矿岩平均体积密度.docx

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矿岩平均体积密度

矿岩平均体积密度：

含铁铜矿石3.05t/m3

围岩及夹石2.90t/m3

松散系数1.71

自然安息角40°30′～41°00′

矿岩湿度0.04%

抗压强度矿石101.30MPa；岩石54.93～173.4MPa

盘区沿走向长度100m，垂直高度50m，平均倾斜长105m，沿倾向划分3-4个矿房开采。

盘区间留5m倾向矿柱，在盘区中央沿倾斜方向留5m宽的隔离矿柱，将I3、I2矿体盘区分别划分成2个采场；盘区沿倾向划分采场，采场宽度35m。

铲运机出矿房柱采矿法在中段高度50m范围内，将各盘区划分为5～6个分段，即当矿体倾角大于25º时，划分为5个分段，分段高度8m～15m，当矿体倾角小于25º时，为降低脊部损失，将盘区划分为6个分段，分段高度6m～11m。

采用进口SimbaH1354采矿凿岩台车凿岩，孔径76mm，排距1.4m-1.6m，孔底距2m-2.5m。

孔深≤30m，垂直扇形布置。

孔口或孔底双管起爆。

盘区能力：

分段空场法4m3电动铲运机出矿，盘区生产能力1200t/d；铲运机出矿房柱采矿法600t/d。

贫化率18.16％，损失率26.22％，其中矿房损失率9.72％。

回采作业由第一分层切割平巷展开，分层回采高度3.3m，第一分层回采4.5m-5m，充填3.3m，控顶1.5m-2m。

凿岩：

采用掘进台车（Boomer281或AXERAD05）沿矿体走向钻凿水平孔，孔径56mm，孔深3m，W=1.0m-1.2m，a=1.2m-1.4m；采用BQF-100装药器（配移动平台）装2#岩石硝铵炸药，非电导爆雷管起爆。

薄矿体及收残采用YT-28配合。

顶板管理：

爆破通风后，进行顶板护理工作，首先采用撬锚台车（DS-25-II或DFS20）进行顶板浮石、松石清理，然后视顶板情况，采用锚杆台车（BOLTEC235H-DCS）对顶板进行加固，采用管缝式锚杆加固顶板，锚杆间距1500×1500，长度1500，破碎地段采用锚网加固。

