地采设计留矿法

1、 课 程 设 计课程名称： 地下金属矿床开采设计 设计题目： 极薄金属矿体地下开采设计 学 院： 国土资源工程学院 专 业： 采矿工程 年 级： 2010 学生姓名： 王志力 指导教师： 郭忠林 卿黎 日 期： 教 务 处 制 课 程 设 计 任 务 书 国土资源工程 学院 采矿工程 专业 2009 年级学生姓名： 王志力 课程设计题目： 极薄金属矿体地下开采设计 课程设计主要内容：选择采矿方法的原则（要求），根据矿床地质条件和开采技术条件，结合实习收集资料，设计采矿方法。包括：采矿方法三面视图（1：200或1：500），采矿方法简述，结构参数，采准巷道布置，切割工作，采切工程量及采切比计算，

2、采切费用计算；回采工作（落矿、出矿、通风、支护、损失贫化管理），回采顺序，地压管理，采掘进度计划，劳动组织形式和作业循环图表，成本计算与技术经济指标。设 计 指 导 教 师 （签字）： 教学基层组织负责人（签字）： 年 月 日目 录前言······························&#

3、183;·············1第一章 设计题目、地质条件1.1 设计题目······························21.2 矿床赋存条件·

4、;·························21.3 采矿方法初选·······················

5、···2第二章 矿块布置和采场结构参数的确定第三章 采矿方法三面图绘制第四章 采准工作第五章 切割工作第六章 回采工作第七章 地压管理第八章 技术经济指标结束语··································&

6、#183;·······12第一章设计题目、地质条件1.1设计题目某矿为含金石英脉状矿床。走向长800m，倾角65°，矿体埋深70m，赋存深度70290m。矿体水平厚度0.8m。矿石f=18，上盘f=16，下盘f=17。高价矿，品位100g/t。围岩品位0。矿石体重3.6 t/m³，围岩体重3.1 t/m³，松散系数1.35。矿体埋藏于地面以上，矿体倾向与山坡向相反。山坡倾角40°。选厂位于下盘方向走向中部。日产量400t。地表允许陷落。1.2矿床赋存条件矿体的厚度为0.8sinm，属

7、极薄矿体；矿体的倾角为65°，属急倾斜矿体；矿体走向长800m；埋深70m；赋存深度70290m矿体中等稳固f=18，围岩稳固上盘f=16，下盘f=17松散系数1.35；地理位置：地表以上，山坡倾角40°，与矿体倾角相反。1.3采矿方法的出选择根据矿体的赋存条件，由于其是薄矿体，急倾斜且品位很高，在处理这中高品位矿石的时候采用的方法，分采充填法，混采充填法。第二章矿块布置和采场结构参数确定因为该矿为极薄矿体，所以矿块的布置为沿走向布置，矿块宽62m，高度和阶段高度一样选用60米，因为选用的采矿方法为两种所以根据不同的采矿方法采用不同的采场结构参数。分采充填法：矿块高度一般为

8、4060m，矿块长度4060m；这里取矿块高度为60m，宽度为62m顶柱高度24m，底柱高24m，品位高及价值高的矿石，可以用钢筋混凝土作底柱而不留矿石底柱；因为分层高度12m；溜井间距用铲运机出矿为2030m，用电耙出矿为2025m。因为这个属于高品位矿石，所以采用不留低柱，采用钢筋混凝土作为低柱，顶柱高度取两米，才看完阶段之后回收顶柱。分层选取两米。采用铲运机出矿。混采留矿法：矿块高度一般为4060m矿块长度为40-60m，间柱宽2-6m，顶柱厚2-3m，底柱高4-6米，在该矿体中选用高60m宽62m，间柱宽6m，顶柱厚2m，底柱高3.5米。联络道每隔5m布置一个，底部采用漏斗结构，漏斗间

