采礦學(xué)課程設(shè)計(jì)手稿.doc

《采礦學(xué)課程設(shè)計(jì)手稿.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《采礦學(xué)課程設(shè)計(jì)手稿.doc（22頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 目錄 第一章 礦區(qū)地形地貌、地理交通及自然環(huán)境 1 1.1礦區(qū)地形地貌 1 1.2 地理交通 1 1.3自然經(jīng)濟(jì) 2 第二章 礦山開采技術(shù)條件 2 2.1礦體賦存狀況 2 2.2 礦山工程地質(zhì)條件 4 2.3 礦山水文地質(zhì)條件 5 2.4 礦山環(huán)境地質(zhì)條件 5 第三章 采礦方法的選擇及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 6 3.1 礦床地質(zhì)條礦床地質(zhì)條件 6 3.2 礦石和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì) 6 3.3礦體傾角和厚度的影響 7 3.4 采礦方法回收率、貧化率、采礦方法技術(shù)比較 8 3.5根據(jù)各種采礦方法的特點(diǎn)選擇淺孔房柱法 9 第四章 采礦工藝及設(shè)備

2、的選擇 9 4.1礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù) 9 4.2采準(zhǔn)切割 10 4.3礦房回采 10 4.4回采率、貧化率確定的原則依據(jù)與指標(biāo) 11 第五章 礦柱回采及采空區(qū)處理 11 5.1礦柱回采 11 5.2采空區(qū)處理 11 5.3生產(chǎn)期間地壓觀測(cè)設(shè)施 11 第六章 采準(zhǔn)、切割、回采計(jì)算 12 6.1礦塊的采準(zhǔn)切割井巷工程量 12 6.1.1.階段平巷 12 6.1.2.切割平巷 12 6.1.3.采區(qū)上山 13 6.1.4.聯(lián)絡(luò)平巷 13 6.1.5.聯(lián)絡(luò)道 13 6.1.6.陡坎 13 6.2礦塊的采出礦量 13 6.3千噸采準(zhǔn)、切割比 14 6.4同時(shí)工作的礦塊數(shù)

3、15 6.5每日采準(zhǔn)、切割、礦房回采 15 6.6礦柱回采的出礦量 15 6.7廢石量 15 6.8主要材料消耗量 15 第七章 采礦方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 15 7.1礦體厚度、傾角 15 7.2 礦石抗壓強(qiáng)度 16 7.3推薦的采礦方法 16 7.4礦塊構(gòu)成要素 16 7.5采切比、回采率、貧化率、同時(shí)工作礦塊數(shù)、礦塊生產(chǎn)能力。 16 7.6采礦方法經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 16 主要參考文獻(xiàn) 17 武漢工程大學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 題 目 官店鐵礦地下采礦方法設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí) 10級(jí)采礦工程(02）班 學(xué) 生

4、 指導(dǎo)教師 成 績(jī) 說明書 頁(yè) 插 圖 幅 表 格 個(gè) 程 序 個(gè) 二O一二 年 十一 月二十九 日 摘要：本文根據(jù)官店鐵礦的礦體賦存狀態(tài)、開采經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件、礦區(qū)工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、自然經(jīng)濟(jì)條件以及其它經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，通過查找各種參考文獻(xiàn)和計(jì)算，選擇出最適合官店鐵礦開采的方法，并論證了其可行性，算出了開采的各種參數(shù)，最終繪出開采圖紙，算出經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)及工程量等參數(shù)。

5、 ABSTRACT:In this paper, according to the Guandian iron ore body occurrence, mining technology condition, engineering geological condition of mining area, hydrological and geological conditions, natural and economic conditions and other economic and technological conditions, through searching the

6、various references and calculating, and choose the most suitable Guandian iron ore mining method, and proves its feasibility, worked out the mining parameters finally, draw the mining drawings, calculate the economic and technical indexes and engineering volume parameters. 第一章 礦區(qū)地形地貌、地理交通及自然環(huán)境 1

7、.1礦區(qū)地形地貌 工作區(qū)屬建始縣東南部的中切割中山區(qū)，其南部和北部相對(duì)較低，中部較高。中部火家包標(biāo)高達(dá)1765m，南部溝谷地段標(biāo)高僅1300m，相對(duì)高差達(dá)465余米。區(qū)內(nèi)溪溝向西流入。 圖1-1-1 礦區(qū)地形地貌 1.2 地理交通 蘇家坪礦段位于建始縣城區(qū)南東約53Km，官店鐵礦西段，從官店口以西的涼水井至蘇家坪一帶，長(zhǎng)約1.85Km，寬約1.32Km，面積約2.44Km2，其地理坐標(biāo)為東經(jīng)11000′42″—11001′51″；北緯3013′48″—3014′31″。行政區(qū)劃隸屬于湖北省恩施自治州建始縣官店鎮(zhèn)管轄。從官

