(yīng)布置在其下階段礦體回采錯(cuò)動(dòng)界限外。每個(gè)礦塊設(shè)一個(gè)溜井。溜井個(gè)數(shù)根據(jù)礦石產(chǎn)品種類而定，單一礦石產(chǎn)品時(shí)，設(shè)一溜井，采用鏟運(yùn)機(jī)出礦。如果回采順序是從礦體中間拉切割槽向上、下盤(pán)兩個(gè)方向推進(jìn)時(shí)，應(yīng)分別在上、下盤(pán)巖石中布設(shè)溜井。應(yīng)盡量避免在礦體中布置溜井及其它井巷工程，以減少礦石損失和降段封井工程量。將每個(gè)階段劃分為分段，各分段用斜坡道通過(guò)聯(lián)絡(luò)道連接，布置在脈外下盤(pán)。回采進(jìn)路具體布置根據(jù)礦體厚度、傾角、出礦設(shè)備和合理運(yùn)距、地

9、壓管理、通風(fēng)及安全因素等確定。上下相鄰的分段，回采進(jìn)路呈菱形布置。為形成切割槽，可在回采進(jìn)路的頂端，需開(kāi)鑿切割平巷和切割天井。切割工作為形成切割槽，可在回采進(jìn)路的頂端，需開(kāi)鑿切割平巷和切割天井，作為最初的崩礦自由面及補(bǔ)償空間?；夭晒に嚕夯夭山疬M(jìn)路垂直于走向布置，回采是由上盤(pán)往下盤(pán)方向推進(jìn)。在一個(gè)礦塊內(nèi)有2個(gè)分段采準(zhǔn)，一個(gè)分段進(jìn)行鑿巖，2個(gè)分段進(jìn)行崩礦。為了減少貧化，在同一分段中各進(jìn)路的回采盡可能保持在一條直線上。采用采礦臺(tái)車鑿上向中深孔。炮孔為扇形布置，炮孔采用裝藥機(jī)進(jìn)行裝藥，也可采用裝藥車。出礦設(shè)備采用電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)出礦。為了減少礦石損失，出礦采用低貧損出礦方式。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：礦塊生產(chǎn)能力采

10、切比礦石貧化率礦石損失率采礦直接成本安全程度施工難易程度400t/d7.55m/kt4%6%5%安全易方案二簡(jiǎn)述： 分段礦房法-分段鑿巖 分段出礦方案特點(diǎn)：分段回采，可使用高效率的無(wú)軌裝運(yùn)設(shè)備，應(yīng)用時(shí)靈活性大，回采強(qiáng)度高。同時(shí)分段礦房采完后，允許立即回采礦柱和處理采空區(qū)，即提高了礦柱的礦石回采率，又處理了采空區(qū)，為下分段回采創(chuàng)造了良好的條件。主要缺點(diǎn)是采準(zhǔn)工作量大，每個(gè)分段都要掘分段運(yùn)輸平巷、切割巷道、鑿巖平巷等。采場(chǎng)構(gòu)成要素：采場(chǎng)構(gòu)成要素的選擇，應(yīng)根據(jù)礦體類型、厚度、產(chǎn)狀、礦巖穩(wěn)固性及出礦方式等因素來(lái)選擇采場(chǎng)尺寸。礦房長(zhǎng)度礦房寬度階段高度分段高度頂柱高度間柱寬度40m礦體寬45m15m5m5

11、m采準(zhǔn)布置：每一個(gè)分段有一個(gè)出礦系統(tǒng)底部結(jié)構(gòu)的塹溝及拉底巷道布置在底盤(pán)巖石中，具體布置形式根據(jù)礦石的采出方式和裝運(yùn)設(shè)備而定。底盤(pán)脈外運(yùn)輸巷道采用斜坡道與各分段平巷相連接各分段的礦石由沿走向每隔80100m溜礦井下放到運(yùn)輸大巷。分段平巷起運(yùn)轉(zhuǎn)礦石，輸送材料，來(lái)往人員，通風(fēng)等作用，每隔10m掘一裝礦平巷。塹溝拉底平巷布置在裝礦橫巷的另一端起拉底和形成塹溝的作用，當(dāng)巖體不厚時(shí)，有時(shí)也起鑿巖平巷的作用。切割工作：切割天井布置在礦房端部靠礦房礦柱處，從剖面上有塹溝平巷直至分段礦房最高處，作為擴(kuò)大切割槽爆破自由面。切割橫巷和塹溝拉底平巷用中深孔拉開(kāi)切割立槽，然后即可進(jìn)行分段回采。用塹溝拉底平巷進(jìn)行拉底，一

