矾山磷矿井下采矿PPT课件

矾山磷矿井下采矿方法讲座 一 采矿方法的类别二 采矿方法构成要素三 采准工程布置四 切割工作五 回采工艺六 金属矿地下开采的原则七 矿石损失和贫化 主讲人 吕书平 一 采矿方法的类别 1 采矿方法包括采场的回采工作 地压管理 崩矿和采场运矿 与采场结构 采场型式 结构参数和采准布置 两大方面 研究采矿方法便是研究这两个方面的相互联系与规律性 采场结构又是随回采工作需要而变化的 例如 随着无轨采装运设备的应用 为适应回采工作的需要 出现了大型采场与盘区 结构参数都相应增大 并发展了斜巷 斜坡道 采准 因此 回采工作是决定采矿方法本质的主要方面 一 采矿方法的类别 1 采矿方法是指如何安全 经济地采出矿块 矿房或矿柱内矿石的方法 包括矿块的采准切割 回采 采空区处理等工作 合理选择采矿方法是指能针对地质条件 加强对开采工作的安全管理 减少人身伤亡事故 根据矿石回采过程中采场管理方法的不同 金属 非金属的地下采矿方法大致分为以下几类 1 空场采矿法 其特点是回采过程中 采空区主要靠暂留或永久残留的矿柱进行支撑 采空区始终是空着的 一般在矿石与围岩很稳固时采用 属于这类采矿方法的主要有全面法 房柱法 分段法 阶段矿房法 2 崩落采矿法 其特点是随着矿石采出 有计划地用崩落矿体的覆盖岩层和上下盘岩石来充填采空区 及时控制采空区地压和处理采空区 一般在矿体围岩不稳固 地表允许陷落的条件下采用 属于这类方法的主要有分层崩落法 分段崩落法 有底柱或无底柱 阶段崩落法 一 采矿方法的定义 一 采矿方法的类别 3 留矿采矿法 其特点是在回采过程中 采空区内暂时存留部分采下来的矿石 借以配合矿柱支承采空区 一般在矿石较稳固 且不易氧化 粘结和自燃 矿体围岩中等稳固的条件下采用 属于这类采矿方法的有浅孔留矿法 深孔留矿法 4 充填采矿法 其特点是在回采时 采空区依靠充填其内的充填料 支柱或充填料与支柱相配合形成的人工支承体支承采空区 主要用于开采矿石价值高 要求回收率高 充填料材方便 地表不允许陷落和特殊复杂地质条件下的矿体 根据充填料的特性本类方法可分为干式充填法 水砂充填法 胶结充填采矿法 一 采矿方法的类别 二 崩落采矿法分类 一 采矿方法的类别 三 崩落采矿法的适用条件一般地讲 崩落法对矿体赋存条件 矿岩的物理力学性质等都具有比较广泛的适应范围 理想的适用条件是 上盘围岩能呈块状自然崩落 矿石中等以上稳固的急倾斜原矿体 地表允许塌落是使用这种方法的必要前提 由于这种方法在开采时矿石损失贫化大 因而它不用于开采高价 高品位的矿床 二 采矿方法构成要素 1 阶段高度矿山的开发 阶段高度是一个重要参数 其确定得恰当与否 直接影响到矿山的各项技术经济指标 太大或太小都会在全局上有损于矿山的经济效益 一般 急倾斜矿体的阶段高度是指阶段的垂高 而缓倾斜矿体 则是阶段中矿体的斜长 我矿的阶段高度为45m 从上自下分别为 515 470 425 380 335 将来还要延伸到290 245中段 2 分段高度相邻两个出矿水平之间的距离 我矿的分段高度为12 12 12 9m 后从425中段以下开始又统一调整为15m 3 采区长度采区长度 又称出矿设备工作线长度 就是把工作区域划归一台出矿设备的那部分长度 或者是相邻两个出矿溜井之间的距离 我矿的采区长度为60m 4 顶柱厚度确定合理的顶柱厚度在矿山生产中很重要 在实际工作中 大多数矿山的顶柱厚度采用工程类比法确定 即通过参考类似矿山的经验选取 顶柱厚度较大 以满足安全生产的要求 然而厚大的顶柱造成了资源的严重浪费 降低了矿山的经济效益 我矿的顶柱厚度平均为200m 包括50m左右的顶部矿体 二 采矿方法构成要素 5 间柱宽度一般房柱法采矿才有间柱 我矿在西区试采是间柱宽度为60m 房柱比为1 1 6 