采矿方法课程设计

目录1．总论 (1)1．1课程设计概述 (1)1．1．1课程设计题目 (1)1．1．2设计初始条件 (1)1．1．3要求完成的主要任务 (1)1．2设计依据和技术经济原则 (1)1．2．1设计依据 (1)1．2．2技术经济原则 (2)1．3设计方案和设计内容简述 (2)2．矿区概况 (2)2．1矿区地质简介 (2)2．2矿床地质 (2)2．2．1 矿体特征 (2)2．2．2矿石特征 (3)2．3矿床开采技术条件 (3)3．采矿方法的选择和比较 (3)3．1采矿方法选择的原则，影响因素 (3)3．2采矿方法选择的方法和步骤 (4)3．2．1方案初选 (4)3．2．2初步技术经济分析 (8)3．2．3综合技术经济比较 (9)3．3标准矿块尺寸的计算及采矿方法图的绘制 (9)3．3．1采场构成要素及矿块工业储量计算 (9)3．3．2矿块采出矿石量计算 (9)3．3．3采矿方法图的绘制 (10)4．采准切割 (10)4．1采准切割巷道布置 (10)4．2采准切割工程量表 (11)4．3采准切割工作量的计算 (11)4．4采准切割进度计划图表的编制 (12)4．5切割巷道形成的方法 (12)4．6采准切割成本的计算 (13)5．回采工艺 (14)5．1凿岩 (14)5．2装药爆破 (14)5．3采场通风 (14)5．4矿石搬运 (14)5．5采场地压控制和支护 (15)5．6回采成本的计算 (15)5．7回采循环图表的编制 (16)6．小结 (17)参考文献致谢1．总论1．1课程设计概述1．1．1课程设计题目题目:某石棉矿矿脉的采矿方法设计1．1．2设计初始条件初始条件：某石棉矿某矿脉长60米，高50米，矿脉为含中长纤维石棉蛇纹岩，矿脉与围岩接触面明显，矿石中等稳固f=6～8，矿脉厚度m=18～28米，倾角α=82°（见附页），地质品位2﹪，矿块矿量为137200吨，净棉2744吨，矿石的松散系数k=1.4～1.5。

围岩均为黑色致密蛇纹石。

上盘围岩f=6～8，下盘围岩f=9～13。

阶段运输平巷已经形成，断面2×2.2㎡。

年设计生产能力3万吨，矿石容重2.7t/m3。

1．1．3要求完成的主要任务①课程设计完成后提交一份设计说明书（手写，字迹工整，分节编写）和一套设计图纸（用autoCAD绘制并打印，比例自定，图纸幅面为A 1）。

②对给定矿脉选择最优的采矿方法。

选择过程要列表进行，理由说明要详尽。

参与选择的方案的示意图要用autoCAD绘制，幅面为A 4。

③合理确定采矿方法构成要素并进行采准工程量计算。

④采准切割巷道布置及掘进进度计划图表的制定。

⑤采准切割工作设备的选择和采切成本指标的计算。

⑥叙述回采工艺（凿岩，爆破，搬运，支护）每道工序的叙述要包括设备选择，人员安排，定额的选取或制定，技术图表的绘制。

⑦矿石回采直接成本计算（可采用各种估算和概算指标）⑧其它各项技术经济指标的计算。

1．2设计依据和技术经济原则1．2．1设计依据课程设计任务书一份，矿床地质资料一份，包括：3#图纸的地质地形平面图一张，4#图纸的地质横断面图3张。

1．2．2技术经济原则①矿体赋存条件与空间分布形态：矿体形态，矿体倾角，稳定性。

②矿石特点与品位变化：坚固性，稳固性，含水性及碎胀性等。

③地质构造及地表崩落情况。

④矿石的损失及贫化：选择矿石损失与贫化率小的采矿方法。

1．3设计方案和设计内容简述①叙述与采矿方法有关的自然条件和开采技术条件，并依据这些条件初选几种方案。

②进行初选方案的初步技术经济比较，如果选出最佳方案，则开始确定矿块构成要素等相关工作，否则要进行方案的综合分析比较，以确定最佳方案。

确定采准切割巷道的数量及布置，按一定比例绘制采矿方法图。

③进行采准切割计算：主要计算采准切割工程量，回收率，贫化率，工业储量；编制采准切割工程进度计算表，并计算同时掘进的采准切割工作面数；确定采切所需设备，计算采切巷道成本和采切成本。

