日产500吨采矿设计课程设计任务书.doc

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1、昆明冶金高等专科学校金属矿地下开采课程设计学 院： 矿业学院 专 业： 金属矿开采技术 班 级： 采矿 1130班 金属矿床地下开采课程设计任务书系 部矿业学院专 业金属矿开采技术班 级采矿 班学生姓名指导教师日 期2013-6-29设计题目： 矿体的赋存条件1.矿体的形状与类型: 层状薄矿体2.矿岩的稳固性与坚固性系数矿石：稳固性差上盘 ：中稳下盘：稳固性差 3.矿体的厚度：2.6m 4.矿体的倾角：10 5.矿石价值与品位：中价矿 6.围岩品位: 0 7.对采矿方法有影响的矿石其他特性:无 8.地表陷落的可能性：允许 9.矿石体重（t/m3）：3.1 t/m 10.围岩体重（t/m3）：2

2、.4 t/m 12.矿井日生产能力（t/d）：500 t/d设计内容：根据设计题目中矿体的赋存特征与开采技术条件，对指定矿体进行地下开采矿块单体设计。设计要求：1.系统利用所学专业课程的理论知识和矿山生产实习的实践知识；2.熟练掌握地下开采矿块单体设计的方法及主要技术经济指标的计算方法；3.查阅设计手册、参考书、论文等，参照类似矿山，合理选取设计参数；4.采矿方法三面投影图的剖面线位置及数量，应最大限度的说明这一采矿方法的特点矿块结构、回采工艺特点； 5.图纸、图表要求图形整洁清晰，标注正确合理； 6.说明书文字叙述简单明了，力戒繁琐，计算思路清楚，准确无误；7.学生按时到指定教师独立完成设计

3、，教师负责答疑，检查进度，核定补充条件。8.设计应遵守我国矿山有关的法律法规，并采用先进技术。设计完成时提交的成果：1.采矿方法三视图；（1:1,2,510n）2.矿房回采及补充切割主要工艺细部图；3.采准切割巷道掘进工作组织图表；4.由补充切割开始直至回采结束的工作循环图表；5.采矿方法技术经济指标总表；6.提交设计说明书一份。设计日程安排：1.设计时间共2周（2013年7月1日7月14日）。2.设计应在7月10日完成，7月11日开始进行答辩。设计成绩：平时出勤（10分）查阅手册（10分）提出疑问（25分）图 纸（25 分）说 明 书（30分）总 评（100分）指导教师签字： 年 月 日金属

4、矿床地下开采课程设计大纲1 采矿方法的选择1.1方案初选：根据矿体的赋存条件，按安全、贫化损失小、生产效率高、经济效益好、符合环境保护与矿产资源保护法规等基本原则，选择多个符合开采条件的采矿方法。1.2对初选方案作初步技术经济分析：对初选所得的每个方案，主要依据表1之中的几项指标进行分析比较。这些指标不作详算，而是根据采矿方法的构成要素，参照条件类似的生产矿山的实际指标选取。经过技术经济分析后，即可最终确定一种最优采矿方法方案，不作详细的综合技术经济比较。该矿体属于层状薄矿体，倾角10，厚度2.6m。矿体连续性好，形状比较规整，地质构造简单。矿石为中价矿，矿石稳固性差，上盘围岩属中等稳固，下盘

5、围岩稳固性差；围岩品位为0，不含矿物。矿山设计日产矿石量为500t/d。1.方法初选 根据上述矿床开采技术条件，初步选出可用的采矿方法。由于上盘围岩稳固性中等稳固，因此，可使用全面法的留规则矿柱全面采矿法。根据矿石价值、围岩与矿石稳固性和矿床规模等条件，可使用房柱法的留连续矿柱房柱采矿法。根据矿石稳固性差、上盘围岩中等稳固、下盘围岩稳固性差、矿体倾角10和厚度2.6m，以及地表允许陷落等条件，可以使用单层崩落法的长壁式单层崩落采矿法。单层崩落采矿法的适用条件 （1）矿体倾角不大于3035，倾角小对顶板管理有利。 （2）矿体厚度一般不超过3m，合适厚度为1.82.4m。 （3）直接顶板不稳固到中

