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吉林电子信息职业技术学院毕业设计题 目： 八家子矿37-39号勘探线640米中段矿块设计学 院： 吉林电子信息职业技术学院 专 业： 金属矿地下开采作 者： 袁兆敏电话q：540102187指导教师： 陈国山二七年六月31 吉林电子信息职业技术学院毕业设计（论文） 摘要摘 要本次毕业设计论文是通过在吉林电子信息职业技术学院采矿专业学习三年以后，运用三年所学到的理论知识，结合文献资料，对中金集团八家子矿矿区37-39号勘探线650水平进行开采设计。设计遵照现今国内地下矿床开采所遵循的技术上可行，经济上合理的采矿方针，结合八家子矿区的地质和技术经济条件，选择出了矿床开拓和采矿方法。本次设计的主要内容囊括了采矿生产中的主要技术问题，有开拓方案的选择、生产系统及阶段平面图布置、采矿方法的比较等。此外，还对主副井提升及巷道断面作了较为详细的阐述，旨在验证自己的设计能否达到八家子矿生产能力的要求，尤其是在选择采矿方法的章节，比较深入地在硐室充填法和留矿法两种采矿方法中进行了详细的分析，通过验算其采切工作量，以及考虑采矿方法的回收率、矿石贫化率等指标，最终确定硐室充填法为本次设计采矿方法的首选。以充分发挥硐室充填法生产能力大、回采作业安全、结构简单、易于实现高效率机械设备的标准化等优点，来完成八家子矿矿区的矿床开采。相信一点，随着地下凿岩设备、井巷掘进设备和装运设备的进步，本次设计的高效高开采强度的采矿方法一定会得到更加淋漓尽致的发挥，使八家子矿的发展具有与时俱进的意义！【关键词】阶段运输开拓设计采准切割硐室充填吉林电子信息职业技术学院毕业设计 目录目 录摘 要i第一章矿区概况及矿床地质i1.1 矿区位置与交通i1.2 企业概况31.3 矿区自然条件概况31.4 矿床地质31.5 矿床勘探和矿石储量31.6 矿石类型、结构及构造51.7 矿床开采技术条件5第二章 矿床开拓72.1 矿床开拓设计的主要内容72.2 矿山工作制度72.3 生产能力计算72.4 地表移动带的圈定82.5 主要开拓巷道的类型及位置的确定9第三章 巷道断面设计193.1 巷道断面设计20第四章 采矿方法314.1 西北区矿体的开采技术条件314. 2 采矿方法选择原则314. 3 采矿方法方案初选324.4 具体方案如下334.5 采矿方法的比较34结束语45参考文献46 东北大学毕业设计（论文） 吉林电子信息职业技术学院毕业设计 第一章矿区概况及矿床地质第一章矿区概况及矿床地质1.1 矿区位置与交通 夹皮沟金矿位于吉林省桦甸市东南部，长白山西北麓金银壁岭下，为中山山区。矿区本区坐落在夹皮沟镇。地理坐标为动静12929，北纬4251.现中国黄金集团夹皮沟矿业有限公司本部办公楼地基海拔标高600米。 夹皮沟镇东北接延边朝鲜族自治州敦化市，其界岭黄泥岭北接富尔岭延及威虎岭。南隔二道松花江与抚松县相望。西接白山镇，西北接老金厂乡镇。西距桦甸市城区86公里。夹皮沟镇地处东经1272212747，北纬42334258。夹皮沟镇幅员面积650平方公里。 夹皮沟气候类型属于温带大陆性季风气候。二十世纪八十年代以来，由于受周围人工湖区的影响，空气湿度增大，略带湖区小气候特点。又因地处长白山区，县山区小气候特征。春季少雨气温较低，夏季湿热多雨，秋季凉爽，冬季漫长而寒冷。 年平均气温2.4。一月份平均气温最低，一般在零下20左右；七月份平均气温最高，一般在2123左右。据记载，近几十年1945年1月和1969年冬季气温最低达零下40、零下45。1972年7月气温高达36。夹皮沟镇无霜期每年约120天。夹皮沟镇气候适宜，交通便利，物产丰富，经济状况较好。农业以粮食为主，产玉米、大豆、高粱，经济作物为辅。劳动力资源充足。图1-11.2 企业概况 中国黄金集团夹皮沟矿业有限公司位于吉林省东南部桦甸市夹皮沟镇，地处长白山北麓，松花江上游。公司是中国黄金集团公司的全资子公司 ,是中国黄金集团公司骨干企业和人才培养基地之一。拥有职工3397人，下设12个管理部室、5个生产分矿、1座选冶厂、1座黄金精炼厂、1个尾矿开发公司及金地等4个资源开发公司。公司拥有探采面积240.52平方公里，日综合处理能力5700吨，选冶回收率达95%以上，年产黄金2吨，年精炼能力20吨，产品为1#、2#标准金锭。公司是上海黄金交易所首批会员单位之一,具有可提供标准金锭资质。