采礦方法課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　第一章 采礦地質(zhì)條件</p><p>　　某金礦為接觸交代型礦床，礦體平均厚度14m，礦體平均傾角43°，礦體走向850m，埋藏深度為-50m～-180m。</p><p>　　礦石主要含有金屬及品位為：Cu1.2%、S32.9%、Fe45%。礦石容重3.75t/ m³，圍巖容重2.63t/ m³。上盤圍巖為灰?guī)r，下盤為砂頁巖，上盤圍巖

2、堅(jiān)固性系數(shù)14～16，下盤圍巖堅(jiān)固性系數(shù)11-12，礦石堅(jiān)固性系數(shù)6-7，均很堅(jiān)固，礦石與上下盤圍巖均為穩(wěn)固。礦石松散系數(shù)為1.45，上下盤圍巖松散系數(shù)為1.5。由于含有硫，礦石有自燃性，但無粘結(jié)性。</p><p>　　礦區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜，斷層較多，局部有破碎帶，地表有溪流。</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量15萬噸。</p><p>　　第二章 采礦方法選

3、擇</p><p>　　2.1 采礦方法選擇</p><p>　　2.1.1 選擇依據(jù)</p><p>　　（1）安全和良好的工作條件；</p><p>　?。?）具有合理的、高的采礦強(qiáng)度，滿足礦山生產(chǎn)能力要求；</p><p>　?。?）采準(zhǔn)工程布置靈活性大，對(duì)礦體的適應(yīng)性強(qiáng)，采切工程量小，回采機(jī)械化程度高，勞動(dòng)生產(chǎn)

4、率高，能耗少，礦石損失貧化小，成本低；</p><p>　?。?）采礦所需巷道布置在脈外，盡量避免留頂?shù)字蕴岣叩V石的回收利用率；</p><p>　　（5）礦床水文地質(zhì)條件復(fù)雜，地表不允許陷落，礦石價(jià)值高且含硫品位較高，有自燃的可能性，不宜選擇大量崩礦或者留有大量礦柱和頂?shù)字牟傻V方法，適宜選擇通風(fēng)條件好、防火條件好的采礦方法。</p><p>　　2.1.2

5、采礦方法初選</p><p>　　根據(jù)礦體地質(zhì)條件和采礦技術(shù)條件選擇合適的采礦方法，見表2-1。</p><p>　　表2-1 采礦方法選擇表</p><p>　　根據(jù)以上初步分析，可以初選出兩種采礦方法：1）上向水平分層充填法；2）分段鑿巖分段出礦嗣后充填法。</p><p>　　1） 上向水平分層充填法</p><p

6、><b>　　（1）方案特征</b></p><p>　　該方法適用于開采礦體上下盤巖石中等穩(wěn)固以上或穩(wěn)固性稍差，礦石中等穩(wěn)固或中等穩(wěn)固以上的傾斜至急傾斜的中厚至極厚礦的高品位或貴重金屬的礦體；特點(diǎn)是將礦塊劃分為礦房和礦柱進(jìn)行回采，先采礦房，后采礦柱，礦房或礦柱自下而上分層回采，依次按比例進(jìn)行充填以維護(hù)上下盤圍巖，并創(chuàng)造不斷上采的作業(yè)條件，礦房回采到最后一個(gè)分層時(shí)，進(jìn)行接頂充填。<

7、;/p><p>　?。?）礦塊布置和結(jié)構(gòu)參數(shù)</p><p>　　礦房垂直礦體走向布置，長(zhǎng)度為礦體水平厚度，寬度為12m；礦房、礦柱交替布置，間柱寬度8m；階段高度60m；階段分為7個(gè)分段，分段高度9m，每個(gè)分段服務(wù)3個(gè)分層，每個(gè)分層高度3m；先采礦柱，后采礦房，礦塊底部構(gòu)筑5m厚的人工混凝土假底，以保證下階段的回采安全；礦柱采用較高灰沙比進(jìn)行充填，礦房采用較低灰沙比進(jìn)行充填，各分層待充填體滲

8、水平場(chǎng)完畢厚后，鋪設(shè)0.3m厚的砼地板，以利上分層回采時(shí)無軌設(shè)備的行走。</p><p>　　（3）采準(zhǔn)切割（圖2-1）</p><p>　　采用下盤脈外階段斜坡道采準(zhǔn)方式，斜坡道為折返式，斷面3.53m，斜坡道的坡度為1:5～1:7，斜坡道與分段平巷連接，分段運(yùn)輸平巷與采場(chǎng)分層進(jìn)路連接。一個(gè)分段負(fù)責(zé)3個(gè)分層。</p><p><b>　?。?）回采<

9、;/b></p><p>　　分層回采高度3m，采用YSP-45型氣腿式鑿巖機(jī)挑采2.0m，不出礦，炮孔傾角75°，炮孔直徑40mm，工人站在礦堆上打水平孔壓頂回采到設(shè)計(jì)高度。</p><p>　　每次爆破后通風(fēng)時(shí)間不少于40min，工作面炮煙排凈后，安全工進(jìn)入采場(chǎng)檢查頂板，清除浮石。采用鏟運(yùn)機(jī)將崩落的礦石卸入溜井，由電機(jī)車經(jīng)階段運(yùn)輸平巷運(yùn)往主溜井。崩落礦石出完后，按照配比

