采矿方法设计说明书-副本

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1、1 一、设计题目江西某铜矿采矿方法设计。二、矿床赋存及开采技术条件江西某铜矿 3 号矿体产于花岗岩与大理岩外接触带的矽卡化大理岩中，为小 型矽卡岩铜矿床。现开采的3 号矿体走向长 2000 米，延深 700米，矿体厚 1540 米，平均厚度 35 米，矿体属急倾斜矿体，平均倾角约078。矿石坚硬稳固，1210f。 矿石平均品位 3.04%， 矿石体重为 3.8 吨/米3， 矿石松散系数为1.48。矿 体沿 走向 及倾 向产 状较 规则， 上下 盘界 线明 显 。上 下 盘 围 岩较 稳 固 ，1210f。地表允许陷落。三、采矿方法初选根据矿体的赋存条件、 产状、品位等因素， 初选采矿方法为分段

2、矿房法、竖 直深孔阶段矿房法和垂直深孔球状药包阶段矿房法。（一） 、初选采矿方法的优缺点分析1、分段矿房法优点： （1） 、由于分段回采， 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。 （2） 、由于分段矿房采完后， 允许立即回采矿柱和采空区， 既提高了矿柱的 矿石回采率，又处理了采空区，从而为下分段回采创造了良好条件。 缺点：采准工程量大， 每个分段都要掘分段运输平巷、切割巷道、 凿岩平巷等。2、垂直深孔阶段矿房法优点： （1） 、回采强度大，劳动生产率高，采矿成本低，坑木消耗少。 （2） 、回采作业安全。 缺点：2 （1）矿柱矿量比重大（达35% 60%） ，回采矿柱的损失

3、贫化大（用大爆破回采矿柱，其损失率达40% 60%） 。（2）垂直深孔分段凿岩阶段矿房法采准工作量大。3、垂直深孔球状药包阶段矿房法优点： （1） 、矿块结构简单，省去了切割天井，大大减少了矿块的采准工程量和 切割工程量。 （2） 、生产能力高，是一种高效率的采矿方法。 （3） 、采矿成本显著降低，经济效果很好。 （4） 、球状药包爆破对矿石的破碎效果好，降低了大块产出率，有利于铲 运机装运。 （5） 、工艺简单，各项作业可实现机械化。 （6） 、作业安全可靠，可改善矿工的作业条件。凿岩工在凿岩硐室或凿岩 巷道中钻孔， 爆破工亦可在凿岩硐室或凿岩巷道中向下装药，这就保证了工作的 安全性。 缺点

4、： （1） 、凿岩技术要求高，必须采用高风压的浅孔钻机钻大直径深孔，并需结 合其它技术措施，才能控制钻孔的偏斜。 （2） 、矿层中如遇矿石破碎带， 则穿过破碎带的深孔易于堵塞，处理较困难， 有时需用钻机透孔或补打钻孔。 （3） 、矿体形态变化较大时，矿石贫化损失大。 （4） 、要求使用高密度、高爆速和高威力炸药，爆破成本较高。 根据以上三种采矿方法的优缺点分析以及矿体的实际情况分析：阶段矿房法虽 然有回采率高，采空区处理及时等优点，但同时也有采准切割工作量大的缺点。 虽然垂直深孔阶段矿房法和垂直深孔球状药包阶段矿房法有损失贫化较大的缺 点，但该矿体的上下盘界限清楚、矿体形态也规则， 所以运用这

5、两种采矿方法时 采取一定的措施可以有效的降低矿石的损失和贫化，同时这两种方法都有采矿强 度大、效率高、采准切割工作量小的优点。所以，综上分析，舍弃阶段矿房法， 对垂直深孔阶段矿房法和垂直深孔球状药包阶段矿房法进行详细的技术经济分 析。3 四、技术经济分析两个方案的主要技术经济指标如下：指标名称单位第方案第方案（1）设计能力万吨 /年150 150 （2）采场生产能力吨/天3000 4000 （3）采准切割比米/千吨1.61 0.99 （4）原矿品位% 3.04 3.04 （5）采矿损失率% 12 13 （7）采矿贫化率% 11 15 （8）出矿品位% 2.75 2.62 （9）年产矿石含铜量吨

