精選淺孔留礦法采礦方法設(shè)計(jì)

淺孔留礦法采礦方法設(shè)計(jì)ii摘要本設(shè)計(jì)針對(duì)山東某礦山進(jìn)行開(kāi)采畢業(yè)設(shè)計(jì)，主要是針對(duì)該礦山V-1礦體和V-4礦體的開(kāi)采方法設(shè)計(jì)。根據(jù)礦體的地質(zhì)和賦存條件選擇豎井開(kāi)拓作為本設(shè)計(jì)的開(kāi)拓方案；采礦方法選用淺孔留礦法；通風(fēng)系統(tǒng)為抽出式通風(fēng)，新鮮風(fēng)流從階段運(yùn)輸巷道經(jīng)人行天井及聯(lián)絡(luò)道進(jìn)入采場(chǎng)內(nèi)部到達(dá)上回風(fēng)平巷排出地表。關(guān)鍵詞：豎井開(kāi)拓；淺孔留礦法；抽出式通風(fēng)iiiiAbstractThisdesignforamineinShandongmininggraduation,mainlydesignedforthemineminingmethodsV-1andV-4orebodiesorebody.Selectshaftdevelopmentasapioneeringprograminaccordancewiththedesignofgeologicalandoreoccurrenceconditions;miningmethodselectionshrinkagestopingmethod,dividedalongstrikeruleroomandpillarmining,roomandpillarminingarrangedalternately;ventilationsystemexhaustventilation,freshairflowfromthestagebythepeople'sBankofhaulageaccessroadintotheinteriorpatioandstopereachesbacktothewinddriftonthesurfacedischarge.Keywords:shaftdevelopment,shrinkagestopingmethod,exhaustventilation目錄TOC\o"1-3"\h\u6010摘要 i1705Abstract ii256181.礦山概況 礦山概況礦區(qū)的位置、交通及氣候條件、隸屬關(guān)系及企業(yè)性質(zhì)本金礦位于山東省某市下一村鎮(zhèn)。礦區(qū)某市市約12Km，交通便利，均有公路相接，交通方便，見(jiàn)圖1-1。采礦證范圍共有四個(gè)個(gè)拐點(diǎn)圈定，面積0.271km2，開(kāi)采深度：160m～260m標(biāo)高，礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)表1-1。表1-1點(diǎn)號(hào)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)14094862.0021371244.0024095782.0021371372.0034095746.0021371595.0044094802.0021371596.00自然地理與經(jīng)濟(jì)概況區(qū)內(nèi)地形起伏不大，為低山丘陵區(qū)，山丘多呈北北東向分布，礦區(qū)西高東低，最高海拔標(biāo)高+182.0m，最低處標(biāo)高+67.0m，相對(duì)高差115m。本區(qū)基巖裸露情況較好,第四系覆蓋面積較少,厚度一般小于2m，局部厚度達(dá)10m；區(qū)內(nèi)多為季節(jié)性河流及沖溝。本區(qū)屬暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，多年平均氣溫11.8℃，年最高氣溫35.2℃，多年平均降水量858.4mm，年最大降水量1211.4mm。區(qū)內(nèi)人口、居民點(diǎn)密度中等，自然地理?xiàng)l件較好，農(nóng)業(yè)興旺，機(jī)械化程度高。工業(yè)主要有機(jī)械工業(yè)、化工業(yè)、建筑業(yè)；農(nóng)業(yè)以小麥、玉米等農(nóng)作物以及花生、蘋(píng)果、梨、葡萄等經(jīng)濟(jì)作物為主；區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源主要以金為主，次為建筑石材、建筑砂等，其中金礦是區(qū)內(nèi)最主要的礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)業(yè)，是乳山市經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)。設(shè)計(jì)范圍本次設(shè)計(jì)范圍為本金礦區(qū)范圍內(nèi)的所有礦體。本次設(shè)計(jì)利用資源儲(chǔ)量〔122b+333+低品位〕礦石量179353t，金平均品位2.81×10-6，金金屬量504.80kg。伴生銅金屬量189t，銅平均品位0.11×10-2。伴生純硫量6600.75t，硫平均品位3.68×10-2，折合硫標(biāo)礦18860t。建設(shè)條件〔1〕區(qū)內(nèi)交通十分方便，供水、供電條件優(yōu)越，當(dāng)?shù)夭牧瞎┙o充足，建設(shè)條件較好；〔2〕礦山已生產(chǎn)多年，道路、供水、供電、生活福利設(shè)施等已形成，滿足本次設(shè)計(jì)要求。地區(qū)地質(zhì)該金礦床2023年核實(shí)報(bào)告圈定礦體14個(gè)，通過(guò)近幾年礦山采礦、探礦，截止2023年底，礦區(qū)保有礦體9個(gè)，分別為V-1、V-3、V-4、V-4〔2〕、V-4〔4〕、V-5、VI-1、VI-1〔1〕、VI-2號(hào)礦體，其中V-4、VI-1號(hào)礦體規(guī)模較大，分別占保有礦體資源儲(chǔ)量總量的29%和19%。主要礦體特征表達(dá)如下：〔1〕V-4礦體V-4礦體賦存在V-1號(hào)礦脈中，礦體分布在82～85線之間，保有礦體賦存標(biāo)高+12～-125m。礦體呈脈狀，最大長(zhǎng)度70m，最大斜深125。走向20°，傾向南東，傾角52°～65°。礦體厚度0.45-7.28m，平均厚度1.82m，平均品位2.85×10-6，屬有用組分分布均勻類型礦石。礦石類型為黃鐵礦化石英脈型。礦體內(nèi)無(wú)夾石，為單一脈狀，礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單?！?〕Ⅵ-1礦體Ⅵ-1礦體賦存在Ⅵ-1號(hào)礦脈中，由南北兩個(gè)礦體組成，礦體分布在68～72線之間，保有礦體賦存標(biāo)高+70～-62m。礦體呈脈狀，最大長(zhǎng)度130m，最大斜深112m。走向30°，傾向南東，傾角53°～57°。礦體厚度0.40～5.91m，平均厚度1.25m，礦體金品位在1.05～17.25×10-6，平均品位3.19×10-6，屬有用組分分布均勻類型礦石。礦石類型為黃鐵礦化石英脈型。礦體內(nèi)無(wú)夾石，為單一脈狀，礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。地質(zhì)儲(chǔ)量根據(jù)礦床成礦規(guī)律、礦體規(guī)模，以及礦區(qū)地質(zhì)勘探工作，通過(guò)進(jìn)行補(bǔ)充地質(zhì)探礦、基建探礦和生產(chǎn)探礦，既可提高資源量級(jí)別，又可增加礦床資源量。根據(jù)礦床礦體特征及其分布并參照礦山實(shí)際情況，資源儲(chǔ)量核實(shí)較上一次核實(shí)，礦石量減少2976t，負(fù)變1.31%，金金屬量減少451kg，負(fù)變39.05%。因此對(duì)控制的經(jīng)濟(jì)根底儲(chǔ)量〔122b〕設(shè)計(jì)利用系數(shù)0.85，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量〔333〕設(shè)計(jì)利用系數(shù)0.75，低品位〔333〕設(shè)計(jì)利用系數(shù)0.6。本次設(shè)計(jì)利用資源儲(chǔ)量〔122b+333+低品位〕礦石量179353t，金平均品位2.81×10-6，金金屬量504.80kg。伴生銅金屬量189t，銅平均品位0.11×10-2。伴生純硫量6600.75t，硫平均品位3.68×10-2，折合硫標(biāo)礦18860t。