6、等稳固。 （4）一般要求底板岩石较坚硬、平整，对提高电耙运搬效率、降低矿石贫化有利。 （5）矿石松软到坚硬 （6）矿体顶板岩石中不含易燃矿物和瓦斯；矿体断层少，且连续性好；地表允许崩落。由此可见，该矿床可用的采矿方法有：1)留规则矿柱全面采矿法2)留连续矿主房柱采矿法3）长壁式单层崩落采矿法具体方案如下：第一方案：留规则矿柱全面采矿法。矿块宽45 m, 矿块斜长50 m。顶柱斜长2 m, 底柱斜长3 m。垂直走向布置。用YT25凿岩机钻凿浅孔, 非电导爆管起爆。进行壁式回采, 矿石用15 kW 电耙耙入下部漏斗, 在漏斗口将矿石装入矿车运往该中段的溜井。第二方案：留连续矿柱房柱采矿法。矿块宽4

7、5 m, 矿块斜长50 m。顶柱斜长2 m, 底柱斜长3 m。采用YT-27凿岩机凿岩，ZYQ-14装运机出矿。第三方案：长壁式单层崩落采矿法。矿块宽45 m, 矿块斜长50 m。顶柱斜长4 m, 底柱斜长5m。采用YT-27凿岩机凿岩，矿石用15 kW 电耙耙入下部漏斗。2.技术经济分析 根据矿块的生产能力、采准工作量、矿石的损失率和贫化率、劳动生产率等主要技术经济指标进行分析。三个方案的主要技术经济指标列于下表： 采矿方法初步技术经济分析表 表1顺序指标项目计算单位第一方案第二方案第三方案1234567矿块生产能力矿块劳动生产率采切比矿石损失率矿石贫化率主要材料消耗 坑木 炸药 水泥采出矿

8、石的直接成本吨/日吨/工班米/万吨%米3/千吨公斤/吨公斤/吨元/吨1201508.9210129.3614.162.250.40904.051001425710.303.671945.4225.962057.00.2107.58从上表可知，第二方案矿石的损失率太高，不利于资源的有效利用，因此，这个方案应予删去。第一方案的矿块生产能力大，劳动生产率一般，回采工艺简单，机械化程度高，但矿石贫化率高，不易于选矿作业，因此不宜运用此类采矿法。应进行详细计算再作选择。第三方案的矿块生产能力大，损失率一般，贫化率较低，机械化程度高，操作简单，崩落围岩进行地压管理比较安全。3.综合分析比较 对经过初步技术

9、经济分析比较确定的第一与第三两个方案进行详细的技术经济计算。根据设计条件计算出每个方案的生产能力、采准切割工程量、矿石回采率、矿石贫化率、劳动生产率、基建投资、每吨矿石的采选成本、盈利额等逐项分析对比，最后综合权衡结果，确定选择第三方案，即长壁式单层崩落采矿法。2 矿块概况2.1矿块构成要素的确定：根据矿体的原始资料和设备的参数，矿块宽45 m, 矿块斜长50 m。顶柱斜宽4 m, 底柱斜宽5m，高度都为2.6m。采用YT-27凿岩机凿岩，矿石用15 kW 电耙耙入下部漏斗。厚度为2.6m，垂直走向布置。底部结构放矿溜井，沿装载车厢56m一个，断面1.5*1.5m。阶段运输巷道布置于脉外,经常

