露天转地下开采课件

地下开采鞍钢矿业矿业公司国内铁矿石资源储量第一，54亿吨，近年来，铁矿石开采规模大幅增加，由于多种因素制约，采选平衡问题日益突出，按现在选矿生产能力可达到

230万吨，需要铁矿石65

0万吨。但目前，铁矿石生产能力还不足5

0万吨，缺口近15

0万吨。而眼前山铁矿砬子山采区、井下铁矿设计能力合计1

0万吨，能够及时缓解采选平衡问题。一、矿山采场现状及形式分析：现状：截止2

09年末，露天采场内矿石结存量仅有292万吨，总量

35万吨，采场最低标高-150米，开拓矿量169万吨，矿石工作线长度950米。分析：特点一矿岩结存量急剧减少；特点二接近无剥离采矿；特点三产能逐渐萎缩。目录1、眼前山铁矿地下开采概况2、矿床开拓3、采矿方法4、坑内运输5、覆盖层的形成6、通风7、排水8、矿山机械1、眼前山铁矿地下开采概况1.1

眼矿沿革眼矿1965年建矿，截止2008年末，眼矿露天采场累计采出矿石10454万吨，岩石

37112万吨，09年底露天境界内结存矿石716万吨，岩石197万吨。2010年矿石190万吨，2011年矿石102万吨，眼矿露天服务年限只有一年半时间，为了保证公司总体发展战略落实及采选平

衡需要，井下矿建设正在紧锣密鼓进行当

中。所谓地下开采是指开凿一系列井巷，由地表进入矿床，对矿体进行开采的一种开采方式。当矿产资源埋藏深度过大，采用露天开采在技术上、经济上不合理，必须进行地下开采。1.2

露天转地下开采的必然性1、眼前山铁矿地下开采概况1）；亿吨；储储量量：：设设计计地地质质储储量量33..4477亿亿吨吨，，-118833米米以以上上境境界界外外的的地地质质储储量量00..66001144亿亿吨吨-118833米米～～--550011米米水水平平保保有有地地质质储储量量22..22882244-550011米米水水平平以以下下储储量量00..6699亿亿吨吨。。-550000mm以以上上可可采采矿矿量量约约为为11..88662266亿亿tt1、眼前山铁矿地下开采概况1.3井下矿基本情况设计开采深度-500设计规模及开拓系统：井下矿设计规模年产磁铁矿800万吨，井底车场设计在-320米和-500米水平，做为主运输水平；提升

系统采用双主井提升矿岩，一条副井做为人员材料井；

6条风井一条通风兼做排水井。矿山服务年限设计按2009年开始进行挂帮矿体及深部开拓系统基建。露天转井下过渡期为6年，深部-320m水平开拓系统可服务13年，-500m水平开拓系统可服务10年。矿山-500m以上共可服务29年，其中稳产18年。1、眼前山铁矿地下开采概况1.3井下矿基本情况采矿方法：采用无底柱分段崩落法。阶段高度180米，分段高度18米，进路间距20米。基建期：考虑基建过程中多种不确定因素，基建期为5－6年，即2015年深井系统完成开拓和采掘。北帮

（B+C）138万吨，合计1418万吨。1、眼前山铁矿地下开采概况1.4过渡期产量安排西端帮（B+C）965万吨，东端帮（B+C）315万吨，过渡2期010挂帮2矿0矿1（回2采01）2产量201安3

排如20下14：合计西端帮1123.7180180180674.7东端帮640637070249北帮3822404013基建带矿1010353535125合计30181.7300325325161.71、眼前山铁矿地下开采概况1.5目前工程进展情况（西端帮）1、眼前山铁矿地下开采概况1.5目前工程进展情况（东端帮）1、眼前山铁矿地下开采概况1.6工程完成后情况（西端帮）1、眼前山铁矿地下开采概况1.6工程完成后情况（东端帮）2、矿床开拓1）什么叫矿床开拓？2、矿床开拓2.1