8、店口向北西，有區(qū)縣公路可通往紅巖寺和建始縣城，并與318、209國(guó)道和正在修建的滬蓉高速公路、宜萬鐵路相連。礦區(qū)內(nèi)有簡(jiǎn)易公路可以通行，交通尚較方便(附圖1)。湖北省國(guó)土資源廳于2006年1月正式批復(fù)了建始縣官店鐵礦蘇家坪礦區(qū)的采樣試驗(yàn)礦區(qū)范圍，劃定礦區(qū)范圍坐標(biāo)為： 5 3346082.50 37404856.10 6 3347406.70 37404867.60 7 3347390.80 37406712.50 8 3346066.60 37406701.30 礦區(qū)面積約為2.4434平方公里，開采深度由1400米至1350米標(biāo)

9、高。 圖1-2-1 礦區(qū)地理交通 1.3自然經(jīng)濟(jì) 區(qū)內(nèi)氣候溫和濕潤(rùn)，平均年降雨量1400余毫米，5—7月和9月為兩次主要降水期，約占年降雨量的60％。年平均氣溫16.3，7、8月間氣溫最高，為30℃—35℃；11月一次年2月氣溫一般在5℃以下，最低氣溫為零下12℃，此時(shí)一般高山多雪，低山多霧。本區(qū)以農(nóng)業(yè)為主，盛產(chǎn)土豆、包谷，工業(yè)基礎(chǔ)較差，僅有小煤礦和鐵木手工作坊。 第二章 礦山開采技術(shù)條件 2.1礦體賦存狀況 1、礦層(體)層位及分布 鐵礦層主要賦存于上泥盆統(tǒng)寫經(jīng)寺組底部，層位穩(wěn)定(相當(dāng)于Fe3礦層層位)，呈層狀產(chǎn)出。受

10、褶皺與斷裂構(gòu)造所控制，礦層露頭線主要分布長(zhǎng)嶺背斜北翼，東起涼水井K3，途經(jīng)蘇家坪K9，西至安家墩北西的K15，地表礦層厚度3.45—5.31m，平均厚度4.29m。礦層露頭線出露標(biāo)高為1420-1460 m。礦石類型為紫紅色鮞狀赤鐵礦，礦石質(zhì)量較好，工程平均品位TFe為46.81-52.36％，全段平均品位為49.37％，經(jīng)查原詳勘報(bào)告中無S、P品位。礦層頂板和底板圍巖為鐵質(zhì)頁(yè)巖、鈣質(zhì)頁(yè)巖或泥質(zhì)頁(yè)巖。緊靠礦層底部，常有鐵質(zhì)砂巖，為鐵質(zhì)頁(yè)巖、鈣質(zhì)頁(yè)巖或泥質(zhì)頁(yè)巖向礦層的過渡層。一般礦層與圍巖的接觸關(guān)系較平整，有時(shí)具波狀起伏。礦層中常有砂巖、頁(yè)巖夾層，砂巖與赤鐵礦具有遞變關(guān)系。赤鐵礦層中普遍夾有鐵質(zhì)

11、頁(yè)巖，該夾層增厚，赤鐵礦層則減薄；鐵質(zhì)頁(yè)巖減薄，赤鐵礦層則增厚。 2、礦體(層)產(chǎn)狀 本區(qū)礦體(層)產(chǎn)狀，受長(zhǎng)嶺背斜所控制，地表傾角在10左右，-16號(hào)至-8號(hào)勘探線深部?jī)A角由10逐漸增大至20左右，繼之變陡達(dá)40-50。 3、礦層厚度、品位及其變化 本區(qū)鐵礦層厚度和品位較為穩(wěn)定，但其沿走向和傾向上也略有變化。從總的礦層厚度與品位的分布和變化情況來看，該區(qū)礦層最厚為5．22m，最薄為0．04m，一般為2～3m；礦層含鐵品位最高為55.08％，最低為21．48％，一般為40～50%。本區(qū)礦石含鐵量的高低與礦層厚度的大小常成正相關(guān)關(guān)系，即在一般的情況，礦層較厚者，含鐵品位

12、較高。 4、 礦床成因及類型 本區(qū)地處泥盆紀(jì)川鄂湘凹陷淺海盆地中，其北為秦淮古陸，北西部為四川地臺(tái)，南部是江南古陸，這些古陸和地臺(tái)長(zhǎng)期處在風(fēng)化剝蝕之中，為鐵礦沉積提供了豐富的物質(zhì)來源。赤鐵礦層沉積時(shí)，地殼波動(dòng)、海水動(dòng)蕩頻繁，故在礦層內(nèi)有夾層的形成。鮞狀赤鐵礦具鮞狀結(jié)構(gòu)，核心為砂粒、粉砂粒和電氣石，這說明它是在氧化介質(zhì)中，氧化位勢(shì)相適宜的條件下，受腐植物的作用，帶正電荷的含鐵膠體溶液圍繞帶負(fù)電荷的砂粒、粉砂粒和電氣石顆粒進(jìn)行化學(xué)沉積所形成的。本區(qū)赤鐵礦產(chǎn)于上泥盆紀(jì)地層中，屬沉積型赤鐵礦，與湖南寧鄉(xiāng)式同屬一型，應(yīng)屬同一礦床成因類型，因此，本區(qū)所勘探的赤鐵礦床為“沉積型一寧鄉(xiāng)式赤鐵礦礦

