采礦方法設(shè)計的幾個問題之一課件

采礦方法選擇和設(shè)計

的幾個問題

1

采礦方法選擇概述1.1采礦方法選擇的基本要求：

1.技術(shù)上可行；經(jīng)濟(jì)上合理；生產(chǎn)上安全可靠；采礦方法確定必須是建立在技術(shù)可行的前提下，這是先決條件。在技術(shù)上可行的條件下，要考慮經(jīng)濟(jì)上合理，進(jìn)而必須考慮生產(chǎn)上安全可靠。我們的社會主義制度的優(yōu)越性之一，就是保證礦工生產(chǎn)安全。有良好的環(huán)保條件，工作面通風(fēng)要好；防塵要有技術(shù)措施；適合的空氣溫度與濕度；努力實現(xiàn)機械化、減輕工人體力勞動強度，使礦山生產(chǎn)持續(xù)在安全中進(jìn)行。4.經(jīng)濟(jì)效益要好采礦方法不僅采出的礦石成本低，而且最終產(chǎn)品成本也要低，要盡量減少輔助材料消耗，同時盈利要高?？傊?，對礦山企業(yè)來講要提高總的經(jīng)濟(jì)效益。1.2礦床開采技術(shù)條件

（影響采礦方法選擇的主要因素）1礦床賦存條件1）礦床的礦體形態(tài)與產(chǎn)狀；2）礦石與圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)，礦石與圍巖的穩(wěn)定性；3）礦石的品位及品位變化；2開采范圍內(nèi)工業(yè)礦石的儲量；3礦床構(gòu)造影響及礦床涌水情況。4地表是否允許崩落；5技術(shù)裝備及材料供應(yīng)情況；6采礦方法要求的工人技術(shù)水平和生產(chǎn)管理水平；7加工部門對礦石的質(zhì)量要求。

以上談了一些影響采礦方法選擇的主要因素，這些因素在不同的條件下起的作用也不同，在具體選擇采礦方法時，要具體對待，要綜合的考慮，抓住主要矛盾來解決問題。2.2各采礦方法方案初步分析比較各采礦方法方案初步分析比較主要是定性分析比較。各采礦方法方案主要優(yōu)缺點比較，一般以列各采礦方法方案優(yōu)缺點比較表，但也可不列優(yōu)缺點比較表，用敘述方式敘述各采礦方法優(yōu)缺點比較。各采礦方法方案優(yōu)缺點比較從以下幾方面考慮：①各采礦方法方案回采工藝簡單與否，要求工人掌握難易程度；②各采礦方法方案回收率提高與貧化率降低程度；③各采礦方法方案生產(chǎn)能力；④各采礦方法方案礦塊回采噸礦攤銷采準(zhǔn)回采成本；⑤各采礦方法方案通風(fēng)管理；⑥各采礦方法方案采準(zhǔn)切割工作量；⑦各采礦方法方案安全作業(yè)條件。

經(jīng)過以上初步的分析比較，如果不進(jìn)行采礦方法綜合經(jīng)濟(jì)比較，那么就可選擇最優(yōu)方案。如果還要進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)比較，就可根據(jù)技術(shù)可行采礦方法方案初步分析比較，舍去其中有明顯缺陷的采礦方法方案，剩2—3個采礦方法方案，最后進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)分析比較。參與綜合分析比較的指標(biāo)有：①以價值表示的采礦方法經(jīng)濟(jì)效果指標(biāo)，包括采出礦石成本、最終產(chǎn)品成本和盈利指標(biāo)等；②礦石和有用成分的損失指標(biāo)；③勞動生產(chǎn)率指標(biāo)；④其它指標(biāo)，如礦塊生產(chǎn)能力、采準(zhǔn)工程量、材料消耗、勞動條件、采礦方法的靈活性及工藝過程的復(fù)雜程度等。3采礦方法方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計算3.1.采準(zhǔn)、切割指標(biāo)計算在進(jìn)行采準(zhǔn)，切割指標(biāo)計算以前，必須先確定采準(zhǔn)切割巷斷面形狀，尺寸和支護(hù)方式。1.采準(zhǔn)切割工作量指標(biāo)。見《采準(zhǔn)、切割工程量計算表》；2.礦塊工業(yè)礦石儲量指標(biāo)。見《礦塊工業(yè)儲量計算表》；3.礦塊采出礦石量指標(biāo)。見《礦塊采出礦石量計算表》；二123.....小計切割巷道

