采礦方法課程設計

1、<p>　　第一章 采礦地質條件</p><p>　　某金礦為接觸交代型礦床，礦體平均厚度14m，礦體平均傾角43°，礦體走向850m，埋藏深度為-50m～-180m。</p><p>　　礦石主要含有金屬及品位為：Cu1.2%、S32.9%、Fe45%。礦石容重3.75t/ m³，圍巖容重2.63t/ m³。上盤圍巖為灰?guī)r，下盤為砂頁巖，上盤圍巖

2、堅固性系數(shù)14～16，下盤圍巖堅固性系數(shù)11-12，礦石堅固性系數(shù)6-7，均很堅固，礦石與上下盤圍巖均為穩(wěn)固。礦石松散系數(shù)為1.45，上下盤圍巖松散系數(shù)為1.5。由于含有硫，礦石有自燃性，但無粘結性。</p><p>　　礦區(qū)水文地質條件復雜，斷層較多，局部有破碎帶，地表有溪流。</p><p>　　礦井設計年產(chǎn)量15萬噸。</p><p>　　第二章 采礦方法選

3、擇</p><p>　　2.1 采礦方法選擇</p><p>　　2.1.1 選擇依據(jù)</p><p>　?。?）安全和良好的工作條件；</p><p>　?。?）具有合理的、高的采礦強度，滿足礦山生產(chǎn)能力要求；</p><p>　?。?）采準工程布置靈活性大，對礦體的適應性強，采切工程量小，回采機械化程度高，勞動生產(chǎn)

4、率高，能耗少，礦石損失貧化小，成本低；</p><p>　?。?）采礦所需巷道布置在脈外，盡量避免留頂?shù)字蕴岣叩V石的回收利用率；</p><p>　?。?）礦床水文地質條件復雜，地表不允許陷落，礦石價值高且含硫品位較高，有自燃的可能性，不宜選擇大量崩礦或者留有大量礦柱和頂?shù)字牟傻V方法，適宜選擇通風條件好、防火條件好的采礦方法。</p><p>　　2.1.2

5、采礦方法初選</p><p>　　根據(jù)礦體地質條件和采礦技術條件選擇合適的采礦方法，見表2-1。</p><p>　　表2-1 采礦方法選擇表</p><p>　　根據(jù)以上初步分析，可以初選出兩種采礦方法：1）上向水平分層充填法；2）分段鑿巖分段出礦嗣后充填法。</p><p>　　1） 上向水平分層充填法</p><p

6、><b>　?。?）方案特征</b></p><p>　　該方法適用于開采礦體上下盤巖石中等穩(wěn)固以上或穩(wěn)固性稍差，礦石中等穩(wěn)固或中等穩(wěn)固以上的傾斜至急傾斜的中厚至極厚礦的高品位或貴重金屬的礦體；特點是將礦塊劃分為礦房和礦柱進行回采，先采礦房，后采礦柱，礦房或礦柱自下而上分層回采，依次按比例進行充填以維護上下盤圍巖，并創(chuàng)造不斷上采的作業(yè)條件，礦房回采到最后一個分層時，進行接頂充填。<

7、;/p><p>　?。?）礦塊布置和結構參數(shù)</p><p>　　礦房垂直礦體走向布置，長度為礦體水平厚度，寬度為12m；礦房、礦柱交替布置，間柱寬度8m；階段高度60m；階段分為7個分段，分段高度9m，每個分段服務3個分層，每個分層高度3m；先采礦柱，后采礦房，礦塊底部構筑5m厚的人工混凝土假底，以保證下階段的回采安全；礦柱采用較高灰沙比進行充填，礦房采用較低灰沙比進行充填，各分層待充填體滲

8、水平場完畢厚后，鋪設0.3m厚的砼地板，以利上分層回采時無軌設備的行走。</p><p>　　（3）采準切割（圖2-1）</p><p>　　采用下盤脈外階段斜坡道采準方式，斜坡道為折返式，斷面3.53m，斜坡道的坡度為1:5～1:7，斜坡道與分段平巷連接，分段運輸平巷與采場分層進路連接。一個分段負責3個分層。</p><p><b>　?。?）回采<

9、;/b></p><p>　　分層回采高度3m，采用YSP-45型氣腿式鑿巖機挑采2.0m，不出礦，炮孔傾角75°，炮孔直徑40mm，工人站在礦堆上打水平孔壓頂回采到設計高度。</p><p>　　每次爆破后通風時間不少于40min，工作面炮煙排凈后，安全工進入采場檢查頂板，清除浮石。采用鏟運機將崩落的礦石卸入溜井，由電機車經(jīng)階段運輸平巷運往主溜井。崩落礦石出完后，按照配比

