目录第 1 章设计依据及采用的规范和标准 (1)第 2 章采矿地质条件 (1)第 3 章采矿方法选择 (1)3.1 选择采矿方法的原则 (1)3.2 采矿方法初选 (2)3.3 采矿方法的比较与确定 (7)3.4 采矿方法结构参数 (9)3.5 采矿方法图 (9)3.6 矿柱回采与采空区处理 (9)第 4 章矿块的采准、切割及矿量计算 (10)4.1 采准巷道的布置 (10)4.2 采准巷道的断面形状和规格 (10)4.3 标准矿块矿量分配表 (11)4.4 采准切割工程量 (12)4.5 矿块中采准切割工程施工顺序和时间 (13)第 5 章回采计算 (13)5.1 凿岩爆破 (13)5.2 矿石的运搬和放矿 (16)5.3 采场地压管理 (17)5.4 矿块通风 (17)5.5 充填 (18)5.6 回采工作组织 (19)第 6 章采矿方法技术经济汇编 (23)参考文献 (24)设计任务书一、矿体赋存条件某铜镍矿矿床，走向长约1200m，矿体埋深200~450m，平均厚度为28m，倾角850，矿石体重2.98t/ｍ3，矿岩松散系数均为1.6。

平均品位Cu2.8%,Ni0.9%。

矿石f=11，岩石f =12,均稳固。

地表不允许崩落。

二、设计矿块生产能力设计矿块生产能力为380 t/d。

三、设计内容和要求1）设计内容（1）采矿方法选择。

进行采矿方法的初选和分析比较，选择出最优采矿方法，确定采矿方法的结构参数，并设计矿柱回采与采空区处理方案。

（2）矿块采准切割设计。

进行采切巷道的布置和断面形状、规格设计，计算采切工程量、标准矿块矿量分配表及成本，安排采准切割工程施工顺序和进度。

（3）回采设计。

凿岩、装药、爆破、通风、出矿、充填、回采等工作。

回采工作计算，回采循环作业表等。

2）设计要求（1）根据设计任务进行采矿方法单体设计，编写设计说明书并绘制标准采矿方法图。

（2）采矿方法选择合理，程序规范，设计内容系统完整。

（3）标准采矿方法图要求用电脑绘制，图纸规格A2；说明书要求简洁、扼要、通顺整洁，插图（示意图）12-15张。

指导教师：日期：第1章设计依据及采用的规范和标准1）设计任务书2）GB16423—2006《金属非金属矿山安全规程》3）AQ2013.1—2008《中华人民共和国安全生产行业准》4）GB50771—2012《有色金属采矿设计规范》5）GB6722—2014《爆破安全规程》6）《中华人民共和国安全生产法》7）《中华人民共和国矿山安全法》8）AQ2013.2—2008《金属非金属地下矿山通风技术规范局部风》9）GB50089—2007《民用爆破器材工程设计安全规范》第 2 章采矿地质条件根据本次采矿方法课程设计任务书所提供的原始地质条件包括1）沉积变质型铁矿床。

2）矿体沿走向长1200m，矿体平均厚度约 28 m，平均倾角约 85°。

3）矿石体重为2.98 t /m³，上下盘围岩整体稳定性较好。

4）铜的平均品位约 2.8%镍的品位为0.9%。

5）地表不允许崩落。

第3章采矿方法选择3.1选择采矿方法的原则1）首要条件是工作条件满足安全生产的要求；2）满足矿山产量的要求，要求生产能力大，劳动效率高；3）满足选矿工艺要求，并要求贫化损失小；4）合理利用矿产资源，坚持“贫富兼采、厚薄兼采、大小兼采”原则；5）良好的经济效果，尽量采用高效率、低成本的采矿方法；6）良好的社会效益，满足环保、安全等要求；7）遵守有关法规要求。

3.2 采矿方法初选采矿方法在矿山生产中十分重要，它直接关系到生产安全、生产能力、劳动效率、矿石损失率和贫化率、矿石成本、矿山经济效益及其他多项技术、经济指标的好坏。

