矿床开拓及采矿方法
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铁矿深部矿床开拓和采矿方案设计的分析摘要:科学的深部矿床开采方案是保障采矿质量的重要前提,根据某地区矿床特点以及地理特征,结合矿体特征对采矿技术进行分析,应用垂直深孔落矿阶段性采矿技术,具有很强的灵活性与标准化。
矿产部门需在开采之前做好地质以及矿产特征勘查工作,并制定完善的矿产资源开拓方案,使其能够成为矿产资源有序开采的基础。
关键词:铁矿深部;矿床开拓;采矿方案设计矿产资源是促进我国稳定发展的重要资源。
在铁矿深部矿床开采中,结合矿产资源开采现状,应用垂直深孔矿床回采技术。
该技术具有很强的安全性,在操作上也十分简单。
文章针对铁矿深部矿床开采问题,在满足开采效率、开采质量的基础上,提出了具有经济性、效益性的矿床开采方案,旨在为此类型矿产开采部门提供经验,保障矿产开采的科学性。
1矿区特征及生产能力某矿区距离市区17千米左右,北部地区具有铁矿资源,气候为大陆性季风气候。
年平均气温在15摄氏度左右,平均降水量在550毫升以上,矿区位置深层无地下水,具有很强的抗震性能。
此处矿体为不连续的孤立盲矿体,由闪长岩与石灰岩构成,形态为透镜状。
矿床为磁铁矿床,厚度约8米,倾斜角度大致为50度上下,矿产储量达到32万吨。
矿体每平厘米可承受强度在1500公斤上下,具有良好的稳定性。
根据地质特征、矿产储量机械能分析,矿山开采规模为每年6万吨,服务年限可以达到四年以上。
2矿山开拓技术方案设计2.1井筒位置结合地质勘查情况以及矿产现状,方案设计应用竖井开拓技术。
在方案设计中,首先明确井筒位置,由该矿产计算可开采矿产资源每年6万吨。
主矿井标高315米,井底标高55米,实际井深为260米,井筒直径为3.4米。
开拓系统为单罐笼提升系统,主要用于承担人员、矿岩、材料等重量。
副矿井井口标高328米,井底标高为142米,实际井深为186米,直径与主井口一致,提升系统与主井口相同,均应用钢丝绳管道提升。
在矿井井口位置、井底位置设计安全门以及阻车器等设备,旨在保障整体工作的稳定性。
采矿工程开拓方案比较在矿产资源的开采过程中,为了确保生产的顺利进行并达到最佳的经济效益,采矿工程的开拓方案是至关重要的。
开拓方案直接影响着矿山开采的规模、设备选择、施工方案、安全管理等重要内容,因此选择合适的开拓方案对于矿山开采来说至关重要。
在本文中,将会分析并比较几种常见的采矿工程开拓方案,以期为矿山开采提供可靠的参考。
一、“顶仓顶采”开拓方案“顶仓顶采”是一种比较常见的采矿工程开拓方案,该方案一般适用于有规模的矿山和较高含矿量的矿床。
其主要特点是直接在地表以上进行开采,对矿石进行破碎、分类、输送等处理,并不需要进行大规模的地下采矿。
这种方法的优点是投资大、回收快、收益高。
但是由于需要占用大量地表资源,可能会对环境造成一定的影响。
二、“底仓自下而上顶采”开拓方案“底仓自下而上顶采”是采矿过程中一种较为常见的开拓方案,该方案一般适用于矿床较薄、储量较小或含有较多杂质的矿石。
其特点是将地面上的矿石通过坑道或井下输送到地下仓库,然后由地下设备进行提升处理。
这种方法的优点是可以充分利用地下空间,减少对地表资源的占用。
但是相对于“顶仓顶采”来说,需要进行地下采矿,投资和周期较长。
三、“露采”开拓方案“露采”是一种较为传统的采矿工程开拓方案,该方案一般适用于表层浅的矿床,对环境影响较小,一般用于较小规模的矿山和对环境保护要求较高的地区。
其主要特点是将地表的矿石通过机械或人工的方式开采,处理厂一般建在离采矿现场较近的地方。
这种方法的优点是投资小、回收快,但由于需要对地表进行较大的破坏,对环境造成的影响比较大。
