金属矿地下开采课程

.本科课程设计说明16 号炭黄铁矿块金矿体设计.目录第 1 章 矿山概况 .31.矿山地形、地貌、特征及其对采矿的影响.32.矿山开发方法及主轴布置.83.矿井通风方式、主风机工作方式及通风系统.124.矿山起重运输系统及主要设备配置.135.矿山作业系统 .13第 2 章 采矿技术部分 .141.块体边界、位置及与相邻矿块的关系.142、矿体地质条件.15三、技术经济条件 .174.掘金储量的计算 .17第 3 章 采矿方式的选择 .171.采矿方法的技术分析.17二、采矿方法的经济分析 . .18第四章 挖矿方法方案设计 .201.块状结构和参数 .202.未来工作 .二十一3.切割工作 . .二十一4.采矿工作 .二十一第 5 章 安全 .251.安全规定 .25一、安全技术措施 .262.安全操作程序 .274.矿山安全与风险规避规定 .31参考.。 .32.1 联系以.第一章 矿山概况1.矿山地形、地形、特征及其对采矿的影响。1.1 矿山位置及交通状况潭窑口矿区位于自治区巴彦卓尔盟朝歌旗管辖的狼山南坡，但矿区位于杭锦侯旗山坝镇西北 29 公里，山坝镇位于宝兰铁路 XX 站西北 32 公里，两者都可以通过公路到达。通过汽车，交通便利。矿区地理坐标：东经 106o 47 ，北纬 40o 58 。1.2 区域地质概况本区构造单元属蒙台背斜，西北略横穿蒙海褶皱带。蒙台背斜位于狼山中部，是一个巨大的扇形复杂背斜。潭窑口多金属矿区位于狼山扇形复杂背斜以南。1.2.1。地层(1)、太古代(Ar)太古宙五台系分布于西朗山宝阁太庙格拉斯系地区，形成狼山玉岭。主要由黑云母斜片麻岩、闪石斜片麻岩和混合岩组成；伟晶岩堤坝。闪石岩脉被强烈注入和剧烈折叠，物质成分变化很大。很难识别和恢复原始的岩石外观。它是一组极其复杂的深层变质岩系列。铌、钼和其他矿物产于伟晶岩中。(2)、元古代(Pt)元古界狼山群分布于狼山南北两侧，形成狼山扇形复杂背斜的两翼。北翼比南翼更暴露。根据产状、层序、岩相比较清晰，分为五组。 ，南翼缺第五组，北翼缺第一组。1、片麻岩群（L ）：分布于东圣寺和潭窑口。下部为花岗岩，上部为片岩。该层暴1露于 400 米的厚度，并未完全暴露于地表。2、千枚岩、板岩、石灰岩组（L ）：分布于火格旗、东圣寺、炭窑口。该组由千枚2岩、片岩、石灰岩和板岩组成。各地岩相和厚度差异很大。在霍格奇，除千枚岩、片岩、石灰岩、板岩外，还有带状石英岩，是富铜矿石的含矿层。该组的厚度变化很大。炭窑口厚 940 米，火格旗厚1585 米，东圣寺厚约515 米。与 L 进行集成。3、石英岩和片岩群（L3）：出露于炭窑口、东升寺、霍格奇。该组岩相和厚度相对稳定。下部为云母石英片岩和片状石英岩，上部为薄厚层石英岩。材料成分比较单一，各地厚度相近，500 米左右。 L2 是集成触点。4、千枚岩和片岩群（L4）：分布于阿拉南窑口北侧，赛年伦南侧。主要由石英片岩组.成，包括板岩、石灰岩、千枚岩和黑色石英岩。本组含矿较为普遍。它厚 3500 米，与 L3 集成接触。5. 灰黑色片岩群（L5 ） ：霍格旗南洪格里图地区。主要为一套灰黑色碳质千枚岩片岩，夹有少量板岩、石灰岩和黑色石英岩。该组也有零星矿化。厚度超过350 米。联系 L4 进行集成。(3) 石炭二叠纪(Cp)石炭系二叠系（Cp）零星分布于坝口和石炭系口。下部为砾岩，中部为黑色砂页岩和黑色页岩，上部为石灰岩，与花岗岩接触。上石炭统仅分布于本区西北部的海西褶皱带。自下而上依次为红色碎屑岩、石灰岩、混有石灰岩的砂岩、砂砾岩。岩石多为轻度变质，岩相变化不大，具有沉积特征。1.2.2 火成岩该区火成岩出露范围广，特别是海西期花岗岩分布范围广。1、片麻岩一期（r 1 ）：分布于东部乌兰呼格北部和西部宝格太庙，产于岩基中。42、黑云母花岗岩二相（r 2 ）：以岩基不规则形式产生，分布广泛。43、第三期红色粗粒花岗岩（r 3 ）：不规则产于炭窑口附近、霍格旗以北。4角闪岩、辉长岩、闪长岩、石英斑岩、石英闪长玢岩、花岗闪长岩、伟晶岩、石英脉等；它们以矿脉的形式侵入新旧地层，都是西方的海洋产品。铍、铌、钼等矿物产于宝阁太庙-和日更山伟晶岩中。分布于别里奇庙-橄榄岩中产铜镍矿，分布于狼山、五台系的石英脉有黄铜矿矿化。分布于东部乌兰呼格附近和北部坦克山附近。坦克山玄武岩呈黑色，颗粒细；主要矿物有长石、辉石、磁铁矿等，具有很强的磁性。乌兰呼格附近的玄武岩呈灰黑色-深紫色，具有气孔状、杏仁状结构，充满方解石。喜马拉雅时期的产物。1.2.3。建造本区构造呈以五台系为轴心的扇形复杂背斜形态，轴向为东北-西南向，北翼向北倒置，南翼向南倒置.北翼为狼山（L），南翼除狼山（L）外，还有石炭系（cp）、侏罗系（J）、白垩系、第三系等地层。大山前断层为正断层。狼山南缘突然下沉入河套平原，高山与平原分界线尖锐，正断层接触，断层延伸超过数十公里。 