合計

礦塊工業(yè)礦石儲量計算表礦塊部位幾何尺寸

(M)體積工業(yè)儲量采準(zhǔn)出礦量（噸）

實際礦量（噸）備注長寬高(M)（噸）采準(zhǔn)切割底柱

間柱

頂柱

礦房

合計

礦塊采出礦石量計算表

注：表中α’為采出礦石平均品位，α”為混入廢石平均品位。項目實際礦量(t)礦石采出率（%）礦石貧化率（%）采出純礦石量（t）采出礦石量（t）采出礦量百分比（%）一、采準(zhǔn)QzhηzhρzhQ’zh=Qzh×ηzhTzh=Q’zh/(1-ρzh)izh=Tzh/T二、切割QgηgρgQ’g=Qg×ηgTg=Q’g/(1-ρg)ig=Tg/T三、礦房Qf(不含采準(zhǔn)、切割））ηfρfQ’f=Qf×ηfTf=Q’f/(1-ρf)if=Tf/T四、礦柱Qz(不含采準(zhǔn)））ηzρzQ’z=Qz×ηzTz=Q’z/(1-ρz)iz=Tz/T礦塊合計Q（以上4項之和）η=Q’/Qρ=[(T-Q’)/T](1-α”/α’)Q’（以上4項之和）T（以上4項之和）izh=100%

見《礦塊采出礦石量計算表》。如果計算萬噸采準(zhǔn)（不包括切割），切割系數(shù)分別用同樣方法即可求出。

5.同時采準(zhǔn)切割工作面數(shù)1）同時采準(zhǔn)工作面數(shù)（不包括切割）

式中：

6.2）同時切割工作面數(shù)：

其中——同時切割工作隊數(shù)；

——礦塊切割系數(shù)（M/萬噸）

——礦塊切割巷道平均掘進(jìn)速度，（M/班）；以上計算的Nca和Ne取整數(shù)。

6.礦塊采準(zhǔn)切割順序和采準(zhǔn)切割時間指標(biāo)礦塊采準(zhǔn)切割順序和采準(zhǔn)切割時間的確定必須首先確定各類采準(zhǔn)，切割巷道成巷速度，設(shè)計中可參考《設(shè)計（地下開采部分）參考資料》7.采準(zhǔn)切割成本指標(biāo)1）計算采準(zhǔn)切割成本，必須確定采準(zhǔn)、切割的勞動組織形式；5）采準(zhǔn)切割成本：

式中——礦塊采準(zhǔn)，切割成本元/M，或元/M3——礦塊中采準(zhǔn)切割巷道總費用，元；1.1~1.3

——考慮未估計到的工程量而增加的系數(shù)，但具體問題要具體分析；

，——采準(zhǔn)或切割巷道(drift)長度，

，——采準(zhǔn)或切割巷道體積，M36）礦塊采出噸礦攤銷采準(zhǔn)，切割費用

式中：

----礦塊中采出噸礦攤銷的采準(zhǔn)，切割費用（元/噸） ----礦塊采出礦石量，見《礦塊采出礦石量計算表》；其它符號同前3.2回采工藝：

編制回采作業(yè)說明書時，要簡述回采工藝。

1）

落礦選擇落礦工具，打眼，裝藥和爆破。編制落礦循環(huán)圖表，炮眼布置圖和裝藥結(jié)構(gòu)圖。2）

通風(fēng)假如回采工作面是用全礦總負(fù)壓通風(fēng)的話，那么，在說明書中寫清楚，在通風(fēng)系統(tǒng)圖上標(biāo)出新風(fēng)流?和沖洗回采作業(yè)面后的污風(fēng)流??風(fēng)量和風(fēng)壓計算，以及風(fēng)量分配。如果回采作業(yè)面加強局部通風(fēng)的話，那么也要畫出局扇安裝位置和通風(fēng)示意圖。3）

回采工作面運搬：要確定運搬設(shè)備，運搬時間和運搬效率。4）

采場地壓管理(groundcontrol)：設(shè)計中采用不同的采礦方法則采場地壓管理方法也不同。比如充填采礦方法用充填料充填采空區(qū)進(jìn)行地壓管理，崩落法用放頂方法進(jìn)行地壓管理，等等。式中：--采出礦石品位,