底柱高度没有底部结构 7 进路间距 10米 8 无底柱分段崩落法 特点是凿岩 崩矿和出矿在同一个分段回采巷道内顺序进行 以较小的崩矿步距向崩落区进行挤压爆破 不设底部结构 崩落的矿石自回采巷道端部直接放出 用装载设备装运至溜井 本法的优点是 结构简单 有利于使用大型机械化无轨自行设备 各工序都在水平巷道内进行 工作安全 能分采和剔出夹石 缺点是通风差 矿石损失 贫化高 适于开采围岩易崩落 矿石稳固的急倾斜厚矿体 若矿石不稳固 回采巷道维护困难 倾角小和矿体薄 矿石损失 贫化将增大 采矿方法布置见图2 在分段水平掘进称为进路的回采巷道和联络巷道 回采巷道端部 掘进切割巷道和切割天井 在回采巷道和切割巷道中凿上向扇形深孔 回采前先在回采巷道端部拉切割槽 然后分步距爆破进行回采 回采分段上部应保持大于1 5 2个分段高度的崩落覆盖岩层 沿走向每隔一定距离布置设备井或斜坡道 向分段运送设备 材料和人员 二 采矿方法构成要素 分段高度 进路间距 崩矿步距三个参数要合理配合 符合覆岩下放矿的矿岩流动规律 分段高度主要受凿岩设备的限制 过大将影响凿岩效率和爆破质量 过小则增大采准工作量 常用的高度为10m左右 上下分段的回采巷道应严格按菱形布置 以便将上分段回采巷道两侧的脊部残留矿石 在下分段出矿时尽量回收出来 同一分段内的回采巷道应互相平行 常用的回采巷道间距是8 10m 采准工作完成后 崩矿步距是惟一能调节的参数 常用的崩矿步距是1 8 2 5m 如果参数选择合理 生产正常 在贫化率15 20 的条件下 回收率可达85 以上 凿岩主要使用单机 双机或三机自行台车 个别矿山也有用圆环雪橇式台架的 台车和台架均配重型凿岩机 出矿主要采用装运机和铲运机 运距较长时用装载机械配自卸卡车或自行矿车 二 采矿方法构成要素 无底柱分段崩落法采矿示意图 三 采准工程布置 三 采准工程布置 三 采准工程布置 1 采准工程布置目前井下在东区回采方法采用无底柱分段崩落法 适合矿床的赋存特点和矿山的生产能力要求 西区 在承压水体被有效疏干以前 将采用上向进路充填采矿法进行回采 三 采准工程布置 2 采准巷道名称 位置 相互关系及其用途 三 采准工程布置 2 采准巷道断面 三 采准工程布置 3 采准巷道掘进方法及使用的设备采准巷道掘进方法为7655气腿式凿岩机 出渣设备为 气动装岩机 4 采准巷道掘进速度 支护形式平均每台7655气腿式凿岩机月掘进米数为40 50米 支护形式有 锚网喷 锚喷 素喷 临喷 四 切割工作 1 切割巷道名称及位置切割巷道有脉内巷 切割天井 位置在矿体上盘 靠近矿体边界 2 切割巷道断面形状及掘进方法在矿体顶板沿矿体走向布置脉内切割巷 断面2 8m 2 8m 在脉内切割巷内施工一条切割井 断面2 0m 2 0m 四 切割工作 3 采用的切割方法 使用条件和优缺点 采用切割天井和切割平巷联合拉槽法 沿矿体边界掘进一条切割平巷贯通各条回采巷道断端部 然后根据爆破需要 在适当的位置掘进切割天井 在切割天井两侧 布置中孔拉槽 以切割天井为自由面 一侧或两侧逐排爆破炮孔形成切割槽 优点 这种拉槽法比较简单 切割槽质量容易保证 在实际中广泛应用 缺点 成本高 四 切割工作 4 对切割工作的要求 切割对回采有何重要意义 设计切井时要注意两点 第一 高度一定要够 如果高度不够 没有贯通上一个水平 留有一层顶盖 称悬顶 使回采巷道端部无崩落覆盖岩石补充 不能成挤压条件 造成部分矿石损失 而处理悬顶既费工 又不安全 第二 切井两侧炮孔要设计到回采边界 两侧不要残留矿柱 否则 会导致崩矿面积逐渐缩小 引起矿石损失 五 回采工艺 1 凿岩爆破参数 炮孔排列 炮孔直径 孔底距 炮孔排距 炮孔密集系数 炮孔扇面倾角 边孔角及崩矿步距等 目前东区开采选用的采矿方法为无底柱分段崩落法 