采礦方法設(shè)計(jì)的幾個(gè)問(wèn)題之一課件

采礦方法選擇和設(shè)計(jì)

的幾個(gè)問(wèn)題

1

采礦方法選擇概述1.1采礦方法選擇的基本要求：

1.技術(shù)上可行；經(jīng)濟(jì)上合理；生產(chǎn)上安全可靠；采礦方法確定必須是建立在技術(shù)可行的前提下，這是先決條件。在技術(shù)上可行的條件下，要考慮經(jīng)濟(jì)上合理，進(jìn)而必須考慮生產(chǎn)上安全可靠。我們的社會(huì)主義制度的優(yōu)越性之一，就是保證礦工生產(chǎn)安全。有良好的環(huán)保條件，工作面通風(fēng)要好；防塵要有技術(shù)措施；適合的空氣溫度與濕度；努力實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、減輕工人體力勞動(dòng)強(qiáng)度，使礦山生產(chǎn)持續(xù)在安全中進(jìn)行。4.經(jīng)濟(jì)效益要好采礦方法不僅采出的礦石成本低，而且最終產(chǎn)品成本也要低，要盡量減少輔助材料消耗，同時(shí)盈利要高?？傊?，對(duì)礦山企業(yè)來(lái)講要提高總的經(jīng)濟(jì)效益。1.2礦床開(kāi)采技術(shù)條件

（影響采礦方法選擇的主要因素）1礦床賦存條件1）礦床的礦體形態(tài)與產(chǎn)狀；2）礦石與圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)，礦石與圍巖的穩(wěn)定性；3）礦石的品位及品位變化；2開(kāi)采范圍內(nèi)工業(yè)礦石的儲(chǔ)量；3礦床構(gòu)造影響及礦床涌水情況。4地表是否允許崩落；5技術(shù)裝備及材料供應(yīng)情況；6采礦方法要求的工人技術(shù)水平和生產(chǎn)管理水平；7加工部門(mén)對(duì)礦石的質(zhì)量要求。

以上談了一些影響采礦方法選擇的主要因素，這些因素在不同的條件下起的作用也不同，在具體選擇采礦方法時(shí)，要具體對(duì)待，要綜合的考慮，抓住主要矛盾來(lái)解決問(wèn)題。2.2各采礦方法方案初步分析比較各采礦方法方案初步分析比較主要是定性分析比較。各采礦方法方案主要優(yōu)缺點(diǎn)比較，一般以列各采礦方法方案優(yōu)缺點(diǎn)比較表，但也可不列優(yōu)缺點(diǎn)比較表，用敘述方式敘述各采礦方法優(yōu)缺點(diǎn)比較。各采礦方法方案優(yōu)缺點(diǎn)比較從以下幾方面考慮：①各采礦方法方案回采工藝簡(jiǎn)單與否，要求工人掌握難易程度；②各采礦方法方案回收率提高與貧化率降低程度；③各采礦方法方案生產(chǎn)能力；④各采礦方法方案礦塊回采噸礦攤銷(xiāo)采準(zhǔn)回采成本；⑤各采礦方法方案通風(fēng)管理；⑥各采礦方法方案采準(zhǔn)切割工作量；⑦各采礦方法方案安全作業(yè)條件。

經(jīng)過(guò)以上初步的分析比較，如果不進(jìn)行采礦方法綜合經(jīng)濟(jì)比較，那么就可選擇最優(yōu)方案。如果還要進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)比較，就可根據(jù)技術(shù)可行采礦方法方案初步分析比較，舍去其中有明顯缺陷的采礦方法方案，剩2—3個(gè)采礦方法方案，最后進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)分析比較。參與綜合分析比較的指標(biāo)有：①以價(jià)值表示的采礦方法經(jīng)濟(jì)效果指標(biāo)，包括采出礦石成本、最終產(chǎn)品成本和盈利指標(biāo)等；②礦石和有用成分的損失指標(biāo)；③勞動(dòng)生產(chǎn)率指標(biāo)；④其它指標(biāo)，如礦塊生產(chǎn)能力、采準(zhǔn)工程量、材料消耗、勞動(dòng)條件、采礦方法的靈活性及工藝過(guò)程的復(fù)雜程度等。3采礦方法方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算3.1.采準(zhǔn)、切割指標(biāo)計(jì)算在進(jìn)行采準(zhǔn)，切割指標(biāo)計(jì)算以前，必須先確定采準(zhǔn)切割巷斷面形狀，尺寸和支護(hù)方式。1.采準(zhǔn)切割工作量指標(biāo)。見(jiàn)《采準(zhǔn)、切割工程量計(jì)算表》；2.礦塊工業(yè)礦石儲(chǔ)量指標(biāo)。見(jiàn)《礦塊工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算表》；3.礦塊采出礦石量指標(biāo)。見(jiàn)《礦塊采出礦石量計(jì)算表》；二123.....小計(jì)切割巷道

合計(jì)