10、要求，進行膠結充填。充填滲水通過預先布設的脫濾水管導出采場。</p><p><b>　?。?）方案評價</b></p><p>　　該方案僅設溜井，運礦汽車在裝礦平巷內裝車，既簡化采準工程，又提高運礦效率；采用先挑采、后壓采的方式，有效地提高鑿巖效率，也便于采場頂板的安全管理；使用無軌設備出礦，回采作業(yè)機械化程度高；采場布置靈活，便于不同礦種分采；采場形成貫穿風流，

11、通風效果好。但是，壓頂回采，鑿巖效率相對較低，作業(yè)循環(huán)較多；無軌設備運行頻繁，滿足無軌設備通行要求的采準切割工程斷面大。參考類似礦山實例，采場生產(chǎn)能力： 142.5t·d-1；礦石回采率97.97%，礦石損失率3.03%，礦石貧化率5.17%。</p><p>　　圖2-1 上向水平分層充填法</p><p>　　2） 分段鑿巖分段出礦嗣后充填法</p&

12、gt;<p><b>　　（1）方案特征</b></p><p>　　該采礦法適用于開采礦石與圍巖穩(wěn)固傾斜和緩傾斜的高品位或貴重金屬的礦體；特點是將階段內礦體沿走向劃分成礦塊，礦塊劃分為分段，每個分段內劃分為礦房和礦柱，每個礦房都有獨立的崩礦和出礦巷道，可視為單獨的回采單元。沿走向掘進分段運輸平巷和鑿巖平巷，沿分段運輸每隔距離掘進裝礦進路?；夭蛇^程中，采用扇形中深孔在鑿巖平巷進

13、行鑿巖爆破，崩落的礦石自裝礦進路在分段底部的V型塹溝進行出礦，為了防止充填體坍塌引起較大的貧化，分段內留3m斜頂柱。礦塊分段回采結束后按充填比例進行充填，密閉充填進路，回采上一分段。</p><p>　?。?）礦塊布置和結構參數(shù)</p><p>　　礦塊沿礦體走向布置，礦塊長度40m，間柱寬度6m，礦房長度34m，階段高60m，礦塊寬度為礦體水平厚度，分段高度15m，斜頂柱3m，底部形成V

14、型受礦塹溝，塹溝在礦體內的斜面傾角為45°，裝礦進路間距11m。分段回采完畢后，從上分段進行一次充填，充填盡量接頂。</p><p>　?。?）采準切割（圖2-2）</p><p>　　采用下盤脈外階段斜坡道采準方式。階段和各分段間由采準斜坡道聯(lián)通，斜坡道的坡度為21%。自采準斜坡道掘進分段運輸平巷、充填回風平巷，自充填回風平巷每隔11~12m掘進裝礦進路到礦體下盤，在礦體下盤與

15、圍巖邊界處由裝礦進路掘進 “V”型塹溝拉底平巷聯(lián)通所有裝礦進路，靠近礦快間柱位置，向上掘進切割天井，再由分段運輸平巷，靠近間柱位置，掘進切割橫巷達礦體上盤邊界處，自切割橫巷靠近礦體上盤掘進脈內鑿巖平巷；在拉底平巷和切割橫巷內分別打上向扇形和平行中深孔，以切割天井為自由面爆破切槽，進行多排同次爆破，爆破后形成立槽。參考類似礦山，標準米千噸采切比為12.52m/kt。</p><p><b>　?。?）回采

16、</b></p><p>　　全部采準切割工作完成后，礦房回采以切割槽為自由面，由礦房一直向另一側回采崩礦。在分段鑿巖巷道中鉆鑿扇形中深孔，崩礦孔與開溝孔同時起爆，一次崩落3~5排炮孔，每次爆破后通風時間不少于40min，工作面炮煙排凈后，安全工進入采場檢查頂板，清除浮石。崩落礦石用鏟運機將崩落的礦石卸入分段溜井，由電機車經(jīng)階段運輸平巷運往主溜井。崩落礦石出完后，按照配比要求，進行膠結充填。充填滲水通

17、過預先布設的脫濾水管導出采場。</p><p><b>　?。?）方案評價</b></p><p>　　工人在小斷面巷道中工作，回采工作比較安全；回采強度比較大，在一個采場內，工作面比較多，因此，用這種采礦方法開采時，采場可以相對少一些；工作循環(huán)，比較簡單，通風條件好；使用無軌設備出礦，生產(chǎn)能力大；但是采準工作量大，在分段巷道內，不易實現(xiàn)巷道掘進的機械化；礦柱所占礦量