公司最深竖井开采深度已达1320米，属全国黄金矿山竖井深度之最，深井开采技术领先国内黄金行业。目前公司保有地质储量7.91吨(2008年末统计)，每年新增地质储量2.5吨左右,据有关专家对夹皮沟区地质构造研究和成矿理论分析，预测潜在地质储量400500吨，远景储量十分可观。 公司原名夹皮沟金矿，早在唐、宋时期就有采金记载,至今已有千余年。夹皮沟金矿1945年解放，是人民政权接管的第一座机械化有色金属矿山，建国后矿山得到更大发展。自建国以来，累计产金80余吨，同时为全国有色企事业单位输送管理干部和各类技术骨干5000余人，被誉为“中国有色及黄金工业的摇篮”。又因采金历史之久，开采深度之最，累计产金之多，占有面积之广，输出人才之多，被中国黄金协会命名“中国黄金第一矿”。 2007年公司被国土资源部评为：“首届全国矿产资源合理开发利用先进矿山企业”；被中国黄金协会评为“全国黄金行业信用等级评价aaa-级企业”；被吉林市政府评为“最具社会责任感企业”。2008年公司被中国质量协会评为“全国第一批国家级质量诚信单位”。2006年以来公司连续3年被中国黄金集团评为“先进单位”；2009年2月被国家人力资源和社会保障部和中国有色、黄金协会评为“全国黄金行业先进单位”。公司总经理邱玉林被评为“全国黄金行业劳动模范”。 目前，夹皮沟矿业有限公司正依靠“依法行政、民主决策、科学管理”的管理方针，全力推进黄金基地建设，在实现企业又好又快发展的进程中快速前进！1.3 矿区自然条件概况 本区属温带气候，一年中冬季最长，夏季次之，四季分明，温度变化较大。年平均气温多在78，最高气温在78月份。年降雨量一般为700900mm，降雨量最多月份为69月份，平均降雨206.2mm。积雪期为每年的11月到来年4月，夏季多为南风与东南风，冬季为北风与西北风。1.4 矿床地质 矿区内所有金矿床均分布于老牛沟组地层中，金的赋矿层以老牛沟组下含铁层最佳，其岩性主要是老牛沟组变质岩系。“ttg”花岗岩和燕山期花岗岩在矿区内比较常见，矿区内成矿前及成矿后不同时期脉岩亦较为发育，且具有多期性。常见的有闪长岩、闪长玢岩、花岗斑岩、正长斑岩、长英岩、花岗细晶岩及煌斑岩等，其中以中生代燕山期脉岩最为发育，这些脉岩多与成矿有较密切关系。矿区内金矿床均受构造所控制，均赋存于北西构造带低序次构造中，矿床分布以北西构造带上盘为主。1.5 矿床勘探和矿石储量八家子矿区储量和阶段储量见表1-1,表1-2。表1-1估算资源/储量汇总表矿山名称矿体名称块段编号面积（m）矿体厚度（m）体积（m）体重（t/m）类别资源/储量矿石量（t）品位（g/t）金属量（kg）八家子矿5号560米5-12560.591513.00111b4537.013.18600米5-16510.593843.0033311527.018.08600米5-522040.9821603.00122b648013.5387.67640米5-510980.505493.003331647105917.44640米5-94980.854233.00122b127019.2624.46680米5-95820.734253.00333127517.7822.665号脉小计111b4537.013.18122b775014.471128348.18111b+122b+3331227713.32163.49八家子矿3、4号560米3-58400.857143.0033321425.1811.10600米3-133380.953213.003339633.333.21560米3-34270.512183.003336605.373.54600米3-96460.966203.0033318603.706.88600米3-34320.954103.00122b12304.485.51600米3-511630.8810233.00122b30694.1612.77600米3-79590.646143.00122b18423.195.88600米3-114900.482353.003337053.752.64640米3-72990.902693.003338071.921.55640米3-114910.9013423.00122b40263.4613.93640米3-311440.9510873.00122b32613.5111.45640米3-519420.8917283.00122b51853.3617.42640米3-97420.785793.0033317374.898.49680米3-13590.943373.0033310122.402.43680米3-35770.804623.0033313853.334.613、4号脉小计122b186133.6066.96333112713.9444.45122b+333+298843.73111.41 