采矿学课程设计-地下铁矿采矿方法设计

1、.科技大学采矿学采矿学“课程设计主题：目标：地下铁矿采矿方法设计研究所：研究所：资源与环境工程研究所课程级别：级别：学习编号：编号：姓氏：名字：讲师：军事课程设计时间：2013年7月1日-7月19日.导言1。课程设计目标未来的矿山企业总工程师矿产资源工程专业的学生，无论是在勘探设计单位承担采矿设计任务，在科研院所从事专业科研开发，还是在生产企业从事专业技术和管理工作，都必须具备正确选择和设计在地下采矿中起主导作用的采矿方法的知识和能力。本课程设计基于相关专业基础和专业课程的学习。通过设计，初步培养了基本的专业工程设计能力，为毕业设计和今后的专业技术工作奠定了基础。这也是对学生掌握和应用以前所学

2、知识能力的测试。采矿方法课程设计要求学生在给定基础数据的基础上阅读专业参考书和相关文件，综合运用所学知识，确定技术方案，掌握正确的步骤和内容，进行必要的科学计算，并使用规程(规程的图纸和规范)的技术语言表达设计意图和设计结果。2.课程设计任务11。设计任务：设计任务：地下矿山采矿方法设计。设计要求：设计要求：根据给定的地质资料和开采技术条件，选择合适的开采方法；(2)设计和确定所选采矿方法的各种结构参数；(3)设计和确定所选采矿方法的各项技术经济指标；(4)绘制采矿方法标准方案图；(5)编制采矿方法设计手册(A4纸)。3.安铁矿走向长度约500米，倾斜延伸260 570米；矿体走向西段为北东向

3、，中段为东西向，东段为北东向，倾角东南，倾角20 40。矿体埋深370 590米，平均厚度14.14米；密度3.84克/立方厘米，平均等级51.88%；矿体呈层状和扁豆状，有分枝和复合扩张和收缩。4.课程设计方法：根据设计大纲的要求，学生根据设计题目情况，综合运用采矿学所学知识，每人独立完成一个课程设计。设计师可以互相讨论和学习，但不能互相抄袭。困难的问题可以和老师一起解决。本课程设计需要技术分析和经济比较。第一章矿床地质和采矿技术条件1.1矿床地质1。矿体特征矿体主要受找矿天井和脉交控制。勘探网为5050米，即中段高50米，矿脉交叉点相距50米。一些外脉天井散布在其中。勘探程度在丙级以上。某

4、铁矿走向长度约500米，倾斜延伸260 570米；矿体走向西段为北东向，中段为东西向，东段为北东向，倾角东南，倾角20 40。矿体埋深370 590米，平均厚度14.14米；密度3.84克/立方厘米，平均等级51.88%；矿体呈层状和扁豆状，有分枝和复合扩张和收缩。2.矿石特征为原生磁铁矿，硬度f=8-10，节理裂隙不发育，稳定性好。矿岩自然休止角为45，松散系数为1.6。1.2采矿技术条件1。矿区水文地质坑涌水的来源主要是构造裂隙水。构造裂隙水的直接来源是大气降水和生产水。2.矿区工程地质顶板围岩多为结晶灰岩、岩石或硅化岩，整体性和稳定性较好。有些部分是矽卡岩，其次是稳定性。矿体底板为矽卡岩

5、，其次为蚀变闪长岩和矽卡岩闪长岩。3.环境将繁重的工作机械化。确保矿山可持续安全生产，防止矿山大规模地质活动，防止地下水灾和火灾。2)最大限度地回收国家资源。所选择的采矿方法应具有较少的损失和贫化，充分利用地下资源，并尽量提高矿石质量以满足生产部门的要求。坚持“富与贫、易与难、厚与薄、大与小”的原则。3)生产能力大，劳动生产率高，材料消耗少，生产成本低。所选择的采矿方法应具有良好的经济效益。2.1.2影响采矿方法选择的因素1。地质因素：影响采矿方法选择的主要因素包括以下五个方面：(1)矿岩的物理性质(2)矿体的产状(3)矿体的产状深度(4)矿体的品位(5)矿体有用组分的分布和围岩的矿化度(2)