18、比較大，且回采礦柱損失，貧化又比較大；采用中深孔落礦，大塊率高，二次破壞作量大。參考類似礦山實例，礦石回采率77.26%，礦石損失率22.74%，礦石貧化率7.55%。采場生產(chǎn)能力443.8t/d。</p><p>　　圖2-2 分段鑿巖分段出礦嗣后充填法</p><p>　　2.1.3 采礦方法技術比較</p><p>　　根據(jù)以上初步設計計算并結合類似礦山，對所

19、選采礦方法的技術經(jīng)濟比較見表2-2。</p><p>　　表2-2 采礦方法方案技術比較表</p><p>　　2.2 采礦方法終選</p><p>　　考慮到厚大礦體，采用空場嗣后充填法，會增大礦石貧化損失率，而高階段（或者高分段）空場嗣后充填法國內使用技術并不成熟，并根據(jù)2.1節(jié)采礦方法選擇分析，本次設計采用上向水平分層充填法。</p><

20、p>　　2.2.1 參數(shù)確定依據(jù)</p><p>　　（1）安全和良好的工作條件；</p><p>　?。?）礦體為傾斜（平均傾角35°）厚大（平均厚度23ｍ）礦體，礦體走向長度（300m）較長，埋藏深度（-50～--180m）；</p><p>　　（3）礦石穩(wěn)固（f=6-7），上盤圍巖穩(wěn)固（f=14-16），下盤圍巖穩(wěn)固（f=11-12）；<

21、;/p><p>　　（4）采切工程量小，回采機械化程度高，勞動生產(chǎn)率高，能耗少，礦石損失貧化小，成本低；</p><p>　　2.2.2 礦塊布置與結構參數(shù)</p><p>　　礦塊垂直于礦體走向布置，長度為礦體水平厚度，階段高度60m；礦房、礦柱交替布置，礦房寬度為12m，礦柱寬度8m；將階段劃分為分段，分段高度9m，每個分段負責3個分層，分層高度3m；先采礦柱，后采

22、礦房，礦塊底部構筑5m厚的人工混凝土假底，以保證下階段的回采安全；回采過程中，最小控頂高度2m，最大控頂高度5m，礦柱采用較高灰沙比進行充填，礦房采用較低灰沙比進行充填（降低充填成本），各分層待充填體滲水平場完畢厚后，鋪設0.3m厚的砼地板，以利上分層回采時無軌設備的行走。</p><p>　　第三章 礦塊采準與切割工作</p><p>　　3.1 采切巷道的布置</p>

23、<p>　　由于礦石品位高、有自燃性，為了減少礦柱損失且滿足機械化上向水平分層充填法的工藝要求，采用下盤脈外階段斜坡道采準方式。</p><p>　　3.1.1 采準巷道的布置</p><p>　　主要采準工程有斜坡道、分段運輸平巷、分層出礦進路、充填回風井、溜井及穿脈等礦石回采工作必不可少的巷道。</p><p><b>　?。?）斜坡道<

24、;/b></p><p>　　斜坡道采用折返式布置，它是鏟運機及人員、材料設備在不同分段，不同階段之間實現(xiàn)自由快速移動的重要通道，因需要布設必要的管線電纜，且要考慮行人需要。因此，其規(guī)格3.5m×3.0m，轉彎半徑取10m~15m，坡度取20%。</p><p><b>　　（2）分段運輸平巷</b></p><p>　　分段平

25、巷沿礦體走向布置，負責分段礦房的出礦。每個分段平巷負責三個分層的回采，垂直距離為9.0m。為保證分層出礦進路坡度滿足無軌設備爬坡能力要求，分段平巷距礦體下盤19.5m左右，且與分層出礦進路之間的內側轉彎半徑保證3.4m以上，斷面尺寸與斜坡道（3.5m×3.0m）相同。</p><p><b>　?。?）分層出礦進路</b></p><p>　　每個分層均布置

26、一條分層出礦進路，溝通采場和分段平巷。其中，下向分層出礦進路為運礦重車上坡，坡度取2°；上向分層出礦進路為重車下坡，坡度取18°。下向分層出礦進路采用普通掘進方法形成，水平分層出礦進路則在向下的分層出礦進路頂板挑頂形成，而上向出礦進路則由水平出礦進路上挑形成。挑頂崩落的廢石，可用來充填該分層出礦進路。分層出礦進路斷面規(guī)格同樣要求滿足無軌設備運行安全、方便，與斜坡道相同（3.5m×3.0m）。</p&g

27、t;<p>　　分層出礦進路布置在采場中央，以利于鏟運機作業(yè)，且采場開口階段作業(yè)效率高，采場兩側邊界易于控制。采場充填時，用木板封閉分層出礦進路。</p><p><b>　?。?）充填回風天井</b></p><p>　　充填回風井是采場通風和下放充填料的重要通道，位于靠近下盤的礦體中，一方面，可以用來下放充填料漿及回風使用，另一方面，可以實現(xiàn)探采結合