估算资源/储量汇总表 矿山名称矿体名称块段编号面积（m）矿体厚度（m）体积（m）体重（t/m）类别资源/储量矿石量（t）品位（g/t）金属量（kg）八家子矿各脉合计111b4537.013.180122b263626.79179.080333153456.0392.640111b+122b+333421606.52274.900含金矿物主要以自然金、含银自然金为主有少量银金矿及碲金矿。各矿床矿石中的金品位分布基本均匀，一般情况下含金多金属矿石金品位在10g/t30g/t之间变化，个别矿体可能变化稍大些。主要金属矿物有自然金、银金矿、碲金矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、磁黄铁矿、白钨矿、磁铁矿、辉铋矿、辉银矿。脉石矿物主要有石英、绿泥石、绢云母、方解石等。金与金属硫化物共生组合在一起，组成条带状、网脉状、块状、团块状及浸染状，赋存于石英脉之中，构成含金多金属石英脉。5号矿体属含金石英脉型金矿体，矿体呈脉状及扁豆状产出，矿体走向5154，倾向14154，倾角7080，矿体走向最大延长150余米。1.6矿石类型、结构及构造1、矿石类型：矿床主要矿石类型为含金多金属石英脉型。金与金属硫化物共生组合在一起，组成条带状、网脉状、块状、团块状及浸染状，赋存于石英脉之中，构成含金多金属石英脉。矿石类型包括有：自然金、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿矿石；自然金、黄铁矿、黄铜矿矿石；自然金、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿矿石三种类型。其中以第一种类型为主，含金石英脉中金属矿物主要有：自然金、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、磁铁矿、磁黄铁矿、毒砂、白钨矿、白铁矿等。脉石矿物主要为石英，其次有少量方解石、绿泥石、绢云母。2、矿石结构粒状结构：单矿物中的粒状自然金。熔蚀交代结构：沿裂隙，两种或两各以上矿物接触处的片状或粒状自然金。滴状结构：沿矿石节理缝充填的滴状或线状自然金。压碎结构：沿裂隙充填的棱角状、枝叉状极不规则状自然金。3、矿石构造带状构造：含金的金属硫化物及暗色矿物呈条带状分布于石英脉中，带宽510cm。条带状构造：含金的金属硫化物及暗色矿物充填在石英脉纵向裂隙中，构成明显的条带状，此构造为含金石英脉的主要构造。网脉状构造：含金的金属硫化物呈小细脉纵横交错穿插在石英脉及围岩裂隙中。块状构造：含金的金属硫化与浅灰色石英伴生组合在一起，呈致密块状矿石出现。团块状构造：含金的金属硫化伴生组合在一起，呈团块状赋存于石英脉中。浸染状构造：细粒的含金金属硫化物交代在蚀变的角闪斜长片麻岩及闪长玢岩中，呈细粒分散状分布在片麻岩及成矿前期闪长玢岩中，形成特殊的浸染型矿石。1.7 矿床开采技术条件矿体与围岩呈构造接触,与围岩界线明显,近矿围岩主要为正长斑岩及绢云母片岩，两种岩石由于受动力挤压，岩石片理发育，易落，岩石稳固性较差，在采掘施工中局部地段需喷浆或木支护。本次新增资源/储量矿体垂直深度已超600米，由于地压和地温的作用，很可能会对工程地质条件产生一定影响。可能会在一定条件下对矿井的深部开采造成影响。因此，随着开采深度的不断增加，矿山要针对该情况进行井下地压和地热的有效观察和测量。并针对其对开采的影响采取相应的技术手段和措施进行治理和预防，以免带来安全方面的隐患。吉林电子信息职业技术学院毕业设计（论文） 第二章矿床开拓第二章 矿床开拓2.1 矿床开拓设计的主要内容开拓设计主要解决的问题是：确定主要开拓巷道和辅助开拓巷道的类型，位置和数量，确定开拓系统。根据矿床赋存条件，地表地形，选矿厂位置等，可以组成可能采用的各种技术上可行的开拓方案，经比较筛选各方案，最终确定最优方案作为设计方案。2.2 矿山工作制度 本次设计矿山工作制度采用连续工作制，即年矿山工作日为330天，实行每天三班，每班八小时，每人每周工作六天。