--開采范圍內(nèi)加權(quán)平均地質(zhì)品位，

--采礦貧化率，%

3.3回采工作技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計算①

采出礦石品位指標(biāo)

②

礦房生產(chǎn)能力指標(biāo)

我們以充填采礦法為例，計算其礦房平均生產(chǎn)能力。式中：

-----礦房平均生產(chǎn)能力，噸/班或日；

-----采場工作面，一個分層采出的礦石量，噸；

其中：-礦房工作面一個分層的純礦石量，噸；---礦房回收率，% ---礦石貧化率，%---滿足設(shè)計生產(chǎn)能力（日或班），在一個循環(huán)的落礦次數(shù)；---大采場數(shù)；---循環(huán)時間，天或班?，F(xiàn)在我們具體看看充填采礦法的情況：1.假設(shè)礦塊沿走向布置：假如落礦、運搬、充填如下圖那么安排：2.充填采礦法工藝要求：a)

落礦；b)

工作面通風(fēng)；c)

工作面運搬；d)

采場地壓管理。3.礦塊采出礦石量=采場采出礦量+礦柱采出礦量+采準(zhǔn)切割礦石量，見《礦塊采出礦石量計算表》4.回采工作面必須順序進(jìn)行，這樣一個工作面從時空上說被占用3次即落礦、運搬和充填，而完成一個落礦、運搬和充填就是一個循環(huán)時間；5.現(xiàn)在我們假設(shè)同時回采礦塊數(shù)為2個就能滿足礦井生產(chǎn)能力（我們那么假設(shè)便于分析問題清楚起見）。滿足礦井生產(chǎn)能力同時回采礦塊生產(chǎn)情況表

作業(yè)地點回采作業(yè)時間1#2#1#s1#N2#s2#N循環(huán)時間t1落礦耙礦充填

t2耙礦充填

落礦t3充填落礦

耙礦現(xiàn)在我們來安排滿足礦井生產(chǎn)能力的回采作業(yè)循環(huán)表

回采作業(yè)地點

#11#s

1#N

#22#s

2#N

通過以上分析，問題就簡化了現(xiàn)在，我們可以展開來看，如果還是充填法，如果滿足礦井生產(chǎn)能力不是兩個礦塊，假如是10個礦塊同樣用上述方式計算礦房平均生產(chǎn)能力。要強調(diào)的是，計算采場平均生產(chǎn)能力，必須先畫出采礦循環(huán)圖表，否則是計算不出來的。礦房（采場）平均生產(chǎn)能力，這是滿足礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的主要矛盾，它的影響因素很多，如落礦中的打眼節(jié)供水供壓氣影響，回采工作畫出礦設(shè)備的可靠性，采礦生產(chǎn)管理水平的影響，以及礦床賦存條件和結(jié)構(gòu)影響等。因此，一般要考慮0.8-0.9影響系數(shù)，但要根據(jù)具體情況而定。從上表看出：1）一個大采場（實際為礦塊與回采采礦數(shù)相等）。等于2個小采場。2）地點集中，時間順序；3）地點分散，時間平行；4)假如回采工藝要求，（落礦、耙運和充填時間相等即

t1=t2=t3，顯然一個循環(huán)時間=t1+t2+t3，至于t1=t2=t3的問題，設(shè)計中是否相等，要看設(shè)計者的計算能力了）。③礦塊生產(chǎn)能力指標(biāo)式中：-礦塊生產(chǎn)能力，噸/日或班；

-礦房平均生產(chǎn)能力；

-礦塊中礦房采出礦石量比重；④采礦勞動生產(chǎn)率指標(biāo)：不同的采礦方法有不同的采場生產(chǎn)率；我們以充填采礦法為例：

式中：-采場回采作業(yè)勞動生產(chǎn)率,噸/工班；-同上；-同上；-每天工作班數(shù)；-每班工作的工人數(shù)（注意不考慮在籍系數(shù)）;主要材料消耗指標(biāo)見《主要材料消耗計算表》主要材料消耗計算表序號材料名稱單位消耗量噸礦材料消耗量備注1炸藥kg

2雷管個

3導(dǎo)火線M

4釬子鋼kg

5硬質(zhì)合片克

6坑木M3

7水泥噸

8潤滑油kg

9其它