因此，在矿山设计中，应认真研究分析影响采矿方法的各种因素，以便选择出适合矿山具体条件的采矿方法。

为了便于采矿方法的选择，通常按赋存要素对矿体进行分类。

1）按矿床厚度，分为（1）极薄矿脉，厚度在0.8m以下，回采时需要采掘围岩；（2）薄矿脉，厚度为0.8~5m；（3）中厚矿脉，厚度为5~15m；（4）厚矿脉，厚度为15~50m；（5）极厚矿脉，厚度为50m以上。

本设计中，矿体厚度平均在28m左右，属于厚矿脉。

2）按矿体倾角，分为（1）水平矿床，矿体倾角0°~3°；（2）缓倾斜矿体，矿体倾角3°~30°；（3）倾斜矿体，矿体倾角30°~50°；（4）急倾斜矿体，矿体倾角50°以上。

根据矿山地质条件和采矿技术条件要求，对采矿方法进行初选。

采矿方法初选表见表3-1。

表3-1 采矿方法初选主要地质及开采技术条件较适合的采矿方法可排除的采矿方法主要考虑因素该矿床特征地表允许崩落的可能性不允许崩落充填法、空场法崩落法矿石和围岩的稳固性矿石不稳固、围岩稳固分段矿房法、分段空场嗣后充填法、阶段矿房法其他空场法和其他充填法矿体的厚度平均厚度约 28 m，极厚矿体。

分段矿房法、分段空场嗣后充填法、阶段矿房法全面法、房柱法、分采充填法、单层充填法、矿体的倾角平均倾角约85˚，属极倾斜矿体分段矿房法、分段空场嗣后充填法、阶段矿房法、其他空场法根据本次课程设计提供的采矿地质条件，结合采矿方法选择的原及各种采矿方法的适用范围，初步选择：分段矿房法、分段空场嗣后充填法、阶段矿房法（水平深孔）。

3.2.1 分段矿房法分段矿房法属于空场采矿法。

它的特点是在一个阶段内沿矿块的倾斜方向再划分若干分段，在每个分段水平布置矿房和矿柱。

每个分段均为独立的回采单元，从各分段的凿岩巷道中凿岩，崩落下来的矿石是在分段空场条件下分别从各分段的出矿巷道运出。

分段矿房回采结束后，可立即回采本分段的矿柱，并同时处理采空区。

方案示意图如图3-1。

图3-1分段矿房法方案示意图1）结构参数阶段高度一般为 40~60m，分段高度主要取决于凿岩设备，中深孔凿岩时8~10m，深孔凿岩时为15~25m，甚至达30~40m。

矿房沿走向长度为40~60m，分段间柱宽度为6~8m。

分段间留斜顶柱，其真厚度一般为4~7m。

2）采准和切割运输巷道一般沿矿脉靠下盘布置掘进。

矿块人行通风天井通常设置在间柱内，从阶段运输巷道开始，沿矿脉下盘接触面掘进到回风平巷。

联络道用来联络矿房和天井，一般从天井内每隔5～6m垂直高度掘进一条，矿块两侧的人行联络道应彼此交错布置。

拉底平巷位于底柱之上，两个间柱内的最下一个联络道相向掘进形成。

漏斗颈自阶段运输平巷向上开掘，每隔5～7m布置一条。

切割包括拉底和辟漏。

在留矿体的矿块中，拉底空间的高度为2.5m，面积与矿房一致，但最小宽度不应小于1.2m，扩漏一般是从拉底空间向下扩大斗颈上部形成喇叭口。

3）回采工作在矿块或矿房内回采以分段为单元，沿阶段高度自上而下相互错开一定距离进行分段凿岩、爆破和出矿，沿矿块长度向溜井方向推进。

分段内从切割槽向分段的另一侧推进。

在凿岩平巷中钻扇形平行深孔，侧向崩落矿石，从装运巷道用铲运机将矿石运到分段运输平巷最近的溜井，溜到阶段运输巷道装车运出。

当一个矿房回采结束后，立即回采一侧的间柱和斜顶柱。

分别从回采间柱的深孔凿岩硐室钻扇形深孔和从回采斜顶柱的深孔凿岩硐室钻束状孔，回采矿柱的顺序是：先爆间柱并将崩下的矿石放出，然后再爆顶柱分段矿房法利用分段房间矿柱和分段斜顶柱对围岩及矿房顶板进行支撑。