矿床开拓基本概念2）开拓巷道分类主要开拓巷道辅助开拓巷道2、矿床开拓2.1

矿床开拓基本概念2、矿床开拓2.1

矿床开拓基本概念3）各种开拓巷道概念及功能平硐竖井

斜坡道3）各种开拓巷道概念及功能井底车场石门阶段运输平巷阶段运输横巷溜矿井2、矿床开拓2.1

矿床开拓基本概念4）开拓方法选用何种类型的主要开拓巷道进行开拓及开拓巷道在矿床内的布置方法，称为开拓方法。开拓方法包含选择主要开拓巷道的类型和对选定的主要开拓巷道在矿床内进行合理的布置。因此设定主要开拓巷道在矿床开拓中就显得极为重要。它直接影响到矿井的生产能力和生产的安全，而且还直接影响到开拓工程量、基建投资以及矿井的建设期限。开拓方案单一开拓方案联合开拓方案平硐开拓斜井开竖拓竖拓井开斜拓坡道开拓平硐与井斜筒坡联道合联开竖合拓井开法与拓盲法斜井联与合盲开井拓联法合开拓法斜坡道与斜平坡硐道与井筒1号主进风井90m，下口标高-西主回风井上口标■高1号主进风井，上口标高105m，2号主进风井井筒内敷设井下排水管线，并承担少量人员、材料运输、检修。上口标高125m，最低开拓标高-320m，进风量为120m3/s。主要供运行无轨设备副井为主罐井笼为井两，条井口箕标斗高井1，5m采，用最低矿低矿开岩拓混水提方式平标高每为条-5井0m提。升副规井模主要为担42负0万人员t员/a、，材其料中、矿新水平石准4备00废万石t/a、，粉岩矿石提2升0任万任万务t/a，。同并时留承有担平准备提升1.2m3曲轨侧卸式矿车，粉矿清高-320m，通风量2为0300mm33//ss。。主井

副井

■主斜坡道主斜兼坡做道排峒水口、进标风高，10进5风m量。为斜1坡90m道3/s。新水坡度为1457％2.5间万隔t/a3提0升m能设力坡，度其为中0％矿石450万的缓理坡提升段t/a0。.，7m岩3翻石转2式2.矿5万车t。/a。井口标高115m，最低开拓水平为-500m。3号主进风井：在Ⅶ线附近设置3号主进风井，上口标高124m，下口标高-303m，井筒直径6.0m，进风量350m3/s。中央回风井：井上口标高112m，下口标高-320m，井筒直径6.0m，通32风0东m量主，主，回通风风井量上为口2标80高下m1口230/ms标。，高下口-口32标0m，进风量为为350m3/s。2号主进风井3号主进风井中央主回风井西主回风井东主回风井装药凿岩爆破喷浆通风锚固撬毛出渣2、矿床开拓2.1

矿床开拓基本概念5）开拓掘进循环2、矿床开拓2.2

挂帮矿体开拓方案挂帮矿的含义■露天边帮■露天底■挂帮矿■挂帮矿2、矿床开拓2.2

挂帮矿体开拓方案平硐开采挂帮矿的优点过渡期挂帮矿体开采2、矿床开拓2.2

挂帮矿体开拓方案为什么使用斜坡道平硐联合开拓？由于在露天边帮很多巷道开口在露天边坡，设备人员无法从开口处进入各个水平。因此采用辅助斜坡道开拓，通过斜坡道联络各采矿分层的巷道，主要作为无轨采掘设备出入井下的通道，并可运送人员、设备和材料。2、矿床开拓2.2

挂帮矿体开拓方案西端帮开拓系统2、矿床开拓2.2

挂帮矿体开拓方案北帮矿体开拓2、矿床开拓2.3转入坑内开采开拓方案斜坡道与竖井联合开拓适用条件(1)适用埋藏较深的大中小型矿山；(2)竖井用提升矿石，斜坡道用于辅助作业；这种联合开拓方式是目前国外矿山应用(3)