13、 床”。 2.2 礦山工程地質(zhì)條件 1．工程地質(zhì)巖組的劃分 區(qū)內(nèi)出露中志留統(tǒng)一下二疊統(tǒng)及第四系地層，按其巖土特性可劃分出如下工程地質(zhì)巖組： (1)松散巖類工程地質(zhì)巖組：主要為第四系砂、礫(卵)石，粉質(zhì)粘土，粘土及碎、塊石土組成，該巖類松軟，孔隙度大，易飽水，易變形，其主要工程地質(zhì)問題為邊坡失穩(wěn)和沉陷，性質(zhì)較軟松。 (2)軟弱巖類工程地質(zhì)巖組：主要為下二疊統(tǒng)梁山組中的泥巖、炭質(zhì)泥巖及煤層，巖性較松軟，堅(jiān)固性差。巖體力學(xué)強(qiáng)度相對(duì)較低，易風(fēng)化，易發(fā)生邊坡失穩(wěn)等工程地質(zhì)問題，在不利因素影響下易產(chǎn)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。 (3)半堅(jiān)硬巖類工程地質(zhì)巖組：主要為中

14、志留統(tǒng)砂頁(yè)巖，巖性較堅(jiān)硬。 (4)堅(jiān)硬巖類工程地質(zhì)巖組：區(qū)內(nèi)出露的大部地層均為堅(jiān)硬巖類，主要是中上泥盆統(tǒng)砂頁(yè)巖及石英砂巖、上石炭統(tǒng)灰?guī)r及白云巖、下二疊統(tǒng)棲霞組與茅口組石灰?guī)r，巖性致密堅(jiān)硬，穩(wěn)固性好。在不利因素影響下易產(chǎn)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。 2．不良工程地質(zhì)現(xiàn)象 區(qū)內(nèi)主要出露堅(jiān)硬巖類或半堅(jiān)硬巖類工程地質(zhì)巖組，巖體相對(duì)較為穩(wěn)固。但本區(qū)屬鄂西南滑坡、崩塌極易發(fā)區(qū)，從地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造條件和巖(土)體特征分析，本區(qū)地質(zhì)災(zāi)害都極易發(fā)生。因此，在勘查開發(fā)工作過程中應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性調(diào)查與評(píng)估，特別是今后開采過程應(yīng)采取有效的防范措施，防止不良工程地質(zhì)現(xiàn)象造成危害，以確保安全。

15、3．工程地質(zhì)評(píng)價(jià) 鮞狀赤鐵礦屬堅(jiān)硬巖類，機(jī)械強(qiáng)度較高，經(jīng)測(cè)試其垂直層面的抗壓強(qiáng)度為470—550Kg／cm2，平行層面的抗壓強(qiáng)度為500—780Kg／cm2。其頂、底板均為砂頁(yè)巖，機(jī)械強(qiáng)度也相對(duì)較高，總體較穩(wěn)固。主要礦體賦存于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上，部分埋藏淺、覆蓋層薄的淺部地段適露天開采；深部可選擇地形條件有利的地段進(jìn)行平硐(或斜井)開拓。其工程地質(zhì)條件的復(fù)雜程度應(yīng)屬于較簡(jiǎn)單的礦床類型。 2.3 礦山水文地質(zhì)條件 區(qū)內(nèi)喀斯特發(fā)育，主要分布于下二疊統(tǒng)棲霞組、茅口組灰?guī)r中，其他層位不發(fā)育。下二疊統(tǒng)灰?guī)r出露地表，分布面積廣，大量吸收地表水和排泄地下水，故水化作用較強(qiáng)，使喀斯特普遍發(fā)育，見

16、有大小不等的陷落地、犁溝、落水洞，其中下部溶洞尤為發(fā)育，并有較大的地下水流出。下二疊統(tǒng)灰?guī)r中下部出露泉水較多，其喀斯特發(fā)育所在高程，最高1600～1710m，最低1350～1450m，與當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面相比還高800～1000m以上。下二疊統(tǒng)灰?guī)r溶洞發(fā)育一般規(guī)律是先由地表陷落地、犁溝發(fā)育成落水洞，再沿裂隙溶蝕向深部發(fā)育成溶洞。 在以往勘探鉆孔中，僅有少數(shù)鉆孔在下二疊統(tǒng)灰?guī)r中下部發(fā)現(xiàn)有溶洞、喀斯特現(xiàn)象；同時(shí)大部鉆孔鉆到灰?guī)r時(shí)，一般不是漏水而是返水，并在個(gè)別鉆孔中，有少量承壓水出現(xiàn)，這說明該區(qū)喀斯特相互沒有溶蝕連通，完整的喀斯特溶洞含水層尚未形成，故在下二疊統(tǒng)灰?guī)r中常有孤立水流出現(xiàn)，局部形成自

17、流水。 喀斯特溶洞發(fā)育與礦床有水力聯(lián)系，本區(qū)主要水源皆出露于下二疊統(tǒng)灰?guī)r中的喀斯特溶洞發(fā)育地段。而下二疊統(tǒng)灰?guī)r處于礦層之上，其底部有梁山組含煤巖系，距礦層頂部厚約30～60m，裂隙發(fā)育隨深度而減弱，相對(duì)的起著隔水作用。故在下二疊統(tǒng)灰?guī)r中下部，有自流水涌出孔口，這也說明可能由于喀斯特垂直發(fā)育受到非喀斯特巖層的阻隔，使之起到良好的隔水作用。 2.4 礦山環(huán)境地質(zhì)條件 根據(jù)2 001年8月1日開始實(shí)施的中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GBl8306--2001圖A1)和《中國(guó)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》(GBl8306—2001圖B1)資料，本區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度區(qū)?；?/p>