凿岩设备为YGZ90 钻凿上向扇形中深孔 逐次向采场溜井方向后退爆破 一次爆破3排炮孔 出矿设备为国产WJD 1 5铲运机 现有9台 使用粒状硝铵炸药 非电导爆系统起爆 爆破后形成切割立槽 进行后退式回采 炮孔直径为70mm 孔底距为2 2 4m 炮孔排距为1 4 2 2米 炮孔密集系数为 1 09 1 43 炮孔扇面倾角为88 边孔角为50 崩矿步距为2 4 3 2米 采场综合生产能力为300t d 综合损失率和废石混入率均为20 五 回采工艺 2 东区回采采准工程布置沿矿体走向每隔60米划分为一个矿块回采进路间距为10米分段运输平巷60米脉内巷切割巷60米切割井18米出矿进路 6条 每条约50米每个矿块布置1条溜井 五 回采工艺 3 西区回采西区因矿体处于Q2高承压含水层之下 水文地质条件复杂 在目前尚无准确定论又难以实施高承压水综合治理方案情况下 选择保护性开采方法 是确保矿山安全生产 提高生产能力 扩大矿山生产规模 避免盲目疏干的有效途经 根据现场的矿岩稳固程度结合矿山的实际情况 本着安全稳妥的原则 采用上向水平分层进路充填采矿法 生产过程中可根据地压变化情况适时地调整矿块的结构参数 适应采矿生产要求 五 回采工艺 4 上向水平分层进路式充填采矿法 1 矿块沿走向布置 矿块长度60m 高度为中段高度45m 矿块宽为矿体厚 底柱高6m 不设顶柱及间柱 每分层回采3m高 每条分段巷道承担4个分层的回采 分段高为12m 进路规格为5 0m 3 0m 五 回采工艺 2 凿岩用TAMROCK公司生产的MERCURY 14单臂凿岩台车 采用剪式升降台车辅助装药 炸药采用乳化炸药 非电导爆系统起爆 采用现有WJD1 5型电动铲运机和新增XYWJD 2 2m3铲斗 铲运机出矿 五 回采工艺 3 在每一进路回采完毕后 先用灰砂比1 12的胶结充填料充填2 6m高 剩下的0 4m用灰砂比1 8的胶结尾砂进行胶面充填 4 采场综合生产能力为300t d 包括充填及养护 综合损失率11 综合废石混入率6 02 上向水平分层进路式充填采矿法 1 矿块布置及构成要素矿块结构参数矿块沿走向布置 矿块长度60m 高度为中段高度45m 采场宽为矿体厚 底柱高6m 不设顶柱及间柱 采准工程有中段出矿穿脉 分段沿脉巷道 溜井 分段联络道 回风充填 泄水 天井 切割工程有拉底穿脉及拉底沿脉 五 回采工艺 溜井和分段沿脉巷道布置在下盘脉外 分段沿脉巷道通过采区斜坡道与上下中段连通 从分段沿脉巷道向矿体掘进分段联络道 在矿房内 号矿体上盘矿岩均较稳固位置施工回风充填 泄水 天井 下部用作泄水井 上部用作回风 充填天井 并作为采场安全出口 五 回采工艺 拉底沿脉巷道在两层矿体内分别布置 均位于矿体的最上盘 与拉底穿脉 采场联络道和回风充填 泄水 天井相联通 进路规格暂定为3 0m 5 0m 施工过程中可根据现场允许暴露面积进行相应调整 五 回采工艺 2 落矿采切工程施工完毕后进行进路采矿 凿岩采用MERCURY 14凿岩台车 钻凿水平浅孔 孔深3 8 4 0m 首采进路从拉底穿脉贴矿体上盘处沿走向回采至采场边界 五 回采工艺 3 运搬进路在爆破结束后即进行通风 新鲜风流由采区斜坡道或进风天井进入分段巷道 再由分段巷道经分段联络道进入采场 污风经回风充填天井 上中段回风联络道 上中段回风巷道 最后经风井排出地表 进路工作面的通风则主要通过扩散作用 五 回采工艺 通风结束后进行撬毛排险 排除顶帮浮石 在遇到不稳固地段时采用锚杆进行加固 在支护同时对爆落矿堆进行洒水除尘 确保作业安全后方可进行出矿作业 出矿采用XYWJD 2电动铲运机或WJD 1 5电动铲运机 将爆落矿石铲装到溜矿井 再经溜井底部的装矿漏斗装入矿车运往中段集中溜井 五 回采工艺 4 进路充填进路回采结束后 即可进行充填准备工作 