2.3 生产能力计算矿山企业年生产能力的校核是按技术可能性和经济合理性来验证，同时按技术上可能性确定矿山生产能力的方法有三种：可能布置的矿块数，年下降速度，新水平准备时间。 本次设计采用技术上可能性验证方法中的按年下降速度来验证矿山年生产能力（实质就是根据采矿技术条件类似矿山的开采强度经验指标，折算到设计矿山中来，概括的求出年产量a）式中： - 回采工作年下降深度， m/a 本矿山年下降深度取10米/年 - -矿体水平面积， - 矿石容重， 取3.4 - 矿石回采率，%， 取85% - -废石混入率，取10% - 地质影响系数，取0.9 -矿体倾角的修正系数，取1.1 - 矿体厚度的修正系数，取0.7本次设计的矿体水平面积采用的是各阶段水平面积与阶段矿量的加权平均面积 将以上数据代入公式中，来计算采场中年采出石量 2.4 主要开拓巷道的类型及位置的确定 1开拓方法的选择：由于本矿山的矿体倾角大致为7080且脉体藏于山下,所以考虑使用平硐竖井联合开拓方案，又因矿体上盘围岩稳固性差，所以竖井布置在矿体下盘的移动界限以外（同时保有安全距离20米）。竖井开拓适用于开采急倾斜矿体，便于管理，生产能力较高。 2主要开拓巷道位置的确定：本次设计主要开拓巷道位置的确定是按地下运输功最小的原则首先确定了沿矿体走向方向的井筒位置，再根据矿体的移动界限来确定垂直矿体走向方向上的井筒的位置，然后根据地表地形，地面运输条件来调整了位置，尽量做到了不仅使地下运输费用最低，同时又布置在了便于布置工业场地以及节省基建工程的有利地方。井筒位于开采移动带以外25米。本次设计通过综合考虑按地面运输费用与地下运输费用综合为最小的原则来确定了井筒的最优位置。 3开拓系统的选择：由于本矿山为中型矿山，运输量一般，所以将开拓系统设计为主、副井一个的双罐笼提升，作为提升矿石、废石、人员，设备，材料之用，并兼做入风井，同时在山南方向开掘一个入风井，再在山北方向开掘一个回风井与提升井构成一个完整的中央对角式通风系统。吉林电子信息职业技术学院毕业设计（论文） 第三章竖井提升及竖井断面设计吉林电子信息职业技术学院毕业设计（论文） 第六章采矿方法第三章 巷道断面设计3.1 巷道断面设计1、巷道断面形状的选择 2、巷道断面尺寸计算3、巷道支护 4、巷道矿床及水沟本次设计阶段运输平巷穿过的岩层中等稳固，且顶压较大，侧压较小，所以选择拱形断面，同时由于运输平巷是服务年限较长的主要运输巷道，所以又从拱形巷道断面中选择的三心拱。注意：运输巷道是根据通过巷道的运输设备类型，数量，人行宽度和各种安全间隙要求，并考虑管路，电缆，水沟的合理布置，用通过该巷道的允许风速校核后确定。（本次设计不用风速校核） 确定巷道断面尺寸(1) 巷道净宽度由井巷工程课本中的表3-1查得zk3-7/550型架线式电机车宽度1335mm, 高度1600mm, 又从采矿手册(5)表26-16查得设计选用的ydc4(7)矿车宽度1600mm,高度为1650mm, 两者比较，取最大值，所以运输设备宽b=1600mm, h=1650mm。根据采矿学课本中表5-12，表5-13查得设备与支护之间安全间隙300mm、运输设备之间的安全距离m=300mm、人行道的宽度mm；由此得出，主井阶段运输巷道用单轨时，巷道净宽。（2）巷道净高度拱高及其他参数由采矿学课本中表5-16查得选择的三心拱时，大圆弧半径：小圆弧半径同时查得拱形巷道墙高要满足电机车架线，人行和管道架设的要求，以上三方面求出的墙高中的最大值，即为初定墙高。一、首先按电机车架线要求计算电机车架线弓子外侧最突出部位与巷道壁间最小安全距离不应小于250mm非人行道一侧，线路中心到支架的距离通过采矿学课本公式5-7中的验证条件取电机车导电弓子宽度之半，k=400mm，巷道轨面至导电弓子高度，由于本次设计有人行道与运输巷道的交叉点，所以取2000mm由于所以导电弓子肯定进入大圆弧由于，故架线弓子在大圆弧断面之内，则单轨巷道墙高式中：-轨道中心线与巷道中心线的间距则双轨巷道墙高：式中：附：由采矿学课本一书表5-17，5-18查得，轨道型号为30kg/m和钢筋混凝土轻轨，底板水平与轨面水平的间距（道渣高度）二、按人行道要求计算巷道墙高三、按管路安装要求确定墙高本次设计需在巷道内敷设一趟直径为100mm的压风管和一趟直径为100mm的水管查得井巷工程第二分册平巷部分公式（1-10）得通过三种得到的墙高数值比较：按电机车架线要求按人行道要求按管道架设要求按以上三种要求比较后取最大值，并按10mm倍数向上选取，所以从而求得巷道净高度水沟尺寸的确定：水沟设在了人行道一侧，坡度与巷道坡度相同，取3，由于本矿山地质涌水量不大，所以根据采矿学课本表5-19查得水沟断面参数：上宽310mm、下宽280mm、 深度200mm、 水沟净断面面积0.059，掘进断面面积0.132；另沟一侧的墙基础深度取500mm；另一侧基础深度取250mm，每米水沟混凝土用量0.05。