某地下铁矿采矿方法设计.docx

感谢你的观看 感谢你的观看 山东理工大学 《采矿学》课程设计 题 目：某地下铁矿采矿方法设计 学 院：资源与环境工程学院 班 级： 学 号： 姓 名： 指导 老师： 张军 课程设计时间：2013年7月1日～7月19日感谢你的观看

感谢你的观看 序论 一．课程设计目的 未来矿山企业的总工程师──矿物资源工程专业的学生，无论是在勘探设计单位承担矿山设计任务，还是在科研院所从事专业科研开发事业，或者在生产企业进行专业技术与行政管理工作，对于地下开采起主导作用的采矿方法，都必须具有正确选择设计采矿方法的知识和能力。本次课程设计是在学习了相关专业基础和专业课程的基础上，通过设计，得到专业工程设计基本能力的初步训练，为毕业设计及今后从事专业技术工作打下基础。也是对同学们以前所学知识掌握与运用能力的检验。 采矿方法课程设计，要求同学们在给定基础资料的基础上，通过翻阅专业参考书和相关文献，综合运用所学知识，确定技术方案，掌握正确的步骤和内容，进行必要的科学计算，并运用规范的技术语言（规范的图纸及说明书）将设计意图及设计结果表达出来。

二．课程设计任务 1．设计任务：某地下矿山采矿方法设计 2．设计要求：①根据所给地质资料及开采技术条件选择合适的采矿方法；②设计确定所选采矿方法的各类结构参数；③设计确定所选采矿方法的各种技术经济指标；④绘制采矿方法标准方案图；⑤编写采矿方法设计说明书（A4纸）。

三．课程设计题目 某铁矿走向长500m左右，倾斜延伸260～570m；矿体走向为西段NE向、中部EW向、东段NE向，倾向SE，倾角20°～40°；矿体埋深370～590m，平均厚度14.14m；密度3.84g/cm3，平均品位51.88%；矿体形态呈似层状、扁豆状，具分枝复合膨缩现象。

四．课程设计方式 学生按设计大纲要求，按照设计题目条件综合应用《采矿学》所学知识，每个人独立完成一份课程设计。 设计者之间可以讨论、借鉴，但不得相互抄袭，疑难问题可与指导教师共同感谢你的观看 感谢你的观看 研究解决。本课程设计要求方案进行技术分析与经济比较。 第一章 矿床地质与开采技术条件

1.1矿床地质 1、矿体特征 矿体主要由探矿天井和穿脉控制，勘探网度为50×50m，即中段高度50m，穿脉间距50m，其间穿插一些脉外天井，勘探程度在C级以上。某铁矿走向长500m左右，倾斜延伸260～570m；矿体走向为西段NE向、中部EW向、东段NE向，倾向SE，倾角20°～40°；矿体埋深370～590m，平均厚度14.14m；密度3.84g/cm3，平均品位51.88%；矿体形态呈似层状、扁豆状，具分枝复合膨缩现象。 2、矿石特征 矿石为原生磁铁矿，硬度f=8-10,节理裂隙不发育，稳固性较好。矿岩的自然安息角为45°，松散系数1.6。 1.2开采技术条件 1、矿区水文地质 坑内涌水来源主要是构造裂隙水。构造裂隙水的直接来源是大气降水和生产用水。 2、矿区工程地质 顶板围岩大部分为结晶灰岩，大理岩或硅化大理岩，整体性好,较稳固。有些部位为矽卡岩，稳固性次之。矿体底板为矽卡岩，其次为蚀变闪长岩、矽卡岩化闪长岩。 3、矿区环境地质 由于矿块距地表较深，附近无民采活动，矿体未遭民采破坏。采后地表不允许塌陷。

第二章 采矿方法的选择 2.1 采矿方法的选择 2.1.1 采矿方法选择的基本要求 感谢你的观看 感谢你的观看 1）工作安全。保证人员在采矿过程中生产安全，有良好的工作条件。使繁重的作业实现机械化。保证矿山能持续的安全生产，防止矿山大规模地质活动，防止地下水灾和火灾。 2）最大限度的回收国家资源。所选定的采矿方法要损失少，贫化小，充分的利用地下资源，尽量提高矿石质量满足生产部门的要求。坚持“贫富兼采，难易兼采，厚薄兼采，大小兼采”的原则。 3）生产能力大，劳动生产率高，材料消耗少，生产成本低。选择的采矿方法要有良好的经济效益。 2.1.2 影响采矿方法选择的因素 1.地质因素：是影响采矿方法选择的主要因素包括以下五个方面： （1）矿岩的物理学性质 （2）矿体的产状 （3）矿石的赋存深度 （4）矿石的品位 （5）矿体内有用成分的分布及围岩矿化情况 2.开采技术经济因素 （1）地表是否允许陷落 （2）加工部门对矿石质量的要求 （3）技术装备及材料供应 （4）采矿方法要求的技术管理水平 2.1.3 采矿方法的初选 根据地质条件和经济技术条件选择合适的采矿方法，见采矿方法初选表2-1。 主要地质及开采技术条件名称 条件 较适合的采矿方法 排出的采矿方法

地表允许崩落的可能性 不允许崩落 空场法，充填法 崩落法 矿石的稳固性 稳固 空场法，充填法 围岩的稳固性 稳固 空场法，充填法 感谢你的观看 感谢你的观看 倾角及厚度 20-40°，平均厚度14.14m 房柱法，上向水平分层充填法，分段空场嗣后充填法 留矿法，阶段空场法