6、采矿技术和经济因素(1)地表是否允许下沉(2)加工部门对矿石质量的要求(3)技术设备和材料供应(4) 采矿方法所需的技术管理水平2.1.3采矿方法的初步选择根据地质条件和经济技术条件选择合适的采矿方法，见采矿方法初步选择表2-1。 主要地质和采矿技术条件、名称和条件均较适合采矿方法、采矿方法排放、地表不允许崩落、充填法崩落、矿石稳定性的可能性、充填法围岩稳定性、充填法崩落、充填法倾角和厚度均为20-40，平均厚度为14.14米、房柱式法、上行分层充填法，根据表2-1，可初步选择三种采矿方法：(1)房柱式法(2)上行水平分层充填法(3)分段空场采矿法2.1.4采矿方法初选的实质：2.1.4.1房

7、柱式法2.1房柱式法三种观点(1)矿房布置及其组成房柱式法矿房布置可分为两种类型，一种是中深孔崩落矿，另一种是浅孔崩落矿。我国大部分地区采用浅孔崩落法。(1)矿房倾斜长度对于有间隔柱的房柱法，矿房长度不是主要设计参数。对于长连续柱的房间柱法，房间的长度由屋顶板的最大允许暴露面积决定。从采矿技术角度考虑，在电耙运输方案中，矿房的最大长度应在电耙的有效耙运距离内。一般40 60米。40 50m为佳。使用运输机械、汽车等无轨运输设备时，矿房的长度也应与设备的经济距离一致。如果是单头矿房，矿房的长度还应考虑通风条件的限制。我国大多数矿山采用电动耙运输矿石，因此矿房一般沿倾斜方向布置。(2)矿房宽度矿房

8、宽度8 20m矿房宽度主要取决于允许暴露的顶板跨度大小(暴露面积大小)。然而，它也与矿体的厚度和倾角有关。当留下永久间隔支柱时，矿井房间的宽度应尽可能等于矿井顶板允许暴露的最大安全跨度。根据矿体的厚度和围岩的稳定性，矿房的宽度在8到20米之间变化。(3)支柱尺寸房柱法的支柱尺寸取决于支柱的强度，即支柱能承受的最大平均压力。当然，这与作用在支柱上的载荷大小直接相关。此外，支柱的大小还与支柱的作用以及今后是否应收回支柱有关。如果以后要回收，可以留得更大，留下连续的柱子。否则，保持它较小。此外，它还与矿体的厚度有关。随着矿体厚度的增加，剩余矿柱的尺寸也应增加。当矿体厚度小于5m时，可考虑断续矿柱。当

9、矿体厚度较大时，连续矿柱约5m(阶段至阶段支柱指的是顶部支柱和底部支柱的一般名称)(2)房柱采矿和切割方法(1)阶段至阶段运输道路。阶段运输巷道可布置在矿脉处或矿脉(2)放矿溜井外。每个矿房都有一个矿槽。无放矿溜井可用于通风、行人和给矿。溜井布置在矿房的中心线上。斜槽的截面为22m2。(3)上山。沿矿房中心线上坡，靠近地面(对于缓倾斜矿体，天井通常称为上坡)，以方便行人、通风以及设备和材料的运输，同时.采矿期间的自由表面。(第22m2节)。(4)切断漂流物。切割巷道在矿房的下边界挖掘。切割巷道可用作初期回采矿的自由面、通往相邻矿房的通道以及耙道。(5)接触漂移。所有矿房都应挖隧道，以接触巷道。

10、(6)电动耙硐室。在矿房下部的矿柱中，挖掘电动耙室，(指中间阶段的矿柱)(3)房柱式采矿法(1)采矿法(薄矿石)可用于在采矿和切割准备工作完成后开采矿房。根据矿体的厚度和矿岩的稳定性，有不同的开采方法。1)当矿体厚度在2.5-3.0m之间时，一般不拉底，全厚可采用巷道开挖的方式一次开采，采用浅孔留矿法崩落矿石。2)当矿体厚度在3-5米之间时，不能再采用全厚采矿法，需要进行两个步骤：底拉和顶拉。(1)当矿石和岩石的稳定性条件较好时，可以一次完全拉下底部，然后从头开始挑顶。当矿石稳定性差时，底部不应一次完全拉开，而应逐渐拉低，一段时间后应拉高顶部，但底部应拉在顶部之前。(3)当矿体厚度为3 5m时

