礦床地下開采課程設(shè)計

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計</b></p><p>　　課程名稱： 礦床地下開采課程設(shè)計 </p><p>　　設(shè)計題目： 某沉積礦床，走向長為1000m，傾角12°，礦脈厚1.5～2.2m，平均為2m，礦體不穩(wěn)固f=4～6，圍巖中等穩(wěn)固f=8～10，礦石松散系數(shù)1.6

2、，比重2.8t/m3，地表允許崩落。礦塊生產(chǎn)能力為：50t/d。 </p><p>　　學(xué) 院： 國土資源工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 采礦工程 </p><p>　　年 級： 2010級

3、 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　日 期： 2013年7月1日 </p><p>　　課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書</p>&l

4、t;p>　　國土資源工程 學(xué)院 采礦工程 專業(yè) 2010 年級</p><p>　　學(xué)生姓名： 張?zhí)鞆V </p><p>　　課程設(shè)計題目： 某沉積礦床，走向長為1000m，傾角12°，礦脈厚1.5～2.2m，平均為2m，礦體不穩(wěn)固f=4～6，圍巖中等穩(wěn)固f=8～10，礦石松散系數(shù)1.6，比重2.8t/m3，地表允許崩落。礦塊生產(chǎn)能力為：5

5、0t/d。</p><p><b>　　課程設(shè)計主要內(nèi)容：</b></p><p>　　選擇采礦方法的原則（要求），根據(jù)礦床地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件，結(jié)合實習(xí)收集資料，設(shè)計采礦方法。包括：采礦方法初選（≥3個），技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。采礦方法三面視圖（1：200或1：500），采礦方法簡述，結(jié)構(gòu)參數(shù)，采準(zhǔn)巷道布置，切割工作，采切工程量及采切比計算，采切費用計算；回采工作（落礦、

6、出礦、通風(fēng)、支護(hù)、損失貧化管理），回采順序，地壓管理，采掘進(jìn)度計劃，勞動組織形式和作業(yè)循環(huán)圖表，成本計算與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。</p><p>　　設(shè)計要求：采場生產(chǎn)能力為50噸/天。</p><p>　　設(shè) 計 指 導(dǎo) 教 師 （簽字）： </p><p>　　教學(xué)基層組織負(fù)責(zé)人（簽字）： &l

7、t;/p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　前言·…………………………………………………………4</p><p><b>　　設(shè)計題目、地質(zhì)條件</b></p><p>　　設(shè)計題目……………………………

8、…………5</p><p>　　礦床賦存條件…………………………………5</p><p>　　礦塊布置和采場結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定</p><p>　　2.1 采礦方法選擇…………………………………5</p><p><b>　　采礦方法三面圖繪制</b></p><p>　　3.1三面圖………………

9、……………………………6</p><p>　　采準(zhǔn)工作…………………………………………7</p><p>　　切割工作…………………………………………7</p><p><b>　　回采工作</b></p><p>　　6.1.1落礦……………………………………………8</p><p>　　6.1

10、.2采場運搬………………………………………9</p><p>　　6.1.3頂板管理………………………………………9</p><p><b>　　地壓管理</b></p><p>　　7.1地壓管理…………………………………………12</p><p><b>　　技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)</b></p&g

11、t;<p>　　8.1采礦方法工程量計算……………………………14</p><p>　　8.2鑿巖爆破…………………………………………16</p><p>　　8.3采場通風(fēng)…………………………………………17</p><p>　　8.4勞動作業(yè)形式和作業(yè)圖表………………………18</p><p>　　8.5庫房回采時間…………

12、…………………………18</p><p>　　8.6回采工作的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)…………………19</p><p>　　結(jié)束語…………………………………………………………22</p><p><b>　　前 言</b></p><p><b>　　一、課程設(shè)計的目的</b></p>

13、<p>　　通過課程設(shè)計，使學(xué)生對所學(xué)國的金屬礦床地下開采及其它專業(yè)課程的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能得到進(jìn)一步系統(tǒng)地加深、鞏固和提高。</p><p>　　理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)提高學(xué)生解決問題和分析問題的能力。</p><p>　　培養(yǎng)學(xué)生查閱和應(yīng)用參考書，設(shè)計規(guī)范及其它設(shè)計資料的能力。</p><p>　　培養(yǎng)鍛煉學(xué)生應(yīng)用所得的專業(yè)理論知識去解決實際問題

