畢業(yè)設計第五章采礦方法

1、第五章采礦方法5.1礦床開采技術條件5.1.1礦體形態(tài)三山島直屬礦區(qū)共圈定8個礦體，其中I號蝕變帶內的I-1號礦體規(guī)模最大， 金資源儲量總資源儲量的92.7%，I-2號礦體次之，其他礦體大都由單工程控制， 規(guī)模很小。因此設計過程各開采技術指標主要考慮I-1號礦體。I-1號礦體，近地表位于1654線間，中部在2842線間，深部在4048線間， 分布于F1主裂面以下的黃鐵絹英巖頂部或中上部，賦存標高：-10-1050山。工 程控制走向延長：頂部800900m，最長1020m；中部340600m；深部100m左右。 傾向延深一般在7001000m，最深1450m。礦體呈不對稱“Z”字型展布，不規(guī)則

2、脈狀產出，常見分枝、復合、膨脹、狹縮及尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象?？傮w走向35。左右， 傾向南東，傾角3444。礦體厚度最小0.95m，最大12.08m，一般4.316.86m， 平均6.65m，降低邊界品位到1.0g/t后，礦體厚度明顯增大。礦體無論沿走向 或是沿傾向均不連續(xù)，都有尖滅再現(xiàn)的特點。礦體單工程金品位1.745.65g/t， 平均 3.25g/t。礦巖體重：2.8t/m3,松散系數(shù)：1.6,礦巖硬度系數(shù)：f=614（靠近F1斷層 的礦巖硬度系數(shù)：f=46）。5.1.2礦巖巖石力學條件根據(jù)巖性及工程地質條件劃分為：松散軟弱巖組、風化及構造蝕變巖組、塊 狀巖組。其中，只有塊狀巖組工程地質條件良好，

3、其余巖組工程地質條件較差。礦體頂?shù)装鍘r石均為構造蝕變巖，為軟弱半堅硬巖，工程地質條件差較好。 影響巖體穩(wěn)定性的主要因素為各種地質結構面，特別是F3、F1斷層等大型軟弱 結構面，坑道位于F1斷裂的下盤，北西向構造發(fā)育，斷裂帶及附近巖石受擠壓 而破碎，掘進時易產生掉塊和塌方。采場上盤圍巖由于接近F1斷層，頂板圍巖的穩(wěn)定性受F1斷層影響顯著，開 采時在采場內易發(fā)生較大規(guī)模的冒頂。所以，在開采時應采取有效的支護措施。該礦區(qū)為近海岸地下開采的礦山，礦體傾角緩，斷裂構造發(fā)育，近礦圍巖多 不穩(wěn)定，局部地段易發(fā)生工程地質問題，工程地質條件復雜程度為中等復雜。上下盤巖性：礦體直接上盤圍巖為絹英化碎裂巖、絹英巖化

4、花崗質碎裂巖； 礦體下盤為黃鐵絹英巖化花崗質碎裂巖或黃鐵絹英巖化碎裂巖。主裂面、節(jié)理、 裂隙、斷層及巖石情況：本礦床礦體主要賦存在黃鐵絹英巖化碎裂巖和黃鐵絹英 化花崗質碎裂巖中，礦體中裂隙較發(fā)育。主斷裂F1下盤為礦體，F(xiàn)1斷層面上斷 層泥一般厚510cm，靠近F1斷層的巖石破碎，節(jié)理、裂理較發(fā)育，工程揭露后 易坍塌。5.2礦山現(xiàn)有采礦方法三山島金礦直屬礦區(qū)現(xiàn)已開采至-600m水平，之前開采上部礦體所用的主要 采礦方法主要為點柱式機械化上向水平分層充填采礦法（點柱法）、機械化上向 水平分層充填法（分層充填法）和進路式機械化上向水平充填法（進路法）。 5.2.1礦塊布置，采準、切割每一個回采中段，

5、劃分為6個分段，按分段向上回采，分段高度為15m，分 段運輸巷道位于礦體下盤的巖體中，為下盤沿脈巷道，巷道規(guī)格為4.0mX3.2m。分段運輸巷道是采場與溜井和斜坡道之間的通道，擔負著56個采場分層的 回采，分段巷道一般距礦體4050m。無軌鑿巖設備、鏟運機、坑內卡車、輔助 設備等可以從地表過斜坡道到分段運輸巷道內，然后，直接進入采場作業(yè)。采場沿礦體走向布置，采場長度為100m，寬度即礦體的寬度。采場與下盤 分段運輸巷道經(jīng)采場聯(lián)絡道聯(lián)通，采場聯(lián)絡道一般布置在采場中間位置。采場聯(lián) 絡道規(guī)格為4.0m（寬）X3.2m（高），采場聯(lián)絡道下掘負坡度不大于18%，隨著采 場分層的上升，采場聯(lián)絡道的坡度也在