12、般隨著回采推進(jìn)，逐步把拉底層拉開(kāi)?；夭晒に嚕簭那懈畈巯虻V房另一側(cè)進(jìn)行回采，深孔鑿巖，崩下的礦石，從裝運(yùn)巷道用鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)到分段運(yùn)輸平巷最近的溜井，溜到階段運(yùn)輸巷道裝車運(yùn)出。當(dāng)一個(gè)礦房回采結(jié)束后，立即回采一側(cè)的間柱和斜頂柱，回采斜頂柱的深孔鑿巖硐室，開(kāi)在礦柱回采平巷的一側(cè)，對(duì)應(yīng)于礦房的中央部位。回采順序是：先爆間柱并將崩下的礦石放出，然后再爆破頂柱，受爆力拋擲作用，頂柱崩落的大部分礦石溜到塹溝內(nèi)放出。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：礦塊生產(chǎn)能力采切比礦石貧化率礦石損失率采礦直接成本安全程度施工難易程度400t/d17.14m/kt9.5%13.8%安全較難方案三簡(jiǎn)述： 上向水平分層充填法 方案特點(diǎn)：工作面向上分層

13、推進(jìn)，每層又以采、出、充形式循環(huán)作業(yè)，工藝循環(huán)多，礦塊生產(chǎn)能力隨著生產(chǎn)管理水平和機(jī)械化程度而異分層回采，分層充填，采空區(qū)高度較小，兩幫維護(hù)較容易，能適應(yīng)礦體的變化，不容易丟邊和超采，還可以進(jìn)行選別回采，貧損指標(biāo)容易控制。人在采場(chǎng)內(nèi)作業(yè)，直接頂板需進(jìn)行護(hù)頂和加固，否則安全性差，采準(zhǔn)切割工程量小。 采場(chǎng)構(gòu)成要素：沿走向布置采場(chǎng)，中斷高度礦房長(zhǎng)度間柱寬度頂柱厚度底柱厚度60m60m礦體水平寬度56 采準(zhǔn)切割布置：采準(zhǔn)工作包括運(yùn)輸平巷、充填井、人行天井及放礦溜井的掘進(jìn)和構(gòu)筑。采用無(wú)軌設(shè)備脈外采準(zhǔn)還包括采區(qū)斜坡道、分段平巷、分段聯(lián)絡(luò)道等。充填井設(shè)在礦房中央，只設(shè)一個(gè)，當(dāng)?shù)V房很長(zhǎng)時(shí)應(yīng)設(shè)2個(gè)，人行天井和溜礦

14、井一般采用順路架設(shè)，人行天井廠兼做慮水井, 溜礦井用混凝土澆灌壁厚300mm，圓形內(nèi)徑為1.5m，人行慮水井用預(yù)知鋼筋混凝土構(gòu)件砌筑或澆灌混凝土（預(yù)留泄水小孔），充填天井?dāng)嗝鏋?2.4，內(nèi)設(shè)充填管路和人行梯子等，且礦房安全出口，其傾角為80-90。采用礦石底柱時(shí)，先掘進(jìn)運(yùn)輸巷道，然后掘充填井及放礦溜井和人行天井，并在底柱的頂部水平進(jìn)行切割工作。 回采工藝：國(guó)內(nèi)采用淺眼落礦設(shè)備鑿巖，根據(jù)礦石穩(wěn)固程度采用全分層一次落礦或分次落礦。可采用二采一充的回采順序，上向鑿巖時(shí)一般用YT-45鉆機(jī)，一些引進(jìn)和采用無(wú)軌液壓臺(tái)車鑿巖。為了減少粉礦損失和礦石貧化，采用水砂充填料時(shí)，常鋪設(shè)墊板，鑿巖爆破前，需對(duì)采場(chǎng)頂

15、板進(jìn)行嚴(yán)格的檢查處理。當(dāng)采場(chǎng)面積小，頂板穩(wěn)固性好時(shí)，只做撬毛或局部錨桿加固，當(dāng)采場(chǎng)面積較大或采場(chǎng)頂板脫層，局部冒落，穩(wěn)固性較差時(shí)，應(yīng)采用錨桿金屬網(wǎng)支護(hù)，以保證回采的安全。 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：礦塊生產(chǎn)能力采切比礦石貧化率礦石損失率采礦直接成本安全程度施工難易程度200t/d3m/kt9.70%1.2%安全難4.2.3 采礦方法選擇綜合比較三種方案，分段礦房法采準(zhǔn)工作量大，施工較難，上向水平充填法雖然礦石損失貧化小，但效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，并且充填成本高，充填系統(tǒng)復(fù)雜，間柱回采困難，無(wú)底柱分段崩落法雖然損失貧化大，但采場(chǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以采用無(wú)軌運(yùn)輸設(shè)備，機(jī)械化程度高，生產(chǎn)效率大，并且采用低貧損放礦后可