9、距6m，当采完整个阶段后，回采间柱和顶柱底柱。第三章采矿方法三面图绘制第四章采准工作分采充填法：采准工程主要是运输平巷，人行天井和溜井，切割工程是拉底平巷。天井布置有两种形式：ü 一、 中央先行天井与一侧（或两侧）顺路天井，如图1-1，ü 二、 采场一侧先行天井，另一侧顺路天井，如图1-2。ü 三可以采用两侧现行天井天井尺寸2×2m，运输巷道尺寸2×2m溜井尺寸为1.8×1.8m混采留矿法：采准工作主要是掘进阶段运输巷道，先进天井（为行人、通风之用），联络道，拉底巷道和漏斗颈等，先进天井布置在间柱中，早垂直方向上每隔4-5m掘进联络道

10、，与两侧矿房贯通，在矿房中每隔5-7m，设一个漏斗，为了减少平场工作量，漏斗应尽量靠近下盘，由于采用浅孔落矿，不设二次破碎，少量大块直接在采矿工作面进行破碎。采准工作包括掘进阶段运输平巷1、天井2和联络道3。在薄和极薄矿脉中，为便于探矿，阶段平巷和天井均沿矿脉掘进。联络道一般沿天井每隔45m掘进一条，其主要作用是使天井与矿房联通，以便人员、设备、材料、风水管和新鲜风流进入矿房。为防止崩落矿石将联络道堵死，两侧联络度宜交错布置。本次采用的是每隔6m设一个漏斗，竖直方向上每隔5m设置一个联络道。第五章切割工作分采充填法：切割主要是拉底平巷，因为这次有留矿设置，要在下面设置漏斗溜井等放矿设备。混采留

11、矿法：切割工作包括掘进放矿漏斗6与拉底。漏斗间距，在薄和极薄矿脉中，一般为45m；在中厚以上矿体中根据每个漏斗合理负担面积(一般2536m3，最大不应超过50m3，因为漏斗负担面积过大，不仅增大回采时平场工作量，而且降低放矿效率)确定。拉底可以从最底部联络道开始掘进拉底平巷，然后向矿体两侧扩展拉低高度一般为2-2.5m拉宽度应不低于1.2m。因为本矿体比较薄，故采用人工假底底部结构，（1）在阶段运输巷道中打上向准直炮孔，孔深1.8-2.2，所有炮孔一次爆破。（2）站在第一个分层下的矿堆上，打第二层炮孔，孔深1.5-1.6m，然后将一分层下的矿石转运出去，同时架设人工假底。（3）在假底上铺设一层

12、茅草之类的弹性物质后，爆破第二分层炮孔，崩下来的矿石从漏斗中发出一部分，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：凿岩，崩矿，局部出矿，通风，局部放矿，秏顶平场。大量放矿1、崩矿：自下而上分层分采，分采的顺序与矿脉的倾角、矿岩的坚固程度有关。当矿石易于崩落时，则先采矿石，有利于防止先崩落围岩时震落矿石造成损失。反之，围岩松软易于崩落，则先采围岩，可以减小先崩矿时造成贫化。1、崩矿工艺：先崩矿石时，由于脉幅薄，夹制性大，宜采用小直径钻头，钻凿深度不超过1-1.5m的浅孔，孔距0.4-0.6m，矿脉厚度小于0.6m时，采用一字形布孔；大于0.6m时，采用之字形布孔。为了

13、减少崩矿对围岩的破坏与崩落，降低矿石贫化，采用小直径药圈或间隔装药等措施进行爆破。为了提高崩矿质量，在一个回采分层高度上，采取分次崩矿的措施。如第一次崩矿高度0.70.8m，崩落矿石运出后，再进行第二次凿岩爆破，再次崩矿总高度1.31.6m，崩矿采幅控制在0.40.6m以内。亦可分三次崩矿。在崩落围岩时，一般采掘下盘岩石，并按分层高度一次凿岩爆破，爆破参数值比崩矿的大。2、局部出矿：利用漏斗放矿到拉低巷道采用电耙或CT-500HE型铲运机（注）出矿。3、充填：充填前的准备工作是架设顺路天井和溜井。顺路天井通常用木垛、横撑预制混凝土块或钢板架设。顺路溜井用木材钢板或块石架设，钢溜井的钢板厚34m

