【導(dǎo)讀】畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，對(duì)山東源源礦業(yè)的采礦方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)主要是對(duì)Ⅲ號(hào)礦體。進(jìn)行的，通過(guò)實(shí)地參觀實(shí)習(xí)，對(duì)該礦的地質(zhì)資料、經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件有了一定的了解。傾角58～66°，屬于急傾斜礦體。礦石品位較低，TFe平均品位%，mFe. 該礦山保有資源量為萬(wàn)t，設(shè)計(jì)儲(chǔ)量860萬(wàn)t，設(shè)計(jì)年。生產(chǎn)能力為50萬(wàn)，日生產(chǎn)能力280噸。設(shè)計(jì)采用豎井與斜井聯(lián)合開(kāi)拓系統(tǒng)，分。用中央邊界式布置，并采用折返式井底車場(chǎng)。趙高峪鐵礦隸屬沂水縣夏蔚鎮(zhèn)管轄，向東南至沂水縣城45km，本區(qū)為低山區(qū)，海拔標(biāo)高297～，地形切割較為劇烈。候特征，氣溫及降雨量變化較大，7-8月份氣溫最高，平均31°左右,最低零下15°，年平均氣溫13°C。冰凍期為12月至次年2月，一般凍土厚度小于。度較小，一般在40%左右，年平均濕度60～70%。發(fā)育,無(wú)大的水體和河流。該區(qū)無(wú)大地震記載，設(shè)防震烈度為7級(jí)。力供應(yīng)充足，地下水資源嚴(yán)重缺乏。揚(yáng)機(jī)，主井負(fù)擔(dān)全礦的礦石提升任務(wù)?；夭?180m以上礦體，礦石卸在+160m礦倉(cāng)，

　　

【正文】 計(jì)條 件計(jì)算出每個(gè)方案的生主能力、采準(zhǔn)切割工程量、礦石回采率、礦石貧化率、精礦產(chǎn)量、勞動(dòng)生產(chǎn)率、基建工程投資、礦石的采選成本等項(xiàng)，逐項(xiàng)分析對(duì)比，最后綜合權(quán)衡結(jié)果確定選擇第一種方案和第二種方案。礦體厚大處采用分段鑿巖階段出礦的分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘ǎV體薄處（真厚度小于4m）采用淺孔留礦法回采。 采礦方法設(shè)計(jì) 1. 采準(zhǔn)工作的概論及其分類； 采準(zhǔn)工作即為獲得采準(zhǔn)礦量，在開(kāi)拓礦量的基礎(chǔ)上，按不同采礦方法工藝的要求，所掘進(jìn)的的各類井巷工程。 分類：按主要采準(zhǔn)巷道與礦體位置關(guān)系劃分 （ 1）礦脈內(nèi)采準(zhǔn) （ 2）礦脈外采準(zhǔn) （ 3）礦脈內(nèi)、外聯(lián)合采準(zhǔn) 2. 采準(zhǔn)方案的確定： 因?yàn)樵摰V體屬于薄礦體，而且礦體傾角較大，屬于急傾斜礦體，下盤(pán)巖石比較穩(wěn)固，所以采用礦脈外采準(zhǔn)。 3. 采區(qū)構(gòu)成要素 根據(jù)礦體賦存條件，設(shè)計(jì)將沿礦體走向劃分礦房，礦房長(zhǎng)度 60m，分段高度17m，寬度為礦體厚度，間柱寬度 10m，礦房頂?shù)字穸?10m。每個(gè)階段的開(kāi)采順序?yàn)樽灾虚g向南北兩端依次回采。上下階段的回采順序?yàn)樽陨隙禄夭伞? 4. 