根据选用的最终帮坡角.docx

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根据选用的最终帮坡角

1.4.1.2露天采矿方案

（1）露天开采境界的确定

根据矿床的赋存条件、地形地貌、边坡工程以及开采现状等因素，综合确定露天采矿场最终边坡角不大于45°，台阶高度10m，工作阶段坡面角70°，安全平台宽度3m，清扫平台宽度：

8~10m，每两个安全平台留一个清扫平台，运输道路宽度8m，并圈定了窑泉锰铁铅锌矿⑧矿体露天开采境界，详见露天开采终了平面图，采场主要参数见表1-2。

根据圈定的露天开采境界，⑧矿体露天开采境界内矿岩量534.55万吨，设计利用矿石量91.82万吨，考虑损失率5%，贫化率5%，实际采出矿石量91.82万t，岩石量442.73万t，平均剥采比4.82t/t。

4.6.1采剥方法的确定

根据矿区地质条件及矿体赋存特点和物理力学性质，设计采用穿孔、爆破、采装、运输、排土的间断生产工艺。

穿孔选用KQ150型潜孔钻机；爆破采用多排孔微差爆破，非电导爆管起爆；采装采用1m³挖掘机装车，运输采用10t矿用自卸汽车运输；采用推土机推排。

4.9.1开采对象及开采范围

本次设计的开采对象是窑泉⑧锰铁铅锌矿露天转地下的矿体，即1520m标高以上的挂帮矿体及1520m以下的下部矿体。

4.9.2开采方式及首采地段选择

根据矿山地下开采资源储量及赋存条件以及生产能力验证，确定了地下开采工程开采的合理规模为5万t/a。

地下开采设计分为两个区段进行回采：

1520m标高以上挂帮矿体开采区、1520m标高以下的下部矿体开采区。

（1）挂帮矿体开采区：

开采1520m标高以上的挂帮矿体。

该部分矿体分布有三块，分别分布于露天采场的东南端、东北端及西端。

设计考虑的中段标高为1520m；分段标高分别为1535m、1550m、1565m和1580m，共计4个分段，分段高度15m。

（2）下部矿体开

采区：

开采1520m标高以下的矿体，设置1450一个中段，中段高度70m。

首先开采1520m以上挂帮矿体，再开采下部矿体。

中段之间采用自上而下的开采顺序，中段内各分段自上而下回采。

首先开采东南端挂帮矿体，基建1580m、1565m、1550m和1535m分段的全部采切工程、③④矿体至⑧矿体的1450m中段运输平巷及1450m开拓工程、回风井。

4.9.3采矿方法

采矿方法选用的有底柱分段崩落法

根据选用的最终帮坡角，确定露天采场最终边坡要素如下：

（1）最终帮坡角：

不大于45°。

（2）台阶高度：

根据选用的穿孔设备及装载设备，设计确定台阶高度为10m。

（3）台阶坡面角：

根据采矿手册，岩石硬度系数f=8~14，阶段坡面角取70°~75°。

根据⑧矿体的矿石f=7~10，台阶坡面角取70°，第四季表土台阶坡面角45°。

（4）平台宽度：

安全平台宽度3m，清扫平台宽度8m，每两个安全平台留一个清扫平台，运输道路宽度8m。

（3）以⑧号矿体Mn+TFe（332+333）为主矿层确定露天矿底部周界，最小坑底宽度20m。

4.1.4.1C5矿段

西矿段西部由南向北分布着6、7、5、11、1、2号锰铁矿体和Ⅰ－Ⅵ号异体共生铅锌矿体，中部分布着3、4号锰铁矿体。

根据矿体的赋存条件和及矿体上、下盘围岩稳固性，推荐采用下盘开拓方式进行矿床的开拓，由于矿体倾角为30°～65°，故采用竖井进行下盘开拓。

为此，根据窑泉铁锰矿的岩层，并类比相似矿山后，按照上盘岩体移动角取60°，下盘取65°，矿体端部岩体移动角取70°来圈定开采矿体地表移动界线。

本次设计对现有开拓工程进行了充分考虑和分析，认为已矿山施工的SJ1、SJ2竖井，已建成的临时变电所、工业场地均在地表移动界线以内，需要全部搬迁。

为此，对于C5矿段开拓，提出以下开拓方案：

方案Ⅰ：

中央主、副井联合开拓方案；

方案Ⅱ：

侧翼主、副井联合开拓方案。

方案Ⅰ：

中央主、副井联合开拓方案

在16号勘探东120m掘进副井，16号勘探东180m掘进主井，5号勘探线以西50m掘进西1#回风井，在40号勘探东60m掘进西2#回风井。

主井（X=4356302.5704，Y=375110.3008，Z=1593～1150），副井（X=375050.5547，Y=4356311.1117，Z=1593～1130）,西1#回风井（X=4356527.5973，Y=373770.9874，Z=1593～1200），西2#回风井（X=4356121.2071，Y=376059.0639，，Z=1520～1200）。