16、以明顯降低礦石的貧化，所以采用無(wú)底柱分段崩落法。4.3 采礦方法設(shè)計(jì)4.3.1采準(zhǔn)工作概述采準(zhǔn)是在已開(kāi)拓完畢的礦床里，掘進(jìn)采掘巷道，將階段劃分為礦塊作為回采的獨(dú)立單元，并在礦塊內(nèi)形成行人、鑿巖、放礦、通風(fēng)等條件。礦塊采準(zhǔn)包括采準(zhǔn)巷道和切割巷道。按主要采準(zhǔn)巷道與礦體位置關(guān)系分為脈內(nèi)采準(zhǔn)、脈外采準(zhǔn)和聯(lián)合采準(zhǔn)三類。考慮到巷道的支護(hù)級(jí)生產(chǎn)的安全等因素，采用脈外采準(zhǔn)。4.3.2采準(zhǔn)巷道布置一階段高度 根據(jù)礦巖穩(wěn)固性及礦體傾角和賦存形態(tài)，取階段高度為50m,階段運(yùn)輸巷道布置在下盤(pán)脈外。二斜坡道分段與階段運(yùn)輸巷道之間以斜坡道連接，斜坡道采用折返式，斜坡道間距為250m500m,坡度為10%，路面用碎石鋪設(shè)，

17、斜坡道斷面尺寸根據(jù)鏟運(yùn)機(jī)外形尺寸和通風(fēng)量確定，巷道寬度等于設(shè)備寬再加0.91.2m，巷道高度等于設(shè)備高再加0.60.75，因此取斜坡道斷面尺寸為3.53.0。三礦塊尺寸及溜井位置這種采礦方法劃分礦塊的標(biāo)志不明顯，為了管理上的方便，一般以一個(gè)溜井所服務(wù)的范圍作為一個(gè)礦塊。因此礦塊長(zhǎng)度等于溜井間的距離。溜井間的間距根據(jù)裝運(yùn)設(shè)備類型確定的，夏甸金礦采用國(guó)產(chǎn)2m鏟運(yùn)機(jī)，溜井間距設(shè)為150米，同時(shí)為了生產(chǎn)上靈活、方便，溜井布置在脈外連接各分段。溜井應(yīng)盡量避免與卸礦巷道相通，可用小的分支溜井與巷道相通，這樣在上下分段同時(shí)卸礦時(shí)，互相干擾小，也有利于通風(fēng)管理。溜井?dāng)嗝娌捎脠A形，斷面尺寸為直徑2m。四分段高度

18、 采用中深孔爆破，取分段高度為8m。五回采巷道 回采巷道的間距對(duì)礦石的損失貧化、采準(zhǔn)工作量和回采工作量的穩(wěn)固性都有一定的影響 ，取回采巷道間距為8m， 回采巷道的斷面形狀以矩形為好，有利于在全寬上均勻出礦，拱形巷道不利于巷道邊部礦石流動(dòng)，使礦石的流動(dòng)面變窄，并已發(fā)省堵塞，增大礦石損失。由于采用鏟運(yùn)機(jī)出礦，回采巷道尺寸為3.53.0。為了使重載下坡和便于排水，回采巷道應(yīng)有3的坡度。六回采巷道的布置回采巷道的布置是否合理，將直接影響損失貧化。上下分段回采巷道應(yīng)嚴(yán)格交錯(cuò)布置，使回采分間呈菱形，以便將上一分段回采巷道間的脊部殘留礦石盡量回收。在同一分段內(nèi)回采巷道之間應(yīng)互相平行?；夭上锏来怪弊呦虿贾?。七

19、分段運(yùn)輸聯(lián)絡(luò)道的布置分段運(yùn)輸聯(lián)絡(luò)道用來(lái)聯(lián)絡(luò)回采巷道、溜井及各分段運(yùn)輸巷道，以形成各分段的運(yùn)輸、行人和通風(fēng)系統(tǒng)。斷面2.52.5。分段運(yùn)輸聯(lián)絡(luò)道采用下盤(pán)脈外布置。4.3.3 切割工作回采前必需在回采巷道的末端形成切割槽，作為最初的崩礦自由面及補(bǔ)償空間。開(kāi)掘切割槽采用切割平巷與切割天井聯(lián)合拉槽法。沿礦體邊界掘進(jìn)一條切割平巷貫通各回采巷道端部，切割平巷規(guī)格為3.53.0。然后每四個(gè)回采巷道掘一條切割天井，切割天井規(guī)格為3.5*2.0。在切割天井兩側(cè)，從切割平巷鉆鑿若干排平行或扇形炮孔每排58個(gè)炮孔，以切割天井為自由面，一側(cè)或兩側(cè)逐排爆破爆破炮孔形成切割槽。4.3.4 采準(zhǔn)切割工程量表4-1 標(biāo)準(zhǔn)礦塊

