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1、精选优质文档-倾情为你奉上第十三章采矿方法选择一、采矿方法选择的基本原则和要求(1)金属矿床分类:1)按矿体厚度分类极薄的矿体厚度.米,回采时需要采掘围岩; 薄的矿体厚度.米; 中厚度矿体厚度.米; 厚的矿体厚度; 极厚的矿体厚度米) 按矿体倾角分类: 水平和微倾矿床倾角度 缓倾斜矿床倾角度 倾斜矿床倾角度 及倾斜矿床倾角度) 按矿岩稳定性分类: 极不稳固的掘进巷道或开避采场时不允许有暴露面积,须进行超前支护; 不稳固的允许暴露面积米; 中等稳固的允许暴露面积米; 稳固的允许暴露面积为米; 极稳固的允许暴露面积为米;() 选择采矿方法的基本要求: 生产安全; 矿石损失少;贫化率低; 生产能力大
2、,效率高; 生产成本低,材料消耗少; 对具有自然性,粘结性和矽尘危害的矿山应采取必要的措施。() 影响采矿方法选择的主要因素:) 矿床的产状,矿石与围岩的物理机械性质;) 水文地质条件;) 矿石的品位及价值;) 加工部门对矿石质量的技术要求(如矿石块度,品位分级,粉矿含量及湿度);) 地表是否允许塌落;) 设计规模,基建工程量及建设速度;) 主要设备和有关材料的供应条件;) 生产管理和工人劳动卫生条件;) 基建投资和生产成本。二、 采矿方法选择例题例1(原始条件):一铜铁矿床,矿石品位较高,矿体沿走向长350米,矿体倾角60-70度,矿体平均厚度50米,矿石中等稳固,围岩稳固性较差,地表允许陷
3、落采矿方法选择:1。采矿方法初选。根据上述条件,可初选出三种采矿方法。第方案采取无底柱分段崩落法。采用CZZ-700型凿岩台车凿岩,ZYQ-14型装运机出矿。第方案矿房用尾砂分层充填法,矿柱用浅孔留矿法一次胶结充填。采用01-45型凿岩机凿岩,ZYQ-14型装运机出矿。第方案矿房用尾砂分层充填回采,矿柱用分段崩落发开采采用YG-80型中深孔凿岩机凿岩,ZYQ-14型装运机出矿。三个方案的主要技术经济指标如下:指标名称单位第方案第方案第方案(1)设计能力万吨/年42.942.942.9(2)采场生产能力:吨/日30040012016020020分段崩落法吨/日350400-300350尾砂充填法
4、吨/日150200150200胶结充填法吨/日7080(3)采矿方法比重:分段崩落法%100-33尾砂充填法%6767胶结充填法%33(4)采准切割比米/万吨150100100(5)原矿品位铜%1.731.731.73铁%3.203.203.20(6)采矿损失率%1869(7)采矿贫化率%2069(8)出矿品位铜%1.381.691.57铁%25.630.129.1(9)年产矿石含铜量吨/年592069936735(10)年产矿石含铁量吨/年(11)选矿回采率:铜%949595铁%687070(12)采选回采率铜%77.189.386.5铁%55.865.863.7(13)精矿品位铜精矿%20
5、2020铁精矿%656565(14)精矿产量铜精矿吨/年2782533215铁精矿吨/年(15)采场职工人数人6001000700(16)全员劳动生产率按矿石量计算吨/年.人715429631按精矿含铜量吨/年.人9.276.649.14(17)采矿基建投资万元100010801000(18)采矿单位投资按矿石量计算吨/年.人23.325.223.3按精矿含铜量吨/年.人179716261563(19)出矿品均成本分段崩落法元/吨10.010.0尾砂充填法元/吨13.013.0胶结充填法元/吨17.013.0(20)选矿处理成本元/吨999(21)采矿总成本元/吨1923.321.0(22)采
6、选年经营费万元/年815.1999.6900.6(23)精矿成本铜精矿元/吨127413091225铁精矿元/吨9.239.348.71(24)精矿调拨价格铜精矿元/吨436043604360铁精矿元/吨30.530.530.5(25)企业总产值万元/年2776.83320.53200.0(26)企业年盈利额万元/年1961.72320.92299.1(2)分析比较各方案。 第方案优点:生产工艺简单;采矿强度大;机械化程度较高;采场能力高;同时工作采场数目少,为今后保证设计产量和生产管理创造了有利条件。第方案的缺点:多两套充填系统,生产工艺复杂;虽然矿房尾砂充填效果好,但用胶结充填法会采矿柱使
7、采矿强度大大降低;采场数目增多,为了投产后能及时转入全面的回采工作,还必须首先采完一定数目的间柱。在此期间胶结充填工程量很繁重。若充填不及时,将会拖延投产时间。第 方案:在工艺上比方案略差,但由于矿柱回采改用了分段崩落法,避免了胶结充填的繁重工艺,且采用了尾砂充填矿房,为矿柱回采创造了有利条件。采矿强度高;生产管理比较简单。由以上的分析可见,第方案胶结充填工艺较复杂,同时由上表可见,各项技术经济指标与第 方案相当,资源利用率的增加也很有限,每年环要消耗大量的水泥,故应该舍弃第 方案。从经济上对比第和第方案:资源利用程度方案 采矿贫化损失率低,出矿品位高,铜铁首选回收率分别比方案高出9.4%和7