6、/年41250 39300 （10）选矿回收率% 93.5 93.1 （11）铜精矿品位% 20 20 （12）铜精矿产量吨/年192844 182942 （13）采场职工人数人300 220 (14)全员劳动生产率按矿石量计算吨/年.人10950 14600 按精矿含铜量计算吨/年.人281.55 356.13 (15)出矿平均成本元/吨30.0 25.0 （16）选矿处理成本元/吨9 9 （17）采矿总成本元/吨39 34 （18）采选矿年经营费万元 /吨2700 1800 （19）铜精矿成本元/吨1309 1274 （20）铜精矿调拨价格元/吨4360 4360 （21）企业年产值万元

7、/年84079.98 79762.71 （22）企业年盈利额万元 /年从经济上对方案和方案进行比较分析：1、资源利用程度方案采矿的损 失和贫化均小于方案，出矿品位高，铜金属的回收率优于方案。2、金属年 产量方案每年铜金属产量比方案多1980.4吨。3、劳动生产率和千吨切割 比方案的劳动生产率比方案低21%，方案的千吨切割比比方案大 0.62，用于掘进的费用多于方案， 但每年方案比方案要多回收1980.4吨铜 金属，价值达 5000 万元，远远多于多用于工人的工资和掘进的费用。4、基建投 资方案对于钻孔设备要求很高，需要先进的钻孔设备和钻孔技术，所以方案 投资更省。 综上分析，方案优于方案，所以

8、采用方案垂直深孔阶段矿房法。五、矿块结构设计4 （一） 、矿块布置和结构参数垂直深孔阶段矿房法： 阶段高度：60m， 分段高度：10m, 矿房长度：50m, 矿 房宽度： 35m, 间柱宽度： 8m，顶柱厚度： 8m, 分段高度： 10m，采用平底结构 装运机出矿。（二） 、采准和切割巷道布置在距矿房下盘 10m 处掘进一条阶段运输巷道，沿阶段运输巷道每隔7m 掘进 一条出矿巷道， 在矿房底部的中部掘进一条拉底巷道，并用浅孔拉槽法形成拉底 空间，在拉底巷道中在沿矿房长轴方向的中部向上掘进一条切割天井，沿矿体倾 斜方向在矿房两边分别掘进一条行人通风天井，每个分层掘进两条分段凿岩巷 道。 采准切割

9、巷道的断面及支护方法：阶段运输巷道：2.5m3m三心拱断面 , 出 矿巷道： 2.5m3m矩形巷道，行人通风天井：2m 2m方形断面，拉底巷道： 2m 2m方形断面，切割天井： 2m 2m方形断面，分段凿岩巷道：3m 2.5m 矩形巷 道。由于矿体及围岩都比较坚硬稳固，所以不统一采取支护措施， 在遇到断裂带 或破碎带等特殊地质情况时采取必要的支护措施。（三） 、矿块的采准切割工作1、采准切割工作量采准工作施工措施： 平巷用 YT-7655 型凿岩机凿岩， 2 号岩石铵梯炸药爆破， 局扇通风，铲运机出矿。天井用吊罐法施工，YT-7655 型凿岩机凿岩， 2 号岩石 铵梯炸药爆破，局扇通风，铲运机

10、出矿。采准工程量表序号工程名称净断面（）数量单长（ m）总长（ m）工程量（ m3）矿岩矿岩矿岩1 阶段运输巷道2.531 50 50 375 2 出矿巷道2.536 10 60 450 3 切割天井221 60 60 240 4 行人通风天井222 60 120 480 5 拉底巷道221 50 50 200 6 分段凿岩巷道32.54 40 160 1200 7 阶段运输天井联络道222 15 30 120 8 合计530 3065 9 矿岩合计530 3065 5 切割工作施工措施： 拉底：在拉底巷道中沿垂直于拉底巷道的两边分别掘进两 条长 8m的巷道，以这两条巷道为自由面，向两边进行凿

11、岩爆破，便形成了拉底 空间。切割槽：运用水平深孔拉槽法在切割天井中进行凿岩爆破。 切割工作量计算： 拉底空间断面： 18m 2m 拉底工作量 : 16m2m 50m=1600m 3 切割槽断面： 6m 30m 切割工作量： 4m 28m 60m=6720m 3。2、矿块采出矿石量矿块踩出矿石量计算：矿石平衡式：RQQT0（4-1）金属量平衡式：, ,0,)(RaaQQTa（4-2）R- 矿体（矿块）工业储量， t ；0Q- 开采过程中损失的工业储量，t ；R- 混入采出矿石中的废石量，t ；T- 采出矿石量， t ；a- 工业储量矿石的品位， % ；,a- 采出矿石 ( 包含混入的废石 ) 的