20、采準(zhǔn)切割工程量表序號(hào)工程名稱斷面（）長(zhǎng)度（m）數(shù)量（條）總長(zhǎng)（m）工程量 （m）一采準(zhǔn)工程1斜坡道3.53.080.46482.45065.22聯(lián)絡(luò)道2.52.55630187.53分段巷道2.32.8150690057964回采巷道3.53.018781404147425 分段切割平巷3.53.0150690094506切割天井3.52.062414410087礦石溜井3 切割工程1拉槽300150690010800合計(jì)4810.448447.74.3.5回采工作一采場(chǎng)爆破鑿巖工作（1）采場(chǎng)爆破參數(shù)扇形炮孔的邊孔角：邊孔角決定著分間的具體形狀，邊孔角越小分間越接近方

21、形，因而可以減小炮孔長(zhǎng)度。但邊孔角過(guò)小，會(huì)使很多靠邊界的礦石處于放礦移動(dòng)帶之外，在爆破時(shí)這里以產(chǎn)生過(guò)擠壓而使邊孔達(dá)不到爆破效果。根據(jù)覆巖下放礦散體移動(dòng)范圍確定邊孔角為55。邊部炮孔的爆破條件取決于崩落礦石在空?qǐng)鰲l件下被放出時(shí)所形成的坡面角，為減少第二分段炮孔的最大深度第一分段進(jìn)路的邊孔角取30。炮孔扇面傾角：炮孔扇面傾角指的是扇形炮孔排面與水平面的夾角，采用前傾布置常用7085，取80，這種布置方式可以延遲上部廢石細(xì)塊提前滲入，裝藥較方便。崩礦步距：崩礦步距指一次爆破崩落礦石層厚度。崩礦步距取1.2m?？?徑： 60mm最小抵抗線：根據(jù)W/d=30計(jì)算，W為最小抵抗線d為炮孔直徑，取W為1.8

22、m。表4-2 爆破參數(shù)孔深孔徑孔底距排距最小抵抗線8.0m60mm1.8m1.2m1.8m（2）炸藥類型選擇及單耗確定炸藥選擇銨銻炸藥，裝藥工作采用氣動(dòng)裝藥器，根據(jù)巖石穩(wěn)固性系數(shù)確定炸藥單耗為0.85kg/m。（3） 鑿巖工作采用的鑿巖工具為YGZ-90重型鑿巖機(jī)，鑿巖機(jī)的基本參數(shù)如表42所示，每臺(tái)搭配工人兩名。鑿巖機(jī)采用三班作業(yè)，年作業(yè)率為70%。平均工作效率為50m/臺(tái)班，炮孔直徑為60mm。為保證爆破效果要特別注意炮眼質(zhì)量。炮孔的深度和角度都應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工。鑿巖機(jī)所需臺(tái)數(shù)計(jì)算如下：每米炮孔崩礦量： （4-1）式中：； ；采場(chǎng)配置鑿巖機(jī)臺(tái)數(shù)： n式中：； ； ； ；表43 YGZ-90技

23、術(shù)參數(shù) 質(zhì)量沖擊功沖擊頻率扭矩耗氣量氣管內(nèi)徑水管內(nèi)徑95kg796J33Hz118H/m183L/s38mm19mm鑿巖直徑最大孔深釬尾尺寸長(zhǎng)寬高5080mm30m13897mm876mm355mm303mm（4）裝藥方式及爆破無(wú)底柱分段崩落法的爆破只有很小的補(bǔ)償空間，屬于擠壓爆破，爆破的塊度關(guān)系到裝運(yùn)設(shè)備的效率和二次破碎工作量。為了避免扇形炮孔孔口裝藥的過(guò)于密集，裝藥是采用交錯(cuò)裝藥的形式。爆破采用銨銻炸藥，半秒延期導(dǎo)爆管與導(dǎo)爆索聯(lián)合起爆，雷管引爆，裝藥使用BQ-100裝藥機(jī)裝藥,裝藥密度為1.05g/cm3，共需兩臺(tái)（一臺(tái)備用），每臺(tái)搭配工人3名。每排炮孔裝藥量： （4-2）式中：； ； ；

24、表4-4 爆破計(jì)算數(shù)據(jù)礦塊工業(yè)儲(chǔ)量（t）280686每米崩礦量（t/m）8.41炮孔直徑（mm）60需炮孔長(zhǎng)度（m）33375裝藥量（kg）83130二二次破碎在出礦過(guò)程中，對(duì)塊度大于10001000mm的礦塊在采場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行二次破碎。采用淺眼爆破，單孔單藥包，裝于孔底，口部堵塞，同時(shí)起爆，二次爆破炸藥消耗量為0.10kg/t。 三出礦采切工程和崩落礦體均采用國(guó)產(chǎn)2m鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行裝運(yùn)，將崩下礦石運(yùn)至分段運(yùn)輸巷道內(nèi)的溜井。通風(fēng)結(jié)束后進(jìn)行撬毛排險(xiǎn)，將工作面附近的定幫浮石處理干凈，因出礦作業(yè)在覆蓋巖下進(jìn)行，作業(yè)工程安全性好，采場(chǎng)運(yùn)輸采用無(wú)軌設(shè)備運(yùn)搬方式，主要設(shè)備為2m電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī),每臺(tái)配置兩名工人。表4-5