14、m，直径0.81.0m，每节高0.51m。溜井壁厚0.8m。充填时，用浅孔爆破围岩作充填料，崩落岩石的厚度，通常从两个方面考虑：1、按需用充填料量计算，崩落岩石的厚度以下式计算；My*Ky=(Mg+My)k即My=Mg*k/（Ky-k)式中 My崩落岩石的厚度，m; Mg矿脉厚度，m; Ky岩石崩落后的松散系数，1.4-1.5； k采空区需要充填的系数，0.75-0.8本次采用部分留矿设置，固有比例系数本次崩落围岩厚度为0.7m，m=0.8，固有矿石占有的面积为0.2.2.按回采作业及出矿方式要求；采幅应满足:采用小型电耙出矿有1.0-1.3m；采用微型电动铲运机出矿，不小于1.2-1.3m。

15、在确定采幅和崩岩厚度时，考虑既不多采岩石，又不从采场外部运入充填料。 4.通风新鲜风流从人行顺路天井进入回采工作面，清洗工作面后，污风经中央或侧翼天井上至回风平巷。长度大的采场，用局扇加强通风。5.秏顶平场：为了保证工作面的安全，进行留矿堆的平整，并对上面进行安全撬顶，堆大矿石惊醒二次破碎。6.大量放矿：放完矿石区的矿石。混采留矿法：回采工作包括：凿岩、爆破、通风局部放矿、秏顶平场，大量放矿。1.凿岩爆破：采用一字型排列。这种排列适用于岩石爆破性好矿石与围岩容易分离。爆破采用硝铵炸药。2.通风：采用独立的回风巷到进行通风，一般新鲜空气有天井进入。3.局部放矿：一般采用重力放矿。通过局部放矿为下

16、一个工作面创造空间。出矿方式为电爬出矿或者铲运机出矿。4.秏顶平场：为了保证工作面的安全，进行留矿堆的平整，并对上面进行安全撬顶，堆大矿石惊醒二次破碎。5.大量放矿：放完存留在矿房的所有矿石。第七章 地压管理分采充填法：理由崩落的围岩来维持地压稳定，大量放矿之后让中间的采空区自由塌陷。以保持地压稳定。混采留矿法：利用顶柱和底柱来维持地压的稳定，由于本次地面可以允许塌陷，采完之后采用崩落采空区的方式达到围岩稳定。第八章 经济指标1.1 采矿方法工程量计算分采充填采矿法采切工作量表工程项目长度（m）断面（）工程量（m3）阶段运输巷道704240顺路天井604240回风巷道606360采切比计算：用

17、长度表示： m/kt= 66m/kt用体积表示： m3/kt=291m3/kt式中：K1采准系数，m/kt或m3/kt;Q1采场工业储量，t;采切巷道总长度，m;脉内采切巷道矿石总体积，m3;采切巷道总体积，m3;矿石体重，3.6 t/m3。采切成本计算：采准、切割费用计算表：巷道名称长度（m）掘进费用（元）备注单价（元/m）总费用（元）阶段运输巷道7080056000回风巷道6060036000顺路天井7080056000总 计148000一吨矿石的采切成本（C）：C= 51.38元/t混采留矿法采切工作量表工程名称长度（m）断面（）工程量（m3）阶段运输巷道704280回风巷道704280

18、天井604240联络道8432采切比计算：用长度表示： m/kt= 70.8m/kt用体积表示： m3/kt=289.12m3/kt式中：K1采准系数，m/kt或m3/kt;Q1采场工业储量，t;采切巷道总长度，m;脉内采切巷道矿石总体积，m3;采切巷道总体积，m3;矿石体重，3.14t/m3。采切成本计算：巷道名称长度（m）掘进费用（元）备注单价（元）总费用（元）阶段运输巷道6080096000回风巷道6060072000联络道860067200天 井7060042000总计277200一吨矿石采切成本：C=96元/t经过上述的计算分析，可以清晰的看出，运用分采充填采矿法比混采留矿法要优越。

