某20万吨铅锌金银矿采矿方法课程设计(附图).docx

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采矿方法课程设计说明书

题目：

上向分层充填法说明书

院系：

班级：

学号：

姓名：

指导老师：

采矿方法课程设计命题书

根据下列地质条件进行采矿方法课程设计

矿井年产量：

20万吨；

矿石名称：

铅锌金银矿；

矿床成因和类型：

中温热液；

矿体平均厚度：

15m；

矿体平均倾角：

55°；

矿体走向长度：

500m；

矿体埋藏深度：

159~-590m；

矿石围岩的物理力学性质：

1．品位：

Pb6.53%、Zn6.13%、Au4.7g/t、Ag171.67g/t、S25.77%；

2．容重：

矿石3.14t/m3；围岩2.72t/m3；

3．围岩名称：

上盘灰岩；下盘灰岩；

4．稳固性：

矿石稳固；上盘围岩稳固；下盘围岩稳固；

5．坚固性系数：

矿石12；上盘围岩18~24；下盘围岩18~24；

6．松散系数：

矿石1.6；上盘围岩1.5；下盘围岩1.5；

7．自燃性：

有；

8．粘结性：

无；

9．地质破坏及水文条件：

矿体上部有两含水层、两含水层之间无水力联系；

10．其它附加条件：

地表有溪流。

参考文献：

1．凿眼爆破

2．矿井通风

3．井巷工程

4．金属矿山地下开采

5．采矿设计手册。

目录

第一章采矿地质条件...................................5

第二章采矿方法的选择.................................5

2.1采矿方法的选择....................................5

2.2上向分层充填法....................................8

2.3分段凿岩阶段出矿嗣后充填法........................11

2.4采矿技术经济比较..................................13

2.5采矿方法的终定....................................14

2.6结构和参数........................................14

第三章矿块的采准和切割工作...........................15

3.1采准巷道的布置....................................15

3.2切割巷道的布置....................................18

3.3主要运输设备......................................18

3.4阶段运输平巷的断面尺寸和规格......................19

3.5采准与切割工艺....................................21

第四章回采计算.......................................24

4.1凿岩爆破..........................................24

4.2通风..............................................26

4.3顶板的地压管理....................................26

4.4出矿..............................................27

4.5充填..............................................28

第五章矿房回采和采空区处理...........................30

5.1矿房回采.........................................30

5.2采空区处理.......................................30

第六章采矿方法技术经济指标...........................31

参考文献.............................................32

第一章采矿地质条件

矿山设计年产量为30万吨，属于中小型地下矿山，矿体开采技术条件如下：

矿体平均厚度为15m，走向长度为500m，埋藏深度为-590—159m，为有初露的矿体，矿体倾角在55°，是急倾斜的矿体赋存，矿体上不有两个含水层、两个含水层之间无水力联系，同时在矿体的地表有河流，不允许有塌落。