10、要求，進(jìn)行膠結(jié)充填。充填滲水通過預(yù)先布設(shè)的脫濾水管導(dǎo)出采場(chǎng)。</p><p><b>　?。?）方案評(píng)價(jià)</b></p><p>　　該方案僅設(shè)溜井，運(yùn)礦汽車在裝礦平巷內(nèi)裝車，既簡(jiǎn)化采準(zhǔn)工程，又提高運(yùn)礦效率；采用先挑采、后壓采的方式，有效地提高鑿巖效率，也便于采場(chǎng)頂板的安全管理；使用無軌設(shè)備出礦，回采作業(yè)機(jī)械化程度高；采場(chǎng)布置靈活，便于不同礦種分采；采場(chǎng)形成貫穿風(fēng)流，

11、通風(fēng)效果好。但是，壓頂回采，鑿巖效率相對(duì)較低，作業(yè)循環(huán)較多；無軌設(shè)備運(yùn)行頻繁，滿足無軌設(shè)備通行要求的采準(zhǔn)切割工程斷面大。參考類似礦山實(shí)例，采場(chǎng)生產(chǎn)能力： 142.5t·d-1；礦石回采率97.97%，礦石損失率3.03%，礦石貧化率5.17%。</p><p>　　圖2-1 上向水平分層充填法</p><p>　　2） 分段鑿巖分段出礦嗣后充填法</p&

12、gt;<p><b>　?。?）方案特征</b></p><p>　　該采礦法適用于開采礦石與圍巖穩(wěn)固傾斜和緩傾斜的高品位或貴重金屬的礦體；特點(diǎn)是將階段內(nèi)礦體沿走向劃分成礦塊，礦塊劃分為分段，每個(gè)分段內(nèi)劃分為礦房和礦柱，每個(gè)礦房都有獨(dú)立的崩礦和出礦巷道，可視為單獨(dú)的回采單元。沿走向掘進(jìn)分段運(yùn)輸平巷和鑿巖平巷，沿分段運(yùn)輸每隔距離掘進(jìn)裝礦進(jìn)路。回采過程中，采用扇形中深孔在鑿巖平巷進(jìn)

13、行鑿巖爆破，崩落的礦石自裝礦進(jìn)路在分段底部的V型塹溝進(jìn)行出礦，為了防止充填體坍塌引起較大的貧化，分段內(nèi)留3m斜頂柱。礦塊分段回采結(jié)束后按充填比例進(jìn)行充填，密閉充填進(jìn)路，回采上一分段。</p><p>　?。?）礦塊布置和結(jié)構(gòu)參數(shù)</p><p>　　礦塊沿礦體走向布置，礦塊長(zhǎng)度40m，間柱寬度6m，礦房長(zhǎng)度34m，階段高60m，礦塊寬度為礦體水平厚度，分段高度15m，斜頂柱3m，底部形成V

14、型受礦塹溝，塹溝在礦體內(nèi)的斜面傾角為45°，裝礦進(jìn)路間距11m。分段回采完畢后，從上分段進(jìn)行一次充填，充填盡量接頂。</p><p>　?。?）采準(zhǔn)切割（圖2-2）</p><p>　　采用下盤脈外階段斜坡道采準(zhǔn)方式。階段和各分段間由采準(zhǔn)斜坡道聯(lián)通，斜坡道的坡度為21%。自采準(zhǔn)斜坡道掘進(jìn)分段運(yùn)輸平巷、充填回風(fēng)平巷，自充填回風(fēng)平巷每隔11~12m掘進(jìn)裝礦進(jìn)路到礦體下盤，在礦體下盤與

15、圍巖邊界處由裝礦進(jìn)路掘進(jìn) “V”型塹溝拉底平巷聯(lián)通所有裝礦進(jìn)路，靠近礦快間柱位置，向上掘進(jìn)切割天井，再由分段運(yùn)輸平巷，靠近間柱位置，掘進(jìn)切割橫巷達(dá)礦體上盤邊界處，自切割橫巷靠近礦體上盤掘進(jìn)脈內(nèi)鑿巖平巷；在拉底平巷和切割橫巷內(nèi)分別打上向扇形和平行中深孔，以切割天井為自由面爆破切槽，進(jìn)行多排同次爆破，爆破后形成立槽。參考類似礦山，標(biāo)準(zhǔn)米千噸采切比為12.52m/kt。</p><p><b>　?。?）回采

16、</b></p><p>　　全部采準(zhǔn)切割工作完成后，礦房回采以切割槽為自由面，由礦房一直向另一側(cè)回采崩礦。在分段鑿巖巷道中鉆鑿扇形中深孔，崩礦孔與開溝孔同時(shí)起爆，一次崩落3~5排炮孔，每次爆破后通風(fēng)時(shí)間不少于40min，工作面炮煙排凈后，安全工進(jìn)入采場(chǎng)檢查頂板，清除浮石。崩落礦石用鏟運(yùn)機(jī)將崩落的礦石卸入分段溜井，由電機(jī)車經(jīng)階段運(yùn)輸平巷運(yùn)往主溜井。崩落礦石出完后，按照配比要求，進(jìn)行膠結(jié)充填。充填滲水通

17、過預(yù)先布設(shè)的脫濾水管導(dǎo)出采場(chǎng)。</p><p><b>　?。?）方案評(píng)價(jià)</b></p><p>　　工人在小斷面巷道中工作，回采工作比較安全；回采強(qiáng)度比較大，在一個(gè)采場(chǎng)內(nèi)，工作面比較多，因此，用這種采礦方法開采時(shí)，采場(chǎng)可以相對(duì)少一些；工作循環(huán)，比較簡(jiǎn)單，通風(fēng)條件好；使用無軌設(shè)備出礦，生產(chǎn)能力大；但是采準(zhǔn)工作量大，在分段巷道內(nèi)，不易實(shí)現(xiàn)巷道掘進(jìn)的機(jī)械化；礦柱所占礦量