10、将运输巷道布置在底板围岩中。2.2矿块回采各步骤的简述：采准：形成阶段沿脉运输巷道，联络巷道，沿脉装矿巷道，矿石溜井切割：形成切割巷道，切割伤山一般位于矿块一侧联通下部矿石溜井和上部安全道，宽度要保证开始回采所必须的工作空间，选择2.2m,长度为斜长50m空区处理：工作面支护的作用主要是延缓顶板下沉，防止片落，以保证回采工作的顺利进行。用密集支柱和支柱作为临时支护。在长壁工作面推进一定距离后，将靠近崩落区的一部分支柱撤回，有计划的放落顶板岩石。2.3绘制采矿方法图：按比例绘制采准切割巷道布置图。比例尺：1:10003 采准、切割工程量及采出矿石量计算3.1采准切割工程量用计算：可用表2进行计算

11、。 采准切割工程量的计算 表2巷道名称巷道数量巷道长度(m)巷道断面（m2）工程量（m3）千吨采切比（m3/kt）矿石中岩石中合计矿石中岩石中合计单长总长单长总长采准工程沿脉运输巷道脉内回风巷道小溜井人行通风材料井脉外回风巷道11471454545364545124245144552.2545225225271682256450.001697小 计144545144645切割工程切割拉低巷道切割上山11455045509544180200380小 计295380380总 计22391025注：工程量=巷道长度巷道面积3.2矿块工业储量、矿块采出矿量的计算：可用表3进行计算。 矿块采出矿石量计算

12、表 表3工程项目工业储量（t）回收率（%）贫化率（%）采出工业储量（吨）采出矿石量（吨）占矿块采出矿石量的比（%）一、 采准工程225955213.7520395二、 切割工程38095536134395三、 回采（1）矿房回采1）补充切割 切割上山 初始拉底2）大量回采 小 计5850200180547090959590555552651901715196.54738.5180.5162.454936.790959590注：1.采准、切割巷道工业储量=采准、切割工程的总工程量矿石容重2.采出的工业储量=工业储量回收率3.采出的矿石量=采出的工业储量（1-贫化率）4.回采率总计采出工业储量总计

13、工业储量总计5.贫化率总计（采出矿石量总计采出工业储量总计）采出矿石量总计6.急倾斜矿体矿块工业储量=矿块长矿体水平厚度阶段高度矿石比重7. 缓倾斜矿体矿块工业储量=矿块斜长矿块长（宽）矿体垂直厚度矿石比重8.矿块工业储量总计=采准工业储量+切割工业储量+回采工业储量+矿柱工业储量4 采准切割工艺计算4.1采切工程费用：可用表4进行计算。4.2采切工程和补充切割所需的时间、人工：见表5进行计算。 采切工程费用计算表 表4工程项目计算单位工程量采切费用，元掘进费支护费铺轨架线费装格费合计单价费用单价费用单价费用单价费用一、 采准工程沿脉巷道穿脉巷道小 计二、 切割工程切割巷道斗 颈斗 穿小 计合

14、 计n采切=采切总费用补充切割与矿房回采出矿量之和（元/吨） 采切工程及补充切割工程量计算表 表5工程名称工程量巷道断面（m2）一个工作面月掘进速度，m/月一个工作面需掘进时间，d一个工作面每日所需工班数，工班备注一、 采准工程沿脉运输巷道脉内回风巷道小溜井人行通风材料井脉外回风巷道22522527168225552.2545150150180180150992798h/班，3班/日，330日/年 小 计645二、切割工程切割拉低巷道切割上山180200441501509108h/班，3班/日，330日/年 小 计380 总 计10254.3采切工作循环图表与掘进时间概算：见表6。矿块采切工作

15、循环图表 表6巷道名称巷道长度一个队的掘进速度同时工作队组数掘进时间采切工程进度1月2月3月4月5月6月二、 采准工程沿脉运输巷道脉内回风巷道小溜井人行通风材料井脉外回风巷道4545124245150m/月150m/月18018015011111992799天9天279二、切割工程切割拉低巷道切割上山4550150150119109天10天合 计55天5 矿房回采工艺计算5.1 绘制补充切割主要工程工艺细部图5.2矿房回采工艺5.2.1落矿： 凿岩设备及工具的选择：由于岩矿石不稳固，因此选用浅孔气腿式凿岩机YT-25凿岩机（30m/h），35mm直径钎杆。确定凿岩爆破参数炮孔直径：35mm深度

