采矿方法课程设计题目：全面法采矿设计学生姓名：X X X指导教师：X X X学院：资源与安全工程学院专业班级：XXXXXXX2016年1月采矿方法课程设计命题书根据下列地质条件进行采矿方法课程设计矿井年产量： 30 万吨；矿石名称：磁铁矿、假象赤铁矿；矿床成因和类型：浅海沉积矿床；矿体平均厚度： 3m ；矿体平均倾角： 20°；矿体走向长度： 1000 ；矿体埋藏深度： 600m ；矿石围岩的物理力学性质：1．品位： 45%；2．容重：矿石 4.02t/m3；围岩 2.9t/m3；3．围岩名称：上盘黑色砂页岩；下盘灰白色含铁砂岩；4．稳固性：矿石中等稳固；上盘围岩中等稳固；下盘围岩中等稳固；5．坚固性系数：矿石 18~20；上盘围岩 10~15；下盘围岩10~15；6．松散系数：矿石 1.5；上盘围岩 1.5；下盘围岩 1.5；7．自燃性：无；8．粘结性：无；9．地质破坏及水文条件：简单；10．其它附加条件：无。

参考文献：1．凿眼爆破； 2．矿井通风；3．井巷工程； 4．金属矿山地下开采；5．采矿设计手册。

设计学生：班级：采矿XXXXXX；姓名： O O O ；学号：0X0X1X0X2X 指导教师： X X X目录采矿方法课程设计 (1)采矿方法课程设计命题书 (2)第一章采矿方法选择 (4)1.1 设计矿体的开采技术条件 (4)1.2 采矿方法的选择 (4)第二章矿块结构和参数 (10)2.1 结构和参数 (10)第三章矿块的采准和切割工作 (11)3.1 采准巷道的布置 (11)3.2 采准巷道的断面形状和规格 (11)3.3 采准与切割工作 (14)第四章回采计算 (19)4.1 凿岩爆破 (19)4.2 通风 (23)4.3 出矿与运搬 (24)第五章矿房回采和采空区处理 (28)5.1 矿房回采 (28)5.2 采空区处理 (28)第六章采矿方法技术经济指标 (29)参考文献 (30)第一章采矿方法选择1.1 设计矿体的开采技术条件矿体平均厚度： 3m ；矿体平均倾角： 20°；矿体走向长度： 1000 ；矿体埋藏深度： 600m ；矿石品位： 45%；容重：矿石 4.02t/m3；围岩 2.9t/m3；围岩名称：上盘黑色砂页岩；下盘灰白色含铁砂岩；稳固性：矿石中等稳固；上盘围岩中等稳固；下盘围岩中等稳固；坚固性系数：矿石 18～20；上盘围岩 10～15；下盘围岩10～15；松散系数：矿石 1.5；上盘围岩 1.5；下盘围岩 1.5；自燃性：无；粘结性：无；地质破坏及水文条件：简单；其它附加条件：无。

1.2 采矿方法的选择1.2.1 选择依据（1）安全和良好的工作条件；（2）具有合理的、高的采矿强度，满足矿山生产能力要求；（3）采准工程布置灵活性大，对矿体的适应性强，采切工程量小，回采机械化程度高，劳动生产率高，能耗少，矿石损失贫化小，成本低；（4）采矿所需巷道布置在脉外，尽量避免留顶底柱，以提高矿石的回收利用率；（5）矿床水文地质条件复杂，地表不允许陷落，矿石价值高且含硫品位较高，有自燃的可能性，不宜选择大量崩矿或者留有大量矿柱和顶底柱的采矿方法，适宜选择通风条件好、防火条件好的采矿方法。