采準(zhǔn)切割的布置 ①采準(zhǔn)切割巷道斷面形狀尺寸及采準(zhǔn)切割工程量的確定 ②采準(zhǔn)切割方法：包括天井掘進(jìn)、漏斗掘進(jìn)、 礦房拉底，脈內(nèi)平巷等的施工方法，對(duì)勞動(dòng)組織工作循環(huán)、材料消耗、勞動(dòng)生產(chǎn)率和掘進(jìn)進(jìn)度等內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。 表 43 分段鑿巖階段礦房法標(biāo)準(zhǔn)礦塊采準(zhǔn)、切割工程量表 序號(hào) 工程名稱 斷 面 （ m2） 長(zhǎng) 度 （ m） 數(shù) 量 （條） 總 長(zhǎng) （ m） 工程量 （ m3） 一 采準(zhǔn)工程 1 通風(fēng)行人天井 5 60 1 60 300 2 分段聯(lián)絡(luò)道 7 2 23 161 3 回風(fēng)充填巷道 12 2 24 150 4 溜井聯(lián)絡(luò)道 60 1 60 510 5 鑿巖巷道 5 60 4 240 1200 6 礦石溜井 12 1 12 46 8 出礦巷道 7 7 81 567 小計(jì) 500 二 切割工程 1 分層平巷 5 10 3 30 150 2 切割天井 60 1 50 表 44 留礦采礦法標(biāo)準(zhǔn)礦塊采準(zhǔn)、切割工程量表 序號(hào) 工程名稱 斷 面 （ m2） 長(zhǎng) 度 （ m） 數(shù) 量 （條） 總 長(zhǎng) （ m） 工程量 （ m3） 一 采準(zhǔn)工程 1 出礦巷道 7 7 2 通風(fēng)聯(lián)絡(luò)道 13 1 13 3 通風(fēng)行人天井 5 60 1 60 300 4 聯(lián)絡(luò)道 5 5 6 30 150 二 切割工程 1 分層平巷 5 4 2 8 40 2 拉底巷道 5 60 1 60 300 ③掘進(jìn)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 表 45 掘進(jìn)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 序號(hào) 指 標(biāo) 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 1 氣腿式鑿巖機(jī)臺(tái)效 m/臺(tái)班 7080 2 鑿巖工工效 m3/工班 3 出碴工工效 m3/工班 4 爆破工工效 m3/工班 5 掌子面工效 m3/工班 6 主要材料消耗 （ 1） 炸藥 kg/m3 (2) 雷管 個(gè) /m3 (3) 導(dǎo)火線 m/m3 (4) 釬子鋼 kg/m3 (5) 合金片 g/m3 (6) 木材 m3/m3 (7) 錨桿消耗 根 /m ： 礦床地下開(kāi)采按開(kāi)拓、采準(zhǔn)、切割與回采四個(gè)步驟進(jìn)行，各步驟之間保持一定的時(shí)空超前關(guān)系，每 一步為下一步創(chuàng)造條件，準(zhǔn)備出適當(dāng)?shù)牡V量。 按照先采間柱，充填后采礦房，最后采頂柱的順序回采。 選用的采礦方法為 分段鑿巖階段出礦的分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘?，分段高度取17m，礦體水平厚度按 10m 計(jì)算。在分段鑿巖巷道內(nèi)采用 YGZ90型鑿巖機(jī)（配臺(tái)架）鑿垂直扇形中深孔。 