11、，可采用这种方式开采。如果厚度较厚，仍然很难使用这种方法，主要是顶板管理。例如：1。如果顶板稳定性差，需要锚杆支护，如果矿井厚度超过5米，就非常困难。2.很难撬动头发。它太高，看不清楚，也不能撬开。像这样工作不安全。3)当矿体厚度在5-10米之间时，可采取其他措施进行回收。比如分成几个步骤来挖掘。(1)反向台阶开采。即站在矿石堆上进行钻岩和爆破。为了有良好的通风，应首先在矿区挖掘巷道，以使空气通过(当底部未被拉起时)。(2)正台阶开采。在拉底之前应该打开风洞。隧道可沿底板倾斜方向或沿矿体倾斜方向沿顶板方向开挖。当矿石和顶板岩石之间的边界明显时，最好使用正台阶。这样，当矿石堆积在台阶上并向下运输

12、时，可以使用电动耙。你也可以在国外使用自己的设备。此外，这种回采方法便于顶板管理。如果顶板稳定性差，锚固更方便。4)当矿体厚度大于10米时，采用房柱式开采在国外较为普遍。(2)14、28、30或55KW电耙可用于放顶后的矿石运输(即放矿)。用电动耙将矿石耙入溜槽，然后放入阶段运输巷道进行装载和运走。也有直接连接(通过装载平台)耙入矿车。(国外也使用大于55KW的电耙)。耙和运输巷道之间的位置关系有多种形式，例如以下三种类型：运输巷道在矿脉外，运输溜槽用于装载卡车。(2)运输巷的边缘在矿脉中，耙巷的底板与巷道顶板在同一水平面上。(3)漂移和倾角水平相同。(装车时要设置装车表)(3)通风工作用房和

13、柱法应有专用通风巷道(通风巷道和通风竖井)，否则工人劳动条件p(4)顶板管理顶板管理方法是留支柱，二是用锚杆支护。围岩本身的稳定性是一个非常重要的方面。1)挡煤柱支护当顶板岩石稳定性差时，可在顶板岩石中安装一根电杆以增加其稳定性。当屋顶局部不稳定时，支柱可以留在局部区域。当矿井顶板遇到断层或跨度较大时，可预留临时煤柱。(靠近矿房下部的地压相对较高。因此，第一排矿柱一般留在矿房下部的1/3处。立柱间距为5-8m，立柱尺寸为 3-7m，也可作为立柱使用。 (2)使用锚杆支护(也可使用木柱，不应专门讲锚杆的类型，只提及锚杆的名称和锚杆的作用)2.1.4.2向上水平分层充填法.(2.2)向上水平分层充

14、填法(1)矿块组分(1)矿块布置：由于矿体厚度大，上下壁围岩稳定性差，矿块沿切向(垂直)布置；(2)舞台高度-60米；(3)矿块长度-矿块长度=矿体厚度(切向排列)；(4)矿房宽度-8 10米；(5)支柱尺寸-支柱宽度=6 8m(2)底部立柱高度=5 7米；(3)顶柱宽度=4 5米。(2)采矿路线(1)根据矿山的具体情况，岩石矿床的矿体变化很大，设计要求的年产量也比较大。为适应充填管道的合理性，采用下盘外巷和上盘脉巷的双巷环形采准系统。(在典型的方案图中，显示了用于治疗脉搏的网关)。(2)每隔15 20m开一条脉穿隧道。交叉矿脉布置在矿房与矿柱之间的高边界处，矿房与矿柱共用一个交叉矿脉。与在矿

15、房中为每个矿柱布置一个矿脉交叉段相比，这种布置节省了精确的采矿工作量。(3)根据矿井房的不同长度，个流动矿井应在一个矿井房中至少有两个剩余矿井。(4)号充填井在矿房中部设置一口充填井，断面22 m2，倾角80 90。它配有管道边缘和梯子。这是安全出口之一。(5)行人降水井一座矿井房在途中配备了一口行人降水井。它的结构应该是合适的.以满足水释放的要求。(3)切割工作切割工作主要是底层工作。拉底分为两步。首先，在底部支柱中挖掘的短庭院将在隧道底板上方5米的底部牵引巷道中挖掘。然后，底部牵引巷道将用作将矿房底部拉开的方向(延伸至矿体边界)。形成一个2米的下拉空间，然后选择顶部。天花板高度为2.5-3.0m.此时，所有坍塌的矿石将被运出(从底部矿柱中的挖掘出的矿石流井中)。最后，形成4.5-5米的底部空间。当整个拉底空间形成后，建造钢筋混凝土底板，底板厚度为0.8-1.2米。在该切割工作室完成切割工作后，工作可以正式开始，回采工作结束。(5)回采工作(1)回采层高度一般为2米，基本在1.8-3.0米之间。当矿石稳定时，层的高度可以更大。可采用“两采一填”的循环方式。(即一次填充两层)。采用“两采一