25、 電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)DLK-1額定斗容m2額定載重量t4機(jī)重t12.6電機(jī)型號(hào)JO-93-4功率KW101.5最大行走速度/h36外形尺寸（長(zhǎng)寬高）875022001800采場(chǎng)配置鏟運(yùn)機(jī)的臺(tái)數(shù)計(jì)算：1. 小時(shí)生產(chǎn)能力確定：1) 裝運(yùn)卸一次作業(yè)循環(huán)時(shí)間： （4-3）式中： ； ； ； ；2) 小時(shí)裝運(yùn)卸作業(yè)循環(huán)次數(shù)： （4-4）3) 小時(shí)生產(chǎn)能力： （4-5） =0.83021.8 =86.4t式中：； ； 2. 臺(tái)班生產(chǎn)能力的確定：1）班內(nèi)的設(shè)備完好率： （4-6） =73%式中：； ；2)工時(shí)利用率： （4-7） =50%式中： ； ；3）班有效時(shí)間：=4h （4-8）4）臺(tái)班生產(chǎn)能

26、力： （4-9） =86.44 =345.6t/臺(tái)班3. 臺(tái)年生產(chǎn)能力：1）年工作班數(shù)為550臺(tái)班。2）臺(tái)年生產(chǎn)能力： （4-10） =550345.6 =190080t設(shè)備的臺(tái)數(shù)： （4-11）1臺(tái)采場(chǎng)配置鏟運(yùn)機(jī)的臺(tái)數(shù)為2臺(tái)，其中一臺(tái)為備用。無(wú)底柱分段崩落法的礦巖接觸面較大，應(yīng)該加強(qiáng)出礦管理。表4-6 采場(chǎng)出礦主要指標(biāo)出礦臺(tái)班效率345.6t/臺(tái)班出礦工班效率52t/工班采場(chǎng)出礦能力484t/d四回采工作計(jì)算（1）回采工作循環(huán)計(jì)算無(wú)底柱分段崩落法使用的是一次性鑿巖、裝藥，分段爆破、出礦。鑿巖與裝藥時(shí)間： （4-12） 一次崩礦量：2（88-3.53.0）1.82.87=552.8t （4-1

27、3） 出礦時(shí)間： （4-14）一個(gè)循環(huán)爆破時(shí)間：Tb=30min一個(gè)循環(huán)通風(fēng)時(shí)間：Tt=30min表4-7 回采工作循環(huán)圖表作業(yè)名稱時(shí)間IIIIII246824682468鑿巖及裝藥127d爆破0.5h通風(fēng)0.5h出礦12.8h五覆蓋巖層形成為了形成崩落法正?；夭蓷l件和防止圍巖大量崩落造成安全事故，在崩落礦石層上面必須覆以巖石層。巖石層厚度要滿足兩點(diǎn)要求：第一，放礦后巖石能夠埋沒(méi)分段礦石，否則形不成擠壓爆破的條件，使崩下的礦石將有一部分落在巖石層之上，增大礦石損失貧化；第二，一旦大量圍巖突然冒落時(shí)，確實(shí)能起到緩沖的作用，以保證安全。根據(jù)這一要求，一般覆巖厚度約取為兩個(gè)分段高度。根據(jù)礦體的賦存條

28、件和巖石性質(zhì)，采取邊回采邊放頂形成覆蓋巖層的方法。在第一分段上部掘進(jìn)放頂巷道，在其中鉆鑿與回采炮孔排面一致的扇形深孔，并與回采一樣形成切割槽。以礦塊作為放頂單元，邊回采邊放頂，逐步形成覆蓋巖層。六采場(chǎng)通風(fēng)無(wú)底柱分段崩落法回采工作面為獨(dú)頭巷道，無(wú)法形成貫穿風(fēng)流；工作地點(diǎn)多，巷道縱橫交錯(cuò)很容易形成復(fù)雜的的角聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，風(fēng)量調(diào)節(jié)困難；溜井多而且溜井與各分段聯(lián)通，卸礦時(shí)揚(yáng)出大量粉塵，嚴(yán)重污染風(fēng)源。采區(qū)用局扇進(jìn)行通風(fēng)，用分段平巷和進(jìn)路中的局扇進(jìn)風(fēng)，風(fēng)筒和采場(chǎng)回風(fēng)天井回風(fēng)。通風(fēng)方式屬于角聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)路，采用壓入式通風(fēng)，壓入式通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)是風(fēng)流有效射程較長(zhǎng)，可減少爆破沖擊波對(duì)風(fēng)筒的破壞。局部通風(fēng)輔助設(shè)備為JK58-1