14、的本領(lǐng)。</p><p>　　設(shè)計中學(xué)生應(yīng)遵循黨和國家制定的各項方針、政策和法令，結(jié)合實際，合理地應(yīng)用國內(nèi)外的新技術(shù)、新成就和先進(jìn)經(jīng)驗。</p><p>　　二、設(shè)計工作量和要求</p><p>　　設(shè)計深廣度應(yīng)基本上達(dá)到現(xiàn)場單體初步設(shè)計要求。</p><p>　　設(shè)計應(yīng)著重于方案選擇的論證。</p><p>　　設(shè)計

15、應(yīng)包括圖紙和說明書兩部分。</p><p>　　（1）.設(shè)計說明書文詞力求通順簡練，計算部分必須列出式子，代入數(shù)據(jù)，寫出結(jié)果。</p><p>　?。?）.圖紙部分：1：200的采礦方法三面投影圖各一張（手工、CAD）；圖紙必須符合工程上的要求。</p><p><b>　　設(shè)計題目、地質(zhì)條件</b></p><p>&

16、lt;b>　　設(shè)計題目</b></p><p>　　某沉積礦床，走向長為1000m，傾角12°，礦脈厚1.5～2.2m，平均為2m，礦體不穩(wěn)固f=4～6，圍巖中等穩(wěn)固f=8～10，礦石松散系數(shù)1.6，比重2.8t/m3，地表允許崩落。礦塊生產(chǎn)能力為：50t/d。</p><p><b>　　礦床賦存地質(zhì)條件</b></p>&

17、lt;p>　　礦體的厚度為1.5～2.2m，屬薄礦體；</p><p>　　礦體的傾角為12°，屬緩傾斜礦體；</p><p>　　礦體走向長1000m；</p><p>　　礦體不穩(wěn)固f=4～6，圍巖中等穩(wěn)固f=8～10，礦石松散系數(shù)1.6；</p><p>　　第二章 礦塊布置和采場結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定</p>&

18、lt;p>　　2.1采礦方法選擇：</p><p>　　礦體屬于薄礦體，緩傾斜礦體，礦體不穩(wěn)固，圍巖穩(wěn)固，地表允許崩落，初步選擇全面采礦法和單層崩落法，因為地表允許崩落首先考慮崩落法，并且礦體不穩(wěn)固，所以不留礦柱，只能用單層崩落法。再從單層崩落法里面的三種方法選擇，根據(jù)所具備條件，選擇長臂式崩落法比較合適。</p><p>　　1、階段高度：40-60米</p><

19、;p>　　2、礦塊長度：50-100米</p><p>　　第三章 采礦方法三面圖繪制</p><p>　　3.1單層崩落法采礦方法三面圖：（如圖）</p><p>　　1-階段沿脈運輸巷道；2-聯(lián)絡(luò)巷道；3-沿脈裝礦巷道；4-切割巷道；5-安全道；6-炮孔；7-礦石溜井；8-切割上山</p><p>　　第四章 采準(zhǔn)工作<

20、;/p><p><b>　　4.1單層崩落法：</b></p><p>　　1、階段沿脈運輸巷道：為了保證運輸巷道的平直、巷道的穩(wěn)固性和減少礦柱損失，將運輸巷道布置在底板巖石中。</p><p>　　2、礦石溜井：沿裝車巷道每隔5-6米，向上掘進(jìn)一條礦石溜井，并與采場下部切割巷道貫通，斷面為1.5m*1.5m，暫時不用的礦石溜井，可作臨時通風(fēng)道和人

21、行道。</p><p>　　3、安全道：采場每隔10米左右掘一條安全道，并與上部階段巷道聯(lián)通，上部行人、通風(fēng)和運料的通道，斷面為1.5m*1.8m，為</p><p>　　了保證工作面推進(jìn)到任何位置，都能有一個安全出口。</p><p>　　第五章 切割工作</p><p>　　切割工作包括掘進(jìn)切割巷道和切割上山：</p>