19、因而最终选择的采矿方法是分采充填采矿法。矿房采准、切割工程所需要的时间计算：矿房采准、切割工程时间表工程序号巷道名称长度（m）同时工作的工作面数目（个）掘进速度（m/月）掘进所需要的时间（月）掘进的顺序1阶段运输巷道6011200.512顺路天井6013800.2523回风巷道6011200.53合计1401.25矿房回采工作计算：4.1.1 凿岩爆破根据矿岩的物理力学性质及矿体情况和采矿方法。采用YT-28气腿式凿岩机，浅孔落矿，采用非电起爆，炸药采用2#硝铵炸药，火雷管和导火索起爆，采用串联方式。项目炮孔深度（m）炮孔数（个）炮孔排列方式炸药单耗（Kg/m3）施工人数（人）炸药类型259一

20、字排列排列2.6511销铵2#炸药凿岩时间：=0.85 班装药时间：=0.98班连线时间为2小时412 采场通风利用阶段运输平巷和顺路天井进风，充填井和上部阶段平巷回风，构成一简单的贯穿风流网路，需要时在采场回风处设局部辅助通风。4.1.3 一个循环采出矿石量=368 t式中：T循环一个循环采出矿石量，t；Q循环一个循环的工业储量，t；P回回采中的矿石回收率，%；贫回采中的矿石贫化率，%。4.1.4.劳动作业形式和作业图表 采用综合工作队作业回采作业循环图表：回采作业循环表 天班工作名称一二123456凿 岩装药爆破通 风矿石运搬415矿房回采时间：=134 t/d=328天式中：矿块平均日生

21、产能力，t/d；一循环采出矿石量，t；一循环所需时间，天（或日）；矿块回采时间，日；矿块矿石储量（或可采出矿量），t4.1.6.充填工作利用井下采出的废石做充填料，并在井下设一硐室，放置冲天设备。充填设备：充填机： FCH-1风力充填机旋流器：125mm2组搅拌筒：1500×1500砂泵：10PN（2）型泥浆泵充填工作自下而上逐段进行，且严密接顶，为防止冒顶，充填体至回采工作面的距离不应超过3m。42 回采工作的主要经济技术指标凿岩工和工作面工人的劳动生产率368÷（11×8）=4.19t/工班每吨矿石所摊销的工人工资，按下表进行计算或选取一吨矿石所摊销的工人工资

22、工种名称单位劳动定额每循环工作量每循环所需要工作班数每月所需的工作循环数每月所需的工作班数在册人数月基本工资（元）月补助工资月工资总额每吨矿石摊销的工人工资工班月平均的直接工资附加工资合计凿岩m/台班55163.21.971235.6380018098015011300.73爆破人2111212280060860509100.26装药Kg/h120117.60.98123280060860509100.26采场运输T/台班81.23684.51254280018098015011300.59地压管理人/采场336848680060860509100.26通风防尘工占接尘人数的%11128286

23、80060860509100.38合计14.47180.62116800186018660155020210G资=2.48每吨矿石的主要材料消耗和费用序号材料名称单位单价（元）每吨矿石消耗的材料每吨矿石消耗的材料的费用1钎头合金钢G52.50.199.9752合金片g111.819.83炸药Kg12.60.769.5764火雷管个0.690.050.03455导火线m1.00.030.036水泥Kg/t0.582615.087木材M3/1000t4840.0192合计G材=54.5147每吨矿石的电力消耗费用用电单位每循环平均用电时间h）用电功率（KW）单位费用（元/度）每循环产出矿石量（t）费用总计照明48300.36368518.44电耙275.50.3636853.46充填机36220.36368285.12搅拌筒365.50.3636871.28砂泵3660.3636877.76总计G电=2.73每吨矿