该区第四纪初期的次生构造形式在各个体系和地层中有所不同，但其构造形式仍受狼山扇形复杂背斜控制。1、狼山内狼山复杂背斜北侧的霍格旗地区为相对平缓的复杂北向斜构造，轴向为南北西向。同时，有很强的回旋反 S 型结构，对矿床有一定的影响。如霍格旗铜多金属矿区.1 号矿床中部，受反 S 型构造的影响，走向上出现重叠褶皱和断层。不明显。狼山复合体背斜南侧的狼山在潭窑口和东胜寺有不同的构造形态。潭窑口断层最为发育，其中以逆向断层为主，其走向与岩层走向一致，呈东北西南走向，对矿床造成破坏。断面层面，对矿山也有一定的影响。2、侏罗纪为平缓褶皱构造，逆冲断层小。3、白垩纪为较为平缓的单斜构造，小断层也较发育。4、本区矿产丰富，分布广泛。根据矿床的空间分布规律和成矿特征，划分为以下矿带：(1)千浪山矿带：分布于南部的东升庙和潭窑口一带，主要为沉积变质多金属矿床，黄铁矿也相当丰富。这种类型的沉积物还伴随着钴和银等元素。存在于狼山二组（L ），2也存在于炭窑口以北的狼山四组。铜、铅、锌、硫具有工业价值，规模大，味道浓郁，前景广阔。(2)霍奇矿带：分布于温都尔哈拉北部霍奇纳隆宝拉格地区，主要为沉积变质多金属矿床，伴生钴、银、镓、锗、铟、镉、金等元素。规模大，品位丰富，存在于狼山第二组（L 与铜、铅锌、铁等具有工业价值。其次，有热液铅锌矿和含铜石英脉。2 ），(3) 奥巴拉格矿带：分布于本区西北部的山岱庙-奥巴拉格地区，属勐海西部褶皱带，成矿类型为沿裂缝充填的铜多金属矿脉，含铜石英矿脉和含铜砂岩。 .产于上石炭统（C ），3规模尚不清楚，目前认识还很少，是一个很有发展前景的矿点。(4)、宝阁太庙呼日更山含铍、铌、钽的伟晶岩带。产于五台系伟晶岩和花岗岩中，规模不明确。(5)铁修阿拉尝试的敖包成矿带，多为石英脉或沿裂隙充填的铜、铅、锌脉。产于狼山第四组（L目前，规模尚小，尚需进一步工作。4 ），矿化普遍。除上述划分的五个矿带（矿化带）外，在该地区广泛分布的五台（Ar）和狼山（L）的各种岩层中，普遍存在小的含铜石英脉，不工业价值。同时处于五台（阿尔）与狼山（左）的南部接触带，即从别离盖寺至三龟沟等地。有基本岩体分布，别里里庙辉长橄榄岩见铜、镍矿床，有待进一步评价。分布于别里盖寺-白石头谷的石炭-二叠纪岩石已在当地开采，作为水泥加工的原料。1.3 矿区地质潭窑口矿区位于狼山扇形复杂背斜南翼。狼山地形分布最广。其岩性和产状对矿床有直接的控制作用，下文详述，其他地层不在此讨论。.狼山地层为一组浅海槽型沉积物，经过区域变质作用，形成石英岩、云母片岩、千枚岩片岩、碳质板岩和石灰岩，构成矿区主要地层，总厚度超过 340 0 米，根据矿区实际出露情况分为四组。1.3.1 地层第一组（Pt ）为片麻岩组，分布于矿区南部背斜轴区，并非全部出露，下部为花岗1混合岩，中部为黑云母石英片岩，上部为边缘泥岩石英片岩，二层云母石英片岩。岩性变化较大，局部有麻粒岩和绢云母石英片岩。该组具有明显的花岗质混杂作用，以形成眼球状、块状和条状结构为特征。该组未完全暴露于地表，厚度大于 350 米第二组（Pt ）：片岩夹有石灰岩和碳质板岩。该组在本区发育良好，是本区含矿岩2层。 1 号、3 号、5 号、6 号矿床分布于其中。有四个总厚度大于 900 m 的子组。第三组（Pt ）为石英岩：位于矿区中部，以厚层石英岩为主，夹薄层千枚岩片岩。3石英中有波纹。该组的厚度大于300 至 500 米。第四组（Pt ）：分布于矿区北部，上部岩石因花岗闪长岩侵入而混杂。分为总厚度4大于 300 米的两个亚组。第一亚组（Pt 1 ）：下部为黑云母-石英片岩与碳质板岩互层带，为10 号矿床；上部 4为千枚岩片岩、石英岩、二云母石英片岩，上部为二云母石英片岩。主要由花岗闪长岩侵入形成六大混合岩区。该组厚400 米。第二亚组（Pt2 ）：下部为千枚岩片岩，在9 号矿床底板上因混杂仅部分裸露；它们4都形成混合岩。第一组（Pt3）：该组下部（6 号矿床底板）受 F断层影响未出露地表；中部为白210云质灰岩与碳质板岩互层带，即 6 号矿床；主要由两片云母石英片岩组成，夹杂变粒岩。 6 号顶板与变粒岩之间有一层紫云母石英片岩。尽管该层的厚度变化很大，但沿走向或倾角是稳定的。石英片岩和麻粒岩统称为这组特征层。该组的厚度大于420 米。第四亚组（Pt 4 ）：千枚岩片岩，由千枚岩片岩和碳质千枚岩片岩组成，夹有薄层状2或透镜状泥灰岩，见于泥灰岩中散布晶体结构良好的黄铁矿，组厚 70 米。1.3.2 构造与矿床的关系折叠结构由于矿床分布明显受地层岩性控制，矿区褶皱构造对矿床有一定影响。矿区为向东延伸的倒背斜构造。背斜的南翼倒置。南翼受山前断裂带影响，被侏罗纪至白垩纪地层覆盖。所有的沉积物都暴露在表面。已发现矿床分布于背斜北翼，地层走向 N 700 E ，但在矿区西部，受断层影响，剖面向东南倾斜，但仍向东南倾斜在深处的西北.