封闭好进路与联络通道 对拉底层为拉底穿脉 相接处出口 充填管由充填回风天井下放到进路内 将塑料充填管架到进路中间 对整个进路实施接顶充填 进路充填养护达到要求强度后 即可进行相邻进路回采作业 进入下一轮采充循环 一个分层内最后一个进路回采完毕后 可架高人行泄水井 封闭好采场联络道外口 将该进路与中间的采场联络通道一起充填 分层充填完后 本分层采充工作结束 整个采场进入下一分层采充循环 五 回采工艺 5 矿柱回收采场底柱可随下中段采场正常回采顺序上采一层 剩余3m作为永久损失不再回采 五 回采工艺 五 回采工艺 爆破 中孔凿岩设备为 YGZ 90潜孔钻机 钻孔直径为 50 90mm 钻孔深度20米左右 使用风压为0 5 0 7MPa 使用炸药为多孔粒状铵油炸药和粉状硝铵炸药 后者由于成本低廉以及性能稳定 我矿今年一直使用 装药使用FZY 10型装药器 所用风压为0 35 0 4MPa 每小时装药600千克 粉状硝铵炸药返粉率为8 12 目前主要靠在装药器上安装BQF 100型调压阀和风压表来控制风压 保证在装药时风压稳定 同时严格要求炸药质量 炸药太干时可以参入适量柴油 五 回采工艺 一 矿井通风系统现状 一 通风系统 矿山原设计通风系统为中央对角式通风系统 中央副井进风 两翼风井回风 目前 由于西风井未完全贯通 所以我矿的通风方式就由原来设计的两翼对角式变成现在的中央分列式 东区目前的采矿方法为无底柱分段崩落法 阶段高度为45米 分段高度分别为9米和12米 采用扇形中孔落矿 铲运机铲矿 溜井放矿 阶段运输平巷使用电机车拉矿 倒入主溜井 破碎后经主井箕斗提到地表 这样 采矿方法本身由于分段溜井多 造成了风路的角联 给采场通风造成很大的困难 解决无底柱分段崩落法的通风问题 需在每个矿块内部布置专门的通风井及其设施 在上部水平布置有专用的回风平巷 即使是这样 采场通风也相当困难 主要有 五 回采工艺 1 出矿工作面为独头巷道 难形成贯穿风流 2 多工作面作业 容易形成风流串联 3 多中段 分段作业 很容易形成复杂的角联网路 风量调节困难 4 溜井多 而且各溜井与各分段相通 风流难以控制 5 铲车到矿 溜井放矿时会扬起大量粉尘 污染风流 而我矿在原设计时就参照类似矿山没有在每个矿块内部布置专用的通风井以及在上部水平布置回风平巷 只是在局部地方安装风门进行风量调节 没有其他的通风设施 如 风筒 局部通风机等 因此我矿的通风网络非常复杂 以至于出现主干风路风流很大 采场风流很小的现象 五 回采工艺 二 通风方式 由于我矿为埋藏较深的隐伏型矿体 为使通风方式利于生产 便于管理 充分排除有毒有害气体和粉尘 选择抽出式通风方式 主扇分别安装在东 西风井地面扇风机房内 抽出式通风的特点 负压通风 矿井空气压力低于同标高大气压力 从地面向井下漏风 停风时 在过渡期内 矿井空气压力由负压过渡到大气压力 相对升高 不会导致有害气体大量涌出 二 矿井通风工作制度矿井通风采用连续工作制 年工作330d 每天3班 每班8小时 六 提升系统 矿山采用中央主 副井开拓 中央对角式通风系统 副井为进风井 两翼风井为回风井 由于西区水文地质条件复杂 西区的基建工程时至今日也没能完成 一直无法投产 现在处于停产状态 515m和470m中段西区的脉外运输巷道掘进一小部分 并未与西风井沟通 目前 只有东区在进行生产 实际的通风系统为副井和东回风井构成的两翼分区通风系统 六 提升系统 一 主井 位于矿体走向的中间部位 开采后错动范围外100m处 净直径为4 5m 内设钢丝绳罐道 井口标高为 773 5米 井底标高为 304 58米 井筒于399m 355m标高处开口 分别与破碎系统的大件道和皮带道相通 主井装备有9m3单箕斗带平衡锤 担负矿石和废石的提升 六 提升系统 主井采用落地式多绳摩擦提升机 