地質(zhì)條件礦區(qū)地處丘陵山區(qū)，主要地層為膠東群古老變?cè)瓗r系和大面積和混合花崗巖，地表水系不發(fā)育，無(wú)大水體，地表溝谷發(fā)育，大氣降水排泄條件好，礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。地下水主要為裂隙潛伏水面形成存在，地下水的補(bǔ)給主要是大氣降水。礦區(qū)主要含水巖層有第四系孔隙含水層、基巖風(fēng)化裂隙含水層及構(gòu)造裂隙含水層。地表無(wú)大的水體，大氣降水是主要補(bǔ)給源。礦床主要充水因素是構(gòu)造破碎帶構(gòu)造裂隙水。預(yù)計(jì)井下正常涌水量為500m3/d，最大涌水量為800m3/d。水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單類型。開(kāi)采技術(shù)條件礦區(qū)礦體屬含金黃鐵礦石英脈型。礦石結(jié)構(gòu)有自形及半自形粒狀結(jié)構(gòu)，固熔體別離結(jié)構(gòu)，壓碎結(jié)構(gòu)和角礫狀結(jié)構(gòu)，交代剩余結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造有塊狀構(gòu)造、浸染狀及細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造角礫狀構(gòu)造等。巖石普遍發(fā)育有不同強(qiáng)度的蝕變現(xiàn)象。礦體頂?shù)装鍑鷰r為硅化花崗巖、黃鐵礦化硅化花崗巖、黑云斜長(zhǎng)角閃片麻巖，其次為煌斑巖，巖石為中粗粒結(jié)構(gòu)，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造及片麻狀構(gòu)造。巖石致密堅(jiān)硬。礦體及頂?shù)装鍑鷰r均屬于相當(dāng)硬的巖石，巖石質(zhì)量等級(jí)屬一般，巖體質(zhì)量屬中等。從探礦坑道觀察，除少量斷裂發(fā)育的地段，特別是礦體上下盤(pán)破碎地段與煌斑巖沿北東向斷裂出露地段，巖石較為破碎，需要進(jìn)行支護(hù)，其它大局部巷道壁及頂巖石穩(wěn)固，不需要支護(hù)?？拥绹鷰r穩(wěn)固，多年來(lái)井下開(kāi)采無(wú)大面積坍塌、冒頂現(xiàn)象，對(duì)采礦沒(méi)有產(chǎn)生較大的影響。屬工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)單類型礦床。開(kāi)拓設(shè)計(jì)開(kāi)拓方案選擇的原那么〔1〕確保平安生產(chǎn)、創(chuàng)造良好的勞動(dòng)衛(wèi)生條件，建立完善的通風(fēng)、提升、運(yùn)輸、排水、充填等礦山效勞系統(tǒng)；〔2〕技術(shù)可靠，滿足礦山生產(chǎn)能力的要求，以保證礦山企業(yè)的均衡生產(chǎn)并能顧及到礦山開(kāi)展遠(yuǎn)景；〔3〕基建工程少，投資省，經(jīng)濟(jì)效益好；〔4〕不留和少留保安礦柱，以減少礦石損失；〔5〕地表總平面布置應(yīng)不占或少占農(nóng)田。開(kāi)拓方案選擇的要求〔1〕要保證井口、平硐位置的構(gòu)筑物不受地表塌陷等自然災(zāi)害的破壞，建造井口時(shí)其標(biāo)高要高于歷年水位2-3米左右?！?〕通常穩(wěn)固的巖石中更適合主要井巷的選取，防止開(kāi)鑿在含水層、斷層或受斷層破壞的巖組中，特別是在巖溶發(fā)育的地層和流砂中更應(yīng)避開(kāi)。豎井、斜井、長(zhǎng)溜井等通常應(yīng)打檢查孔以查明工程地質(zhì)情況。長(zhǎng)平硐、長(zhǎng)斜井所通過(guò)的地段應(yīng)有工程地質(zhì)縱剖面圖，以利更好確定主要井巷位置、方向和支護(hù)型式，同時(shí)應(yīng)考慮有關(guān)施工方法和措施等問(wèn)題；〔3〕井筒〔或平硐〕位置盡量避開(kāi)移動(dòng)帶，如果不可避開(kāi)時(shí)要留保安礦柱?！?〕主要井巷出口位置的布置時(shí)要考慮到各種建筑物、構(gòu)筑物、調(diào)車場(chǎng)、堆放場(chǎng)地和排棄場(chǎng)等設(shè)施的便利條件，同時(shí)不能占用農(nóng)田或不用農(nóng)田?！?〕井巷位置應(yīng)選在地表或坑內(nèi)，保證工程量少；建設(shè)快；和到選廠〔破碎站〕的總運(yùn)輸功小?！?〕每個(gè)礦井應(yīng)有至少兩個(gè)獨(dú)立平安出口通往地表。并且這倆個(gè)平安出口的距離要大于或等于100米；大型礦井、礦體條件復(fù)雜，走向超過(guò)1000m時(shí)，應(yīng)在端部設(shè)平安出口?！?〕礦井的主要出口〔平硐、豎井、斜井、斜坡道〕一般應(yīng)考慮留有一定的備用提升能力和運(yùn)輸能力，對(duì)于遠(yuǎn)景儲(chǔ)量大的礦山，更應(yīng)要保存有較大的空地?！?〕一般情況下為了保證長(zhǎng)期使用主要井巷均應(yīng)布置在礦體下盤(pán)，只有在下盤(pán)工程地質(zhì)處于比擬惡劣條件條件時(shí)，才考慮將主要井巷布置在上盤(pán)。開(kāi)拓方法的分類依據(jù)礦床地質(zhì)賦存特點(diǎn)、地表構(gòu)造條件、主要井巷布置位置的選擇和井巷的形狀的不同等，開(kāi)拓方法可按來(lái)年各種情況分類，見(jiàn)下表2-1：表2-1各種開(kāi)拓方法的情況分類開(kāi)拓方式分類井巷型式典型開(kāi)拓方案單一開(kāi)拓法斜井開(kāi)拓法斜井脈內(nèi)斜井開(kāi)拓下盤(pán)斜井開(kāi)拓側(cè)翼斜井開(kāi)拓豎井開(kāi)拓法豎井豎井多水平分層分區(qū)式開(kāi)拓豎井階段分區(qū)式開(kāi)拓斜坡道開(kāi)拓法斜坡道直線式斜坡道開(kāi)拓螺旋式斜坡道開(kāi)拓折返式斜坡道開(kāi)拓平硐開(kāi)拓法平硐沿礦床走向平硐開(kāi)拓垂直礦床走向上盤(pán)平硐開(kāi)拓垂直礦床走向下盤(pán)平硐開(kāi)拓聯(lián)合開(kāi)拓法平硐或井筒與斜坡道聯(lián)合開(kāi)拓法平硐豎井斜井斜坡道平硐與斜坡道開(kāi)拓斜井與斜坡道開(kāi)拓豎井與斜坡道開(kāi)拓明井與盲井聯(lián)合開(kāi)拓法明豎井明斜井盲豎井盲斜井明豎井與明盲豎井開(kāi)拓明豎井與盲斜井開(kāi)拓明斜井與盲斜井開(kāi)拓平硐與井筒聯(lián)合開(kāi)拓法平硐與豎井或斜井平硐與豎盲井或斜盲井。平硐與斜井開(kāi)拓平硐與豎井開(kāi)拓平硐與盲豎井開(kāi)拓開(kāi)拓方法初選本礦區(qū)的整個(gè)礦體都位于基準(zhǔn)面以下，礦體的傾角40°~70°之間，大多集中在在50°~70°之間，平均60°，由此我們可以初步得出兩種可行的開(kāi)拓方案：方案1：斜井開(kāi)拓法方案2：豎井開(kāi)拓法斜井開(kāi)拓法斜井開(kāi)拓法就是以斜井為主要開(kāi)拓巷道來(lái)開(kāi)拓礦床的方法。適用于開(kāi)采緩傾斜或傾斜礦體〔傾角15～45°〕，礦體賦存在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，埋藏又不深的中小型礦山。利用高強(qiáng)度膠帶輸送機(jī)和鋼繩牽引膠帶輸送機(jī)作為斜井提升設(shè)備時(shí)斜井的適用范圍更加廣泛，礦體傾角為緩傾斜到急傾斜，開(kāi)采規(guī)?？稍谥行砸陨系牡V山，斜井設(shè)計(jì)為傾斜45度。斜井開(kāi)拓的主要優(yōu)點(diǎn)分別是：斜井初期經(jīng)濟(jì)人力等投資較少、開(kāi)拓所需要的時(shí)間短、石門(mén)長(zhǎng)度較短、運(yùn)輸?shù)穆烦瘫葦M短等。缺點(diǎn)主要是：斜井的提升速度較豎井慢、提升礦石量相對(duì)較少、其井巷的維護(hù)消耗較高、斜井中礦車平安系數(shù)比豎井小，導(dǎo)致事故相比之下較多等。豎井開(kāi)拓法當(dāng)?shù)V體賦存在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下采用，是我國(guó)礦山開(kāi)拓系統(tǒng)中使用最為廣泛的開(kāi)拓方法。