礦塊工業(yè)礦石儲(chǔ)量計(jì)算表礦塊部位幾何尺寸

(M)體積工業(yè)儲(chǔ)量采準(zhǔn)出礦量（噸）

實(shí)際礦量（噸）備注長(zhǎng)寬高(M)（噸）采準(zhǔn)切割底柱

間柱

頂柱

礦房

合計(jì)

礦塊采出礦石量計(jì)算表

注：表中α’為采出礦石平均品位，α”為混入廢石平均品位。項(xiàng)目實(shí)際礦量(t)礦石采出率（%）礦石貧化率（%）采出純礦石量（t）采出礦石量（t）采出礦量百分比（%）一、采準(zhǔn)QzhηzhρzhQ’zh=Qzh×ηzhTzh=Q’zh/(1-ρzh)izh=Tzh/T二、切割QgηgρgQ’g=Qg×ηgTg=Q’g/(1-ρg)ig=Tg/T三、礦房Qf(不含采準(zhǔn)、切割））ηfρfQ’f=Qf×ηfTf=Q’f/(1-ρf)if=Tf/T四、礦柱Qz(不含采準(zhǔn)））ηzρzQ’z=Qz×ηzTz=Q’z/(1-ρz)iz=Tz/T礦塊合計(jì)Q（以上4項(xiàng)之和）η=Q’/Qρ=[(T-Q’)/T](1-α”/α’)Q’（以上4項(xiàng)之和）T（以上4項(xiàng)之和）izh=100%

見(jiàn)《礦塊采出礦石量計(jì)算表》。如果計(jì)算萬(wàn)噸采準(zhǔn)（不包括切割），切割系數(shù)分別用同樣方法即可求出。

5.同時(shí)采準(zhǔn)切割工作面數(shù)1）同時(shí)采準(zhǔn)工作面數(shù)（不包括切割）

式中：

6.2）同時(shí)切割工作面數(shù)：

其中——同時(shí)切割工作隊(duì)數(shù)；

——礦塊切割系數(shù)（M/萬(wàn)噸）

——礦塊切割巷道平均掘進(jìn)速度，（M/班）；以上計(jì)算的Nca和Ne取整數(shù)。

6.礦塊采準(zhǔn)切割順序和采準(zhǔn)切割時(shí)間指標(biāo)礦塊采準(zhǔn)切割順序和采準(zhǔn)切割時(shí)間的確定必須首先確定各類(lèi)采準(zhǔn)，切割巷道成巷速度，設(shè)計(jì)中可參考《設(shè)計(jì)（地下開(kāi)采部分）參考資料》7.采準(zhǔn)切割成本指標(biāo)1）計(jì)算采準(zhǔn)切割成本，必須確定采準(zhǔn)、切割的勞動(dòng)組織形式；5）采準(zhǔn)切割成本：

式中——礦塊采準(zhǔn)，切割成本元/M，或元/M3——礦塊中采準(zhǔn)切割巷道總費(fèi)用，元；1.1~1.3

——考慮未估計(jì)到的工程量而增加的系數(shù)，但具體問(wèn)題要具體分析；

，——采準(zhǔn)或切割巷道(drift)長(zhǎng)度，

，——采準(zhǔn)或切割巷道體積，M36）礦塊采出噸礦攤銷(xiāo)采準(zhǔn)，切割費(fèi)用

式中：

----礦塊中采出噸礦攤銷(xiāo)的采準(zhǔn)，切割費(fèi)用（元/噸） ----礦塊采出礦石量，見(jiàn)《礦塊采出礦石量計(jì)算表》；其它符號(hào)同前3.2回采工藝：

編制回采作業(yè)說(shuō)明書(shū)時(shí)，要簡(jiǎn)述回采工藝。

1）

落礦選擇落礦工具，打眼，裝藥和爆破。編制落礦循環(huán)圖表，炮眼布置圖和裝藥結(jié)構(gòu)圖。2）

通風(fēng)假如回采工作面是用全礦總負(fù)壓通風(fēng)的話，那么，在說(shuō)明書(shū)中寫(xiě)清楚，在通風(fēng)系統(tǒng)圖上標(biāo)出新風(fēng)流?和沖洗回采作業(yè)面后的污風(fēng)流??風(fēng)量和風(fēng)壓計(jì)算，以及風(fēng)量分配。如果回采作業(yè)面加強(qiáng)局部通風(fēng)的話，那么也要畫(huà)出局扇安裝位置和通風(fēng)示意圖。3）

回采工作面運(yùn)搬：要確定運(yùn)搬設(shè)備，運(yùn)搬時(shí)間和運(yùn)搬效率。4）

采場(chǎng)地壓管理(groundcontrol)：設(shè)計(jì)中采用不同的采礦方法則采場(chǎng)地壓管理方法也不同。比如充填采礦方法用充填料充填采空區(qū)進(jìn)行地壓管理，崩落法用放頂方法進(jìn)行地壓管理，等等。式中：--采出礦石品位,