12、品位， % ；, ,a- 混入废石的品位， % 。已知：矿石损失率q%12，废石混入率%5r，矿石损失率：%12%1000QQq废石混入率：%5%100 TRr由式（ 4-1）和（ 4-2）得%100)1(, , ,0QTaaaaQQ（4-3）根 据 矿 房 尺 寸 计 算 得 每 个 矿 房 的 工 业 储 量367080Q吨 ，4 4 0 5 0%123670800Q吨，%8.0%,75.2%,04.3, ,aaa。代入式（ 4-3）6 得：T371071 吨。 所以，每个矿房采出的矿石量为371071吨。3、矿块采准切割费用计算序号巷道名称单位数量单位掘进费用（元）总费用（元）1 人行通

13、风天井M 120 500 60000 2 阶段运输巷道M 50 1000 50000 3 阶段出矿巷道M 80 750 60000 4 分段凿岩巷道M 250 900 225000 5 拉底巷道M 50 500 25000 6 切割天井M 60 500 30000 7 阶段运输巷道井联络道M 30 500 15000 8 切割天井M 60 500 30000 9 拉底工作M31600 40 64000 10 切割工作M36720 40 268800 合计857800 所以每吨矿石的采准切割成本：采G=切割费用 / 矿房矿量代入数据得采G=857800/399000=2.15 元/t 4、矿块采

14、准切割巷道的施工顺序及施工进度施工采用综合队施工，每个矿房安排三个综掘队施工。 施工顺序：阶段运输巷道 - 第一条人行通风天井、阶段运输巷道、阶段出矿巷 道-切割天井、 第二条人行通风天井、 分段凿岩巷道、 分段凿岩巷道联络道 - 拉底 巷道、分段凿岩巷道、分段凿岩巷道联络道- 拉底-开切割槽。 同时掘进的采准切割工作面数为三个。5、采准切割所需设备数量7 Y-26 手持式气动凿岩机3 台，YT-24 气腿式气动凿岩机9 台，QZJ-100B井下 潜孔钻机 1 台，ZYQ-14型装运机一台，电耙2 台吊罐两个。六、回采设计与计算(一)回采顺序从切割槽向两边采用后退式回采，这样既能保证爆破时有空

15、旷的自由空间， 也能保证回采工作的安全性。（二）落矿方式，落矿所用凿岩机及其配套装置的选取落矿采用中深孔爆破落矿，凿岩设备选用QZJ-100B井下潜孔钻机和 SAC250 空压机配套使用，每个矿房配备一套设备。（三）爆破设计1、炮孔设计参数上面四个分层炮孔设计参数爆破方法孔径（）孔深（m）孔距（m）孔数（个）孔底距（m）排距（m）抵抗线（m）装药系数（ %）崩矿步距（ m）装药密度（/m）中深孔爆破50 22 1.82.0 2 1.2 3.6 1.96 炮孔设计图：图纸1最底分层炮孔设计参数爆破方法孔径（）孔深（m）孔距（）孔数（个）孔底距（m）排距（m）抵抗线（m）装药系数（ %）崩矿步距（

16、 m）装药密度（/m）中深孔爆破50 18 1.82.0 2 1.2 3.6 1.96 8 炮孔设计图纸：见图2 2、炮孔排列方式及爆破顺序炮孔排列成扇形排列方式，上分层超前一排爆破，以保证作业的安全性，每 次两边分别爆破两排炮孔， 以达到补充破碎的作用。 采用毫秒微差爆破， 左边第 一排用瞬发雷管， 右边第一排用第三段雷管， 左边第二排用第五段雷管， 右边第 二排用第七段雷管，爆破时人离开采场到阶段巷道距采场至少150m躲避。3、各回采工序时间计算凿岩时间：凿岩机台班效率爆孔总长凿T每次爆破的炮孔总长是1638m，凿岩机的台班效率为450m/班，总共有 1 台凿岩机，所每个循环凿岩时长：7.3 4501638凿T所以，每循环的凿岩时间为3.7 个班。 装药时间： 装药采用一台 FZY-100 型装药器装药，装药效率为400 /小时 ， 计算得，每次爆破的总装药量为857 。3.0 4008爆破总药量装T所以每循环装药时间为0.3 个班。 连线导通合闸