6、增大，但是最大正坡度不允許超過20%。兩采場間留有間柱，間柱寬度為57m。采場通風泄水井布置在間柱內，規(guī) 格為2.5mX2.5m，由通風泄水小巷連接采場和通風泄水井，通風泄水小巷規(guī)格 為 1.5mX2.0m。中段采準結束后，進行拉底切割，切割巷道規(guī)格為4.0mX4.0m或4.0mX3.5m, 切割層高度為4.0m或3.5m。拉底切割完成并進行充填后，即可依次向上分層回 層。5.2.2點柱法在采場內，用進口鑿巖臺車鑿巖；用2#巖石硝銨炸藥和乳化油炸藥藥卷人 工裝藥，導爆管起爆；用進口鏟運機和進口坑內卡車出礦；采場頂板采取錨桿支 護或錨桿和長錨索聯(lián)合支護方式，錨桿支護網(wǎng)度為1.5mX1.5m，長錨

7、索支護網(wǎng) 度為3.0mX3.0m，采場頂板局部不穩(wěn)固的區(qū)域要適當加密。采場內設有規(guī)則的點柱，點柱尺寸為6mX6m，點柱沿礦體走向中心間距為 20m，沿垂直礦體走向中心間距為18m；分層回采高度為3.0m，空頂高度為4.5m， 其中，1.5m高為爆破補償空間；分層充填高度為3.0m，其中2.6m為尾砂和廢石 充填，表層0.4m為灰砂比為1： 4的膠結充填，膠結充填后形成采場的作業(yè)底板。點柱法適用于礦體厚大，礦巖較穩(wěn)固的礦段。點柱法采場回采面積大，約 10003000m2,作業(yè)面?zhèn)€數(shù)多，且作業(yè)面大，又用鑿巖臺車鑿巖，因此，采場的 綜合生產能力大。5.2.3分層充填法在采場內，用進口鑿巖臺車鑿巖；用

8、2#巖石硝銨炸藥和乳化油炸藥藥卷人 工裝藥，導爆管起爆；用進口鏟運機和進口坑內卡車出礦；采場頂板采取錨桿支 護或錨桿和長錨索聯(lián)合支護方式，錨桿支護網(wǎng)度為1.5mX1.5m,長錨索支護網(wǎng) 度為3.0mX3.0m，采場頂板局部不穩(wěn)固的區(qū)域要適當加密。采場內不設點柱，分層回采高度為2.0m或2.5m,空頂高度為3.0m、3.5m或 4.0m，其中，1.0m或1.5m高為爆破補償空間；分層充填高度為2.0m或2.5m, 其中1.6m或2.1m為尾砂和廢石充填，表層0.4m為灰砂比為1：4的膠結充填， 膠結充填后形成采場的作業(yè)底板。5.2.4進路法上述兩種采礦方法只適用于礦巖完整、穩(wěn)固，節(jié)理裂隙不發(fā)育的

9、情況下。對 于構造復雜、節(jié)理裂隙等不連續(xù)界面發(fā)育、礦巖不穩(wěn)固的采場，用點柱法和分層 充填法都無法保證采場作業(yè)安全。因此在原有的點柱法或分層充填法的基礎上改 用進路法。目前進路法主要有盤區(qū)進路法、分區(qū)進路法和單條進路法三種。（一）盤區(qū)進路法盤區(qū)進路法是由原來的點柱法采場改造而成的，即將原來的點柱法采場化為 一個大盤區(qū)，在盤區(qū)內布置進路，進路布置形式有沿礦體走向和垂直礦體走向兩 種，多采用沿礦體走向布置進路的方式。在采場內，用7655氣腿鑿巖機鑿巖；用 2#巖石硝銨炸藥和乳化油藥藥卷卷人工裝藥，導爆管起爆；用進口鏟運機和進口 坑內卡車出礦；采場頂板采用錨桿支護，支護網(wǎng)度一般為1.5mX1.5m，頂

10、板局 部不穩(wěn)定區(qū)域要加密到1.0mX 1.0m。進路規(guī)格為4.0mX3.5m或4.0X3.0m，采場分層回采高度為3.5m或3.0m。 一條進路或幾條進路同時回采完畢后，進行接頂充填。充填高度為3.5m或3.0m， 其中：3.1m或2.6m為灰砂比為1： 10的膠結充填，表層0.4m為灰砂比為1： 4 的膠結充填。膠結充填后形成采場作業(yè)底板，最后回采的一條進路或最后同時回 采的幾條進路充填時，底部3.1m或2.6m高可采用廢石和尾砂充填。（二）單條進路法沿礦體走向布置的單條進路法即在采場內沿礦體走向布置1條進路，從而 在采場南北兩翼，即采場聯(lián)絡道兩側形成2個作業(yè)面。在采場內，用7655氣腿鑿巖