综上所述,不同的矿床、矿山规模、环境要求等因素对确定采矿工程的开拓方案有着重要的影响。
在选择开拓方案的过程中,需要充分考虑到这些因素,并进行综合分析。
同时,为了确保采矿工程的开发能够顺利进行并达到最佳的经济效益,还需要进行详细的可行性研究,结合当地的地质、地形、社会经济等因素,制定合理的开发规划和开拓方案。
矿石露天开采矿床开拓规程50.0.1露天采场的开拓运输方式,应严格按经主管部门审批的设计施工,若改变时,需报原审批部门审定。
50.0.2根据矿床地形条件,为减少基建剥离量,均衡生产剥采比,可采用移动坑线开拓。
50.0.3采用移动坑线开拓时,必须使各台阶移动坑线之间形成合理的运输系统,且不得影响工作线的合理推进。
50、0、4固定坑线掘沟时,应在现场标出边界线,技术人员应严格按边界线组织施工。
50.0.5严格按年度采剥技术计划开拓新水平,以确保合理的生产矿量和生产衔接。
50.0.6开拓运输坑线应布置在工程地质和水文地质较好地段,线路的技术等级应符合设计和有关规范的规定。
50.0.7汽车运输采用组合台阶或倾斜分条采剥工艺时,采场内部移动坑线的宽度应比固定线路面宽0.5~1倍。
50.0.8铁路运输移动坑线的宽度,除开拓坑线正常需要的宽度外,还应保有一个不小于最小工作平台的宽度。
50.0.9采用公路(铁路)平峒溜井开拓时,平峒和溜井位置应符合下列规定:1.平峒和溜井应布置在水文地质条件较好,中等稳固以上的岩体中,且矿石的总运输功最小;2.平峒位于露天采场下部时,平峒顶板至露天底的垂直距离,一般不得小于20米,平峒的标高一般应在历年最高洪水位1米以上;3.采场内部溜井口,不应处于露天坑的最低位置,防止雨水汇入溜井。
50.0.10溜井直径一般应等于或大于矿石最大块度的5倍,但不得小于4米,当矿石具有一定粘性时,应适当增大。
溜井一般应采用垂直溜井。
如采用倾斜溜井时,倾斜角应大于60°。
50.0.11溜槽(井)上口设有碎矿装置时,应按设备要求设操作平台,平台宽不小于1米。
50.0.12采剥工作线沿矿体走向布置时,一般先开段沟,然后扩帮采矿;工作线垂直矿体走向布置时,可用无段沟或短段沟扇形推进。
50.0.13开掘出入沟,在施工前应编制施工设计。
50.0.14新水平出入沟完成后,必须由矿山总工程师组织验收,符合设计要求后,方可投入生产。
金矿开采工艺流程原生态金矿床地下开采需要经过开拓、采准与切割、回采三个关键流程。
(1)开拓:原生态金矿床的地下开采,先从地面发掘一些贴近矿体的煤巷,这也是运送、提高、路人、自然通风、排水管道、供电系统、隧道通风、供电和填充等开采工程项目的模板支撑体系。
此项工程项目就称之为开拓。
(2)采准与切割:在做完开拓工程项目后,需要在矿块内为路人、自然通风、运料、凿孔、放矿等所进行的开采前期准备工作,叫采准。
切割则在采准工程项目完成后的矿块中,为回采铁矿石给出自由面开掘室内空间。
(3)回采:从已经完成采准、切割的矿块中开采工作。
回采包含落矿(又被称为崩矿)、运矿和地压管理方法三项生产工艺流程。
大多采用凿孔工程爆破的落矿方式。
运矿是把铁矿石从采矿点运往井外运载处。
地压管理方法又被称为采(区)场基坑支护,是为保证空区的安全性而采取的各种各样工程措施。
沙金矿开采方式可分为露天开采和地下开采两类。
露天开采按应用采矿机械的差异,分工程机械设备开采法、水力发电机械自动化开采法、采金船开采法和地底开采法。
除此之外,也有协同开采法和土办法采掘。
金子开采整个过程?原生态金矿床地下开采需要经过开拓、采准与切割、回采三个关键流程。
(1)开拓:原生态金矿床的地下开采,先从地面发掘一些贴近矿体的煤巷,这也是运送、提高、路人、自然通风、排水管道、供电系统、隧道通风、供电和填充等开采工程项目的模板支撑体系。