18、于上述原因，本采樣區(qū)在工程設(shè)計(jì)過程中需對(duì)地震予以重視，考慮到采樣工作的重要性，建議在本區(qū)設(shè)計(jì)中，對(duì)采樣工程及地表中小構(gòu)筑物以VI度地震烈度設(shè)防，大型、特大型構(gòu)筑物及斷裂帶附近地段以VII度地震烈度進(jìn)行設(shè)防。目前本區(qū)的升降運(yùn)動(dòng)處于輕微上升過程，區(qū)內(nèi)歷史上微震活動(dòng)頻繁，但無破壞性地震發(fā)生，區(qū)域地殼穩(wěn)定性為基本穩(wěn)定。 區(qū)內(nèi)地形地貌類型較單一、地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，礦區(qū)總體穩(wěn)定性較好。鐵礦層及其頂、底板圍巖，堅(jiān)固性較高，化學(xué)組分較穩(wěn)定，不會(huì)分解出有毒、有害的組分影響周圍環(huán)境或水資源，對(duì)今后開采較為有利。 第三章 采礦方法的選擇及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 3.1 礦床地質(zhì)條礦床地質(zhì)條件 區(qū)內(nèi)主要出露堅(jiān)硬巖

19、類或半堅(jiān)硬巖類工程地質(zhì)巖組，巖體相對(duì)較為穩(wěn)固。但本區(qū)屬鄂西南滑坡、崩塌極易發(fā)區(qū)，從地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造條件和巖(土)體特征分析，本區(qū)地質(zhì)災(zāi)害都極易發(fā)生。因此，在勘查開發(fā)工作過程中應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性調(diào)查與評(píng)估，特別是今后開采過程應(yīng)采取有效的防范措施，防止不良工程地質(zhì)現(xiàn)象造成危害，以確保安全。 3.2 礦石和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì) 在巖石和圍巖的物理力學(xué)中，礦石和圍巖的穩(wěn)固性是關(guān)鍵因素，它決定著采場(chǎng)地壓管理方方法，、采礦方法的選擇、采場(chǎng)構(gòu)成要素及落礦方法。在巖石和圍巖的物理力學(xué)中，礦石和圍巖的穩(wěn)固性是關(guān)鍵因素，它決定著采場(chǎng)地壓管理方方法，、采礦方法的選擇、采場(chǎng)構(gòu)成要素及落礦方法，它們對(duì)采礦方法的影

20、響見表3-1 表3-2-1 礦巖穩(wěn)固性對(duì)采礦方法選擇的影響表 穩(wěn)固性 較適應(yīng)的采礦方法 可排除的采礦方法 礦石 圍巖 穩(wěn)固 穩(wěn)固 空?qǐng)龇? 崩落法 穩(wěn)固 不穩(wěn)固 崩落法、充填法 空?qǐng)龇? 中等穩(wěn)固或不穩(wěn)固 穩(wěn)固 分層法、階段礦房法、階段自然崩落發(fā)、上向充填法 不穩(wěn)固 不穩(wěn)固 下向進(jìn)路充填法、分段崩落法 空?qǐng)龇? 區(qū)內(nèi)主要出露堅(jiān)硬巖類或半堅(jiān)硬巖類工程地質(zhì)巖組，巖體相對(duì)較為穩(wěn)固。鮞狀赤鐵礦屬堅(jiān)硬巖類，機(jī)械強(qiáng)度較高，經(jīng)測(cè)試其垂直層面的抗壓強(qiáng)度為470—550Kg／cm2，平行層面的抗壓強(qiáng)度為500—780Kg／cm2。其頂、底板均為砂頁(yè)

21、巖，機(jī)械強(qiáng)度也相對(duì)較高，總體較穩(wěn)固。其工程地質(zhì)條件的復(fù)雜程度應(yīng)屬于較簡(jiǎn)單的礦床類型。由于地表不允許塌陷，可選用空?qǐng)龇?充填法，排除崩落法。 3.3礦體傾角和厚度的影響 礦體傾角主要影響礦石在采場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)搬方式。極傾斜礦體，可利用礦石自重運(yùn)搬，而采用留礦法時(shí)，傾角大于55-60；水平礦體可用有軌運(yùn)輸、緩傾斜礦體可用電耙運(yùn)輸；傾角小于10的礦體，可采用無軌設(shè)備運(yùn)搬等。礦體厚度影響采礦方法和落礦方法的選擇以及礦塊的布置方式等。 表3-3-1 根據(jù)礦體的產(chǎn)狀可能采用的采礦方法 項(xiàng)目 水平礦體0-3 緩傾斜礦體3-30 傾斜礦體30-50 極傾斜礦體>50 極薄礦脈<0.8m 壁式