④叙述回采工艺，编制回采工作面循环图表；计算矿房生产能力及同时回采的矿房数，矿柱生产能力及同时回采的矿柱数；计算回采工作面劳动生产率；确定回采设备；计算矿房回采直接成本；编制主要技术经济指标一览表。

2．矿区概况2．1矿区地质某石棉矿某矿脉长60米，高50米，矿脉为含中长纤维石棉蛇纹岩，矿脉与围岩接触面明显，矿石中等稳固f=6～8，矿脉厚度m=18～28米，倾角α=82°（见附页），地质品位2﹪，矿块矿量为137200吨，净棉2744吨，矿石的松散系数k=1.4～1.5。

围岩均为黑色致密蛇纹石。

上盘围岩f=6～8，下盘围岩f=9～13。

阶段运输平巷已经形成，断面2×2.2㎡。

年设计生产能力3万吨，矿石容重2.7t/m3。

2．2矿床地质2．2．1 矿体特征矿体长60m，高50m，厚度18~28m，倾角82度，近似直立，矿脉与围岩接触面明显。

2．2．2矿石特征矿石为含中长纤维石棉蛇纹岩，地质品位2﹪，矿石中等稳固f=6～8，矿石的松散系数k=1.4～1.5，矿石容重2.7t/m3。

2．3矿床开采技术条件矿块矿量为137200t，地质品位2%，净棉2744t。

年设计生产能力3*104t，矿石容重2.7t/m3，矿块的空间体积为137200÷2.7=50814.8m3，阶段运输平巷已经形成，断面为2*2.2m2。

3．采矿方法的选择和比较3．1采矿方法选择的原则，影响因素（1）选择采矿方法的基本原则①安全性好：保证工人在日常采矿过程中能够安全生产，有良好的作业条件和环境；保证工人在发生坑内灾害时能够及时地撤离危险区；保证安全范围内的地表构筑物不致因采矿方法的影响而损坏；保证坑内各种设备，构筑物，基本巷道在使用中不遭到破坏。

②矿石回收率高，贫化率小：选择的采矿方法应使矿石有高回收率，充分利用地下资源，同时要保证贫化率低，满足加工部门对矿石质量的要求。

③矿块生产能力大，工人劳动生产率高：要保证矿块生产能力大，使一个阶段生产能满足矿山年产量的要求，最多不超过两个阶段。

④材料消耗少，采矿成本低：尽量选择材料消耗少，采矿成本低的采矿方法，尽量选择那些不用木材或少用木材以及材料能够就地解决的采矿方法。

（2）影响采矿方法选择的因素影响采矿方法选择的因素有以下方面：矿床地质条件①矿体产状：主要是指矿体倾角，厚度，几何形状和埋藏深度等。

②矿石和围岩的稳固性：这是一个直接影响矿房结构尺寸和采场地压管理方法的因素。

③矿石的种类，品位和价值：开采国家稀缺或价值高的矿床以及品位较高的富矿时，应选择回收率高，贫化率低，有利于矿物晶体保护的采矿方法；反之，宜采用成本低，效率高不考虑保护晶体的采矿方法。

④矿石和围岩的结块性和氧化性：当矿石有结块性时，有宜采用留矿法和阶段崩落法；当矿石有氧化性时，应考虑矿石因氧化降低强度对矿石稳固性的影响。

矿床开采技术条件①地表允许陷落的可能性：如果矿体开采后，在地表移动范围内有河流，森林，铁路或其他重要建筑物而不允许地表陷落时，则不能采用崩落法或采后用崩落围岩处理空区的空场法。

②生产工艺的技术复杂程度：选择采矿方法时，其生产工艺应力求简单可靠，容易掌握，管理方便；对于中小型矿山，这点尤为重要。

③设备，材料的供应条件：如选用无底柱分段崩落法，就应事先了解装运机和凿岩台车能否供应，选用充填法时，要考虑填充料的种类和来源；选用分层崩落法时，要考虑木材的供应条件。

