【正文】 是工作條件滿足安全生產(chǎn)的要求； （ 2） 滿足礦山產(chǎn)量要求，要求生產(chǎn)能力大，勞動效率高； （ 3） 滿足選礦工藝要求，并要求貧化損失??； （ 4） 合理利用礦床資源，堅持“貧富兼采，厚薄兼采，大小兼采”的原則； （ 5） 良好的經(jīng)濟效果，盡量采用高效率、低成本的采礦方法； （ 6） 良好的社會效益，滿足環(huán)保、安全等要求。 采礦方法的初選及描述 采礦方法是指礦體或礦區(qū)的開采方法，包括采準(zhǔn)、切割和回采工作。 影響采礦方法的因素很多，主要有：礦床地質(zhì)條件，礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)，礦體的產(chǎn)狀及厚度，礦石的價值品味，水 文地質(zhì)條件，開采技術(shù)條件等，地表是否允許崩落，加工部門對礦石質(zhì)量的要求，技術(shù)裝備和材料供應(yīng)，采礦方法所要求的技術(shù)管理水平。 采礦方法是一個全面綜合的技術(shù)性問題，他決定著回采工藝材料，設(shè)備掘進(jìn)工程量，勞動生產(chǎn)效率，礦石的儲量產(chǎn)出及回采質(zhì)量，合理的采礦方法能帶來可觀的經(jīng)濟效益，并為工人創(chuàng)造最佳的工作環(huán)境。 根據(jù)礦區(qū)的具體地形地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、礦體的產(chǎn)狀以及采礦技術(shù)要求，進(jìn)行采礦方法初選，見表 43。 43 初選采礦法方案表 序號 主要的地質(zhì)及開采技術(shù)條 件 較合適的采 礦方法 排除的采礦 方法 名稱 特征 1 地表允許崩落的可能性 允許崩落 空場法、崩落法、充填法 2 礦石及圍巖的穩(wěn)固性 穩(wěn)固 空場法、充填 法 崩落法 3 傾角及厚度 平均厚度，平均傾角 55176。 淺孔落礦留礦法、分段法、上向分層充填法 其他空場法與充填法 4 礦石價值 較為廉價 淺孔落礦留礦法、分段法 上向分層充 填法 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 根據(jù)以上初步分析，初選兩種可行性方案，即淺孔留礦法和分段鑿巖階段礦房法。 具體方案如下： 方案一：淺孔留礦法。它的特點是將礦塊劃分成礦房和礦柱兩部分回采 ，在采場中由下向上逐層進(jìn)行回采礦石，工人直接在暴露面下的留礦堆上作業(yè)，每次采出的礦石放出約 1/3 的礦量，其余采下的礦石暫留采場（礦房）中作為繼續(xù)上采的工作臺及支護(hù)兩幫圍巖，待整個采場（也即礦房）的礦石落礦完畢后，再將存留在采場中的礦石全部放出。 方案二：分段鑿巖階段礦房法。它的特點是礦塊分為礦房和礦柱，礦房內(nèi)采用平底受礦、雙側(cè)耙道底部結(jié)構(gòu)；下盤淺孔拉槽，分段鑿巖，工作面垂直布置，逐排爆破的回采方式；礦房回采結(jié)束后，立即采用崩落法回采礦柱。 采礦方法比較 淺孔留礦法的主要優(yōu)缺點 （ 1） 主要優(yōu)點 1）淺孔留礦法結(jié)構(gòu)簡單，管理方便，工藝簡單，生產(chǎn)技術(shù)易掌握； 2）采切工程量比較小，厚礦體 7～ 12m/kt，薄礦體 10～ 20m/kt； 3）利用重力放礦，采場運搬礦石不需要其他機械設(shè)備。此處指普通漏斗的留礦法。 （ 2）主要缺點 1）所留礦柱的礦量占的比重較大（約占 40﹪～ 50﹪，有的達(dá)到 60﹪）。而回采這些礦柱時，損失比較大，有的達(dá)到 50﹪； 2）當(dāng)圍巖不夠穩(wěn)固時，特別是開采薄礦脈時，貧化率大； 3）平場工作量比較繁重，又不容易實現(xiàn)平場工作的機械化； 4）工人直接在暴露的礦石下工作，安全性較差； 5）對礦石的塊度要求均勻，否則容易卡漏，要求淺孔的合格塊度不大于350mm）； 6）出礦受到薄礦等作業(yè)的限制，使日出礦能力低； 7）暫時積累大量礦石，影響資金周轉(zhuǎn)。 