豎井開(kāi)拓主要適用于礦體在地面以下的礦山，且當(dāng)?shù)V體埋藏比擬深而礦體的傾角小于15°，或者礦體的傾角大于45°時(shí)，我們首先考慮使用豎井開(kāi)拓。一般豎井的提升能力比斜井大，且易于維護(hù)，故金屬礦山廣泛采用豎井開(kāi)拓方法。豎井開(kāi)拓的主要優(yōu)點(diǎn)是：礦石的提升速度快、井巷中管道電纜等鋪設(shè)相對(duì)較短。缺點(diǎn)主要是：工程初期的投入較大、開(kāi)拓初期準(zhǔn)備比斜井復(fù)雜、石門(mén)的開(kāi)拓距離較長(zhǎng)、施工所用人員設(shè)備多等。開(kāi)拓方案工程量比擬見(jiàn)表2-2：表2-2礦床開(kāi)拓方案工程量比擬表工程項(xiàng)目豎井開(kāi)拓斜井開(kāi)拓工程量差規(guī)格〔m〕面積〔m2〕長(zhǎng)度〔m〕體積〔m3〕規(guī)格〔m〕面積〔m2〕長(zhǎng)度〔m〕體積〔m3〕開(kāi)拓巷道主井Φ4副井Φ4.5m28.473008542Φ412.577108924.7井巷工程13.2140001321013.21400013210合計(jì)2175222134.7-382.7二種開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比擬見(jiàn)表2-3：表2-3指標(biāo)名稱豎井開(kāi)拓斜井開(kāi)拓兩者差根本建設(shè)投資開(kāi)拓巷道〔包括掘進(jìn)和安裝〕(萬(wàn)元)236.4246-9.6地面工程〔包括土石方〕〔萬(wàn)元〕4030+10合計(jì)：金額〔萬(wàn)元〕276.42760.6百分比〔%〕0.221000.22金額〔萬(wàn)元〕750780-30百分比〔%〕96.2100-3.8基建時(shí)間〔月〕56-1開(kāi)拓方法初選通過(guò)斜井開(kāi)拓與豎井開(kāi)拓之間的比擬，再結(jié)合本礦山的實(shí)際情況，從礦山生產(chǎn)能力、豎井的提升能力大小、運(yùn)輸?shù)钠桨残缘瘸霭l(fā)，再根據(jù)該礦山的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為3.3萬(wàn)噸/年，所以在此選擇豎井開(kāi)拓法在采用雙翼豎井開(kāi)拓方案時(shí)，礦體井下開(kāi)采運(yùn)輸通風(fēng)線路和各個(gè)階段巷道的開(kāi)拓就只能是單以方向的。掘進(jìn)及運(yùn)輸線路較長(zhǎng)，掘進(jìn)速度受一定限制。此開(kāi)拓法通常適用于以下情況:〔1〕上下盤(pán)巖體工程地質(zhì)條件較壞，不利設(shè)置豎井。而側(cè)翼工程地質(zhì)條件較好。〔2〕上下盤(pán)地表工業(yè)廠地或井口布置上受地形限制。而礦體側(cè)翼有適宜的工業(yè)場(chǎng)地時(shí)。〔3〕當(dāng)?shù)叵碌V體傾角比擬平緩時(shí)適用。因?yàn)樨Q井如果布置在上盤(pán)或下盤(pán)會(huì)導(dǎo)致石門(mén)的掘進(jìn)量較大?！?〕當(dāng)?shù)V體在走向方向長(zhǎng)度較短時(shí)適用，因?yàn)殚_(kāi)拓的掘進(jìn)量小，從而使運(yùn)輸費(fèi)用降低?！?〕在礦體側(cè)翼應(yīng)該布置尾礦處理設(shè)施和選礦廠，需要注意的是地表礦石的運(yùn)輸應(yīng)該與地下礦石運(yùn)輸方向相同。中段為完善礦區(qū)的開(kāi)拓系統(tǒng)，確保礦區(qū)井下必需的平安出口，設(shè)計(jì)將原79線豎井的-10m中段與原69線豎井的+5m中段相貫穿，-40m、-80m中段相貫穿，形成統(tǒng)一的開(kāi)拓系統(tǒng)。提升豎井采用2JTP-1.6/20提升機(jī)，2#輕型單層罐籠配平衡錘的提升方式，擔(dān)負(fù)礦區(qū)礦、巖、人員、設(shè)備、材料等提升任務(wù)，井筒內(nèi)設(shè)梯子間，作為井下平安出口。運(yùn)輸設(shè)計(jì)采用下盤(pán)脈外加穿脈運(yùn)輸方式，坑內(nèi)采用電機(jī)車和人工推車相結(jié)合的運(yùn)輸方式。-80m水平為集中運(yùn)輸中段，采用有軌運(yùn)輸，3t電機(jī)車牽引0.7m3翻斗式礦車運(yùn)輸?shù)V、巖，重車下坡。其它中段均采用人工推車運(yùn)輸方式。-80m水平以上，采用人工推車將礦、廢石運(yùn)至礦、廢石溜井內(nèi)下放到-80m集中運(yùn)輸中段；-80m水平以下，采用人工推車將礦、廢石運(yùn)至79線豎井車場(chǎng)，然后由79線豎井提升至地表。本章小結(jié)本設(shè)計(jì)開(kāi)拓方式：69線井為地說(shuō)明豎井開(kāi)拓，79線、82線井采用明豎井+盲豎井聯(lián)合開(kāi)拓，根據(jù)礦山實(shí)際，經(jīng)與礦方結(jié)合，本次設(shè)計(jì)推薦中央豎井〔79線井〕，兩翼風(fēng)井〔69線和82線〕的開(kāi)拓方式。采礦方法〔專題〕礦床開(kāi)采技術(shù)條件主要礦體V-4礦體、Ⅵ-1礦體的傾角大致在50°~70°之間，礦區(qū)礦體屬含金黃鐵礦石英脈型。礦石結(jié)構(gòu)有自形及半自形粒狀結(jié)構(gòu)，固熔體別離結(jié)構(gòu)，壓碎結(jié)構(gòu)和角礫狀結(jié)構(gòu)，交代剩余結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造有塊狀構(gòu)造、浸染狀及細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造角礫狀構(gòu)造等。巖石普遍發(fā)育有不同強(qiáng)度的蝕變現(xiàn)象。礦體頂?shù)装鍑鷰r為硅化花崗巖、黃鐵礦化硅化花崗巖、黑云斜長(zhǎng)角閃片麻巖，其次為煌斑巖，巖石為中粗粒結(jié)構(gòu)，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造及片麻狀構(gòu)造。巖石致密堅(jiān)硬。礦體及頂?shù)装鍑鷰r均屬于相當(dāng)硬的巖石，巖石質(zhì)量等級(jí)屬一般，巖體質(zhì)量屬中等。從坑道圍巖穩(wěn)固，多年來(lái)井下開(kāi)采無(wú)大面積坍塌、冒頂現(xiàn)象，對(duì)采礦沒(méi)有產(chǎn)生較大的影響。屬工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)單類型礦床。礦石主要技術(shù)參數(shù)：松散系數(shù)：1.6硬度系數(shù)：f=8～14礦石體重：3.00t/m3巖石體重：2.70t/m3金平均品位：2.81×10-6選擇采礦方法的準(zhǔn)那么選擇一個(gè)合理的采礦方法必須滿足以下條件：〔1〕首要條件是工作條件滿足平安生產(chǎn)的要求。礦石開(kāi)采過(guò)程中，當(dāng)發(fā)生地下地質(zhì)災(zāi)害時(shí)要全力保證工人以及設(shè)備的平安；保證地下設(shè)備與人員的平安；需要保護(hù)的地標(biāo)建筑和構(gòu)筑物不因采礦而受到破壞等?！?〕具有合理的、高的采礦強(qiáng)度。〔3〕滿足選礦工藝要求，并要求貧化損失小。應(yīng)盡可能地提高礦石回收率，降低貧化率?！?〕滿足礦山產(chǎn)量要求，要求生產(chǎn)能力大，勞動(dòng)效率高。采準(zhǔn)切割工作量小，生產(chǎn)率高，消耗低、本錢少?！?〕到達(dá)良好的經(jīng)濟(jì)效果，盡量采用高效率、低本錢的采礦方法。考慮采礦技術(shù)合理性，積極采用新的采礦方法，最新開(kāi)采掘進(jìn)設(shè)備?！?〕合理利用并開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源，堅(jiān)持“貧富兼采、厚薄兼采、大小兼采〞的原那么。采礦方法初選及確定根據(jù)采場(chǎng)方法選擇的因素條件和分析統(tǒng)計(jì)的資料及礦體條件和回采工藝條件，分析研究選擇的否決條件和控制條件，就可以優(yōu)選出二種或三種可行的方案，在按其傾角和厚度就容易進(jìn)行采礦方法的分組而分組一般又與輔助條件有某些對(duì)應(yīng)性的關(guān)系。對(duì)照有代表的方案，繪制采礦方法方案標(biāo)準(zhǔn)圖，并選定有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)采礦方法初選比擬見(jiàn)表3-1。