18、比較大，且回采礦柱損失，貧化又比較大；采用中深孔落礦，大塊率高，二次破壞作量大。參考類似礦山實(shí)例，礦石回采率77.26%，礦石損失率22.74%，礦石貧化率7.55%。采場(chǎng)生產(chǎn)能力443.8t/d。</p><p>　　圖2-2 分段鑿巖分段出礦嗣后充填法</p><p>　　2.1.3 采礦方法技術(shù)比較</p><p>　　根據(jù)以上初步設(shè)計(jì)計(jì)算并結(jié)合類似礦山，對(duì)所

19、選采礦方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見表2-2。</p><p>　　表2-2 采礦方法方案技術(shù)比較表</p><p>　　2.2 采礦方法終選</p><p>　　考慮到厚大礦體，采用空?qǐng)鏊煤蟪涮罘?，?huì)增大礦石貧化損失率，而高階段（或者高分段）空?qǐng)鏊煤蟪涮罘▏?guó)內(nèi)使用技術(shù)并不成熟，并根據(jù)2.1節(jié)采礦方法選擇分析，本次設(shè)計(jì)采用上向水平分層充填法。</p><

20、p>　　2.2.1 參數(shù)確定依據(jù)</p><p>　?。?）安全和良好的工作條件；</p><p>　?。?）礦體為傾斜（平均傾角35°）厚大（平均厚度23ｍ）礦體，礦體走向長(zhǎng)度（300m）較長(zhǎng)，埋藏深度（-50～--180m）；</p><p>　?。?）礦石穩(wěn)固（f=6-7），上盤圍巖穩(wěn)固（f=14-16），下盤圍巖穩(wěn)固（f=11-12）；<

21、;/p><p>　　（4）采切工程量小，回采機(jī)械化程度高，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，能耗少，礦石損失貧化小，成本低；</p><p>　　2.2.2 礦塊布置與結(jié)構(gòu)參數(shù)</p><p>　　礦塊垂直于礦體走向布置，長(zhǎng)度為礦體水平厚度，階段高度60m；礦房、礦柱交替布置，礦房寬度為12m，礦柱寬度8m；將階段劃分為分段，分段高度9m，每個(gè)分段負(fù)責(zé)3個(gè)分層，分層高度3m；先采礦柱，后采

22、礦房，礦塊底部構(gòu)筑5m厚的人工混凝土假底，以保證下階段的回采安全；回采過程中，最小控頂高度2m，最大控頂高度5m，礦柱采用較高灰沙比進(jìn)行充填，礦房采用較低灰沙比進(jìn)行充填（降低充填成本），各分層待充填體滲水平場(chǎng)完畢厚后，鋪設(shè)0.3m厚的砼地板，以利上分層回采時(shí)無軌設(shè)備的行走。</p><p>　　第三章 礦塊采準(zhǔn)與切割工作</p><p>　　3.1 采切巷道的布置</p>

23、<p>　　由于礦石品位高、有自燃性，為了減少礦柱損失且滿足機(jī)械化上向水平分層充填法的工藝要求，采用下盤脈外階段斜坡道采準(zhǔn)方式。</p><p>　　3.1.1 采準(zhǔn)巷道的布置</p><p>　　主要采準(zhǔn)工程有斜坡道、分段運(yùn)輸平巷、分層出礦進(jìn)路、充填回風(fēng)井、溜井及穿脈等礦石回采工作必不可少的巷道。</p><p><b>　　（1）斜坡道<

24、;/b></p><p>　　斜坡道采用折返式布置，它是鏟運(yùn)機(jī)及人員、材料設(shè)備在不同分段，不同階段之間實(shí)現(xiàn)自由快速移動(dòng)的重要通道，因需要布設(shè)必要的管線電纜，且要考慮行人需要。因此，其規(guī)格3.5m×3.0m，轉(zhuǎn)彎半徑取10m~15m，坡度取20%。</p><p><b>　?。?）分段運(yùn)輸平巷</b></p><p>　　分段平

25、巷沿礦體走向布置，負(fù)責(zé)分段礦房的出礦。每個(gè)分段平巷負(fù)責(zé)三個(gè)分層的回采，垂直距離為9.0m。為保證分層出礦進(jìn)路坡度滿足無軌設(shè)備爬坡能力要求，分段平巷距礦體下盤19.5m左右，且與分層出礦進(jìn)路之間的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑保證3.4m以上，斷面尺寸與斜坡道（3.5m×3.0m）相同。</p><p><b>　?。?）分層出礦進(jìn)路</b></p><p>　　每個(gè)分層均布置

26、一條分層出礦進(jìn)路，溝通采場(chǎng)和分段平巷。其中，下向分層出礦進(jìn)路為運(yùn)礦重車上坡，坡度取2°；上向分層出礦進(jìn)路為重車下坡，坡度取18°。下向分層出礦進(jìn)路采用普通掘進(jìn)方法形成，水平分層出礦進(jìn)路則在向下的分層出礦進(jìn)路頂板挑頂形成，而上向出礦進(jìn)路則由水平出礦進(jìn)路上挑形成。挑頂崩落的廢石，可用來充填該分層出礦進(jìn)路。分層出礦進(jìn)路斷面規(guī)格同樣要求滿足無軌設(shè)備運(yùn)行安全、方便，與斜坡道相同（3.5m×3.0m）。</p&g

27、t;<p>　　分層出礦進(jìn)路布置在采場(chǎng)中央，以利于鏟運(yùn)機(jī)作業(yè)，且采場(chǎng)開口階段作業(yè)效率高，采場(chǎng)兩側(cè)邊界易于控制。采場(chǎng)充填時(shí)，用木板封閉分層出礦進(jìn)路。</p><p><b>　　（4）充填回風(fēng)天井</b></p><p>　　充填回風(fēng)井是采場(chǎng)通風(fēng)和下放充填料的重要通道，位于靠近下盤的礦體中，一方面，可以用來下放充填料漿及回風(fēng)使用，另一方面，可以實(shí)現(xiàn)探采結(jié)合

