水平分层充填法的完美课程设计.docx

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1、课程设计课程名称：金属矿床地下开采设计题目：某金矿，品味6gt,矿体水平厚度9米,倾角4502f=810,矿石体重2.7t上向水平分层尾砂充填采矿法。学院：国土资源工程学院专业：采矿工程年级:2023级学生姓名：刘佶林（）指导教师：郭忠林周宗红日期：2023/9/10教务处制反刃理N大孝课程设计任务书国土资源工程学院采矿工程专业2023年级学生姓名：刘佶林课程设计题目：上向水平分层充填采矿法课程设计重要内容：选择采矿措施的原则（规定），根据矿床地质条件和开采技术条件，结合实习搜集资料，设计采矿措施。包括：采矿措施三面视图（1：200或1：500）,采矿措施简述，构造参数，采准巷道布置，切割工作

2、，采切工程量及采切比计算，采切费用计算；回采工作（落矿、出矿、通风、支护、损失贫化管理），回采次序，地压管理，采掘进度计划，劳动组织形式和作业循环图表，成本计算与技术经济指标。设计指导教师（签字）：教学基层组织负责人（签字）：年月日目录序言1第一章设计题目、地质条件1.1 设计题目21.2 矿床赋存条件2第二章矿块布置和采场构造参数确实定5第三章采矿措施三面图绘制3第四章采准切割工作3第五章回采工作5第六章充填工作及地压管理8第七章技术经济指标1012附录结束语序言一、课程设计0目的1 .通过课程设计，使学生对所学国的金属矿床地下开采及其他专业课程的基础理论、基础知识和基本技能得到深入系统地加

3、深、巩固和提高。2 .理论联络实际，培养提高学生处理问题和分析问题的能力。3 .培养学生查阅和应用参照书，设计规范及其他设计资料的能力。4 .培养锻炼学生应用所得的专业理论知识去处理实际问题B本领。设计中学生应遵照党和国家制定的各项方针、政策和法令，结合实际，合理地应用国内外的新技术、新成就和先进经验。二、设计工作量和规定1 .设计深广度应基本上到达现场单体初步设计规定。2 .设计应着重于方案选择的论证。3 .设计应包括图纸和阐明书两部分。（1） .设计阐明书文词力争通顺简洁，计算部分必须列出式子，代入数据，写出成果。（2） .图纸部分：1：200B采矿措施三面投影图各一张(手工、CAD)；图

4、纸必须符合工程上的规定。第一章设计题目、地质条件1.1 设计题目某金矿，品味6gt,矿体水平厚度9米，倾角45。，f=8-10,矿石体重2.7tm:上向水平分层尾砂充填采矿法。1.2 矿床赋存地质条件第二章矿块布置和采场构造参数确实定2.1上向水平分层充填采矿法的特点该措施特点是将矿块划分为矿房和矿柱进行回采，先采矿柱，后采矿房，矿房或矿柱自下而上分层回采，依次按比例进行充填以维护上下盘围岩，并发明不停上采日勺作业条件，矿房回采到最终一种分层时，进行接顶充填。该措施一般合用于矿石稳固、围岩不稳固的倾斜和急倾斜矿体，能适应形态不规则、分枝复合变化大的矿体。此措施工作面循环作业，凿岩爆破、出矿、充

5、填和护顶完毕一种循环后，进行下一分层的循环；回采空间和范围可以控制，人员、设备在暴露的顶板下工作，需要有效的控制顶板。2.2矿块布置及构成要素矿体倾角45,矿房沿矿体走向布置，阶段高度40m,阶段斜长56米；矿房、矿柱交替布置，矿房长度为50m,矿柱宽度8m,顶柱厚5m,底柱高5m；先采矿柱，后采矿房，矿块底部构筑5m厚的人工混凝土假底，以保证下阶段的回采安全；回采过程中，最小控顶高度2m,最大控顶高度5m,采用尾砂进行充填，各分层待充填体渗水平场完毕厚后，铺设0.3m厚的校地板，以利上分层回采时无轨设备的行走。第三章采矿措施三面图绘制（详见大图）第四章采准切割工作4.1采准切割工程在矿体内掘