方向。本区石炭系、侏罗系至白垩系地层较小，多为倾斜地层。2、断层结构其特征为纬向分布，沿走向分叉复合，沿倾覆叠瓦状构造，多为大角度逆冲断层和正断层；不同年代的断层构造往往表现出明显的遗传性。仅从矿床观察，3 号矿床 Cus_1 矿体中含有少量片岩角砾岩，石灰岩中含有碳质板岩角砾岩；同时，黄铁矿常见于矿体矿区，闪锌矿呈脉状和条状，一般分布于类铁矿两侧，块状矿岩中残留有石灰岩和碳质板岩。这些现象表明断线和断线构造，在矿床再开发中起重要作用。1.3.3 存款分布及理解矿区共发现 6 个矿床，分别分布在狼山地层、二组和四组，形成南北两条矿带，有两个成矿点，即贵口矿化点和石冲口矿。改变点。南部矿带分为南北两个含矿层。南层东段为 1 号矿床，西段为 5 号矿床；北部含矿层为 3 号矿床和 6 号矿床。南北矿层由片岩隔开，相距 300 米，东西延伸 4000 米。北矿带也分为南北两层。北层为 9 号矿床，南层为 10 号矿床。全长 6000 米。 ，又被 F ，西延被花岗岩破坏，又在石炭系口出露。7 破坏1.3.4 矿床地质特征三号矿床位于南部矿带北层，全长 3400 米。由于东、西段矿床赋存及矿石成分组成差异显着（东段含铜、锌、硫矿床，西段含铜、锌、硫矿床）。 ，锌矿床），本报告仅描述了东部部分。3 号矿床东段（20-15 号线之间）长 1750 米，平均厚度 44 米，走向东倾 70 度，西北倾 15 度。1、矿床顶底板围岩向西北倾斜的逆倾断层。向东走 700、2 号线以西：断层倾角略慢于矿床，因此 1000 米以上的矿床与断层直接接触。破碎带的厚度一般为 12 米，有的工程可见 1015 米。破碎带不发育时，矿床呈立方溶液-绿泥石片岩接触体形式。海拔 1000 米以下，矿床与顶板千枚岩片岩接触。千枚岩片岩呈黑色，主要由石英和泥岩组成，具有千枚岩结构。2 号线以东：矿床北叉顶 F倾角比矿床稍陡，矿床与断层直接接触，断裂10 和矿床南叉顶 F 15，带厚度 1-2 米，特别是 F 断层在 5-9 线上，期间倾角最大，断裂带不发育，只有绿泥石15带，厚度为 35cm，沉积物与两块云母石英片岩接触。(2)底硅质千枚岩片岩：岩石呈灰黑色，主要由石英和小石英砾石、长石、绢云母、黑云母、边缘泥岩、绿帘石、假褐铁矿和少量碳质组成。具有花岗岩尺度变晶结构或尺度.变晶结构，粒度一般较大，有时为碳质板岩。碳质千枚岩片岩与碳质泥灰岩等，或形成互层带。整个岩性由西向东，由浅到深，碳质逐渐减少，钙质逐渐增加，厚度逐渐变薄。 S-9 矿体。2 含矿层划分及其变化3 号矿床明显受岩质控制，不同矿体分别赋存于一定品位。因此，含矿层的不同厚度和变化对含矿层的厚度变化具有间接的控制作用。根据含矿层 对比并结合主要岩石和矿物的含量变化曲线，将含矿层分为五层。1.3.5 矿床水文地质条件潭窑口 3 号矿床的水文地质工作此前未开展。根据设计部门要求，本次重点了解 3 号矿床东段水文地质情况；潭窑口河谷的充水。近两年完成的工作量见下表 1-1。表 1-1 矿床水文地质条件项目工作量评论钻孔621.02（米）4 孔抽水测试10 点）4 孔隧道测绘1215（米）动态观察10 点）水样12（个）岩石力学取样11（个）2 、矿山开发方式及主轴布置。2.1 发展规划的选择2.1.1 确定矿山开发规划需要考虑的问题矿场开发是指在矿场周围打通从地面到地下的一系列隧道进入矿场，从而建立起矿井提升、运输、通风、排水、供电等生产系统。这些用于开发的地下隧道的形式、数量和位置称为开发方法。矿床开发设计是研究确定从矿山地面进入矿体到达地下矿区的主要竖井和巷道的布置和开挖。保证矿山生产过程中的采矿、开挖、运输、起重、通风安全、排水、供电等各种系统的正常高效运行。只有在对几种技术上可行的开发方案进行技术经济比较.后，才能确定合理的开发方式。矿床开发主要研究如何布置和开发巷道等问题。具体来说，需要认真研究以下问题：（1）确定井筒形式、数量和配置，合理选择井筒位置和工业场地；（二）合理确定开采层级的数量和位置；（三）布置主胡同和地下停车场；（四）确定矿山开采顺序，做好开采层级更换工作；（五）开展矿山开发延伸、深度开发和技术改造；(5)合理确定矿井通风、运输和供电系统。2.1.2 矿床开发方案选择的基本要求及影响因素一、矿床开发方案选择的基本要求：1）确保安全生产，创造良好的劳动卫生条件，建立完善的通风、提升、运输、排水等矿山服务体系；2 ）技术可靠，满足矿山产能要求，保证矿山企业均衡生产，兼顾矿山发展前景；（3）基础设施建设量小，投资低，经济效益好；（4）不留或少留安全柱，减少矿石损失；地表总体布局不占耕地或少占耕地。2、开发规划中影响井型和巷道选择的主要因素：1）地表形貌是决定井道发育的重要条件。