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1、第四章 采矿方法设计第四章 采矿方法设计4.1 开采范围及开采技术条件4.1.1 矿山开采现状夏甸金矿1981年建矿，1984年正式投产，设计生产能力为采选100t/d的生产规模，后经几次扩建现生产规模已达2000t/d。现有主斜井、七号、北耩三个主要生产矿区，三个矿区在-230m中断贯通，七号矿区所生产矿石经-230m贯通巷道运送到北耩矿区提升到地表，目前这几个矿区的提升能力已经满负荷，再扩大的可能性不大。七号矿区采用明竖井-盲竖井-盲竖井联合开拓方式，明竖井筒断面3.2m，井口标高为+165m，井底标高为+5m，井深160m，下设五个中段，中段高度30m。采用2.0m双筒卷扬机，2#双层罐
2、笼配平衡锤提升。目前该井只负担人员、材料等提升任务。三期盲竖井井筒断面为3.2m，井口标高-230m，井底标高-658m，井深428m。下设12个中段，中段高度为3540m.采用2.5m双筒提升机，箕斗和罐笼互为平衡提升。提升能力为800t/d。该井负责230m以下的矿石、废事、人员、材料等提放任务。排水系统：在+5m。、-230m、-455m、-600m各设一个水泵房、水仓、井下涌水接力排到地表。通风系统：采用多级基站通风系统。新鲜风流从北耩竖井、七号竖井进入-230m中断石门、运输巷道、三期明竖井、各中断平巷、采场、各用风地点后。污风由回风巷道。回风井排到地表。采矿方法主要为上向水平分层尾
3、砂水里充填法、低贫损分段崩落法两种，回采时可针对具体矿段的矿体赋存条件选用合适的采矿方法。4.1.2 设计开采范围本次设计范围为七号矿区526-547勘探线间、-525m-660m范围的矿体，设计范围内现查明金矿资源储量和推测资源储量共t，金品位4.79g/t，金金属量13085kg。-525m水平以上保有矿石量t 4.82g/t 11293kg，满足基建期（约三年，生产规模为全矿2000t/d）的生产消耗，基建期满后上部中段剩余矿量（t 4.82g/t 6513kg，全部在-525m水平以上）可在新竖井达产期由旧系统陆续采出；故本次设计资源量（含上部中段剩余矿量）为t，品味4.81g/t，金
4、金属量19645.8kg。4.1.3 开采技术条件区内发现4个较大工业矿体，其编号分别、-1、-2、-3，其中、-1、-2均分布在主裂面下盘的黄铁绢英岩中，-3号矿体位于黄铁绢英岩和黄铁绢英化花岗质破碎岩之过渡带中。-1号矿体连续分布于529-547线之间，为该矿床的主要矿体之一，矿体赋存于断裂蚀变带主裂面以下蚀变闪长玢岩之下盘。矿体走向45-50，倾向南东，倾角在45，平均水平厚度为3.70m。-2矿体连续分布在526-547线之间为该矿区的主要工业矿体，赋存与主裂面下盘，526线-547线之间，矿体走向长度450m，走向45-50，倾向南东，倾角在45左右，金矿体形态呈脉状、透镜状、沿走向
5、倾向变化不大，具膨缩分支复合尖灭现象。水平厚度0.87m-49.45m。-3矿体走向长度245m，呈脉状，走向45-48，倾向南东，分支复合较明显。矿体平均水平厚度5.80m。矿区地表为荒山，无村庄，农田，地表允许陷落。4.2 采矿方法的选择VII-2号主矿体赋存在主裂面以下5-55m，分布于526线-547线间，详查控制矿体标高-525m-660m，斜深389m，走向长450m，矿体深部向下尚未封闭，尚有一定资源潜力。矿体总体走向NE45左右，倾向SE，倾角45-50，金矿体形态呈脉透镜状，沿走向变化较大，具有膨缩分支复合尖灭现象，矿体由15个钻孔控制，水平厚度0.87m-49.45m，平均