28、，充分摸清階段上部的礦體分布情況；斷面尺寸為2.0m×2.0m，沿礦體傾向布置，傾角為礦體傾角。</p><p><b>　?。?）放礦溜井</b></p><p>　　考慮到鏟運(yùn)機(jī)有效運(yùn)輸距離150m，放礦溜井間距140~160m，同時(shí)服務(wù)于7~8個(gè)礦塊，斷面尺寸為Ф2.0m，為了減少卸礦橫巷的長(zhǎng)度，采用傾斜溜井，傾角為75°；為了防止上下分段卸

29、礦相互干擾，卸礦橫巷與放礦溜井間用分支溜井連通。</p><p><b>　?。?）卸礦巷道</b></p><p>　　卸礦橫巷連通分段平巷和放礦溜井，供多個(gè)礦房使用，斷面尺寸與分段運(yùn)輸平巷同（3.5m×3.0m）。</p><p><b>　?。?）穿脈</b></p><p>　　穿

30、脈位于礦房或礦柱中央，起到探礦、連通相鄰礦脈、通風(fēng)及鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)行的作用，斷面要求與斜坡道斷面相同（3.5m×3.0m）。</p><p>　　3.1.2 切割巷道的布置</p><p>　　切割工作主要是拉底，不另外打巷道，以采準(zhǔn)工程中的穿脈（采準(zhǔn)切割合二為一）為自由面和補(bǔ)償空間擴(kuò)大到礦房底部全面積形成拉底空間，以穿脈為自由面用YSP-45上向式鑿巖機(jī)向兩邊擴(kuò)幫至采場(chǎng)兩邊邊界，局部

31、出礦后，向上一分層挑頂形成5.0m的控頂高度。然后，砌筑3.0m高的高標(biāo)號(hào)膠結(jié)體假底，剩2.0m作為繼續(xù)上采的作業(yè)空間。砌筑假底時(shí)，要預(yù)先鋪設(shè)好脫濾水管，并根據(jù)實(shí)際情況考慮加一些鋼筋。</p><p>　　3.2 主要運(yùn)輸設(shè)備</p><p><b>　?。?）鏟運(yùn)機(jī)</b></p><p>　　由SANDVIK TAMROCK公司生產(chǎn)的TOR

32、O系列鏟運(yùn)機(jī)有著安全、可靠、舒適和高效的優(yōu)點(diǎn)，為了滿足礦山生產(chǎn)能力要求，本設(shè)計(jì)中選用TORO400E型鏟運(yùn)機(jī)，3臺(tái)正常生產(chǎn)，2臺(tái)備用，該型號(hào)電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)見表3-1。</p><p>　　表3-1 TORO400E型鏟運(yùn)機(jī)主要參數(shù)</p><p><b>　?。?）電機(jī)車與礦車</b></p><p>　　根據(jù)該礦山20萬噸/年的設(shè)計(jì)

33、生產(chǎn)能力，選用ZK10-6/250型電機(jī)車（主要參數(shù)見表3-2）配YCC2（6）型測(cè)卸式礦車（主要參數(shù)見表3-3）。</p><p>　　表3-2 ZK10-6/250型電機(jī)車主要參數(shù)表</p><p>　　表3-3 YCC2（6）型測(cè)卸式礦車主要參數(shù)表</p><p>　　3.3 階段運(yùn)輸平巷的斷面形狀和規(guī)格</p><p>　　3.3

34、.1 斷面形狀和支護(hù)形式</p><p>　　階段運(yùn)輸巷道服務(wù)于整個(gè)階段和上一階段，服務(wù)年限較長(zhǎng)，單軌運(yùn)輸，巷道較寬，故采用拱高f0=B0/3的三心拱，下盤圍巖穩(wěn)固（f=18～24），可以不進(jìn)行支護(hù)，破碎地段可噴射混凝土進(jìn)行支護(hù)。</p><p>　　3.3.2 巷道斷面尺寸</p><p>　?。?）巷道凈寬度B0</p><p>　　由表

35、3-1和表3-2可以確定設(shè)備的寬b=1354mm，高h(yuǎn)=1550mm。查采礦手冊(cè)知運(yùn)輸電機(jī)車與支護(hù)之間的安全間隙b1=300mm，人行道寬度b2=900mm，所以巷道凈寬B0：</p><p>　　B0＝b1+b+b2=300+1354+900=2554mm，按50mm取上，故B0取2600mm。</p><p><b>　?。?）道床參數(shù)</b></p>

36、<p>　　根據(jù)該巷道的運(yùn)輸量及采用的運(yùn)輸設(shè)備，查采礦手冊(cè)可以選用22kg/m的鋼軌，鋼筋混凝土軌枕，巷道底板水平與軌面水平的間距h6=400mm，底板至道渣面的高度h5=250mm，故h4= h6-h5=150mm。</p><p><b>　　（3）巷道凈高H0</b></p><p>　?、?拱高f0及其它參數(shù)</p><p&g

37、t;　　f0＝B0/3 =867mm</p><p>　　大圓弧半徑R＝0.692 B0＝1799mm</p><p>　　小圓弧半徑r=0.261B0=679mm</p><p><b>　?、?巷道墻高h(yuǎn)3</b></p><p>　　A 按電機(jī)車架線要求確定</p><p>　　設(shè)電機(jī)架線導(dǎo)