22、<p>　　切割巷道：切割巷道既作為崩礦自由面，同時也是安放電耙絞車和行人、通風(fēng)的通道，它位于采場下部邊界的礦體中沿走向掘進(jìn)，并與各個礦石溜井聯(lián)通，寬度為2m，高度為礦層的厚度。</p><p>　　切割上山：一般位于礦塊一側(cè)，聯(lián)通下部礦石溜井與上部安全道，寬度應(yīng)保證開始回采所必須的工作空間，一般為2-2.4m，高度為礦層高度。</p><p><b>　　階梯式<

23、;/b></p><p>　　第六章 回采工作</p><p><b>　　6.1單層崩落法</b></p><p>　　6.1.1落礦。采用淺孔鑿巖爆破方法落礦，使用MSZ-12型電鉆鑿巖，爆破落礦；在布置炮孔時應(yīng)注意不要破壞頂板、底板和崩倒支柱，回采工作面采用階梯式落礦。</p><p>　　6.1.2采場

24、運搬。采用14～30kw電耙絞車，容積為0.2～0.3m3的耙斗運搬礦石。電耙絞車安置在切割巷道或銅室中，隨回采工作面的推進(jìn)，逐漸移動電耙車。</p><p><b>　　6.1.3頂板管理</b></p><p><b>　　工作面壓力分布圖</b></p><p>　　a-應(yīng)力降低區(qū)；b-應(yīng)力升高區(qū)；c-應(yīng)力穩(wěn)定區(qū)&l

25、t;/p><p>　　1）頂板管理是保證采礦正常進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)，因為允許崩落用木支護(hù)，其型式和作用可分為：帶柱帽的單根木柱，用于頂板較穩(wěn)固的采場，能支撐較大的地區(qū)，根據(jù)柱帽被壓縮的情況可以判斷地壓大小，這種支架型式用的較多；不完全棚子，一般用于頂板較破碎的采場或放礦溜井口上方頂板的支護(hù)，架設(shè)較困難，且初撐力小，爆破時易崩倒；不帶柱帽的單根支護(hù)，能支撐較大地壓，放頂時，用于切斷頂板；叢柱和木垛，用于頂板局部地壓大和局部

26、冒頂?shù)牡胤?，這種支架妨礙電耙耙礦，盡量不采用；斜木柱，過斷層時可以采用。頂板支護(hù)參數(shù)視巖石穩(wěn)固性和地壓大小而定，中心排距為1.4～1.6m，柱距0.8～1.0m，木柱以紅松木為佳，直徑13～24cm。</p><p><b>　　柱帽架設(shè)方式</b></p><p>　　放頂。切頂一般采用單排密集木柱（不帶帽），有時用雙排密集木柱或留礦柱切頂；回柱順序是由下向上；由舊

27、密集柱向新密集柱回收，形成一條斜回柱線，用15～17kw撤柱絞車回收木柱，隨回收木柱，頂板自行冒落。采場第一次放頂或頂板穩(wěn)固時，則采用鑿巖爆破方法強(qiáng)制崩落頂板。 </p><p><b>　　放頂工作示意圖</b></p><p>　　1-頂柱；2-崩落區(qū)；3-車柱絞車鋼繩；4-密集支柱；5-已封閉礦石溜井；6-安全出口；7-長臂面；8-礦石溜井</p>

28、;<p>　　a-放頂距；b-控頂距；c-懸頂距</p><p>　　放頂后，頂板巖層懸臂長度縮短，工作面上方壓力下降，使回采工作處于安全狀態(tài)。放頂崩落的頂板巖層往往不能將采空區(qū)填滿，使老頂懸空。當(dāng)懸露的老頂暴露長度達(dá)到某一極限值時，老將將發(fā)生塌落，引起工作面上方頂板巖層中作用壓力急劇增加，出現(xiàn)二次來壓。為防止老頂突然崩落造成的二次來壓使回采工作面遭受破壞，必須掌握二次來壓規(guī)律，并及時采取措施以保證

