采礦學(xué)課程設(shè)計(jì),一

1、采礦方法課程設(shè)計(jì)山東理工大學(xué)采礦學(xué)課程設(shè)計(jì)題目：某地下鐵礦采礦方法設(shè)計(jì)學(xué) 院：資源與環(huán)境工程學(xué)院專 業(yè)：礦物資源工程 0702班學(xué)生姓名： 劉濱濱指導(dǎo)教師： 初道忠課程設(shè)計(jì)時(shí)間：2010年7月5日7月16日 共2周采礦方法課程設(shè)計(jì)目 錄第一章礦床地質(zhì)與開采技術(shù)條件第二章采礦方法選擇第三章采礦方法構(gòu)成要素第四章礦塊采準(zhǔn)切割工作采準(zhǔn)、切割工程布置采切工程斷面形狀及規(guī)格采切工程量、施工順序與施工時(shí)間第五章采場(chǎng)回采設(shè)計(jì)鑿巖爆破工作出礦工作（或礦石運(yùn)搬）采場(chǎng)通風(fēng)采場(chǎng)頂板管理采場(chǎng)充填工作回采工作組織第六章礦柱回收及采空區(qū)處理礦柱回收采空區(qū)處理第七章采礦方法主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)貧化損失的計(jì)算礦石質(zhì)量指標(biāo)的計(jì)算采

2、礦直接成本計(jì)算主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯編結(jié)束語采礦方法課程設(shè)計(jì)第一章.礦床地質(zhì)與開采技術(shù)條件某鐵礦礦體走向長(zhǎng)度為12000m,礦體埋藏深度為 200m,礦體平均厚度 23m,礦體平均傾角48 ,礦石平土品位為 32%。磁鐵礦的堅(jiān)固性系數(shù)f=1012;上盤為閃長(zhǎng)巖、大理巖，f=13;下盤為花崗巖、矽卡巖，f=14。礦石中等穩(wěn)固偏較差，上盤和下盤圍巖穩(wěn)固。礦 石體重4.1噸/立方米。礦山設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為 50萬噸。礦山地表不允許陷落。第二章采礦方法選擇2.1根據(jù)上述礦床開采技術(shù)條件，初步選出可用的采礦方法。根據(jù)礦石中等穩(wěn)固偏較差，上下盤圍巖穩(wěn)固，礦體傾角和厚度大等條件，可用分段礦房法和垂直深孔落礦分段鑿巖階

3、段礦房法（空?qǐng)龇侄畏ǎ┓侄蔚V房法：分段礦房法是按礦塊地垂直方向，在劃分為若干分段；在每個(gè)分段水平上布置礦房和礦柱，各分段采下地礦石分別從各分段的出礦巷道運(yùn)出。分段礦房回采結(jié)束后， 可立即回采分段的礦柱并同時(shí)處理采空區(qū)。*6必圖2行段鑿宕階段礦房法典型方案階段礦房法:采礦方法課程設(shè)計(jì)階段礦房法是用深孔落礦的采礦方法，它也是把礦塊劃分為礦房和礦柱兩部分進(jìn)行回采，先采礦房，后采礦柱，最后也要有計(jì)劃的進(jìn)行礦柱回采和空區(qū)處理。2.2項(xiàng)目分段礦房法垂直深孔落礦分段鑿巖階段礦 房法礦塊 結(jié)構(gòu) 參數(shù)/ m階段高度一為40-60m , 分段高度為15-25m,每個(gè) 分段劃分為礦房和礦柱， 礦房沿走向長(zhǎng)度為 35

4、-40m。間柱寬度6-8m。 分段間留斜頂柱，其真厚 度一般為5-6m。礦房長(zhǎng)度一般為40-60,m,礦房 寬度為 15-20。間柱寬度 wi10-14m ,頂柱厚度 6-10m, 底柱高度7-13m。采切 工程從階段運(yùn)輸巷道掘進(jìn)斜坡 道聯(lián)通各個(gè)下盤分段運(yùn)輸 平巷，沿礦體走向每隔 100m掘條放礦溜井， 在礦房一側(cè)掘進(jìn)切割橫 巷，聯(lián)通鑿巖平巷與礦柱 回采平巷，掘切割天井， 在切割巷道鉆環(huán)形深孔， 以切割天井為自由面爆破 成切割槽階段運(yùn)輸巷道沿礦體下盤接觸 線布置，通風(fēng)人行天井布置在 間柱中，從此天井掘進(jìn)分段鑿 巖巷道和電耙巷道。分段鑿巖 巷道靠近下盤。切割工作包括： 拉底、辟漏及開切割槽?；夭?/p>