大中型矿山■井最下为无轨广设泛备的较一多种，斜坡道可

直通地表，提高作业效率和运输人员、材料等;1号主进风井90m，下口标高-西主回风井上口标■高1号主进风井，上口标高105m，2号主进风井井筒内敷设井下排水管线，并承担少量人员、材料运输、检修。上口标高125m，最低开拓标高-320m，进风量为120m3/s。主要供运行无轨设备副井为主罐井笼为井两，条井口箕标斗高井1，5m采，用最低矿低矿开岩拓混水提方式平标高每为条-5井0m提。升副规井模主要为担42负0万人员t员/a、，材其料中、矿新水平石准4备00废万石t/a、，粉岩矿石提2升0任万任万务t/a，。同并时留承有担平准备提升1.2m3曲轨侧卸式矿车，粉矿清高-320m，通风量2为0300mm33//ss。。主井

副井

■主斜坡道主斜兼坡做道排峒水口、进标风高，10进5风m量。为斜1坡90m道3/s。新水坡度为1457％2.5间万隔t/a3提0升m能设力坡，度其为中0％矿石450万的缓理坡提升段t/a0。.，7m岩3翻石转2式2.矿5万车t。/a。井口标高115m，最低开拓水平为-500m。3号主进风井：在Ⅶ线附近设置3号主进风井，上口标高124m，下口标高-303m，井筒直径6.0m，进风量350m3/s。中央回风井：井上口标高112m，下口标高-320m，井筒直径6.0m，通32风0东m量主，主，回通风风井量上为口2标80高下m1口230/ms标。，高下口-口32标0m，进风量为为350m3/s。2号主进风井3号主进风井中央主回风井西主回风井东主回风井2、矿床开拓2.3转入坑内开采开拓方案2015年坑内开拓系统建成，眼前山铁矿全面转入坑内开采过渡期挂帮矿体开拓系统停止使用，转入坑内系统开拓。转入坑内开拓系统首先对过渡期开采剩余的挂帮矿体进行开采，然后转入露天底以下深部矿体开采。2、矿床开拓2.3.1转入坑内开采按量按排

a）产量安排2018年挂帮矿体开采结束时，矿山生产能力达到6

0万t/a左右。设计产量矿石万t/a。b）服务年限矿山-5

0m以上水平可服务30年，其中-183m以上挂帮矿体矿体可服务10年，-195～-5

0m深部矿体可服务20年，矿山稳产19年。2.3转入坑内开采开拓方案2、矿床开拓2.3.2开拓系统主要阶段水平主要运输水平有-320m、-5

0m运输水平，另设-123m回风水平、-303m进风水平、破碎水平、皮带水平、粉矿清理水平。另外考虑眼前山阶段高度较大，减小天溜井施工难度和风险，设-213m辅助施工水平。2.3转入坑内开采开拓方案3、采矿方法3.1综述选择无底柱崩落法的原因矿体赋存深度。当矿体埋藏深度超过5

0一8

0m时，地压增大，有可能产生岩爆现象，这时限制使用空场法，只宜采用崩落法或充填法。无底柱崩落法适用条件3、采矿方法3.1综述无底柱崩落法优、缺点回采工作安全，采矿方法结构和工艺简单、标准，机械化程度高，可选别回采和分级出矿。但进路端部独头作业，工作面通风困难每步距崩矿量小，矿岩接触面大，矿石损失贫化高;出矿设备能力低，矿块生产能力比有底柱分段崩落法小。3、采矿方法3.1基本概念矿体走向长度3、采矿方法矿体厚度3.1基本概念3.1基本概念■33.、1基采本矿概方念法阶段3、采矿方法3.1基本概念阶段高度3、采矿方法3.1基本概念采矿进路分层联络巷（延脉平巷、铲运机联络巷）■33.、1基采本矿概方念法采准切割系数K1

单位m/kt（或m3/kt）。采准切割比K2（采准切割工作比重）是指采准、切割工作采出矿石量与矿块采出矿量的比。K1与K2的比较：①采准系数K1——它只反映了矿块的采切巷道的长度，而未反映出这些巷道的断面大小（即体积）。②采准工作比重K2——它只反映了脉内采准巷道和切割巷道，而未反映出脉外的采切巷道工作量。无底柱分段崩落法采准比6～8m/kt左右。千吨采准比为2.4m/kt，其中水平巷道为2.1m/kt，天、溜井为0.3m/kt。3、采矿方法3.2结构参数与巷道布置阶段高度、分段高度3、采矿方法进路间距3.2结构参数与巷道布置3、采矿方法分段之间的联络3.2结构参数与巷道布置3、采矿方法3.2结构参数回采巷道的布置3、采矿方法3.2结构参数回采巷道的布置3、采矿方法3.2结构参数回采巷道的布置3、采矿方法3.2结构参数结构参数分段高度取大值，可降低采切比。但过大，不仅凿速低，深孔质量差，而日大菱形面积不能适应矿体和夹石形态的变化，使矿石的损失与贫化增大。进路间距对矿石的损失与贫化、采准工作量和进路本身稳定性均有一定影响。阶段高度