29、回采工作的安全。</p><p>　　3）頂板管理參數(shù)?？仨斁嘁ＷC采礦作業(yè)的空間，一般是排距的1.1～1.2倍，放頂距一般為2～3排木柱距離，懸頂距等于放頂距加控頂距。用木柱維護(hù)頂板不僅消耗大量坑木，而且支柱勞動強(qiáng)度大，也不安全。為此明水鋁土礦在長壁式單層崩落法工作面中使用了S21-1320型液壓支架支護(hù)頂板，取得了良好的效果?！　?lt;/p><p>　　（4）采場通風(fēng)。采用單巷道采準(zhǔn)布置

30、的礦山，兩個階段同時采礦時，采場內(nèi)污風(fēng)串聯(lián)，作業(yè)環(huán)境惡化；此外，由于崩落的巖石不能充滿采空區(qū)，以及舊采區(qū)的放礦溜井和安全口封閉不嚴(yán)，漏風(fēng)也嚴(yán)重，因此一般在運輸巷道內(nèi)增設(shè)局部扇風(fēng)機(jī)，進(jìn)行輔助通風(fēng)。</p><p>　　第七章 地壓管理</p><p><b>　　7.1單層崩落法</b></p><p>　　開采水平或緩傾斜頂板巖層不夠穩(wěn)定的

31、薄礦體時，多采用單層崩落采礦法。該方法管理頂板的特點是隨回采工作面向前推進(jìn)，周期地切斷直接頂板，由崩落的頂板巖石充填采空區(qū)，以保證回采工作面附近礦巖的穩(wěn)定。放頂后，作用在工作面上方頂板巖層上的壓力，以及崩落巖石上方的壓力呈波狀分布。 </p><p>　　單層崩落采礦法頂板巖層中壓力分布</p><p>　　Ⅰ－應(yīng)力降低區(qū)（免壓區(qū)）；Ⅱ－應(yīng)力升高區(qū)（支承壓力區(qū)）；Ⅲ－原巖應(yīng)力區(qū)</p

32、><p>　　隨回采工作面向前推進(jìn)，頂板巖層中壓力波亦向前移動。在回采工作空間前后方頂板巖層中形成：應(yīng)力降低區(qū)（Ⅰ）應(yīng)力升高區(qū)（Ⅱ）和原巖應(yīng)力區(qū)（Ⅲ）。應(yīng)力升高區(qū)的應(yīng)力值與分布范圍決定于頂板巖層巖石的力學(xué)性質(zhì)、頂板管理方法、開采深度等。實驗室及現(xiàn)場觀測證明，頂板巖層巖石強(qiáng)度越大，開采深度越深，其應(yīng)力峰值亦越高。</p><p>　　如頂板巖層堅硬，放頂困難，工作面礦壁應(yīng)與節(jié)理方向呈平行布置。這

33、樣有助于頂板巖層順序崩落。反之，如頂板巖層軟弱難于維護(hù)，工作面礦壁則應(yīng)與節(jié)理呈一定角度布置。這樣可防止頂板超前崩落。在伏臥節(jié)理（圖5a）條件下回采，要比在懸吊節(jié)理（圖5b）條件下安全。 </p><p>　　地質(zhì)弱面產(chǎn)狀與工作面布置關(guān)系</p><p>　　a－伏臥節(jié)理；b－懸吊節(jié)理</p><p>　　第八章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)</p><p&g

34、t;　　8.1 采礦方法工程量計算</p><p>　　單層崩落法采礦法采切工作量表</p><p><b>　　采切比計算：</b></p><p><b>　　用長度表示：</b></p><p>　　m/kt= 50.36m/kt</p><p><b>

35、　　用體積表示：</b></p><p>　　m3/kt=50.84m3/kt</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　K1─采準(zhǔn)系數(shù)，m/kt或m3/kt;</p><p>　　Q1─采場工業(yè)儲量，t;</p><p>　　—采切巷道總長度，m;</p&