此项工程项目就称之为开拓。
(2)采准与切割:在做完开拓工程项目后,需要在矿块内为路人、自然通风、运料、凿孔、放矿等所进行的开采前期准备工作,叫采准。
切割则在采准工程项目完成后的矿块中,为回采铁矿石给出自由面开掘室内空间。
(3)回采:从已经完成采准、切割的矿块中开采工作。
回采包含落矿(又被称为崩矿)、运矿和地压管理方法三项生产工艺流程。
大多采用凿孔工程爆破的落矿方式。
运矿是把铁矿石从采矿点运往井外运载处。
地压管理方法又被称为采(区)场基坑支护,是为保证空区的安全性而采取的各种各样工程措施。
矿业行业矿石开采的基本方法和步骤矿业行业是一个与人类社会发展息息相关的重要领域。
矿石开采作为矿业行业的基础环节,对于资源利用和经济发展具有重要意义。
本文将介绍矿业行业矿石开采的基本方法和步骤。
一、地质勘探与矿产资源评价在进行矿石开采之前,首先需要进行地质勘探以及矿产资源评价。
地质勘探的目的是确定有无可开采的矿产资源,并获取关于矿床类型、储量、质量等重要地质信息。
矿产资源评价则是对已确认的矿产资源进行综合评估,确定资源的开采潜力和经济价值。
二、采选方法的选择矿石开采的具体方法取决于矿床类型、矿石性质、地质条件和经济因素等多种因素。
常见的矿石开采方法包括露天开采、巷道开采和深部开采等。
露天开采适用于浅层和大规模矿床,通过对矿石露天挖掘方式进行开采。
巷道开采适用于比较深层的矿床,以隧道、巷道方式进行开采。
深部开采适用于位于更深层的矿床,通过井下开采方式获取矿石。
三、矿山的设计与规划在确定了矿石开采方法后,需要进行矿山的设计与规划。
这包括矿区的界定、矿山布局、矿井系统设置等。
矿山的设计与规划需要充分考虑到地质条件、环境保护、生产效率等因素,合理安排开采的次序和规模,确保开采过程的安全有效。
四、地下矿石开采的步骤对于地下矿石开采,一般包括以下几个步骤:矿井建设、矿石提升、采矿工作面开拓和矿石运输等。
1. 矿井建设:根据矿床特点和开采需求,通过钻探、爆破等方式开展矿井的建设。
矿井的建设包括井口的开凿、井井相连、井壁的支护等。
2. 矿石提升:矿石提升是将地下采掘出的矿石运输至地面的过程。
常见的矿石提升方式包括提升井、提升机以及斗式提升机等。
通过这些设备,将矿石顺利地提升至地面。
3. 采矿工作面开拓:采矿工作面是指地下矿石开采的现场,是地下工作的核心部分。
开拓采矿工作面需要逐步进行,以确保安全高效地进行矿石开采。
开采过程中,对于较长周期的矿石开采,还需要进行坑外堆矿、爆破等步骤。
4. 矿石运输:采矿工作面开采出来的矿石需要通过矿石运输设备运送到地面,再经过一系列的处理和加工。
狮子山铜矿开拓方法及采矿方法
一、开拓方法
1、开采地下金属矿床时,必须先从地表掘进一系列井巷
到达矿体,以建立地表与矿体之间形成一套独立完整的人行、材料、通风、提升、运输、供水、排水、供电、供风、充填等系统,这些工程的综合就称之为矿床开拓。
总共分为单一开拓
法(平硐开拓、竖井开拓、斜井开拓、斜坡道开拓)以及联合
开拓法(用以上两种或两种以上的开拓)。
狮子山矿是采用平硐、盲竖井以及斜井联合开拓法。
2、根据矿体赋存条件,狮子山铜矿体属于一个盘区三个
矿块,一期工程设计井田开采面积为12400m2,二期主控工程
深度在1335.0水平(八中断至十三中段),垂直深度250米,
走向长度400米左右,矿石量3974300吨,地质品位
0.905%,金属量35891吨。
三期主控工程深度在1237米水平(十三中断至十五中段),垂深度100米,走向长度500米左
右,矿石量1321985吨,地质品位0.82%,金属量10867.7吨。
四期正在做初步设计预科研。
3、开拓顺序一般按由上到下、由远到近的顺序进行;中