2 ）一般情况下，可采用斜井或竖井开发倾角 1575的矿体；大多数倾角为 20 至 50的矿床都是由斜井发育的。（3）矿体的倾角、厚度、埋藏深度决定了开采深度和岩石运动围护度，进而影响地面建筑物的布置和主巷道的位置；矿区构造应力场的方向和大小直接影响主巷道的布置。和舞台划分。(4)矿床开采深度对拟开发巷道类型的选择有一定影响。存款的大小。它通常是决定矿山生产能力的重要因素，而生产能力又决定了巷道开发的类型和起重设备的选择。岩体的物理力学性质是决定井巷类型、打井方式和支护井巷方式的重要因素。当岩体稳定时，可采用竖井、斜竖井和坡道；当岩体不稳定时，竖井的挖掘和维护比斜竖井和坡道简单。矿面工业用地总体布局与开发规划密切相关。通常情况下，要考虑地表的总体布局以及主轴和巷道的位置，以达到合理的布局。.2.2 程序初选综合考虑矿床开发方案选择的基本要求和开发方案中影响竖井巷道类型选择的主要因素，结合矿体实际情况：(1)潭窑口多金属矿区位于狼山扇形复杂背斜以南(2)本区构造单元属蒙台背斜，西北略穿越蒙海褶皱带。(3)矿体埋藏厚度4 米，倾角70(4)矿体走向长度500 米竖井开发使用条件：当矿体存在于地面工业场地标高以下且矿体倾角45，且赋存条件适宜时，可采用明井开发。确定的开发方案：开发明井，主井布置在矿体下壁。2.3 矿床开采顺序2.3.1 阶段开采序列为了缩短矿山基础设施的寿命，提高矿山生产速度，采用向下开采和单级开采。向下开采的优点是：可以节省初期投资，缩短凝结时间；在逐步向下开采的过程中，可以进一步挖掘深部矿体，避免浪费；安全生产条件良好；适用的采矿方法广泛。2.3.2 阶段性掘金序列由于设计矿床为黄铁矿多金属矿床，本期矿块开采顺序采用逆向开采方式。一级运输级巷道开挖完成后，从矿体边界到主轴依次回收各个矿块。后退开采的优点：巷道维护工作量少，开采矿石多，有利于提前安排生产和找矿项目。后备挖矿的优势：阶段准备时间长。2.3.3 相邻矿体开采顺序如果一个矿床有许多相互靠近的矿体，开采其中一个矿体会影响相邻的矿体。在这种情况下，确定合理的开采顺序对于安全生产和资源回收具有重要意义。由于矿体倾角（75）大于围岩移动角（上壁 75，下壁 65），开采顺序由上壁向下推进墙应相应采用。2.4 拟开发巷道位置、断面形状及规格2.4.1 开发主干道布局需考虑的因素选择主干道选址的基本标准是：基础设施和生产成本最低，尽可能不留安全柱，工业.场地方便充足，行车条件良好。具体选择时应考虑以下因素：（一）矿区地形、地质构造和埋藏条件；（2）矿山的生产能力和竖井的使用寿命；（三）矿床勘探程度；（四）矿山岩石性质和水文地质条件；（5）井道位置应考虑地面和地下运输的便利性，尽量减少运输工作量，尽量减少开发工作量；（6）应保证井口位置及相关构筑物不受斜坡滑石、滑坡、雪崩等危害；（7）井道出口标高应高于历年最高洪水位3m，以免被淹；（8）井筒（或平巷）位置应避免压矿，并尽量位于岩石运动区外，与地面运动边界线的最小距离应大于20m，否则应设置安全柱保留；（9）井道出口应有足够的工业空间，布置各种建筑物、调车场、堆场等；(10)矿山的改善或扩建应考虑充分利用原竖井及相关建筑物、构筑物。2.4.2 主轴、副轴、气轴主轴负责全矿的提矿。井筒净直径4.0m，井筒净截面积12.56m，井筒开挖面积16.62m 。轴支撑：厚度为 300 毫米的混凝土支撑。副竖井负责全矿井内人员、物料、设备和矸石的提升，是矿井的主要进风井。副竖井净直径 4.0 m，竖井净截面积 12.56 m ，竖井开挖面积 16.62 m 。轴支撑：厚度为 300 毫米的混凝土支撑。风井位于矿井边界带的底部。考虑到矿井发生火灾时人员疏散的安全，在风井竖井内设置了梯房，并设置了安全出口。圆形断面，井筒净径 2.4m，净断面 4.52m ，井筒开挖面积 7.07m 。轴支撑：厚度为 300 毫米的混凝土支撑。2.4.3 底部仓库地下堆场由多条隧道和辅助室组成，连接并环绕井筒，是地下运输的枢纽。它连接井下运输和井筒提升。主要功能是提升矿石、废石和释放物料。此外，它还用于提升人员、排水和通风。同时，主要地下室，如泵房、变电所、电机库、机修站等，大多设置在地下停车场附近。影响地下停车场形式选择的因素：(1)矿山生产能力的大小直接影响井下车场的提升井数量、提升容器的类型和矿车运.输系统。(2)矿山开发方式。(3) 主要运输水平道路的运输方式和调车方式。(4)运输设备的种类和井口机械化、自动化程度。(5)主室的位置，防水门和自动风门的要求。(6) 底坑库所在地的工程地质和水文地质条件。基于以上因素，将地下停车场的最终形态确立为端部式地下停车场。2.4.4 舞台运输巷道满足运输能力要求；安全、通风和防氡的要求；挖掘和维护成本低；根据开采方式、采场结构、开采标准布置、采场开采能力等要求，进行阶段运输巷道布置；考虑矿山运输根据设备类型、技术规范、外形尺寸等设计巷道断面和转弯半径；矿体厚度及矿石及围岩稳定性；其他技术要求。