分段鑿巖階段礦房法的主要優(yōu)缺點 （ 1） 主要優(yōu)點 1）回采強度大； 2）勞動生產(chǎn)率高； 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 3）采礦成本低； 4）回采作業(yè)安全。 （ 2） 主要缺點 1）淺孔拉槽效率較低，工作條件差，勞動強度大； 2）采礦損失率、貧化率大； 3）深孔的施工進(jìn)度直接影響落礦和放礦進(jìn)度； 4）礦房內(nèi)通風(fēng)不暢。 采礦方法的確定 由上述各方案的比較知，盡 管淺孔留礦法損失貧化率高，且平場工作量大，但相較于分段法，其結(jié)構(gòu)簡單、管理方便以及施工靈活的特點更適合本次設(shè)計開采的小規(guī)模礦山。此外，石墨礦并非貴重礦物，損失貧化率可視為次要因素，因此采礦方法最終選擇淺孔留礦法。 礦塊采準(zhǔn)切割工作 礦塊構(gòu)成要素 淺孔留礦采礦法采準(zhǔn)工程包括沿脈運輸平巷、天井及天井聯(lián)絡(luò)道。切割工程包括拉底及放礦漏斗。 本次設(shè)計淺孔留礦采礦法礦塊沿礦體走向布置，采用普通漏斗底部結(jié)構(gòu)，礦塊構(gòu)成要素見表 44。 表 44 礦塊構(gòu)成要素 項目名稱 各要素數(shù)值（ m） 階段高度 40 礦塊長度 40 間柱寬度 6 頂柱厚度 4 底柱厚度 5 漏斗間距 5 采準(zhǔn)布置 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 采準(zhǔn)巷道布置的原則 （ 1）滿足回采工藝及設(shè)備性能的要求 采準(zhǔn)的目的，就是為回采礦石創(chuàng)造條件，因此，采準(zhǔn)航道布置一定要滿足回采工藝和設(shè)備性能的要求。如階段礦房法須設(shè)鑿巖天井、拉底巷道、電耙巷道和漏斗等；鑿巖天井中，鑿巖峒室的間距為最小抵抗線的兩倍，而峒室的尺寸需根據(jù)鑿巖設(shè)備的規(guī)格而定；分段法、崩落法的分段高度只要決定于鑿巖設(shè)備的能力；而電耙巷道的斷面尺寸及距離，則應(yīng)視所采用的電耙絞車規(guī)格及所選用 的底部結(jié)構(gòu)和放礦條件而定。 （ 2）滿足安全生產(chǎn)及良好的工作條件的要求 布置采準(zhǔn)巷道時，應(yīng)保證各個采場有兩個以上的安全出口，并有足夠的新鮮風(fēng)流通過采場。進(jìn)行二次破碎的地方（如電耙巷道）要有獨立風(fēng)流，并要考慮作業(yè)地點的風(fēng)流方向問題。 （ 3）采準(zhǔn)巷道要盡量結(jié)合探礦巷道 布置采準(zhǔn)巷道時，要盡量考慮探礦需要，使采準(zhǔn)巷道能同時起到探礦作用，力求不開或少開單獨探礦用的巷道，做到探采結(jié)合。 （ 4）盡量減少礦柱，尤其是底柱 礦柱尺寸與采準(zhǔn)布置密切相關(guān)。在保證安全生產(chǎn)的前提下，應(yīng)盡量減少礦柱，尤其是底柱，以利國家資源的充分回收 。一般情況下，采用脈外采準(zhǔn)可使底柱高度大大縮減。 （ 5）盡量減少采準(zhǔn)巷道數(shù)量和不必要的脈外采準(zhǔn)巷道 盡量減少采準(zhǔn)巷道，對于減低采礦成本、提高勞動生產(chǎn)率以及實現(xiàn)采掘等都有著重要意義。在采用高強度的采礦方法時，經(jīng)常出現(xiàn)回采速度快而采準(zhǔn)工作量跟不上的矛盾，這一方面與采準(zhǔn)機械化程度和勞動組織有關(guān)，另一方面，與采準(zhǔn)工作量較大也有一定的關(guān)系。 階段運輸水平的巷道布置 階段運輸水平的巷道采用三心拱形巷道，巷道掘進(jìn)斷面為 5 ㎡，不支護(hù)。