16、：2.5m最小抵抗线：0.7m炮孔间距：0.6m单位炸药消耗量：0.21kg/吨一个回采循环的炮孔总长度：833m总装药量：211.6kg选择爆破方案包括爆破器材：导爆管雷管，导爆管线，乳化炸药(35mm直径，0.2kg，0.2m长)炮孔装填结构的选择：反向装药，如图起爆方法：导爆管起爆法起爆顺序：减轻地震波伤害，由底部向上分段爆破，五段爆破，每段8排炮孔一次爆破规模的确定：矿块长的一半25m长度，阶梯式开采安全技术措施：1、领炸药和雷管时，要两个人分开分领，并且前后拉开2m-3m的距离行走。进入巷道前，全副武装，应佩戴好安全帽、口罩、手套、照明灯，穿好工作服，穿硬底的鞋子，不能带火进入。2、

17、进入巷道后，仔细观察工作面是否有浮石、冒顶片帮等现象，有要及时处理。在进入巷道中应观察出口，找好逃生通道，以便发生事故时能及时逃离。进入坑道后，要注意避开运输车辆，注意两翼顶板的浮石，有浮石要及时从侧面撬下来。3、在准备凿岩工作之前，还要检查高压风管道是否与凿岩机连接稳当；检查所标的炮孔是否与老孔相重合，避免打老孔（即老眼）；检查凿岩机的润滑油是否足够。4、装药、连线、填塞中应注意各种可能发生的安全问题，如装药前要先把炮孔清理干净，防止有细沙和石子堵塞炮孔，降低爆破效果和产生盲炮，孔底剩药。起爆雷管和药包要连接好，所用雷管要能引爆起爆药包。连接导爆管时认真检查导爆管是否有磨损和开裂的地方，有应

18、及时更换。检查雷管合格后，用胶带把相同段别的导爆管雷管脚线捆绑起来以便分开整理。网络连接时应严格按照爆破连接方向连接，采用串联连接，接导爆管人员在接线时应该擦净手上的泥污。填塞长度应满足填塞要求（40cm）。填塞料应用专用的填塞料，在填塞料中不能有石子，填塞后填塞料不能松散。5、处理浅眼爆破的盲炮可采用下列方法；经检查确认炮孔的起爆线路完好时，可重新起爆；打平行眼装药爆破。平行眼距盲炮孔口不得小于0.3m。对于浅眼药壶法，平行眼距盲炮药壶边缘不得小于0.5m。为确定平行炮眼的方向允许从盲炮孔口起取出长度不超过20cm的填塞物；用木制竹制或其他不发生火星的材料制成的工具,轻轻地将炮眼内大部分填塞

19、掏出,用聚能药包诱爆;在安全距离外用远距离操纵的风水喷管吹出盲炮填塞物及炸药，但必须采取措施，回收雷管；盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，应将盲炮情况（盲炮数目、炮眼方向、装药数量和起爆药急位置，处理方法和处理意见）在现场交接清楚，由下一班继续处理。测仪器的使用情况、瓦斯浓度的测量及爆破的全过程。6、起爆前的撤离工作：（1）起爆前在选定的明显位置设立标志，并将起爆时间、危险范围、要求撤离时间、起爆信号等，以书面形式事先通知下去，以便做好撤离工作。（2）警戒人员要在起爆前彻底清查危险区人员的撤离情况，确认危险区内人员全部撤离且撤离到指定的安全地点后，向爆破指挥部汇报撤离情况。7、警戒信