表3-1序號(hào)主要地質(zhì)及開(kāi)采技術(shù)條件較適合的采礦方法可排除的采礦方法主要考慮因素該礦床特征特征1地表允許崩落的可能性允許空?qǐng)龇ǎ槐缆浞?礦石和圍巖的穩(wěn)固性礦石穩(wěn)固圍巖穩(wěn)固空?qǐng)龇?；充填法崩落?礦體的厚度和傾角平均厚度1.5m,傾角50-70°屬急傾斜薄礦體；,淺孔留礦法；沿礦體走向布置的上向水平分層充填法房柱法；全面法；分段礦房法；階段礦房法；礦房垂直礦體走向布置的上向水平分層充填法；分采充填采礦法；單層充填采礦法；方框支架充填采礦法；4礦床及礦石類型及產(chǎn)量黃鐵礦化石英脈型，日產(chǎn)量100t留礦法；沿礦體走向布置的上向水平分層充填法經(jīng)過(guò)上面采礦方法的初步比擬，從中選出了兩種較為可行的方案，分別是淺孔留礦法和分沿礦體走向布置的上向水平分層充填法。并將這兩種方法再進(jìn)行系統(tǒng)的比擬。淺孔留礦法：留礦法廣泛適用于有色金屬礦山，該采礦方法應(yīng)用歷史久遠(yuǎn)，開(kāi)采技術(shù)成熟。它適用于開(kāi)采礦體產(chǎn)狀穩(wěn)定，形狀比擬規(guī)整；不具氧化性，結(jié)塊性和自燃性等物理性質(zhì)；礦石和圍巖均穩(wěn)固的傾斜或急傾斜薄礦脈。該采礦方法具有如下特點(diǎn)：〔1〕淺孔留礦法可分為空?qǐng)龇ㄖ校V塊劃分成礦房和礦塊兩局部，先將礦房回采完成后，再對(duì)礦柱進(jìn)行回采；〔2〕淺孔留礦法采礦方法采礦工人可以直接在礦房中大暴露面下工作；〔3〕淺孔留礦法是自下而上分層回采礦房，使用淺孔崩薄礦石；〔4〕礦房中每次采切下的礦石，將其中大約1/3的礦石從礦房底部的放礦漏斗放出，所剩下的礦石不放出而是作為下一次工作的平臺(tái)。最后再將所剩礦石一次性放出?！?〕鑿巖工人是站在留礦堆上進(jìn)行作業(yè)的。主要優(yōu)點(diǎn)為：〔1〕淺孔留礦法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工程管理方便，開(kāi)采工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)技術(shù)易掌握；〔2〕不需要使用機(jī)械設(shè)別進(jìn)行放礦，直接利用礦石自身重力到達(dá)放礦目的?！?〕無(wú)論礦體地薄厚，采場(chǎng)中采切量都比擬小，生產(chǎn)能力大；〔4〕礦石損失貧化比擬低，無(wú)粉礦損失，采礦本錢低。主要缺點(diǎn)為：〔1〕所留礦柱的礦量占的比重較大；〔2〕礦塊中所進(jìn)行的工作量較大，而且不容易進(jìn)行機(jī)械化操作，在留礦法回采工藝中，象鑿巖、平常、頂板管理、出礦等都難以全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。由于這個(gè)原因許多國(guó)家的留礦法僅用于采用機(jī)械化開(kāi)采較難、品味礦極高的薄礦脈的開(kāi)采；〔3〕對(duì)于那些礦體較薄以及圍巖不穩(wěn)固的礦體時(shí)，礦石的貧化率較大；〔4〕工人直接在暴露的礦石下工作，平安性較差；〔5〕出礦受到薄礦等作業(yè)的限制，日出礦能力低；〔6〕礦石要進(jìn)行合理破碎塊度要求不大于350mm，不然方礦漏斗會(huì)容易卡堵。(7)機(jī)械化水平較低，應(yīng)推廣放礦機(jī)的應(yīng)用，以及爬罐法掘天井等技術(shù)的應(yīng)用。淺孔留礦法采礦方法如圖3-1：1：上階段運(yùn)輸巷道2：炮孔3：崩落的礦石4：間柱5：放礦漏斗6：底柱7：階段運(yùn)輸巷道8：拉底巷道9：天井10:天井人行聯(lián)絡(luò)道圖3-1上向水平分層充填采礦法上向水平分層充填采礦法屬于干式充填法的一種。它也是兩步驟回采，向下而上分層回采。隨著工作面以向上推進(jìn)，逐層充填采空區(qū)，用以支撐上、下盤(pán)圍巖并造成不斷上采的作業(yè)條件。當(dāng)?shù)V房采到最后一個(gè)分層后，要進(jìn)行接頂充填。礦房采完后，再有方案地回采礦柱。上向水平分層充填采礦法的特點(diǎn)是：將礦塊劃分為礦房和礦柱，先采礦房，后采礦柱；回采礦房時(shí)，自下向上水平分層進(jìn)行，隨工作面推進(jìn)，逐層充填采空區(qū)，并留出繼續(xù)上采的工作空間；充填體維護(hù)兩幫圍巖，并作為上采的工作平臺(tái)；崩落的礦石用機(jī)械方法將礦石運(yùn)至溜井中；礦房回采到最上分層時(shí)，進(jìn)行接頂充填。優(yōu)點(diǎn)是：礦石損失貧化小；可使用無(wú)軌設(shè)備。采用充填法能保證實(shí)現(xiàn)降低損失貧化的各種措施，其損失率一般只有在4%~10%，貧化率只有在10%~15%。防護(hù)條件較好。能夠加強(qiáng)通風(fēng)，減少輻射物質(zhì)對(duì)人體的危害。缺點(diǎn)是：充填本錢高；充填系統(tǒng)復(fù)雜；礦柱回采困難；效率較低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。上向水平分層充填采礦法采礦方法如圖3-2：1：沿脈平巷2：天井3：聯(lián)絡(luò)通道4：充填井5：礦塊放礦溜井礦房的寬度50m長(zhǎng)度44m頂柱4.4m底柱6m圖3-2初選采礦方法具體綜合比照〔1〕采準(zhǔn)切割量比擬a.典型的淺孔留礦法采準(zhǔn)切割布置包括運(yùn)輸巷道、人行通風(fēng)天井、天井聯(lián)絡(luò)道、漏斗頸、拉底、擴(kuò)漏。運(yùn)輸巷道一般沿礦脈靠下盤(pán)掘進(jìn)。礦塊人行通風(fēng)天井通常設(shè)在間柱內(nèi)，從階段運(yùn)輸巷道開(kāi)始，沿礦脈下盤(pán)接觸面掘進(jìn)回風(fēng)平巷。聯(lián)絡(luò)道用來(lái)聯(lián)絡(luò)礦房和天井，一般從天井內(nèi)每個(gè)5米到6米垂直高度掘進(jìn)一條，礦塊倆側(cè)的人行聯(lián)絡(luò)道彼此交錯(cuò)布置。拉底平巷位于底柱之上，倆個(gè)間柱內(nèi)的最下一個(gè)聯(lián)絡(luò)道相向掘進(jìn)形成，漏斗頸自階段運(yùn)輸平巷向上開(kāi)掘，每隔5~7米布置一條。切割包括拉底和辟漏，它的作用是為回采工作開(kāi)辟自由面，為爆破創(chuàng)造有利條件，同時(shí)形成受礦漏斗。在留礦柱的礦塊中，拉底的高估為2米，面積與礦房一致。淺孔留礦法采切工程量表如圖3-2：表3-2淺孔留礦法采切工程量表項(xiàng)目名稱工作階段巷道數(shù)目巷道長(zhǎng)度巷道斷面〔m2〕體積〔m3〕工業(yè)礦量〔t〕采出礦量〔t〕標(biāo)準(zhǔn)掘進(jìn)米數(shù)〔m〕單長(zhǎng)巖石礦石采準(zhǔn)切割人行天井150420054054050聯(lián)絡(luò)道152.1412634034031.5運(yùn)輸平巷1506.5325877.5877.581.25漏斗頸和擴(kuò)漏228.6228.6228.6拉底平巷1504200540540采切合計(jì)1079.52486.12816.2162.85說(shuō)明：以人行天井采準(zhǔn)工程量為例：其中斷面面積為2×2=4體積：50×4=200工業(yè)礦量：200×2.7=5402.7為巖石的體重采切階段的工業(yè)礦量和采出礦量相等。因采切巷道斷面大小不同，計(jì)算時(shí)按照2×2㎡的標(biāo)準(zhǔn)斷面折算成標(biāo)準(zhǔn)掘進(jìn)米數(shù)，以此計(jì)算千噸采切比。計(jì)算采切比：采切比=162.85m÷10.125kt=16m/kt；10.125kt為一個(gè)礦塊的工業(yè)儲(chǔ)量。b.典型的上向水平干式充填法采準(zhǔn)切割布置包括運(yùn)輸巷道、人行通風(fēng)天井、天井聯(lián)絡(luò)道、充填井、拉底、溜礦井。沿脈平巷：一般靠近礦體下盤(pán)脈外布置。天井：一般布置在間柱中央緊靠下盤(pán)處，以便維護(hù)，探礦和礦柱回采。充填井：一般布置在礦房中央緊靠上盤(pán)。c.