3、矿井通风方式、主风机工作方式及通风系统。由于矿体产于地表工业场地标高以下，为陡倾斜矿体，采用下盘竖井进行开发，下盘竖井位于矿体底板。主轴、副轴集中布置，风轴中心平行布置，采用垂直溜槽。四、矿井提升运输系统及主要设备配置。4.1 矿山运输层面根据给出的资料，知道该矿的储量和年产量都比较低，采用单笼式提升设备，采用分散运输的水平。4.2 地下运输方式的选择根据矿山的赋存条件、开发制度、开采方式、开采规模和生产服务年限，以及运输设备的发展状况和企业的管理水平，矿山采用轨道交通运输。轨道交通可以通过计算机进行控制和管理，实现运输自动化措施，改善劳动条件，显着减少人员，提高运输效率，给矿山带来良好的经济效益。轨道交通的选择技术先进可靠、经济合理有利、运行安全、管理方便、能耗低、投资少。4.3 主要运输设备的选择（一）设备选型原则1）矿山开发系统现状必须与交通系统统一考虑规划，注意上下交通环节的匹配，做到局部交通与整体交通的统一;.2）上下运输环节的设备容量必须基本一致，设计时合理选择生产不均匀系数和设备容量匹配系数；为缓解上下运输环节的生产不均匀或不连续的一些缓冲措施，如设置矿仓或存储线等；3) 必须注意尽量减少运输次数；4）设备的运输、安装、维修必须方便，并考虑输送设备的通风和供电是否合理，电压等级是否兼容等；5）在决定主运输时，要考虑辅助运输是否合理经济。(2) 机车的选择根据矿山年开采量、矿床开采技术条件等，架空电力机车更适合矿山。架空线机车具有结构简单、维修方便、用电效率高、运输成本低等特点。本矿使用的电力机车型号为 ZK10/550，轨距 600mm，线机车长 4500mm，宽 1060mm，驾驶室高 1550mm。5.矿山工作制度。5.1 矿山工作制度一年有 270 个工作日，每天 4 班，每班 6 小时，每天 3 班，每班 8 小时。第二章 采矿技术条件1.区块边界、位置与相邻矿块的关系3 号矿床位于南部矿床的北层，全长 3400 米。由于东段和西段的矿床赋存形态和矿石物质组成存在显着差异（东段含铜锌硫矿床，西段含铜锌矿床）。3 号矿床（ 20 号线和 15 号线之间）长 1750 米，平均厚度 4 米。1.1 矿床顶底围岩向西北倾斜的逆倾断层。向东走 700、2 号线以西：断层倾角略慢于矿床，因此 1000 米以上的矿床与断层直接接触。破碎带的厚度一般为 12 米，有的工程可见 1015 米。破碎带不发育时，矿床呈立方溶液-绿泥石片岩接触体形式。海拔 1000 米以下，矿床与顶板千枚岩片岩接触。千枚岩片岩呈黑色，主要由石英和泥岩组成，具有千枚岩结构。.2 号线以东：矿床北叉顶 F倾角比矿床稍陡，矿床与断层直接接触，断裂10 和矿床南叉顶 F 15，带厚度 1-2 米，特别是 F 断层在 5-9 线上，期间倾角最大，断裂带不发育，只有绿泥石15带，厚度为 35cm，沉积物与两块云母石英片岩接触。(2)底硅质千枚岩片岩：岩石呈灰黑色，主要由石英和小石英砾石、长石、绢云母、黑云母、边缘泥岩、绿帘石、假褐铁矿和少量碳质组成。具有花岗岩尺度变晶结构或尺度变晶结构，粒度一般较大，有时为碳质板岩。碳质千枚岩片岩与碳质泥灰岩等，或形成互层带。第四层，碳质板岩：该层的岩性和厚度变化很大。不同断面分为碳质板岩、泥灰岩、千枚岩片岩和互层带。经光谱半定量分析，CaO=6-8%，MgO=6-10%，Al O 8-12%，SiO232=20-30%。也被 F破坏，它分为东西两部分。东段（9 号线和 15 号线之间）的厚度15 断层为 3 至 5 m。通常，碳质板岩或石灰岩与碳质板岩互层，两者都被划定为硫。矿体；西段（018 线之间）厚 28m，上部多为碳质板岩，部分地段夹有石灰岩和碳质板岩，深部为过量泥灰岩或碳质石灰岩。整个岩性由西向东，由浅到深，碳质逐渐减少，钙质逐渐增加，厚度逐渐变薄。 S-9 矿体。1.2 含矿层划分及其变化3 号矿床明显受岩质控制，不同矿体分别赋存于一定品位。因此，含矿层的不同厚度和变化对含矿层的厚度变化具有间接的控制作用。根据含矿层 对比并结合主要岩石和矿物的含量变化曲线，将含矿层分为五层。2 矿体地质条件Zn.S-9 矿体：产于第三、第四接触带附近，分布 218 条，长 800m，厚 4m ，平均含锌 1.97% ，含硫 17.08% ，为第三矿床 主要的锌硫矿体。矿体呈层状或透镜状，为半隐蔽矿体。 212 线之间的矿体出露于地表，延伸至约 1000m 高程，即发现较薄且被尖灭，而 1418 线之间的矿体出露。它们都没有暴露在地表，而是发生在海拔 1000 米以下。因此，矿体呈东西半凹陷，向西下沉，倾角 15o ，矿体厚度大，平均厚度 4m 。2.1 矿石及围岩物性测定堆积密度：堆积密度是通过使用小样品的蜡封法测定的。