采矿学课程设计___寿王坟铜矿采矿方法设计(编辑修改稿)

采矿学课程设计___寿王坟铜矿采矿方法设计(编辑修改稿)内容摘要：

2 拉底巷道 1 50 50 0 0 50 180 0 180 6 小计 2 90 90 0 0 90 340 0 340 三 矿块合计 5 141 192 50 50 292 700 910 1610 第四章 矿房回采工作 回采工艺过程 切割工作完成之后，则可以依切割立槽为爆破自由面，在分段巷道中用平柱式凿岩机打上向扇形炮孔，进行正式回采工作。 矿房回采工作主要包括落矿，出矿通风及地质管理工作。 具体回采工作如下： 1）落矿 ① 炮孔布置形式 落矿可以在分段巷道中用扇形炮孔进行，也可以在 分段巷道两侧的敞开进路中打平行炮孔落矿。 【优点】比在敞开进路中作业安全性好，劳动生产率高。 同时减少了采准 16 工作量。 【缺点】炮孔布置不如平行孔均匀，炸破效果比平行孔差，大块多。 矿石损失大，矿房边界矿石不易采干净。 2）出矿工作 崩落的矿石借自重落到底部结构上经漏斗溜放到电耙道，用 28 或 55KW电耙把矿石耙入溜井，下放到阶段运输平巷中装矿车运走。 耙斗容积为 ～。 3）通风工作 矿房回采时，必须保证作业地点风流畅通。 特别是在分段凿岩巷边和电耙巷边里，应保证风流畅通。 多数矿山为 了避免上、下风流混淆，大多采用集中凿岩，分次炸破的办法。 这样使出矿时的污风不致于影响凿岩工作。 4）采场地压管理 17 当矿房采完以后，造成很大空区，如果矿岩一旦发生落，可能会产生距大的冲击气浪，造成灾害，故管理地压工作很重。 地压管理工作主要是指：一方面是要选择合理的矿房矿柱尺寸，严格控制采空区的暴露面积和暴露时间。 另一方面是要及时处理采空区，以此保证回采工作的顺利进行。 落矿工作 寿王坟铜矿选用 分段凿岩阶段矿房法，使用 BA100 型潜孔钻机凿垂直深孔，孔径 110mm，孔底距 ，排距 ， 分段高度 1215m（选用 15m），m=2 的大密集系数的布孔方式，爆破步距 815m，采用混合起爆网络起爆。 一次炸药单耗。 装药结构：采用孔内设单导爆索，孔口处另加 导爆索短头，两导爆索头露出孔外 ，分开联接于每排的主导爆索上。 安全装药程序和方法 ⑴ 验孔。 在装药前，用炮棍插入炮眼里，检验炮眼的角度、深度和方向和炮眼内的情况。 ⑵ 清孔。 待装药的炮眼，必须用掏勺或压缩空气吹眼器清除净炮眼内的煤、岩粉，以防止煤、岩粉堵塞，使药卷不能密接或装不到眼底。 使用吹眼器时，附近人员必须避开压风吹出 气流方向，以免炮眼内飞出的粉块杂物伤人。 ⑶ 装药：采掘工作面炮眼使用炸药和电雷管的种类、品种、装药量、电雷管的段数必须符合放炮说明书的规定，并做到： ⑷ 封孔。 装炮泥时，最初的两段应慢用力，轻捣动，以后各段炮泥须依次用力一一捣实。 ⑸ 电雷管线未端扭结。 爆破工作基本要求：该爆破的部分应尽可能爆下来，不该爆的部分应该尽可能减少损伤，节约爆破材料，大块少、粉矿低、炸药耗量少等。 