段采用环形运输,分别在矿体上、下盘开掘沿脉巷道,中间
以穿脉贯通。
根据矿体埋藏情况选用的采矿方法和充分利用
原有勘探坑道,阶段高度一期工程为50~69米二、三期工程
为50米。
中断高度选择依据:根据地质、技术、经济等因素。
基本地质情况:矿体厚度平均为21米,走向N500~600E,倾角700~820,倾向南东,平均走向长360米,垂深670—850米。
矿岩硬度f=4~8,中等稳固。
技术因素:尽量降低开拓工程总
量和费用,有利于生产和集中管理。
4、矿山开拓方法
(1)根据矿体埋藏情况及矿区地形条件,狮子山铜矿一
期工程设计标高为1585米以上(八中断以上),采用平
硐—溜井加辅助盲竖井联合开拓,竖井提升废石、主溜
井下放矿石至八中断,最后在八中断装矿经主平隆运输
至坑外起点站。
一期主溜井在各中段建立分支溜井,下
放至主溜井。
各中段平巷采用穿脉运输方式装矿。
同时,建立了完善的人行、材料、风水管路系统。
通风系统主
要采用东部进风,西部回风方式,风速和风质均达到设
计和有关规范要求,通风效果比较好。
(2)二期主控工程控制标高为1335.0水平(十三中断平
面),用平硐+盲竖井开拓,矿石由主井提升至八中段经
主平隆运输到坑外起点站。
十一中段以上废石由付井提
升到五中断运输到大凹子排渣场;十一中断以下的废石
运输在八中段起点站排碴场,各中断运输系统采用脉内、外结合穿脉方案。
通风系统采用中央进风、东西两翼回
风;人行、材料主要由付井承担;供风由地表空压站经地
表至七中断坑口,再经七中断主平巷通过风井与二期工
程各中段管路联系进来。
二期工程设计依据:本着技术
可行,经济合理,安全可靠,确保生产持续,有利生产发
展的原则,设计上采用了在八中段水平新打一条竖井,
利用一期工程的辅助竖井从八中断(1585米水平)向下
延深至十一中段,仍作为辅助竖井,提升废石,人员、材
料,把深部的废石一次提升到五中断永久排渣场。
三期
是在1337.0水平向掘一斜井到十五中段,其他相对应的
系统工程沿用二期系统往下延伸。
5、开拓巷道断面、掘进方法、支护方式、掘进成本
(1)开拓巷道为三心拱断面形状
(2)掘进方法:
平巷一般都是按照“掏槽眼”“辅助眼”“周边眼”,爆破后
一次成巷,对于规格特别大的先形成小规格,再扩刷成最终
规格;天井:普通法、吊罐法。
(3)支护方式:以木支护为主,根据矿岩的稳固程度,采
用素喷、锚喷、锚网喷支护方式。
6、通风:我矿采用中央对角式通风方式。
7、安全技术措施
(1)设计中严格按《冶金矿山安全规程》《爆破安全规程》和有关规范进行。
(2(保证各个中段设计两个以上安全出口,确保生产
人员及设备进出工作。
(3)在通过矿岩稳固性较差地段时必须及时进行支护处理,支护形式视情况可采用素砼或喷锚及喷网进行支护,以
保证安全生产。
(4)巷道掘进和采场爆破均采用非电起爆。
(5)矿山各项设计工作均严格遵守《金属非金属地下开
采安全规程》的有关规定执行。
A、炸药的存放和使用及保管严格按有关规范执行。
B、在设备运转部位均考虑设置相应的安全罩、安全围
栏,确保工人安全操作。
C、所有电器设备的金属外壳、底座、支架、电缆金属外
皮及电缆头等均可靠接地。
D、建立和完善各级安全管理机构,配备必要设备给安
全管理人员,建立和健全生产责任制。
对职工经常开展
安全知识教育和学习,工人上岗要严格进行岗位训练和
安全培训考核。
矿山目前达到的经济技术指标
“ “ “ “ “
1、采矿方法分类的目的
在金属矿床地下开采时,首先要将井田分为阶段(盘区),
然后再把阶段划分为独立的回采单元(采场)。
采矿方法就是
矿体的回采方法,它包括采准、切割、回采三项工作。
为经济、 安全、高效回采矿体而在矿体中所进行的采准、切割、回采 工作的总和,就称为采矿方法。
