采矿单体设计标准.doc

采矿单体设计标准 采场单体设计有两种形式一种是设计部门，为了制定初步设计而做的标准矿块采矿方法设计，这是一种标准的方案设计，是以地质勘探报告所提供的资料，归纳成为具有代表性的矿块，按代表性矿块条件作出的结构方案设计；另一种是具体矿快的采矿方法施工设计，含真实的坐标、储量、品位等，需要经过生产探矿以后，达到B级勘探精度的基础上作出的设计（对于复杂Ⅳ勘探类型矿体和边缘分散小矿体，可根据具体情况降低级别）。矿快施工设计是矿山生产部门的一项经常性的技术工作，其设计质量好坏，不仅直接影响到资源的回收、采出矿石的质量和采矿成本而且还关系到生产人员和设备的安全、劳动强度以及通风防尘的效果。 采场单体设计应该在本阶段采场总体设计的基础上进行，要照顾上、下、左、右想领采场的关系，并遵招其回采顺序。做矿房的回采设计同时应该包括矿柱的回采设计。 一、单体设计的主要内容 单体设计一般都包括采准和回采设计两大部分。采准设计实质是矿块的结构设计；回采设计则主要是工艺设计。不同的采矿方法，设计重点不同，深广度也有很大差别。如采用深孔、中深孔落矿的采矿方法，有深孔、中深孔设计、大爆破设计；采用在覆盖岩层下放矿的采矿方法，有放矿设计等；只有像浅孔落矿的采矿方法，因内容简单，才作一般性单体设计。 采场单体设计一般应该包括采矿方法选择的依据，采场结构及参数的确定，采场工程布置，施工顺序及进度要求，落矿、出矿和充填，顶板管理，通风及安全措施，降低矿石损失、贫化的措施及主要技术经济指标等。 同时应完成下列的图纸内容矿房和矿柱的总体布置图，采准、切割工程布置图，主要巷道断面图，支护结构图，炮孔布置图，施工进度计划，工程量表和作业循环图表。 技术经济指标部分内容应该包括地质矿量、地质品位、采矿量、出矿量及采矿品位、矿石损失率、贫化率、采准切割良、采掘工效、采场生产能力、主要材料消耗和作业成本等。 二、单体设计所需要的原始资料 作标准方案设计所需要的资料是由地质勘探部门在地质勘察报告中提供；作施工设计所需要的原始资料，则由矿山地测部门在生产探矿的基础上提供；一般包括 1、 设计块段的矿体赋存条件、地质构造、矿石与围岩的物理力学性质； 2、 设计块段的矿石储量和储量级别； 3、 设计块段的探矿资料，包括探矿坑道的地质平面图、探矿天井地质剖面图及地质文字说明书等； 4、 设计块段平面图及相邻阶段平面图 5、 相邻矿块的采矿技术经济指标或开采同类矿床的经验资料； 6、 可为矿块施工提供的采、装、运设备和材料资料。 各项地质资料是随着施工素描而逐渐填补的。施工中都应该及时实测地质平面图和剖面图，提出补充地质资料，尤其是对赋存条件复杂、浸染状矿体等；有必要时要求地测部门作二次圈定，将圈定结果及时补充升级。 三、采准设计 矿块采准设计是在矿块采矿方法方案已经确定的基础上进行，它是单体设计的基础，其具体内容包括 1、 矿块构成要素及底部结构形式的确定； 2、 回采方案及回采范围的确定； 3、 选择拉底切割方式，确定切割巷道及切割槽的布置，以及爆破顺序、爆破方向； 4、 确定凿岩巷道的布置，在此基础上计算采切工程量、采切时间和采切费用； 5、 确定采场通风、联络及运输系统； 6、 采切和回采设备类型； 7、 绘制采准设计图及采准巷道断面图。 以下就采准巷道的布置、采准巷道断面确定、采切工程量计算、采切时间及采切费用等的设计要求进行说明。 1、采准巷道的布置 布置采准巷道可以从阶段运输水平、二次破碎水平、拉底水平、分段水平以及从联络上下阶段的天井剖面、切割槽剖面等主要平剖面入手。布置时尽量遵循以下原则 ⑴巷道位置应该符合矿块最合理的结构和参数，设计应对此作简要论证； ⑵巷道位置应适应矿体倾角和厚度变化，尽可能便利凿岩和放矿； ⑶巷道位置要考虑矿体的地质构造和矿岩的物理力学性质，尽可能避开断层、破碎带，或与断层成直交或斜交。 ⑷布置凿岩或运搬巷道时，应考虑凿岩和运搬设备的有效工作范围，如用TG-40型凿岩机，有效深度为10-12m；YG-80和BBC-120F型凿岩机有效深度为20-25m ；电耙设备的有效运距为40-60m。 ⑸要保证工人作业安全、联络方便，通风良好； ⑹遵循探采结合，尽量利用已有探矿井巷为采准服务，采准巷道也一定要继续发挥探矿作用 ⑺当矿块分两个步骤回采时，采准巷道要尽量考虑为矿房矿柱回采所共用； ⑻尽量避免在有塌陷危险的采空区上盘布置凿岩井巷。 ⑼电耙道的位置要考虑保证稳固，便于装矿和布置通风联络道。 2、采准巷道的断面形状和规格 断面形状和规格可按巷道的用途、穿过矿岩的稳固性以及所用的采矿设备的外型尺寸来确定。考虑采准巷道使用时间比较短暂，只要用途适应、安全许可，其结构和规格均可比开拓基本巷道简化。巷道断面尺寸确定后，应绘制成施工图。 3、采切工程量及采切比 采切工程设计中，当矿块作一个步骤回采时，只算整个矿块的采切比；当矿块分步骤回采时，则应分别计算矿房与矿柱的采切比。