其中主井采用箕斗进行提升，副井采用罐笼进行提升。

通风方式为中央副井进风，两翼西1#回风井、西2#回风井回风方式。

中段开拓采用下盘开拓法，生产的矿石经各中段溜矿井运输到主溜井，最后经皮带运输到装入主井箕斗。

方案Ⅱ：

侧翼主、副井联合开拓方案

在5号勘探掘进副井，5号勘探东和3号勘探之间掘进主井，18号勘探线以东120m掘进东回风井。

主井（X=4356726.1466，Y=373964.8922，Z=1593～1150），副井（X=4356734.6938，Y=373905.0584，Z=1593～1130）,东回风井（X=4356107.2785，Y=374971.6788，Z=1593～1200）。

其中主井采用箕斗进行提升，副井采用罐笼进行提升。

通风方式为侧翼副井进风，东回风井回风方式。

中段开拓采用下盘开拓法，生产的矿石经各中段溜矿井运输到主溜井，最后经皮带运输到装入主井箕斗。

从上述方案比较来看，方案Ⅰ比方案Ⅱ在工程投资、矿床总体规划、布置方面优越，因此推荐方案Ⅰ，即：

中央主、副井联合开拓方案。

C5各中段运输采用YCC2-6矿车运输矿石，废石，材料运输采用YGC2-6矿车，设备运输采用ZK10-6/250架线式电机车运输方式，装车采用振动放矿机，卸载采用曲轨自动卸矿，运输采用单轨加错车道线路运输方式，铺设24kg/m轻轨，轨距为600mm，砼轨枕碎石道床。

C5矿段坑内矿石运输：

采场铲运机出矿→溜井→振动放矿机→列车组→主井提升→井口矿仓，ZK10-6/250架线式电机车一次牵引12辆YCC2-6矿车至主井井底车场主溜井，经箕斗提升至地表临时矿仓，再经皮带运输走廊运至原矿仓，经汽车运输至选矿厂。

废石运输：

掘进工作面→铲运机→矿车→副井车场→提升→井口矿仓→废石场。

人员、材料运输：

人员和材料、设备经副井提升至各生产中段。

4.1.4.2C6矿段

东矿段西部为9号矿体，东部为10号矿体。

根据矿体的赋存条件和及矿体上、下盘围岩稳固性，推荐采用下盘开拓方式进行矿床的开拓，由于矿体倾角为38°～68°，故采用竖井进行下盘开拓。

为此，根据窑泉铁锰矿的岩层，并类比相似矿山后，按照上盘岩体移动角取60°，下盘取65°，矿体端部岩体移动角取70°来圈定开采矿体地表移动界线。

为此，对于C6矿段开拓，提出以下开拓方案：

方案Ⅰ：

中央主、副井联合开拓方案；

方案Ⅱ：

侧翼主、副井联合开拓方案。

方案Ⅰ：

中央主、副井联合开拓方案

在1号勘探西北方向附近掘进副井，1号勘探东和0号勘探之间掘进主井，18号勘探线以东掘进东回风井，3号勘探线以西掘进西回风井。

主井（X=4355075.9240，Y=379614.8567，Z=1648～1150），副井（X=4355085.1880，Y=379643.3520，Z=1648～1130）,东3#回风井（X=374971.6788，Y=4356107.2785，Z=1656～1100），东4#回风井（X=4355116.2869，Y=378828.3846，Z=1646～1200）。

其中主井采用箕斗进行提升，副井采用罐笼进行提升。

通风方式为中央副井进风，两翼东、西回风井回风方式。

中段开拓采用下盘开拓法，生产的矿石经各中段溜矿井运输到主溜井，最后经皮带运输到装入主井箕斗。

方案Ⅱ：

侧翼主、副井联合开拓方案

在13号勘探西201m处掘进主井，225m处掘进副井，12号勘探线以东100m掘进东3#回风井。

主井（X=4355201.8494，Y=378760.1592，Z=1646～1080），副井（X=4355229.5347，Y=378748.6046，Z=1646～1080）,东3#回风井（X=4354313.6652，Y=380153.2735，Z=1656～1100）。