180

分段高度

18

进路间距

20■进路间路↓→巷道掘进工程量↑→巷道稳固性↓→矿石贫化率↑·进路间距↑→巷道掘进工程量↓→巷道稳固性↑→矿石损失↑3、采矿方法3.3采准采准工作的目的是将矿体或阶段进一步划分成独立的开采单元。为此目的而掘进的巷道称为采准巷道。采准巷道一般包括回采进路，阶段联络巷道，溜井、采准斜坡道、通风天井、分段联络巷道、进路等。3、采矿方法3.3采准锚固撬毛出渣通风采准掘进循环装药凿岩爆破喷浆3、采矿方法3.3采准采准包括掘进设备井(或采准斜坡道)、溜井、通风天井、分段联络巷道、进路等。a.采准斜坡道:随着铲运机的应用，分段与阶段水平间常用采准斜坡道连通。采准斜坡道的间距为250一5

0m，坡度为16%一25%宽度为设备宽再加0.9一1.2m，高度为设备高再加0.6一0.75m,路面用混凝土、沥青或碎石铺设。3、采矿方法3.3采准b.溜井一般一个矿块只需要一个溜井用于出矿。如有大量夹石剔除或脉外掘进，可依岩石量多寡，两个矿块设一废石溜井。溜井断面一般方形为2x2m2或2x2.5m2，圆形直径为2m。3、采矿方法3.4切割工作在回采前必须在回采巷道的末端形成切割槽，作为最初的崩矿自由面及补偿空间。切割平巷与切割天井联合拉槽法3、采矿方法3.4切割工作33、.、5回采采矿工方作法1）落矿落矿包括落矿参数的确定凿岩工作和爆破工作等3、采矿方法3.5回采工作2）凿岩3、采矿方法3.5回采工作3）

