金属矿开采设计

一 设计题目一 设计题目 云南某铅锌矿 3 号矿体采矿方法设计 二 矿床赋存及开采技术条件二 矿床赋存及开采技术条件 云南某铅锌矿 3 号矿体为接触交代过程中的中至低温热液型铅 锌矿床 矿体赋存于奥陶纪灰岩顶部与志留纪砂页岩接触带之间的 矽卡岩中 顶板为灰黑色矽质页岩 稳固 底板为灰色 12 10 f 线紫色灰岩 坚硬稳固 矿体分布在矽卡岩中 呈似层12 8 f 状产出 矿石硬度系数 中等稳固以上 矿体分布范围长10 9 f 约 1500 米 宽约 1000 米 倾角较陡 近似直立 一般为 0 90 88 矿体较厚 一般 25 米左右 主要铅锌矿物呈浸染状 斑点状 不规 则地分布在矽卡岩体内或其附近的大理岩中 矿化不均 品位变化 大 含锌 13 含铅 5 5 矿石容重 3 9 吨 米 3 松散系数为 1 8 地表允许陷落 三三 采矿方法的选择 采矿方法的选择 1 采矿方法的初选 根据上述条件 可初选出三种采矿方法 第 方案 采取水平深孔落矿阶段矿房法 垂直走向布置矿房 矿房宽度为矿体厚度即 25m 阶段高度 60m 间柱宽度 10m 顶柱厚 度 6m 底部采用漏斗结构 采用 CZZ 700 型凿岩台车凿岩 ZYQ 14 型装运机出矿 第 方案 垂直深孔落矿有底柱分段崩落法 采场垂直走向布置 阶段高度 60m 长度为矿体厚度即 25m 宽度 15m 分段高度 15m 垂直走向布置一条电耙道 穿脉巷道装车 穿脉巷道间距 30m 采 用 YG 80 型和 YGZ 90 型凿岩机配 FJY 24 型圆环雪橇式台架钻凿 电耙出矿 第 方案 无底柱分段崩落法 采用垂直走向布置回采巷道 采 场宽度为矿体厚度 25m 高度 60m 长度 60m 分段高度 12m 溜井 间距 60m 回采巷道间距 10m 采用 CTC 400 2 和 YGZ 90 凿岩机 凿岩 ZLD 型铲运机出矿 采矿方法技术经济指标分析比较表 序 号 指标名称第一方案第二方案第三方案 1 2 3 4 5 6 矿块生产能力 吨 日 矿房生产能力 吨 日 矿柱生产能力 吨 日 矿块生产率 吨 班 采准切割工作量 采准 比 米 千吨 矿石损失率 矿石贫化率 主要材料耗 木材 米 3 万吨 炸药 千克 吨 雷管 个 吨 400 320 80 133 5 20 14 0 42 350 350 117 7 17 17 0 35 300 300 100 5 63 17 16 0 35 7 8 采矿方法比重 X X X 方法 X X X 方法 采出矿石的直接成本 元 吨 从表可知方案 回采强度大 劳动生产效率高 采矿成本低 回采 作业安全等优点 但且需要留一定的矿柱支撑采矿区 矿柱比重较大 矿柱回采的贫化损失率大且回采量不多 大块率达 20 30 对底 部结构有一定的破坏性 方案 虽然回采效率较高 但采准切割工程量大 施工机械化程度 低 底部结构复杂 耗时且成本较高 尤其是不能根据矿体赋存情 况合理及时的剔除其中的夹石 因此造成贫化率较无底柱采矿方法 高 与第 方案相比 除生产能力较大外 其余都比 方案差 方案 采矿方法结构简单 回采工艺简单 可采用高效率的采掘装 设备 机械化程度高 安全性好 同时也可以剔除夹石和进行分级 出矿 可以提高回采品位 降低贫化率 2 综合比较 方案 较其他两方案差 方案 和方案 综合效益难 以区别 但因为该矿体呈浸染状 斑点状 不规则地分布在矽卡岩 体内或其附近的大理岩中 矿化不均 品位变化大 方案 可以剔 除夹石 提高出矿品位 而方案 不能 所以综合来说方案 较为 适合 即采用无底柱分段崩落法 四 四 矿块结构设计矿块结构设计 1 采用垂直走向布置采场 采场宽度为矿体厚度 25m 高度 60m 长 度 60m 分段高度 12m 溜井间距 60m 回采巷道间距 10m 沿走向 每 300m 设置一个设备井 第一 二分段进行回采作业 第三分段钻 凿上向扇形炮孔和切割 第四 五分段进行采准工作 即采准切割 凿岩爆破与装运矿石等工序在不同的分段平行进行 2 矿块工业储量计算表 几何尺寸 m 长宽高 体积 m3 工业储量 t 损失矿量 t 实际采出 矿量 t 矿块 6025609000055080 五 采准五 采准切割切割工作 工作 在矿体下盘掘进沿脉运输巷道 然后掘进分段 运输平巷 再掘进矿石溜井 回采巷道 最后掘进切割巷道和切割 天井 所需设备 7655 ZYQ 14 型型凿岩机 回采巷道 间距 10m 倾角 3 垂直走向布置 设备井 沿走向每 300m 设置一个设备井 布置在本阶段崩落界限外 溜井 布置在两矿块相连处的围岩中 人行通风井 每个矿块设置一个 切割平巷与切割天井联合拉槽 沿矿体边界掘进一条切割平巷贯通 各回采巷道端部 在中间掘进切割天井 在切割天井两侧 自切割 平巷钻凿若干排平行炮孔 以切割天井为自由面 逐排起爆形成切 割槽 切割槽空间满足崩矿要求 L 矿石松散系数 W 槽 L 1 8 1 5 2 7m 槽 采准切割进度计划及工程量计算表见附图 采准切割进度计划表 序 号 采切工程 全长 m 掘进速度 米 月 掘进时间 月 备注 1 分段运输平 巷 