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1、编号 长春工业大学继续教育学院 本科生毕业设计（论文）高分段放矿在无底柱分段崩落法中的应用 High Sublevel ore in pillarless sbblevel caving method in Application学 生 姓 名于博洋专 业采矿工程学 号指 导 教 师分 院2013 年 6 月摘 要随着我国采矿工艺技术特别是采矿技术装备水平和矿山管理水平的不断提高，我国无底分段崩落法的结构参数逐步加大也是顺理成章之事。板石矿业公司上青矿区露天转井下8#矿体568m水平以上，位于露天开采境界以外，属于露天边坡压盘矿，对该部分矿体开采，采用高分段放矿，节省矿石二次倒运费用，提高采矿
2、强度和出矿品位，降低生产组织难度，提高铲运机的工作效率。通过一年多的生产实践，取得了良好的技术经济指标和经济效益。同时也为北露天转井下露天边坡部分的矿体回采和河床矿柱的最上一层分段的回采工作提供范例。关键词：二次倒运 回采 高分段放矿 井下车场 供电照明 废水处理- -AbstractAs Chinas mining technology in particular mining technology and equipment level, and mine management continuously raise the level of our country without subl
3、evel caving method at the end of the structural parameters gradually increase is logical as well. Shangqing Iron Ore Mine underground mining area to the south open 8 # orebody above the level of 568 m, Opencast mining in the Southern realm, the pressure of open-mine slope, Part of the ore mining,Sub
4、-drawing using high savings ore second Daoyun costs and increase strength and the mining ore grade and lower production organization difficulty of improving the efficiency of scraper. Through more than a year of production practice, and have achieved good economic indicators and economic benefits of
5、 technology.We are also open to the North Slope open part of the underground mining and ore bed of the most mine-layer on the sub-mining work examples.Key words secongdary haulig;stoping;highsublevel withdrawal of ore- -目 录一 概述 1二 设计依据 2 （一）地质概述 2 （二）结构参数 2（三）落矿参数 3 （四）爆破落矿 4（五）人行、材料运搬及设备 4（六）通风与防排水
6、 5（七）中央水泵房和水仓的位置及水仓清理办法 6（八）地压管理 6（九）井底车场 7（十）井底车场主要巷道硐室的支护方式及材料 8（十一）矿井设计生产能力及服务年限 9（十二）工作制度 10（十三）井下动力供应及照明 11三 井下安全管理制度 14 （一）安全管理 14 （二）通风安全措施 15四 节能环保 （一）井下废水治理 15五主要经济技术指标 17六 结语 17七参考文献 18一、概述我国20世纪60年代初从瑞典引进无底柱分段崩落法,采用无底柱分段崩落采矿法开采的铁矿石产量占全部地下开采量的85%以上，大多采用低分段小间距(1010m)的结构参数，采用的钻孔设备主要是老式气动凿岩台架
7、，一般极限深度为1517m。近40多年来,我国对无底柱分段崩落法的基础理论进行了深入而广泛的研究,也积累了较为丰富的生产实践中经验,成功地解决了地质条件复杂、矿岩松软破碎、采场地压较大的矿体用该法进行回采的技术难题。目前无底柱分段崩落法主要是向大型结构参数 高分段、大间距、大放矿步距、大型巷道断面、大孔径深孔和采用大型采矿设备方向发展。其目的在于提高矿山劳动生产率和降低采矿成本,提高矿山的整体经济效益。此采矿方法的实质是：随着回采工作的进行，有计划地崩落和下放矿体上部的覆盖层及两盘围岩，以控制地压并及时处理采空区。在开采分段下部不设由专用出矿巷道所构成的底部结构，分段的凿岩、落矿和出矿等工作均