11、機鑿巖；用2#巖石硝銨炸藥和乳化油炸藥藥卷 人工裝藥，導爆管起爆；用進口鏟運機和進口坑內卡車出礦；采場頂板采用錨桿 支護，支護網(wǎng)度一般為1.5mX1.5m，頂板局部不穩(wěn)定區(qū)域加密到1.0mX1.0m。進路規(guī)格為3.0mX3.0m，采場分層回采高度為3.0m。進路回采完畢后，進 行接頂充填，充填高度為3.0m，其中：2.6m為尾砂和廢石充填，表層0.4m為灰 砂比為1： 4的膠結充填，膠結充填后形成采場的作業(yè)底板。（三）分區(qū)進路法分區(qū)進路法即在采場內沿礦體走向布置一條路，由采場兩翼向中間采場聯(lián)絡 道方向后退式分區(qū)回采和充填。在采場內，用7655氣腿鑿巖機鑿巖；用2#巖石硝銨炸藥和乳化油炸藥藥卷

12、人工裝藥，導爆管起爆；用進口鏟運機和進口坑內卡車出礦；采場頂板采用錨桿 支護，支護網(wǎng)度一般為1.5mX1.5m，頂板局部不穩(wěn)定區(qū)域加密到l.OmXl.Om。采礦和充填作業(yè)由采場兩翼向中間采場聯(lián)絡道方向后退式分區(qū)進行，沿礦體 走向分區(qū)，分區(qū)長度一般為1015m。進路規(guī)格為3.0mX3.0m，采場分層回采高 度為3.0m。一個分區(qū)回采完畢后，馬上進行接頂充填，充填高度為3.0m，其中: 2.6m為尾砂和廢石充填，表層0.4m為灰砂比為1： 4的膠結充填，膠結充填后 形成采場的作業(yè)底板。5.2.5原用采礦方法評述機械化程度偏低礦塊尺寸劃分不合理，回采強度太低脈內采準方式不利于提高礦山生產能力生產能力

13、偏低5.2.6采礦方法改進思想提高機械化程度，充分利用人力、物力資源；縮小回采單元面積，提高單位面積的回采強度；采用脈外無軌采準系統(tǒng)，采用高效采礦設備，提高礦房的生產能力；選用合理高效的采礦方法，提高生產能力。5.3采礦方法選擇5.3.1采礦方法初選根據(jù)三山島金礦的地質條件、礦巖的機械物理性質、開采技術條件和國家技 術經(jīng)濟政策的要求，擬定出技術上可行的采礦方案，如表5-1所示。從表可以看出，充填采礦法是最佳方案。同時考慮到較大的生產能力的要求， 采用的充填采礦法必須考慮機械化大型設備進行作業(yè)。初步選擇三個方案，如下 簡要概述：表51采礦方法初選表主要的采礦技術條件(I-1號礦體)按各種條件可以

14、采用的 米礦方法(大類)技術條件名稱技術條件特征1礦石穩(wěn)固性穩(wěn)固(靠近F1斷裂不穩(wěn)固)充填法、空場法、崩落法2圍巖穩(wěn)固性穩(wěn)固充填法、空場法、崩落法3礦體傾角3444充填法、空場法、崩落法4地表是否允許不允許崩落充填法、空場法朋洛礦體厚度礦體連續(xù)性礦巖接觸性礦石品位4.316.86m,平均 6.65m不連續(xù)分界線不明顯礦體單工程金品位1.745.65 g/t,平均 3.25g/t充填法、空場法、崩落法充填法、空場法充填法、空場法充填法點柱式分層充填采礦法（方案一）：在自然平衡拱內采礦，有利于地壓控制， 盤區(qū)生產能力大，但采準廢石量較多，各采場開采必須在高度和順序上加以控制， 生產管理難度增加。分

15、礦房礦柱高分層充填采礦法（方案二）：礦房開采兩側為圍巖，不需留點 柱，礦石損失小，分礦房礦柱回采，盤區(qū)生產能力大，但脈外采準工程量大，礦 房必須膠結充填，充填成本增大生產能力大，但礦石損失率高，脈外采準工程量 大。機械化上向水平分層充填采礦法（方案三）：留連續(xù)礦柱有利于采場穩(wěn)定性, 不需膠結充填，充填成本低，各采場開采互不影響。5.3.2點柱式分層充填采礦法（方案一）方案一為點柱式分層充填采礦法，該方案標準采礦方法見圖5-1。點柱式分層充填采礦法適用于礦體和主斷裂面垂直距離大于5m、礦巖穩(wěn)固、I圖例：1-采場聯(lián)絡道2-脈外出礦巷 3-出礦橫巷4-斜坡道連接處 5-充填體6-點柱7-間柱8-人工

16、底柱鋼筋混凝土底板9-泄水井10-充填回風井11-頂柱12-階段運輸巷道 13-礦石溜井主要經(jīng)濟技術指標采場生產能力：213.9/ _損失率：17.%盤區(qū)生產能力：|1匹0-1100/ 貧化率：明 采切比：9.25/點柱式分層充填采礦法圖指導老師劉志祥老師完成時間 .06評閱者比例 ：100圖5-1點柱式分層充填采礦法礦體厚度大于15m的礦體。盤區(qū)尺寸為300mX45m,每個盤區(qū)分三個區(qū)段，沿 走向布置，長100m，每一區(qū)段布置3個采場。礦塊高45m，分段高度15m。每條 分段巷道承擔45個分層的回采工作，分層高度為33.5m。在采場中布置點柱 作永久支護，點柱尺寸4mX4m，點柱網(wǎng)度為16m