主滚筒直径3 2m 钢丝绳首绳4根直径32 尾绳两根 一次提矿15 5吨 电机功率800KW 最大运行速度9m s 原主机和电控系统全套引进瑞典ABB公司产品 4月初电控系统更新为烟台金健的电控设备 PLC采用德国西门子S7 300 变流器采用瑞典ABB公司DCS800产品 实现装矿 提升 卸矿的全自动运行 六 提升系统 二 副井 与主井并列位于矿体走向的中间部位 开采后错动范围外100m处 净直径为5 5m 井口标高为 769 0米 井底标高为 286 5米 井筒在515m 470m 425m处分别与各自的井底车场相连 在399m 355m标高处分别与破碎系统的大件道和皮带道相通 在310m处与粉矿回收系统相连 内设球扁钢组合罐道 副井装备有 型双层单罐带平衡锤 梯子间 管子间 电缆等 担负人员 设备 材料的提升及下放工作 六 提升系统 副井采用落地式多绳摩擦提升机 主滚筒直径3 2m 钢丝绳首绳3根直径32 尾绳两根 电机功率400KW 最大运行速度8m s 准乘人员一次78人 下放大件尺寸1 8m 4 2m 2 2m 主机和电控系统全套引进瑞典ABB公司产品 六 提升系统 三 东风井 位于矿床东端移动范围外35m处 净直径4m 井口标高为734m 井底标高为451 75m 井筒在515m 470m处与中段相连 井筒内装备2 罐笼配平衡锤及梯子间 作为安全出口 为抽出式通风专用回风井 六 提升系统 四 西风井 位于矿床西端移动范围外30m处 井口标高为822m 井底标高为521m 515m中段 倾角30 井筒设计与515m中段相连 该井于1993 1994年间施工470m 斜长 井筒已穿过Q2含水层 施工至基岩裂隙含水层时因涌水量大而停掘 六 提升系统 五 盲竖井 由于东区的储量只占矿区储量的三分之一 整个矿区的生产目前又局限于东区 致使东区的中段下降速度过快 为了保证生产的接续 矿山正在进行东区的二期工程建设 在矿体走向的中间部位设计了一条盲竖井 装备2个2 5m3的箕斗互为平衡进行提升 目前正在进行井筒装备 六 提升系统 六 斜井 井下各中段和分段通过中段斜井连通 各斜井均设有卷扬机 用来升降出矿用的铲运机 同时也用来通风和行人 另外服务于各中段之间的三个分层的行人和运送材料 设备 斜坡道坡度为25 为了今后大型先进凿岩设备和出矿设备的灵活调动 425中段以下各个分层运输使用的斜坡道坡度调整为9 六 提升系统 主井延深后仍只负责矿 废石的提升 提升机主机不变 但电机不能满足生产要求 需要将电机更换型号为Z900 315直流电动机 电机功率1800kW 电压750V 转速1000r min 转动惯量635kg m2 上海电机厂提供技术参数 需特殊订货 提升速度增至Vmax 10 85m s 9m3底卸式箕斗自重15 93t 包括悬挂装置 提升矿石时有效载重15 64t 提升废石时有效载重15 58t 装满系数取0 85 六 提升系统 副井提升机型号为JKMD3 2 3落地式多绳摩擦提升机 电机功率400KW 延深后副井仍只负责人员 设备及材料的提升任务 新增服务中段为 380m 335m 290m 245m 200m 破碎 170m 皮带道 125m 粉矿回收 副井井底标高 105m 粉矿回收由Z 17A电动装岩机向YFC0 7 7矿车装矿 然后人工推入罐笼提升到 245m中段 由主井提升至地表 七 排水系统 井下涌水量较大 且经过化验 井下涌水满足生活用水标准 富裕涌水一部分供生活区使用 多余部分通过井口水池的混凝土溢流管排放至古城水库 七 排水系统 原系统水泵房设在 425m 配置200D 65 6水泵7台 每台流量185 335m3 h 扬程408 372m 电机型号JSQ1410 4 功率500kW 正常涌水时三台工作 