28、，充分摸清階段上部的礦體分布情況；斷面尺寸為2.0m×2.0m，沿礦體傾向布置，傾角為礦體傾角。</p><p><b>　?。?）放礦溜井</b></p><p>　　考慮到鏟運機有效運輸距離150m，放礦溜井間距140~160m，同時服務于7~8個礦塊，斷面尺寸為Ф2.0m，為了減少卸礦橫巷的長度，采用傾斜溜井，傾角為75°；為了防止上下分段卸

29、礦相互干擾，卸礦橫巷與放礦溜井間用分支溜井連通。</p><p><b>　?。?）卸礦巷道</b></p><p>　　卸礦橫巷連通分段平巷和放礦溜井，供多個礦房使用，斷面尺寸與分段運輸平巷同（3.5m×3.0m）。</p><p><b>　?。?）穿脈</b></p><p>　　穿

30、脈位于礦房或礦柱中央，起到探礦、連通相鄰礦脈、通風及鏟運機運行的作用，斷面要求與斜坡道斷面相同（3.5m×3.0m）。</p><p>　　3.1.2 切割巷道的布置</p><p>　　切割工作主要是拉底，不另外打巷道，以采準工程中的穿脈（采準切割合二為一）為自由面和補償空間擴大到礦房底部全面積形成拉底空間，以穿脈為自由面用YSP-45上向式鑿巖機向兩邊擴幫至采場兩邊邊界，局部

31、出礦后，向上一分層挑頂形成5.0m的控頂高度。然后，砌筑3.0m高的高標號膠結體假底，剩2.0m作為繼續(xù)上采的作業(yè)空間。砌筑假底時，要預先鋪設好脫濾水管，并根據(jù)實際情況考慮加一些鋼筋。</p><p>　　3.2 主要運輸設備</p><p><b>　　（1）鏟運機</b></p><p>　　由SANDVIK TAMROCK公司生產(chǎn)的TOR

32、O系列鏟運機有著安全、可靠、舒適和高效的優(yōu)點，為了滿足礦山生產(chǎn)能力要求，本設計中選用TORO400E型鏟運機，3臺正常生產(chǎn)，2臺備用，該型號電動鏟運機的主要技術參數(shù)見表3-1。</p><p>　　表3-1 TORO400E型鏟運機主要參數(shù)</p><p><b>　?。?）電機車與礦車</b></p><p>　　根據(jù)該礦山20萬噸/年的設計

33、生產(chǎn)能力，選用ZK10-6/250型電機車（主要參數(shù)見表3-2）配YCC2（6）型測卸式礦車（主要參數(shù)見表3-3）。</p><p>　　表3-2 ZK10-6/250型電機車主要參數(shù)表</p><p>　　表3-3 YCC2（6）型測卸式礦車主要參數(shù)表</p><p>　　3.3 階段運輸平巷的斷面形狀和規(guī)格</p><p>　　3.3

34、.1 斷面形狀和支護形式</p><p>　　階段運輸巷道服務于整個階段和上一階段，服務年限較長，單軌運輸，巷道較寬，故采用拱高f0=B0/3的三心拱，下盤圍巖穩(wěn)固（f=18～24），可以不進行支護，破碎地段可噴射混凝土進行支護。</p><p>　　3.3.2 巷道斷面尺寸</p><p>　?。?）巷道凈寬度B0</p><p>　　由表

35、3-1和表3-2可以確定設備的寬b=1354mm，高h=1550mm。查采礦手冊知運輸電機車與支護之間的安全間隙b1=300mm，人行道寬度b2=900mm，所以巷道凈寬B0：</p><p>　　B0＝b1+b+b2=300+1354+900=2554mm，按50mm取上，故B0取2600mm。</p><p><b>　?。?）道床參數(shù)</b></p>

36、<p>　　根據(jù)該巷道的運輸量及采用的運輸設備，查采礦手冊可以選用22kg/m的鋼軌，鋼筋混凝土軌枕，巷道底板水平與軌面水平的間距h6=400mm，底板至道渣面的高度h5=250mm，故h4= h6-h5=150mm。</p><p><b>　?。?）巷道凈高H0</b></p><p>　?、?拱高f0及其它參數(shù)</p><p&g

37、t;　　f0＝B0/3 =867mm</p><p>　　大圓弧半徑R＝0.692 B0＝1799mm</p><p>　　小圓弧半徑r=0.261B0=679mm</p><p><b>　?、?巷道墻高h3</b></p><p>　　A 按電機車架線要求確定</p><p>　　設電機架線導