17、X12m，沿走向為16m，逆傾向 為12m。采場之間留2米連續(xù)礦壁，區(qū)段之間留4米間柱，不留頂?shù)字?。設置3m 人工底柱。盤區(qū)布置及回采順序盤區(qū)尺寸為300mX45m，每個盤區(qū)分三個區(qū)段，沿走向布置，長100m，每一 區(qū)段布置3個采場，中央采場最先開采，采場間留2m左右礦皮，階梯式開采， 使采礦始終在一自然平衡拱內。采切工程每個盤區(qū)下盤布置一條盤區(qū)斜坡道，折返式布置，坡度15%。各分層水平布 置出礦平巷，與斜坡道連通；每個礦塊布置一條溜井，溜井傾角為60，自出 礦平巷掘進出礦橫巷通至溜井；自分段第一分層采場聯(lián)絡道掘進脈內切割巷道， 形成拉底空間；每個礦塊布置六條中央充填回風天井，傾角接近90；泄

18、水井 在澆注人工底柱時預留，以后上采時順路架設，用鋼板焊接成園形結構。盤區(qū)采切工程量如表5-2所示：每個盤區(qū)布置3條脈外出礦平巷，9條出礦 橫巷，3條溜礦井，18條充填回風井，54條采場聯(lián)絡道。表 5-2 萬案一盤區(qū)采切工程量表序號巷道名稱數(shù) 目巷道斷面(高X寬)巷道長度(m)工程量(m3)單長共長標準米礦石廢石合計1出礦平巷33.6X3.2300900259210368103682出礦橫巷93.6X3.220180518.42073.62073.63溜礦井32.5X2.552156243.8975.2975.24充填回風井92.7X2.7706301148.24592.89185.65回風井

19、聯(lián)絡道92.7X2.750450820.13280.56采場聯(lián)絡道273.6X3.24010803110.412441.624883.27切割巷93.6X3.230270777.63110.46220.8合計36669210.57703.229138.936842.1盤區(qū)礦量：長X寬X高X體重=1134000t點柱礦量：長X寬X高X體重X數(shù)量=72576t 間柱礦量：長X寬X高X體重X數(shù)量=45360t 礦皮礦量：長X寬X高X體重X數(shù)量=45360t理論出礦量：盤區(qū)礦量-點柱礦量-間柱礦量=970704t采切比（m）：采切長度：出礦量=9.49m/kt采切比（m，）：采切體積：出礦量=37.9

20、5m3/kt（3 ）回采工藝鑿巖：以MERCURY14單臂式鑿巖臺車為主7655為輔進行鑿巖，當?shù)V體邊界 波動較大，上盤的基角處不便用臺車鑿巖時，用7655鑿巖機進行輔助修邊。炮 孔水平布置，水平落礦，孔深33.5m, 7655施工時為2.22.5m,孔徑6 43mm45mm。 孔網(wǎng)0.8X1.0m，水平落礦。爆破：采用2#巖石炸藥，人工裝藥（剪式升降臺車輔助）。采用卷狀炸藥， 非電導爆管分段微差爆破。通風排險：為確保鑿巖和出礦的安全，爆破后要進行通風工作，確保通風良 好后再進行頂板檢查和撬毛作業(yè)，由工人站在爆堆或撬毛車上進行。檢撬從采場 口開始，由外向里，最后進行工作面的檢撬。難以撬掉的浮石

21、采取鑿巖爆破等方 法處理（多施工鉆孔少裝藥）。檢撬結束后對下道工序的作業(yè)人員進行詳細的交 代，頂板狀況不良時，必須停止后續(xù)作業(yè)。出礦：使用ST-3.5柴油鏟運機為主，配12t坑內卡車協(xié)助，經(jīng)脈外出礦平 巷，倒入出礦溜井。大塊破碎：大塊破碎工作有三種方式：塊度大于1 m3的礦石由鑿巖爆破工就 地破碎，再有就是集中到采場或選定的位置后由鑿巖爆破工破碎，小于1 m3的礦 石運到溜礦井，由液壓碎石機進入溜井破碎。空區(qū)充填：采場支護完畢后就可進行采場充填工作，充填管從措施井直接進 入各分段巷道，經(jīng)分層聯(lián)絡道進入采場，充填工作分兩次進行，首先用鏟運機將 附近巷道掘進的廢石鏟裝到采場，并架設泄水井和泄水籠子

