1采礦方法課程設(shè)計說明書題目： 上向分層充填法說明書 院系： 班級： 學(xué)號： 姓名： 指導(dǎo)老師： 2采礦方法課程設(shè)計命題書根據(jù)下列地質(zhì)條件進(jìn)行采礦方法課程設(shè)計礦井年產(chǎn)量： 20 萬噸；礦石名稱：鉛鋅金銀礦；礦床成因和類型：中溫?zé)嵋?；礦體平均厚度： 15m ；礦體平均傾角： 55；礦體走向長度： 500m ；礦體埋藏深度： 159-590m ；礦石圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)：1品位：Pb6.53%、Zn6.13%、Au4.7g/t、Ag171.67g/t、S25.77% ；2容重：礦石 3.14t/m3；圍巖 2.72t/m3；3圍巖名稱：上盤 灰?guī)r；下盤 灰?guī)r；4穩(wěn)固性：礦石 穩(wěn)固；上盤圍巖 穩(wěn)固；下盤圍巖 穩(wěn)固；5堅固性系數(shù)：礦石 12；上盤圍巖 1824；下盤圍巖 1824；6松散系數(shù)：礦石 1.6；上盤圍巖 1.5；下盤圍巖 1.5；7自燃性： 有；8粘結(jié)性： 無；9地質(zhì)破壞及水文條件：礦體上部有兩含水層、兩含水層之間無水力聯(lián)系；10其它附加條件： 地表有溪流。參考文獻(xiàn)：1鑿眼爆破2礦井通風(fēng)3井巷工程4金屬礦山地下開采5采礦設(shè)計手冊。3目錄第一章采礦地質(zhì)條件.5第二章采礦方法的選擇.52.1 采礦方法的選擇.52.2 上向分層充填法.82.3 分段鑿巖階段出礦嗣后充填法.112.4 采礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較.132.5 采礦方法的終定.142.6 結(jié)構(gòu)和參數(shù).14第三章礦塊的采準(zhǔn)和切割工作.153.1 采準(zhǔn)巷道的布置.153.2 切割巷道的布置.183.3 主要運(yùn)輸設(shè)備.183.4 階段運(yùn)輸平巷的斷面尺寸和規(guī)格.193.5 采準(zhǔn)與切割工藝.21第四章回采計算.244.1 鑿巖爆破.244.2 通風(fēng) .264.3 頂板的地壓管理.264.4 出礦 .274.5 充填 .284第五章礦房回采和采空區(qū)處理.305.1 礦房回采.305.2 采空區(qū)處理.30第六章采礦方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).31參考文獻(xiàn).325第一章 采礦地質(zhì)條件礦山設(shè)計年產(chǎn)量為 30 萬噸，屬于中小型地下礦山，礦體開采技術(shù)條件如下：礦體平均厚度為 15m，走向長度為 500m，埋藏深度為-590159m，為有初露的礦體，礦體傾角在 55，是急傾斜的礦體賦存，礦體上不有兩個含水層、兩個含水層之間無水力聯(lián)系，同時在礦體的地表有河流，不允許有塌落。礦石和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)如下：礦石品位高，價值大，其中Pb 為 6.53%;Zn 為 6.13%；Au 為 4.7g/t;Ag 為 171.67g/t;S 為25.77%。礦石容重為 3.14t/m3，圍巖容重為 2.72t/m3。礦體上下盤圍巖為灰?guī)r，穩(wěn)固，堅固性系數(shù) f=18-24，松散系數(shù) 1.5，礦石穩(wěn)固，堅固性系數(shù) f=12，松散系數(shù) 1.6，礦石有自燃性但無粘結(jié)性。