采矿方法.docx
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采矿方法
1.1开采技术条件
主要有三组矿脉：
北北西组：
含黑钨矿石英脉，走向北（0°～20°）西，倾向南西，倾角75°～85°，矿脉走向长几十米至500m，延深300m，矿脉厚由0.15至0.5m，品位0.5～2.0%。
矿脉穿过花岗岩至砂岩，以110#、115#、82#脉为代表。
北西组：
黑钨矿几硫化物石英脉，走向北（20°～40°）西，倾向南西，局部也有北东，倾角60°～85°，以75°最常见，走向几十米至800m，延深600余米。
矿脉厚0.15～0.5m，品位0.15～1.5%，以35#脉为代表。
北西西（东西）组：
含黑钨几硫化物石英脉。
走向北（65°～70°）西，倾角60°～80°，其特征是盲脉（地表无露头），厚度0.2～1.2m，品位0.3～1.6%，此脉组以501#原脉为代表，辅之49#、142#、212#等矿脉。
1.2备选采矿方法的确定
采矿方法的选择，要立足于矿山开采现状、现有装备水平，能够因地制宜、使用高效设备，不但要考虑矿体的产状特点，产量要求，而且要考虑地压影响，尤其是采场顶板稳定性程度。
所以，无论选择何种采矿方法，都要本着安全、经济、高效的原则。
针对瑶岗仙中部黑钨主采区倾斜至急倾斜极薄、分支多的难采矿体，采矿方法选择应考虑以下因素：
1）瑶岗仙黑钨矿是倾斜至急倾斜的极薄矿体，倾角60至80度，矿厚0.2至0.8米。
因此对采幅的控制尤为重要，同时也要控制好矿石的贫化。
2）矿石价值较高，在保证作业安全的前提下，应尽量减少弃采矿量，降低采矿损失率和贫化率，提高资源回收率，而此矿脉分支较多，采矿作业也担负着探矿工作，故要求采矿方法能够灵活的根据矿体产状的变化而变化，以便于采出分支矿。
3）所选择的回采方法应与现有工程、设备兼顾，充分利用现有工程和设备，以降低回采成本。
4）结合相关领域国内外技术现状及发展趋势，借鉴相关矿山采矿经验，进行优化。
选择机械水平高、安全、高效的采矿方法。
综上所述，对于瑶岗仙急倾斜极薄矿体，初选出浅孔留矿法（矿山目前使用的采矿方法）、削壁充填法和分段凿岩阶段出矿法，这三种方法。
并进行比较分析，选出最优的采矿方法。
1.3备选采矿方法单体设计
根据瑶岗仙矿体的产状、地质条件及现有设备水平，分别对下三种备选方案进行采矿方法设计。
1.3.1浅孔留矿法
浅孔留矿法是瑶岗仙矿山目前主要使用的采矿方法，并发展出多种浅孔留矿变型方法，其主要适应于矿石和围岩稳固的矿体，矿石和围岩不能具有自燃性、氧化性和结块性。
矿体厚度在0.1—2.0m；矿石工业值在1.5以上，矿体倾角一般大于55度的急倾斜矿体，倾角越小，放矿越困难，且矿石损失和平场工作量也越大。
在此，选取倾角50°，厚度0.3m的急薄矿脉为开采对象。
选取最有代表性的浅孔留矿法，进行设计，其示意图如
1-1。
图1-1矿山现用留矿采矿方法设计图
1）结构参数
采场长度一般在70~120米，中段高40米左右，顶、底柱高度在2.5~3.5米之间，采场中间布置中央通风天井，采场两头采用顺路天井上下人，漏斗采用人工木漏斗放矿，漏斗间距5~6米，单个采场的生产能力为采矿3000~10000吨/月，大放矿为4000吨/月左右。
瑶岗仙倾斜极薄矿浅孔留矿采矿法矿块构成要素见表1-1。
表1-1浅孔留矿法结构参数
项目
参数
矿块布置形式
沿走向布置
矿块尺寸/m
长度
70-100（取80）
宽度
1.4-1.6（取1.5）
高度
40（阶段高度）
顶柱厚度/m
2.5-3.5
间柱宽度/m
2.5-3.5
漏斗间距/m
5-6
2）采准切割
（1）采切布置方式
主要采准运输巷道工程布置在矿体下盘，切割巷道工程布置矿体内，先进天井布置于矿块中央，如图1-1。
自阶段运输平巷两侧掘进人行通风短井连通两侧的顺路天井。
在靠近矿房下盘每隔5-6m，设一个漏斗。
（2）采准切割工作