脈內(nèi)巷采用梯形斷面，木支護(hù)，掘進(jìn)斷面為 5 ㎡，凈斷面 4 ㎡，與階段運輸巷道平行。 其間有長度為 15 米的穿脈連通。 采場底部結(jié)構(gòu)及其尺寸 采場底部采用普通漏斗出礦方式，具體來說，先開掘沿脈運輸巷，然后在巷道中每隔幾米向上掘進(jìn)小天井，即斗頸，在上部開掘拉底，斗頸上部向上打傾斜炮孔，以拉底空間作為自由面闊漏，最終形成劈漏，至此，采場底部結(jié)構(gòu)完成，武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 從而形成普通漏斗出礦結(jié)構(gòu)。斗穿 2m2m，高 3m，斗頸 2m2m，面高 2m，劈漏為上口 6m6m、下口 2m2m 的倒棱臺體，高度為 2m。拉底巷道為 2m2m 巷道，長 34m。 各種采準(zhǔn)切割巷道斷面、掘進(jìn)速度 采準(zhǔn)主要包括天井、 聯(lián)絡(luò)道、斗穿、斗頸，切割包括拉底和劈漏。天井?dāng)嗝?，天井長度 41m。本次設(shè)計每個礦塊聯(lián)絡(luò)道為 10 個，單長 3m，斷面為 。拉底巷道斷面為 2m2m，長 34m。斗穿為漏斗底部結(jié)構(gòu)的一部分，單長 3m，本次設(shè)計每個礦塊有 5 個斗穿。斷面為 2m2m。斗頸為斗穿和劈漏的連接部分，斷面為 2m2m，單長為 2m，本次設(shè)計每個礦塊共有 5 個斗頸。劈漏為漏斗上部的溜放礦石的裝置，上口為 6m6m 的矩形，下口為 2m2m 的矩形，高度為 2m，每個礦塊有 5 個劈漏。 詳見采礦方法圖。 采切巷道施工順序及施工方法 淺孔 留礦采礦法 采準(zhǔn)工程包括天井、 聯(lián)絡(luò)道、斗穿、斗頸 。切割工程包括拉底 和劈漏 。 聯(lián)絡(luò)道與 天井 布置在礦塊兩端間柱中，在天井中每隔 6m 開鑿人行聯(lián)絡(luò)道通往采場，采場兩端聯(lián)絡(luò)道對稱布置。拉底層布置在礦房下部、即沿脈運輸巷上方。先開鑿拉底巷，然后按礦體厚度擴幫成拉底層，拉底高度 2m。運輸巷斷面，人行通風(fēng)天井 ，天井聯(lián)絡(luò)道 2m，拉底巷道 2m2m，放礦漏斗 2m2m。 淺孔留礦法在礦房形成采礦作業(yè)空間后，逐層向上回采。分層高度 2m，回采工作面為梯段形，采用 7655 鑿巖機鑿巖，人工裝藥 ，導(dǎo)爆管起爆， 2巖石炸藥爆破。 淺孔留礦法采場采用貫穿風(fēng)流進(jìn)行通風(fēng)，新鮮風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)天井進(jìn)入礦房，沖洗 工作面 ，污風(fēng)由回風(fēng)天井進(jìn)入回風(fēng)巷。 淺孔留礦法每次爆破后，放出相當(dāng)于爆破量 1/3 的礦量。放礦時，放礦工應(yīng)與平場工密切聯(lián)系，以減少平場工作量和防止留礦堆中形成空硐，如發(fā)現(xiàn)空硐應(yīng)及時處理。 礦石從漏斗由閘門控制直接放入礦車，再由人工推車至井底車場，經(jīng)主井提升至地表。 平場、撬頂和二次爆破： 為了便于工人繼續(xù)在留礦堆上進(jìn)行鑿巖爆破工作，局部放礦后應(yīng)將留礦堆表面整平。平場時應(yīng)先將頂板和兩幫已松動而未落下的礦石或巖石 撬落，以保武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 證后續(xù)作業(yè)的安全。對崩礦和撬頂時落下的大塊，應(yīng)在平場時破碎成合格塊度，以免卡塞漏斗。 最終放礦： 礦房 采完后，應(yīng)及時組織放出礦房內(nèi)存留的礦石。 礦房回采工作 采礦工藝 鑿巖 由 于礦石和圍巖均很穩(wěn)定，故采用上向式炮孔。打上向式炮孔時，可采用梯段工作面或部分梯段的整層一次打完。