巷道断面尺寸： 从轨面算起的墙高从道渣面算起的墙高巷道支护厚度根据采矿学课本表5-21查得，喷射混凝土支护厚度t150mm巷道掘进高度：巷道掘进宽度：根据以上得到的数据，作出巷道断面图。单轨断面设计见图4-1, 双轨断面设计见4-2。吉林电子信息职业技术学院毕业设计（论文） 第六章采矿方法第四章 采矿方法4.1 矿山条件640米中段5-5采位于37、39线之间，矿体延长40米，平均厚度0.5米，走向51，倾角68-76，矿体为条带状、扁豆状、寝染型矿体，以间灭再现形式产生，矿体上盘为斑岩，稳固性较差，下盘为混合花岗岩，稳固性较好。设计采矿量1588t.采出含量13.034kg.出矿品位8.208g/t。4. 2 采矿方法选择原则 根据八家子矿的矿体赋存条件及矿山生产、开拓现状，要求合理的采矿方法应满足如下条件： 1.安全，所选择的采矿方法必须保证工人在生产过程中的安全，有良好的作业环境，包括通风、除尘、温度、湿度、放射性等，避免繁重的体力劳动，实现机械化、防止大地压活动，防止泥石流的发生，防止水在火灾的发生。 2.高回收率，矿产资源有限，选择采矿方法时，保证国家的资源回收和综合利用，回收一般要达到8085%以上，对贵重的、稀有的、高品位的矿床，要达到9095%以上。 3.低贫化，在生产过程中，要保证矿石的质量选择采矿方法的贫化率要小，不能使高品位、高质量的矿石开采质量大大下降，影响矿石加工，造成成品的成本上涨，质量下降，盈利减少，一般要求贫化率在1520%以下。4.高生产率，尽量选择生产能力大，劳动生产率高，开采成本价低的采矿方法，提高机械化程度，减少工人及各种辅助人员数量，采用先进设备及科学的管理方法，最大限度的增大劳动生产率。 5.高经济效益，矿山企业采出矿石除满足经济的发展需要外，就是要创造一定的经济效益，降低开采成本，符合开采条件的采矿方法，采用各种手段降低生产成本，创造良好的经济效益。 6遵守国家的法规，矿山企业在生产建设、设计过程中，要遵守国家有关规定。如安全规程，环境保护法，矿产资源法等。 如前所述，八家子矿区矿体为条带状、扁豆状、寝染型矿体，以间灭再现形式产生，矿体上盘为斑岩，稳固性较差，下盘为混合花岗岩，稳固性较好。因此，采矿方法选择中应充分考虑上述特点，选择适应性强、灵活性大、损失小的采矿方法。所以应在遵循上述六条原则的前提下选出八家子矿床最优的采矿方法。4. 3 采矿方法方案初选根据上述基本原理和矿山地质条件、技术管理水平及生产要求，由于本矿山地表不允许陷落，崩落法是不适用的。所以在三大采矿法中的充填法和空场法中选择。根据矿岩上盘为中等稳固，下盘为稳固，且矿体倾角大，厚度薄，以及地表等条件，可以使用充填法中的分层充填法，分层充填法若围岩量不够还可以在下盘打硐室取料充填。留矿法也适用于矿石和围岩中等稳固以上的急倾斜、薄矿体的开采，根据本矿山的开采条件，可以使用空场法中的留矿法和分层充填法，以发挥其回采强度大，劳动生产率高，采矿成本低，坑木消耗少的优点。由此可见，该矿床可用的采矿方法有：a充填法中的分层充填法b 空场法中的留矿法4.4 采矿方法的比较1.具体方案如下第方案： 留矿法 阶段高度40米，矿房沿走向长度为40米，间柱宽度为6米，顶柱4米，底柱6米，漏斗间距5.1米，天井联络道间距6米，其真厚度为0.5米。第方案：分层充填法阶段高度40米，矿房沿走向布置，其长度为40米，顶柱高度为5米，人工假底05米。初步分析比较：根据矿块的生产能力，采准工作量，矿石的损失率和贫化率，劳动生产率等主要技术经济指标来进行分析，两方案的主要技术经济指标列于表4-1。 表4-1 初选的采矿方法主要技术经济指标方案案项目方案方案矿块生产能力（t/d） 4455 3040贫化率%151815采切比（m / kt）16181015回收率（）808590通过分析上表得知，分段矿房法和有底柱分段崩落法，虽然矿块生产能力较大，但两方案的采准工作量大，回收率又较前两方案较低，有底柱分段崩落法的贫化率又高，因此将分段矿房法和有底柱分段崩落法予以删去。