采准工作主要包括沿脉运输平巷、中央天井、人行天井、放矿漏斗。
1、沿脉运输平巷
沿脉运输平巷沿矿脉走向打在脉内，根据矿脉的变化情况，进行追踪探明矿脉，三心拱布置，规格为2.2×2.2㎡。
矿山井下开拓掘进已进行了外包，其掘进每米运输平巷单价为800元/米。
2、中央天井
在完成沿脉运输巷道后，在矿脉内，由沿脉运输平巷向上掘进中央通风天井，贯穿上一阶段，用于采场通风。
其规格为2.0×1.8㎡，垂直长度为阶段高度。
外包价格为1100元/米。
3、架设人行天井
自阶段运输平巷两侧掘进人行通风短井连通两侧的顺路天井，随采场的推进架设人行天井，用于运送设备、人员和材料，兼通风作用，断面尺寸为1.6m×1.5m，井内顺路架设梯子，供人员上下。
在每次爆破前，有木板进行架设加高，由于其不需另外掘进，故费用基本由人工费和木材费组成，约为100元/米。
4、放矿漏斗
在靠近矿房下盘每隔5-6m，设一个漏斗，用于采矿出矿。
多个漏斗可同时掘进。
漏斗单长3m，规格1.8×1.8㎡，斗脚0.3m，规格1.8×1.8㎡，喇叭口为9t/个。
费用约为2000元/个。
5、拉底巷道
在瑶岗仙也叫沙巷，规格为2.0×1.6㎡。
由中央天井向两端掘进或由人行天井向中央掘进。
（3）采切工程量计算
标准矿块的采切工程量列于表1-2，巷道总长度为266m，合1144.32m3，千吨采切比为22.0m·kt-1，合94.6m3·kt-1（标准矿块的矿石量为12.1kt）。
表1-2标准矿块采切工程量表
序号
工程名称
规格/（m×m）
条数
单长/m
总长度/m
工程量/m3
1
沿脉运输平巷
2.2×2.2
1
80
80
387.2
2
中央天井
2.0×1.8
1
52
52
187.2
3
人行通风短井
1.6×1.5
2
3
6
14.4
4
放矿漏斗
1.8×1.8
16
3
48
299.52
5
拉底巷道
2.0×1.6
1
80
80
256
6
合计
266
1144.32
7
千吨采切比
/m·kt-1，m3·kt-1
22.0，94.6
3）回采工作
根据采场的长度，组织相应的台钻，采用上向钻凿岩，爆破顺序为从中央天井往两头依次爆破，爆破后需放出当班采矿量的1/3形成回采空间进行下一个循环作业。
当采场上采到可采高度时，停止回采作业并进入大放矿工作。
大放矿采用0.75M3的U型矿车，由3T电机车牵引。
采场大放矿完成之后，根据具体岩石情况和地压活动情况，适当地进行废石充填，部分采场进行预留矿柱以达到控制地压活动的目的。
回采工作主要包括凿岩爆破、通风、出矿等主要工序。
采场采用YT28气腿凿岩钻机，打上向炮孔。
炮孔长2.0m，之字型布孔，垂距为2.0m。
打好孔后，装2#岩石乳化炸药，采用连续装药，装药量为每孔6卷，每卷重200g。
用导爆管雷管引爆。
爆破后通风30min，再进行放矿，放出当班爆破矿量的1/3，下次作业提供工作空间。
（1）凿岩
（2）爆破
（3）通风
（4）出矿
1.3.2分段凿岩阶段出矿法
分段凿岩阶段出矿采矿方法，在我国应该已经相当广泛，相关技术也非常成熟了。
但其一般在开采中厚和厚大矿体中应用较多，在急薄矿脉中的应用很少。
澳大利亚Kundana金矿，主矿脉的实际厚度为0.2～0.8m，倾角只有50°，其采用了分段凿岩阶段出矿法，在控制脉幅和矿石损失贫化方面取得了良好的经济效益。
本设计标准矿块采矿方法如示图1-2：
图1-2分段凿岩阶段出矿法
1）开采顺序
分盘区开采，根据矿体界限、厚度变化、品位以及夹石情况，决定盘区长度，最长可达200m。
根据切割天井的布置（布置在盘区中央或盘区端部），由中央向两侧或两端向中间正台阶梯段连续推进。
回采过程中，表外矿和夹石可留作矿柱，从而达到减少贫化和控制地压的目的。
2）结构参数
盘区长度200m，矿块长度60-80m，高度为阶段高度40m，分段高度选为8.0m，底柱高度为6.0m左右，在下一阶段回采时可视情况进行回收。
顶柱高度2.0-2.5m。