礦石的堅(jiān)硬系數(shù)為 f=8～ 10，查表得單位炸藥消耗量 q=為 60m 60m 10m, 階段高度是 17m，采用 YGZ90 型鑿巖機(jī)（配臺(tái)架）上向扇形中深孔。炮孔的布置附于圖四 鉆孔直徑 60mm, 鉆孔眼距 w=(2530)d= 排距 b=()w= 炮孔孔底距為 裝藥方式以 BQ100 型裝藥器為主，輔以人工裝填 填塞長(zhǎng)度在 范圍內(nèi)，相鄰深孔采用交錯(cuò)不同的填塞長(zhǎng)度，以避免孔口附近炸藥過(guò)分集中的狀態(tài)。 每排炮孔的裝藥量： Qp=qwS=170 = 單位炸藥消耗量 q=每個(gè)炮孔的裝藥量附于表 46 每次爆破的裝藥量 : Q 總 =3 Qp=3 = 爆破器材：采礦爆破材料主要有炸藥，非電導(dǎo)爆雷管，火 雷管，導(dǎo)爆索，導(dǎo)火線等。井下爆破使用 2巖石炸藥或乳化炸藥，年消耗量 325t，日消耗量 1000kg，井下在 +180m 水平設(shè)置井下炸藥庫(kù)，礦山從炸藥加工廠購(gòu)置運(yùn)入礦區(qū)，直接下井存入井下爆破器材庫(kù)，火工器材必須使用專業(yè)卡車運(yùn)輸，并且符合國(guó)家規(guī)定。 炮孔布置圖圖四 表 46 炮孔號(hào) 傾角 孔深（ m） 裝藥量（ kg） 1 58 17 2 66 3 73 21 4 79 5 85 6 95 7 108 8 123 總數(shù) 3．二次破碎 采場(chǎng)內(nèi)少量的大塊，運(yùn)輸提升到地表以后再進(jìn)行破碎，在采場(chǎng)內(nèi)不進(jìn)行二次破碎，井下也不再設(shè)二次破碎洞室。 4. 出礦 采場(chǎng)內(nèi)礦石爆落以后靠自重落到礦房底部拉底塹溝，礦房底部有出礦巷道，每個(gè)礦房?jī)?nèi)布設(shè)一個(gè)礦石溜井。礦石經(jīng)出礦巷道放出，采用金 型型鏟運(yùn)機(jī)出礦，通過(guò)出礦巷道，鏟運(yùn)機(jī)將礦石鏟入鏟斗內(nèi)，倒入礦石溜井，最后裝入礦車經(jīng)階段運(yùn)輸大巷將礦石 運(yùn)走。 礦 體頂?shù)装鍘r性為 含角閃 黑云變粒巖，裂隙不發(fā)育，巖石呈塊狀，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，其飽和單軸抗壓強(qiáng)度平均值為 MPa，總體看礦體及頂?shù)装宸€(wěn)定性較好。每次爆破完成以后，都要觀察頂板的破壞情況。在回采過(guò)程中是靠礦體、頂?shù)字?、礦石來(lái)支撐頂板，回采完礦石以后，對(duì)采空區(qū)進(jìn)行充填，靠充填體來(lái)支撐頂板。 礦石的密度是 ,階段高度是 17m，礦體水平厚度按 10m ，排距b=()w=，炮孔孔底距是 ，炮孔深度見(jiàn)上表 46， 每排炮孔總深度為 110m，鑿巖效率為 18m/臺(tái)﹡班，每次爆破三排，鑿巖約需要 19 個(gè)班?？傃b藥量為 1028Kg，選用裝藥器的裝藥效率 100kg/小時(shí)，裝藥爆破約需要 2 個(gè)班，通風(fēng)需要 2 小時(shí)。在鑿巖的過(guò)程中，鏟運(yùn)機(jī)可以進(jìn)行上一個(gè)循環(huán)的出礦。 一個(gè)循環(huán)的出礦量 : Q=17 10 3 =2856t 采用金 型型鏟運(yùn)機(jī)出礦 采場(chǎng)日生產(chǎn)能力為 280t、一個(gè)采礦場(chǎng)的回采時(shí)間約 250 天、從中間向兩翼回采，同時(shí)回采兩個(gè)工作面。 