第二，第四方案比较，回收率都较高，回采工艺简单，工人劳动生产率高，机械化程度高。但矿石损失率较大，故需进一步详细进行计算，最后综合分析比较才能选定方案。两种方案综合分析一、垂直深孔落矿分段凿岩阶段矿房法1矿块构成要素阶段高度60米，矿房沿走向布置长为50米；矿房宽度即矿体厚度为20米；间柱宽度10米，底柱高度15米，顶柱高度8米，分段高度10米，漏斗间距6米。底柱矿量粗略算了一下，大约占矿块矿量的15%。2、采准工程分段凿岩阶段矿房法涉及到的采准巷道有：阶段运输巷道、放矿溜井、通风行人天井、电耙巷道、分段凿岩巷道、漏斗颈等。本次设计运输巷道的位置，在沿矿体下盘的接触线布置，规格为462.9米（按照设计中双轨巷道断面尺寸），通风行人天井布置在了间柱中，规格为22米。在矿体厚大部位，有两条运输巷道，即上盘运输巷道和下盘运输巷道。每隔30米掘一条川脉巷道，联络上下盘运输巷道，从而构成环形运输系统。矿块的底部结构，是从运输水平到拉底水平之间所包括的受矿巷道、出矿巷道及放矿巷道的有机配合，使矿房或矿柱采下的矿石，经过这些巷道利用矿石自重或出矿设备的运搬，装入运输巷道的矿车上。本次设计采用的是电耙道中的漏斗式底部结构。充分利用本矿体矿岩均中等稳固的优点，发挥电耙运搬矿石底部结构对底柱切割量小的特点。电耙巷道布置在了运输水平以上米处，采出的矿石由本阶段出矿。采用的底部漏斗的结构尺寸见图6-1。图6-1 漏斗结构尺寸细部图3、切割工程分段凿岩阶段矿房法涉及到的切割工作包括：掘进拉底巷道、切割横巷和切割天井、拉底、辟漏以及开切割槽等。本次设计将切割天井布置在了接近矿房的中央，选取的是矿体的最厚部位。采用浅孔从拉底巷道向两侧扩帮的拉底方法，辟漏从拉底空间向下进行。开凿切割槽采用水平深孔拉槽法，在拉槽部位的底部进行拉底，以切割天井为凿岩天井，打水平扇形中深孔，分次爆破后形成切割槽。采用扇形炮孔排列目的是要充分发挥扇形炮孔采准工作量小，凿岩设备移动次数较少，且能分段爆破的优点。4、回采工程拉底、辟漏和切割槽等切割工作，按中深孔回采要求完成后，以切割槽为爆破自由面，在分段巷道中用yg-40（导轨式）凿岩台车，打上向垂直扇形中深孔，炮孔孔径为55mm,最小抵抗线为1.8米，将分段巷道中炮孔全部打完后，才开始崩落矿石，崩落的矿石借重力落到矿房底部，经漏斗溜到电耙巷道，再经溜井溜到穿脉巷道的放矿口，经运输巷道运出。选用上向垂直炮孔排面，是为了实现凿岩巷道的掘进的机械化，进一步提高凿岩作业的机械化水平，避免上下搬运凿岩设备和充分利用挤压爆破落矿。所采用的上向扇形垂直中深孔的参数见表6-2。 表6-2 上向扇形垂直中深炮孔的参数炮孔直径 （mm）炮孔排距 (m)边孔角 ()孔底距 (m)最小抵抗线 (m)炮孔深度 (m)崩矿步距 (m) 55 1.8 45 1.8 1.8 10 3.6二、无底柱分段崩落法所有的带有底部结构的采矿方法（包括空场法、充填法和有底柱崩落法）都存在下列问题：留有保护出矿巷道的底柱，回采底柱时，矿石损失大，个别情况超过4050%；采准巷道布置复杂，采准工作量大，一般达1025米/千吨；掘进采准巷道时劳动条件差，复杂的底部结构难以采用高效率的大型自行采掘设备等；当矿石稳固性差时，还可能引起底柱破坏；电耙道及其他出矿巷道维护困难，从而降低了有底柱采矿法的采矿效率和强度。考虑到以上情况，所以本次设计提出了采用当今采矿业占采矿比重较高的无底柱分段崩落法。这种采矿法不仅取消了矿块的顶柱和间柱，而且将结构复杂的底柱也去掉了，简化了矿块结构，为使用大型高效率的自行采掘设备创造了条件。而根据本矿体的开采条件及年生产能力大、对矿石贫化要求不太严格的特点，应用无底柱分段崩落法不失为一种效率、成本指标俱佳的采矿方法。1、矿块构成要素阶段高度60米（两条阶段运输平巷间的垂直距离），矿块长度（一个溜井的服务范围）为60米。将阶段划分为分段，分段高度h为12米。回采巷道的间距按d=（0.81.0）h选取，即12米；回采巷道由于使用铲运机出矿，所以高度按经验定为4米，宽度为3.6米。2、采准工程无底柱分段崩落法的采准巷道包括：阶段运输巷道、矿石溜井、通风行人天井、设备井、回采巷道、分段运输联络道、通风井等。 本次设计回采巷道垂直走向布置，溜井间距为60米（即矿块长度）；溜井断面规格为方形的2米2米；溜井布置在脉外，因为是使用箕斗提升，所以将溜井掘至主运输水平，中间水平只作为运送人员、材料、通风和掘进天井的辅助水平。