38、電弓子之半k=400mm，軌面到頂棚的高度取H1＝2080mm。</p><p>　　非人行道一側，軌道中心線至墻的距離a=b/2+b1=677+300＝977mm，</p><p>　　cosα＝0.554</p><p>　　由于，故架線弓子是在大圓弧斷面內，應按下式計算h3</p><p><b>　　B 按人行要求計算<

39、;/b></p><p><b>　　巷道墻高h3,即</b></p><p>　　按以上兩種要求計算后h3取其中的最大值2045mm，按10mm取上，則h3=2050mm。</p><p>　　故巷道凈高度H0=f0+h3-h5=867+2050-250=2667mm，巷道斷面圖如3-1所示。</p><p>　

40、　圖3-1 階段運輸平巷斷面圖</p><p>　　3.4 采準切割工作</p><p>　　3.4.1 采準切割工藝</p><p>　　采用下盤脈外階段斜坡道（3.5m×3.0m，坡度20%）采準方式，自階段運輸平巷在相鄰礦房與礦柱中間掘進穿脈（3.5m×3.0m）到達礦體下盤邊界，自穿脈沿礦體下盤邊界處在礦體內掘進充填回風天井（2.0m&

41、#215;2.0m）至上階段穿脈, 在穿脈的合適位置，掘進溜井（Ф2.0m，傾角為75°）。從采準斜坡道按分段高度掘進分段運輸平巷（3.5m×3.0m），由分段運輸平巷在采場中央位置掘進分層聯(lián)絡道（3.5m×3.0m，坡度2°~18°，上分層聯(lián)絡道由下分層聯(lián)絡道挑頂完成）。自分段運輸平巷掘進卸礦橫巷（3.5m×3.0m）聯(lián)通階段溜井，為了防止上下分段卸礦相互干擾，卸礦橫巷與放礦

42、溜井間用分支溜井連通。以上巷道一般不支護，破碎地段可采取噴錨支護，由此完成礦塊的采準工作。</p><p>　　切割工作主要是拉底，即以穿脈為自由面和補償空間擴大到礦房底部全面積形成拉底空間，以穿脈為自由面用YSP-45向兩邊擴幫至采場兩邊邊界，局部出礦后，向上一分層挑頂形成5.0m的控頂高度。然后，砌筑3.0m高的高標號膠結體假底，剩2.0m作為繼續(xù)上采的作業(yè)空間。砌筑假底時，要預先鋪設好脫濾水管，并根據(jù)實際情

43、況考慮加一些鋼筋。</p><p>　　3.4.2 采準切割工程量</p><p>　　計算采準切割工程量時以礦塊為單位，需考慮了以下兩點因素：</p><p>　　（1）階段運輸平巷計入開拓工程量中，采準切割工程量計算中不予考慮；</p><p>　?。?）階段斜坡道、卸礦橫巷及分段溜井服務于整個中段的多個礦塊，計算時均不考慮。</p

44、><p>　　根據(jù)上述原則減免后的標準采場主要采切工程量如表3-4所示。采準切割</p><p>　　表3-4 礦塊采準切割工程量</p><p>　　巷道合計總長度921.6m（脈內183m，脈外738.6m），合計總體積8725.2 m3（脈內969.9m3，脈外7755.3m3）。</p><p><b>　　采場采出礦量為∶&

45、lt;/b></p><p>　　式中：－礦塊長度，18.3m；</p><p>　?。刹筛叨龋?0；</p><p>　　－采場寬度，20m（礦房12m，礦柱8m）；</p><p>　?。V石體重，平均3.14t·m-3；</p><p>　　－采礦回收率，98%；</p><

46、;p>　　a －礦石貧化率，5.17%；</p><p>　　故礦塊的千噸采切比14.22m/kt 或135.10/kt。</p><p>　　3.4.3 采準切割成本</p><p>　　采準切割的成本計算以礦塊為單位，階段運輸平巷算入開拓工程，階段斜坡道、卸礦橫巷以及溜井為多個礦塊公用，參考類似礦山指標，采準切割成本計算如表3-5所示。</p>

47、<p>　　3-5 礦塊的采準切割費用表</p><p>　　采切成本W(wǎng)=Y/Q，元/t；</p><p>　　式中Y- 礦塊采切總費用，元，取值1699920元；</p><p>　　Q-礦塊采出總礦量，t，取值71260t；</p><p>　　故采切成本W(wǎng)= Y/Q=1699920/71260=23.8元/t</p

48、><p>　　3.4.4 采準切割循環(huán)圖表</p><p>　　計算采準與切割工作時間以礦塊為單位，階段運輸平巷算入開拓工程，不予計算，掘進速度參考類似礦山指標，中段采準切割工作進行見表3-6。</p><p>　　表3-6 礦塊采準切割工作進圖表</p><p><b>　　第四章 回采計算</b></p>

