龍首鎳礦採礦方法設計

2022-05-02 07:12:02 字數 5022 閱讀 7742

生產能力:9萬噸每年

礦體傾角:60°至70°

礦體傾向:北

礦體傾向:東西

走向長度:1000公尺

埋藏深度:地下開採

礦體延伸:地下開採

礦石:穩固

上盤圍岩:不穩固

下盤圍岩:不穩固

夾石情況:無

礦石質量:高品位

地表情況平坦

採礦方法的選擇:根據某一具體礦床的地質和採礦技術條件,選擇出最適合該礦床的採礦方法。

採礦方法設計:根據已選定的採礦方法,對某個具體礦床開採的方案及施工設計。

選擇採礦方法的基本要求

生產安全

合理的採礦強度。設計中通常以乙個階段回採即可滿足產量要求作為選擇採礦方法的依據,以此核定生產規模的大小。

經濟效益高。體現在採礦成本、生產效率、礦石損失和貧化等方面。

工藝成熟可靠。

符合國家法律法規。

影響採礦方法選擇的因素1

礦床地質條件

礦石和圍岩的物理力學性質。主要指穩定性

礦體產狀。主要指傾角、厚度和形狀

礦石品位及價值

礦石和圍岩的氧化性、自燃性和結塊性

圍岩礦化情況

礦體賦存深度

影響採礦方法選擇的因素2

開採的技術經濟條件

地表是否允許陷落

技術裝備和材料**

加工部門對礦石質量的技術要求

採礦方法所要求的技術管理水平

採礦方法選擇的步驟和方法

方案初選

技術經濟分析比較

綜合分析比較

方案初選

根據已知條件和要求,選出若干個技術上可行的方案,需逐個方法進行,以免丟失最佳方案

上盤圍岩:不穩固

下盤圍岩:不穩固

空場採礦法,留礦法用於開採圍岩和礦石都很穩固的礦床,地壓管理是用採區中所留下的礦柱支撐和維護採空區《故不使用》

礦石質量:高品位

地表情況平坦

崩落採礦法地表塌陷,礦石損失大《故不使用》

故只能採用:充填採礦法

方案的技術經濟比較

對初選的方案進行比較分析,比較內容包括:礦塊生產能力;採切比;礦石的損失率;礦石的貧化率;礦塊的勞動生產率;礦石的直接成本;作業的安全性、通風條件;採礦工藝的複雜程度和管理的難易程度;其它(社會效益等)。

參照類似條件礦山的資料指標列表比較

各有優劣,通過確定主要指標,抓住主要矛盾。經過比較一般能夠確定採礦方法。若仍然有幾種難分優劣,做綜合分析。

方案的綜合比較分析

也即經濟比較,以比較經濟效果為主,設計每個方案實現後各項具體指標的差額。需做詳細的技術經濟計算,根據結果判斷

比較的內容:

經濟效果的指標。礦石成本;最終產品成本,年盈利、總盈利或淨現值;基建投資;投資收益率;**期

生產能力或規模

主要技術經濟指標:礦塊生產能力,採切比,勞動條件,生產率,主要材料消耗等

] 採礦方法的單體設計

分標準礦塊設計和礦塊施工設計

包括採准設計(結構)和回採設計(工藝)兩大部分。

單體設計一般包括的內容:

採礦方法選擇的依據,採場結構和引數確定,採場工程布置,施工順序及進度要求,落礦、出礦和充填,頂板管理,通風與安全措施,降低貧化損失的措施及主要經濟技術指標(地質礦量、地質品位採礦量出礦量及採礦品位、損失率、貧化率、採准切割量、工效、採場生產能力、主要材料消耗、作業成本)

圖紙部分:總體布置圖,採准切割工程布置圖,主要巷道斷面圖,支護結構圖,炮孔布置圖,施工計畫進度,工程量表和作業迴圈圖表。

大爆破設計除了設計說明書外,還應提供裝藥結構和爆破網路圖等。

採准設計

回採設計

一充填採礦法

用充填採礦法回採礦體時,也是將採區劃分為礦房和礦柱兩步驟回採,先採礦房,後採礦柱。其特點是隨回採工作的進行,用充填材料將回採後的空間充填起來。充填料的作用有二:

一是維護礦房的上下盤圍岩;二是形成工作台,工作人員站在充填料上面進行鑿岩,爆破,出礦等工作。這種採礦方法主要用於:

礦石穩固而圍岩不夠穩固;

地表不允許崩落;

開採稀有,貴重金屬或高品位富礦,要求損失率,貧化率小;

礦床有自然發火危險;

礦體傾角一般應在50°—60°以上。

二水砂充填採礦法

由於生產的不斷發展,充填採礦法也有新的改進。近年來,在我國地下金屬礦山使用水砂充填採礦法的逐漸增多。水砂充填法的實質是借助水力沿管道系統,將充填材料輸送到回採工作面進行充填。

典型方案

圖5-10為我國銅錄山銅礦上向水平分層護壁爐碴水力充填採礦法的乙個典型方案。

該礦的礦床為急傾斜,極厚礦體的銅礦,品位很高,礦石為含銅磁鐵礦堅硬而穩固。地表有湖泊,不允許崩落。根據上述條件採用水砂充填採礦法。

採區劃分和構成要素,在每個階段上劃分為若干個採區。當礦體厚度大於10-12公尺時,採區垂直礦體走向布置;當礦體厚度小於10-12公尺時,採區則沿走向布置。每個採區又劃分為礦房和礦柱,當採區垂直走向布置時,礦房寬度為7公尺,礦柱寬度為9公尺。

礦房頂柱厚為4-6公尺,底柱高為5-7公尺,階段高度為60公尺。

圖5-10 上向水平分層護壁爐碴水力充填採礦法

1-底盤沿脈巷道;2-頂盤沿脈巷道;3-運輸穿脈巷道;4-充填井;5-濾水行人井;6-溜礦井;7-人工護底;8-預製塊閣牆;9-充填料;10-水泥砂漿地板;11-充填管道;12-聯絡道;13-隔牆澆灌部分;14-礦房;15-間柱;16-底柱;17-頂柱

(2)採准切割工作採准包括掘進穿脈巷道,採場充填井,放礦閘門硐室,拉底巷道,以及拉底水平以下的放礦溜井和濾水進風行人井等。

穿脈巷道掘進在礦房及間柱的分界線上,以兼顧礦房與礦柱兩者回採的需要。穿脈巷道主要起運輸礦石並兼以探礦作用。其斷面為2.4χ2.75公尺,鋪設有單軌。

充填天井按設計要求沿礦房長度每隔30—40公尺設定乙個。充填井原則上應位於採場**,以便等距離地充填整個採場。充填井規格有二種:

用吊罐法施工時,其斷面為1.8x2公尺;用普通法掘進時,其斷面為1.8χ1.

5公尺。充填井分兩格,即分梯子間與充填管子間。充填井主要用來下放充填料和作回風用。

人行濾水井,主要用作行人、濾水、進鳳和提公升材料裝置等。根據安全生產的要求乙個採場至少設有兩個人行濾水井,當採場很長時,還應設立二個以上。濾水井的斷面為1.

8x1.8公尺,應分成兩個格,一格為梯子間乙個為提公升材料間。

溜礦井,主要作為放礦用,其斷面規格為1.5χ1.5公尺和1.

8χ1.5公尺兩種。它的斷面尺寸應大於允許最大塊度的三倍。

溜礦井下部安裝有單缸或雙缸的扇形風動閘門。人行濾水井和溜礦井在採場內應間隔布置,便於人行濾水和出礦工作。

切割工作就是在底柱之上,沿礦房長軸方向掘進拉底巷道(切割巷道),聯通各濾水井和溜礦井,然後以該巷道為自由面,進行擴幫,將礦房底部全部拉開,形成高2.0公尺的拉底空間,再進行挑頂2.5—3.

0公尺。將礦石全部運出後,砌築鋼筋混凝土底板,其厚度為0.8—1.