38、電弓子之半k=400mm，軌面到頂棚的高度取H1＝2080mm。</p><p>　　非人行道一側(cè)，軌道中心線至墻的距離a=b/2+b1=677+300＝977mm，</p><p>　　cosα＝0.554</p><p>　　由于，故架線弓子是在大圓弧斷面內(nèi)，應(yīng)按下式計(jì)算h3</p><p><b>　　B 按人行要求計(jì)算<

39、;/b></p><p><b>　　巷道墻高h(yuǎn)3,即</b></p><p>　　按以上兩種要求計(jì)算后h3取其中的最大值2045mm，按10mm取上，則h3=2050mm。</p><p>　　故巷道凈高度H0=f0+h3-h5=867+2050-250=2667mm，巷道斷面圖如3-1所示。</p><p>　

40、　圖3-1 階段運(yùn)輸平巷斷面圖</p><p>　　3.4 采準(zhǔn)切割工作</p><p>　　3.4.1 采準(zhǔn)切割工藝</p><p>　　采用下盤脈外階段斜坡道（3.5m×3.0m，坡度20%）采準(zhǔn)方式，自階段運(yùn)輸平巷在相鄰礦房與礦柱中間掘進(jìn)穿脈（3.5m×3.0m）到達(dá)礦體下盤邊界，自穿脈沿礦體下盤邊界處在礦體內(nèi)掘進(jìn)充填回風(fēng)天井（2.0m&

41、#215;2.0m）至上階段穿脈, 在穿脈的合適位置，掘進(jìn)溜井（Ф2.0m，傾角為75°）。從采準(zhǔn)斜坡道按分段高度掘進(jìn)分段運(yùn)輸平巷（3.5m×3.0m），由分段運(yùn)輸平巷在采場(chǎng)中央位置掘進(jìn)分層聯(lián)絡(luò)道（3.5m×3.0m，坡度2°~18°，上分層聯(lián)絡(luò)道由下分層聯(lián)絡(luò)道挑頂完成）。自分段運(yùn)輸平巷掘進(jìn)卸礦橫巷（3.5m×3.0m）聯(lián)通階段溜井，為了防止上下分段卸礦相互干擾，卸礦橫巷與放礦

42、溜井間用分支溜井連通。以上巷道一般不支護(hù)，破碎地段可采取噴錨支護(hù)，由此完成礦塊的采準(zhǔn)工作。</p><p>　　切割工作主要是拉底，即以穿脈為自由面和補(bǔ)償空間擴(kuò)大到礦房底部全面積形成拉底空間，以穿脈為自由面用YSP-45向兩邊擴(kuò)幫至采場(chǎng)兩邊邊界，局部出礦后，向上一分層挑頂形成5.0m的控頂高度。然后，砌筑3.0m高的高標(biāo)號(hào)膠結(jié)體假底，剩2.0m作為繼續(xù)上采的作業(yè)空間。砌筑假底時(shí)，要預(yù)先鋪設(shè)好脫濾水管，并根據(jù)實(shí)際情

43、況考慮加一些鋼筋。</p><p>　　3.4.2 采準(zhǔn)切割工程量</p><p>　　計(jì)算采準(zhǔn)切割工程量時(shí)以礦塊為單位，需考慮了以下兩點(diǎn)因素：</p><p>　　（1）階段運(yùn)輸平巷計(jì)入開拓工程量中，采準(zhǔn)切割工程量計(jì)算中不予考慮；</p><p>　　（2）階段斜坡道、卸礦橫巷及分段溜井服務(wù)于整個(gè)中段的多個(gè)礦塊，計(jì)算時(shí)均不考慮。</p

44、><p>　　根據(jù)上述原則減免后的標(biāo)準(zhǔn)采場(chǎng)主要采切工程量如表3-4所示。采準(zhǔn)切割</p><p>　　表3-4 礦塊采準(zhǔn)切割工程量</p><p>　　巷道合計(jì)總長(zhǎng)度921.6m（脈內(nèi)183m，脈外738.6m），合計(jì)總體積8725.2 m3（脈內(nèi)969.9m3，脈外7755.3m3）。</p><p><b>　　采場(chǎng)采出礦量為∶&

45、lt;/b></p><p>　　式中：－礦塊長(zhǎng)度，18.3m；</p><p>　?。刹筛叨龋?0；</p><p>　?。蓤?chǎng)寬度，20m（礦房12m，礦柱8m）；</p><p>　?。V石體重，平均3.14t·m-3；</p><p>　?。傻V回收率，98%；</p><

46、;p>　　a －礦石貧化率，5.17%；</p><p>　　故礦塊的千噸采切比14.22m/kt 或135.10/kt。</p><p>　　3.4.3 采準(zhǔn)切割成本</p><p>　　采準(zhǔn)切割的成本計(jì)算以礦塊為單位，階段運(yùn)輸平巷算入開拓工程，階段斜坡道、卸礦橫巷以及溜井為多個(gè)礦塊公用，參考類似礦山指標(biāo)，采準(zhǔn)切割成本計(jì)算如表3-5所示。</p>

47、<p>　　3-5 礦塊的采準(zhǔn)切割費(fèi)用表</p><p>　　采切成本W(wǎng)=Y/Q，元/t；</p><p>　　式中Y- 礦塊采切總費(fèi)用，元，取值1699920元；</p><p>　　Q-礦塊采出總礦量，t，取值71260t；</p><p>　　故采切成本W(wǎng)= Y/Q=1699920/71260=23.8元/t</p