49、<p><b>　　4.1 鑿巖爆破</b></p><p>　　4.1.1 鑿巖設備</p><p>　　上向水平分層充填采礦法一次回采礦體厚度較小，不需要打深孔或中深孔，普通的淺眼鑿巖設備可滿足要求。因此鑿巖設備可選用7655氣腿式鑿巖機和YSP-45上向式鑿巖機， 7655氣腿式鑿巖機可以鉆鑿水平、傾斜向下和微傾斜向上的炮孔，適合鉆鑿中等堅硬和堅硬

50、的礦巖；YSP－45可以鉆鑿60°~90°的向上炮孔。選用鑿巖機的主要技術參數(shù)如表4-1所示：</p><p>　　表4-1 鑿巖設備主要技術參數(shù)</p><p>　　4.1.2 炮眼布置和崩礦參數(shù)的選擇設計</p><p><b>　　（1）炮眼布置方式</b></p><p>　　由于分層高度為

51、3m，為提高鑿巖效率，便于分層采場頂板的安全管理，采用先挑采后壓頂?shù)墓に?，即先用YSP-45型鑿巖機一次鑿完挑采孔（孔深2.0m，直徑），分次爆落礦石，但不出礦，工人站在礦堆上用YSP-45鑿巖機再打水平孔壓頂回采到設計高度。</p><p><b>　?。?）炮孔參數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)選用鑿巖設備可鉆孔徑及礦石的堅硬性取炮眼直徑為40mm，選用的直徑

52、為32mm藥卷。最小抵抗線W和孔口距a一般用下列經(jīng)驗公式確定：</p><p>　　W＝（25~30）d, m</p><p>　　a =（1~1.5）W，m</p><p>　　式中 d-炮眼直徑，m。</p><p>　　所以挑采設計孔距1.2m、排距1.2m，邊眼眼距適當減小，邊眼與采場輪廓線間距0.8m~1.0m，各排孔之間錯開呈梅

53、花狀布置，孔深2.0m。壓采孔只有一排，設孔距1.2m，抵抗線為1.0m，孔深2.0m。</p><p>　　根據(jù)炮孔布置及分層采場參數(shù)，礦塊每個分層采場可布置278個(礦房154個，礦柱124個)挑采炮孔，164(礦房91個，礦柱73個)個壓采炮孔，合計孔深928m。</p><p><b>　　（3）崩礦參數(shù)</b></p><p>　　一

54、個采場挑采孔分兩次爆破，壓采孔從礦體下盤往上盤依次爆破，礦塊分層礦量Q=3563t，炮孔總長度l=928m，故每米炮眼崩礦量q：</p><p>　　q=Q/l=3563/928=3.9t/m³</p><p>　　4.1.3 采場的鑿巖時間和所需要的鑿巖機臺</p><p>　　根據(jù)采礦手冊知7655氣腿式鑿巖機臺效為40~50m/臺·班；YS

55、P-45型鑿巖機鑿巖臺效為50~70 m/臺·班。本設計中7655氣腿式鑿巖機臺效取45 m/臺·班，YSP-45型鑿巖機鑿巖臺效取60 m/臺·班，一個采場配2臺7655氣腿式鑿巖機和2臺YSP-45型鑿巖機，同時作業(yè)的純鑿巖時間為9個班（3d）。</p><p>　　4.1.4 炸藥單耗與起爆方式</p><p>　　用普通2號硝銨巖石炸藥炸藥爆破，炸藥單

56、耗可以按照表4-2選取，并結合類似礦山炸藥單耗取0.27kg/t，故每個炮孔裝藥1.2kg，裝藥系數(shù)為0.6。裝藥采用人工裝藥，將起爆藥包靠近眼底進行反向起爆，堵塞長度為最小抵抗線W的一半左右，爆破網(wǎng)路采用塑料導爆管和豪秒雷管微差起爆網(wǎng)路聯(lián)接，聯(lián)線方式為串并連，為減小爆破震動，從下盤向上盤分次起爆，各排炮孔間微差起爆，一次起爆延續(xù)時間控制在200ms內。起爆器材主要有雷管、導爆管、連接元件、激發(fā)器材等。</p><p

57、>　　表4-2 井下炮眼崩礦單位炸藥消耗量參考值</p><p><b>　　4.2 通風</b></p><p>　　由于采區(qū)的空區(qū)隨著工作面的推進而不斷增大，爆破通風時間也不斷增加，每次爆破之后要保證通風40min以上。新鮮風流從斜坡道、分段平巷和分層出礦進路進入采場，沖洗工作面后，污風由上盤回風充填井排入上中段回風平巷，為改善通風效果，可在回風充填井頂部設