22、削壁充填法 壁式削壁充填法 上向傾斜削壁充填法 留礦法、上向分層削壁充填法 薄礦體0.8-5m 全面法、房柱法、壁式崩落法、壁式充填法等 全面法、房柱法、壁式崩落法、壁式充填法、進(jìn)路充填法等 爆力運(yùn)動(dòng)采礦法，分層崩落法、上向進(jìn)路充填法、下向分層充填法等 分段法、留礦法、分層崩落法、上向分層充填法、水平分層進(jìn)路充填法、分段充填法，留礦采礦事后充填采礦法等 中厚礦體5-15m 房柱法、壁式充填法 房柱法、分段法、壁式崩落法、壁式充填法等 爆力運(yùn)礦采礦法，分段法，分層、分段崩落法、分層、分段充填法等 分段法，留礦法，分層、分段崩落法，分層（上向分層，上向進(jìn)路，下向分層）充填

23、法，分段充填法，留礦采礦事后充填采礦法等 厚礦體15-50m 分段法、階段礦房法、分層崩落法、分段崩落法、分層充填法、階段充填法等 分段法、階段礦房法，分層崩落法、分段崩落法、階段崩落法、點(diǎn)柱充填法，階段充填法等 分段法，階段礦房法，分層、分段崩落法，階段崩落法，點(diǎn)柱充填法，上向分層充填法，階段充填法等。 分段法，階段礦房法，分層、分段崩落法，階段崩落法，上向分層充填法，階段充填法等 極厚礦體>50m 階段礦房法，分段崩落法，階段崩落法，階段充填法 本區(qū)礦體(層)產(chǎn)狀，受長(zhǎng)嶺背斜所控制，地表傾角在10左右，-16號(hào)至-8號(hào)勘探線深部?jī)A角由10逐漸增大至20左右，繼之變陡達(dá)25-

24、30。鐵礦層厚度和品位較為穩(wěn)定，但其沿走向和傾向上也略有變化。從總的礦層厚度與品位的分布和變化情況來看，該區(qū)礦層最厚為5．22m，最薄為0．04m，一般為2～3m。參照表3-1礦體傾角和厚度對(duì)采礦方法選擇的影響表?？刹扇娣ā⒎恐?、壁式崩落法等 。礦體形狀和礦石與圍巖的接觸情況，影響采礦方法的落礦方式、礦石搬運(yùn)方式和貧化損失指標(biāo)。礦體與頂、底圍巖界線比較明顯。 3.4 采礦方法回收率、貧化率、采礦方法技術(shù)比較 表3-4-1采礦方法損失、貧化推薦指標(biāo)表 采礦方法 開采條件 損失率/% 貧化率/% 備注 全面法 傾斜，緩傾斜中厚及薄礦體 10-15 10-15 淺孔落礦

25、 淺孔房柱法 適用礦石和圍巖穩(wěn)固與較穩(wěn)固的礦體；礦體厚度小于8-10m；礦體傾角小于30，價(jià)值不高或品位較低的礦石。 15-20 8-10 礦柱不回采，淺孔落礦，圍巖較穩(wěn)固 壁式充填法 開采頂板巖層不允許崩落或者緩傾斜薄礦體 5-8 7-9 進(jìn)路回采，壁式推進(jìn) 3.5根據(jù)各種采礦方法的特點(diǎn)選擇淺孔房柱法 表3-5-1 項(xiàng)目名稱 第一方案全面法 第二方案淺孔房柱法 第三方案削壁式充填法 礦塊生產(chǎn)能力（t/d） 180-240 250-350 60-90 掌子面工效（t/工班） 7-10

26、12-15 2-3 礦石損失率（%） 10-15 15-20 5-8 礦石貧化率（%） 10-15 5-10 7-9 千噸礦石采切比（m/kt） 13 5-15 15-30 作業(yè)安全度 暴露在頂板下作業(yè)，暴露面積大，安全差 低壓控制較好,安全性好 能夠有效維護(hù)圍巖，防止圍巖移動(dòng)，和頂板冒落，安全性好 工藝與管理難易程度 簡(jiǎn)單 簡(jiǎn)單 復(fù)雜 優(yōu)點(diǎn) 工藝簡(jiǎn)單、采切工程量小、貧化小、生產(chǎn)率較高、成本較低、技術(shù)成熟等； 采場(chǎng)結(jié)構(gòu)和回采工藝簡(jiǎn)單，采準(zhǔn)切割工作量小，生產(chǎn)能力高，通風(fēng)條件好，采礦成本低。 礦石回采率較高，貧化率較低。 缺點(diǎn) 由于留下的礦柱不

27、回采，礦石損失率高，且頂板管理和通風(fēng)管 理要求嚴(yán)格。 礦柱所占比重較大(間斷礦柱占15％～20％，連續(xù)礦柱40%)，且礦柱不易采，造成礦石損失較大。 回采工藝和充填工藝復(fù)雜，采礦工效較低，坑木消耗量大 表3-5-1數(shù)據(jù)分析,第一種方案,貧化率較大，且留下的礦柱不回采，礦石損失率高，且頂板管理和通風(fēng)管理要求嚴(yán)格，安全性差。第三個(gè)方案雖然礦石回采率較高，貧化率較低，但是礦塊的生產(chǎn)能力太低，坑木消耗量大，由于由于鐵礦不是貴重金屬價(jià)值不高所需成本將比第二個(gè)方案多。第二種方案礦石損失、貧化率比第一個(gè)方案低好多,且采場(chǎng)生產(chǎn)能力和工作面工效也比第一、三個(gè)方案高，生產(chǎn)安全, 耗材低, 效率高。整體上第