因为无底柱崩落法机械化程度高，采掘设备多而大，设备的维修工作量也大，设备大修往往需要运出地面，分段之间设备转移也很频繁，为了运送设备、人员、材料，本次设计采用设备井运送方案。设备井的规格为3米3米，设备井布置在了本阶段的崩落界限以外的下盘围岩中。回采巷道的断面形状选用矩形，目的是为了充分发挥矩形巷道有利于巷道边部矿石放出、放矿效果好的优点。同时为了使重载下坡和便于排水，回采巷道设计了3的坡度。回采巷道采用菱形布置，以便将上下分段回采巷道两侧的脊部损失和正面损失，在下分段尽量回收回来。3、切割工程无底柱分段崩落法的切割工作包括：掘进切割平巷、切割天井和形成切割槽。本次设计的切割槽宽度为2.5米，形成切割槽的方法用的切割天井拉槽法，在回采巷道端部掘进断面为1.52.5的切割天井。天井边局回采巷道端部留有1.5米的距离，以利台车凿岩，天井长边平行回采巷道中心线，在切割天井两侧各打三排扇形炮孔，用微差电雷管，靠近天井的炮孔先爆，一次爆破成槽。充分发挥切割天井拉槽法的灵活性大、适应性强的优点。图6-4：无底柱分段崩落法三、采切工程量及采切比计算、方案i分段凿岩阶段矿房法采切工程量见表6-3、方案ii无底柱分段崩落法采切工程量见表6-4。方案巷道名称巷道数目巷道长度（m）巷道断面（m2）体积（m3）矿石中工业储量（吨）占矿块整个工业储量的比重（%）脉内脉外总长度脉内脉外脉内脉外全部垂直深孔分段凿岩阶段矿房法采准工作阶段运输巷道16015900900通风人行天井160602*22402408640.33分段凿岩巷道31801802*272072025921.0电耙巷道21201202*248048017280.67漏斗颈181081082*24324321555.20.6拉底巷道160602*22402408640.33小计2652860588211290030127603.22.9切割工作拉底1606020*22400240086403.33辟漏1872724*33096309611145.64.3切割天井139392*2156156561.60.21小计201711715652565220347.27.85总计46699607597764900866427950.410.75表6-3 垂直深孔分段凿岩阶段矿房法采切工程量 表6-4 无底柱分段崩落法采切工程量方方案巷道名称巷道数目巷道长度（m）巷道断面（m2）体积（m3）矿石中工业储量（吨）占矿块整个工业储量的比重（%）脉内脉外总长度脉内脉外脉内脉外全部无底柱分段崩落法采准工作阶段运输平巷16060 3*3540540矿石溜井160602*2240240回采巷道204001005003*33*336009004500129605.0分段运输平巷53003003*327002700设备井160603*3540540通风人行天井160602*2240240小计29400640104036005160876012960切割工作切割天井202402402*296096034561.33分段切割平巷52502502*21000100036001.38小计254904901960196070562.72总计5489015305560516010720200167.722、矿块采出矿石量计算，见表6-5 、 表6-6。 表6-5 分段凿岩阶段矿房法工作名称工业储量矿石回收率%矿石贫化率%采场应采出的工业储量t采出矿量t采出矿量所占的比重%采准7603.2901268428768863.2切割2034790111831232057568.7矿柱回采72317711751345061861525.9矿房回采15901981131288053148052.162.2总计259200 87.0 13.8 2053054238265.2100 表6-6 无底柱分段崩落法工作名称工业储量回收率%矿石贫化率%采场应采出的工业储量t采出矿量t采出矿量所占的比重%采准 129609519 12312 152005.38切割 70569517 6703.2 8076.12.82矿柱回采 2391848919212873.7262807.191.8总计 259200 8018.9 231888.9286083.21003、采准系数计算 式中： -采准系数，；-采场工业储量，t；259200t；-采切巷道总长度，m；-脉内采切巷道矿石总体积，；-采切巷道总体积，；-矿石自重，；4、采切比计算 式中： -采场采出矿石量，t；由以上综合经济分析比较可知：分段凿岩阶段矿房法采切工程量小，劳动生产率高，又很适合开采矿岩稳固的厚和极厚的急倾斜矿体。