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
1
采矿规模
t/d
6000
6000
万t/a
198
198
2
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
机械化点柱式上向水平分层充填法
机械化点柱式上向水平分层充填法
房柱法
3
平均地质品位
CU
%
0.64
0.64
0.64
0.64
0.64
TFe
%
15.24
15.24
15.24
15.24
15.24
4
采矿方法比重
%
34.93
32.29
24.54
8.24
100
5
损失率
%
23.38
21.21
23.23
23.21
22.63
6
废石混入率
%
12.23
9.01
8.16
13.71
10.31
7
采出矿石品位
CU
%
0.5740
0.5913
0.5960
0.5660
0.584
TFe
%
14.35
14.59
14.65
14.25
14.49
8
盘区生产能力
t/d
700
800
800
500
740.36
9
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
10
副产比
%
2.20
1.96
3.74
9.37
3.09
11
废石比
%
12.61
7.23
8.24
28.32
11.10
12
铲运机出矿效率
万t/台年
20-25
20-25
20-25
12-14
13
凿岩台车效率
万m/台年(m/台班)
15
15
15
40~50
万t/台年
37.5
37.5
37.5
0
14
标准盘区采切工程量
m
1420
1342
1114
948
1281
m3
14830
14181
11129
9724
13291
15
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
16
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
m
2730
平巷工程
m
15814
17
年副产矿石量
万t/a
6.11
18
年掘进废石量
m3/a
176524.49
70%用于采空区充填
19
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
20
同时回采中段数
个
2-3
21
准备中段数
个
1-2
22
同时出矿盘区数
个
4
2
2
2
10
23
采切盘区数
个
4
2
2
2
10
24
同时作业工作面数
个
32
其中:
探矿
个
10
掘进5个,钻探5个
开拓
个
8
采切
个
14
25
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
60
护顶
25
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
26
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:
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。
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。
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
1
采矿规模
t/d
6000
6000
万t/a
198
198
2
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
机械化点柱式上向水平分层充填法
机械化点柱式上向水平分层充填法
房柱法
3
平均地质品位
CU
%
0.64
0.64
0.64
0.64
0.64
TFe
%
15.24
15.24
15.24
15.24
15.24
4
采矿方法比重
%
34.93
32.29
24.54
8.24
100
5
损失率
%
23.38
21.21
23.23
23.21
22.63
6
废石混入率
%
12.23
9.01
8.16
13.71
10.31
7
采出矿石品位
CU
%
0.5740
0.5913
0.5960
0.5660
0.584
TFe
%
14.35
14.59
14.65
14.25
14.49
8
盘区生产能力
t/d
700
800
800
500
740.36
9
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
10
副产比
%
2.20
1.96
3.74
9.37
3.09
11
废石比
%
12.61
7.23
8.24
28.32
11.10
12
铲运机出矿效率
万t/台年
20-25
20-25
20-25
12-14
13
凿岩台车效率
万m/台年(m/台班)
15
15
15
40~50
万t/台年
37.5
37.5
37.5
0
14
标准盘区采切工程量
m
1420
1342
1114
948
1281
m3
14830
14181
11129
9724
13291
15
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
16
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
m
2730
平巷工程
m
15814
17
年副产矿石量
万t/a
6.11
18
年掘进废石量
m3/a
176524.49
70%用于采空区充填
19
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
20
同时回采中段数
个
2-3
21
准备中段数
个
1-2
22
同时出矿盘区数
个
4
2
2
2
10
23
采切盘区数
个
4
2
2
2
10
24
同时作业工作面数
个
32
其中:
探矿
个
10
掘进5个,钻探5个
开拓
个
8
采切
个
14
25
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
60
护顶
2