22、，繼而進行尾砂充填。頂柱回采：當采礦回采到上中段采場的人工假底時，為保證人工假底的安全， 使用進路法回采其人工假底下邊一分層的礦體，進路垂直礦體走向布置，進路寬 3m，分二步進行回采，一步進路隔一采一，采用灰砂比1： 10的充填料膠結充填， 并接頂。二步進路采用尾砂充填。（4）主要生產技術指標1、采場生產能力根據(jù)直屬礦區(qū)開采技術條件，參考國內外采礦技術指標，用于生產能力計算 的主要指標如下：MERCURY14單臂式鑿巖臺車鑿巖效率：250m/臺班；3.6鏟運機出礦效率：528 m3/臺班；充填站充填能力200m3/h。每個盤區(qū)分成三個區(qū)段，每個區(qū)段分三個采場，采場尺寸為31mX30m，回采分層

23、高度為3m。礦石量為7274.4t?，F(xiàn)以一個分層對采場生產能力進行估算，采 礦各工序的循環(huán)周期計算如表5-3所示。表5-3方案一回采工序循環(huán)表回采作業(yè)名稱循環(huán)時間（天）4812162024283236工作面準備（2）鑿巖爆破（18）出礦（18）充填準備（1）采場充填（4）充填面養(yǎng)護（8）2、米礦成本計算參考相關資料，采礦直接成本計算如表5-4所示:表5-4方案一采礦直-接成本項目單價數(shù)量單位成本（元/ 噸）合計（元/噸）開采21.9952.92出礦10.97采準107.51 元/m337.95m3/kt4.08充填15.883、米礦主要技術經(jīng)濟指標采場綜合生產能力：213.9t/d；盤區(qū)綜合生

24、產能力：10001100t/d；采礦工效：32.7t/工班；采切比：37.95m3/kt；采礦損失率：18.6%；采礦貧化率：8%；采礦直接成本：52.92元/t。5.3.3分礦房礦柱高分層充填采礦法（方案二）方案二分礦房礦柱分層充填米礦法，該方案標準米礦方法見圖5-2。盤區(qū)尺寸為300mX45m,盤區(qū)長300m，高度為45m。根據(jù)目前開拓系統(tǒng)，該 采礦方法分段高度為15m, 一個盤區(qū)可布置3個分段。每個分段服務45個分層， 分層回采高度圖5-2分礦房礦柱高分層充填采礦法為3.03.5m，根據(jù)實際情況調整分層高度。采場沿礦體走向布置，先采礦房， 礦房采后用配比1： 8的尾砂膠結充填，后礦柱回采

25、，礦柱非膠結充填。礦房和 礦柱的寬度均為12m，礦房開采時兩側為原巖，不留點柱，礦柱開采時，在采場 中留4mX4m點柱。每一盤區(qū)分三個區(qū)段，每一區(qū)段內有4個礦房和4個礦柱， 區(qū)段間留4m連續(xù)間距。盤區(qū)布置與采場回采順序盤區(qū)尺寸為300mX45m，即盤區(qū)長300m，高度為45m。每一盤區(qū)分三個區(qū)段， 每一區(qū)段內有4個礦房和4個礦柱，區(qū)段間留4m連續(xù)間距。盤區(qū)內采場回采順 序是先采礦房，后采礦柱。采切工程采準工程采用下盤脈外無軌采準方式。主要采準工程包括：斜坡道、分段出 礦橫巷、分段平巷、采場聯(lián)絡道、泄水井、回風充填井、鋼筋混凝土假底等。分段平巷斷面規(guī)格為3.6mX3.2m，形狀為三心拱。采場聯(lián)絡

26、道布置在采場 中心線，斷面規(guī)格為3.6mX3.2m。充填通風井規(guī)格為2.7mX2.7m，傾角與礦體 傾角一致。泄水井采用鋼板加工并順路架設而成，泄水井斷面規(guī)格中1.0m，下端 設有中3寸塑料管，將水排至分段平巷。鋼筋混凝土人工假底是下一中段頂柱回采的安全保護，也是降低礦石損失的 重要措施。鋼筋混凝土假底厚1.0m，施工強度C15或C20，內置有鋼筋，主筋為 1416mm的A3圓鋼，間距1m，垂直采場布置；副筋直徑1012mm，沿采場縱 向鋪設，每2根主筋之間鋪設2根副筋，形成0.33mX0.33m的鋼筋網(wǎng)度。表5-5萬案二米準切割工程量表序號巷道名稱數(shù) 目巷道斷面（高X寬）巷道長度（m）工程量

27、（m3）單長共長標準米礦石廢石合計1出礦平巷33.6X3.2300900259210368103682出礦橫巷93.6X3.220180518.42073.62073.63溜礦井32.5X2.552156243.8862.4862.44充填回風井242.7X2.77016803061.812247.212247.25回風井聯(lián)絡道242.7X2.75012002187874887486采場聯(lián)絡道723.6X3.24028808294.433177.633177.67切割巷243.6X3.2153601036.84147.24147.2合計73561790616394.455229.671624該