28、二種方案比第一個(gè)方案、第三個(gè)方案好，所以最終推薦第二種方案（淺孔房柱法）為最優(yōu)方案。 第四章 采礦工藝及設(shè)備的選擇 4.1礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù) 一般情況下采用沿礦體走向劃分若干個(gè)采區(qū)。采區(qū)內(nèi)，一般劃分5～7個(gè)礦塊；個(gè)別情況可增至8～10個(gè)礦塊；亦可減至3～4個(gè)礦塊。 遇有頂板管理的需要而設(shè)置傾斜區(qū)域性礦主時(shí)，亦可按礦柱劃分獨(dú)立的采區(qū)。采區(qū)之間為了確保安全，需留連續(xù)性的永久礦柱。 礦房的長(zhǎng)軸可沿礦體的走向布置，大斷層組對(duì)頂板的穩(wěn)定性會(huì)有十分不利的影響，應(yīng)盡可能使礦房的長(zhǎng)軸與主要斷層線成較大的傾角，并在礦房?jī)蓚?cè)保留長(zhǎng)礦柱，讓斷層穿過礦柱。礦柱為不連續(xù)圓形直徑為3m左右，礦柱垂直方向間距15

29、m，沿走向間距8m，寬為礦體厚度，每5個(gè)礦房留一個(gè)3～4m的連續(xù)礦柱。回采時(shí)5個(gè)礦房同時(shí)回采，工作面間隔15m左右。采場(chǎng)內(nèi)使用鏟運(yùn)機(jī)出礦。 4.2采準(zhǔn)切割 （1）自底板運(yùn)輸巷道，向每個(gè)礦房的中心線位置掘進(jìn)放礦溜井； （2）在礦房下部的礦柱(底柱)中掘進(jìn)電耙硐室； （3）沿礦房中心線并緊貼底板掘進(jìn)上山，以利行人、通風(fēng)和運(yùn)搬設(shè)備或材料，并作為回采時(shí)的自由面； （4）各礦房間掘進(jìn)聯(lián)絡(luò)平巷； （5）在礦房下部邊界處掘進(jìn)切割平巷，既作為起始回采時(shí)的自由面，又可作為去相鄰礦塊的通道。 4.3礦房回采 回采順序一般沿走向自一側(cè)向另一側(cè)推進(jìn)或中央向兩側(cè)推進(jìn)。為了提高開采強(qiáng)度，可多個(gè)礦房同時(shí)作業(yè)

30、，各工作面保持10～15m的距離。 （1） 落礦 當(dāng)?shù)V體厚度小于2～3m時(shí)，一次采全厚； 當(dāng)?shù)V體厚度大于2～3m時(shí)，則采用分層開采，用淺眼在礦房底部進(jìn)行拉底，然后用上向中深孔挑頂，礦體厚度小于5m時(shí)，挑頂一次完成； （2）出礦 淺眼落礦方式采下的礦石，用14kW或30kW的電耙，將礦石耙至放礦溜井，然后在運(yùn)輸巷道中裝車。中深孔落礦與深孔落礦方式廣泛采用裝運(yùn)機(jī)、裝巖機(jī)配自卸汽車等無軌自行設(shè)備出礦。 （3）采場(chǎng)支護(hù) 除留有頂柱、底柱和間柱來維護(hù)采場(chǎng)外，礦房?jī)?nèi)還留有規(guī)則礦柱支撐頂板。頂板穩(wěn)固性較差時(shí)，輔以錨桿支護(hù)或錨桿加金屬網(wǎng)支護(hù)。 （4） 采場(chǎng)通

31、風(fēng) 采用JK58－2No4型局扇加強(qiáng)通風(fēng)，新鮮風(fēng)流從中段運(yùn)輸巷→行人短天井→采場(chǎng)；污風(fēng)從采場(chǎng)→行人通風(fēng)上山→上中段拉底巷道→穿脈→上中段運(yùn)輸巷→回風(fēng)巷排出地表。 （5） 采場(chǎng)支護(hù) 除留有頂柱、底柱和間柱來維護(hù)采場(chǎng)外，礦房?jī)?nèi)還留有規(guī)則礦柱支撐頂板。當(dāng)部分礦塊的頂板穩(wěn)固性較差時(shí)，輔以錨桿支護(hù)或錨桿加金屬網(wǎng)支護(hù)?；夭蛇^程中礦石運(yùn)搬工作在礦房空?qǐng)鲋羞M(jìn)行，為防止頂板浮石冒落，對(duì)于頂板不穩(wěn)固的局部地段設(shè)計(jì)采用錨桿支護(hù)進(jìn)行維護(hù)。對(duì)于整個(gè)頂板巖性變化大的盤區(qū)，采用水平淺孔鑿巖先切頂然后噴錨支護(hù)，再回采的方法保護(hù)頂板。 4.4回采率、貧化率確定的原則依據(jù)與指標(biāo) 地下采礦方法損失貧化計(jì)算應(yīng)按下