6、水平厚度为13.04m，平均真厚度为9.22m。VII-3矿体分布于526-538线之间，赋存于VII-2矿体下盘3-12m，矿体走向长度245m，呈脉状，走向45-48，倾向南东，倾角47，矿体分布于黄铁绢英岩化花冈质碎裂岩中，矿体品均水平厚度5.80m。矿区地表为荒山，无村庄、农田，地表允许陷落。根据矿岩较稳固，矿体为倾斜矿体，厚度属中厚矿体，可选分段矿房法，矿石价值高，可选充填采矿法，地表允许陷落可选崩落采矿法，分段崩落法中有底柱分段崩落采矿采准切割工作量大，底部结构复杂，矿石损失量大，无底柱分段崩落法结构与回采工艺简单，安全，机械化程度高，损失贫化有可能小于有底柱方法，无底柱方法的通风
7、条件较差，但在完善通风系统和加强通风的情况下，该缺点是可以克服的。根据条件可选方案有1 分段矿房法 2低贫损无底柱分段崩落法 3 上向水平分层充填采矿法4.2.1 采矿方法初选 方案一简述： 低贫损无底柱分段崩落法.方案特点：优点 1）采矿方法结构简单，灵活性较大，不需留矿柱。 2）与有底柱分段崩落法比采切比小。 3）回采工艺简单，便于使用高效的自行凿岩、装运设备实现采掘综合机械化。 4）在巷道中作业安全。 5）劳动生产率较高，矿块生产能力大。缺点 1）在独立巷道内作业通风条件较差，需设计局扇通风。 2）大中型设备维护工作量大，一般矿山自行解决备品备件有一定困难。采场的构成要素：阶段高度溜井间
8、距分段高度进路间距进路断面50150883.53采准布置：阶段运输沿脉平巷、天井、溜井、斜坡道，布设在下盘岩石中。阶段运输平巷应布置在其下阶段矿体回采错动界限外。每个矿块设一个溜井。溜井个数根据矿石产品种类而定，单一矿石产品时，设一溜井，采用铲运机出矿。如果回采顺序是从矿体中间拉切割槽向上、下盘两个方向推进时，应分别在上、下盘岩石中布设溜井。应尽量避免在矿体中布置溜井及其它井巷工程，以减少矿石损失和降段封井工程量。将每个阶段划分为分段，各分段用斜坡道通过联络道连接，布置在脉外下盘。回采进路具体布置根据矿体厚度、倾角、出矿设备和合理运距、地压管理、通风及安全因素等确定。上下相邻的分段，回采进路呈
9、菱形布置。为形成切割槽，可在回采进路的顶端，需开凿切割平巷和切割天井。切割工作为形成切割槽，可在回采进路的顶端，需开凿切割平巷和切割天井，作为最初的崩矿自由面及补偿空间。回采工艺：回采金进路垂直于走向布置，回采是由上盘往下盘方向推进。在一个矿块内有2个分段采准，一个分段进行凿岩，2个分段进行崩矿。为了减少贫化，在同一分段中各进路的回采尽可能保持在一条直线上。采用采矿台车凿上向中深孔。炮孔为扇形布置，炮孔采用装药机进行装药，也可采用装药车。出矿设备采用电动铲运机出矿。为了减少矿石损失，出矿采用低贫损出矿方式。主要技术经济指标：矿块生产能力采切比矿石贫化率矿石损失率采矿直接成本安全程度施工难易程度
10、400t/d7.55m/kt4%6%5%安全易方案二简述： 分段矿房法-分段凿岩 分段出矿方案特点：分段回采，可使用高效率的无轨装运设备，应用时灵活性大，回采强度高。同时分段矿房采完后，允许立即回采矿柱和处理采空区，即提高了矿柱的矿石回采率，又处理了采空区，为下分段回采创造了良好的条件。主要缺点是采准工作量大，每个分段都要掘分段运输平巷、切割巷道、凿岩平巷等。采场构成要素：采场构成要素的选择，应根据矿体类型、厚度、产状、矿岩稳固性及出矿方式等因素来选择采场尺寸。矿房长度矿房宽度阶段高度分段高度顶柱高度间柱宽度40m矿体宽45m15m5m5m采准布置：每一个分段有一个出矿系统底部结构的堑沟及拉底
