金属矿床课程设计(附CAD设计)
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金属矿床地下开采习题
课程名称：
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题目
某一铜矿，品位1.2%，埋深300米，延伸230米，沿走向长度1200米，倾角36°，真厚113米。上盘为灰岩F=8~10矿体F=12~14，均较为稳固。
（1） 根据以上条件选择一技术可行生产力较大的开采方法。
（2） 确定系统主要结构参数，并绘制标准方案图。
（3） 简述采准与回采工艺（含设备选型以及主要经济技术指标）
一、采矿方法的选择
根据已知条件：矿体倾角36°，属于倾斜矿床；真厚13m，属于厚矿体；矿体及围岩较稳固；以上属于此铜矿选择采矿方法的条件。
应用空场采矿法的基本条件，是矿石和围岩稳固，采空区在一定时间内，允许有较大的暴露面积。这类采矿方法在我国应用最早、最广泛，在技术上也最成熟。据1978年资料，我国有色金属地下开采矿山，本类采矿法的使用比重为55.7%；在世界其它国家金属矿山地下采矿方法中，空场采矿法应用也是很广泛的。
此法：可以多分段同时回采，作业集中，回采强度高，通风良好，矿块生产能力大；使用高效率的无轨装运设备，机械化程度高，设备利用率高；应用时灵活性大，有利于地压控制和顶板管理，但采准工程量大，矿柱矿量较多。分段空场法完全符合此铜矿的要求，而且有诸多优点，故选择分段空场法。
分段空场法的基本特征：
将矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房，再采矿柱；
回采过程中，暂留阶段矿房高度的空区，在巷道内作业，自阶段出矿巷道出矿；
作业人员和设备不进入空区，安全性好；
围岩暴露面积小，回采时间段，稳定性要求相对较低；
回采工作面是垂直的，并向垂直自由空间崩落矿石；
可分为分段凿岩阶段出矿的阶段空场法和阶段凿岩阶段出矿的阶段空场法。
二、确定矿块的主要结构参数
矿房沿矿块垂直走向布置。
1．阶段高度：一般取30~60m，此矿埋深300m,故分5个阶段，每个阶段高度为60m;
2．分段高度：一般取15~20m，每个阶段60m，这里分段高度取20m;
3． 矿房长度：根据围岩稳固程度和顶板允许的暴露面积确定，一般沿走向30~40m。此铜矿沿矿体走向共1200m，每个矿房长度取40m；
4．矿房宽度：等于矿体厚度；
5．间柱宽度：一般取6~8m；
6．斜顶柱厚度：一般取5~6m。
三、画标准图
10197532111489-切井 10斜顶柱凿岩硐室7-间柱凿岩硐室 8-斜顶柱5-矿柱回采平巷 6-切割横巷3-堑沟平巷 4-凿岩平巷 1-分段运输平巷 2-装岩横巷分段空场法
矿房间柱顶柱底柱回风巷道运输巷道天井
空场采矿法的矿房和矿柱一般划分
四、简述采切工程和回采工艺
1．采准工作
用铲运机出矿，才准工作包括掘进阶段运输巷道，采准斜坡道，分段运输平巷，装矿横巷，放矿溜井，凿岩平巷，通风行人天井等。
阶段运输巷道：其位置是根据整个阶段运输巷道布置决定，一般沿矿体下盘接触线布置，运输矿石、人行、通风、材料设备；
斜 坡 道：从阶段运输巷道掘进，联通各个下盘分段运输平巷，以便无轨设备、无轨车辆（运行人员、设备和材料）行驶；
分段运输平巷：其平面位置的确定原则是保证排内各炮孔之深度较均匀，不出现过深的炮孔，在矿体下盘每个分段水平上均须掘进；
装 运 横 巷 ：在分段运输平巷沿走向每隔10~12m布置一个装运横巷，便于无轨设备出矿；
放 矿 溜 井 ：沿矿体走向每隔100m掘进一条放矿溜井；
凿 岩 平 巷 ：靠近矿岩上盘接触面掘进；
通风行人天井：大多数设在间柱中，从此天井掘进电耙道、拉底巷道和分段巷道；
2．切割工作
切割工程包括堑沟拉底平巷，切割天井，切割横巷，凿岩硐室等。
堑沟拉底平巷：装运横巷通达矿体下盘边界掘进堑沟平巷，连通分段矿房的所有装矿横巷；
切 割 天 井 ：一般布置在矿房的中央或矿体最厚的部位，自堑沟拉底平巷，紧靠间柱掘进，直达矿房最高点（切井垂直时），若自堑沟拉底平巷到矿房最高点为斜线时，可以先从堑沟拉底平巷掘进切井到切割横巷，再从矿房最高点投影到切割横巷上的点开始向上掘进切井，直达矿房最高点；
切 割 横 巷 ：在矿房的一侧掘进切割横巷，连通凿岩平巷和矿房回采平巷；在切割横巷钻环形深孔，一切割天井为自由面，爆破后便形成切割槽。
其 他 ：在分段运输平巷上部掘进矿柱回采平巷，自后者紧靠间柱掘进切割横巷；自切割横巷靠近矿体上盘掘进脉内矿房凿岩平巷，靠下盘脉外掘进间柱凿岩硐室；自矿柱回采平巷在矿房长度的中央处，掘进斜顶柱凿岩硐室；
设备选型表格
序号 设备名称 规格及型号 单位 数量 重量 备注
1 凿岩台车 CTC142 台 1 3.2T
2 凿岩机 YGZ90 台 3
3 空压机 移动型 LY31D-12/7 台 2 4.5T
4 铲运机 阿特拉斯st7 台 1 6.8T
5 箕斗 DJS2/3-8 台 1 17T
6 天井钻机 83RM-H 台 1 13T
3．回采工作
a．矿房回采
回采工作包括自分段切割横巷钻凿扇形或平行深孔以切割天井开槽；在堑沟拉底平巷打上向扇形深孔，爆破后形成堑沟。
矿房的回采自切槽向矿房另一侧推进。在凿岩平巷中钻凿环形或扇形深孔，崩落孔与开沟孔同时爆破。
用铲运机出矿时，在装运横巷装矿，在分段运输平巷经矿车运到最近的采场溜井后，通过震动尾矿机放到主溜井，经粗碎后提升到地表卸入地表矿仓。
采场的通风是自采准斜坡道（或人行天井）进风，风流经分段运输平巷（或电耙道）到另一端回风天井排至上阶段回风巷道。
地压控制主要依靠矿石和围岩自身的稳固性和矿柱支撑，并根据矿岩稳固性，合理选择结构参数，及时回采矿柱和处理空区。
b．矿柱回采
当一个矿房回采结束后，立即回采一侧的间柱和斜顶柱。回采间柱的深孔凿岩硐室，布置在切割巷道靠近下盘的侧部；回采斜顶柱的深孔凿岩硐室，开在矿石回采平巷的一侧，对应于矿房的中央部位。在间柱凿岩硐室和顶柱凿岩硐室分别钻凿若干排扇形深孔。先崩间柱，将矿石运走后再崩斜顶柱，这样可降低回采间柱的矿石贫化率，并有利于爆力将顶柱矿石抛向堑沟减少崩顶矿石的损失。
与爆破矿柱的同时，上部岩石自然崩落处理空区，如果上部岩石不能自然崩落，则钻凿深孔强制放顶。
矿石总回采率在80%以上，贫化率不大。
沿走向每隔200m划为一个回采区段，每个区段有一个矿房正在回采，一个回采矿柱，一个进行切割。使用铲运机出矿，矿房日产量可达1250t。