體上向水平分層充填法的采切工程量詳見(jiàn)表3-3表3-3上向水平分層充填法采切工程量表工程名稱工作階段巷道數(shù)目巷道長(zhǎng)度巷道斷面〔m2〕體積〔m3〕工業(yè)礦量〔t〕采出礦量〔t〕標(biāo)準(zhǔn)掘進(jìn)米數(shù)〔m〕單長(zhǎng)巖石礦石采準(zhǔn)切割人行天井1444176475.2475.244沿脈平巷150420054054050聯(lián)絡(luò)道15239024324322.5溜礦井261.448.6422.522.52.16充填井1384.8182.4492.48492.7845.7采切合計(jì)657.041774.981774.98194.36因采切巷道斷面大小不同，計(jì)算時(shí)按照2×2㎡的標(biāo)準(zhǔn)斷面折算成標(biāo)準(zhǔn)掘進(jìn)米數(shù)，以此計(jì)算千噸采切比。本設(shè)計(jì)礦塊的工業(yè)儲(chǔ)量為Q儲(chǔ)=H×L×M×γ=9.9m/kt計(jì)算采切比：采切比=164.34m÷9.9kt=19.63m/kt。通過(guò)典型方案比擬可知：淺孔留礦法的采準(zhǔn)切割量小于上向水平分層干式充填法的采準(zhǔn)切割量?！?〕回采工藝比擬留礦法的回采工作包括:鑿巖、爆破、通風(fēng)、局部放礦、撬頂平場(chǎng)、大量放礦等。上向水平分層充填法的回采工作包括：鑿巖、爆破、通風(fēng)、出礦、礦塊充填等。比擬可知上向水平分層充填法的回采工藝比留礦法復(fù)雜，而且單循環(huán)放礦量大于留礦法再加上充填工作的的工班消耗會(huì)導(dǎo)致其礦塊生產(chǎn)能力不如留礦法?！?〕主要材料消耗比擬使用上向水平干式充填法采礦方法回采作業(yè)時(shí)，為了把采下的礦石與其下面的充填料隔開(kāi)其間需要有一層隔離材料，以減少采礦貧化和損失。對(duì)于貴重金屬為減少貧化率和損失率在允許條件下大多會(huì)選擇上向水平分層干式充填法，又考慮到本設(shè)計(jì)的為小型金礦山，過(guò)多的水泥消耗和充填系統(tǒng)的建立必然會(huì)使采礦本錢增加。針對(duì)本設(shè)計(jì)的礦山規(guī)模和礦山生產(chǎn)能力淺孔留礦法相對(duì)于上向水平分層干式充填法更能節(jié)約本錢，提高生產(chǎn)效率。根據(jù)礦塊的生產(chǎn)能力，采準(zhǔn)工作量,礦石的損失率和貧化率，勞動(dòng)生產(chǎn)率等主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)初選的兩種初選的采礦方案進(jìn)行進(jìn)一步的分析比擬，確定最優(yōu)方案。其分析比擬過(guò)程見(jiàn)下表3-4。表3-4兩種采礦方法方案綜合比照采礦方法比擬工程淺孔留礦法上向水平分層充填采礦法〔沿礦體走向布置〕采礦本錢〔兩者相比〕低高主要材料消耗炸藥耗量〔kg/t〕0.25-0.40.16-0.5雷管〔個(gè)/t〕0.35-0.50.3-0.5導(dǎo)火線〔m/t〕0.3-0.50.71-1.0坑木〔m3/t〕0.001-0.0040.004-0.020礦塊生產(chǎn)能力(t/d)51.660礦石損失率13%12%礦石貧化率18%15%采準(zhǔn)切割工程量〔m/103t〕1619.63采掘設(shè)備條件機(jī)械化程度低，平場(chǎng)工作繁重可實(shí)現(xiàn)連續(xù)回采，能充分發(fā)揮設(shè)備效率，機(jī)械化程度較低施工技術(shù)難易程度結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管理方便，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)技術(shù)易掌握。充填本錢高；充填系統(tǒng)復(fù)雜；礦柱回采困難；效率較低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。施工較難。平安條件工人直接在暴露的礦石下工作，平安性較差能有效預(yù)防有自燃性礦石的內(nèi)因火災(zāi)，生產(chǎn)平安可靠采礦方法確定根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的比照結(jié)果，結(jié)合該礦床實(shí)際賦存條件及礦石類型、性質(zhì)等，最終選擇淺孔留礦法為本礦體采礦方法。淺孔留礦法將礦劃分為礦房和礦柱兩步驟回采，礦房自下而上分層回采，工人直接在暴露面下的留礦堆上面作業(yè)，每次崩落的礦石經(jīng)礦塊底部放出三分之一左右，其余的礦石暫時(shí)貯存在礦房中作為繼續(xù)上采的工作平臺(tái)，待礦房采完后再放出。并及時(shí)回采礦柱和處理采空區(qū)。淺孔留礦采礦法主要用來(lái)開(kāi)采礦石和圍巖穩(wěn)固的礦體，一般適用于中厚、薄或仍薄礦體，礦體傾角在薄礦脈中一般要求不小于60°，在中厚礦體中一般要求不小于55°。傾角越小，放礦越困難，粉礦損失和平場(chǎng)工作量越大。由于礦房中貯存有大量礦石，因此礦石和圍巖不能具有自燃性、氧化性和結(jié)塊性。淺孔留礦法結(jié)構(gòu)參數(shù)采礦方法方案的構(gòu)成要素有：礦塊布置，階段高度，分段高度，分層高度，回采進(jìn)路，礦房的長(zhǎng)度和寬度，房間礦柱，頂柱，底柱的尺寸，底部結(jié)構(gòu)的形式和底部結(jié)構(gòu)中各要素的規(guī)格等。(1)礦塊布置礦體厚度大于15-20m時(shí)，礦塊一般垂直走向布置；當(dāng)?shù)V體厚度小于15-20m時(shí)，礦塊沿走向布置。由于礦體厚度為1.5m那么礦塊設(shè)計(jì)為走向布置。(2)階段高度淺孔留礦法的階段高度一般在40m-60m之間。在薄和極薄的礦脈中，很多礦山階段高度采用40-50m，本設(shè)計(jì)礦體的平均厚度為1.5m，綜合考慮階段高度取45m。(3)礦塊長(zhǎng)度為了管理上的方便一般以一個(gè)溜井所效勞的范圍來(lái)劃分礦塊。本設(shè)計(jì)礦房長(zhǎng)度取50m。(4)分段高度分段高度一般受鑿巖設(shè)備能力所限制。大多數(shù)礦山采用重型鑿巖機(jī)鑿巖炮孔深度控制在15-18m以下，分段高度控制在10-12m。此外還受礦體傾角、礦體形狀是否規(guī)整以及是否要分級(jí)出礦或剔除夾石和合理的放礦參數(shù)的影響。這里分段高度取15m。(5)底部結(jié)構(gòu)選擇留礦法出礦一般靠自重出礦，本設(shè)計(jì)采用自重放礦漏斗底部結(jié)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)礦塊的結(jié)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)3-5：表3-5礦塊構(gòu)成要素〔單位m〕礦塊長(zhǎng)度礦塊寬度間柱高度頂柱高度底柱高度50503.625采準(zhǔn)切割采準(zhǔn)切割工作主要包括掘進(jìn)中段運(yùn)輸巷道、天井、天井聯(lián)絡(luò)道，在底柱上掘進(jìn)拉底平巷和每隔5～7m掘進(jìn)漏斗頸，并切割拉底、劈漏形成開(kāi)采自由面。影響采準(zhǔn)切割方法的因素〔一〕：影響采準(zhǔn)方法選擇的因素主要有如下幾方面：〔1〕礦體及上下盤(pán)圍巖的穩(wěn)固性；〔2〕礦體的厚度及傾角；〔3〕選用的開(kāi)拓運(yùn)輸方案及采礦方法；〔5〕礦床的涌水、發(fā)火、放射性情況；〔6〕礦床的分歧、多脈等產(chǎn)出情況；〔7〕礦床的研究程度及生產(chǎn)探礦的手段和網(wǎng)度；〔8〕井下通風(fēng)的要求?！捕常哼x用采準(zhǔn)方法的一般要求設(shè)計(jì)選用的采準(zhǔn)方法應(yīng)滿足以下要求：〔1〕保證人員、材料、設(shè)備進(jìn)入工作面的平安與方便，一個(gè)采區(qū)內(nèi)至少兩個(gè)平安出口；〔2〕保證礦石的搬運(yùn)、裝車和運(yùn)輸方便，并且具有與階段運(yùn)輸量相適應(yīng)的生產(chǎn)能力；〔3〕保證采區(qū)整個(gè)回采過(guò)程中具有良好的通風(fēng)條件，當(dāng)采準(zhǔn)巷道兼做下階段回風(fēng)時(shí)，必須使其在使用年限內(nèi)不受破壞；經(jīng)常進(jìn)行二次破碎作業(yè)地點(diǎn)，應(yīng)有獨(dú)立風(fēng)流，并且防止污風(fēng)串聯(lián)；〔4〕采準(zhǔn)系統(tǒng)與礦塊底部結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單，施工方便，采準(zhǔn)工程量小，維護(hù)費(fèi)用最省；〔5〕礦柱礦量少，并且損失與貧化最低；〔6〕能及時(shí)排出礦床中涌水；〔7〕探采結(jié)合合理?！