预留10m宽的间柱保护人行天井，当矿块才完，在下个矿块回采时，本矿块人行天井可作为切割天井，同时回收间柱。
表1-3分段凿岩阶段出矿法结构参数
项目
参数
矿块布置形式
沿走向布置
矿块尺寸/m
长度
60
宽度
0.8-1.2（取1.0m）
高度
40（阶段高度）
出矿单元长度/m
30-40
分段高度/m
8
顶柱厚度/m
2.0-2.5
底柱厚度
6.0-6.5
预留间柱宽度/m
10
3）采准切割
先行掘进脉内人行天井，然后施工分段凿岩平巷。
分段平巷由上向下施工，根据上分段平巷对矿体的探明情况，及时调整下分段的开口点和方位。
电耙装矿受矿堑沟，随着回采工作面的推进，顺序形成。
切割天井和切割槽可布置在盘区端部或中央，回采由两端向中间或中央向两侧正台阶梯段连续推进。
采准工作主要包括沿脉运输平巷、切割天井、人行天井、放矿溜井、分段凿岩平巷。
表1-4标准矿块采切工程量表
序号
工程名称
规格/（m×m）
条数
单长/m
总长度/m
工程量/m3
1
沿脉运输平巷
2.2×2.2
1
60
60
290.4
2
切割天井
2.0×1.8
1
46
46
165.6
3
人行天井
1.6×1.5
40
2
80
192.0
4
放矿溜井
2.0×1.8
1
6
6
21.6
5
分段凿岩巷道
2.2×1.4
4
55
220
677.6
6
合计
412
1347.2
7
千吨采切比
/m·kt-1，m3·kt-1
22.0，94.6
4）回采工作
在分段凿岩巷道中打上向浅孔，分两步骤回采。
每次爆破3-4排孔。
上一分段超前下一分段1-2排炮孔。
各分段间呈正台阶布置，瀑布式落矿。
为了加大矿块生产能力，可多分段同时作业。
（1）凿岩
在凿岩巷道中，用YT-27打上向浅孔，分两步骤回采，第一步打2.2-2.5m深炮孔，爆破后，本分段凿岩巷道中会形成一定高度的炮堆，对炮堆进行平整，直接在其上打2.5-3.5m深炮孔，爆破分段余留下来的矿石厚度。
炮孔呈之字形布置，在第一步骤是控制采幅在0.8-1.0m，第二步骤控制采幅在0.6-0.8m。
从而达到控制平均采幅在1.0m以内。
（2）爆破
爆破采用硝铵炸药，采用连续装药，堵孔长度为0.5-0.8m。
采用非电毫秒雷管叫导爆管引爆，每次爆破3-4排，逐排延时爆破。
适当的加大炸药用量，从而起到一个抛掷作用，使大部分矿石落入底部电耙道。
同时控制每次爆破矿石量，使电耙钢绳不至压坏且能在出矿时拉出。
（3）通风
由本中段沿脉平巷接入风管经由人行天井到达凿岩巷道，进行压入式通风，污风经由采空区进入上一中段，引入污风井。
每次通风20min。
（4）出矿
每次爆破玩后及时进行出矿，及爆多少出多少。
采场中破碎矿石通过分层爆破抛掷，一部分滞留在本分层，大部分到下分层和采场聚矿槽；上分层滞留部分由下分层爆破时，往下抛落；一个分层接连一个分层，瀑布式自流汇集到采场底部，然后采用15kW电耙耙运至短溜井；溜井口采用振动放矿机出矿，在沿脉巷道装车后通过阶段运输巷道运送至主溜井。
由于每次爆破矿石量较少，电耙钢线在每次爆破前放松即可，在爆破后拉紧耙矿。
5）群脉组合开采
瑶岗仙矿脉通常都是成组成带出现，之间的距离只有几米，矿山在开采时，每条矿脉都布置一条运输巷道，增大了开拓工程量以及资金投入。
在一条主矿脉布置一条出矿运输巷道，设置一条主溜井或人行道与各支脉连通，形成出矿和人行通道，先采上盘矿脉，顺次开采，形成整体的采准切割工程系统。
先采靠近上盘矿脉，再才靠近下盘的矿脉。
从而可以减少采准切割工程，同时也使相邻较近的矿脉能够充分回采，增大了矿山生产能力。
克服了矿山采一条丢一条矿脉的弊病，达到了资源充分利用的原则。
其方案图如1-3。
图1-3群脉组合开采技术方案
1.3.2削壁充填法
1）开采顺序
2）结构参数
3）采准切割
4）回采工作
5）间柱及斜顶柱回收
1.4各采矿方法技术经济指标
1.5采矿方法模糊优选
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