8、在回采巷道内进行，给使用无轨自行设备作业创造了有利条件。吉林省白山市板石矿业公司上青矿区是通钢矿业的主要矿石采区。该矿区分为4、5矿组（南露天），6矿组东端（北露天），6矿组西端和河床矿柱等几个部分组成。南北露天矿随着矿体赋存条件和开采条件等因素的变化，已陆续转入井下生产，其中南露天已经于1996年6月末完成转井下的基建工程，并于1997年下半年投入生产，北露天转井下的基建工程也于1998年的年初开工。另外，在6矿组中间位置有一古河床，常年溪水潺潺，把6矿组分为东西两部分，东侧为露天开采，西侧为地下开采，中间留有矿柱，称之为河床矿柱。该部分矿体随着生产的不断深入，也于2001年开始进行回采。露
9、天转井下是板石矿业公司的一项重要技改工程，露天580m以上采用露天开采，580m以下转为地下开采。井采设计的最上层分段标高为568m，而露天5矿组8#矿体600m水平以上均位于露天开采境界以外，568m水平以上保有工业矿量为24万吨，其中585m水平以上为17万吨，为使该部分矿体矿量得到有效回收，保证该部分矿体覆盖层的形成，经过研究决定，对5矿组8#矿体580m以上矿体进行设计回采，回采方案为在585m水平开凿采准巷道，用阿特拉斯科普柯1254深孔凿岩机打扇形向上炮孔，经过爆破落矿后由电动铲运机将崩落矿石倒运至倒矿溜井，再由外部铲运机从568m水平二次铲运至580520m中段放矿溜井，运输出矿
10、。后经反复研究论证认为二次倒运不仅耗费大量的人力、物力，而- 1 -且生产组织难度大，效率低，特别是备品、备件及火工材料的运送难度大。从8#矿体赋存条件看属于急倾斜矿体，矿体倾角大，且上下层回采进路基本对应，具备高分段放矿的基本条件，即在585m水平只进行放炮落矿，回采工作由568m水平进行完成，以此来达到降低成本，提高效率和回采率的目的。二、设计依据根据568水平采准工程设计图，露天开采终了平面图和8#矿体剖面进行设计的。（一）、地质概述板石矿业公司上青矿区露天8#矿体为火山喷发沉积变质铁矿床，矿石以石英磁铁矿为主体，其次为角闪石英磁铁矿，矿体形态受矿层变化制约，矿体与围岩产状相同，矿体倾角
11、较陡，一般为8085，近矿围岩为角闪片麻岩，云母角闪片岩等，矿岩普氏系数分别为矿石：f=1420，围岩：f=814，该部分矿体568m水平以上地质储量为17万吨（二）、结构参数板石矿业公司上青矿区露天8#矿体为火山喷发沉积变质铁矿床，矿石以石英磁铁矿为主体，其次为角闪石英磁铁矿，矿体形态受矿层变化制约，矿体与围岩产状相同，矿体倾角较陡，一般为8085，近矿围岩为角闪片麻岩，云母角闪片岩等，矿岩普氏系数分别为矿石：f=1420，围岩：f=814，该部分矿体568m水平以上地质储量为17万吨。由于无底柱分段崩落法的结构参数对矿山开拓、采准、切割工程量及矿石回收指标、开采强度、劳动生产率、采矿成本等
12、方面都会产生比较重大的影响，建立一个合理的结构参数是非常必要的。从放矿的角度来讲，分段高度、进路间距及崩矿步距三个参数直接影响和控制着崩落矿石堆体的大小和基本形态，因此，也必然对放矿时的矿石回收效果产生很大的影响；同时，它们对矿石回收效果的影响是联合起作用的。在一定范围内增加分段高度、适当减少进路间距和放矿步距都能取得较好的放矿效果。回采进路的形状与尺寸也会在一定程度上对放矿产生影响，所以回采进路的断面形态以矩形较为适合。矩形巷道中，松散矿石堆面与底板面的接触线为一直线，适合于全线均匀装矿，矿石流呈平行下降，矿损与贫化可以相对降低。板石矿业公司上青矿区8#矿体上部露天开采标高为610m、620
13、m不等，585m水平回采进路间距10m，巷道形状为矩形，规格33m。585m水平以上段高以中- 2 -深孔凿取深度为限，568585段高为17m，回采进路间距10m，回采巷道形状为矩形，规格为3.54.0m，上、下两分段回采进路相对应，即布置在同一垂直方向上。三）、落矿参数除分段高度、进路间距以及崩矿步距会对无底柱分段崩落法放矿效果相应产生影响外，其他结构参数，如边孔角、炮孔排面倾角以及出矿铲取方式和深度等等问题，也会在一定程度上对放矿效果产生影响。增加炮孔边孔角对于截止品位放矿来讲，也可以达到减少矿石脊部残留的目的。经反复实验论证8#矿体设计的落矿参数为：大炮：排距1.5m，崩矿步距1.5m，孔底距1.82.0m，边孔角为3045，中深孔呈垂直向上扇形展开。（如图示） 切割：排距1.0m，崩矿步距2.0m，每排4孔。- 3-(四）、爆破落矿孔底起爆落矿新工艺与传统的孔口起爆落矿工艺相比较是一场重大的技术变革。所谓孔底起爆就是指将起爆药包放置于炮孔底部，并且雷管的聚能穴指向孔口方向也称反向起爆装药结构。目前已在国内冶金、有色等十多个地