11、巷道布置在底盘岩石中，具体布置形式根据矿石的采出方式和装运设备而定。底盘脉外运输巷道采用斜坡道与各分段平巷相连接各分段的矿石由沿走向每隔80100m溜矿井下放到运输大巷。分段平巷起运转矿石，输送材料，来往人员，通风等作用，每隔10m掘一装矿平巷。堑沟拉底平巷布置在装矿横巷的另一端起拉底和形成堑沟的作用，当岩体不厚时，有时也起凿岩平巷的作用。切割工作：切割天井布置在矿房端部靠矿房矿柱处，从剖面上有堑沟平巷直至分段矿房最高处，作为扩大切割槽爆破自由面。切割横巷和堑沟拉底平巷用中深孔拉开切割立槽，然后即可进行分段回采。用堑沟拉底平巷进行拉底，一般随着回采推进，逐步把拉底层拉开。回采工艺：从切割槽向矿
12、房另一侧进行回采，深孔凿岩，崩下的矿石，从装运巷道用铲运机运到分段运输平巷最近的溜井，溜到阶段运输巷道装车运出。当一个矿房回采结束后，立即回采一侧的间柱和斜顶柱，回采斜顶柱的深孔凿岩硐室，开在矿柱回采平巷的一侧，对应于矿房的中央部位。回采顺序是：先爆间柱并将崩下的矿石放出，然后再爆破顶柱，受爆力抛掷作用，顶柱崩落的大部分矿石溜到堑沟内放出。主要技术经济指标：矿块生产能力采切比矿石贫化率矿石损失率采矿直接成本安全程度施工难易程度400t/d17.14m/kt9.5%13.8%安全较难方案三简述： 上向水平分层充填法 方案特点：工作面向上分层推进，每层又以采、出、充形式循环作业，工艺循环多，矿块生
13、产能力随着生产管理水平和机械化程度而异分层回采，分层充填，采空区高度较小，两帮维护较容易，能适应矿体的变化，不容易丢边和超采，还可以进行选别回采，贫损指标容易控制。人在采场内作业，直接顶板需进行护顶和加固，否则安全性差，采准切割工程量小。 采场构成要素：沿走向布置采场，中断高度矿房长度间柱宽度顶柱厚度底柱厚度60m60m矿体水平宽度56 采准切割布置：采准工作包括运输平巷、充填井、人行天井及放矿溜井的掘进和构筑。采用无轨设备脉外采准还包括采区斜坡道、分段平巷、分段联络道等。充填井设在矿房中央，只设一个，当矿房很长时应设2个，人行天井和溜矿井一般采用顺路架设，人行天井厂兼做虑水井, 溜矿井用混凝
14、土浇灌壁厚300mm，圆形内径为1.5m，人行虑水井用预知钢筋混凝土构件砌筑或浇灌混凝土（预留泄水小孔），充填天井断面为22.4，内设充填管路和人行梯子等，且矿房安全出口，其倾角为80-90。采用矿石底柱时，先掘进运输巷道，然后掘充填井及放矿溜井和人行天井，并在底柱的顶部水平进行切割工作。 回采工艺：国内采用浅眼落矿设备凿岩，根据矿石稳固程度采用全分层一次落矿或分次落矿。可采用二采一充的回采顺序，上向凿岩时一般用YT-45钻机，一些引进和采用无轨液压台车凿岩。为了减少粉矿损失和矿石贫化，采用水砂充填料时，常铺设垫板，凿岩爆破前，需对采场顶板进行严格的检查处理。当采场面积小，顶板稳固性好时，只做
15、撬毛或局部锚杆加固，当采场面积较大或采场顶板脱层，局部冒落，稳固性较差时，应采用锚杆金属网支护，以保证回采的安全。 主要技术经济指标：矿块生产能力采切比矿石贫化率矿石损失率采矿直接成本安全程度施工难易程度200t/d3m/kt9.70%1.2%安全难4.2.3 采矿方法选择综合比较三种方案，分段矿房法采准工作量大，施工较难，上向水平充填法虽然矿石损失贫化小，但效率低，劳动强度大，并且充填成本高，充填系统复杂，间柱回采困难，无底柱分段崩落法虽然损失贫化大，但采场结构简单，可以采用无轨运输设备，机械化程度高，生产效率大，并且采用低贫损放矿后可以明显降低矿石的贫化，所以采用无底柱分段崩落法。4.3 采矿方法设计4.3.1采准工作概述采准是在已开拓完毕的矿床里，掘进采掘巷道，将阶段划分为矿块作为回采的独立单元，并在矿块内形成行人、凿岩、放矿、通风等条件。矿块采准包括采准巷道和切割巷道。按主要采准巷道与矿体位置关系分为脉