29、NO.4型風(fēng)扇，其中采礦作業(yè)面兩臺(tái)，掘進(jìn)作業(yè)面10臺(tái)。風(fēng)筒采用直徑500mm柔性風(fēng)筒高強(qiáng)度塑料薄膜，長(zhǎng)度700m七主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（1）礦塊生產(chǎn)能力計(jì)算礦塊儲(chǔ)量: 礦塊采出礦石量可根據(jù)公式 T=(1-)/(1-) Q （4-15）計(jì)算： T=0.9050.862280686=294687t式中、分別為礦塊的損失率和貧化率。出礦天數(shù)： （4-16）礦塊生產(chǎn)能力： （4-17）礦塊回采時(shí)間： （4-18）(2) 采切比：用長(zhǎng)度表示千噸采切比 （4-19）用體積表示千噸采切比 （4-20）(3) 采場(chǎng)回收率：90.5%采場(chǎng)貧化率：13.8%采場(chǎng)損失率：9.5%表4-8 采區(qū)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯總序號(hào)

30、指標(biāo)名稱單位指標(biāo)備注1礦塊生產(chǎn)能力t/d7172采礦鑿巖臺(tái)效m/臺(tái)*班453裝運(yùn)機(jī)臺(tái)效t/臺(tái)*班345.64鑿巖工工效m/臺(tái)*班525采場(chǎng)掌子面工效t166采礦損失率%9.57采礦貧化率%13.88采切比m/kt17.149主要材料消耗（1）炸藥Kg/t0.46（2）雷管個(gè)/t0.03（3）導(dǎo)爆線m/t0.20（4）釬子鋼Kg/t0.04（5）木材M3/t0.0002（6）輪胎個(gè)/t0.001表4-9 回采作業(yè)成本計(jì)算表（單個(gè)礦塊）序號(hào)陳本項(xiàng)目單位單消單價(jià)單位成本總用量總成本一輔助材料1炸藥Kg0.857.56.37583130529953.752雷管個(gè)0.031.50.04544702011

31、53導(dǎo)爆管m0.203.00.629805178834釬子鋼Kg0.046.50.2659611549.866鋼材Kg1.055.05.25156475821493.757輪胎個(gè)0.0001150001.52.9844707.58潤(rùn)滑油Kg0.00768.50.0646226.51925.49中深孔柱齒釬頭個(gè)0.00251500.37574.511177二動(dòng)力消耗電度電費(fèi)Kw*h/t60.63.6178830107298三工人工資元30000四職工福利基金元4500作業(yè)成本元/t年作業(yè)量t4.4 礦井通風(fēng)4.4.1 礦井通風(fēng)方式礦井通風(fēng)方式有壓入式、抽出式和混合式三種。（1）壓入式壓入式通風(fēng)是

32、使整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)在壓入式主扇的作用下，形成高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。在入風(fēng)段，由于風(fēng)流集中，風(fēng)量大，造成較高的壓力梯度，在需風(fēng)段和回風(fēng)段則相反，壓力梯度較小。由于在入風(fēng)側(cè)存在較高的壓力梯度，可使新鮮風(fēng)流沿指定的通風(fēng)線路迅速送入井下，避免受其他作業(yè)污染，風(fēng)質(zhì)好。但由于壓入式通風(fēng)的風(fēng)門(mén)等風(fēng)流控制設(shè)施，均安設(shè)在入風(fēng)段，運(yùn)輸、行人頻繁，不易管理和控制，井底車場(chǎng)漏風(fēng)大，而在回風(fēng)段主扇形成較低的壓力梯度，不利于快速排煙，不能及時(shí)地按指定路線將污風(fēng)排出風(fēng)井，煙塵亂竄，使井下風(fēng)流紊亂，加上自然風(fēng)流的影響，甚至?xí)l(fā)生風(fēng)流反向，使新鮮風(fēng)流受到污染。（2）抽出式 抽出式通風(fēng)是使整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)在主扇作用下形成低于當(dāng)?shù)卮髿?/p>

33、壓力的負(fù)壓狀態(tài)。抽出式通風(fēng)在回風(fēng)側(cè)形成較高的負(fù)壓，在入風(fēng)側(cè)形成低氣壓。從壓力損失的大小看，由于排風(fēng)集中，排風(fēng)量大，在排風(fēng)側(cè)造成高壓力梯度，入風(fēng)側(cè)由于風(fēng)流分散，壓力梯度也較小?；仫L(fēng)側(cè)形成高負(fù)壓和較高的壓力梯度，使各作業(yè)面的污風(fēng)迅速向回風(fēng)道集中，排風(fēng)系統(tǒng)的煙塵不易向其他巷道擴(kuò)散，具有排煙快的優(yōu)點(diǎn)。此外由于集中回風(fēng)，風(fēng)流的調(diào)節(jié)控制設(shè)施均按設(shè)在回風(fēng)道中，既不妨礙行人與運(yùn)輸，又便于管理，控制可靠。我國(guó)冶金礦山多采用此種通風(fēng)方式。（3）壓抽混合式 壓抽混合式通風(fēng)，在入風(fēng)側(cè)和排風(fēng)側(cè)都利用主扇控制，使整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)都在較高的風(fēng)壓和較高的壓力梯度作用下，風(fēng)流按指定的路線流動(dòng)，排煙快、漏風(fēng)少，也不容易受自然風(fēng)流的干