出矿：

采用3m3柴油铲运机出矿，平均运距在170m左右，铲运机效率700t/d-800t/d。

薄矿体及收残采用2m3铲运机配合。

充填：

每一分层回采完毕，即进行充填工序。

充填作业包括：

废石充填、出矿进路压顶、密闭、滤水设施架设、分级尾砂充填和胶结尾砂铺面及养护等环节。

根据各采场的面积大小可采取分区充填或分层一次充填。

废石充填采用铲运机在废石充填小井铲装废石运进采场充填，或在出矿过程中，在具备一定条件时，铲运机返回过程中运入空区。

表6-12采矿综合技术经济指标表

序号

项目名称

单位

指标

综合指标

备注

采矿规模

t/d

6000

万t/a

198

采矿方法

I2+I3两层中厚矿体（A-A）

I3厚矿体+I2中厚矿体（A-B）

I3厚矿体-B

I3或I2单层薄矿体-A

机械化点柱式上向水平分层充填法

房柱法

平均地质品位

0.64

TFe

15.24

采矿方法比重

34.93

32.29

24.54

8.24

100

损失率

23.38

21.21

23.23

23.21

22.63

废石混入率

12.23

9.01

8.16

13.71

10.31

采出矿石品位

0.5740

0.5913

0.5960

0.5660

0.584

TFe

14.35

14.59

14.65

14.25

14.49

盘区生产能力

t/d

700

800

500

740.36

采切比

m/kt

6.04

3.69

5.04

11.89

5.52

m3/kt

63.07

38.94

50.33

122.08

57.01

其中：

采准

m/kt

4.20

2.53

4.62

9.38

4.19

m3/kt

40.73

24.92

45.27

91.55

40.93

切割

m/kt

1.84

1.15

0.42

2.51

1.32

m3/kt

22.34

14.02

5.06

30.53

16.09

竖向工程比例

0.24

0.25

0.30

0.14

0.25

副产比

2.20

1.96

3.74

9.37

3.09

废石比

12.61

7.23

8.24

28.32

11.10

铲运机出矿效率

万t/台年

20-25

12-14

凿岩台车效率

万m/台年（m/台班）

40~50

万t/台年

37.5

标准盘区采切工程量

1420

1342

1114

948

1281

14830

14181

11129

9724

13291

采掘比

m/Kt

9.37

m3/Kt

89.15

其中：

探矿

m/Kt

0.81

m3/Kt

4.74

开拓

m/Kt

3.04

m3/Kt

27.40

采切比

m/Kt

5.52

m3/Kt

57.01

其中：

采准比

m/Kt

4.19

m3/Kt

40.93

切割比

m/Kt

1.32

m3/Kt

16.09

竖向工程比例

年掘进工程量

m/a

18543.68

m3/a

176526.49

其中：

探矿

m/a

1603.80

m3/a

9385.20

开拓

m/a

6019.20

m3/a

54252.00

采切

m/a

10920.68

m3/a

112889.29

其中：

竖向工程

2730

平巷工程

15814

年副产矿石量

万t/a

6.11

年掘进废石量

m3/a

176524.49

70%用于采空区充填

生产期废石总量

万m3

301.18

其中：

井下充填

万m3

210.82

70.00%

外排

万m3

90.35

同时回采中段数

个

2-3

准备中段数

个

1-2

同时出矿盘区数

个

采切盘区数

个

同时作业工作面数

个

其中：

探矿

个

掘进5个，钻探5个

开拓

个

采切

个

采掘设备效率

24.1

掘进台车

m/台年

2000-2500

成巷

24.2

万t/台年

37-40

采矿

24.3

3m3柴油铲运机

万t/台年

20-25

出矿

24.4

2m3柴油铲运机

万t/台年

10-12

出矿

m/台年

1500-1800

成巷

24.5

锚杆台车

颗/台班

护顶

充填

年充填空区量

万m3/a

75.21

充填倍线

分级尾砂4.61-10.03

胶结尾砂3.3.47-6.61

充填矿浆重量浓度

％

70-72%

输送能力

m3/h

100-120

通风

通风方式

多级机站

1、机械化点柱式上向水平分层充填法

1）适用条件：

根据前面统计的矿体产状参数，本方法用于开采多层矿体赋存的条件，即A-A类两层中厚矿体、A-B类一层厚矿体和一层薄矿体；对B类单层厚矿体，为协调相邻盘区（采场）的采准关系和提高回采率，也采用本方法开采；A类单层薄矿体，既可采用本方法也可采用房柱法开采，两种方法采准方式相近，生产中可灵活考虑，但鉴于分层法采充关系较为紧张，本次设计仍按房柱法考虑，其工艺说明在后面叙述。

2）盘区及采场布置及构成要素：

盘区沿走向布置，盘区沿走向长200m，倾向斜长按20m分段高度作控制，盘区内按走向长度50m划分为4个采场；采场间及盘区间沿倾向留间柱，间柱宽度3m-4m，采场内根据顶板稳固性留规则点柱（原则上点柱规格为3×3m~4X4m，间距约10m～13m）。

3）开采顺序：

多层矿体可同时开采，确保上下层矿体间柱和点柱在竖向对齐。

4）采准切割

采用脉外下盘采准布置形式。

在下层矿体下盘沿走向布置分段沿脉干线，干线与矿体相距55m-60m，设置穿脉出矿联道，便于铲运机进入分层回采工作面；在盘区中部位置布置脉外溜井，通达运输水平装矿穿脉；为便于利用上分段采掘废石充填，每个盘区设置通上分段的废石小井。

沿矿体走向在分段干线下盘每600m左右布置充填回风斜上山，联通上部充填回风平巷；相应地在相邻的两条回风上山之间中部由下向上分段形成进风上山，两者配合形成采区进、回风通道。

在采场中部由分段干线开掘出矿联道进入采场，每个分段第一次开掘出矿联道时，向下按15%-18%的坡度开掘至矿体底板，之后水平开掘至掘露上层矿体顶板，之后随着回采分层的提高，沿出矿联道进行压顶，形成上一分层的出矿通道。

由出矿进路在各层矿体底板脉内开掘切割平巷到采场端部，再沿矿体倾斜方向开掘采场回风上山到上部分段水平，之后开掘回风联道与上分段沿脉干线联通。

5）回采：

盘区内4个采场，按凿岩、出矿、分层充填等工艺环节安排，1个采场内进行凿岩、爆破、顶板管理；1个采场进行出矿作业；2个采场进行充填作业。

按标准盘区计算，凿岩、出矿与分层充填周期为1个月左右。

采场凿岩、出矿循环图表，见表6-8，分层回采、充填作业循环图表，见表6-9。

回采作业由第一分层切割平巷展开，分层回采高度3.3m，第一分层回采4.5m-5m，充填3.3m，控顶1.5m-2m。

凿岩：

采用掘进台车（Boomer281或AXERAD05）沿矿体走向钻凿水平孔，孔径f56mm，孔深3m，W=1.0m-1.2m，a=1.2m-1.4m；采用BQF-100装药器（配移动平台）装2#岩石硝铵炸药，非电导爆雷管起爆。