对于开切割槽和拉底的工程量，采切比中只算为开切割槽和拉底而开创自由面和补偿空间（如切割天井、拉底平巷、拉底横巷）的工程量，不计切割槽和拉底层其余部分的工程量，其余部分属于切采，归到回采矿量中。 4、采切工作顺序及矿块采切时间 采切工作顺序应优先为方便通风、出渣及压气供应等创造条件，并尽量使采切工作期内出勤人员和设备大体取得平衡。按一般矿块采准设计的施工顺序都是先从掘进运输平巷，贯通上下阶段，接着做底部结构拉底，与此同时进行切割和掘进凿岩巷道等。按照先后顺序编制矿块采准切割工作进度计划表，并依表排出矿块的采切时间。下表是常用的矿快采准切割工作进度计划表的表示 5、采切费用 矿块的采切总费用可以按表1-1求出，折算到每吨矿石的采切费用需要将总费用除以该矿块的采出矿石量（t）。 采准设计的结果应能提交采准设计说明书和采准设计图表。说明书除表达上述设计的论据外，应阐明该矿块的地质条件及采准施工的技术措施和要求。图纸的数量和精度，以方便施工为准。 表1-1 四、回采设计 回采设计是在采准设计施工完毕，矿块已被充分揭露后，根据具体的分层、分区条件下进行。它主要是设计按回采作业所采用的工艺方法及其有关计算。由于各种采矿方法的回采作业不同，回采设计的内容有很大差别。以下只就对回采设计的一般内容作概括性介绍。 1、回采方案及回采范围的确定 回采方案是指矿块各部分的回采顺序、落矿方式与爆破规模、以及采用混采或分采等，在回采设计中具有技术决策性的内容。回采范围是指圈定矿体的边界线、断层区域的回采界线、混采时的采幅以及拉底范围、切割范围等。这些问题的决定都与矿体的赋存条件、地质构造、含夹层情况、含品位情况有关，要求在采准工作结束后，地质资料得到充分补充的基础上，作出具体确定。 2、落矿 包括选择凿岩设备及工具，布置并设计炮孔落矿参数，凿岩工作的组织及施工要求，爆破设计等。一般，浅孔落矿较为简单；深孔落矿尤其是扇形深孔落矿，要按深孔排列、每排扇形孔中心，每个深孔的孔位、倾角方向、孔深、孔底距、装药量等作出周密细致的计算；并把计算结果列表和绘制施工图。 3、出矿和运搬 包括选择出矿与运搬设备、拟订出矿制度、二次破碎方法及决定截止品位等。 4、采场通风 要求选择采场的通风系统、通风方式和通风制度，确定防尘措施，以及计算所需要的风量和通风时间等。 5、地压管理 各种采矿方法所用的地压管理方法不同，必须根据所选用的采矿方法进行个别设计。如空场采矿法，应先对所留矿柱进行理论计算，再对比类似条件下取用的矿柱尺寸作具体分析，求得安全可靠、资源损失少的矿柱面积；又如用充填采矿法，应对充填料的配比与充填体的强度进行设计论证，作出工艺设计。 6、回采工作组织 根据所选定的回采工艺、各项作业应完成的工作量、完成作业的定额等，计算出工作人员数和完成作业所需要的时间，编制成回采作业循环图表（表1-2） 7、回采计算 选择要计算以下各项数字及指标。 ⑴矿块生产能力。指矿块平均每日生产的矿石量，可按下列公式计算 PTs/tsnbnm,t 式中P---矿块或矿房的平均日生产能力，t Ts---个回采循环中从回采工作面采下的矿石量 ts---一个回采工作面的回采循环时间，班； nb---每昼夜回采工作班数，班； nm---矿块（或矿房）中同时进行回采的工作面数。 上式是指以单步骤回采的矿块生产能力；若用两步骤回采，则应分别计算矿房和矿柱的平均日生产能力。 ⑵回采的采场数 分别按矿放和矿柱摊配的班产量，及各自的采场生产能力进行计算。 ① 所需要同时生产的矿房数Nr NrAbir/qr ，个 式中 Ab---班产量，t/班； Ir---矿房采出矿石量的比值，； qr---矿房回采的班生产能力，t/班。 ② 所需要同时生产的矿柱数Np； NpAbip/qp ，个 式中ip---矿房采出矿石量的比值，； qp---矿柱回采的班生产能力，t/班。 ③ 矿块的回采时间 作单步骤回采时，以一个矿块中的矿量和一个回采作业循环时间内采出的矿石量来计算。 ④ 回采所需要的设备、人员和材料数 凿岩机数量是根据同时回采的矿房、矿柱数和班生产能力，按凿岩机台班效率及每m炮孔的崩矿量计算 回采所需要凿岩机台数班回采矿量/凿岩台效每m炮孔崩矿量 选用指标时，应参照类似矿山的实际资料，结合设计矿山的具体条件作对比确定。 运搬设备数量按同时回采的采场数和备用采场数配置，以采场生产能力和运搬设备效率来计算其所需要数量。选型时应参考类似矿山的实际资料。 计算出的凿岩、运搬设备都应乘于备用系数。各种设备的备用系数可参见下表 人员数可按劳动定员定额配备，再分别按工作制度考虑在籍系数。连续工作制在籍系数1.15；间断工作制为1.08。 材料数可按工艺工程具体计算，或参照类似矿山的实际资料做对比确定。 ⑤ 回采作业成本 系指采矿直接成本，由回采过程中所消耗的材料、动力及工资等费用组成，不计管理费用。计算时按单位采矿直接成本。计算方法可参照下表