一排炮孔的装药量 炮孔编号 炮孔倾角 （度） 炮孔长度 （ m） 炮孔装药长度 （ m） 炮孔装药量 （ kg） 1 2 3 4 65 63 65 65 18 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 … 65 64 63 66 64 65 66 64 63 65 65 合计 采场地压管理（ 矿柱回采和空区处理） 矿柱回采和空区处理 矿块的回采可分为单步骤与两步骤回采两种方式，应用两步骤回采方式时，将矿块划分为矿房与矿柱，先采矿房，后采矿柱。 前面一中讲到的采矿方法，都是两步骤回采，我们先讲了矿房如何回采，未讲矿柱如何回采，也未讲留下的采空区如何处理。 而我们知道，矿柱的矿量一般要占矿块任量2050%左右，除个别情况下可作为永久矿难损失之外，其他都就当尽量的及时地回收。 本章我们将介绍，矿柱回采方法及空区处 理方法。 留下的空区处理问题很重要。 为了确保安全，空区必须处理。 矿柱回采 一、矿柱回采的重要性。 矿柱对围岩起着支撑作用，用来控制地压，同时矿柱还起着保护采矿巷道，隔离上部或周围的废石的作用，从而保证矿房回采过程中的矿石损失与贫化，从而保证矿房回采可取得较好的技术经济指标。 具体讲及时回采矿体的重要性如下： （一）矿柱的矿量占矿块量的 20~50%左右，是相当大的数量，若不及时回采，就会损失国家资源。 地压灾害不仅会导致人身伤害事故。 往往也会使几个阶段的资源全部损失，使之根本无法采出来（想采也 采不出来）。 （二）当矿房回采工作已下降几个阶段以后，再返回来到上部阶段回采矿柱，往往破坏了正常的自上而下的阶段回采顺序，这对整个生产是不利的。 （三）如果不及时回采矿柱，则无形中增强了每个阶段的服务年限，使巷道、设备和管线等等都加以维护，这样必然使维护费用增加。 （四）不及时回采矿柱，必然造成多阶段分散作业，使矿山井下几大工 19 艺系统（投井运输、通风、排水、供电、供气、供水等）的管理分散，增加了辅助工作人员，而且不能很好地发挥设备的效率。 （五）由于不及时回采矿柱，往往使原来在矿柱中所作的采准工程被破坏，回采矿柱时要重新补充开掘采准巷道，这样就会造成采准工程的浪费，以及地压，管理上的困难。 （六）不及时回采矿柱，造成多阶段生产，则使通风条件恶化。 （七）不及时回采矿柱，会导致三级矿量比例失调，或者欠账，不解保证矿山生产的均衡性。 综上所述，可以看出，在回采矿房的同时，就应当有计划的及时回采矿柱，在设计回采矿房时，应同时设计矿柱回采。 比如大吉山钨矿等矿山在这方面做的较好。 二、矿柱回采的特殊性 （一）地压管理方面： 矿柱的采矿地压，比起 矿房地压来说，管理要复杂和困难。 由于矿柱受到集中应力作用和矿房落矿的爆破，以及矿柱内已开掘的采准巷道的影响。 它的整体性能受到不同程度的削弱，使矿柱的稳固性降低。 例如，当间柱两侧是未处理的采空区时，则矿柱往往是应力集中的部位，如果在间柱底部再一拉底，则间柱就过于四面悬空状态，就有可能因应力集中而产生破坏或垮落。 （二）落矿方面： 由于矿柱被条件各种巷道所切割，两侧又都采空，因而落矿的自由面比较多，落矿的方向及顺序比较难于控制。 另外，回采矿房时难以保证矿柱边界平直，而且对矿柱轮廓了解的又不清楚，而回采矿柱时 ，又大多利用原有巷道来布置炮孔，有时只能用 束状孔来爆破（ 束状孔 使爆药分布不均），导致落矿质量差，矿石大块多。 （三）放矿方面 用崩落法回采矿柱时，其放矿条件比矿房回采时放矿条件差。 因为当矿体倾角为 55～ 70176。 时，用空场法回采矿房，矿石能借自重顺利放出，而用崩落法回采矿柱时，是在上部有覆盖岩石条件下放矿，同样的矿体倾角，放矿效果却相差很多。 许多矿石留在下盘放不出来，损失掉了。 这种情况下，又不能用抛掷落矿方法来改善矿石损失指标。 （四）通风方面 回采矿柱时，由于周围已采矿房空区或采准巷道的存在，通风条件较差。 如 果在回采矿房时来设计脉外平巷，又用崩落法回采矿柱时，矿柱采场中的通风条件就更为恶化。 由以上情况分析可见，虽然将矿块划分成矿房和矿柱两步骤回采。 但是矿房和矿柱的回采互相影响着，彼此是有联系，应当将二者看成是统一体的两方面。 20 因此，当我们在设计时，必须统一考虑它们的地压管理，结构尺寸，采矿巷道，通风系统，回采工艺以及矿块的生产能力和技术经济指标。 在生产时，应统一安排它们的产量，回采顺序和时间，以及施工力量和进度，也就是要统筹安排。 （时时不忘回采矿柱的有关问题。 ） 三、矿柱的回采方法 回采矿柱的方法，主要依据已 采矿房的存在状态来选择。 具体如下： （一）采完的矿房已充填 具体选用哪一种方法其选择条件在很大程度上取决于矿房所用的采矿方法，以及充填材料和充填质量的好坏。 但是无论用哪种采矿方法来回采矿柱，一般都是先采顶底柱，后采间柱。 （指上阶段留下的底柱和本阶段的顶柱。 ） （二）采完的矿房未充填（敞空矿房）： 矿房采完后空区未充填条件下，一般用大爆破方法来回采矿柱。 （ 1）为什么要用大爆破法来回采矿柱。 当矿房为采空区时，矿房的上、下盘岩石，主要是靠矿柱来支撑。 这种状态存留的时间越长久，那么上、下盘围岩发生变形，甚至垮落 的可能性越大。 同时矿柱也将发生变形或被破坏。 （ 2）回采方法 用大爆破方法回采矿柱，又可分为用浅孔大爆破回采、深孔大爆破回采去和药室大爆破回采法三种。 1） 浅孔大爆破方法回采矿柱。 回采上阶段底柱和本阶段顶柱时，可在上阶段运输巷道中，打上向和下向放射状或扇形炮眼。 间柱部分可在天井和联络道中打浅眼。 全部炮眼打完后，同时爆破，崩落的矿石借自重，经本阶段的漏半放出。 崩落矿柱的同时，上部复盖岩石及围岩，可能随着崩落，因此要做好放矿管理工作。 浅孔大爆破方法适用于厚度比较薄（厚度不大于 4— 6 米）的矿体。 比如：我国五龙金矿用过此方法。 21 2）深孔大爆破方法回采矿柱。 深孔大爆破方法回采矿柱适用于急倾斜厚和极厚的矿体。 此时具有回采强度大，劳动生产率高，施工工艺简单，工作安全等优点。 因而这种方法在我国使用的很广泛。 根据钻孔设备能力，在矿柱中适当的地方补充开掘一些凿岩巷道和凿岩峒室，并在其中打深孔。 全部深孔打完后，分段同时爆破。 一般上阶段底柱用扇形深孔，间柱用上向扇形深孔或中深孔。 为减少矿石的损失和贫化，有的矿山将几个矿块的矿柱同时回采。 （包括上阶段底柱，本阶段顶柱和间柱），另外一个方法就是按一定顺序爆破，即雷管的不 同段数来控制爆破。 一般情况下是先崩间柱，后崩顶底柱。 上图中Ⅰ — 间柱：Ⅱ — 顶柱；Ⅲ — 底柱。 爆破时，可先响Ⅰ和Ⅱ，在Ⅲ 的保护下爆破和Ⅱ，由于有Ⅲ的阻挡上部覆岩不能与崩落的Ⅰ和Ⅱ矿石。