薄矿体及收残采用YT-28配合。

顶板管理：

出矿：

采用3m3柴油铲运机出矿，平均运距在170m左右，铲运机效率700t/d-800t/d。

薄矿体及收残采用2m3铲运机配合。

充填：

每一分层回采完毕，即进行充填工序。

充填作业包括：

废石充填、出矿进路压顶、密闭、滤水设施架设、分级尾砂充填和胶结尾砂铺面及养护等环节。

根据各采场的面积大小可采取分区充填或分层一次充填。

废石充填采用铲运机在废石充填小井铲装废石运进采场充填，或在出矿过程中，在具备一定条件时，铲运机返回过程中运入空区。

密闭及滤水设施，包括采场间回风联道，分层出矿联道挑顶及联道口筑坝，采用废石和沙袋构筑。

滤水设施为顺路铺设的滤水筒，直径1m-1.2m，采用6mm-8mm钢板构筑，筒外包裹滤水布和麻布。

采场脱水方式可分为溢流和渗透脱水两种，充填过程中，尾砂沉降后上部浮水以溢流方式排出，排水通道有顺路滤水筒和出矿联道，从顺路滤水筒排出的浮水通过钻孔下放到运输水平水沟。

从出矿联道排出的浮水，最下分层脱水需在出矿联道中，采用潜水泵排到干线水沟，每200m通过钻孔下放到运输水平穿脉水沟；浮水排出后，充填体内的自由水以渗透方式，通过滤水筒和钻孔排入运输平巷水沟，采场排水示意图见图6-8。

图6-8采场充填渗透排水示意图

上述准备工序完成后，即进行分级尾砂充填，按3.3m的分层高度，尾砂充填2.7m-2.8m，脱水后再采用胶结尾砂铺面0.5-0.6m。

胶结尾砂灰砂比1:

4,~1:

5，3天强度1~1.5MPa；7天强度大于2.0MPa，满足无轨采掘设备运行要求。

为协调与下部采区的衔接，提高资源回采率，在各采区最下一分层采用1:

4胶结尾砂充填3m，胶结尾砂充填前，在采区最下一分层底部加配钢筋网，提高胶结充填体抗弯性能。

通风：

新鲜风流由分段沿脉干线进入采场采矿作业面，污风由设置在采场端部的回风上山回出、进入上部分段干线，由进回风联道进入采区回风上山，而进入矿井回风系统，采场内在上部回风上山联道设置JK55-No4局扇，作采场辅助通风。

每一分层回采完毕，即进入下一次回采循环。

2、房柱法

1）适用条件：

该方法应用于A类单层薄矿体的开采，矿体厚度小于4m-5m。

2）盘区及采场布置及构成要素：

盘区沿走向布置，盘区沿走向长200m，倾斜长度按20m分段高度作控制；盘区间沿倾向留隔离矿柱，宽度3m，中段矿柱3m。

分段内沿倾斜方向，划分为4-5个水平回采条带，条带之间留设点柱支撑顶板，点柱尺寸3m×3m，间距约10m～13m。

沿倾斜方向由下向上开采。

3）采准切割

采用脉外下盘斜坡道采准布置形式。

在下层矿体下盘沿走向布置分段沿脉干线，干线与矿体相距55m-60m，在盘区中部位置布置脉外溜井，通达运输水平装矿穿脉；为便于利用上分段采掘废石充填，每个盘区设置通上分段的废石小井。

在盘区中部由分段干线开掘穿脉出矿联道（小斜坡道）进入盘区各回采条带，各条带联道错开布置，斜坡道坡度控制在18%以内。

第一分层斜坡道向下开掘，控制高度低于分段干线8m左右，掘露矿体顶板后，沿脉内开掘水平切割巷道到盘区端部，再沿矿体底板开掘脉内回风上山到上部分段水平，通过回风联道与上部分段沿脉干系联通。

4）回采：

盘区内2-3个条带形成梯段式回采工作面，向盘区两端推进，凿岩、爆破、顶板管理、出矿等在不同工作面交替进行，为控制暴露面积，确保顶板安全，条带间充填与回采的关系按采2充1或采3充2进行控制，视顶板和矿柱的稳定情况酌情控制。

凿岩爆破：

回采工作由第一分层切割平巷展开，采用掘进台车（为主）和气腿凿岩机凿岩，气腿凿岩机钻凿f38mm-41mm炮孔，孔深2m，W=0.8m-1.0m，孔间距a=1.0m-1.2m；掘进台车钻凿f45mm-51mm炮孔，孔深3m，w=1.0m-1.2m，a=1.2m-1.4m。