取样时考虑了矿石类型和味道的差异。在西起 18 号线、东至 15 号线的一些项目中，采集了体积密度较小的样品。样品尺寸一般为 4*6*86*8*10(cm)。.各类矿体小块试件数量及试验结果：（1） 铜硫型矿体：取样 60 个，平均容重 4.01 吨/米 3 。（2） 单铜型矿体：取样 3 个，平均容重 3.36 吨/米 3 。（3） 锌硫型矿体：取样 33 个，平均容重 3.77 吨/米 3 。（4） 富硫矿体：取样 30 个，平均容重 4.19 吨/m 3 。（5） 贫硫矿体：取样 26 个，平均容重 3.76 吨/米 3 。（6） 离地硫型矿体：取样 2 个，平均容重 3.39 吨/米 3 。2.2 矿体尺寸结合重物进行块度和力学分析。一平方米内布置45 个炮孔，采用人工钻孔的方法，每个炮孔深 0.5 米。爆破后的矿石按一定顺序进行筛分，块体尺寸分为大于 20 厘米、10-20厘米、4-10 厘米、1-4 厘米和小于 1 厘米五个等级，最大块体尺寸是 30 厘米。根据力学分析结果，硫味与膨松度的关系不是很明显，铜锌味在 1cm 以下的膨松度有明显下降的现象。2.3 岩石强度和硬度该区为层状片状岩石，裂隙片状发育，力学试验样品不易加工成符合规格要求的试样，尤其是顶板和底板的围岩。碳质板岩质地柔软，层理薄，取样和加工难度较大。表 2-1 矿体取样表采 样样品重抽样方存款号码矿体编号日期量 (KG)法测试单元评论三库S- 1钻芯区华北冶金勘探公司中心实验室一、五、 锌100钻孔核 同上三（西段）702心区和隧道槽口6.盲人铜-1200.5钻芯区同上.三、 技术经济条件矿体长 500 米，厚 4 米，倾角 70。矿体生成于断裂带或破碎带。矿岩不稳定，矿石品位高，表面需要保护，不内容崩塌。年产量 30 万吨。 .4. 掘金储量的计算。4.1 资源储量估算行业指标国土资源部于 2002 年 12 月 17 日发布的铁锰铬矿地质勘查规定 ，结合探矿者意见，根据需要选取磁铁矿的一般工业指标要求。 ，确定矿区的工业指标。4.2 资源储量类型的确定矿体表层和深部均有工程控制块，工程间距不超过 100100 米勘探网，资源储量类型为控制基础储量（122b）；由地表挖沟工程控制的区块的估计推断经济资源（333）。在计算设计利用资源量时，以100%的基础储量（122b）计算，80%的累计经济资源量（333）计算。第三章 采矿方法的选择一、选择采矿方法的基本要求(1) 安全(2) 小矿石稀释(3) 矿石回收率高(4) 生产效率高(5) 经济效益高(6) 遵守相关法律法规二、影响采矿方式选择的主要因素2.1 矿床地质条件(1)矿石及围岩物理力学性质。(2)矿体产状。(3)矿石品位及价值。(4)矿体有用成分和围岩矿物成分分布。.(5) 矿体赋存深度。(6)矿石及围岩的自然性和团聚性。2.2 采矿技术经济条件(1)表面是否内容下落。(2)选矿部门对矿石质量的技术要求。（三）技术设备和材料供应。（四）采矿方法要求的技术管理水平。3、采矿方法技术经济条件分析(1)黄铁矿多金属矿床，矿体产于断裂带或破碎带；(2)矿体走向长 500 米，厚 4 米，倾角 70；（ 3 ）表面需要保护，不内容掉落；( 4 )矿岩不稳定；( 5 )矿石品位很高；( 6 )年产量 30 万吨。4. 采矿方法的初步选择本设计周边矿体埋深较深，不适合露天开采，采用地下开采。倾角 70的铁矿体为陡倾斜的中厚矿体，矿石不稳定，围岩不稳定，需要保护地表，不内容沉降，矿石品位很高;根据以上开采技术条件，可初步选择开采方法：分段开采法、分层崩落法、向下分层水泥充填开采法。4.1 初选采矿方法的技术经济分析参照同类矿山的技术经济指标，选择比较以下指标：矿块产能、矿石流失及稀释指标、劳动生产率、主要材料消耗、采采比、劳动强度、安全等级、工作环境、等，通过对上述指标的比较，删去一些比较差的和比较差的挖矿方法。在剔除的过程中，应区分每种开采方式的优缺点，并具体考虑具体矿床。最后，很难区分 2 到 3 种挖矿方式的优劣。参与接下来的挖矿方式对比。初步进行了简要的技术经济分析，分析指标如下表 1 所示：表一：评采矿价适用条件优势缺点方法.在矿石和主岩中等稳定性 采用高效无轨运输设 挖矿工作量大；各之上的倾斜和陡倾厚矿体 备，应用灵活，回收 路段需开挖路段运分段采矿法强度高。立即进入采 输巷道、刳刨巷道、矿柱和采空区加工凿岩巷道等。