第二章 采礦方法的選擇2.1 采礦方法的選擇2.1.1 采礦方法選擇的基本要求1）安全。選擇的采礦方法必須保證工人在采礦過程中能夠安全生產(chǎn)，有良好的作業(yè)條件，能使繁重的作業(yè)實現(xiàn)機(jī)械化；同時也要保證礦山能夠安全持續(xù)生產(chǎn)，防止采礦引起的地質(zhì)災(zāi)害。2）礦石貧化小。選擇的采礦方法要貧化小，礦石質(zhì)量高，有利于配礦和礦石質(zhì)量控制，滿足加工部門對礦石質(zhì)量的要求。3）礦石回采率高。礦產(chǎn)資源是有限且不能再生的，因此要選擇高回采率的采礦方法，以充分利用地下資源。64）生產(chǎn)效率高。要盡可能選擇生產(chǎn)能力大和勞動生產(chǎn)率高的采礦方法。5）經(jīng)濟(jì)效益高。6）遵守有關(guān)法規(guī)的要求。采礦方法選擇必須遵守礦山安全、環(huán)境保護(hù)和礦產(chǎn)資源保護(hù)等法規(guī)的有關(guān)規(guī)定。2.1.2 采礦方法選擇的主要影響因素2.1.2.1 礦體地質(zhì)條件主要包括礦石和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)、礦體產(chǎn)狀、礦石的品味和價值、礦物在礦體和圍巖中的分布情況、礦體賦存深度、礦石和圍巖的自燃性與結(jié)塊性等。2.1.2.2 開采技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件主要有下列影響因素有下列各項： 地表是否允許陷落； 加工部門對產(chǎn)品的技術(shù)要求；技術(shù)裝備與材料供應(yīng)；采礦方法所需求的技術(shù)管理水平等。2.1.3 采礦方法初選2.1.3.1 地質(zhì)法初選根據(jù)礦體地質(zhì)條件選擇合適的采礦方法，見采礦方法初選表采礦方法初選表一礦體穩(wěn)固性礦體傾角礦體厚度礦體穩(wěn)固圍巖穩(wěn)固礦體穩(wěn)固圍巖不穩(wěn)固礦體不穩(wěn)固圍巖穩(wěn)固礦體不穩(wěn)固圍巖不穩(wěn)固7薄 全面法、房柱法 單層崩落法，垂直分條充填法垂直分條充填法，全面法，單層崩落法垂直分條充填法，單層崩落法中厚分段礦房法、房柱法、全面法分段階段礦房法分層崩落法有底柱分段崩落法分層充填法錨桿房柱法分段礦房法上向進(jìn)路充填法垂直分條充填法有底柱分段崩落法分層崩落法，垂直分條充填法緩傾斜 厚與極厚階段礦房法分段、階段崩落法上向分層充填法分段、階段崩落法上向分層充填法上向進(jìn)路充填法，分段崩落法，階段崩落法分段、階段崩落法，分層崩落法， 下向充填法 ，上向進(jìn)路充填法薄 全面法，房柱法垂直分條充填法，上向分層充填法，單層崩落法上向進(jìn)路充填法，分段礦房法，分段崩落法，全面法分層崩落法，上向進(jìn)路充填法，下向分層充填法，分段崩落法中厚分段礦房法 有底柱分段崩落法，上向分層充填法上向進(jìn)路充填法，分段礦房法，有底柱分段崩落法有底柱分段崩落法，下向分層充填法，上向進(jìn)路充填法，分層崩落法傾斜厚與階段礦房法分段礦房法分段、階段崩落法，上向分層充填法上向進(jìn)路充填法，分段礦房法，分分層崩落法，上向進(jìn)路充填法，下向8極厚段、階段崩落法，下向分層充填法分層充填法，分段、階段崩落法薄 留礦法，分段、階段礦房法上向分層充填法，分層崩落法，分段崩落法上向進(jìn)路充填法，分層崩落法，分段崩落法，分段礦房法上向進(jìn)路充填法，下向分層充填法，分層崩落法，分段崩落法中厚分段礦房法，階段礦房法，分段崩落法分段礦房法，上向分層充填法，分段崩落法上向進(jìn)路充填法，下向分層充填法，分層崩落法， 