最大涌水量时六台同时工作 一台备用 开拓盲竖井后 在 335水平新增水泵房 已施工 设计两条水仓 采用接力排水 竖井延深后 经核算井下正常涌水量为37424m3 d 最大涌水量为56136m3 d 充填回水200m3 d 井下生产用水的回水按用水量10 考虑 约为150m3 d 在 335水平新增水泵房 已施工 配置MD580 60 9水泵6台 设计两条水仓 采用一段排水 七 排水系统 排水管路利用原有 426 10无缝钢管两根 一根工作 一根备用 副井井底水窝选择6699 1755KW潜水泵两台 一台工作 一台备用 排水管选Dg 80无缝钢管 把水排到 335m泵房水仓 七 排水系统 主 副井延深后 三期水泵房设在 245m中段 采用两段排水 选择型号为D500 57 2水泵4台 每台流量450 555m3 h 扬程120 108m 电机功率220kW 正常涌水时两台工作 最大涌水时三台同时工作 一台备用 设计两条水仓 一条工作 一条备用 泵房与运输巷联络道及运输巷道内均设置防水闸门 排水管路选择 273 8无缝钢管三根 两根工作 一根备用 副井井底水窝选择6606 2315KW潜水泵两台 一台工作 一台备用 排水管选Dg 50无缝钢管 把水排到 245m泵房水仓 八 井下供水系统 井下供水系统利用原系统 将管路延深 沿竖井铺设至延深中段 在各中段马头门设置减压阀 降低供水压力 在各中段减压通过石门后沿设备斜井或者管缆井送到中段各分层 并在各分层沿走向敷设 供凿岩设备用水 井下易燃地点应在供水管道上每隔50 100m安装Dg50的消防支管接头 以备消防用水 八 井下供水系统 采矿凿岩用水1080m3 d 破碎站除尘用水4m3 h 共计1140m3 d 使用 159mm 6mm钢管 将来主副井延伸后的新水管仍采用 159mm 6mm型钢管 与上部水管接通 水管均设在副井内 九 供风系统 地表现有空压机站配置100m3550KW空压机三台 矿山扩建后 井下采矿设备总用风量约为120m3 min 现有供风系统可以满足要求 十 充填系统 采用分级尾砂胶结充填方式 即选择分级尾砂做充填骨料 选择新型尾砂固结材料 C料 做胶结材料 矿山日平均充填体积为1284m3 d 全部胶结 灰砂比为1 8 按充填试验报告 充填体容重2 12t m3 每天充填约需尾砂2328t 胶结料的日消耗量为194t 十 充填系统 西采区充填站内建1000m3立式砂仓4个 仓内设风 水造浆设施 仓底设放砂充填管 建180t的水泥仓4个 仓顶设DMC 48型脉冲式集尘器2台 仓底设仓壁振动器4台 放料闸门2个 WLY T 400型螺旋给料机2台 DGL 400型螺旋式电子称2台 设计制备充填料浆用 2 5m 2 5m高浓度搅拌槽2台 搅拌槽上设DMC 48型脉冲式集尘器2台 设造浆用100D16 7水泵两台 设SA 120A型空压机1台 另外配计算机自动监控 操作系统一套 十 充填系统 在搅拌槽出口设流量计和浓度计 充填料的制备采用计算机自动监控 操作的方式进行 十 充填系统 地表设充填钻孔4条 内安DN125陶瓷内衬复合钢管 2条工作2条备用 主平巷内安装充填管2条 1条工1条备用 材料为 121 10无缝钢管 与钻孔内充填管相接 其它地方采用PF125 12 5钢丝编织复合塑料管 十一 运输系统 矿山运输系统 目前东区主要生产中段矿石 废石均采用有轨运输方式 由ZK10 6 550架线式10t电机车单机牵引10辆2m3底侧卸式矿车 各运输中段均设有矿 废石卸载站 515 470 425中段铺设24kg m轻轨 380中段铺设30kg m 轻轨轨距为600mm 轨枕为木轨枕 井下矿石溜井与废石溜井下各安装一台PE900 1200颚式破碎机 电机功率110kW 台 采用振动放矿机给矿 