28、采礦方法的采切工程量如表5-5所示：一個盤區(qū)布置9條脈外出礦橫巷，3條脈外運輸平巷，3條溜礦井，72條聯(lián)絡巷和24條通風充填井。盤區(qū)礦量：長X寬X高X體重=567000t點柱礦量：長X寬X高X體重X數(shù)量=24192t間柱礦量：長X寬X高X體重X數(shù)量=22680 t理論出礦量：盤區(qū)礦量-點柱礦量-間柱礦量=520128 t采切比：采切長度：出礦量=34.43m/kt采切比（m3）：采切體積：出礦量=137.70m3/kt（3）回采工藝鑿巖：分層高度加大，可以降低采準工程量，減少二次損失貧化，減少輔助 作業(yè)工作量和輔助作業(yè)時間，提高勞動生產率。因此，在技術和安全允許的前提 下，應盡可能提分層回采高

29、度。決定分層回采高度的2項參數(shù)是最大控頂距和最 小空頂距。最大控頂距由設備的最大工作高度、頂板最大允許暴露面積決定。 MERCURY14單臂式鑿巖臺車最大工作高度為5.5m，頂板采取錨桿一金屬網(wǎng)等支護 措施的安全控頂高度在6m左右。最小空頂距由采場充填要求的最低工作高度和 鑿巖爆破的最小補償空間確定。完成采場采填并澆面所需要的最小工作高度為 1.2m；滿足爆破補償系數(shù)即崩落礦石碎脹對補償空間的最小空間要求是1.3m左 右。每分層的回采高度為3.03.5m，控頂高度為4.2m，根據(jù)試驗情況進行調整。 考慮頂板巖石不穩(wěn)定，留1.52m護頂?shù)V。當?shù)V體邊界波動較大，上盤的基角處 不能便用臺車鑿巖時，用

30、7655鑿巖機，進行輔助修邊。爆破：使用粉狀銨梯炸藥，藥卷規(guī)格為6 37X200mm。起爆采用非電微差導 爆管起爆，8號火雷管引爆。采場用水平眼落礦，炮眼深度一般為3.83.9m。普通落礦眼間距1.0m，排距0.8m；周邊控制眼間距0.9m，最小抵抗線為0.7m。炮眼用人工進行裝藥。普通落礦眼連續(xù)裝藥，孔口 0.8m不裝藥，用炮泥進 行堵塞；周邊眼分兩段空氣間隔裝藥，間隔長度0.81.0m。通風排險：新鮮風流由斜坡道進入中段或分段平巷，再從中段或分段平巷通 過采場聯(lián)絡道進入采場，清洗工作面后的污風經(jīng)采場回風充填井，排到上分層聯(lián) 絡道，進入回風平巷，排出地表。確保通風良好后再進行頂板檢查和撬毛作

31、業(yè)，由工人站在爆堆或撬毛車上進 行。檢撬從采場口開始，由外向里，最后進行工作面的檢撬。鏟裝：ST-3.5柴油鏟運機出礦，經(jīng)脈外出礦平巷，倒入出礦溜井。大塊破碎：大塊破碎工作有三種方式：塊度大于1 m3的礦石由鑿巖爆破工就 地破碎，再有就是集中到采場或選定的位置后由鑿巖爆破工破碎，小于1 m3的礦 石運到溜礦井，由液壓碎石機進入溜井破碎。采場充填：膠結材料為325#普通硅酸鹽水泥，采場充填材料配比為：礦房 灰砂比1： 8；礦柱用分級尾砂充填；所有采場均用灰砂比1： 4的水泥尾砂充填 澆面，澆面層高度為0.40.5m。條件具備時掘進廢石可運入采場充填，分層充填中堅持先充掘進廢石，后充 尾砂。每分層

32、充填完后，充填體中的水由順路泄水天井(或波紋泄水管)泄出。頂柱回采：當采礦回采到上中段采場的人工假底時，為保證人工假底的安全， 使用進路法回采其人工假底下邊一分層的礦體，進路垂直礦體走向布置，進路寬 3m，分二步進行回采，一步進路隔一采一，采用灰砂比1： 10的充填料膠結充填， 并接頂。二步進路采用尾砂充填。主要技術經(jīng)濟指標1、采場生產能力根據(jù)新開采技術條件，參考國內外采礦技術指標，用于生產能力計算的主要 指標如下：MERCURY14單臂式鑿巖臺車：150m/臺班；鏟運機出礦工效：528噸/臺班；充填站充填能力200m3/h。采場長度確定為15m，采場寬度為12m，回采分層高度3.3m，開采每

33、分層礦石量為1663.2t。采礦各工序的循環(huán)周期計算如表5-6所示從表可得出，回采一個分層的礦石量為1663.2t，采礦循環(huán)周期18天，采 場生產能力為92.40t/d?；夭勺鳂I(yè)名稱表5-6方案二回采工序循環(huán)表循環(huán)時間（天）369121518工作面準備（1）鑿巖爆破（6）出礦（5）充填準備（1）采場充填（2）充填面養(yǎng)護（8）采礦工效：完成一個循環(huán)周期所需的工班數(shù)為：鑿巖爆破36工班、出礦10 工班、充填12工班，其他20工班，合計78工班，采礦工效為20.38噸/工班。采礦直接成本米礦直接成本計算如表5-7所示：采礦主要技術經(jīng)濟指標采場生產能力：90.77 t/d；盤區(qū)生產能力：800900t