34、擾而造成風(fēng)流反向。此種通風(fēng)方式兼有壓入式和抽出式的優(yōu)點(diǎn)，有利于提高礦井通風(fēng)效果，但壓抽混合式通風(fēng)所需通風(fēng)設(shè)備較多，通風(fēng)動(dòng)力也大一些。單一抽出式具有通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、便于管理和控制、基建投資省、營(yíng)運(yùn)費(fèi)用低、綜合效益好等方面的優(yōu)點(diǎn)，選擇抽出式作為通風(fēng)方式。根據(jù)開(kāi)拓工程布置和已有開(kāi)拓工程的施工現(xiàn)狀，深部通風(fēng)方式為主混合井進(jìn)風(fēng)、七號(hào)豎井回風(fēng)的兩翼對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)。新鮮風(fēng)流經(jīng)混合井進(jìn)入，經(jīng)中段石門(mén)、中段運(yùn)輸巷道、輔助風(fēng)井或斜坡道進(jìn)入分段巷道，采場(chǎng)等用風(fēng)地點(diǎn)，沖洗工作面后，污風(fēng)由本中段回風(fēng)巷道或經(jīng)回風(fēng)井回到上中段回風(fēng)巷道，最后由七號(hào)豎井倒段排放到地面?；旌暇b載、排水及粉礦回收系統(tǒng)的新鮮風(fēng)流由混合井進(jìn)入，經(jīng)裝載

35、皮帶道、粉礦回收道等用風(fēng)地點(diǎn)后，經(jīng)粉礦回收井到達(dá)上中段，在粉礦回收井上口設(shè)一除塵凈化裝置，污風(fēng)經(jīng)凈化后重新加入通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)，作為新鮮風(fēng)流參與通風(fēng)。新風(fēng)通過(guò)北耩豎井和七號(hào)豎井流入12中段石門(mén)、大巷、三期工程豎井、中段巷道、采場(chǎng)，污風(fēng)則有采場(chǎng)回風(fēng)井、11中段回風(fēng)巷、回風(fēng)井排到地表。4.4.2 風(fēng)量計(jì)算1、根據(jù)礦井年產(chǎn)量和萬(wàn)噸耗風(fēng)量，估算礦井總風(fēng)量，計(jì)算式是： 礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為33萬(wàn)t/a，則需風(fēng)量 Q=Aq=331.5=49.5m/s （4-21） 式中：Q礦井總風(fēng)量，m/s；A礦井年產(chǎn)量，萬(wàn)t/a；q年產(chǎn)萬(wàn)噸耗風(fēng)量，m/s。2、按工作面爆破作業(yè)炸藥消耗量計(jì)算q=NLS/t=1215010.5/

36、2400=7.87m/s （4-22）同時(shí)工作面為8個(gè)，總需風(fēng)量=7.878=62.96 m/s式中：q采場(chǎng)排煙需風(fēng)量， m/s；L采場(chǎng)長(zhǎng)度，150m；S采場(chǎng)通風(fēng)斷面積，10.5m；t爆破后排煙通風(fēng)時(shí)間，對(duì)采場(chǎng)一般取1200-2400s；N采場(chǎng)中炮煙達(dá)到濃度時(shí)，風(fēng)流交換倍數(shù)，12。3、按工作面防塵進(jìn)行計(jì)算1）回采工作面風(fēng)量 按排塵風(fēng)速確定回采工作面風(fēng)量： （4-23）式中： 按排除炮眼計(jì)算回采工作面需風(fēng)量： （4-24）式中：采場(chǎng)爆破后炮煙中心至采場(chǎng)回風(fēng)巷道的距離取采場(chǎng)長(zhǎng)度一半，mN風(fēng)流交換倍數(shù)，取25.5T爆破后排煙通風(fēng)時(shí)間，取1200s由上述計(jì)算結(jié)果可知，排塵所需供風(fēng)量大于排煙所需的風(fēng)量，

37、因此排塵計(jì)算所得的風(fēng)量4.20m3/s作為采場(chǎng)工作面所需供風(fēng)量。2） 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量掘進(jìn)工作面包括開(kāi)拓、采準(zhǔn)、切割工作面按排出炮煙計(jì)算： （4-25）式中： 按排塵風(fēng)速計(jì)算：由上述計(jì)算結(jié)果可知，排塵所需供風(fēng)量大于排煙所需的風(fēng)量，因此排塵計(jì)算所得的風(fēng)量3.05m3/s作為掘進(jìn)工作面所需供風(fēng)量。3） 服務(wù)性硐室風(fēng)量 硐室所需風(fēng)量為2 m/s設(shè)計(jì)同時(shí)工作面8個(gè)，6個(gè)掘進(jìn)工作面，2個(gè)回采工作面，8個(gè)輔助通風(fēng)硐室。按排塵風(fēng)量計(jì)算， Q=24.2+63.05+82= 42.7m/s （4-26）式中：Q礦井總風(fēng)量，m/s；回采工作面需風(fēng)量，3.1m/s；q掘進(jìn)工作面需風(fēng)量，2.1 m/s；q硐室所需風(fēng)量