给矿粒度 600mm 矿石和岩石流程为 采场 采场溜井 中段运输 主溜井 箕斗提升至地表 胶带运输至选厂 废石场 十一 运输系统 采场矿石由铲运机卸入采区溜井 各中段布置出矿沿脉及穿脉巷道 425m 380m为有轨运输 轨距为600mm 用10t电机车牵引2m3底侧卸式矿车运至井底车场 卸入旁侧矿石主溜井 废石则用10t电机车牵引2m3底侧卸式矿车运至井底车场 卸入主井旁侧废石主溜井 每个中段有两条石门平巷 形成双环形车场以保证运输能力 335m以下中段矿石运输采用ZK10 7 550电机车双机牵引15辆4m3底侧卸式矿车组成一列车 一列车长64 7m 一列车有效载重104t 废石运输采用ZK7 7 550电机车单机牵引12辆1 2m3单侧曲轨侧卸式矿车 十二 溜破系统 粗碎设于井下399水平 采用2台PEJ900 1200颚式破碎机 电机功率110kW 台 粗碎产品在355水平采用振动放矿机给矿 给矿粒度 600mm 经355水平皮带道装入箕斗提到地面竖井卸矿仓中 井下粗破碎标高为 399m 皮带道标高 355m 地表设矿石仓和废石仓 采用卸载曲轨卸矿 十二 溜破系统 主井延深后仍只负责矿 废石的提升 主井井下增设一个装矿点 配置与 355m装矿点相同 考虑到备品 备件的统一 新增装矿点的破碎系统配置与 399m破碎硐室相同 即矿 废石溜井下部均配置型号为PE900 1200颚式破碎机 进料口尺寸为 宽 长 900 1200mm 排料口调整到200mm 处理能力337t h 电动机型号为JR126 8 功率为110KW 主竖井的最大提升能力为286t h 井下破碎生产能力应与提升相适应 64 第六章金属矿地下开采的原则 65 6 1金属矿地下开采的基本要求 1 具有良好的工作条件 确保开采工作的安全 2 具有良好的环境保护条件 3 具有高效的开采手段 a 劳动生产率要高b 开采成本要低c 开采强度要大d 机械化程度高4 具有可持续发展的能力a 损失贫化要小b 提高回收率c 提高资源利用率 66 6 2金属矿地下开采单元的划分 6 2 1开采矿区的划分1 矿田 划归一个矿山企业开采的全部矿床或其一部分叫2 井田 划归一个矿井开采的全部矿床或其一部分叫井田矿井 具有独立完整开采系统的坑口矿区包括矿田 矿田包括井田3 划分因素 是一种人为划分因素与地质因素的结合6 2 2开采分段的划分1 阶段 在开采倾斜矿体时 在井田中每隔一定的垂直距离掘进沿走向阶段运输巷道 将井田划分为一个个的长条形的矿段称阶段或中段 阶段高 两巷道的垂直距离 2 矿块 在阶段范围内 沿走向 每隔一定的距离 掘进垂直的天井 将阶段划分为更小的块段称矿块 矿块是地下开采最基本的单元 3 划分因素 根据采矿方法划分 67 H 矿体垂直延伸深度h 阶段高度L 矿体的走向长度 I 已采完阶段 正在回采阶段 开拓 采准阶段 开拓阶段 1 主井2 石门3 天井4 排风井5 阶段运输巷道6 矿块 示意图 68 6 2 3水平矿体矿区的划分1 盘区 开采微倾斜矿体时 在井田内沿走向掘进阶段运输巷 将井田划分为长条形矿段称盘区 2 采区 在盘区内 垂直走向掘进运输巷道 将盘区划分为更小的矿段叫采区 1 主井2 风井3 主要运输平巷4 盘区上山5 采区运输平巷6 区段7 切割上山8 主要回风平巷9 盘区下山 L一矿体走向长H一矿体倾 斜长 一盘区 一采准盘区 一回采盘区 示意图 69 6 3金属矿床地下开采的顺序 6 3 1井田间的开采顺序1 先浅后深2 先易后难3 先富后贫4 先近后远6 3 2阶段间的开采顺序1 下行式 由浅到深 依次开采2 上行式 由深到浅 反向开采 70 示意图 71 6 3 3矿块间的开采顺序1 前进式 从主井向边界方向开采 2 后退式 由边界向主井方向回采 3 混合式开采 