48、><p>　　3.4.4 采準(zhǔn)切割循環(huán)圖表</p><p>　　計(jì)算采準(zhǔn)與切割工作時(shí)間以礦塊為單位，階段運(yùn)輸平巷算入開拓工程，不予計(jì)算，掘進(jìn)速度參考類似礦山指標(biāo)，中段采準(zhǔn)切割工作進(jìn)行見表3-6。</p><p>　　表3-6 礦塊采準(zhǔn)切割工作進(jìn)圖表</p><p><b>　　第四章 回采計(jì)算</b></p>

49、<p><b>　　4.1 鑿巖爆破</b></p><p>　　4.1.1 鑿巖設(shè)備</p><p>　　上向水平分層充填采礦法一次回采礦體厚度較小，不需要打深孔或中深孔，普通的淺眼鑿巖設(shè)備可滿足要求。因此鑿巖設(shè)備可選用7655氣腿式鑿巖機(jī)和YSP-45上向式鑿巖機(jī)， 7655氣腿式鑿巖機(jī)可以鉆鑿水平、傾斜向下和微傾斜向上的炮孔，適合鉆鑿中等堅(jiān)硬和堅(jiān)硬

50、的礦巖；YSP－45可以鉆鑿60°~90°的向上炮孔。選用鑿巖機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如表4-1所示：</p><p>　　表4-1 鑿巖設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　4.1.2 炮眼布置和崩礦參數(shù)的選擇設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）炮眼布置方式</b></p><p>　　由于分層高度為

51、3m，為提高鑿巖效率，便于分層采場(chǎng)頂板的安全管理，采用先挑采后壓頂?shù)墓に嚕聪扔肶SP-45型鑿巖機(jī)一次鑿?fù)晏舨煽祝咨?.0m，直徑），分次爆落礦石，但不出礦，工人站在礦堆上用YSP-45鑿巖機(jī)再打水平孔壓頂回采到設(shè)計(jì)高度。</p><p><b>　?。?）炮孔參數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)選用鑿巖設(shè)備可鉆孔徑及礦石的堅(jiān)硬性取炮眼直徑為40mm，選用的直徑

52、為32mm藥卷。最小抵抗線W和孔口距a一般用下列經(jīng)驗(yàn)公式確定：</p><p>　　W＝（25~30）d, m</p><p>　　a =（1~1.5）W，m</p><p>　　式中 d-炮眼直徑，m。</p><p>　　所以挑采設(shè)計(jì)孔距1.2m、排距1.2m，邊眼眼距適當(dāng)減小，邊眼與采場(chǎng)輪廓線間距0.8m~1.0m，各排孔之間錯(cuò)開呈梅

53、花狀布置，孔深2.0m。壓采孔只有一排，設(shè)孔距1.2m，抵抗線為1.0m，孔深2.0m。</p><p>　　根據(jù)炮孔布置及分層采場(chǎng)參數(shù)，礦塊每個(gè)分層采場(chǎng)可布置278個(gè)(礦房154個(gè)，礦柱124個(gè))挑采炮孔，164(礦房91個(gè)，礦柱73個(gè))個(gè)壓采炮孔，合計(jì)孔深928m。</p><p><b>　?。?）崩礦參數(shù)</b></p><p>　　一

54、個(gè)采場(chǎng)挑采孔分兩次爆破，壓采孔從礦體下盤往上盤依次爆破，礦塊分層礦量Q=3563t，炮孔總長(zhǎng)度l=928m，故每米炮眼崩礦量q：</p><p>　　q=Q/l=3563/928=3.9t/m³</p><p>　　4.1.3 采場(chǎng)的鑿巖時(shí)間和所需要的鑿巖機(jī)臺(tái)</p><p>　　根據(jù)采礦手冊(cè)知7655氣腿式鑿巖機(jī)臺(tái)效為40~50m/臺(tái)·班；YS

55、P-45型鑿巖機(jī)鑿巖臺(tái)效為50~70 m/臺(tái)·班。本設(shè)計(jì)中7655氣腿式鑿巖機(jī)臺(tái)效取45 m/臺(tái)·班，YSP-45型鑿巖機(jī)鑿巖臺(tái)效取60 m/臺(tái)·班，一個(gè)采場(chǎng)配2臺(tái)7655氣腿式鑿巖機(jī)和2臺(tái)YSP-45型鑿巖機(jī)，同時(shí)作業(yè)的純鑿巖時(shí)間為9個(gè)班（3d）。</p><p>　　4.1.4 炸藥單耗與起爆方式</p><p>　　用普通2號(hào)硝銨巖石炸藥炸藥爆破，炸藥單

56、耗可以按照表4-2選取，并結(jié)合類似礦山炸藥單耗取0.27kg/t，故每個(gè)炮孔裝藥1.2kg，裝藥系數(shù)為0.6。裝藥采用人工裝藥，將起爆藥包靠近眼底進(jìn)行反向起爆，堵塞長(zhǎng)度為最小抵抗線W的一半左右，爆破網(wǎng)路采用塑料導(dǎo)爆管和豪秒雷管微差起爆網(wǎng)路聯(lián)接，聯(lián)線方式為串并連，為減小爆破震動(dòng)，從下盤向上盤分次起爆，各排炮孔間微差起爆，一次起爆延續(xù)時(shí)間控制在200ms內(nèi)。起爆器材主要有雷管、導(dǎo)爆管、連接元件、激發(fā)器材等。</p><p

57、>　　表4-2 井下炮眼崩礦單位炸藥消耗量參考值</p><p><b>　　4.2 通風(fēng)</b></p><p>　　由于采區(qū)的空區(qū)隨著工作面的推進(jìn)而不斷增大，爆破通風(fēng)時(shí)間也不斷增加，每次爆破之后要保證通風(fēng)40min以上。新鮮風(fēng)流從斜坡道、分段平巷和分層出礦進(jìn)路進(jìn)入采場(chǎng)，沖洗工作面后，污風(fēng)由上盤回風(fēng)充填井排入上中段回風(fēng)平巷，為改善通風(fēng)效果，可在回風(fēng)充填井頂部設(shè)