矿石松软破碎，围岩稳定性 矿石回收率高、稀释 生产效率低、机械差，矿体厚度大，坡度陡，率低、应用灵活性大、化程度低、劳动强分层崩落矿石品位高，价值高，内容 操作安全、开采简单、度大、木材消耗大、地表崩落切割准确易起火、工作面通风条件差矿体厚度大，矿体围岩极不 适用于复杂不利的矿 劳动强度大，生产框架支架充填采稳定，矿体形状复杂，顶板 山地质效率低，坑木消耗矿法不内容崩塌，矿石珍贵大，回收成本高用于开采含极不稳定矿石 矿损小（35%），保护 劳动生产率低，成或极不稳定矿石及围岩、高 围岩和地表的可靠性 本高下层开采品位或高价值矿石的有色 好金属或稀有金属矿体从分析对比表1 中对各种开采方式的评价可以得出以下结论：首先，对于分段式矿房的使用条件，矿石及围岩为中度稳定以上，不满足已知矿床条件，布置巷道多，矿脉开采外准采掘工程量太大，成本高，矿脉太细，降低劳动生产率，而此法主要有利于中厚矿体及以上，不宜采用。其次，分段崩落法虽然适用于软质破碎的矿石，但围岩稳定性差，矿体厚度大，矿石倾斜陡峭，矿石品位高，价值高，但已知条件不内容地表塌陷和沉降，所以不适合在这里使用。再次，框架支架充填开采法适用于复杂不利的矿山地质，矿体厚度大，矿石围岩极不稳定，矿体形态外观复杂，屋顶不能倒塌。 ，生产效率低，坑木消耗大，回收成本高，不可能获得更好的效益，不宜使用。最后，向下分层填充法与上述两种方法相比具有一定的优势。这种采矿方法适用于复杂的开采条件，如不稳定的围岩、不稳定的围岩和矿石，以防止地表崩落和矿石流失（35%），保护围岩和地表的可靠性。性好等优点。它取代了分层放顶法，能取得良好的经济效益。其实质是：从上到下逐层开采，逐层填土，每一层的开采工作都是在上部人工假顶的保护下进行的。向下分层充填法根据充填材料不同分为向下分层水力充填开采法和向下分层胶结充填开采法。它与向下分层水力充填开采法的区别在于充填材料不同。向下分层水力充填法的结构和工艺较为复杂，保.护围岩和地表的可靠性不如向下胶结充填法。矿值高时，宜采用向下分层胶结充填法。它取消了钢筋混凝土底板和钉隔墙。只需在巷道两端施工混凝土模板，用尾矿胶结填充采空区，简化开采过程。这种方法一般采用巷道开采。高 34m，宽 3.54m。矿道应间隔开矿，上下相邻分层矿道交错布置。充填工作连续进行，使充填体完整，57 天就可在邻道进行开采。浅孔掉落矿石，电铲拉出矿石。随着矿床开采深度的增加和地压的增加，向下分层充填法具有广阔的应用前景。考虑到成本问题，采用向下分层的水力充填方式。五、开采方式的确定从上述方案比较来看，下分层水力充填开采法虽然工艺复杂、效率低、劳动强度大，但稀释率低，开采贵金属矿脉在经济上具有优势；下层水力充填开采方式也高于其他开采方式，因此开采方式最终选择了下层水力充填开采方式。第四章 采矿方法方案设计1. 块金结构和参数1.1 舞台高度确定（1）舞台高度一般为 30-60m（常用为 35-45m）；(2) 台高过大，生产上会有些困难。例如，当矿体厚度不大，矿体倾角变化较大时，会造成流矿架设困难；当矿体很厚时，矿石产量很多情况下溜槽下部磨损很大，维护困难（钢溜槽可以通过 10 万到 15 万吨矿石，而预制混凝土溜槽一般达不到 10 万吨矿石）。总之，阶段高度的确定直接关系到矿山开发方式和开采过程的效益，阶段可开采量与阶段高度成正比。分配给每吨矿石的超额成本金额可以增加阶段的开采时间，为新阶段的建立赢得时间，但较高的阶段高度也会使采矿技术变得困难，这会使天井开挖，吊装、排水等成本会相应增加，因此确定台高的核心内容是矿山企业的经济效益。根据我国矿山实际统计，在开采极倾斜矿床时，台高通常为 40-60m。本次设计考虑矿区开发体制和采矿技术条件，确定阶段高度为 40m。1.1.1 采法结构参数(1) 矿块布置：矿块沿走向排列；(2) 舞台高度：40m；.(3)层高：2.9m；(4)矿块长宽：长 50m，宽 4m 等于矿体水平厚度；（5）不要离开顶柱、底柱和柱间；(6)底部结构：采用自再生矿的底部结构。2.准确的工作前期工作包括：运输隧道、天井、行人天井、矿井滑道和接触道路。2.1 运输道路为便于勘探开采，一般在下盘接触线和下盘岩石中设置运输巷道。运输隧道多用于中等厚度以下矿体的开采。运输巷道断面宽高=2.12.5m，截面积 5.47m2。2.2 天井天井布置在街区两侧的下盘接触区。（1）行人天井随着后台阶层的下降，行人天井逐渐被填充物内建的混凝土天井所取代人行天井的横截面为长宽=1.51.5m2。考虑到矿块需要两个安全出口，一个矿块至少有两个人行天井，行人天井设置在矿体两端的下壁上。2.3 滑矿滑矿布置在矿体中心，随着开采层数的下降，滑矿自上而下逐层消失。采用方形断面，边长 1.5m，由矿块大小和矿石产量决定。支撑模板浇筑混凝土，壁厚 300mm。3.切割工作1、切割方式的选择。在每层开采之前，沿下盘接触区开挖巷道。当矿体形状不规则或厚度较大时，也可在矿体中心设置切削巷道。根据矿体的实际情况，也可以在矿体中心布置切削巷道。2.切割方法和顺序。交通巷行人天井矿井滑底图填井。四、恢复工作1、落矿法（附爆破孔布置图）。采矿工作一般是分层进行的。每层开采完毕后，填上一层，以保持工作空间在 2.0-2.2m.左右的高度。这样，每一次收集和充电就形成一个工作循环。