1.2.2 采矿方法初选采矿方法选择的合理、正确与否，将直接关系到企业的经济效果及其成败。

矿床地质条件对采矿方法的选择起控制作用，一般矿山根据矿体的产状、矿石和围岩的物理学力学条件就可以优选出1～2种采矿方法。

空场法：从倾角考虑，就已经排除留矿法、阶段空场法、分段矿房法、VCR法。

崩落法：从矿体厚度考虑，可以排除分层崩落法、分段崩落法、阶段崩落法。

充填法：充填法使用范围广，但要注意考虑成本的承受能力，综合考虑矿山效益。

就本矿矿体缓倾斜等条件分层充填采矿法、分采充填采矿法、支架充填采矿法同样可以不予考虑。

表1-1 采矿方法初选表法排除的采矿方法名称条件地表允许崩落的可能性允许空场法、崩落法、充填法矿石的稳固性中等稳固空场法、崩落法、充填法围岩的稳固性中等稳固空场法、崩落法、充填法倾角及厚度平均厚度3m平均倾角20°全面法、单层崩落法、单层充填法留矿法、分段矿房法、阶段矿房法、分层充填法、分采充填法、支架充填法、分层崩落法、分段崩落法、阶段崩落法矿石的品位铁的品位45% 全面法、单层崩落法单层充填法矿石自燃性无自燃性全面法、单层崩落根据表 1-1的初步分析，可以初选出两种采矿方法：（1）全面法；（2）单层崩落法。

1.2.2.1 全面法（见图1-1）图 1-1（1）方案特点该方案特点是工作面沿矿体走向或沿倾斜全面推进，在回采过程中将矿体中的夹石或贫矿留下，呈不规则的矿柱以维护采空区，这些矿柱一般作永久损失，不进行回采。

个别情况下，用这种采矿法回采贵重矿石，也可以不留矿柱，而用人工支柱支撑顶板。

（2）矿块布置和结构参数由于该矿体为倾斜薄矿体，因此矿块沿走向布置，矿块长度60m，阶段高度20m，不设顶柱，顶柱由上部矿块的底柱代替。

在此矿块中，底柱为3m，间柱为6m；底部结构有漏斗，电耙绞车硐室等；在矿块顶部每隔10米掘进一条安全通道，并与上部阶段巷道联通。

采空区采用矿柱支撑，矿柱大小不一，大小为3米，间距为8米左右。

(3) 采准与切割全面法的采准与切割工作比较简单。

掘进阶段运输巷道，在阶段中掘1～2个上山，作为开切自由面；在底柱中每隔7m开漏口；在运输巷道另一侧，每隔20m 布置一个电耙绞车硐室。

（4）回采工作回采工作自切割上山开始，沿矿体走向一侧推进。

矿体平均厚度为3米，全厚一次性回采。

同时该矿体的上盘岩石中等稳固，所以要求的暴露面积较小，那么矿房内所留的不规则矿柱间距取较小值，为3到8米，具体情况，视开采的实际情况而定。

由于此矿体厚度较小，故采用电耙运搬。

其垂直厚度为 1.2m，故采用5.5kw型号电耙运搬。

在必要的情况下，可以采用安装锚杆来维护顶板的稳定。

出矿方式：采用电耙出矿，在矿块的底部设置装矿漏斗，电耙耙出的矿石，经过漏斗直接装入矿车中运出。

1.2.2.2 单层崩落法（见图 1-2）1-阶段沿脉运输巷道；2-联络巷道；3-沿脉装矿巷道；4-切割巷道；5-安全道；6-炮孔；7-矿石溜井；8-切割上山图 1-2（1）方案特点单层崩落法主要用来开采顶板岩石不稳固，厚度一般小于3m的缓倾斜矿层。

将阶段间矿层划分成矿块，矿块回采工作按矿体全厚沿走向推进。

当回采工作面推进一定距离后，除保留回采工作所需的空间外，有计划地回收支柱并崩落采空区的顶板，用崩落顶板岩石充填采空区，借以控制顶板压力。

（2）矿块布置和结构参数阶段高度18米，工作面长度50米，工作面连续推进，矿块长度一般是以地质构造为划分界限，同时考虑为满足产量要求在阶段内所需要的同时回采矿块数目来确定。