其中主井采用双罐笼进行提升，副井采用单罐笼进行提升。

通风方式为侧翼副井进风，东3#回风井回风方式。

中段开拓采用下盘开拓法，生产的矿石经各中段溜矿井运输到主井，最后经主井运输至地表。

方案比较

中央主、副井联合开拓方案（以下简称方案Ⅰ）、侧翼主、副井联合开拓方案（以下简称方案Ⅱ），都是采用主、副井联合开拓法，主井为双罐笼井，副井为单罐笼井，都设计在矿体下盘。

下面就两个方案进行比较。

从上述方案比较来看，方案Ⅱ比方案Ⅰ在工程投资、矿床总体规划、布置方面优越，因此推荐方案Ⅱ，即：

侧翼主、副井联合开拓方案。

C6各中段运输采用YGC2-6矿车运输矿石，废石，材料运输采用YGC2-6矿车，设备运输采用ZK10-6/250架线式电机车运输方式，装车采用振动放矿机，卸载采用曲轨自动卸矿，运输采用单轨加错车道线路运输方式，铺设24kg/m轻轨，轨距为600mm，砼轨枕碎石道床。

C6矿段坑内矿石运输：

采场铲运机出矿→溜井→振动放矿机→列车组→主井提升→井口矿仓，ZK10-6/250架线式电机车一次牵引12辆YGC2-6矿车至主井井底车场，经主井提升至地表临时矿仓，经汽车运输至选矿厂。

废石运输：

掘进工作面→铲运机→矿车→副井车场→提升→井口矿仓→废石场。

人员、材料运输：

人员和材料、设备经副井提升至各生产中段。

4.1.4.38号矿体

8号锰铁矿体分布于西矿段32－40勘查线间，上部被第四系粉砂、粉砂质黄土覆盖，覆盖厚度9.35－24米，控制矿体标高1445－1600米。

矿体呈似层状，局部具分叉复合现象，基岩面矿体出露长度400米左右。

矿体总体走向100º，矿体倾向189º－192°，倾角变化不大，最大倾角65°，最小46°；厚度变化较大，总体表现为上厚下薄，真厚度为1.26－26.77米，平均真厚度14.59米。

根据8号矿体的赋存特征及矿区地形地貌条件、开采技术条件（水文地质条件简单、工程地质、环境地质条件中等）及矿体厚度厚、急倾斜及埋藏不深，浅部剥采比不大等因素，初步推荐1520m标高以上均可采用露天开采方式开采，1520m标高以下采用地下开采方式进行开采。

开拓公路布置在开采境界1610m东南入口，工作面单侧进车。

矿山为山坡露天开采，采场最高作业台阶标高1610m，采场底部高程为1520m；结合矿区地形条件、运输车辆载重量小、采剥设备移动不频繁、矿山年采剥总量较小等特点，采用公路-汽车运输开拓，选用1m3液压铲铲装，50t汽车运输矿岩，废石运输至废石场堆置，废石平均运输距离3Km，矿石运输至选矿厂原矿堆场堆存，运输设备外委。