每一层的采矿作业是相同的。采层高度一般为 2.53m，采巷宽度为 22.4m。采用浅孔落矿，孔深 1.62m。主要使用 7KW 电动耙进行采矿。凿岩方式采用向上式凿岩机打向上孔，采场凿岩采用 YSP45 型凿岩机。(1) 围岩爆破参数围岩向上打孔，眼睛可以集中固定，然后一次爆破，也可以分次爆破。以充填井为自由面塌陷，每层分 2-3 次爆破。大炮发射后，矿石集中，宜用电耙来提取矿石。炮孔呈三角形排列，使用 2#岩炸药。1）炮孔直径 d1：取 34mm；2）药卷直径为 d2，即 27mm；3）眼深，取 2.0m；4）最小阻力线：W=(2530)d1，取 0.8m；5) 孔距 a=(11.5)W，取 1.2 m；6）行距 b，取 1.04m；7) 出铁口泥浆充填长度为 0.4m。（二）凿岩工作的组织和施工要求参照采矿手册第 2 卷，本设计矿块的生产能力建议为 80t/d。凿岩机每班 40-70 吨，每个采场配备一台凿岩机。每台凿岩机配备2 人，采用四班制。2、矿石运输方式。使用电动耙设备，型号 2DPJ-28。电耙的优点是：坚固耐用、操作方便、维护成本低、承载能力大。电动耙不仅可用于采场内的矿石提取，还可耙平混凝土材料，也可用于平整充填材料，效率高。 .缺点是：旁边的矿耙不干净，需要人工清理，需要经常移动皮带轮。需要高强度的混凝土地面，否则会增加矿石的流失和稀释。使用重力绘制。在局部抽矿的情况下，抽矿工人应与整平工人密切接触，并按规定的漏斗卸出所需量的矿石，以减少整平量，防止形成空洞。剩下的矿石堆。如发现已形成空洞，应及时采取措施处理。处理方法有爆破振动消除法、高压水冲洗法、土火箭爆破法消除空洞，并从空洞两侧的料斗中引出矿石，使矿石悬浮在空气中。崩塌。3.地压管理方法。（1）填充的主要目的是利用填充材料支撑两块围岩，作为工人的工作台。每层开采后应进行填土，否则开采的空地高度会增加一层，既不方便，也不安全。(2)灌装工艺。开采完毕，完成一项准备工作（如浇筑隔墙、抬高矿井和天井等）后，将充填材料从充填井放入矿房，当充填量达到高度时停止按设计要求，去掉平面，再铺设一.层混凝土基层。至此，灌装工作结束，可以开始下一个新的循环。4、采场通风法。4.1 矿山通风系统总体建设方案的起草矿井采用统一通风系统。统一通风系统具有进回风井道少、投资少、使用主风机少、便于集中管理等优点。尤其是深部矿井，由于风井开发量大，采用全矿统一通风更为合理。4.2 矿山通风系统的基本要求任何通风系统的选择都必须符合生产快、矿石产量多、安全可靠、技术经济指标合理的一般原则。具体来说，满足以下基本要求：(1)每套通风系统必须建设多条与地面相连的进风巷道，以及一条或多条与地面相连的回风竖井。同样，每个矿区必须建设多条与矿井进风部相连的进风连接通道，以及多条与矿井回风部相连的回风连接通道。（2）矿井进风部分不得受到矿尘和有毒有害气体的污染。进风井、采面气源含尘量不大于 0.5mg/m3，氡浓度小于 3.7kBq/m3。电位应小于 6.4uj/m3，超过时应采取降尘、降氡措施。其他有毒有害气体的浓度不得超过矿山通风条例内容的限值。(3) 扬尘井和混合井不宜用作进风井。对于已用作通风井的箕斗井或混合井，必须采取净化措施，使气源含尘量达到上述要求。（4）主回风井不得作为人行道，排出的污风不得造成公害。(5) 采场和二次破碎巷道应有正穿透风流，电耙应设在迎风侧；避免污水和风串联。（6）地下炸药库、油库、装药室、破碎室等高危室必须设置独立的回风管道，直接通向矿井回风。(7) 未使用的井、采空区必须及时关闭。气密、风门、风桥、风洞等通风结构必须保持良好状态。(8)矿井有效风量率和风速合格率应在60%以上。(9)主风机应有防风装置，并保证在 10 分钟内改变风向。但是，从金属矿山的实际来看，火灾的性质与煤矿的性质完全不同。盲目的逆风可能会扩大火的包围和伤害。因此，具体问题要详细分析，慎重处理。4.3 矿井进风井和回风井布置4.3.1 气井布置空气轴布置成中心平行布置。4.3.2 中心并联布置的优点气流路线笔直，路线较短，长度变化不大，因此不仅压差小，而且在整个矿山服务期间压差变化范围小，漏风少，排污风口远离工业现场。.4.3.3 通风回路最长通风路线为：新风从副竖井流出通过脉巷沿脉平路沿路天井采场工作面充填井阶段运输巷回风平路回风竖井地表大气稀释。5、绘制工作面图（包括工作面图、劳动组织表、主要技术经济指标表）。5.1 采矿机构人员和设备安排(1)凿岩：YSP45 凿岩机 1 台，配备 2 人，凿岩班次 40-70t/台。凿岩工作时间：375.39/40=9班=54 小时。(2)装车：人工装车，2 人工作 6 小时。(3)通风：1 小时。(4)矿山牵引：选用 2DPJ-28 电动耙，每班生产率60-80t。工作人员为 3 人。拉丝时间：375.39/60=6班