--開(kāi)采范圍內(nèi)加權(quán)平均地質(zhì)品位，

--采礦貧化率，%

3.3回采工作技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算①

采出礦石品位指標(biāo)

②

礦房生產(chǎn)能力指標(biāo)

我們以充填采礦法為例，計(jì)算其礦房平均生產(chǎn)能力。式中：

-----礦房平均生產(chǎn)能力，噸/班或日；

-----采場(chǎng)工作面，一個(gè)分層采出的礦石量，噸；

其中：-礦房工作面一個(gè)分層的純礦石量，噸；---礦房回收率，% ---礦石貧化率，%---滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（日或班），在一個(gè)循環(huán)的落礦次數(shù)；---大采場(chǎng)數(shù)；---循環(huán)時(shí)間，天或班。現(xiàn)在我們具體看看充填采礦法的情況：1.假設(shè)礦塊沿走向布置：假如落礦、運(yùn)搬、充填如下圖那么安排：2.充填采礦法工藝要求：a)

落礦；b)

工作面通風(fēng)；c)

工作面運(yùn)搬；d)

采場(chǎng)地壓管理。3.礦塊采出礦石量=采場(chǎng)采出礦量+礦柱采出礦量+采準(zhǔn)切割礦石量，見(jiàn)《礦塊采出礦石量計(jì)算表》4.回采工作面必須順序進(jìn)行，這樣一個(gè)工作面從時(shí)空上說(shuō)被占用3次即落礦、運(yùn)搬和充填，而完成一個(gè)落礦、運(yùn)搬和充填就是一個(gè)循環(huán)時(shí)間；5.現(xiàn)在我們假設(shè)同時(shí)回采礦塊數(shù)為2個(gè)就能滿足礦井生產(chǎn)能力（我們那么假設(shè)便于分析問(wèn)題清楚起見(jiàn)）。滿足礦井生產(chǎn)能力同時(shí)回采礦塊生產(chǎn)情況表

作業(yè)地點(diǎn)回采作業(yè)時(shí)間1#2#1#s1#N2#s2#N循環(huán)時(shí)間t1落礦耙礦充填

t2耙礦充填

落礦t3充填落礦

耙礦現(xiàn)在我們來(lái)安排滿足礦井生產(chǎn)能力的回采作業(yè)循環(huán)表

回采作業(yè)地點(diǎn)

#11#s

1#N

#22#s

2#N

通過(guò)以上分析，問(wèn)題就簡(jiǎn)化了現(xiàn)在，我們可以展開(kāi)來(lái)看，如果還是充填法，如果滿足礦井生產(chǎn)能力不是兩個(gè)礦塊，假如是10個(gè)礦塊同樣用上述方式計(jì)算礦房平均生產(chǎn)能力。要強(qiáng)調(diào)的是，計(jì)算采場(chǎng)平均生產(chǎn)能力，必須先畫(huà)出采礦循環(huán)圖表，否則是計(jì)算不出來(lái)的。礦房（采場(chǎng)）平均生產(chǎn)能力，這是滿足礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的主要矛盾，它的影響因素很多，如落礦中的打眼節(jié)供水供壓氣影響，回采工作畫(huà)出礦設(shè)備的可靠性，采礦生產(chǎn)管理水平的影響，以及礦床賦存條件和結(jié)構(gòu)影響等。因此，一般要考慮0.8-0.9影響系數(shù)，但要根據(jù)具體情況而定。從上表看出：1）一個(gè)大采場(chǎng)（實(shí)際為礦塊與回采采礦數(shù)相等）。等于2個(gè)小采場(chǎng)。2）地點(diǎn)集中，時(shí)間順序；3）地點(diǎn)分散，時(shí)間平行；4)假如回采工藝要求，（落礦、耙運(yùn)和充填時(shí)間相等即

t1=t2=t3，顯然一個(gè)循環(huán)時(shí)間=t1+t2+t3，至于t1=t2=t3的問(wèn)題，設(shè)計(jì)中是否相等，要看設(shè)計(jì)者的計(jì)算能力了）。③礦塊生產(chǎn)能力指標(biāo)式中：-礦塊生產(chǎn)能力，噸/日或班；

-礦房平均生產(chǎn)能力；

-礦塊中礦房采出礦石量比重；④采礦勞動(dòng)生產(chǎn)率指標(biāo)：不同的采礦方法有不同的采場(chǎng)生產(chǎn)率；我們以充填采礦法為例：

式中：-采場(chǎng)回采作業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率,噸/工班；-同上；-同上；-每天工作班數(shù)；-每班工作的工人數(shù)（注意不考慮在籍系數(shù)）;主要材料消耗指標(biāo)見(jiàn)《主要材料消耗計(jì)算表》主要材料消耗計(jì)算表序號(hào)材料名稱單位消耗量噸礦材料消耗量備注1炸藥kg

2雷管個(gè)

3導(dǎo)火線M

4釬子鋼kg

5硬質(zhì)合片克

6坑木M3

7水泥噸

8潤(rùn)滑油kg

9其它