58、置輔扇加強(qiáng)通風(fēng)。</p><p>　　4.3 采場(chǎng)頂板地壓管理</p><p>　　采場(chǎng)爆破并經(jīng)過有效通風(fēng)排除炮煙后，安全人員進(jìn)入采場(chǎng)清理頂幫松石。如果頂板礦巖異常破碎，經(jīng)撬毛處理后，仍無法保證正常作業(yè)，可考慮其它頂板支護(hù)方式，如噴射混凝土、懸掛金屬網(wǎng)及布置錨桿等。</p><p>　　二步回采的采場(chǎng)，由于受相鄰充填采場(chǎng)充填接頂不充分、充填質(zhì)量難以保證、充填滲水等影

59、響，礦巖穩(wěn)固性比第一步礦柱采場(chǎng)要差，頂板安全管理任務(wù)更加繁重。</p><p>　　除了上述安全技術(shù)措施外，在生產(chǎn)過程中，要加強(qiáng)適時(shí)安全監(jiān)督，保證每個(gè)工作班組都有專職安全人員，在各生產(chǎn)工作面進(jìn)行不間斷安全檢查，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)處理。</p><p><b>　　4.4 出礦</b></p><p>　　4.4.1 鏟運(yùn)機(jī)出礦時(shí)間計(jì)算</p&

60、gt;<p>　　挑采落礦時(shí)不出礦，壓采崩礦并經(jīng)通風(fēng)排出炮煙、頂板安全檢查后，用TORO400E型鏟運(yùn)機(jī)（主要參數(shù)見表3-1）裝礦石，經(jīng)采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道、分段平巷，運(yùn)至溜礦井卸礦。</p><p>　　鏟運(yùn)機(jī)的最大理論小時(shí)出礦能力按下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?-1） </b></p><p>　　式中：Qc—鏟運(yùn)機(jī)理

61、論出礦能力，t·h-1；</p><p>　　u—鏟斗容積，m3，取3.8 m3；</p><p>　　—礦石體重，t·m-3，2.，，取3.14t·m-3；；</p><p>　　k—鏟斗裝滿系數(shù)，k =0.8；</p><p>　　m—礦石松散系數(shù)，m =1.6；</p><p>　　

62、t—鏟運(yùn)機(jī)鏟裝、運(yùn)、卸一斗的循環(huán)時(shí)間，s:</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　t1—裝載時(shí)間，s，取80s；</p><p>　　t2— 卸載時(shí)間，s；</p><p>　　t3—掉頭時(shí)間，s，一般取30~40s，取40s；</p><p>　　t4—其它影響時(shí)間

63、，s ，取20s；</p><p>　　t5—空重車運(yùn)行時(shí)間，s，；</p><p>　　2l—裝運(yùn)卸一次作業(yè)循環(huán)往返運(yùn)距，m，取254m；</p><p>　　v—鏟運(yùn)機(jī)的運(yùn)行速度，m·s-1，取1.94 m·s-1；</p><p>　　鏟運(yùn)機(jī)的臺(tái)班生產(chǎn)能力Q = Qc Tq

64、 （4-3）</p><p>　　T—班法定工作時(shí)間，h，取8h；</p><p>　　q—工時(shí)利用率，%，取50%； </p><p>　　根據(jù)（4-1）（4-2）（4-3）式可以知道鏟運(yùn)機(jī)臺(tái)班生產(chǎn)能力</p><p>　　Q = 400 t/臺(tái)班</p><p>

65、　　礦塊各分層采場(chǎng)的出礦量為3563t，則純出礦時(shí)間為9班（3d）。</p><p>　　4.4.2 二次破碎</p><p>　　大塊直接在采場(chǎng)內(nèi)用覆土爆破法破碎。這種方法不需打眼，直接將藥包擱置在大塊礦巖的凹陷部位，用粘性泥土覆蓋嚴(yán)實(shí)后爆破。</p><p><b>　　4.5 充填</b></p><p>　　每分

66、層出礦結(jié)束后，及時(shí)進(jìn)行充填，控制地壓，阻止地表出現(xiàn)大變形。第一步礦柱空區(qū)采用較高灰砂比進(jìn)行充填，第二步礦房空區(qū)采用較低灰砂比進(jìn)行膠結(jié)充填?；夭傻牡谝环謱佣加酶呋伊媳饶z結(jié)體構(gòu)筑假底，以提高下階段采場(chǎng)回采的安全性。為減輕鏟運(yùn)機(jī)出礦時(shí)對(duì)層面的破壞，并降低礦石貧化損失，各分層待充填體滲水平場(chǎng)完畢厚后，鋪設(shè)0.3m厚的砼地板，以利上分層回采時(shí)無軌設(shè)備的行走。</p><p>　　4.5.1 充填準(zhǔn)備工作</p>

67、<p>　?。?）出礦完之后，將設(shè)備移出采場(chǎng)；</p><p>　?。?）架設(shè)泄濾水井。泄濾水井布置在采場(chǎng)充填體內(nèi)，用于充填體濾水，隨回采、充填工作進(jìn)行順路架設(shè)，泄濾水井的斷面尺寸一般為（1.2～1.5m×（1.2～1.5m），負(fù)責(zé)面積為200m2左右；</p><p>　?。?）構(gòu)筑與分層出礦進(jìn)路間的密閉墻，在回風(fēng)充填井中央設(shè)置隔墻；</p><