3.2.2 分段空场嗣后充填法分段空场嗣后充填法的特点是在分段巷道中钻凿中深孔爆破崩矿，矿石集中在采场最下部分段巷道中装运。

每次爆破后仅装运出一部分矿石，大部分矿石暂留采场中以暂时维护顶底盘，待采场的矿石全部采下并放出后，集中一次进行空场充填，如图3-2。

图3-2阶段空场嗣后充填法方案示意图1）结构参数采场构成要素的选择，应根据矿体类型、厚度、产状、矿岩稳固性及出矿方式等因素来选取采场尺寸，由表，则标准矿块阶段高度 50~70m，分段高度8~20m，顶柱、间柱，底柱尺寸按实际地质情况设计，当沿矿体走向布置时，长度为常设计为几十米，宽度为矿体厚度。

2）采准和切割在下盘阶段运输平巷内，每隔10~20 m向矿体掘进装矿斜巷，转角半径6～8m；再由装矿斜巷向矿房两端掘进堑沟拉底平巷。

在矿体下盘间柱位置每隔20~60m 掘进人行设备天井，连通上下中段，亦进行进风、回风用；由人行设备天井每隔12m 掘进分段凿岩巷道。

采用垂直中深孔拉槽法形成切割槽，即在每分段矿房中央在分段凿岩巷道上掘进切割天井，并在分段凿岩巷道与切割天井交汇处向矿体上下盘掘进切割横巷至矿体边界，再进行中深孔爆破形成切割槽。

3）回采工作回采工作从中央切割槽开始，向矿房两侧进行，排距 1.25~1.5m，孔底距1.6~2.0m，炮孔一次凿完，分区起爆，每区2 排炮孔，矿房两翼对称区同时起爆，从矿房中央同时向两翼同时回采。

上下分段之间保持垂直工作面或上分段超前下分段1 排炮孔，保证上分段爆破作业的安全，矿石借重力落到底部集矿巷道，通过铲运机出矿。

3.2.3 阶段矿房法阶段矿房法把矿块规则地划分矿房和矿柱，先采矿房，后采矿柱；用深孔回采矿房。

根据落矿方式不同，阶段矿房法分为水平深孔阶段矿房法和垂直深孔阶段矿房法。

在本设计中采用水平深孔阶段矿房法。

它的特点是矿房拉底之后，在凿岩硐室中，钻水平扇形深孔，向矿房拉底空间崩矿，自下而上地进行回采。

如图3-3所示。

图3-3阶段矿房法方案示意图1）结构参数阶段高度60~80m，沿走向布置的矿房长度为20~50m，垂直矿体走向布置的矿房宽度为10~30m，间柱宽度为10~15m，顶柱厚度一般为6~8m，底柱高度：漏斗底部结构为 8~13m，平底结构为 5~8m。

2）采准工作在矿体的上下盘围岩中，分别掘进阶段运输平巷，并于间柱中央掘进穿脉贯通上下盘阶段运输平巷，构成环形运输系统。

在穿脉巷道一侧（间柱中心位置）掘凿岩天井，沿天井的长度方向按水平深孔排拒的一倍或两倍掘进联络平巷通达矿房，然后将其前端扩大为凿岩硐室。

电耙巷道的布置根据底部结构形式的不同而不同。

图2-2 垂直走向布置的水平深孔落矿阶段矿房法为平底受矿的底部结构形式。

在阶段运输水平的上部，于矿房与矿柱的交界处，掘进垂直于运输平巷的电耙巷道。

在电耙巷道的上方留有阶梯保护檐，在放矿口之间留有矿柱以增加保护檐的稳固性。

应用深孔落矿，二次破碎工作量较大，一般电耙巷道应设有专用回风系统。

3）切割工作平底底部结构的水平深孔落矿阶段矿房法的切割工作，首先在一条电耙巷道的侧方开掘与其平行的凿岩横巷，两者之间留支护矿柱，然后在矿房长轴的中部掘进拉底平巷，以备拉底。

拉底的第一步骤：自凿岩横巷在拉底层矿石内钻凿水平平行炮孔，逐步爆破形成一个2.5m 高的拉底空间。

然后，在支护矿柱内每隔 5m 开凿一个 3m 宽的放矿口。