36、gt;<p>　　—脈內(nèi)采切巷道礦石總體積，m3;</p><p>　　—采切巷道總體積，m3;</p><p>　　—礦石體重，2.8t/m3。</p><p><b>　　采切成本計算：</b></p><p>　　采準(zhǔn)、切割費用計算表：</p><p>　　一噸礦石的采切成本（

37、C）：</p><p>　　C== 32.8元/t</p><p>　　礦房采準(zhǔn)、切割工程所需要的時間計算：</p><p>　　礦房采準(zhǔn)、切割工程時間表</p><p><b>　　礦房回采工作計算：</b></p><p><b>　　8.2 鑿巖爆破</b></p

38、><p>　　根據(jù)礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)及礦體情況和采礦方法。采用YT-28氣腿式鑿巖機(jī)，淺孔落礦，采用非電起爆，炸藥采用2#硝銨炸藥，火雷管和導(dǎo)火索起爆，采用串聯(lián)方式。</p><p><b>　　鑿巖時間：</b></p><p><b>　　=0.85 班</b></p><p><b>　

39、　裝藥時間：</b></p><p><b>　　=0.98班</b></p><p><b>　　連線時間為2小時</b></p><p><b>　　8．3 采場通風(fēng)</b></p><p>　　利用階段運輸平巷和順路天井進(jìn)風(fēng)，充填井和上部階段平巷回風(fēng)，構(gòu)成一簡

40、單的貫穿風(fēng)流網(wǎng)路，需要時在采場回風(fēng)處設(shè)局部輔助通風(fēng)。</p><p><b>　　一個循環(huán)采出礦石量</b></p><p><b>　　=368 t</b></p><p>　　式中：T循環(huán)→一個循環(huán)采出礦石量，t；</p><p>　　Q循環(huán)→一個循環(huán)的工業(yè)儲量，t；</p>&l

41、t;p>　　P回→回采中的礦石回收率，%；</p><p>　　Ρ貧→回采中的礦石貧化率，%。</p><p>　　8.4勞動作業(yè)形式和作業(yè)圖表</p><p><b>　　采用綜合工作隊作業(yè)</b></p><p><b>　　回采作業(yè)循環(huán)圖表：</b></p><p&g

42、t;<b>　　回采作業(yè)循環(huán)表 </b></p><p>　　8．5礦房回采時間：</p><p><b>　　=134 t/d</b></p><p><b>　　=328天</b></p><p><b>　　式中：</b></p>&

43、lt;p>　　→礦塊平均日生產(chǎn)能力，t/d；</p><p>　　→一循環(huán)采出礦石量，t；</p><p>　　→一循環(huán)所需時間，天（或日）；</p><p>　　→礦塊回采時間，日；</p><p>　　→礦塊礦石儲量（或可采出礦量），t</p><p>　　8．6 回采工作的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)</p>

44、;<p>　　鑿巖工和工作面工人的勞動生產(chǎn)率</p><p>　　368÷（11×8）=4.19t/工班</p><p>　　每噸礦石所攤銷的工人工資，按下表進(jìn)行計算或選取</p><p>　　一噸礦石所攤銷的工人工資</p><p>　　每噸礦石的主要材料消耗和費用</p><p>

45、　　每噸礦石的電力消耗費用</p><p>　　每噸礦石的壓氣消耗費用</p><p>　　每噸礦石的回采直接成本是：</p><p>　　＝2.48+9.6597+1.54+6.62</p><p>　?。?0.2997元/噸</p><p><b>　　結(jié) 束 語</b></p>

46、<p>　　經(jīng)過此次的金屬礦床地下開采課程設(shè)計，讓我進(jìn)一步鞏固了課本中所學(xué)的專業(yè)知識，并得到了一定的實際鍛煉，也使自己的設(shè)計能力有了進(jìn)一步的加強(qiáng)。</p><p>　　通過實際操作，使自己清楚的認(rèn)識到了本門專業(yè)的許多知識，需要和實際聯(lián)系的很多，不能只停留在理論中，要和實際相聯(lián)系，要想成為一名合格的工程師，需要下很多的努力才行。在設(shè)計過程中，在**老師耐心的指導(dǎo)下，克服了許多的困難，使得我順利完成了本次