34、/d；采礦工效：20.38t/工班；采礦損失率：13.3%；采礦貧化率：6%；采切比：137.70m3/kt；采礦直接成本：74.89元/t。表5-7方案二采礦直接成本計算表項目單價數(shù)量單位成本（元/ 噸）合計（元/噸）開采21.9974.89出礦10.97采準107.51 元/m3137.70m3/kt14.14充填27.195.3.4機械化上向水平分層充填法（方案三）方案三為機械化上向水平分層充填采礦法，該方案采礦方法圖見圖5-3。盤區(qū)尺寸為300mX45m,盤區(qū)長300m，高度為45m。根據(jù)三山島金礦目前開 拓系統(tǒng)，經(jīng)綜合分析，該采礦方法分段高度為15m，分段之間與脈外斜坡道相連， 一個

35、盤區(qū)可布置3個分段。每個分段服務45個分層，分層回采高度為2.53.5m。 一個盤區(qū)分三個區(qū)段，每區(qū)段長為100m，寬為礦體厚度，兩區(qū)段間留4m左右的 連續(xù)間柱，每個區(qū)段分6個采場，采場寬度1517m，采場之間用礦壁隔開，礦 壁寬度為23m。盤區(qū)中采場回采順序為：間隔式回采，即一個采場回采完畢再 回采相鄰采場，采用隔一采一的方式。圖5-3機械化上向水平分層充填法盤區(qū)布置與采場回采順序盤區(qū)尺寸為300mX45m，即盤區(qū)長300m，高度為45m。每個階段布置3個盤 區(qū)，盤區(qū)中布置3個區(qū)段，每個區(qū)段布置6個采場，采用隔一采一的方式回采。采切工程根據(jù)地質條件、采礦方法、生產能力以及運輸與通風等多方面的

36、要求，在保 證人員、材料、設備進入工作面的安全方便，礦石運搬方便以及考慮結構簡單、 工程量小、生產能力高等情況下，盤區(qū)上向水平分層充填法使用脈外盤區(qū)斜坡道 采準。主要的采切工程有：盤區(qū)斜坡道，分段平巷，分層聯(lián)絡道，充填回風井及 溜礦井。盤區(qū)斜坡道在礦體下盤折返布置，坡度15%，在每個分段與分段平巷連 通。分層聯(lián)絡道垂直礦體布置，長度812m；溜井布置在脈外，傾角60左右； 泄水井在澆注人工底柱時預留，以后上采時順路架設，用鋼板焊接成園形結構； 充填回風天井采用矩形斷面，布置在采場中央。該采礦方法的采切工程量如表5-8所示，一個盤區(qū)布置1條斜坡道，9條脈 外出礦橫巷，3條脈外鑿巖運輸巷，3條溜礦

37、井，54條聯(lián)絡巷和18條通風充填 井。表5-8萬案二米切工程量表序號巷道名稱數(shù) 目巷道斷面（高X寬）巷道長度（m）工程量（m3）單長共長標準米礦石廢石合計1出礦平巷33.6X3.2300900259210368103682出礦橫巷93.6X3.220120518.42073.62073.63溜礦井32.5X2.552156243.8975.2975.24充填回風井182.7X2.77012602296.49185.69185.65回風井聯(lián)絡道182.7X2.7509001640.265616采場聯(lián)絡道543.6X3.24021606220.824883.224883.27切割巷183.6X3.

38、215270777.63110.46220.8合計576614289.21229644860.957156.8盤區(qū)礦量：長X寬X高X體重=567000t間柱礦量：長X寬X高X體重X數(shù)量=22680 t連續(xù)礦柱礦量：長X寬X高X體重X數(shù)量=23625 t理論出礦量：盤區(qū)礦量-間柱礦量-連續(xù)礦柱礦量=520695 t采切比（m）：采切長度：出礦量=27.44m/kt采切比（m3）：采切體積：出礦量=109.77m3/kt（3）回采工藝鑿巖：以MERCURY14單臂式鑿巖臺車為主7655為輔進行鑿巖，炮孔水平布 置，水平落礦，孔深33.5m，7655施工時為2.22.5m，孔徑6 43mm45mm。

39、正 常落礦層超前光爆層23個循環(huán)進行施工，為三排，第一、二、三排為落礦孔， 采用大孔距小抗線的穿爆方式，爆孔水平間距1.4m，抵抗線高度自下向上分別 為0.5m、0.6m、0.65m，炮孔密集系數(shù)為2.152.8。在正常落礦層施工23個循 環(huán)后，進行光爆層的施工，光爆孔的水平間距0.6X0.8m，最小抵抗線W0.75m， 光爆孔孔深3.03.5m，7655施工時為2.22.5m。每分層的回采高度為2.6m，控頂高度為3.5m。考慮頂板巖石不穩(wěn)定，留 1.52m護頂?shù)V。當?shù)V體邊界波動較大，上盤的基角處不能便用臺車鑿巖時，用 7655鑿巖機進行輔助修邊。爆破：采用2#巖石炸藥，人工裝藥。正常落礦孔