6、进脉内运送巷道，在每个矿房中布置两个溜矿井、一种顺路人行天井（兼作滤水井）和一种充填天井。溜矿井用混凝土浇灌，壁厚300mb圆形内径为15m。人行-滤水井用预制刚筋混凝土构件砌筑，或浇灌混凝土（预留泄水小孔）o充填天井断面为2）X2.4m,内设充填管路和人行梯子等，是矿房的!安全出口，其倾角为80-90。在底柱上面掘进拉底巷道，并以此为自由面扩大至矿房边界,再向上挑顶2.5-3%并将崩落下的矿石经溜矿井放出，形成4.5m-5m高的I拉底空间后，即可浇灌钢筋混凝土底板。底板厚0.8T.2m,铺设双层钢筋，间距70（m钢筋混凝土底板（隔离层）结构图1-主钢筋2、3-付钢筋切割工作重要是拉底，即以穿

7、脉为自由面和赔偿空间扩大到矿房底部全面积形成拉底空间，以穿脉为自由面用YSP-45向两边扩帮至采场两边边界，局部出矿后，向上一分层挑顶形成5.Om的控顶高度。然后，砌筑3.Om高的高标号胶结体人工假底，剩2.Om作为继续上采的作业空间。砌筑假底时，要预先铺设好滤水管，并根据实际状况考虑加某些钢筋。4.2.1阶段运送平巷位于溜矿井下端，其断面为3X3m的三心拱巷道，断面面积10.6m2o4.2.2溜矿井采用电耙出矿时，每个采场都要布置2个溜矿井，其溜矿井断面为2X2m,一般布置在脉内，随回采、充填工作进行，顺路架设。充填天井断面为2X2.4m,内设充填管路和人行梯子等，是矿房的安全出口，其倾角为

8、80,布置在采场中央，倾角与矿体倾角一致，为45。4.2.4人行滤水井人行滤水井断面为2.21.2m,与溜矿井同步施工。4.2.5沿脉巷道穿脉布置在每个阶段的顶底柱中，并且位于矿房或矿柱日勺中央,起到探矿、通风的作用。4. 3矿块采准切割工作进行图表工作项目T工口号-1在里（m）掘进进度（m月）完毕时间（日）进行次序（月）1231、阶段运送平巷50m100152、充填天井56m150123、沿脉巷道100m100304、拉底50m2008I第五章回采工作用浅孔落矿，回采分层高为3mo采用电耙出矿。矿石出完后，清理底板上的矿粉，然后进行充填。充填前要进行浇灌溜矿井、砌筑人行-滤水井和浇灌混凝土隔

9、墙等工作。先用预制日勺混凝土砖砌筑隔墙日勺外层，然后浇灌0.5m厚的混凝土，形成隔墙内层，其总厚度为0.8m。混凝土隔墙的!作用，只要是为第二步回采间柱发明良好的条件,以保证作业安全和减少矿石损失与贫化。使用选矿厂脱泥尾砂，沿直径IOOmm的管道水力输送到工作面，充填采空区。充填料中的水渗透后经滤水井流出采场，充填料沉积在采场内，形成密实的充填体为了防止崩落的矿粉渗透充填料以及为出矿发明良好的条件，在每层充填体的表面铺设0.2m时混凝土底板，1天后即可在其上凿岩,2-3天后即可进行落矿和行走多种设备。5. 1凿岩爆破选用YSP-45型凿岩机打上向中深孔，详细参数如下：孔深：3m钎头直径：40m

10、m；钎头形式：一字柱齿；选用三台凿岩机，每台凿岩机配凿岩工人2名。5. 1.2炮孔直径根据选用凿岩设备可钻孔径及矿石的坚硬性取炮眼直径为40mm,所选用的（药卷直径为32mm。5.1.3炮孔排距和深度挑采设计孔距1m、排距Inb边眼眼距合适减小，边眼1Iq与采场轮廓线间距0.8m,各排孔之间错开呈梅花状布置，孔深3.0m.每个分层总炮孔为450个，总炮孔深度为450X3=135Om5.1.4崩矿量矿块分层崩落矿量Q=3X50X9义2.7=36453每米炮孔崩矿量为2.7tm,5.1.5炸药的选择与炸药单耗炸药采用一般2号硝铁岩石炸药，并结合类似矿山炸药单耗取0.3kgt,故每个炮孔装药2.4k