2、采矿方法的演变过程及设计依据
(1)、采矿方法的演变过程
先后采用:“浅孔留矿法”、有底柱分段崩落法”、有底柱
分段自然崩落法”、阶段强制崩落法振动出矿工艺”、有底柱 阶段自然崩落法”、小矿房大补偿空间阶段崩落振机出矿工
艺”,深孔落矿方式采用水平扇形及垂直扇形深孔一次落矿。
(2)、设计依据
高分段崩落采矿法:根据矿体厚度不同,有以下几个方案;
A、沿走向布置矿房的分段落矿法,矿体厚度在5~15
米时,采用此法,若矿体厚度在10米以下时,可考虑单侧布
置漏斗;
B、垂直走向布置矿房的高分段崩落采矿法;
当矿体厚度在15米以上时,采用此法,当矿体厚度在
40米以上时,耙巷较长,为了缩短耙巷距离,提高出矿效率。
在耙巷中间加设放矿溜井,分段耙矿,控制耙矿长度在
30~50米左右,为此,将厚大矿体平均走向一分为二,划分
两段回采,因下盘围岩把比上盘好:故溜井、人行、材料等系统工程均开在下盘围岩中,阶段高50米,分段高25米,耙
巷间距10米,一般以两条耙巷宽度20米为一回采单元,采
用YQ-100潜孔钻机凿岩水平扇形深孔落矿,爆破参数:
W=2.5~3.0m,A=3~3.5m,每米深孔崩矿量9~12吨。
C、阶段强制崩落振机出矿采矿法;
从九中段开始大力推广阶段强制崩落法,水平落矿,振
动出矿工艺,取得了较好的最终指标。
D、自然崩落法
为了解决矿岩不稳固带来的安全问题,通过许多年的论
证实践,在板岩矿体中大量采用自然崩落法工艺,取得了较
好的最终损贫指标,连续多年获得全优采场名次。
3、回采工作
采用浅孔爆破:该方法在狮子山矿一般用的较少。
采用深孔爆破:该方法是本矿山用的较多的落矿方法。
平巷掘进采用:YT—28型气腿式凿岩机
天井掘进采用:YSP—45型上向式气腿式凿岩机
落矿设备:反修—100型潜孔钻机、YQ—100A型潜孔钻机、YT—28型气腿式凿岩机。
装岩设备:ZCZ—26型风动后翻式装岩机、振动放矿机、链式闸门。
调车方法:环行运输
出矿设备:振机和电耙
二次破碎方法:采用普通的凿岩爆破法
采场通风网路:采场通风以局扇通风为主,新风以高压
风为主,污风通过局扇抽出
4、矿山的年生产能力
精矿含铜4000—4200T,采矿量50—60万吨。
5、采矿方法选择的原则
(1)、安全原则
所选择的采矿方法必须保证工人在采矿过程中能够安
全生产,有良好的作业条件,能使繁重的作业实现机械化;保证矿山能安全持续地生产,避免出现大规模的地压活动带来的破坏。
(2)、指标先进原则(因矿生法)
最终损失率(7%)、最终贫化率(12%)、采切千吨比(6—12‰)。
(3)、生产能力大
(4)、满足采掘顺序的要求
(5)、经济效益好(所有工作的最终落脚点)
总之,要实现“技术可行,安全有保证,经济合理,时间
上有保障”
6、现用采矿方法的评价及改进意见。
(1)、飘带矿(阶段强制崩落):采用小矿房大补偿工艺后,最终损失率15%、贫化率10%,而西部飘带矿历年最终损失率35%,最终贫化率30%。
上盘围岩不稳固,流动性好,容易出现早期贫化。
改进:上盘留矿皮以及尽量采用浅孔留矿法,减小对上盘的破坏。
(2)、板岩矿(阶段自然崩落法振动出矿工艺):采场最终贫化率为4.8%、最终损失率为15%、切割千吨比为
4.7m/kt(最优)。
随着开采深度的下降,介质不均匀,稳固岩石和不稳固岩石相互交替,自然崩落难以实现。
改进:在指向比和补偿比保证的前提下,增加强制崩落高度和增加切帮硐室,使矿体与围岩分离。
(3)、主矿体(阶段强制崩落法振动出矿工艺):主矿体上盘分支复合现象突出,夹石含量大,规模采矿难以剔除夹石,设计贫化率较大。
改进:减小采矿规模,采用深孔采与浅眼采相结合的方案,尽量将夹石剔除。
(4)、浅孔留矿法:主要用于边角矿和大采场造补偿空间时用。