3003001 2 矿石溜井 451500 3 3 回采巷道 6903002 3 4 切割平巷 3003001 5 切割天井 601500 4 6 人行通风井 601500 4 月工作时 间 25 天 7 设备井及 联络道 151500 3 平摊到单矿 块的工程量 合计 11705 7 采准切割进度计划甘特图 采准切割工程量计算表 巷道长度 m 工程量 m 3 矿石中岩石中巷道 名称 巷道 数目单 长 总 长 单 长 总 长 矿岩 合计 矿石 中 岩石 中 合计 分段 运输 平巷 56030030025202520 回采 巷道 302369069057965796 设备 井 1606060504504 人行 通风 井 1606060240240 溜井1454545180180 设备 联络 道 5315336336 小计1155 断 面 积 m2 9636 采 准 切割1606060240240 天井 切割 平巷 56030030012001200 切 割 拉槽33643364 小计3604804 矿块 合计 151514380 采切比的计算 采切比的计算 K 1000 v T 米 千吨 式中 K1 采切系数 米 千吨 L 矿块中采准巷道与切割巷道的总长度 米 T 矿块矿量 吨 K 1000 1515 5 63 米 千吨 采准切割巷道支护方法 矿石稳固 地表允许崩落 无底柱分段崩 落法中对于回采巷道要求比较低 故不需支护 矿体外部矿块如阶 段运输巷道 分段运输巷道 溜井可采用喷射混凝土支护 同时工作的采准 切割工作面同时工作的采准 切割工作面 N N 的计算的计算 N 10AbK1 V 个 式中 Ab 矿井班产矿石量 万 t 班 Ab A n1n A 矿井年产矿石量 万 t a n1 矿井年工作天数 d a n 矿井日工作班数 班 d K 采切比 m kt V 采准切割巷道平均掘进速度 m 班 n1取 330 天 n 取 3 K 5 67m kt A 取 300 万吨 a V 取 4m 班 则 Ab A n1n 300 330 3 0 3 万 t 班 N 10AbK1 V 10 0 3 5 67 4 4 25 个 取整得 N 5 个 六 回采工作 六 回采工作 1 回采顺序 分段间自上而下 上分段超前于下分段 同一分段 向设备井方向后退回采 每次起爆一排炮孔 2 凿岩设备 CTC 400 2 YGZ 90 型凿岩机 90 100m 台 班 3 回采工作组织 采用三班工作制度 各工种尽量平行交叉作业 4 爆破设计 扇形炮孔 边孔角崩矿步距炮孔直径最小抵抗线上向扇 形炮孔 45 3m65mm1 5m 炮孔装药结构 见附图 炮孔装药量计算 采用 FZY 10 装药器 炸药单耗 一次爆破 k 0 7kg m 二次爆破单耗 k k 1 3 2 30 0 21kg m 所取 k 0 91kg m 33 总装药量 Q kws 153kg 爆破方式 非电导爆管网路排间微差起爆 一次起爆 2 排 起爆顺序 以拉槽作侧向自由面 孔间间微差爆破 一排扇形孔凿岩时间 0 83班 6 6h 100 4 83 凿 T 装药联线时间 1h 装 联 T 爆破通风时间 T导通 0 5h 凿岩爆破总时间 T T凿 T装 T导通 8h 出矿 用 3m 的 ZLD 型铲运机 310t 台 班 把回采巷道端部的矿 3 石运到溜井 完成铲 运 卸作业 在同一分段水平 装矿顺序是逆 风流风向进行的 为提高装运机效率 每台装运机保有三条以上的 回采巷道轮流作业 3 通风工作 采用分区通风方式 回采工作面用局扇通风 局扇 安装在上部回风水平 局扇将矿块内的污风抽到密封墙内 新鲜风 流由本阶段的脉外运输平巷经通风井 进入分段运输联络巷道和回 采巷道 清洗工作面后 污风由铺设在回采巷道及回风天井的风筒 引至上部水平回风巷道 并利用安装在上水平回风巷道内的局扇并 联抽风 井下矿井风量除满足设备及爆破需求外 必须满足每人每分钟不小 于4m 的新鲜风量 3 2 回采工作循环图表 回采时 一个工班可在不同阶段 不同的 回采巷道中平行作业 一部分凿岩爆破的同时另一部分负责出矿 见附图 4 出矿管理 采用X射线荧光分析仪 达到放矿截止品位时停止 放矿 八八 主要技术经济指标如下主要技术经济指标如下 单循环回采成本 序号项目单位单价用量金额 元 1炸药Kg81531224 2雷管个5945 3导爆管m0 68048 4钎子钢kg 5钎头个 6木材m3 7其他 200 8工人成本元2000 9动力费元200 合计3717 平均回采每吨矿石成本 3717 655 2 5 67元 其中一个循环采出矿量655 2t 单矿房采准切割成本 序号项目单价 m长度金额 元 1分段运输平巷2000300 2回采巷道1200690 3设备4人行通风5溜6设备联络道12001518000 7切割天8切割平巷120030036000 合计 每吨矿石采准切割成本 单矿房采准切割成本 矿房总矿量 8 91元 采出每吨矿石的总成本 每吨矿石采准切割成本 每吨矿石回采成本 8 91 5 67 14 58元 七 采场地压管理 七 采场地压管理 边回采