5、 工作從切割槽向礦房另一側(cè)進(jìn) 行回采。在鑿巖平巷中鉆在分段巷道中打上向扇形深 孔，分段爆破，崩落的礦石經(jīng)采礦方法課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)環(huán)形深孔，崩卜的礦石從 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) 出斗穿溜到電耙道兩種采礦方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析指標(biāo)分段礦房法垂直深孔落礦分段鑿巖階段 礦房法礦塊生產(chǎn)能力/ t . d - 1300400140180采準(zhǔn)比m / kt8.45.7勞動(dòng)生產(chǎn)率20.71518礦石損失率6.525礦石貧化率13.51520采礦成本中等低安全程度高高工人勞動(dòng)條件好好米用工藝技術(shù)先進(jìn)性好好社會(huì)效益好好采礦方法最終比較垂直深孔落礦分段鑿巖階段礦房法回采強(qiáng)度大，

6、勞動(dòng)生產(chǎn)率高，采礦成本低，坑木消耗少，回采作業(yè)安全但礦柱量比重較大（達(dá) 35%60%）,回采礦柱的貧化損失大；分段礦房法由于分段回采，可使用高效率的無軌裝運(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)，既提高了礦柱的礦石回采率，又處理了采空區(qū)，從而為下分段回采創(chuàng)造了良好的條件。其主要缺點(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，但通過斜坡道的聯(lián)系將降低工作量。經(jīng)過初步技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，按照技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、充分利用資源的等原則，確定選擇分段礦房法。第三章.采礦方法構(gòu)成要素階段高度一般為40-60m,分段高度為15-25m

7、,每個(gè)分段劃分為礦房和礦柱，礦房沿走 向長(zhǎng)度為35-40m。間柱寬度6-8m。分段間留斜頂柱，其真厚度一般為5-6m。在鑿巖平巷中鉆環(huán)形深孔，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。回采間柱的深孔鑿巖胴室，布置在切割巷道靠近下盤的側(cè)部；回采斜頂柱的深孔鑿巖胴室， 開在礦柱回采平巷的一側(cè)，對(duì)應(yīng)于礦房的中央部位。沿走向每隔200m劃為一個(gè)回采區(qū)段，每個(gè)區(qū)段有一個(gè)礦房正在回采，一個(gè)回采礦柱，一個(gè)進(jìn)行切割。在礦塊或礦房?jī)?nèi)回采以分段為單元。 沿階段高度自上而下相互錯(cuò)開一定距離 進(jìn)行分段鑿巖、爆破和出礦，沿礦房

8、長(zhǎng)度向溜井方向推進(jìn)， 分段內(nèi)從一側(cè)向另一側(cè)以扇形炮 孔側(cè)向崩礦方式進(jìn)行回采，利用鏟運(yùn)機(jī)出礦。每個(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礦體底盤處。采礦方法課程設(shè)計(jì)第四章.礦塊采準(zhǔn)切割工作.根據(jù)出礦方式及底部結(jié)構(gòu)，布置采準(zhǔn)切割工作。(1)底盤脈外運(yùn)輸平巷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的溜井下放至運(yùn)輸大巷；(2)分段平巷起轉(zhuǎn)運(yùn)礦石、運(yùn)輸材料、來往人員、通風(fēng)等作用。每隔1013m掘一裝礦橫巷；(3)塹溝拉底平巷布置在裝礦橫巷的另端，起拉底和形成塹溝的作用。(4)脈外礦柱回采平巷， 在礦房中間部位，從此平巷掘一頂柱鑿巖胴室作為回采頂柱之用； 利用該巷的切

9、割橫巷掘一間柱鑿巖短巷，作回采間柱之用。并利用相鄰礦塊的切割橫巷，把鑿巖平巷與脈外礦柱回采平巷相連接。(5)切割天井布置在礦房端部靠近房間礦柱處，從剖面上由塹溝平巷直至分段礦房的最高處，作為擴(kuò)大成切割槽的爆破自由面。切割橫巷和塹溝拉底平巷用中深孔拉開切割立槽，然后即可進(jìn)行分段回采。(6)用塹溝拉底平巷進(jìn)行拉底，隨著回采的推進(jìn)，逐步把拉底層拉開。采切工程斷面形狀及尺寸根據(jù)圍巖的穩(wěn)固性狀況巷道斷面可取圓弧形，可采用噴射混凝土支護(hù)。.采切工程量、施工順序與施工時(shí)間礦石體重4.1噸/立方米，礦塊采準(zhǔn)比為 8.4考慮到礦井通風(fēng)、出礦、 施工方便等因素，特編制礦塊采切工程施工順序圖表，該礦體采切工程施工工