踩常翰蓽?zhǔn)切割工程布置與順序由于礦巖均不穩(wěn)固，且頂板需要崩落，故采準(zhǔn)切割工程主要布置在下盤(pán)圍巖及礦層中，主要采切工程布置及順序如下：〔1〕利用沿脈脈外巷道做階段運(yùn)輸平巷。〔2〕在采場(chǎng)下端留6m底柱，以便布置其它采準(zhǔn)切割巷道。〔3〕天井的布置應(yīng)滿足以下要求：①保證使用平安，與回采工作面聯(lián)系方便；②具有良好的通風(fēng)條件；③便于礦石下放和人員、材料、設(shè)備進(jìn)入工作面；有利于其它采切巷道的施工；④巷道工程量小，維護(hù)費(fèi)用低。采準(zhǔn)切割工程〔1〕人行通風(fēng)天井：通常設(shè)置在間柱內(nèi)，沿礦脈下盤(pán)接觸面掘進(jìn)到回風(fēng)平巷,斷面尺寸為2m×2m?！?〕天井聯(lián)絡(luò)道：從拉底水平的底板起，在天井中每隔5m垂高布置一條聯(lián)絡(luò)道，其規(guī)格為寬×高=2m×2.0m，長(zhǎng)2m。兩個(gè)天井聯(lián)絡(luò)道在垂直位置上錯(cuò)開(kāi)布置?！?〕拉底平巷：在底柱之上兩個(gè)間柱內(nèi)的最下一個(gè)聯(lián)絡(luò)道相向掘進(jìn)形成。規(guī)格寬×高=2×2.0m，長(zhǎng)50m?！?〕采場(chǎng)出礦在出礦川內(nèi)進(jìn)行，采用裝巖機(jī)出礦方式，裝巖機(jī)將出礦穿內(nèi)礦石裝入礦車，由電機(jī)車運(yùn)往采區(qū)礦石溜井，每次出礦約占采礦量的三分之一，人工平整采場(chǎng)工作面，為下一采礦循環(huán)做準(zhǔn)備?！?〕副穿：布置在礦房中央橫穿礦體，從拉底平巷沿礦體厚度方向掘進(jìn)副穿，其規(guī)格為寬×高=2.5m×2.0m，長(zhǎng)約1.5m。〔6〕充填井設(shè)置在礦房中央緊靠上盤(pán)，這樣布置可以將充填料均勻散在在礦房中。規(guī)格為寬×長(zhǎng)=1.5m×1.5m，長(zhǎng)50m。工程量根據(jù)淺孔留礦法的各項(xiàng)礦塊參數(shù)淺孔留礦法的采切工程量計(jì)算見(jiàn)表3-6：表3-6淺孔留礦法采切工程量表項(xiàng)目名稱工作階段巷道數(shù)目巷道長(zhǎng)度巷道斷面〔m2〕體積〔m3〕工業(yè)礦量〔t〕采出礦量〔t〕標(biāo)準(zhǔn)掘進(jìn)米數(shù)〔m〕單長(zhǎng)巖石礦石采準(zhǔn)切割人行天井150420054054050聯(lián)絡(luò)道152.1412634034031.5運(yùn)輸平巷1506.5325877.5877.581.25漏斗頸和擴(kuò)漏228.6228.6228.6拉底平巷1504200540540采切合計(jì)1079.52486.12816.2162.85采準(zhǔn)切割時(shí)間安排采準(zhǔn)切割時(shí)間安排見(jiàn)表3-7：表3-7采準(zhǔn)切割時(shí)間表工程工程工程量m〔或m2〕掘進(jìn)速度〔m掘/月〕完成時(shí)間進(jìn)行順序〔月〕1234天井100601.67聯(lián)絡(luò)道31.5600.525拉底平巷50900.56礦塊中的可采工業(yè)儲(chǔ)量礦塊中的可采工業(yè)儲(chǔ)量Q儲(chǔ)：Q儲(chǔ)=H×L×M×γ〔3-1〕式中Q儲(chǔ)——礦塊中的可采工業(yè)儲(chǔ)量，t;H——礦塊高度，45m;L——礦塊長(zhǎng)度，50m;M——礦塊厚度，1.5m;γ——礦體體重，3.00t/m3。根據(jù)公式〔3-1〕可得：Q儲(chǔ)=10.125kt.礦塊中采出礦石的貧化率和損失率在生產(chǎn)過(guò)程中礦石損失包括：永久礦柱的損失和采場(chǎng)內(nèi)不規(guī)那么的邊角礦體無(wú)法回采的損失。結(jié)合當(dāng)?shù)氐V山的實(shí)際情況采出礦石的損失率，經(jīng)計(jì)算取綜合損失率13%。采礦工藝中采用淺孔鑿巖爆破，礦體中較薄的夾石難以剔除，是造成礦石貧化的主要原因。另外，礦體形態(tài)不規(guī)那么和礦體邊界不清可導(dǎo)致超采而造成貧化，結(jié)合該礦區(qū)的實(shí)際情況礦塊中采出礦石的貧化率：18%。礦石的回采率一般在90%左右。礦房回采出礦石量本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)開(kāi)采損失率為13%，貧化率為18%，那么礦房回采出礦量按下式計(jì)算為：礦房回采出礦量=〔礦房工業(yè)儲(chǔ)量－采切副產(chǎn)礦量〕×回收率／〔1－貧化率〕＋采切副產(chǎn)礦量=〔10125-2816.2)×(1-0.1〕／〔1－0.13〕+2816.2=10377t千噸采切比因采切巷道斷面大小不同，計(jì)算時(shí)按照2×2m2的標(biāo)準(zhǔn)斷面折算成標(biāo)準(zhǔn)掘進(jìn)米數(shù)，以此計(jì)算千噸采切比。該礦山總掘進(jìn)采切巷道長(zhǎng)度為162.85m，那么其千噸采切比為：計(jì)算采切比：采切比=162.85m÷10.125kt=16m/kt。采礦方法三視圖采礦方法圖見(jiàn)3-3：1：上階段運(yùn)輸巷道2：炮孔3：崩落的礦石4：間柱5：放礦漏斗6：底柱7：階段運(yùn)輸巷道8：拉底巷道9：天井10:天井人行聯(lián)絡(luò)道圖3-3回采淺孔留礦法的回采工作包括：鑿巖、裝藥爆破、通風(fēng)、局部放礦、撬毛、平場(chǎng)、和大量放礦等。鑿巖爆破回采工作從拉底水平開(kāi)始自下而上分層進(jìn)行，本采場(chǎng)使用7655型氣腿式鑿巖機(jī)鉆鑿上向微前傾炮孔落礦，鑿巖爆破參數(shù)為：直徑34～42mm小抵抗線1.0～1.2m，炮孔間距0.8～1.0m，孔深1.8～2.2m，前后排炮孔交錯(cuò)布置，采用硝銨類炸藥人工裝藥，毫秒非電導(dǎo)爆管起爆。新鮮風(fēng)流由中段運(yùn)輸巷道經(jīng)礦房一側(cè)的天井、天井聯(lián)絡(luò)道進(jìn)入采場(chǎng)工作面，污風(fēng)經(jīng)礦房另一側(cè)的天井聯(lián)絡(luò)道、天井進(jìn)入上中段運(yùn)輸〔回風(fēng)〕巷道排出。采場(chǎng)崩落的礦石依靠重力放出落礦量的三分之一左右，然后進(jìn)行撬頂、平場(chǎng)和二次爆破工作。礦房回采結(jié)束后，組織大量放礦工作，放出存留在礦房?jī)?nèi)的全部礦石。礦石經(jīng)漏斗裝入礦車經(jīng)中段運(yùn)輸巷道支出。本設(shè)計(jì)中炮孔間距、排距均為0.6～0.8m，孔深2.1m，炮孔交錯(cuò)布置。采用人工裝2號(hào)巖石炸藥，雷管和非電導(dǎo)爆管起爆。裝藥爆破〔1〕爆破參數(shù)炮孔直徑為35mm，崩礦層厚度為2m。最小抵抗線W，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：W=〔25～30〕d〔3-2〕由孔徑為35mm，取30，可得W=1.05m。炮孔間距a確實(shí)定：炮孔間距0.8～1.0m，本設(shè)計(jì)a=1.0m當(dāng)采場(chǎng)采用用淺孔爆破時(shí)，最小抵抗線就是炮眼排距，故炮眼排距也取為b=1m。爆破要考慮超深，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，超深用下式計(jì)算：h=(0.15-0.35)W結(jié)合巖性情況，確定超深h=0.20m。炮孔深度L=2m?！?〕采用人工裝2號(hào)巖石炸藥，雷管和非電導(dǎo)爆管起爆?！?〕炮孔布置形式本設(shè)計(jì)礦體平均厚度為1.5m,采幅較窄，故炮孔采用平行排列，既能保證炸藥在礦體中分布較為均勻，又能保證崩落礦石塊度的大小較一致，效果更為顯著，炮孔布置示意形式如圖3-4：圖3-4炮孔布置示意圖〔4〕裝藥計(jì)算2號(hào)巖石銨梯炸藥淺眼落礦單位巖石炸藥消耗量見(jiàn)表3-8：表3-8單位巖石炸藥消耗量巖石穩(wěn)固性系數(shù)f＜88-1010-15單位巖石炸藥消耗kg/m30.26-1.01.0-1.61.6-2.6取單位巖石炸藥消耗量為q=1kg/m3每孔炸藥量計(jì)算：Q=qabL(3-3)式中Q——單個(gè)炮孔裝藥量,kg;a——炮孔間距，m；b——炮孔排距，m;L——炮孔深度，m;q——單位巖石炸藥消耗量，q=1kg/m3。