58、置輔扇加強通風。</p><p>　　4.3 采場頂板地壓管理</p><p>　　采場爆破并經(jīng)過有效通風排除炮煙后，安全人員進入采場清理頂幫松石。如果頂板礦巖異常破碎，經(jīng)撬毛處理后，仍無法保證正常作業(yè)，可考慮其它頂板支護方式，如噴射混凝土、懸掛金屬網(wǎng)及布置錨桿等。</p><p>　　二步回采的采場，由于受相鄰充填采場充填接頂不充分、充填質量難以保證、充填滲水等影

59、響，礦巖穩(wěn)固性比第一步礦柱采場要差，頂板安全管理任務更加繁重。</p><p>　　除了上述安全技術措施外，在生產(chǎn)過程中，要加強適時安全監(jiān)督，保證每個工作班組都有專職安全人員，在各生產(chǎn)工作面進行不間斷安全檢查，發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。</p><p><b>　　4.4 出礦</b></p><p>　　4.4.1 鏟運機出礦時間計算</p&

60、gt;<p>　　挑采落礦時不出礦，壓采崩礦并經(jīng)通風排出炮煙、頂板安全檢查后，用TORO400E型鏟運機（主要參數(shù)見表3-1）裝礦石，經(jīng)采場聯(lián)絡道、分段平巷，運至溜礦井卸礦。</p><p>　　鏟運機的最大理論小時出礦能力按下式計算：</p><p><b>　?。?-1） </b></p><p>　　式中：Qc—鏟運機理

61、論出礦能力，t·h-1；</p><p>　　u—鏟斗容積，m3，取3.8 m3；</p><p>　　—礦石體重，t·m-3，2.，，取3.14t·m-3；；</p><p>　　k—鏟斗裝滿系數(shù)，k =0.8；</p><p>　　m—礦石松散系數(shù)，m =1.6；</p><p>　　

62、t—鏟運機鏟裝、運、卸一斗的循環(huán)時間，s:</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　t1—裝載時間，s，取80s；</p><p>　　t2— 卸載時間，s；</p><p>　　t3—掉頭時間，s，一般取30~40s，取40s；</p><p>　　t4—其它影響時間

63、，s ，取20s；</p><p>　　t5—空重車運行時間，s，；</p><p>　　2l—裝運卸一次作業(yè)循環(huán)往返運距，m，取254m；</p><p>　　v—鏟運機的運行速度，m·s-1，取1.94 m·s-1；</p><p>　　鏟運機的臺班生產(chǎn)能力Q = Qc Tq

64、 （4-3）</p><p>　　T—班法定工作時間，h，取8h；</p><p>　　q—工時利用率，%，取50%； </p><p>　　根據(jù)（4-1）（4-2）（4-3）式可以知道鏟運機臺班生產(chǎn)能力</p><p>　　Q = 400 t/臺班</p><p>

65、　　礦塊各分層采場的出礦量為3563t，則純出礦時間為9班（3d）。</p><p>　　4.4.2 二次破碎</p><p>　　大塊直接在采場內用覆土爆破法破碎。這種方法不需打眼，直接將藥包擱置在大塊礦巖的凹陷部位，用粘性泥土覆蓋嚴實后爆破。</p><p><b>　　4.5 充填</b></p><p>　　每分

66、層出礦結束后，及時進行充填，控制地壓，阻止地表出現(xiàn)大變形。第一步礦柱空區(qū)采用較高灰砂比進行充填，第二步礦房空區(qū)采用較低灰砂比進行膠結充填?；夭傻牡谝环謱佣加酶呋伊媳饶z結體構筑假底，以提高下階段采場回采的安全性。為減輕鏟運機出礦時對層面的破壞，并降低礦石貧化損失，各分層待充填體滲水平場完畢厚后，鋪設0.3m厚的砼地板，以利上分層回采時無軌設備的行走。</p><p>　　4.5.1 充填準備工作</p>

67、<p>　?。?）出礦完之后，將設備移出采場；</p><p>　　（2）架設泄濾水井。泄濾水井布置在采場充填體內，用于充填體濾水，隨回采、充填工作進行順路架設，泄濾水井的斷面尺寸一般為（1.2～1.5m×（1.2～1.5m），負責面積為200m2左右；</p><p>　　（3）構筑與分層出礦進路間的密閉墻，在回風充填井中央設置隔墻；</p><

68、;p>　　（4）接通采場充填管路。從上中段回風充填平巷，通過回風充填天井，往采場接通充填塑料管，并將充填塑料管用木質三腳架固定在適當?shù)胤?，以便采場均勻充填?lt;/p><p>　?。?）檢查地表充填制備站與充填采場之間的通訊系統(tǒng)；</p><p>　?。?）檢查充填線路。</p><p>　　4.5.2 采場充填</p><p>　　所