20、号：爆破前必须发出音响或视觉信号，是危险区的人员都能清楚听到或看到。 第一次信号预告信号，是指所有与爆破无关的人员应立即撤离到危险区以外，或撤离至指定的安全地点。 第二次信号起爆信号，是指当具备安全起爆条件时，准许爆破员起爆的信号。第三次信号解除警戒信号，是爆破工作人员检查确认安全可进入范围的信号。（注：放炮后最少要两人巡视放炮地点，检查处理危岩、支架、瞎炮、残炮。）绘制炮孔设计图每次落矿所需的设备数：5台YT-25凿岩机（一台作为预备）劳动力：16人动力：空气压缩机2台主要材料：长度为3m的钎杆5根（一根作为预备使用）时间的计算：大约9小时(爆破2小时)5.2.2 矿石运搬：矿石运搬：运搬方

21、法：使用电耙将矿石从落矿点耙到底部小溜井设备类型及数量：电耙1个，电耙绞车一个劳动力：4人动力：矿用电缆时间：7小时工作面松石处理：注意观察，有松动岩石要先把它撬下来二次破碎方法：针对大块矿石，选用人工的方法用锤子敲碎，或者继续打小炮孔装药爆破。所需的设备数;YT-25凿岩机1台劳动力：4人动力：空气压缩机1台主要材料：炸药，雷管时间的计算：1小时5.2.3 采场地压管理确定地压管理方法：崩落围岩填充空区管理地压支护形式：利用支柱和密集支柱在长壁式工作面推进一定距离进行支撑规格：7m/kt支柱工：2人时间：6小时5.3编制回采工艺循环图表：按表7编制。 回采工艺循环图表 表7工序名称所需时间1

22、日2日3日早班中班夜班早班中班夜班早班中班夜班凿岩装药爆破通风松石及大块处理矿石运搬采空区支护720.21767h2h0.2h1h7h6h5.4 矿房回采期的生产能力计算矿房平均日产量=906.75t23.2h0.8524h=797.3t矿房平均日产量=矿房每循环采出矿量矿房回采每循环所需时间K式中：K 矿房生产初期与末期产量的波动系数，取0.850.9。注：1. 矿房每循环采出矿量=每循环原矿体积矿石容重矿房回采率（1-矿房贫化率）2.留矿法，充填采矿法，应用下式进行计算：矿房平均日产量=矿房总的采出矿量矿房总回采时间K3. 矿柱平均日产量可按矿房平均日产量的0.60.8倍来考虑。4. 矿房

23、（柱）回采时间=矿房（柱）采出矿石量矿房（柱）平均日产量5.5 计算保证矿山（坑口）日产量所需同时工作的矿块数5.5.1 同时回采矿房的矿块数N=5000.95797.31.2=0.721个房=矿井（坑口）平均日产量矿房采出矿石量百分比矿房平均日产量矿块备用系数（1.21.25）5.5.2同时回采矿柱的矿块数柱=房矿柱回采所需时间矿房回采所需时间5.5.3同时进行切割的矿块数N=11023.20.43个切=房矿块切割所需时间矿房回采所需时间5.5.4全矿（坑）同时工作与备用矿块数nN=1+0.43=1.43个 n=房+柱+切注：1.矿山为连续工作制，年工作日330天，每天3班，每班8小时。 2

24、.每层充填总时间为2个班，2个工人完成1个班。充填工作完成后，需等待7个班时间（充填料固结时间），然后方能凿岩。 3.充填成本：230元/m3。 4.放顶时间为一个班，4人完成。6 矿房回采直接成本计算矿房回采每吨矿石直接成本n：由每吨矿石材料费n1、每吨矿石劳动力费用n2、每吨矿石燃料动力消耗费用n3组成，即: n = n1 + n2 + n36.1每吨矿石材料消耗费n1用下式计算式中：S 1每循环材料消耗费用（元），用表8进行计算；T循每循环采出矿石量（吨）。 每循环材料消耗费用(S1) 表8材料名称计量单位材料消耗单价每吨矿石材料费备注一个循环一吨矿石炸药雷管导爆管钎钢木料公斤个米个立方