但它有一些严重缺点，就是矿柱矿量占矿块矿量的比重较大，高达35回采矿柱矿石时损失与贫化较大，而且不能实现上下水平巷道掘进机械化，特别是天井联络道和凿岩硐室的掘进和出矿，很难解决繁重的体力劳动。而无底柱分段崩落法虽然在采切工程量上稍大于阶段矿房法，但它不留矿柱一步骤回采，没有回收矿柱的工序，没有复杂的底部结构，在这点上明显优于阶段矿房法。同时，它的采准和回采的工艺简单；而且可以标准化，便于采用各种高效率的机械设备，回采作业面多，生产集中，回采强度大，管理方便。采准凿岩和出矿可在不同的分段上同时进行，互不干扰，可以大大提高工作效率。各项回采工作都在回采巷道中进行，没有大暴露的工作空间，在回采巷道端部出矿，没有断面突然变小的漏斗颈，减少了处理漏斗颈堵塞的困难和危险，并有利于提高出矿强度。为了满足弓矿的年生产能力的要求，采用无底柱分段崩落法，就是要充分发挥其无轨自行采、装、运设备出矿效率高的优点。同时，灵活性大，回采强度高，采准和探矿工作紧密配合，都是无底柱分段崩落法的显著特点。另外，无底柱分段崩落法在弓矿其他采区已经应用了近20年，积累了很多的生产技术经验，工人们对此方法的使用在技术上也已经驾轻就熟，在以后的开采过程中，再对部分参数作以适当调整，使采切工程量在原基础上适当减小。针对弓矿的矿体赋存条件及无底柱分段崩落法所表现出来的生产能力大，回采安全等优点，所以本次设计选用无底柱分段崩落法。四、回采工程落矿参数：炮孔扇面倾角、扇形炮孔边孔角、崩矿步距、孔径、最小抵抗线和孔底距；具体数据见表6-7。表6-7 无底柱分段崩落法的落矿参数倾角边孔角崩矿步距孔径最小抵抗线孔底距90453.6551.81.8（1）落矿凿岩 本次设计使用的凿岩设备为czz-700型胶轮自行单机凿岩台车，台车配有yg-80重型凿岩机，充分发挥其移动灵活、操作方便的优点，以此来减轻工人的劳动强度。根据台车平均生产能力为3050米/台班，每米崩落矿量按5吨计算，那么按弓矿110万吨年生产能力来算，每年需凿16万米的炮孔。所以必须在此方面采取措施，提高凿岩效率，保证质量，降低成本。（2）爆破 无底柱分段崩落法的爆破是在覆盖岩层的掩护下进行的，只有很小的补偿空间，属于挤压爆破，爆破效果的好坏直接影响矿石的块度、矿石的回收率和贫化率、装运设备的效率以及矿块的生产能力。所以爆破装药时，为了避免扇形炮孔孔口装药过于集中，装药时除边孔及中心孔装药较满外，其余炮孔应交错增加堵塞长度。采用铵油与硝铵混合炸药（按8：2配制），最小抵抗线为1.8米，每次崩落两排，崩矿步距为3.6米。（3）出矿在回采巷道端部，采用铲运机出矿，将矿石运至溜井卸载。每个矿块设有一个溜井，溜井位于分段联络道的侧旁。溜井下口位于运输水平的穿脉巷道里，装有放矿闸门，最后经运输水平巷道运出。结束语毕业论文是我们在大学里生活学习的最后一个环节，对此我极其重视，也投入了大量的时间和精力去准备。经过近一个月的辛勤劳作，毕业设计在老师和同学们的帮助下完成了。从一开始的无从下手，到后来慢慢进入状态，其中经历的艰辛、困苦，都在我的人生记忆中留下了难以磨灭的印象！由于以前没有从事过矿山工作和对采矿工程学知识掌握不好，有许多的问题都需要老师来帮助分析和解答。指导老师总是那么不厌其烦的为我讲解，直到完成了对我设计方案的无数次的修改。直到最终定稿，在这里对帮助过我的老师和同学致以最诚挚的感谢！本论文是在老师的指导下完成的。从论文的选题、文献检索、问题分析、技术数据统计到最后出稿的全过程，老师都做了精辟的指导。他们敏锐的学术思想、严谨踏实的治学态度、诲人不倦的育人精神、精益求精的工作作风，使我在学术上和思想上都受益匪浅。在此，谨向指导老师的细心指导和真诚帮助致以衷心的感谢和敬意！在两年的学习生活中，得到了导员的无微不至的关怀。两年来，我的学业上的每一点进步都包含着导员对我的关怀和支持。同时，给予我真诚帮助的还有金采矿班的全体同学，是他们在我的论文完成过程中，对有些问题的提出和解答提出了很多合理化建议，为我的论文润色很多。在此一并感谢！我将铭记各位老师的教诲！感谢吉林电子信息职业技术学院的栽培！参考文献1解世俊，金属矿床地下开采，冶金工业出版社 ，1979年第一版2采矿设计手册1矿床开采卷上，北京有色冶金设计研究总院，中国建筑工业出版社，1986.113采矿设计手册2矿床开采卷下，北京有色冶金设计研究总