10、程量及順序如表：井巷名稱支護(hù)種類掘進(jìn)斷面(m3)完成時(shí)間(月)主井噴混凝土18.110.2風(fēng)井噴混凝土8.0425通風(fēng)平巷及石門噴混凝土4.95 4.655.1運(yùn)輸及穿脈平巷噴混凝土5.01 4.728.6通風(fēng)石門4.65 4.951.7采準(zhǔn)及切割工程11.4運(yùn)輸及穿脈平巷噴混凝土5.01 4.725.1坑內(nèi)炸約庫(kù)噴混凝土1.7采準(zhǔn)切割工程3.6水泵房水倉(cāng)等噴混凝土4.8 11.72總計(jì)75第五章.采場(chǎng)回采設(shè)計(jì).鑿巖爆破工作中深孔鑿巖，利用YG-80型鑿巖機(jī)，陪圓盤支架在分段鑿巖巷道道中鉆上向扇形中深孔， 孔徑5565mm,最小抵抗線為1.2m,孔距1.51.8m,孔深小于15m以中央切割槽為

11、自由 面向兩側(cè)分次側(cè)向爆破，一次爆破四排炮孔，用微差爆破方式。每米崩礦量4.55帚，選采礦方法課程設(shè)計(jì)用2號(hào)巖石鏤梯炸藥；炸藥單耗為1.62.6 ;采用專門裝藥車進(jìn)行裝藥；采用電力起爆法，起爆器材有：電雷管、導(dǎo)線、起爆電源和測(cè)量?jī)x表；采用毫秒延期電雷管起爆，其主要性能 參數(shù)有雷管電阻、最高安全電流、最低準(zhǔn)爆電流、點(diǎn)燃時(shí)間、傳導(dǎo)時(shí)間和點(diǎn)燃起始能等。進(jìn) 行大爆破時(shí)應(yīng)分工明確，時(shí)刻牢記安全準(zhǔn)則。出礦工作(1)出礦設(shè)備：鏟運(yùn)機(jī)、礦車(2)出礦管理制度：在鑿巖平巷中鉆環(huán)形深孔，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。確保鏟運(yùn)機(jī)的工效最高，以滿足裝礦要 求。(3)

12、截止品位的確定(貧化損失指標(biāo)管理)：確保礦石回采率達(dá)到80%;礦石平均品位為32%,結(jié)合選礦要求，計(jì)算截止品位值；(4)二次破碎的方法：二次破碎地點(diǎn)主要為回采工作面和放礦閘門處或二次破碎巷道。主要使用覆土爆破法。通常用礦石運(yùn)搬設(shè)備將大塊推至一側(cè)，間隔一定時(shí)間或每班中間休息或結(jié)束時(shí)，集中進(jìn)行爆破破碎。 在方礦過程中有時(shí)大塊礦石相互擠卡在放礦漏斗頸部，形成礦石堵塞，此時(shí)，常用炮桿捆以裸露藥包排除堵塞。采場(chǎng)通風(fēng)通風(fēng)使炮煙和粉塵能迅速排出工作面。工作面的風(fēng)量應(yīng)當(dāng)保證滿足排塵，排煙的需要。為此，要求采掘工作的風(fēng)速不應(yīng)低于0.15米/秒，空氣的含氧量不得少于20% 一般是從上風(fēng)流方向的天井進(jìn)入新鮮風(fēng)流，通