梯段工作面長度為 10～ 15m。長梯段或部分梯段的工作面，可減少撬頂和平場的時間，并便于回采工作的組織。 爆破 爆破采用挑頂，淺孔落礦的方法，采用普通起爆方式利用火雷管起爆，連續(xù)裝藥，同時 起爆。其爆破參數(shù)如下： ①炮孔直徑 38mm；炮孔深度 L＝ ； ②最小抵抗線： W＝（ ～ ） L＝ ～ ，取 W＝ ； ③孔間距： a＝（ ～ ） W＝ ～ ，取 a＝ ； ④炸藥單耗： 。 地壓管理 留礦采礦法的地壓管理主要是靠礦巖自身的穩(wěn)固性即靠所留礦柱維護(hù)礦房回采時的穩(wěn)固性。 回采 (1)回采組織工作 1）鑿巖工作：鑿巖設(shè)備選用 7655 鑿巖機。 2）爆破工作：采用硝銨炸藥，利用火雷管起爆，連續(xù)裝藥，同時起爆。 (2)回采順序 礦體沿傾斜的回采順序是自上而下進(jìn)行的，上分段的回采超前下分段的回采。 (3)回采工作的循環(huán)組成 回采工作主要有準(zhǔn)備工作、鑿巖工作、爆破工作、通風(fēng)排除炮煙、局部放礦、撬頂平場、再次鑿巖爆破、通風(fēng)排煙、放礦。經(jīng)過一系列的循環(huán)工作之武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 后，最后進(jìn)行集中的大量放礦。 采場通風(fēng) 采場的通風(fēng)主要靠機械通風(fēng)，新鮮風(fēng)流進(jìn)入采場清洗工作面后變?yōu)榉︼L(fēng)再由回風(fēng)天井排到回風(fēng)巷道中，最后由回風(fēng)井排出至地表。 回采工作循環(huán)圖表 準(zhǔn)備 鑿巖爆破 局部放礦 大量放礦 撬頂平場 通風(fēng) 礦柱回采及空區(qū)處理 礦柱回采方法 礦房回采結(jié)束后留下礦柱，礦柱必須及時、有計劃、有步驟地進(jìn)行回收，同時處理采空區(qū)。 礦柱回采應(yīng)首先進(jìn)行設(shè)計，并嚴(yán)格按設(shè)計進(jìn)行施工。崩落礦柱前，采場底部礦石不能放空，要保留 1520m 左右厚的礦石作為墊層，保護(hù)采場底部結(jié)構(gòu)。 在礦柱回采前相當(dāng)長一段時間內(nèi)，要做好礦柱的維護(hù)和監(jiān)測工作，為制定礦柱回采方案提供可靠的依據(jù)。 礦柱回采與礦房回采、階段開采相互關(guān)系 礦 柱回采必須在礦房回采完畢之后進(jìn)行，礦柱回采應(yīng)在整個礦山的礦房回采完畢之后進(jìn)行，先回收下中段礦柱，再回收上中段礦柱?；夭傻V柱工作中要時刻注意工人的安全，做好維護(hù)和監(jiān)測工作。 空區(qū)處理及其礦柱回采 在回收礦柱的同時處理采空區(qū)，空區(qū)處理的原則是礦柱回采后，對未垮落的頂板圍巖要及時的進(jìn)行崩落，使崩落圍巖充填采空區(qū)。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 采準(zhǔn)、切割及回采計算 采準(zhǔn)切割工作量 計算采準(zhǔn)、切割工程量 采準(zhǔn)切割工程量計算表詳見表 45。 淺孔留礦法礦塊回采計算表詳見表 46。 表 45 采準(zhǔn)切割工程量 計算表 巷道名稱 礦塊中巷道的數(shù)目 巷道長度（米） 巷道斷面 （米 2） 工程量（米 3） 工業(yè) 礦量（噸） 礦石中 巖石中 全部 礦石中 巖石中 全部 礦石中 巖石中 全部 一條 總的 一條 總的 一、采準(zhǔn)工程 人行天井 1 41 41 0 0 41 0 0 聯(lián)絡(luò)巷 10 3 30 0 0 30 0 108 0 108 斗穿 6 3 18 0 0 18 4 0 4 72 0 72 斗頸 6 2 12 0 0 12 4 0 4 48 0 48 小計 101 二、切割工程 拉底巷 1 34 34 0 0 34 4 0 4 136 0 136