前进式与后退式结合 I 前进式开采 后退式开采 a 双翼回采 b 逐翼回采 c 侧翼回采 1 主井2 风井 示意图 72 6 3 4相邻矿体间的开采顺序1 移动带 崩落带的形成 2 矿体倾角小于围岩移动角 不影响 3 矿体倾角大于围岩移动角 相互影响 a b 矿体倾角小于或等于围岩移动角 c 矿体倾角大于围岩移动角 矿体倾角 下盘围岩移动角 上盘围岩移动角 I 一相邻的两条近距矿脉 示意图 73 1 开拓 从地表掘进一系列巷道到达矿体 建立地表与矿体的通路 建立提升 运输 通风 排水 供电 供水 供风 行人等系统 2 采准 在完成开拓工作的阶段内 掘进采准巷道 将阶段划分为矿块 并在矿块内形成行人 通风 凿岩 出矿等系统 3 切割 在完成采准工作的矿块内 掘进切割 拉底巷道 开辟切割空间 为大规模回采开辟自由面和补偿空间 为出矿创造条件 4 回采 在完成切割工作的矿块内 大量的回收矿石 包括落矿 运搬 地压管理 落矿 通过爆破的方法崩落矿石 运搬 将矿石从矿块内移动到阶段运输巷道 地压管理 通过各种方法处理采矿留下的采空区 6 4金属矿地下开采的步骤 74 1 主井2 石门3 阶段运输巷道4 天井5 副井6 切割7 矿块8 矿体 示意图 75 一 开拓矿量 是指在井田中 形成完整的开拓系统 位于阶段运输巷以上的矿量叫开拓矿量 二 采准矿量 是开拓矿量的一部分 凡是矿块中完成采矿方法所规定的采准工程 该矿块的矿量叫采准矿量 三 备采矿量 是采准矿量的一部分 凡是矿块中完成采矿方法规定的切割工作 此矿块的矿量叫备采矿量 四 三级矿量的保有期 6 5三级矿量 为了指导矿山企业有计划 按规律生产 符合 采掘并举 掘进先行 的方针 规定各级矿量应保有一定的时间 称三级矿量的保有期 76 五 三级矿量之间的关系1 时间方面 三级矿量在时间上处于渐变的关系 由地质固定的储量 根据工程控制程度分为A B C D四级储量 这是从储量级别而言的 如果从三级矿量来说 一定储量的矿量 由于完成了开拓工程 其性质由地质储量转变为开拓储量 在开拓工程的基础上进一步完成采准工程 其矿量的性质由开拓矿量变成了采准矿量 当然 少部分的付产矿量被提升到地表 通过更进一步的切割工程 其采准矿量的性质又成了备采矿量 当然也有部分付产矿石采出 也就是说从时间上开拓矿量超前采准矿量 采准矿量超前备采矿量 从数量上来说 开拓矿量大于采准矿量 或者说备采矿量是采准矿量的一部分 采准矿量又是开拓矿量的一部分 从空间上来说 开拓矿量范围最大 采准矿量次之 备采矿量范围最小 除开拓 采准 切割付产的矿石以外 全部的开拓矿量的矿石最终都要转变为备采矿量的矿石 不考虑损失贫化都要被采出 77 2 空间方面 开拓矿量的控制工程开拓系统的主要开拓巷道 通风井 主充填井 石门 井底车场 主要阶段运输段专用回风巷 井下中央变电所 水仓水泵房 井下机修硐室 炸药库 机电库等辅助硐室 采准矿量的控制工程人行通风天井 沿脉或穿脉阶段运输巷 通风运输平巷 材料设备井 充填井 电耙巷道 拉底巷道 切割天井 进路 小溜井等 备采矿量的控制工程 补充切割 采场切割上山 切割天井 切割平巷 斗穿 斗颈 凿岩硐室 切割 拉底 辟漏 切割槽 堑沟 78 3 数量方面a 开拓矿量计算式中 A 矿井年产量 t atk 开拓矿量的保有期 ar 废石混入率 k 矿石回收率 b 采准矿量计算式中 tz 采准矿量保有期 ac 备采矿量计算式中 tb 备采矿量的保有期限 a 79 6 6 1概述6 6 1 1定义1 损失 在矿床开采过程中 不可能将地质部门圈定的工业矿石全部开采出来 必有一部分工业矿石永久的损失在地下 此现象叫损失 其损失的程度用损失率来表示 2 贫化 在矿床开采过程中 由于围岩或夹石混入造成采出矿石品位的下降 此现象称贫