爆破3、采矿方法3.5回采工作4）出矿出矿就是用出矿设备把回采进路端部的矿石装运到溜井。影响出矿效率的因素是——矿石块度、运距、弯道半径、路面平正程度。使用铲运机行走速度快，生产力大，效率高.3、采矿方法3.5回采工作4）出矿出矿管理问题出矿管理的目的是为了获得较好的矿石损失贫化指标，因而严格的控制放矿截止品位就显得很重要。·目前国，内国对外出一矿些品金位属的矿获山得利，用主矿要石是的依物靠理取化样进学行特化性学，分制析成，一这些种仪方器法，速例度如慢：，携而带放式矿同周位期素又荧短，出光矿分品析位仪变，化它大可。以这在样工，作取面样对化矿验石满进足行不快了速现分场析生。产这的样要就求有。可所能以很，好在的实控际制生放产矿中截，止通品常位不，得也不就依有靠出可矿能工获人得和较工好程的技损术失人贫员化的指经标验。，根铲据运放机出铲矿斗石安的装颜计色量、设比备重,根和据块铲度斗等每情铲况重的量变,化判，断用是肉否眼继或续感出觉矿来.识别矿石的贫化程度。因而这是不准确的。3、采矿方法3.6回采顺序阶段内上、下部分段之间的回采顺序按自上而下的顺序回采。上分段的回采应超前下分段一定距离(一般为大于一个分段高度的距离)。超前距离的大小应保证下分段回采出矿时，矿岩的移动范围不影响上分段的回采工作；同时要求上面覆岩落实后再回采下分段。3、采矿方法3.6回采顺序同一分段内各矿块的回采顺序。1）当地压大，或者矿石够稳固时，应当尽量避免采用由两翼向中央的回采顺序，防止如下图所示情况。2）同一分段内各矿块的回采巷道，应当保持在一条直线上，以减少矿石与废石的接触面，这样有利于降低矿石的损失和贫化，有利于对回采巷道的维护和增加它的稳固性。一般地3～5条进路尽量成一条直线。如果不能呈一直线，有超前的话，也应当不大于一个分段高的尺寸。■图解无底柱崩落法4、坑内运输过渡期间挂帮矿运输过渡期间挂帮矿运输4、坑内运输运矿：无轨运输：大型采掘设备、部分人员材料经主斜坡道、采区斜坡道送到各采矿工作面。地下开采运输系统4、坑内运输地下开采运输系统运岩：新水平准备出岩采用14t电机车，牵引1.2m3曲轨侧卸式矿车。人员、材料运输：运输水平人员、材料、设备通过有轨运输系统运送。经副井下到副井车场后，通过运输水平送往各工作面。各采场人员由副井下到井下，经运输巷道、采场电梯井送到工作面。5、覆盖层-183m露天底以下覆盖层在露天开采结束时，采用牙轮钻机进行穿孔爆破，矿石不外运，作矿石垫层。其余采用坑内法形成矿石垫层。生产过程中应防止矿石垫层被放空，出现漏天现象。覆盖层厚度不足时应予以补充。作用：缓冲边坡下滑的冲击地压减少矿石贫化减缓雨水渗入速度6、通风矿山通风的基本任务：不断向作业地点供给足够数量的新鲜空气，稀释和排出各种有毒、有害气体、放射性和爆炸性气体以及粉尘，调节气候条件，确保作业地点良好的空气质量，营造一个安全、舒适的工作环境，保证矿工安全和健康，提高劳动生产率。6、通风6.1通风概述矿井通风系统按服务范围分为统一通风和分区通风；6、通风6.1通风概述按主扇的工作方式分为压入式、抽出式和压抽混合式；6、通风6.1通风概述按进风井与回风井在井田范围内的布局分为：中央式、对角式和中央对角混合式；中央对角混合式当矿体走向长，开采范围广，采用中央开拓，可在矿体中部布置进、回风井，用于i解决中部矿

体开采时的通风；而在矿井两翼另开掘排风井，解决边远矿体开采是的通风，整个矿体既有中央式又有对角式，形成中央对角混合式。6、通风6.1通风概述近年来出现了多级机站通风系统，它是压抽混合式通风系统的新发展。这种通风系统由多台扇风机串、并联工作，对整个风路以扇风机风雅严格控制，风压分布均衡。因此，漏风少，有效风量率高，风量调节灵活，能保证作业面有足够的风量以及节省能耗等优点。从1983年开始，在梅山铁矿、大冶铁矿和云南锡业公司取得良好的试验结果。6、通风6.1通风概述6、通风6.2西端帮挂帮矿通风通风系统：设计采用主扇通风系统。在西端帮ⅩⅥ线附近设置一条进风井做为西端帮矿体开采进风井。新风通风进风井进入井下，进分层通风联络巷进入采场，铲运机联络巷与地表直接相通的分层污风由联络巷直接排出地表。局部3～-3m分层无法与地表相通，设一条回风井用于回风。风机设置在地表进风井上口，采用两台K40-6-24型风机并联。6、通风6.3井下通风井下采用多级机站通风方式。主进风井、采区进风下口、采区回风井上口、主回风井分别设一级机站。由于矿山总风量较大，设计在-30m水平设专用进风水平，用于向采场进风。并结合过渡期挂帮矿体开采标高，在-123m水平设回风水平。另外主斜坡道、溜破系统、炸药库、运输水平均设独立通风系统。6、通风6.3井下通风设计安排采场通风量为740m3/s，其中西区风量约210

m3/s，东区风量约530

m/s3。井下新风分别通过1、2、3号主进风井和副井进入-3

0m进风水平。新风进入-3

0m进风水平后，经进风联络巷至各采区进风井。斜坡道通风：主要通过采场内负压进风，不单独设风机。新风由主斜坡道硐口进入井下，经主斜坡道、采区斜坡道至采场，再通过采区回风井、主回风井排至地表。斜坡道通风量为40

m3/s。6、通风6.3井下通风