表 47 分段鑿巖階段礦方法法回采作業(yè)循環(huán)圖表 序號(hào) 作業(yè)名稱 作 業(yè)時(shí)間（班） 5天 10 天 15天 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 1 鑿巖 19 2 裝藥、爆破 2 3 通風(fēng) 1 4 撬毛、支護(hù) 5 出礦 27 2. 淺孔留礦采礦法（主要用于礦體真厚度 23m 的地方） 礦石的密度是 ,礦體水平厚度按 4m ，炮孔直徑 3842mm,孔距 ，排距 ，炮孔深度 ，同時(shí)爆破三排炮孔，炮孔布置，第一排打 5個(gè)炮孔，第二排打 4個(gè)炮孔，第三排打 5 個(gè)炮孔，炮孔總深度為 。 選用 7655 風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鑿巖 每次爆破的裝藥量： Qp=qwS= =27Kg 一個(gè)循環(huán)的出礦量 : Q= 4 3 =74t 采用金 每天可進(jìn)行兩個(gè)循環(huán) 日生產(chǎn)能力為 150t 表 48 淺孔留礦法回采作業(yè)循環(huán)圖表 序號(hào) 作業(yè)名稱 作業(yè)時(shí)間 （ h） Ⅰ 班 Ⅱ 班 Ⅲ 班 2 4 6 8 2 4 6 8 2 4 6 8 1 鑿巖 4 2 裝藥、爆破 2 3 通風(fēng) 1 4 撬毛、支護(hù) 5 出礦 1. 分段鑿巖階段礦房法工作面需風(fēng)量 采場(chǎng)內(nèi)通風(fēng)路線是：風(fēng)流經(jīng)階段運(yùn)輸大巷，通風(fēng)充填巷道，采場(chǎng)一側(cè)的通風(fēng)行、人天井進(jìn)入采場(chǎng)，經(jīng)另一側(cè)的通風(fēng)行、人行天井，由通風(fēng)充填巷道排出。 ①按排除炮煙計(jì)算回采工作面需風(fēng)量 ； ***2 ??? i A vtQ m3/s 式中： Q— 所需通風(fēng)風(fēng)量， m3/s； t通風(fēng)時(shí)間， 2小時(shí)； A一次爆破炸藥消耗量 ， kg； i— 炮煙涌出系數(shù)，取 v充滿炮煙的巷道容積， m3 ②按排塵風(fēng)速計(jì)算回采工作面所需風(fēng)量； Q=Sv=5 = m3/s 式中： v— 排塵風(fēng)速，一般取 ～ S— 巷道斷面面積， m2 實(shí)際所需風(fēng)量為 Q= m3/s 選用壓入式通風(fēng) 可以選用 JK55— 型局扇通風(fēng)，功 率為 2. 留礦采礦法工作面需風(fēng)量 礦房的通風(fēng)系統(tǒng)路線是：新鮮風(fēng)流經(jīng)過(guò)階段運(yùn)輸巷道，從上風(fēng)流方向的天井 經(jīng)過(guò)聯(lián)絡(luò)道進(jìn)入采場(chǎng)，通過(guò)礦房工作面后，由下風(fēng)流方向的天井排到上部回風(fēng)巷道。 ①按排除炮煙計(jì)算回采工作面需風(fēng)量； )7305302(730*27180018)2(118 ????? VvAVtQ m3/s 式中： Q— 所需通風(fēng)風(fēng)量， m3/s； t通風(fēng)時(shí)間，半小時(shí)； A一次爆破炸藥消耗量 ， kg； v全巷道空間體積 , m3 V采場(chǎng)空間通風(fēng)體積 , m3 ②按排塵風(fēng)速計(jì)算回采工作面所需風(fēng)量； Q=Sv=10 = m3/s 式中： v— 排塵風(fēng)速，一般取 ～ S— 巷道斷面面積， m2 實(shí)際所需風(fēng)量為 Q= m3/s 選用壓入式通風(fēng) 可以選用 JK55— 型局扇通風(fēng)，功率為 3KW 首先回采間柱，回采完間柱后的充填采用膠結(jié)充填，間柱空區(qū)膠結(jié)充填物料配置：充填骨料取本礦分級(jí)尾砂及廢石。