32、列原則進(jìn)行： （1） 地下開采設(shè)計(jì)礦石損失與貧化計(jì)算以采場(chǎng)（或礦塊）為單位，其內(nèi)容應(yīng)包括礦房、礦柱的回采及出礦，最后算出全采場(chǎng)（或礦塊）的綜合損失率與貧化率。 （2） 對(duì)用淺孔回采的極薄或薄礦脈，采場(chǎng)要按可避免的貧化率和不可避免的貧化率分別計(jì)算。 （3） 對(duì)多金屬礦山的開采，以主金屬指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算其損失與貧化率。 （4） 對(duì)鋁土礦、石灰石礦硅石礦、粘土礦、菱鎂礦及某些非金屬礦，則按礦石加工指標(biāo)計(jì)算其貧化率與損失率。 第五章 礦柱回采及采空區(qū)處理 5.1礦柱回采 由于礦石價(jià)值不高，回采礦柱無實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，故礦柱不回采。 5.2采空區(qū)處理 封閉采空區(qū)，控制地壓。

33、5.3生產(chǎn)期間地壓觀測(cè)設(shè)施 地下礦床的開采，破壞了巖體的靜態(tài)平衡，使空區(qū)周圍的巖體應(yīng)力發(fā)生變化并為建立平衡而重新分布，當(dāng)達(dá)到臨界變形以后，隨著出現(xiàn)的圍巖破壞和移動(dòng)。由于礦床地質(zhì)構(gòu)造、巖層的組合結(jié)構(gòu)，巖石結(jié)構(gòu)和成礦因素等較復(fù)雜，因此開采所形成的空區(qū)技術(shù)狀況特征也各有不同。在官店鐵礦采用引伸計(jì)或者測(cè)斜計(jì)進(jìn)行地壓觀測(cè)。利用引伸計(jì)可測(cè)定暴露面或斜坡面上二點(diǎn)間的距離變化。利用測(cè)斜計(jì)可測(cè)定滑動(dòng)體在垂直方向上不同深度處的水平位移，確定滑動(dòng)面位置。 第六章 采準(zhǔn)、切割、回采計(jì)算 6.1礦塊的采準(zhǔn)切割井巷工程量 礦塊內(nèi)的采準(zhǔn)切割井巷工程量主要有階段平巷、切割平巷、中段運(yùn)輸平巷、聯(lián)絡(luò)平巷、上山

34、、聯(lián)絡(luò)道以及陡坎。 6.1.1.階段平巷 官店鐵礦使用房柱采礦法時(shí)，階段運(yùn)輸巷道布置于脈外，由于年產(chǎn)量只有50104t/a，故階段運(yùn)輸巷道使用沿脈單巷加穿脈，巷道斷面寬3.6m，高2.0m，采用三心拱形巷道，利于對(duì)圍巖壓力的管理。 則巷道凈斷面面積S=B(0.26B+H)=3.6(0.263.6+2.0)=10.57m2 ，階段運(yùn)輸巷道L=60m，階段巷道的工程量 6.1.2.切割平巷 切割平巷寬為2.5m，高2.5m，三心拱形巷道，面積長(zhǎng)度為礦房的寬度60m，則工程量。V=7.8860=472.8m。 6.1.3.采區(qū)上山 礦塊中部的采區(qū)上山兼做中部運(yùn)輸巷道，兩邊的采區(qū)上山

35、兼做回風(fēng)巷道使用，其寬取2m，高取2m，長(zhǎng)度為55m，則工程量V=SL=2250=200m。一個(gè)礦塊內(nèi)有3條上山，總工程量。 6.1.4.聯(lián)絡(luò)平巷 聯(lián)絡(luò)平巷，一個(gè)礦塊只在上部有一條，長(zhǎng)度為60m，寬2m，高2m，工程量。 6.1.5.聯(lián)絡(luò)道 由于礦體的傾角在5～30，聯(lián)絡(luò)道選擇折返式，利于汽車運(yùn)輸和作為行人、材料運(yùn)搬的通道，每隔3～4個(gè)礦房設(shè)一個(gè)，即每個(gè)礦塊在下部邊界處內(nèi)布置一個(gè)，其寬取3m，長(zhǎng)取3m，方形巷道，長(zhǎng)度約為30m，則工程量。 6.1.6.陡坎 陡坎在3～4個(gè)礦塊內(nèi)只布置一個(gè)，其工程量可忽略不計(jì)。 6.2礦塊的采出礦量 礦塊的平均厚度為4.29m,每個(gè)

36、礦房的寬度為20m，一個(gè)礦塊3個(gè)礦房，長(zhǎng)度為50m，每個(gè)礦房留有5個(gè)永久礦柱，則每個(gè)礦房的的采出礦石體積，礦石的密度3.81m3/t，每個(gè)礦房的礦石質(zhì)量，一個(gè)礦塊分為3個(gè)礦房，則一個(gè)礦塊的礦石量為。 6.3千噸采準(zhǔn)、切割比 采切比計(jì)算公式表 指標(biāo)名稱 用長(zhǎng)度表示（m/Kt） 用體積表示（m3/Kt） 千噸采切比 其中 千噸采準(zhǔn)比 千噸切割比 備 注 ——分別為采切巷道，采準(zhǔn)巷道和切割巷道的長(zhǎng)度（m）； ——分別為采切巷道、采準(zhǔn)巷道和切割巷道的體積（m3）； ——為礦塊采出礦量（包括采切副產(chǎn)品礦石）（Kt） 采準(zhǔn)工程包括沿脈