0公尺,要求混凝土標號為100—150號。

(3)回採工作該礦採用上向水平分層的回採方式,分層高度為2.0公尺。礦石穩固時,可以增加採高達4—5公尺,即連續回採二個分層後再進行充填。這樣可以減少輔助作業時間,提高勞動生產率。

鑿岩是用01—45型鑿岩機,打向上炮孔崩礦,孔深1.6公尺,崩下礦石後,再用yt-25型鑿岩機打水平炮孔進行壓頂,高度為1公尺,既增加了落礦高度又保證了採場的規格和穩定性。

(4)礦石運搬每個採場設有一台國產zy q-12或z y q-14氣動裝運機出礦。這種裝運機在充填法採場,裝運靈活,速度快、工效高、能力大,特別是礦石裝得比較乾淨,節省大量人工勞動,深受工人歡迎。目前井下zyq-l4裝運機出礦平均台班工效可達80-90噸,z y q-12台班出礦可達60噸.

為了進一步提高裝運機出礦效率,應儘量減少大塊產出率,加強底板鋪面質量管理,搞好裝運機的維修與保養工作。當採場出礦完畢後,將裝運機吊掛在採場頂板上或轉移到鄰近採場,以便進行充填作業。

(5)採場通鳳新鮮風流從濾水井進人採場,炮煙和汙濁空氣經充填天井排到上部回風平巷經風井抽到地表。這種採准布置通風條件較好。

(6)充填工作乙個分層崩下的礦石,全部出完後,採場形成4~4 .5公尺的空間,開始進行充填。充填工作包括:砌築護壁、澆注人行濾水井和溜礦井、水砂充填以及澆注混凝土底板和隔牆等。

1)砌築預製塊為了保證礦柱的順利回採,在採場充填前要澆注混凝土隔牆(也稱護壁),過去在澆注混凝土時要架設木模板,現改為砌築混凝土預製塊代替木模板,節省大量木材。混凝土予制塊規格為30ox 200 x500公釐,每塊重21公斤。隔牆厚度不小於0.6公尺。

為了防止已砌好的混凝土預製塊牆被充填料壓倒,在預製塊牆與礦壁間每隔5一7公尺加砌混凝土預製塊橫撐進行加固。

2)加高順路天井在混凝土磚牆施工的同時,加高順路行人井與溜礦井。加高的高度為2.0公尺:順路井內壁架設3公分厚的木模板,外砌混凝土預製塊。

木模板與所砌混凝土預製塊之間留0 .2一0.3公尺的空隙,以便澆灌混凝土,濾水井取0.2公尺,溜礦井取0.3公尺。濾水井在砌築預製塊時,每邊需留1—2個濾水孔,在水砂充填時,將這些孔用1~2層草袋堵住,待充填後濾水。等充填完畢水濾出後,再用混凝土澆灌木模板與混凝土塊之間的空隙。

其結構如圖5-11所示。這種濾水措施簡易可靠,但只適用於濾水效能好的充填料如爐碴。銅錄山礦是採用爐碴充填的。

圖5-11 人行濾水井結構圖

1-洩水孔;2-混凝土預製磚;3-澆注混凝土;4-木模板;5-草袋或麻袋

3)爐碴充填在進行水砂充填前必須做好一切堆備工作,包括安裝充填訊號、接管、放水試管等。採場充填管是用4英吋的普通鋼管。充填方式採用前進式,即由充填天井向礦房兩端前連式充填,這樣充積的爐碴堆可以做為採場架設充填管子的支架,邊充砂邊往前接管子,同時也便於作業人員工作。

爐碴充填高度為1.8-1.9公尺。

充砂能力每小時達40-45公尺3。充砂濃度為40%左右。爐碴充填完畢後,採場中所充爐碴面總是高低不平,因比,還需要進行人工平場,勞動強度大,應實現平場機械化,逮是乙個重要的研究課題。

4)澆灌混凝土在地表設定混凝土攪拌站,混凝土製備好後,運送地下,經採場充填井由管路下放到採場,用礦車運到澆灌地點。在混凝土隔牆中,澆灌混凝土的厚度為0.4公尺。

混凝土底板的作用是將崩落的礦石和充填料隔開,也是減少礦房回採中礦石損失和貧化的乙個必要措施。同時也是為裝運機創造良好的出礦條件,有利於提高裝運機的出礦效率。混凝土底板厚度為 0.

15—0.2公尺,此厚度只要保證崩礦時不被打壞即可。

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