表2-1采矿方法初选表 根据表2-1可初选出三种采矿方法：（1）房柱法(2)上向水平分层充填法(3)分段空场嗣后充填法。 2.1.4 初选采矿方法的实质 2.1房柱法三视图

（一）矿房布置及其构成要素 房柱法的矿房布置可分为两种，一种是用中深孔崩矿的，另一种是用浅孔崩

矿的。我国多数使用浅孔崩矿的房柱法。 （1）矿房斜长——对于留间隔矿柱的房柱法来说，矿房长度不是主要的设计参数。留长条连续矿柱的房柱法，其矿房长度由矿房顶板最大允许暴露面积来决定。 从回采工艺方面来考虑，在电耙运搬的方案中，其矿房的最大长度应在电耙的有效耙运距离之内。一般为40～60米。以40～50米为优。同样使用装运机，汽车等无轨运输设备时，其矿房长度也应当与设备的经济运距一致。如果是独头推进的矿房，其矿房长度还应当考虑到通风条件的限制。 感谢你的观看 感谢你的观看 我国大多数矿山采用电耙运搬矿石，因而矿房一般是沿倾斜方向布置的。 （2）矿房宽度——矿房宽8～20米之间 矿房宽度主要取决于顶板允许暴露的跨度大小（暴露面积大小）。但是，与矿体厚度的及矿体倾角也有关系。留永久性间隔矿柱时，矿房宽度应尽可能等于矿房顶板允许暴露的最大安全跨度。 根据矿体厚度和围岩的稳固性，矿房的宽度变化在8～20米之间。 （3）矿柱尺寸 ① 房柱法的矿柱尺寸取决于矿柱的强度，也就是矿柱能够承受的最大平均压力。当然这直接与作用在矿柱上面的载荷大小有关。 此外，矿柱尺寸还与矿柱的作用和矿柱在以后是否要回收有关。如果以后要回收则可以留的大一些，可以留连续矿柱。否则留小一点。 再者是与矿体厚度有关，矿体厚度增大，则留的矿柱尺寸也应当增加。当矿体厚度＜5米时，可以考虑留间断矿柱。当矿体厚度比较大时，应当留大约5米宽的连续矿柱。 ② 一般情况下：矿柱尺寸为Φ=3～7米，矿柱间距为5～8米 ③ 房柱法所留矿柱的矿量还是比较多的。 留连续矿柱时，矿柱矿量占40%左右； 留间断矿柱时，矿柱矿量占15～20%。 ④ 阶段间柱宽度：一般为3～5米。（阶段间柱是指顶柱与底柱的统称） （二）房柱法的采准和切割工作 （1）阶段运输巷道。阶段运输巷道可布置在脉内，也可在脉外 （2）放矿溜井。每个矿房内都开掘一个溜矿井，不放矿的溜矿井可以作通风、行人、送料工作，溜井布置在矿房的中心线位置。溜井的断面为2×2米2。 （3）上山。沿矿房中心线并紧贴底板掘进上山（对于缓倾斜矿体，所开天井，一般称为上山）以利于行人、通风和运搬设备及材料，同时作为回采时的自由面。（断面2×2米2）。 （4）切割平巷。在矿房下部边界处掘进切割平巷。切割平巷既作为起始回采的自由面，又可作为去相邻矿房的通道，也可以作为电耙道用。 （5）联络平巷。各矿房间掘进联络平巷。 感谢你的观看 感谢你的观看 （6）电耙硐室。在矿房下部的矿柱中，掘进电耙硐室，（指阶段间柱中） （三）房柱法的回采工作 （1）回采方法（薄矿） 在采切准备工作完成后，即可进行矿房回采工作。 根据矿体厚度不同，矿岩稳定性不同，则有不同的回采方法。 1） 当矿体厚度在2.5～3.0米之间时，一般不拉底，可以巷道掘进方式，一次采全厚，用浅孔留矿方式崩矿。 ?2） 当矿体厚度在3～5米之间时，不能再用一次采全厚的办法，需要分为拉底和挑顶两步回采。 ① 当矿岩稳定性条件好时——可以将底一次全部拉开，然后再从头开始挑顶。 ② 当矿石稳定性较差时，不应将底一次全部拉开，而应逐渐拉底，拉一段接着就挑顶，但要求拉底超前于挑顶。 ③ 当矿体厚度在3～5米范围内可以这样回采，如果再厚一些，仍然用这种方法就会发生困难，主要是顶板管理很困难。如： 1. 若顶板稳固性差，需要用锚杆支护，若矿厚大于5米就很困难。 2. 撬毛困难，太高看不清，撬不上。这样工作安全性不好。 3）当矿体厚度在5～10米之间，可以采取其他措施来回采。如划分为若干台阶来回采。 ① 倒台阶回采。即站在矿石堆上进行凿岩放炮。为了通风好，应先要在采场中先开凿巷道，使风流贯通（不拉底时）。 ② 正台阶回采。不拉底应先开通风巷道，此巷道可以贴底板沿倾斜掘进，也可以在顶板方向沿矿体倾斜方向掘进。当矿石与顶板岩石界线明显时，使用正台阶比较好。这种方式在台阶上堆积矿石往下要倒运矿石，可以用电耙子。在国外也可用自行设备。另外，这种回采方法以对顶板管理方便，若顶板稳固性差时，打锚杆较方便。 4）当矿体厚度大于10米以上的矿体，使用房柱法开采，在国外比较多见。