矿石和围岩的物理力学性质如下：

矿石品位高，价值大，其中Pb为6.53%;Zn为6.13%；Au为4.7g/t;Ag为171.67g/t;S为25.77%。

矿石容重为3.14t/m3，围岩容重为2.72t/m3。

矿体上下盘围岩为灰岩，稳固，坚固性系数f=18-24，松散系数1.5，矿石稳固，坚固性系数f=12，松散系数1.6，矿石有自燃性但无粘结性。

第二章采矿方法的选择

2.1采矿方法的选择

2.1.1采矿方法选择的基本要求

1）安全。

选择的采矿方法必须保证工人在采矿过程中能够安全生产，有良好的作业条件，能使繁重的作业实现机械化；同时也要保证矿山能够安全持续生产，防止采矿引起的地质灾害。

2）矿石贫化小。

选择的采矿方法要贫化小，矿石质量高，有利于配矿和矿石质量控制，满足加工部门对矿石质量的要求。

3）矿石回采率高。

矿产资源是有限且不能再生的，因此要选择高回采率的采矿方法，以充分利用地下资源。

4）生产效率高。

要尽可能选择生产能力大和劳动生产率高的采矿方法。

5）经济效益高。

6）遵守有关法规的要求。

采矿方法选择必须遵守矿山安全、环境保护和矿产资源保护等法规的有关规定。

2.1.2采矿方法选择的主要影响因素

2.1.2.1矿体地质条件

主要包括矿石和围岩的物理力学性质、矿体产状、矿石的品味和价值、矿物在矿体和围岩中的分布情况、矿体赋存深度、矿石和围岩的自燃性与结块性等。

2.1.2.2开采技术经济条件

主要有下列影响因素有下列各项：

地表是否允许陷落；加工部门对产品的技术要求；技术装备与材料供应；采矿方法所需求的技术管理水平等。

2.1.3采矿方法初选

2.1.3.1地质法初选

根据矿体地质条件选择合适的采矿方法，见采矿方法初选表

采矿方法初选表一

矿体倾角

矿

体

厚

度

矿体稳固性

矿体稳固

围岩稳固

矿体稳固

围岩不稳固

矿体不稳固

围岩稳固

矿体不稳固

围岩不稳固

缓

倾

斜

薄

全面法、房柱法

单层崩落法，垂直分条充填法

垂直分条充填法，全面法，单层崩落法

垂直分条充填法，单层崩落法

中厚

分段矿房法、房柱法、全面法

分段阶段矿房法

分层崩落法

有底柱分段崩落法分层充填法

锚杆房柱法

分段矿房法

上向进路充填法垂直分条充填法

有底柱分段崩落法分层崩落法，垂直分条充填法

厚与极厚

阶段矿房法

分段、阶段崩落法

上向分层充填法

分段、阶段崩落法

上向分层充填法

上向进路充填法，

分段崩落法，阶段崩落法

分段、阶段崩落法，分层崩落法，下向充填法，上向进路充填法

倾

斜

薄

全面法，房柱法

垂直分条充填法，上向分层充填法，单层崩落法

上向进路充填法，分段矿房法，分段崩落法，全面法

分层崩落法，上向进路充填法，下向分层充填法，分段崩落法

中厚

分段矿房法

有底柱分段崩落法，上向分层充填法

上向进路充填法，分段矿房法，有底柱分段崩落法

有底柱分段崩落法，下向分层充填法，上向进路充填法，分层崩落法

厚与极厚

阶段矿房法

分段矿房法

分段、阶段崩落法，上向分层充填法

上向进路充填法，分段矿房法，分段、阶段崩落法，下向分层充填法

分层崩落法，上向进路充填法，下向分层充填法，分段、阶段崩落法

急

倾

斜

薄

留矿法，分段、阶段矿房法

上向分层充填法，分层崩落法，分段崩落法

上向进路充填法，分层崩落法，分段崩落法，分段矿房法

上向进路充填法，下向分层充填法，分层崩落法，分段崩落法

中厚

分段矿房法，阶段矿房法，分段崩落法

分段矿房法，上向分层充填法，分段崩落法

上向进路充填法，下向分层充填法，分层崩落法，分段崩落法

下向分层充填法，上向进路充填法，分层崩落法，分段、阶段崩落法

厚与极厚

阶段矿房法，分段、阶段崩落法

分段矿房法，分段、阶段崩落法，上向分层充填法

上向进路充填法，下向分层充填法，分层崩落法，分段，阶段崩落法

分段，阶段崩落法，下向分层充填法，上向进路充填法，分层崩落法

采矿方法初选表二

主要的地质及开采技术条件

较适合的采矿方法

排除的采

矿方法

名称

条件

地表是否允许塌落

不允许

空场法；充填法

崩落法

矿石的稳固性

稳固

空场法；充填法

围岩的稳固性

稳固

空场法；充填法

平均倾角及厚度

55°；15米

上向水平分层充填法；分段空场法；分段凿岩阶段出矿嗣后充填法

房柱法；留矿法；阶段空场法

矿石的品位

高品位

上向水平分层充填法

分段凿岩阶段出矿嗣后充填法

分段空场法

自然性与粘结性

有自然性无粘结性

上向水平分层充填法

分段凿岩阶段出矿嗣后充填法

根据采矿方法初选表一及采矿方法初选表二的初步分析，可以初选出二种采矿方法：

（1）上向水平分层充填法；

（2）分段凿岩阶段出矿嗣后充填法。

2.2上向水平分层充填法

2.2.1方案特点

该方法适用于开采矿体上下盘岩石中等稳固以上或稳固性稍差，矿石中等稳固或中等稳固以上的倾斜至急倾斜的中厚至极厚矿的高品位或贵重金属的矿体，方法特点是将矿块划分为矿房和矿柱进行回采，先采矿柱，后采矿房，矿房或矿柱自下而上分层回采，依次按比例进行充填以维护上下盘围岩，并创造不断上采的作业条件，矿房回采到最后一个分层时，进行接顶充填。

该方法一般适用于矿石稳固、围岩不稳固的倾斜和急倾斜矿体，能适应形态不规则、分枝复合变化大的矿体。

此方法工作面循环作业，凿岩爆破、出矿、充填和护顶完成一个循环后，进行下一分层的循环；回采空间和范围可以控制，人员、设备在暴露的顶板下工作，需要有效的控制顶板。

在矿石稳固、围岩也稳固的倾斜和急倾斜矿体中可以减少或者不用护顶的工作。

2.2.2矿块布置和结构参数

矿块垂直于矿体走向布置，长度为矿体水平厚度，阶段高度60m；矿房、矿柱交替布置，矿房宽度为12m，矿柱宽度8m；将阶段划分为分段，分段高度9m，每个分段负责3个分层，分层高度3m；先采矿柱，后采矿房，矿块底部构筑5m厚的人工混凝土假底，以保证下阶段的回采安全；回采过程中，最小控顶高度2m，最大控顶高度5m，矿柱采用较高灰沙比进行充填，矿房采用较低灰沙比进行充填，各分层待充填体渗水平场完毕厚后，铺设0.3m厚的砼地板，以利上分层回采时无轨设备的行走。

2.2.3采准切割

采准系统分为脉外采准系统和脉内采准系统。

脉内采准系统通常从脉外运输巷道掘进穿脉巷道，在脉内靠近矿体上边界处布置充填回风天井，联通上下阶段运输平巷，作为充填和通风的通道。

脉外采准系统主要采用阶段斜坡道采准方式。

阶段