11、g,装药系数为0.8,装药采用人工装药。起爆网络将起爆药包靠近眼底进行反向起爆，堵塞长度为最小抵御线W的二分之一左右，爆破网路采用塑料导爆管和豪秒雷管微差起爆网路联接，联线方式为串并连，为减小爆破震动，从下盘向上盘分次起爆，各排炮孔间微差起爆，一次起爆延续时间控制在20OmS内。起爆器材重要有雷管、导爆管、连接元件、激发器材等。每次爆破后通风时间不少于40min,工作面炮烟排净后，安全工进入采场检查顶板，清除浮石，采场内采用电耙搬运矿石，将崩落的矿石运至溜矿井。选用2DPJ-55型电耙出矿，该设备的耙斗容积为0.50.6m3,耙运矿岩及I块度应不大于65OnInb耙运距离不大于40m,台班生产

12、能力达80100t05. 3矿柱回采为减少矿石损失，金矿一般都要回采矿柱，待采场充填完并且已经彻底凝固后，再回采矿柱，矿柱厚8m,回采工作同上，回采一层充填一层。5.4回采作业循环5.4.1 回采工作组织回采工作包括凿岩、装药、爆破、通风、平场、出矿、充填。其中凿岩工4人，装药工4人，爆破2人，通风1人，平场2人，出矿2人，充填4人。矿房回采作业循环矿房分层作业循环如下表所示，整个矿房分13个分层回采，分册回采高度3米，最终一层回采4m。回采作业名称工作量完毕时间（天）循环时间（天）481216202428凿岩1323m4装药1093.5kg2.5爆破通风0.5出矿3645t5-充填1350m

13、316第六章充填工作及地压管理每层崩落矿石出完后，按照配比规定，进行尾砂充填。充填渗水通过泄水井流出采场。回采一层，充填一层，待充填体凝固之后再回采上一层矿石。6. 1充填准备工作(1)出矿完之后，将设备移出采场；(2)架设泄滤水井。泄滤水井布置在采场充填体内，用于充填体滤水，随回采、充填工作进行顺路架设，泄滤水井的断面尺寸一般为(1.21.5)m,负责面积为200m2左右；(3)构筑与分层出矿进路间的密闭墙，在回风充填井中央设置隔墙;(4)接通采场充填管路。从上中段回风充填平巷，通过回风充填天井，往采场接通充填塑料管，并将充填塑料管用木质三脚架固定在合适地方，以便采场均匀充填；(5)检查地表

14、充填制备站与充填采场之间的通讯系统(6)检查充填线路6. 2采场充填(1)根据地表充填料浆制备站充填材料储备状况，确定能持续充填的时间，进而确定每次持续充填的地点与高度；(2)卸放充填料时，要由远而近地向泄滤水井处放砂，以有利充填水从泄滤水井排出；(3)充填料填放面应低于泄滤水井道口5(10(m,以防止充填料从泄滤水井口溢流和跑砂；(4)卸放充填料结后，用人工或铲运机的料浆扒平，再辅以厚度为0.3-0.4m的高灰比日勺胶结充填铺面，以提高无轨设备的运行效率且防止粉矿渗透充填体导致贫化；(5)采场充填到位后，养护7d,方可进行下一分层的回采作业。6. 3每次充填量矿房每次充填量为5039=1350m3,矿柱每次充填量为89X3=216m37. 4地压管理采场爆破并通过有效通风排除炮烟后，安全人员进入采场清理顶帮松石。假如顶板矿岩异常破碎，经撬毛处理后，仍无法保证正常作业，可采用锚杆支护。二步回采日勺采场，由于受相邻充填采场充填接顶不充足、充填质量难以保证、充填渗水等影响，矿岩稳固性比第一步矿柱采场要差，顶板安全管理任务愈加繁重。除了上述安全技术措施外，在生产过程中，要加强适时安全监督，保证每个工作班组均有专职安全人员，在各生产工作面进行不间断安全检查，发