13、過礦房工作面以后，經(jīng)天井排到上部回風(fēng)平巷。電耙道的通風(fēng)應(yīng)形成獨(dú)立的系統(tǒng)，防止污風(fēng)串入礦房中。風(fēng)量計(jì)算礦井的總風(fēng)量為各采掘工作面、需獨(dú)立通風(fēng)的胴室和其他需風(fēng)量以及礦井漏風(fēng)量之總和。計(jì)算公式為：Q=K1K2e Qk+Qj+Qd+Qi)其中，Q礦井總風(fēng)量 m3/sK1外部漏風(fēng)系數(shù)K2內(nèi)部漏風(fēng)系數(shù) TOC o 1-5 h z Qk回采工作面所需風(fēng)量m3 /sQj 掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量m3/sQd-獨(dú)立通風(fēng)的胴室所需風(fēng)量m3 /sQi 其他工作面所需風(fēng)量m3 /s采場(chǎng)頂板管理在回采過程中，通過礦柱維持頂板壓力平衡，在頂板不穩(wěn)固地區(qū)， 可采用錨噴支護(hù)的方式對(duì)其進(jìn)行錨固。分段礦房回采結(jié)束后，可立即回采本分段的

14、礦柱并同時(shí)處理采空區(qū)。采場(chǎng)充填工作因?yàn)楸景咐械V石品位較低，采用水力充填。其充填材料包括：河砂、山砂、卵石、爐渣、采掘的巖石和選場(chǎng)的尾砂等。充填料的最大粒徑不應(yīng)超過管徑的1/3,且含量不超過總量的15%。充填料的含泥量不超過 10%15%。砂漿固液比應(yīng)控制在 1:3.5以內(nèi)。應(yīng)嚴(yán)采礦方法課程設(shè)計(jì)格控制尾砂的硫化物的含量，不超過4 %o充填工藝：制備好的砂漿，利用管道進(jìn)行水力輸送。充填管路多采用無縫鋼管，壁厚1012mm每節(jié)長(zhǎng)2.53m,用法蘭盤連接。從采場(chǎng)濾出的廢水，含有 3%5%或更多的泥沙，流入排水溝和沉淀池后澄清。第六章.礦柱回收及采空區(qū)處理礦柱回收根據(jù)鉆孔設(shè)備能力，在礦柱中適當(dāng)?shù)牡胤窖a(bǔ)

15、充開掘一些鑿巖巷道和鑿巖峭室，并在 其中打深孔。全部深孔打完后，分段同時(shí)爆破。一般上階段底柱用扇形深孔，間柱用上向扇形深孔或中深孔。一般情況下是先崩間柱，后崩頂?shù)字；夭傻V柱的順序是：先爆間柱并將崩下礦石放出，然后爆破頂柱；因受爆力拋擲作用，頂柱崩落的大部分礦石溜到塹溝內(nèi)放出。頂、底柱在同時(shí)間內(nèi)進(jìn)行回采，上階段底柱，利用上階段運(yùn)輸平巷進(jìn)行回采；而本階段的頂柱，利用礦房進(jìn)行回采。指標(biāo)名稱頂?shù)字g柱工作囿平均生產(chǎn)能力 m3/ d28 3720 22工作向上班效率 m31.6 2.11.7損失率%13.169.4貧化率%12.6采空區(qū)處理:采用水力充填的方法處理采空區(qū)。注意事項(xiàng)：水力充填必須封閉采空

16、區(qū)，其封閉構(gòu)筑物的強(qiáng)度應(yīng)能承受充填體底的壓力。第七章.采礦方法主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).貧化損失的計(jì)算礦石貧化率：r=R/(Q1+R)礦石損失率：p=(Q-Q1) /Q其中，Q為采場(chǎng)工業(yè)礦石量 tQ1為采場(chǎng)采出工業(yè)礦石量tR為廢石混入量t,礦石質(zhì)量指標(biāo)的計(jì)算。根據(jù)計(jì)算出的貧損指標(biāo)，分別計(jì)算出采出工業(yè)儲(chǔ)量,采出礦石量，采出礦石品位等采出礦石量：T 1-q Q采出工業(yè)礦石量：Q1 T-R采出礦石品位：1-采礦方法課程設(shè)計(jì)R-廢石?!入量，t o采礦直接成本計(jì)算直接成本包括：輔助材料費(fèi)，燃料及動(dòng)力費(fèi)，生產(chǎn)工人工資，生產(chǎn)工人工資附加費(fèi)，車間 經(jīng)營(yíng)費(fèi)。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯編項(xiàng)目參數(shù)礦塊生產(chǎn)能力t/d300400工作面，人功效 t/工班20.7損失率%6.5貧化率%13.5每米炮孔崩礦量t/m10-12采切比m/kt8.4炸藥kg/t0.454雷管發(fā)/t0.198導(dǎo)火索m/t0.3導(dǎo)爆管m/t0.251釬鋼kg/t0.0402合金片/g1.654木材/m30.000