69、有充填準備工作完成后，即可進行采場充填。充填順序為從下盤向上盤后退式卸料，必須精心組織，做到：</p><p>　　（1）根據(jù)地表充填料漿制備站充填材料儲備情況，確定能連續(xù)充填的時間，進而確定每次連續(xù)充填的地點與高度；</p><p>　?。?）卸放充填料時，要由遠而近地向泄濾水井處放砂，以有利充填水從泄濾水井排出；</p><p>　　（3）充填料填放面應低于泄濾

70、水井道口50~100mm，以防止充填料從泄濾水井口溢流和跑砂；除去保留的人行通風濾水井，充填量為12151m；</p><p>　?。?）卸放充填料結后，用人工或鏟運機的料漿扒平，再輔以厚度為0.3～0.4m的高灰比的膠結充填鋪面，以提高無軌設備的運行效率且防止粉礦滲入充填體造成貧化；</p><p>　?。?）計算采場充填時間12d，采場充填到位后，養(yǎng)護7d，方可進行下一分層的回采作業(yè)。

71、</p><p>　　4.5.3 充填接頂</p><p>　　采用充填接頂方法是分區(qū)、分次加壓輸送充填料，即在接頂層分區(qū)段構筑隔墻，先充1～2次，讓充填料沉縮后，再用砂漿泵泵送充填料強行灌入接頂?shù)目p隙中，以利于提高接頂?shù)拿軐嵭浴?lt;/p><p>　　4.6 生產(chǎn)能力計算</p><p>　　整個礦塊分20個分層回采，分層回采高度3m，分層礦

72、房的礦量為3.56kt，采充總時間大概25d，則分層采礦能力達142.5t·d-1。</p><p>　　對于每一分層的打眼、裝藥、爆破、通風、撬毛、出礦、平場、充填準備、充填、養(yǎng)護等一系列的工作按主要工序編制采充作業(yè)循環(huán)表如表4—3所示。</p><p>　　表4-3 上向水平分層充填法每分層采充作業(yè)循環(huán)表</p><p>　　第五章 礦柱回采和空區(qū)處

73、理</p><p><b>　　5.1 礦柱回采</b></p><p>　　在每一分層的回采過程中，按照打眼、裝藥、爆破、通風、撬毛、出礦、平場、充填準備、充填、澆筑夯底板的工序進行。</p><p>　　由于人工礦柱的強度較礦石強度低，在回采礦柱的過程中，充填體形成人工礦柱的崩落會引起礦石貧化，所以回采礦柱的貧化率大于礦房的貧化率，本設計中

74、估計回采礦房的貧化率為4%，回采礦柱的貧化率為6%，其他指標則估計為跟礦房相同。</p><p><b>　　5.2 空區(qū)處理</b></p><p>　　每分層回采出礦結束后，及時進行充填，充填體起到支護圍巖以控制地壓，阻止地表出現(xiàn)大的變形，并為上分層礦石的回采提供作業(yè)平臺。礦房的回采是在礦柱回采充填結束后形成的人工礦柱下進行的。礦房或者礦柱全部回采結束后，進行接頂

75、充填，分區(qū)、分次加壓輸送充填料，即在接頂層分區(qū)段構筑隔墻，先充1～2次，讓充填料沉縮后，再用砂漿泵泵送充填料強行灌入接頂?shù)目p隙中，以利于提高接頂?shù)拿軐嵭约敖禹斅省?lt;/p><p>　　第六章 采礦方法技術經(jīng)濟指標</p><p>　　該礦采用上向水平分層充填法，其采礦各項經(jīng)濟技術指標如表6-1。</p><p>　　表6-1 主要技術經(jīng)濟指標</p>

76、<p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　【1】《采礦設計手冊》編寫組，《采礦設計手冊》礦床開采（下），中國建筑工業(yè)出版社,1988年</p><p>　　【2】《采礦設計手冊》編寫組，《采礦設計手冊》4，冶金工業(yè)出版社，1990年</p><p>　　【3】解世俊主編，《金屬礦床地下開采》，冶金工業(yè)出版社197

77、9年</p><p>　　【4】昆明工學院 周昌達 主編，《井巷工程 第二版》，冶金工業(yè)出版社，1979</p><p>　　【5】王英敏主編，《礦井通風與安全》，冶金工業(yè)出版社，1979年</p><p>　　【6】陶頌霖主編，《鑿巖爆破》，冶金工業(yè)出版社，1979年</p><p>　　【7】《冶金礦山設計參考資料》編寫組，《冶金礦山設計