40、單炮頭密集裝藥，裝藥系 數(shù)0.8，用非電毫秒導爆管，激發(fā)器激發(fā)導爆管，同時引發(fā)爆破導爆管。光爆孔三炮頭同段間隔裝藥，裝藥系數(shù)0.4,單孔裝藥量W0.9kg,光爆層齊發(fā)起爆。通風排險：為確保鑿巖和出礦的安全，爆破后要進行通風工作，確保通風良 好后再進行頂板檢查和撬毛作業(yè)，由工人站在爆堆或撬毛車上進行。檢撬從采場 口開始，由外向里，最后進行工作面的檢撬。難以撬掉的浮石采取鑿巖爆破等方 法處理（多施工鉆孔少裝藥）。檢撬結束后對下道工序的作業(yè)人員進行詳細的交 代，頂板狀況不良時，必須停止后續(xù)作業(yè)。大塊破碎：有三種方式：塊度大于1 m3的礦石由鑿巖爆破工就地破碎，再有 就是集中到采場或選定的位置后由鑿巖

41、爆破工破碎，小于1m3的礦石運到溜礦井， 由液壓碎石機進入溜井破碎。鏟裝：ST-3.5柴油鏟運機出礦，經(jīng)脈外出礦平巷，倒入出礦溜井。采場充填：采場出礦完畢，向采空區(qū)充入尾砂，條件具備時掘進廢石可運入 采場充填。采場分層回采結束后，根據(jù)采高控制分層充填高度，充填高度2.5m， 保持充填后留1.0m左右高度作為下一分層落礦的補償空間。充填時下部的2.1m 采用尾砂非膠結充填，上部的0.4m用灰砂比為1： 4的膠結材料充填，形成0.4m 厚的膠結面，以減少出礦過程中因尾砂混入而造成貧化，分層充填中堅持先充掘 進廢石，后充尾砂。充填體中的水由順路泄水天井（或波紋膠水管）排出。（4）主要技術經(jīng)濟指標1、

42、采場生產能力根據(jù)開采技術條件，參考國內外采礦技術指標，用于生產能力計算的主要指 標如下：MERCURY14單臂式鑿巖臺車：150m/臺班；鏟運機出礦工效：528噸/臺班； 充填站充填能力200m3/h。采場長度確定為16m，采場寬度為15m，回采分層高度為2.6m 一個分層礦量 為1747t。采礦各工序的循環(huán)周期計算如表5-9所示。由表5-9可知，回采一個分段的礦石量為1747t，采礦循環(huán)周期18d，采場 生產能力為97.1t/d。采礦工效：經(jīng)綜合分析，完成一個循環(huán)周期所需的工班數(shù)為：鑿巖爆破36 工班、出礦10工班、充填12工班、其他20工班，合計78工班，采礦工效為 22.4噸/工班。表5

43、-9方案三回采作業(yè)循環(huán)圖表回采作業(yè)名稱循環(huán)時間（天）369121518工作面準備（1）鑿巖爆破（6）出礦（5）充填準備（1）采場充填（2）充填面養(yǎng)護（8）米礦成本表5-10方案四采礦直接成本計算表項目單價數(shù)量單位成本（元/ 噸）合計（元/噸）開采21.9960.64出礦10.97采準107.51 元/m3137.70m3/kt11.80充填15.88采礦主要技術經(jīng)濟指標采場生產能力：97.1t/d；盤區(qū)生產能力：800900 t/d；采礦工效：22.4t/工班；采礦損失率：17.5%；采礦貧化率：6%；采切比：109.77m3/kt；采礦直接成本：60.64元/t。5.4采礦方法優(yōu)化選擇5.4

44、.1各采礦方法技術經(jīng)濟定量指標綜合比較通過全面分析，三個方案的優(yōu)缺點及主要技術經(jīng)濟指標比較如表5-11所示。由表5-11可知，點柱式分層充填采礦法（方案一）有利于地壓控制，采準工 程布置脈外，有利于提高盤區(qū)生產能力，而且留點柱有利于降低礦石損失率，但 米準廢石量較多，各采場開采必須在高度和順序上加以控制，生產管理難度增加。 分礦房礦柱分層充填采礦法（方案二）礦房開采兩側為圍巖，不需留點柱，礦石 損失小，分礦房礦柱回采，盤區(qū)生產能力高，但脈外采準工程量多，礦房必須膠 結充填，充填成本增大。機械化上向水平分層充填采礦法（方案三）留連續(xù)礦柱有 利于采場穩(wěn)定性，留連續(xù)礦柱后，不需膠結充填，有利于降低充填成本，而且各 采場開采互不影響，有利于增加盤區(qū)生產能力，但礦石損失率相對較高，脈外采 準工程量較大。表511各方案優(yōu)缺點及定量技