其变化范围较大，一般为50～100米。

阶段沿脉运输巷道布置在地板岩石中。

矿石溜井沿装车巷道每隔6米，向上掘进一条矿石溜井，并与采场下部切割巷道贯通，断面为1.5×1.5m。

采场每隔10m左右掘一条安全道，并与上部阶段巷道联通，断面为1.5×1.8m。

（3）采准与切割切割巷道既作为崩矿自由面,同时也是安放电耙绞车和行人、通风的通道。

其位于采场下部边界的矿体沿走向掘进，并与各个矿石溜井贯通，宽度为2m,高度为矿层的高度。

（4）回采工作回采工作面采用阶梯式回采，采用浅孔爆破，用轻型气腿式凿岩机凿孔，并使用电耙出矿，电耙绞车安设在切割巷道中，随回采工作面的推进，逐渐移动电耙绞车。

当工作面推进一定距离后，除保证正常回采所需要的工作空间用支柱支护外，应将其余采空区的支柱全部撤除，崩落顶板，充填采空区，减少空区暴露面积。

1.2.3 采矿方法技术经济比较采矿方法方案详细技术经济比较见表 1-2通过对以上两种方案的详细技术经济比较，可看出采矿成本第一种方案低于第二种方案，而劳动生产率两方案相差不大。

而第一种方案的矿石损失贫化都低于第二种方案，对于安全性而言，第一种方案相对安全些。

而采准切割工程量两方案相差不大。

由于该矿床矿石围岩都是中等稳固，且铁的品位为45%，故采用损失贫化小，成本低的全面法。

第二章矿块结构和参数2.1 结构和参数矿块沿走向布置，长度为100米，阶段高度为20米，间柱为6米，顶底柱为3米，采场中留直径3～9米的不规则矿柱，最后回采顶柱。

第三章矿块的采准和切割工作3.1 采准巷道的布置采准巷道主要有阶段运输巷道、放矿溜井、人行天井、拉底巷道、切割巷道等。

3.1.1 阶段运输巷道阶段运输巷道服务于整个阶段，每个阶段应布置一条。

由于服务年限较长，单轨运输，巷道较宽，故断面采用三心拱形。

断面大小为2.8×2.8m。

3.1.2 放矿溜井放矿溜井将矿石从采场溜放至阶段运输巷道，每个矿块布置4个溜矿井。

3.1.3 人行天井人行天井供人员出入，提供工人、设备进入工作面的空间。

3.1.4 拉底巷道拉底巷道开辟作业空间以及供人员设备进出工作面，并能为进一步爆破提供自由空间。

3.1.5 切割巷道切割巷道用于开辟工作面爆破补偿空间，以及提供凿眼、装药的工作空间。

3.2 采准巷道的断面形状和规格3.2.1 阶段运输平巷3.2.1.1 运输设备的规格和尺寸根据该矿山 30万吨 /年的设计生产能力，容积为 2m 3的矿车可以满足要求。

底侧卸式矿车具有结构简单，载方灵活的优点适合于中小型山综合各种因素考虑选用DC-2-6型底侧卸式矿车。

由架线电机带动，根据运输量与矿车容积、轨距型的相对关系，选用选用 ZK10 -6/250 型电机车与之相配。

矿车和电机的参数如表 3-1、表 3-2所示3.2.1.2 巷道断面尺寸（1）巷道净宽度由表 3-1和表 3-2可知，DC-2-6型底侧卸式矿车宽度为1200mm，高度为1310mm；ZK10/250型电机车宽度为1360mm，高度为1550mm。

两者比较，取最大值，故运输设备的宽b=1360mm，高h=1550mm。

查采矿手册知运输电机车与支护之间的安全间隙=300mm，人行道宽度=900mm。

故巷道净宽度=++b=2560mm，按50mm取上，故取2600mm。

（2）道床参数根据该巷道的运输量及采用的运输设备，查采矿手册可以选用22kg/m的钢轨，钢筋混凝土轨枕，巷道底板水平与轨面水平的间距=400mm，底板至道渣面的高度=250mm，故=-=150mm。

(3) 巷道净高①拱高及其他参数=/3=867mm大圆弧半径R=0.692=1799mm小圆弧半径r=0.261=679mm②巷道墙高A、按电机车架线要求确定设电机架线导电弓子之半k=400mm，轨面到顶棚的高度取=2080mm。

非人行道一侧，轨道中心线至墙的距离a=b/2+=980mm，=°′″=0.554由于=0.238,故架线弓子是在大圆弧断面内，应按下式计算=+-=2064mmB、按人行要求计算巷道墙高，即=1800+-=1595mm按以上两种要求计算后取其中的最大值2064，按10mm取上，则=2070mm。