膠結(jié)材料取普通硅酸鹽水泥。日平均膠結(jié)充填量為 100m3。一個(gè)礦塊間柱空間體積 6000m3，約 2 個(gè)月充填完畢，養(yǎng)護(hù)后可進(jìn)行礦塊礦房回采。 礦房空區(qū)體積為 25000m3，礦房空區(qū)采用尾砂充填與廢石充填相結(jié)合的充填方法，即在礦房底部先充填一部分廢石，澆灌尾沙與水泥（或膠骨粉）混合的砂漿，使其具有一定強(qiáng)度，待其凝固后在充填廢石，充填完以后，在頂部再澆灌一些水泥砂漿，使其凝固，以利于頂柱的回采。 采場(chǎng)內(nèi)出完礦以后，廢石經(jīng)階段運(yùn)輸大巷，通風(fēng)充填巷道倒入采場(chǎng)進(jìn)行充填， 膠結(jié)充填物料通過(guò)管道進(jìn)行輸送。由于本礦年產(chǎn)尾砂和廢石總量均能滿足礦塊采空區(qū)充填物料的需要，約 4 月充填完畢。待充填完畢后進(jìn)行頂柱回采。 薄礦體處采用淺孔留礦法，充填主要采用廢石充填，因?yàn)榈V石品位較低，平均每三到四噸礦石 出一頓鐵精粉，選礦廠選出的廢石用于充填。另外掘進(jìn)以及采 場(chǎng)產(chǎn)生的廢石也用于充填。 1. 回采順序 先回采礦柱，然后進(jìn)行充填（充填體的強(qiáng)度不小于三兆帕）。待充填體凝固后回采礦房，充填礦房后回采礦柱。 2. 間柱回采 間柱自上而下回采。在聯(lián)絡(luò)道打上向中深孔，以通風(fēng)行人天井為爆破自由面向上下盤(pán)切割，爆破后形成切割槽。以切割槽為爆破自由面，在聯(lián)絡(luò)道打上向扇形中深孔，兩側(cè)每側(cè)爆破三排炮孔（共 4m，每排炮孔間距為 ，炮孔孔底距2m）。爆落的礦石經(jīng)過(guò)通風(fēng)行人天井溜到礦房底部，通過(guò)礦房最底部聯(lián)絡(luò)道出 礦，用鏟運(yùn)機(jī)將礦石裝入礦車。 間柱回采完以后進(jìn)行充填，要求充填體的強(qiáng)度不小于三兆帕。充填前要先澆灌通風(fēng)行人天井及鑿巖聯(lián)絡(luò)道。 3. 頂、底柱回采 在頂?shù)字醒胛恢?，從頂柱回采巷道到頂柱最高處掘進(jìn)切割天井。頂柱回采巷道鉆環(huán)形深孔，以切割天井為爆破自由面，爆破后形成切割槽。在頂柱回采巷道打上向扇形中深孔，從中央向兩翼回采。（具體的回采工藝如圖五所示） A A圖五 4. 淺孔留礦法礦柱回采 因?yàn)榈V石品位較低，薄礦體處采用淺孔留礦法，每個(gè)礦房間布置永久性礦柱，采 場(chǎng)采完礦石以后不再進(jìn)行回采礦柱，礦柱作為永久性損失。 礦房回采儲(chǔ)量 萬(wàn) t、礦房回采日產(chǎn)量 280噸、礦房回采時(shí)間 250天。類比類似礦山，礦房的回收率 88%、礦房貧化率 10%。間柱回采率 80%，貧化率 25%。頂柱回采率 75%，貧化率 25%。 礦房所占比重 % 5050S ???? 間柱所占比重 % 6010W ???? 頂柱所占比重 % 1050V ???? 礦塊總回采率 Hk=88% %+75% %+80% %=85% 礦塊總貧化率 P=12% %+10% %+20% %=% 噸礦石的直接成本見(jiàn)表 42，噸礦主