装药和起爆方式参见分层充填法部分。

顶板管理；撬锚和锚杆护顶视矿体厚度采用人工或机械方式进行，同前。

出矿：

采用2m3柴油铲运机出矿，平均运距在150m-170m左右，铲运机效率400t/d-500t/d。

充填：

每采2个分层即充填1个分层，充填前对与相邻盘区的联络通道进行密闭，第一分层充填时在底部铺设滤水管和滤水笼，引出第一分层斜坡道联道口外，并在该联道口设置滤水隔墙。

之后即可在上分层充填废石，再将分级尾砂由盘区两端的回风上山引入盘区充填。

充填材料以采掘废石和自然分级尾砂为主，为便于回收上部条带开采条柱时下滚矿石，必要时进行胶结尾砂铺面，强度要求同前。

脱水设施：

脱水采取渗透与溢流相结合，以加强脱水效果，提高充填强度。

在密闭墙构筑时预埋DN100渗透脱水管，空区侧管身钻f6-8mm孔，用棕片或麻布包裹，形成采场渗透滤水通道；场内设2-4根DN100-150脱水管，管材波纹塑料管，管身钻6mm-8mm，用麻布包裹，沿采场倾斜底板铺设，下端引出密闭墙外，上端固定于采场上部矿柱，管口置于尾砂面以上，可以承接溢流水，形成渗透兼溢流排水通道。

对于最下分段（层），可在下盘沿脉干线向空区钻凿溢流脱水钻孔。

序号

项目名称

单位

指标

综合指标

备注

采矿规模

t/d

6000

万t/a

198

采矿方法

I2+I3两层中厚矿体（A-A）

I3厚矿体+I2中厚矿体（A-B）

I3厚矿体-B

I3或I2单层薄矿体-A

机械化点柱式上向水平分层充填法

房柱法

平均地质品位

0.64

TFe

15.24

采矿方法比重

34.93

32.29

24.54

8.24

100

损失率

23.38

21.21

23.23

23.21

22.63

废石混入率

12.23

9.01

8.16

13.71

10.31

采出矿石品位

0.5740

0.5913

0.5960

0.5660

0.584

TFe

14.35

14.59

14.65

14.25

14.49

盘区生产能力

t/d

700

800

500

740.36

采切比

m/kt

6.04

3.69

5.04

11.89

5.52

m3/kt

63.07

38.94

50.33

122.08

57.01

其中：

采准

m/kt

4.20

2.53

4.62

9.38

4.19

m3/kt

40.73

24.92

45.27

91.55

40.93

切割

m/kt

1.84

1.15

0.42

2.51

1.32

m3/kt

22.34

14.02

5.06

30.53

16.09

竖向工程比例

0.24

0.25

0.30

0.14

0.25

副产比

2.20

1.96

3.74

9.37

3.09

废石比

12.61

7.23

8.24

28.32

11.10

铲运机出矿效率

万t/台年

20-25

12-14

凿岩台车效率

万m/台年（m/台班）

40~50

万t/台年

37.5

标准盘区采切工程量

1420

1342

1114

948

1281

14830

14181

11129

9724

13291

采掘比

m/Kt

9.37

m3/Kt

89.15

其中：

探矿

m/Kt

0.81

m3/Kt

4.74

开拓

m/Kt

3.04

m3/Kt

27.40

采切比

m/Kt

5.52

m3/Kt

57.01

其中：

采准比

m/Kt

4.19

m3/Kt

40.93

切割比

m/Kt

1.32

m3/Kt

16.09

竖向工程比例

年掘进工程量

m/a

18543.68

m3/a

176526.49

其中：

探矿

m/a

1603.80

m3/a

9385.20

开拓

m/a

6019.20

m3/a

54252.00

采切

m/a

10920.68

m3/a

112889.29

其中：

竖向工程

2730

平巷工程

15814

年副产矿石量

万t/a

6.11

年掘进废石量

m3/a

176524.49

70%用于采空区充填

生产期废石总量

万m3

301.18

其中：

井下充填

万m3

210.82

70.00%

外排

万m3

90.35

同时回采中段数

个

2-3

准备中段数

个

1-2

同时出矿盘区数

个

采切盘区数

个

同时作业工作面数

个

其中：

探矿

个

掘进5个，钻探5个

开拓

个

采切

个

采掘设备效率

24.1

掘进台车

m/台年

2000-2500

成巷

24.2

万t/台年

37-40

采矿

24.3

3m3柴油铲运机

万t/台年

20-25

出矿

24.4

2m3柴油铲运机

万t/台年

10-12

出矿

m/台年

1500-1800

成巷

24.5

锚杆台车

颗/台班

护顶

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