68、;p>　?。?）接通采場(chǎng)充填管路。從上中段回風(fēng)充填平巷，通過回風(fēng)充填天井，往采場(chǎng)接通充填塑料管，并將充填塑料管用木質(zhì)三腳架固定在適當(dāng)?shù)胤剑员悴蓤?chǎng)均勻充填；</p><p>　　（5）檢查地表充填制備站與充填采場(chǎng)之間的通訊系統(tǒng)；</p><p>　　（6）檢查充填線路。</p><p>　　4.5.2 采場(chǎng)充填</p><p>　　所

69、有充填準(zhǔn)備工作完成后，即可進(jìn)行采場(chǎng)充填。充填順序?yàn)閺南卤P向上盤后退式卸料，必須精心組織，做到：</p><p>　　（1）根據(jù)地表充填料漿制備站充填材料儲(chǔ)備情況，確定能連續(xù)充填的時(shí)間，進(jìn)而確定每次連續(xù)充填的地點(diǎn)與高度；</p><p>　?。?）卸放充填料時(shí)，要由遠(yuǎn)而近地向泄濾水井處放砂，以有利充填水從泄濾水井排出；</p><p>　　（3）充填料填放面應(yīng)低于泄濾

70、水井道口50~100mm，以防止充填料從泄濾水井口溢流和跑砂；除去保留的人行通風(fēng)濾水井，充填量為12151m；</p><p>　?。?）卸放充填料結(jié)后，用人工或鏟運(yùn)機(jī)的料漿扒平，再輔以厚度為0.3～0.4m的高灰比的膠結(jié)充填鋪面，以提高無軌設(shè)備的運(yùn)行效率且防止粉礦滲入充填體造成貧化；</p><p>　?。?）計(jì)算采場(chǎng)充填時(shí)間12d，采場(chǎng)充填到位后，養(yǎng)護(hù)7d，方可進(jìn)行下一分層的回采作業(yè)。

71、</p><p>　　4.5.3 充填接頂</p><p>　　采用充填接頂方法是分區(qū)、分次加壓輸送充填料，即在接頂層分區(qū)段構(gòu)筑隔墻，先充1～2次，讓充填料沉縮后，再用砂漿泵泵送充填料強(qiáng)行灌入接頂?shù)目p隙中，以利于提高接頂?shù)拿軐?shí)性。</p><p>　　4.6 生產(chǎn)能力計(jì)算</p><p>　　整個(gè)礦塊分20個(gè)分層回采，分層回采高度3m，分層礦

72、房的礦量為3.56kt，采充總時(shí)間大概25d，則分層采礦能力達(dá)142.5t·d-1。</p><p>　　對(duì)于每一分層的打眼、裝藥、爆破、通風(fēng)、撬毛、出礦、平場(chǎng)、充填準(zhǔn)備、充填、養(yǎng)護(hù)等一系列的工作按主要工序編制采充作業(yè)循環(huán)表如表4—3所示。</p><p>　　表4-3 上向水平分層充填法每分層采充作業(yè)循環(huán)表</p><p>　　第五章 礦柱回采和空區(qū)處

73、理</p><p><b>　　5.1 礦柱回采</b></p><p>　　在每一分層的回采過程中，按照打眼、裝藥、爆破、通風(fēng)、撬毛、出礦、平場(chǎng)、充填準(zhǔn)備、充填、澆筑夯底板的工序進(jìn)行。</p><p>　　由于人工礦柱的強(qiáng)度較礦石強(qiáng)度低，在回采礦柱的過程中，充填體形成人工礦柱的崩落會(huì)引起礦石貧化，所以回采礦柱的貧化率大于礦房的貧化率，本設(shè)計(jì)中

74、估計(jì)回采礦房的貧化率為4%，回采礦柱的貧化率為6%，其他指標(biāo)則估計(jì)為跟礦房相同。</p><p><b>　　5.2 空區(qū)處理</b></p><p>　　每分層回采出礦結(jié)束后，及時(shí)進(jìn)行充填，充填體起到支護(hù)圍巖以控制地壓，阻止地表出現(xiàn)大的變形，并為上分層礦石的回采提供作業(yè)平臺(tái)。礦房的回采是在礦柱回采充填結(jié)束后形成的人工礦柱下進(jìn)行的。礦房或者礦柱全部回采結(jié)束后，進(jìn)行接頂

75、充填，分區(qū)、分次加壓輸送充填料，即在接頂層分區(qū)段構(gòu)筑隔墻，先充1～2次，讓充填料沉縮后，再用砂漿泵泵送充填料強(qiáng)行灌入接頂?shù)目p隙中，以利于提高接頂?shù)拿軐?shí)性及接頂率。</p><p>　　第六章 采礦方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)</p><p>　　該礦采用上向水平分層充填法，其采礦各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)如表6-1。</p><p>　　表6-1 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)</p>

76、<p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　【1】《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組，《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》礦床開采（下），中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1988年</p><p>　　【2】《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組，《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》4，冶金工業(yè)出版社，1990年</p><p>　　【3】解世俊主編，《金屬礦床地下開采》，冶金工業(yè)出版社197

77、9年</p><p>　　【4】昆明工學(xué)院 周昌達(dá) 主編，《井巷工程 第二版》，冶金工業(yè)出版社，1979</p><p>　　【5】王英敏主編，《礦井通風(fēng)與安全》，冶金工業(yè)出版社，1979年</p><p>　　【6】陶頌霖主編，《鑿巖爆破》，冶金工業(yè)出版社，1979年</p><p>　　【7】《冶金礦山設(shè)計(jì)參考資料》編寫組，《冶金礦山設(shè)計(jì)