37、運(yùn)輸巷道、上山、折返式聯(lián)絡(luò)道和礦房上部的聯(lián)絡(luò)道，切割工程包括切割平巷，采切比計(jì)算如下： 指標(biāo)名稱 用長(zhǎng)度表示（m/Kt） 用體積表示（m3/Kt） 千噸采切比 7.5 46.2 其中 千噸采切比 6.2 36.3 千噸切割比 1.3 9.9 6.4同時(shí)工作的礦塊數(shù) 房柱采礦法的每個(gè)礦塊的日產(chǎn)量250～350，這里取300，年產(chǎn)量為，每年按300個(gè)工作日

38、計(jì)算。 需要的礦塊數(shù)個(gè) 由于在采準(zhǔn)切割過程中會(huì)有部分礦石采出，所以選擇同時(shí)工作的礦塊數(shù)為5個(gè)。 6.5每日采準(zhǔn)、切割、礦房回采 每日采準(zhǔn)礦塊2個(gè)，切割礦塊2個(gè)，回采礦塊5個(gè)同時(shí)進(jìn)行。以滿足年產(chǎn)量為50萬。 6.6礦柱回采的出礦量 官店鐵礦采用房柱采礦法后礦柱不回采，故礦柱回采的出礦量為0。 6.7廢石量 采礦中的廢石主要是由掘進(jìn)階段運(yùn)輸巷道和聯(lián)絡(luò)道的時(shí)候產(chǎn)生的，以及礦塊中的夾石，夾石忽略不計(jì)，則廢石的體積為階段運(yùn)輸巷道和聯(lián)絡(luò)道體積之和，其，巖石密度為2.8，廢石量。 6.8主要材料消耗量 每噸礦石主要材料消耗量材料 炸藥（） 雷管（個(gè)） 導(dǎo)爆管

39、（） 釬子鋼（） 硬合金（） 坑木（） 0.55 0.4～0.5 0.8 0.025 1.1 0 第七章 采礦方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 7.1礦體厚度、傾角 礦體平均厚度4.29m，傾角12 7.2 礦石抗壓強(qiáng)度 鮞狀赤鐵礦屬堅(jiān)硬巖類，機(jī)械強(qiáng)度較高，經(jīng)測(cè)試其垂直層面的抗壓強(qiáng)度為470—550Kg／cm2，平行層面的抗壓強(qiáng)度為500—780Kg／cm2。其頂、底板均為砂頁(yè)巖，機(jī)械強(qiáng)度也相對(duì)較高，總體較穩(wěn)固。 7.3推薦的采礦方法 根據(jù)采礦技術(shù)比較比較推薦使用淺孔房柱法。 7.4礦塊構(gòu)成要素 礦房的長(zhǎng)軸可沿礦體的走向布置，大斷層組對(duì)頂板的穩(wěn)

40、定性會(huì)有十分不利的影響，應(yīng)盡可能使礦房的長(zhǎng)軸與主要斷層線成較大的傾角，并在礦房?jī)蓚?cè)保留長(zhǎng)礦柱，讓斷層穿過礦柱。礦柱為不連續(xù)圓形直徑為3m左右，礦柱垂直方向間距15m，沿走向間距8m，寬為礦體厚度，每5個(gè)礦房留一個(gè)3～4m的連續(xù)礦柱。回采時(shí)5個(gè)礦房同時(shí)回采，工作面間隔15m左右。采場(chǎng)內(nèi)使用鏟運(yùn)機(jī)出礦。 7.5采切比、回采率、貧化率、同時(shí)工作礦塊數(shù)、礦塊生產(chǎn)能力。 表7-5-1 采切比m3/kt 損失率 貧化率 同時(shí)工作礦塊數(shù) 礦塊生產(chǎn)能力 7.5 15-20% 8-10% 5 300t/d 7.6采礦方法經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

41、 表7-6-1 序號(hào) 指標(biāo)名稱 單位 指標(biāo)值 備注 1 工業(yè)儲(chǔ)量（礦石） 萬噸 2000 2 礦塊生產(chǎn)能力 t/d 300 3 采礦損失率 % 15-20 4 采礦貧化率 % 8-10 6 礦石千噸采切比 m/kt 7.5 7 掌子面工效 t 13 8 鑿巖臺(tái)班 t 110 每噸礦石的材料消耗 坑木 m 0 炸藥 kg/t 0.55 雷管 發(fā)/t 0.45 導(dǎo)爆管 m/t 0.8 纖子剛 kg/t 0.025 硬合金 g/t 1.1 導(dǎo)火線 主要參考文獻(xiàn) 1、張世雄等，固體礦產(chǎn)資源開發(fā)工程。武漢：武漢理工大學(xué)版社，2007； 2、采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1993。 18