8、.9%。 金属年产量方案铜铁矿年产量比方案多834吨和2吨左右,即金属年产量多15%-17%。劳动生产率方案 全矿全员劳动生产率比方案低14%,但是若按精矿含铜量计算,则二者基本相等。基建投资采矿总投资量方案基本相等,但若按最终产品计算的采矿单位投资,方案比方案第234元/吨,产品成本和盈利指标方案铜矿精矿成本分别比方案低49元和5.2元,每年为国家多积累337万元。(3) 结论:根据以上分析比较可知,第方案比较优越,故最后选用第方案。 例2:(原始条件)(1)一铅锌矿的一个矿体成透镜状,平均厚度为10米,最大厚度达47米;矿体倾角30-50度,矿石f=7-12,上盘围岩f=5,较稳固;下盘围
9、岩为砂化千枚岩,f=10-12;矿体内有夹石层。(2)原矿采用的采矿方法存在的问题:该矿原采用水平扇形中深孔落矿的阶段崩落法。经该矿山实践证明,这种方法采矿强度大,效率高,工作安全,成本低,无需两步回采及处理采空区,但是这种方法采切工作量大(千吨采准比为15.5-17.0米/千吨),从探矿,采准到放矿结束的生产周期长,矿石损失大,平均损失率达32.5%,贫化率高(平均达20.2%),尤其是采到下部矿体,因夹石层数量增加,是采出矿石品味进一步降低,由于选矿生产能力限制,若不减少贫化率,将不易完成金属年产量。因而提出要重新选择采矿方法,改变生产现状。(3)对重新选择采矿方法的基本要求:总的矿石损失
10、率和贫化率控制在15-20%以内;既能充分利用现有采掘设备,同时又可考虑采用新的高效率采掘设备;保证选矿厂的生产能力;有良好的开采技术经济效果。采矿方法选择:(1)采矿方法促初选:根据矿床地质条件及几点要求,适用的采矿方法除目前的阶段崩落法以外,还有阶段矿放法及无底柱崩落法以外,还有阶段矿房法。如果用阶段矿方法,其构成要素可为:矿房长40米,间柱宽5米,底柱高10米,采用YQ100钻机及0138凿岩机落矿,电耙出矿。若用无底柱分段崩落法,其构成要素可为:矿块长60米,分段高10米,回采进路间距10米,采用YQ80凿岩机,用CZZ14装运机出矿。(2) 技术分析:1)无底柱分段崩落法1.能探采结
11、合,无需单独开掘探矿巷道;2.结果简单,机械化程度高;3.矿块生产能力大,劳动效率高;4.工作安全;5.可以分采分运,选别回采。2) 阶段矿房法:1.生产能力大,生产能力大,劳动生产率高;2.大部分原有的采掘设备仍可使用;3.纯矿石回收率高,可达60%。1.矿柱的矿石损失及贫化率大;2.大块率较高。三种采矿方法的技术经济指标如下:技术经济指标单位阶段崩落法阶段矿房法无底柱分段崩落法矿块生产能力吨/日250300400400劳动生产率吨/工吨2040502530矿块损失率%32.515201520矿石贫化率%20.2152015-20由上表可见,无论是从工效,还是损失贫化指标,矿山原用的方案均不
12、如阶段矿房法及无底柱分段崩落法,而矿块生产能力可以认为大致相同。,原来采用的方案的日产量为:250吨/日是较低的,应当认为可以提高到:300400吨/日。虽然无底柱分段崩落法较为突出的优点在于可以选别回采(剔除夹石),但因为控制损失,贫化上无把握,尤其是当矿体倾角缓,下盘又无底部结构的情况下,会造成贫损大,而且所有的回采设备均要更新。目前矿山存在的主要矛盾是贫化大的问题,故山区适用适用无底柱分段崩落法的方案。 阶段矿房法的矿房储量占60%,这一部分贫化率较小,虽然矿柱的损失、贫化率较高,但是可以保证60%的纯矿石;此外该方案由于使用深孔,劳动生产率高。故决定使用阶段矿房法。三、采矿房法选择习题
13、有一铜矿床,矿体厚310米,矿体倾角2090度,矿石和围岩均稳固,F=814。作业要求:试选择技术上可行的采矿方法,并简述选择的主要依据。2.某铁矿床,矿体平均厚度1.5米,矿体倾角1335度,铁矿石中等稳固,F=510。顶板为铁矽岩,其中F=69,或为石英岩(F=1012),比较稳固,底板为厚度达0.31.8的松煤层或炭页岩。作业要求:试根据上述条件选择技术上可行的采矿方法,并简述选择的主要依据。3.有一铜矿,矿体产状和形态均不规则。矿体厚度为520米,矿体倾角5070度。矿石无自燃性和结块性,但节理发育,属中等稳固,F=810。上盘围岩较稳固,F=810;下盘围岩稳固,F=1214。铜矿品
14、味为0.50.8%。矿岩界线明显。作业要求 1.选择技术上可行的采矿方法;2.简述选择的主要依据。4.某铁矿床,矿体沿走向长度较大,矿体平均厚度30多米,矿体倾角5060度。铁矿不节理发育,f=68中等稳固,矿岩接触界限明显,上下盘围严均稳固,f=812。地表允许陷落。作业要求:试选择一种你认为最优的采矿方法,并简述选择的主要依据。5.有一铁矿床,矿体平均厚度为25米,矿体倾角8090度,铁矿石比较稳固,f=913,上下盘围岩中等稳固,f=912.作业要求:1.选出技术上可行的采矿方法;2. 挑选出最优方案,并简述该方案的主要优缺点。6.有一铜矿床,矿体水平厚度为113米,矿体倾角为4055度,铜矿石稳固,f=810,铜矿品位0.79%,矿体下盘围岩不稳固,f=46;上盘围岩为厚层的大理岩,较稳固。作业要求:1.按上述要求选出技术上可行的采矿方法;2.挑选出最优方案,简述方案的主要优缺点。专心-专注-专业