根據(jù)上述數(shù)據(jù)可以計(jì)算出每個(gè)炮孔的裝藥量，炮眼裝藥量Q=2kg那么崩一次礦的總裝藥量為M=NQ式中M——崩一次礦總裝藥量，kg；N——炮孔數(shù)目,個(gè)；Q——單個(gè)炮孔裝藥量，kg。那么崩一次礦的總裝藥量為：M=80kg。礦石的搬運(yùn)設(shè)備和放礦〔一〕：出礦和礦石搬運(yùn)設(shè)備的選擇采場(chǎng)內(nèi)出礦采用CYE-0.75型電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)由7t架線式電機(jī)車牽引至主井卸礦硐室中?！捕常悍诺V制度和放礦管理放礦制度：〔1〕嚴(yán)格控制礦石中的粉礦量及含水量?！?〕時(shí)長(zhǎng)方礦以保持留井不卡〔3〕選擇合理的放礦閘門(mén)，減少漏口的溜井的堵塞。〔4〕嚴(yán)格控制地表水和地下水流入溜井.溜井中有漏水時(shí)及時(shí)疏水或堵水?！?〕每次放礦后，閘門(mén)口必須留有墊底礦層。放礦管理：〔1〕放礦方式：立面放礦，采用溜井振動(dòng)放礦?！?〕放礦方案：根據(jù)采場(chǎng)的產(chǎn)量、溜井容納能力確定合理的放礦時(shí)間?！?〕放礦的控制和調(diào)整：防止溜井堵塞和礦。二次破碎對(duì)于塊度較大的礦石采用爆破法；對(duì)于塊度相對(duì)較小的礦石可以采用機(jī)械、人工破碎。〔三〕：局部放礦礦石崩落以后，由于礦石碎脹，為了保證有一定的工作空間，必須放出局部礦石。按規(guī)定應(yīng)放出崩落礦石的1/3，留下2/3，使采場(chǎng)回采工作保持1.8～2m的作業(yè)空間，余下礦石存留在采場(chǎng)作繼續(xù)上采的工作平臺(tái)。局部放礦時(shí)應(yīng)該注意：〔1〕局部放礦時(shí)不允許人員在漏斗上方作業(yè)，以保證人身平安?！?〕局部放礦應(yīng)有方案的進(jìn)行，以減少平場(chǎng)工作量，防止形成空硐。假設(shè)一但形成空硐應(yīng)及時(shí)處理。〔4〕大量放礦工作：當(dāng)把礦房?jī)?nèi)的礦石全部采完后，要進(jìn)行大量放礦工作，把原來(lái)留下的2/3碎石全部放出來(lái)。

采場(chǎng)頂板管理礦柱采用崩落法進(jìn)行回采。為了保證礦柱回采工作平安，在礦房大量放礦前，鑿?fù)甑V房間柱和頂?shù)醉斨械呐诳?，放出礦房中的全部礦石后，再爆破礦柱。一般先爆間柱，后爆頂、底柱。在礦柱回采的同時(shí)，要有方案地采取自然或強(qiáng)制崩落圍巖的方法處理采空區(qū)。二次回采爆破作業(yè)后進(jìn)行撬毛以去除浮石。對(duì)節(jié)理發(fā)育或受斷層影響而穩(wěn)定性較差的局部，采用錨桿對(duì)采場(chǎng)頂板和圍巖進(jìn)行支護(hù)。加強(qiáng)頂板平安管理的重要途徑：根據(jù)不同的地質(zhì)條件，選擇合理的采礦方法，盡量減少采礦作業(yè)人員暴露在大面積的頂板條件下作業(yè)；堅(jiān)持合理的開(kāi)采順序，集中作業(yè)，貧富兼采；防止到處挖富礦造成作業(yè)分散，導(dǎo)致破壞頂板的平衡，提高回采強(qiáng)度；實(shí)行強(qiáng)化開(kāi)采縮短開(kāi)采周期，采取快掘、快采、快出的方法，提高采場(chǎng)單位面積礦石產(chǎn)量，縮短生產(chǎn)周期，不僅可以提高采礦的勞動(dòng)生產(chǎn)率，而且可以避開(kāi)地壓顯現(xiàn)的活動(dòng)期，在地壓相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行采掘作業(yè)，到達(dá)生產(chǎn)平安。由于留礦法采場(chǎng)暴露面積較大，必須實(shí)行頂板分級(jí)管理法，按照不同的地質(zhì)條件，將頂板分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)，按照不同的級(jí)別，分別提出不同的頂板管理要求。為了防止浮石冒落引起的傷亡事故，應(yīng)實(shí)行頂板三次檢查制，可以使用無(wú)線電地音儀做出危險(xiǎn)頂板冒落的預(yù)報(bào)。采場(chǎng)通風(fēng)新鮮風(fēng)流由主提升井、階段運(yùn)輸平巷、一側(cè)天井、天井聯(lián)絡(luò)道進(jìn)入采場(chǎng)工作面，污風(fēng)經(jīng)另一側(cè)天井聯(lián)絡(luò)道、天井、回風(fēng)巷道到回風(fēng)井。采場(chǎng)通風(fēng)應(yīng)輔以局扇進(jìn)行?？觾?nèi)采用濕式鑿巖捕塵；獨(dú)頭工作面掘進(jìn)時(shí)，用局扇通風(fēng)排塵；裝巖礦時(shí)往爆堆上灑水降塵；裝礦閘門(mén)溜子口及卸礦口安裝噴霧器降塵；對(duì)巷道進(jìn)行清壁處理；井下工人佩戴防塵口罩。礦塊采用貫穿風(fēng)流通風(fēng)3-5圖所示。圖3-5采場(chǎng)通風(fēng)示意圖回采作業(yè)組織和時(shí)間表安排一個(gè)采場(chǎng)配備15人，機(jī)動(dòng)靈巧調(diào)用，采用三班工作制，即每天上三個(gè)班，每班8小時(shí)。每個(gè)回采循環(huán)崩落1個(gè)礦層，一個(gè)循環(huán)需要準(zhǔn)備、鑿巖、沖洗、裝藥爆破、通風(fēng)、局部放礦、采場(chǎng)平安檢查、撬浮石、破碎大塊、平場(chǎng)。(1)準(zhǔn)備工作:配備兩人，時(shí)間為2個(gè)班；(2)鑿巖:鑿巖工作配備鑿巖工一名，助手一名，鑿巖時(shí)間為6個(gè)班；(3)沖洗:沖洗時(shí)間為1個(gè)班，沖洗工兩名；(4)裝藥爆破：時(shí)間為3個(gè)班；(5)通風(fēng)：時(shí)間為2小時(shí)；(6)局部放礦：局部放礦時(shí)間為4個(gè)班；(7)采場(chǎng)平安檢查：時(shí)間為0.5個(gè)班；(8)撬浮石：時(shí)間為3個(gè)班；(9)破碎大塊：時(shí)間為1個(gè)班；(10)平場(chǎng):時(shí)間為2個(gè)班?；夭勺鳂I(yè)循環(huán)見(jiàn)表3-9：表3-9回采作業(yè)循環(huán)圖表工序名稱完成時(shí)間〔天〕循環(huán)表〔天〕12345678準(zhǔn)備1鑿巖2沖洗0.5裝藥1通風(fēng)0.8放礦1.5檢查0.17撬浮石1破碎大塊0.5平場(chǎng)0.83.6.7.采礦方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號(hào)指標(biāo)名稱單位數(shù)量1標(biāo)準(zhǔn)礦塊地質(zhì)儲(chǔ)量t68502Zn%0.426金礦的品味3礦塊生產(chǎn)能力t/d1004采切比m/kt165體重：礦石36松散系數(shù)1.67巖石的硬度系數(shù)8～148回采出礦量t103779損失率%1310貧化率%18主要材料消耗炸藥kg/t0.26雷管個(gè)/t0.295坑木m3/t0.003導(dǎo)火線m/t0.426合金片g/t1.1釬桿kg/t0.05鉆頭個(gè)/t0.001采礦方法技術(shù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算見(jiàn)3-10：表3-10采礦方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)匯編表本章小結(jié)本章主要內(nèi)容為采礦方法的初選、確定以及對(duì)所確定的采礦方法從采準(zhǔn)、切割、回采、經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析各方面的表序。初選方案為淺孔留礦法和沿礦體走向布置的上向水平分層充填法，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析最終選定礦淺孔留礦法作為本設(shè)計(jì)的開(kāi)采方法。