④加工部门对矿石质量的要求：如矿石种类，块度，色泽，品位，分级，矿石中有害杂质的含量，矿物晶体的完整和纯净度，湿度等。

3．2采矿方法选择的方法和步骤3．2．1 方案初选经过初选，初步确定采矿方法如下：垂直中深孔落矿阶段矿房法；上向水平分层水力充填采矿法；（1）垂直中深孔落矿阶段矿房法①垂直中深孔落矿阶段矿房法采矿方法示意图如图：②垂直中深孔落矿阶段矿房法的特点：回采工作面是垂直的，回采工作开始前，除在矿房底部拉底，辟漏外，必须开凿垂直切割凿，并以此为自由面进行落矿，崩落的矿石借自重落到矿房底部放出。

随着工作面的推进，采空区不断扩大，矿房回采结束后，再回采矿柱。

③矿块布置和结构参数矿脉高度为50m，因此布置一个阶段，阶段高度50m，矿块长度60m，整个矿体就是一个矿块，宽度取矿体厚度平均值20m，中间布置矿房，矿房宽度40m，两边布置两个间柱宽度均为10m，因为开采范围只有一个阶段，因此不留顶柱，底柱高度10m，矿房高度50m-10m=40m。

④采准工作采准巷道有：阶段运输巷道，溜井，电耙道，漏斗，通风人行天井，分段凿岩巷道，拉底巷道。

阶段运输巷道沿矿体下盘接触线布置，通风行人天井布置在间柱的中间，上下端部通过联络道与上下盘阶段运输巷道连通，从天井中沿矿体走向掘进分段凿岩巷道和电耙巷道，分段凿岩巷道布置在矿体垂直走向中央。

⑤切割工作切割工作包括拉底，辟漏及开切割槽。

垂直切割槽布置在矿体中间，采用垂直深孔拉槽法开凿切割槽，切割槽长为矿体宽度15m，宽为3m.，通风行人天井沿矿体走向掘进拉底巷道，然后从拉底巷道向两边扩帮至达矿体边界，拉底空间形成后，从拉底空间底板向下开始辟漏。

⑥回采工作在分段巷道中打上向扇形中深孔，最小抵抗线 1.5m，全部炮孔打完后，每次爆破3~5排炮孔，用毫秒雷管起爆，崩落的矿石靠自重落到矿房底部，红漏斗到电耙道。

电耙绞车能力为30kw，耙斗容积0.3m3。

(2)上向水平分层水力充填采矿法：①上向水平分层水力充填采矿法示意图②上向水平分层水力充填采矿法特点：一般将矿块划分为矿房和矿柱，第一步回采矿房，第二步回采矿柱，回采矿房时，自下向上水平分层进行，随着工作面的推进，逐层充填采空区，并留出继续上采的工作空间，矿房回采到最上面分层时，进行接顶充填，矿柱则在采完若干矿房和全阶段采完后，再进行回采。

③矿块尺寸及结构参数矿房沿走向布置，矿块长度60m，宽度为矿体厚度20m，阶段高度50m，间柱垂直走向布置，宽度8m，长度为矿体厚度25m，顶柱厚4m,底柱高5m。

④采准工作在下盘脉外布置阶段运输巷道，布置穿脉巷道垂直于阶段运输巷道，穿脉巷道布置在矿房中部，从穿脉巷道向上掘进两条溜矿井，一条通风行人滤水井，从上阶段的穿脉巷道向下掘进充填井，溜井用混凝土浇灌，壁厚300mm，内径1.5m，人行滤水井用预制钢筋混凝土构件砌筑，充填井断面2mX2.4m，内设管路和人行梯子，是矿房的安全出口。

⑤切割工作在底柱上部掘进拉底巷道，并以此为自由面扩大至矿房边界，形成拉底空间，再向上挑顶2.5～3m，并将崩下的矿石经溜矿井放出，形成4.5～5m高的拉底空间后，即可浇筑混凝土底板，底板厚0.8～1.2m，配置双层钢筋，间距700mm。

⑥回采工作用浅孔崩矿，回采分层高2～3m，崩落的矿石用装运机出矿，矿石出完后，清理底板上的矿粉，然后进行充填。