38、，2 m/s?？紤]到可能有漏風(fēng)等影響因素，取1.2的風(fēng)量備用系數(shù)，需風(fēng)量為51.24 m/s表4-10 礦井總風(fēng)量工作面每個(gè)作業(yè)面的需風(fēng)量，同時(shí)工作作業(yè)面?zhèn)€數(shù)，個(gè)總風(fēng)量，采區(qū)掘進(jìn)面硐室4.203.0522688.4018.3016.00總計(jì)42.704）綜上所述取排塵風(fēng)量51.24m/s為礦井設(shè)計(jì)風(fēng)量4.4.3 局部通風(fēng)采準(zhǔn)、切割獨(dú)頭巷道時(shí)，以及采場(chǎng)爆破后要加強(qiáng)通風(fēng)，采用局部抽出通風(fēng)，根據(jù)采準(zhǔn)、切割工作面數(shù)，設(shè)計(jì)選用JK55-2NO.405型局部排風(fēng)扇。4.4.4 通風(fēng)阻力計(jì)算礦井通風(fēng)總阻力，對(duì)于機(jī)械抽出式通風(fēng)而言，是指風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)井口到扇風(fēng)機(jī)風(fēng)硐，沿任一風(fēng)路流動(dòng)，沿途所產(chǎn)生的摩擦阻力與局部阻力

39、之和。在扇風(fēng)機(jī)整個(gè)服務(wù)年限內(nèi)，礦井總阻力隨著開(kāi)采深度以及生產(chǎn)規(guī)模的變化而變化。為了使扇風(fēng)機(jī)在整個(gè)設(shè)計(jì)服務(wù)年限內(nèi)，高效運(yùn)轉(zhuǎn)，在選擇風(fēng)機(jī)時(shí)必須考慮到可能出現(xiàn)的最大總阻力和最小總阻力。兩者分別對(duì)應(yīng)著扇風(fēng)機(jī)服務(wù)年限內(nèi)通風(fēng)最困難時(shí)期與通風(fēng)最容易時(shí)期的礦井總阻力，此外還需考慮到反向的自然風(fēng)壓。新鮮風(fēng)流進(jìn)入礦井后分很多分支，流經(jīng)各作業(yè)中段和工作面，然后又在另一處匯合，形成并聯(lián)、角聯(lián)或復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)路。在進(jìn)行礦井通風(fēng)阻力計(jì)算時(shí)，首先在眾多的分支中選取一條阻力最大的路線，一般可在通風(fēng)系統(tǒng)圖上，根據(jù)采掘作業(yè)布置情況找出風(fēng)流線路最長(zhǎng)、風(fēng)量最大的一條做為阻力最大的風(fēng)路，然后沿著這條風(fēng)流路線一一計(jì)算各段井巷摩擦阻力，然后疊

40、加起來(lái)即為礦井通風(fēng)總阻力。1.礦井總摩擦阻力公式為： （4-27）式中：、各段摩擦阻力通風(fēng)摩擦阻力計(jì)算：式中：； ； ； ； ； ；2.自然風(fēng)壓計(jì)算 （4-28） 式中：； ； ； 計(jì)算得自然風(fēng)壓值為：第四章 采礦方法設(shè)計(jì)通風(fēng)阻力計(jì)算見(jiàn)表表4-11 生產(chǎn)前期通風(fēng)阻力計(jì)算表序號(hào)巷道名稱摩擦阻力系數(shù)巷道長(zhǎng)度（m）巷道周長(zhǎng)（m）凈斷面面積風(fēng)阻R=APL/S3風(fēng)量摩擦阻力(h=Rq2(Pa)S（m2）S3q(m3/s)q21混合井4590019.7823.7613413.410.06042.71823.29108.902-660m混合井車場(chǎng)1015312.911.51520.880.01342.718

41、23.2923.663-660m混合井石門(mén)10137912.911.51520.880.11725.1630.0173.694-660m中段沿脈巷道1045012.911.51520.880.03825.1630.0123.945輔助風(fēng)井3513514.0012.251838.270.03618.9357.2112.866分段巷道104509.35.9205.380.20318.9357.2172.787分段聯(lián)絡(luò)道10159.35.9205.380.0073.19.610.0678-570m七號(hào)井石門(mén)102209.205.28147.200.13851.242625.54362.329七號(hào)三期石門(mén)4533010.058.04519.720.28751.242625.54753.5310-230m七號(hào)井石門(mén)101