25、米211.6kg340436050.210.344.30.00070.0012.821.12002500.5880.684.730.140.25未计入材料费，约占上述15%0.957合 计7.3376.2每吨矿石劳动力消耗费用n2用下式计算式中：S2每循环劳动力消耗费用（元），用表9进行计算。 每循环劳动力消耗费用(S2) 表9工种名称平均级别日工资率（元/工.班）每循环所需工班数（工.班）每循环基本工资（元）工资附加费（元）每循环工资总额（元）凿岩工爆破工运输工修理工杂工675753.844.433.294.43 3.2924623743861129615009454165712703572

26、44931302553040651832 1579124792187167687556 6514总 计94893447311031455046.3每循环燃料动力消耗费用n3用下式计算式中：S3每循环燃料动力消耗费用（元），用表10进行计算。 每循环燃料和动力消耗费用（S3） 表10设备名称使用动力设备使用时间单位时间消耗动力消耗量每吨矿石动力费名称单价单位台班数纯工作时间数一个循环一吨矿石凿岩机压气水550.5Kmm482110.720.720.990.00955kw电耙电0.15kwh11284963.2351737121.2460.187合 计1.236注：1. 燃料和动力消耗应按设备的实

27、际纯开动时间进行计算。一般设备的纯开动时间为班作业时间的40%55%。6.4 矿房回采每吨矿石直接成本：n回 = n1 + n2 + n36.5计入采切矿量矿房采出每吨矿石直接成本： n=T房n回（T准+ T切+ T房）式中：T准、 T切、T房矿房采准、切割、回采阶段采出矿石量。6.6 每吨矿石回采与采切费用 n= n+ n采切7矿房回采的技术经济总表采矿方法技术经济指标总表 表11序号指标名称单位数值序号指标名称单位数值1234567891011矿房平均生产能力矿房采出矿石量矿房回采时间矿房回采采切比每吨矿石采切费用矿块回采率矿块贫化率矿房回采率矿房贫化率工人劳动生产率每吨矿石劳动力消耗tt

28、h%元%906.7707.323.2909059051213主要材料及动力消耗炸 药雷 管导爆索钢 钎合金头坑 木压 气电 力水每吨矿石直接成本kg个米个M千m千瓦时M元211.63404360577.337 一个回采循环各工序计算汇总表 表12工序名称工作量设备类型设备工效设备台数所需时间每台设备工人数总工班数凿岩装药爆破通风松石及大块处理矿石运搬采空区支护28h8h0.2h1h7h6hYT-25人工鼓风机人工15kw电耙人工，木材30m/h47孔/人.h7h/797.3t44人1台4人7小时2小时0.2小时1小时7小时6小时4人4144461班总 计23.2h21人487.2h地采课程设计

29、体会通过本次的地采课程设计，总体体会可以用以下词语概括：“繁琐复杂、综合统一、精疲力倦、受益匪浅、初出茅庐”。繁琐复杂看似简单的设计，设计起来量大繁琐，运用的知识颇多，需查表，对比矿山实例等。综合统一该设计综合了爆破，井巷，Auto CAD，采矿手册等，统一于一种采矿方法。精疲力倦设计中语言的整合排列，数据的计算，采矿方法图的绘制，一个字“累”！受益匪浅在本次的设计后，复习了采矿方法相关知识，进一步了解了采矿设计的要理，也不断完善了采矿基础知识，整合了采矿方法的知识，以点积面的概扩了采矿方法。初出茅庐第一次做采矿设计，不够完善，语言不够精炼，有望在以后的学习中不断收集，不断努力提高，最终能做出合理、实用的采矿设计。在此，我发自内心的感谢汤老师的精心辅导与教学，谢谢！