露天矿石运输：

铲装采用1m3液压铲→汽车运输→选矿厂。

露天废石运输：

铲装采用1m3液压铲→汽车运输→废石场。

为此，根据窑泉铁锰矿的岩层，并类比相似矿山后，按照上盘岩体移动角取60°，下盘取65°，矿体端部岩体移动角取70°来圈定开采矿体地表移动界线。

为此，对于8号矿体1520m标高以上开拓，提出以下开拓方案：

方案Ⅰ：

折返式公路汽车运输方案。

方案Ⅱ：

螺旋式公路汽车运输方案。

折返式公路汽车运输方案，境界内开拓公路设计在露天境界的一侧边坡上，折返式上下台阶连接。

由于本次设计露天矿高差不大，地形较缓，采用螺旋式公路汽车运输方案时，运行条件好，效率高，安全可靠。

因此推荐采用方案Ⅱ，即螺旋式公路汽车运输方案

对于8号矿体1520m标高以上开拓，提出以下开拓方案：

方案Ⅰ：

独立系统罐笼井竖井与回风井开拓方案。

方案Ⅱ：

利用C5矿段主副井开拓系统方案。

经分析，8号矿体1520m标高以下开采推荐采用方案Ⅱ：

利用C5矿段主副井开拓系统，下盘开拓运输方案。

5.2首采地段选择

本矿区主要设计开采C5、C6矿段、8号矿体露天采场矿段。

对8号矿体露天采场，由于埋藏浅，基建投资小。

因此，本次开发利用方案露天采场设计作为本矿区的首采矿段。

对于C5矿段，由于3矿体在C5矿段所占比重大，1500m水平矿量不大，且为333储量，而在1450m水平储量较大，为了减少初期投资，对3号矿体1450m水平布置开拓、采准、切割工程和通风工程，便可进行回采出矿，见效快，因此，本次开采利用方案设计1450m中段作为C5矿段首采地段。

对于C6矿段，由于C6矿段主要由9、10矿体组成，9号矿体在1400m水平矿量不大，而10号矿体1400m水平有一定矿量，为了减少初期投资，对C6矿段1350m水平布置开拓、采准、切割工程和通风工程，便可进行回采出矿，见效快，因此，本次开采利用方案设计1350m中段作为C6矿段首采地段。

5.3中段设置

窑泉锰铁矿主要设计开采C5、C6矿段主要开采对象，由于矿体延伸大，延伸400多米左右。

5.3.1C5矿段

采用1500m、1450m、1400m、1350m、1300m、1250m、1200m中段七个中段进行开采，中段高度50m，自上而下进行阶段回采，每个阶段自下而上回采，当通过生产探矿，确定矿体有进一步延深后，可再增加阶段。

5.3.2C6矿段

采用1400m、1350m、1300m、1250m、1200m、1150m、1100m中段七个中段进行开采，中段高度50m，自上而下进行阶段回采，每个阶段自下而上回采，当通过生产探矿，确定矿体有进一步延深后，可再增加阶段。

5.3.2C6矿段

采用1400m、1350m、1300m、1250m、1200m、1150m、1100m中段七个中段进行开采，中段高度50m，自上而下进行阶段回采，每个阶段自下而上回采，当通过生产探矿，确定矿体有进一步延深后，可再增加阶段。

5.7.2采矿方法的选择和比较

根据窑泉锰铁铅锌的矿床地质条件和开采技术经济条件，矿石、围岩稳固性好，矿石价值不高，因此充填采矿方法不适用。

矿体倾角大，矿石、围岩稳固性好，可以采用空场法类的无底部结构分段空场法和有底部结构分段空场法，由于有底部结构分段空场法，采准切割工程量大，底部结构复杂，矿石损失量大，故删除有底部结构分段空场法。

空场法中的全面法明显不适用与该矿床，故不予采用。

房柱法要求矿体厚度大，也不予采用。

矿体倾角大，地表允许塌陷，可以采用崩落法类的分段崩落法和阶段强制崩落法。

在分段崩落法中，有底柱的采准切割工程量大，底部结构复杂，矿石损失量大；无底柱方法结构简单与回采工艺简单、安全、机械化程度高，通风条件较差。

据此删除有底柱分段崩落法。

至于阶段强制崩落法，矿石损失、贫化大，灵活性也不如无底柱分段法。

由此可见，该矿床可用的采矿方法有：

（1）分段空场采矿方法（方案Ⅰ）；

（2）无底柱分段崩落采矿方法（方案Ⅱ）。

方案Ⅰ：

分段空场采矿方法

分段高度10m，矿块间柱8m，矿块顶柱6m，每隔50m布置一个通风人行天井，采用YGZ-90凿岩机凿岩，扇形中深孔崩矿，采场内崩落的矿石在短穿内采用铲运机出矿。

方案Ⅱ：

无底柱分段崩落采矿方法

阶段高度50m，分段高度10m，采用YGZ-90凿岩机凿岩，扇形中深孔崩矿，采场内崩落的矿石端部采用铲运机出矿。

从两个方案来看，损失、贫化率方面方案Ⅰ较方案Ⅱ低，通风方面方案Ⅰ较方案Ⅱ容易，有效降低和避免炮烟中毒事件的机率。

采掘比方案Ⅰ较方案Ⅱ略高，采空区要进行密闭处理。

由于在损失、贫化率方面方案Ⅰ较方案Ⅱ低，经济效益方案Ⅰ高于方案Ⅱ，也符合国家关于节约资源的要求。

故选择分段空场采矿方法。

对于>4m的矿体，选择分段空场采矿方法，<4m的矿体选择浅孔留矿法。