通風(fēng)系統(tǒng)擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案的根本要求在擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵循平安可靠、通風(fēng)基建費(fèi)、經(jīng)營(yíng)費(fèi)最低和便于管理的原那么，即：〔1〕礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理：集中進(jìn)、回風(fēng)線路要短，通風(fēng)總阻力小，多階段同時(shí)作業(yè)時(shí)，相鄰各分支風(fēng)路的壓差要小，主要人行運(yùn)輸巷道和工作點(diǎn)上是污風(fēng)不串聯(lián)?！?〕風(fēng)量分配調(diào)節(jié)易于滿足生產(chǎn)需要，內(nèi)外部漏風(fēng)少。〔3〕通風(fēng)構(gòu)筑物和風(fēng)流調(diào)節(jié)設(shè)施、輔扇、局扇要少。并便于維護(hù)管理?！?〕充分利用一切可以通風(fēng)的井巷，使專用通風(fēng)井巷工程量最小?！?〕通風(fēng)動(dòng)力消耗少，通風(fēng)費(fèi)用低。擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)回風(fēng)方案礦井通風(fēng)方式:抽出式通風(fēng)新鮮風(fēng)流自主斜井從+82m階段進(jìn)入，通過(guò)階段運(yùn)輸巷道和輔助斜井進(jìn)入各階段需風(fēng)作業(yè)面，同時(shí)，各階段可通過(guò)溜井的聯(lián)通巷道做為新鮮風(fēng)流輔助進(jìn)口；污風(fēng)從端部回風(fēng)巷道在+79m井排出地表。風(fēng)量確實(shí)定按排塵風(fēng)速計(jì)算按式下式計(jì)算式中——按排塵風(fēng)速計(jì)算的需風(fēng)量，；——工作面過(guò)風(fēng)面積，；——要求的排塵風(fēng)速，巷道型采場(chǎng)、鑿巖巷道和掘進(jìn)巷道不小于0.25m/s；二次破碎巷道和溜井卸礦口不小于0.5m/s；取0.25m/s。所以：Q=SV=1.25m3/s主扇安裝82號(hào)井口進(jìn)風(fēng)79號(hào)豎井口回風(fēng)。通風(fēng)設(shè)備通風(fēng)機(jī)選型的依據(jù)是根據(jù)計(jì)算出的總風(fēng)量Q和困難時(shí)期最大阻力hmax。它包括通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的選擇及通風(fēng)機(jī)附屬裝置的設(shè)計(jì)。根據(jù)計(jì)算的礦井需風(fēng)量及實(shí)測(cè)的礦井通風(fēng)總阻力，結(jié)合通風(fēng)機(jī)廠家提供的通風(fēng)機(jī)個(gè)體曲線產(chǎn)品樣本來(lái)選擇適宜的礦井主要扇風(fēng)機(jī)。主扇選擇K40型礦用通風(fēng)機(jī)，型號(hào)為Y250M—4。礦井其他通風(fēng)設(shè)備根據(jù)需要選擇。包括局扇、風(fēng)筒、風(fēng)門(mén)等。通風(fēng)制度由于該礦一般沒(méi)有井下的大爆破，即使有，都安排在周末或節(jié)、假日里進(jìn)行，采用延長(zhǎng)通風(fēng)時(shí)間和臨時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)流，加大爆破區(qū)通風(fēng)量等方法排除炮煙。因此，該礦通風(fēng)只考慮正常作業(yè)的排煙，排塵的要求，所以該礦只采用一種通風(fēng)制度，即正常通風(fēng)制度：每日三班作業(yè)，每班作業(yè)8小時(shí)，風(fēng)機(jī)每天24小時(shí)工作。礦山三廢處理采礦產(chǎn)生的主要污染物為粉塵、廢氣、廢水、固體廢氣物和噪聲等。本設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)的環(huán)保法規(guī)，采取先進(jìn)的生產(chǎn)工藝、設(shè)備，將各污染物的危害降至最低。廢水井下涌水排至地表高位水池后，一局部用于井下生產(chǎn)，其余廢水輸送至選礦廠用于選礦生產(chǎn)。采礦工程排放廢水中除巖屑固體物質(zhì)外，不含有毒、有害物質(zhì)，但仍需經(jīng)過(guò)專門(mén)技術(shù)人員檢測(cè)后，當(dāng)水質(zhì)符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，經(jīng)沉淀脫泥后即直接排放騎騾溝溪流。生活污水排放量小，屬一般生活污水。在原工業(yè)場(chǎng)地設(shè)污水處理池，生活污水經(jīng)沉淀、殺菌處理后直接排放礦區(qū)內(nèi)溪流。固體廢棄物基建掘進(jìn)廢石，屬一般固體廢物。除斜坡道掘進(jìn)廢石用于堆墊唐家坪子工業(yè)場(chǎng)地外，其余廢石全部在騎騾溝廢石場(chǎng)集中堆存。生產(chǎn)期間的采掘廢石量約100t/d，屬一般固體廢物。按照開(kāi)采設(shè)計(jì)方案，采掘廢石的一小局部用于回填淺孔留礦法開(kāi)采的采礦空區(qū)，余下的廢石那么從+220m階段通過(guò)主斜井運(yùn)輸出地表送到廢石場(chǎng)堆存。采掘總廢石量為100t/d，廢石大局部回填采空區(qū)，剩余少量廢石經(jīng)79線豎井提升至地表后運(yùn)至廢石場(chǎng)堆存，廢石中不含有放射性物質(zhì)和其他對(duì)人畜有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生危害。粉塵及廢氣坑內(nèi)采礦局部產(chǎn)生粉塵的地點(diǎn)包括采場(chǎng)、掘進(jìn)作業(yè)面、階段卸礦站、溜井裝礦站等。根據(jù)產(chǎn)塵點(diǎn)生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，采取的治理措施是采掘作業(yè)采用濕式鑿巖降塵、爆破作業(yè)后對(duì)爆堆噴霧灑水捕塵、溜井裝卸礦站設(shè)獨(dú)立的回風(fēng)道和噴霧降塵裝置。通過(guò)治理，可以確保各工作場(chǎng)所空氣中的粉塵濃度＜4mg/m3。礦井空氣中除含有粉塵外，爆破作業(yè)、機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和汽車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生含CO、NOX、SO2等廢氣。為及時(shí)排出污風(fēng)，設(shè)計(jì)了完善的坑內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)，且掘進(jìn)工作面及采場(chǎng)設(shè)置局扇輔助通風(fēng)。井下爆破器材庫(kù)、主溜井裝礦站設(shè)有獨(dú)立的回風(fēng)道。采礦爆破、鑿巖、裝運(yùn)過(guò)程將產(chǎn)生粉塵和廢氣，對(duì)周圍的空氣會(huì)產(chǎn)生一定的影響。設(shè)計(jì)采用如下治理措施：〔1〕采用濕式穿孔方法，有效控制鉆孔時(shí)的產(chǎn)塵量；在工作地點(diǎn)灑水降塵；控制井巷風(fēng)流風(fēng)速，既要滿足采掘工作排煙排塵要求，又要防止井巷巖石粉塵的二次飛揚(yáng)。出礦進(jìn)路使用壓入式局扇努力實(shí)行爆堆通風(fēng)?！?〕在溜井卸礦口、穿脈裝礦口、裝礦進(jìn)路的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)用壓水管、噴霧器建立水幕。經(jīng)常沖洗積塵設(shè)備和巷道。〔3〕對(duì)爆破作業(yè)粉塵進(jìn)行抑制。合理設(shè)計(jì)爆破參數(shù)〔炮孔排列數(shù)據(jù)、裝藥量等〕，采用合理的爆破方法〔微差爆破、水封堵塞爆破〕，并對(duì)爆破區(qū)域礦巖灑水預(yù)濕或鉆孔注水等方法，抑制爆破作業(yè)時(shí)的產(chǎn)塵量?！?〕礦山平安技術(shù)部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)粉塵檢測(cè)工作，必須保證進(jìn)風(fēng)流含塵濃度不大于0.5mg/m3，井下各作業(yè)場(chǎng)所空氣粉