分段崩落法下向分層充填法，上向進(jìn)路充填法，分層崩落法，分段、階段崩落法急傾斜厚與極厚階段礦房法，分段、階段崩落法分段礦房法，分段、階段崩落法，上向分層充填法上向進(jìn)路充填法，下向分層充填法，分層崩落法，分段，階段崩落法分段，階段崩落法，下向分層充填法，上向進(jìn)路充填法，分層崩落法采礦方法初選表二主要的地質(zhì)及開采技術(shù)條件名稱 條件較適合的采礦方法 排除的采礦方法地表是否允許塌落 不允許 空場法；充填法 崩落法礦石的穩(wěn)固性 穩(wěn)固 空場法；充填法圍巖的穩(wěn)固性 穩(wěn)固 空場法；充填法55；15 米 上向水平分層充填法；分段空 房柱法；留9平均傾角及厚度 場法；分段鑿巖階段出礦嗣后充填法礦法；階段空場法礦石的品位 高品位 上向水平分層充填法分段鑿巖階段出礦嗣后充填法分段空場法自然性與粘結(jié)性 有自然性無粘結(jié)性 上向水平分層充填法分段鑿巖階段出礦嗣后充填法根據(jù)采礦方法初選表一及采礦方法初選表二的初步分析，可以初選出二種采礦方法：（1）上向水平分層充填法；（2 ）分段鑿巖階段出礦嗣后充填法。2.2 上向水平分層充填法2.2.1 方案特點該方法適用于開采礦體上下盤巖石中等穩(wěn)固以上或穩(wěn)固性稍差，礦石中等穩(wěn)固或中等穩(wěn)固以上的傾斜至急傾斜的中厚至極厚礦的高品位或貴重金屬的礦體，方法特點是將礦塊劃分為礦房和礦柱進(jìn)行回采，先采礦柱，后采礦房，礦房或礦柱自下而上分層回采，依次按比例進(jìn)行充填以維護(hù)上下盤圍巖，并創(chuàng)造不斷上采的作業(yè)條件，礦房回采到最后一個分層時，進(jìn)行接頂充填。該方法一般適用于礦石穩(wěn)固、圍巖不穩(wěn)固的傾斜和急傾斜礦體，能適應(yīng)形態(tài)不規(guī)則、分枝復(fù)合變化大的礦體。此方法工作面循環(huán)作業(yè)，鑿巖爆破、出礦、充填和護(hù)頂完成一個循環(huán)后，進(jìn)行下一分層的循環(huán)；回采空間和范圍可以控制，人員、設(shè)備在暴露的頂板下工作，需要有效的控制頂板。在礦石穩(wěn)固、圍巖也穩(wěn)固的傾斜和急傾10斜礦體中可以減少或者不用護(hù)頂?shù)墓ぷ鳌?.2.2 礦塊布置和結(jié)構(gòu)參數(shù)礦塊垂直于礦體走向布置，長度為礦體水平厚度，階段高度60m；礦房、礦柱交替布置，礦房寬度為 12m，礦柱寬度 8m；將階段劃分為分段，分段高度 9m，每個分段負(fù)責(zé) 3 個分層，分層高度 3m；先采礦柱，后采礦房，礦塊底部構(gòu)筑 5m 厚的人工混凝土假底，以保證下階段的回采安全；回采過程中，最小控頂高度 2m，最大控頂高度 5m，礦柱采用較高灰沙比進(jìn)行充填，礦房采用較低灰沙比進(jìn)行充填，各分層待充填體滲水平場完畢厚后，鋪設(shè) 0.3m 厚的砼地板，以利上分層回采時無軌設(shè)備的行走。2.2.3 采準(zhǔn)切割采準(zhǔn)系統(tǒng)分為脈外采準(zhǔn)系統(tǒng)和脈內(nèi)采準(zhǔn)系統(tǒng)。脈內(nèi)采準(zhǔn)系統(tǒng)通常從脈外運(yùn)輸巷道掘進(jìn)穿脈巷道，在脈內(nèi)靠近礦體上邊界處布置充填回風(fēng)天井，聯(lián)通上下階段運(yùn)輸平巷，作為充填和通風(fēng)的通道。脈外采準(zhǔn)系統(tǒng)主要采用階段斜坡道采準(zhǔn)方式。階段和各分段間由采準(zhǔn)斜坡道連通，自采準(zhǔn)斜坡道掘進(jìn)分段平