无底柱分段崩落方案设计.doc

无底柱分段崩落方案设计

一、开采技术条件
（一）、矿体概况
马坑铁矿主矿体呈例层状，层状赋予碎屑岩与栖霞组灰岩间的假整合面上，矿体走向北东，长约3050M，往SW略有侧状，形体倾向NW，倾角一般为40°左右，局部达50°～70°，个别地段成直立或倒转。倾斜延伸长：西矿段490～1300M，平均1016M，中矿段620～1080M，平均870M。
矿体实际控制标高，西矿段最高408M，最低-344M，中段最高600M，最低-121.4M。
主矿体沿走向，倾向均有一定变化，西矿段总的变化趋势是中心部位（59-68线）矿体厚度大，上部及走向两端相对较薄，中矿段较西矿段矿体厚度薄，但中矿段矿体厚度相对稳定。
除主矿体外，尚有153个小矿体，合计储量为546.59万吨，其中的66、105和132三个小矿体储量最大，合计约563万吨，且靠近主矿体，可与主矿体合并开采。
统计结果：
中厚矿体：平均水平厚度15M，平均倾角60°，厚矿体平均水平厚度45M，平均倾角45°，特厚矿体平均水平厚度120M，平均倾角35°。
（二）、围岩
矿体顶板围岩以大理岩或大理理岩化灰岩以及灰绿岩类为主。由于受构造和岩浆活动影响，位于断层附近矿体，形成较大岩溶破碎带，极大降低顶板岩层的稳固性，在附件开采矿体应高度重视岩溶水和溶洞充填物的突然涌出。在远离破碎带和溶洞外，厚大的大理岩为稳固性较好的岩体。
矿体底板，主要为石英岩，石英化砂岩和粉砂岩等碎屑岩类，以及矽卡岩类岩石。除粉矿砂岩断层破碎带及其附件岩石破碎稳固性较差，一般情况下围岩较密、坚硬、稳固性较好。
夹石矿体中夹石主要为灰绿岩类，矽卡岩，次为大理岩，角岩等，夹石率5～5.5%。
二、采矿方法选择
根据上述矿体赋予条件及矿岩物理机械性质，按阶段统计的矿体倾角及水平厚度，中厚矿体40-90°，平均约60°。厚、特厚矿体平均倾角在45°以内，矿体的水平厚度10-220M。
经过可适用的采矿方法，无底柱分段崩落法，阶段矿房，分段空场法，浅孔留矿法等方法比较设计采用无底柱分段崩落法为主要采矿方法。
无底柱分段崩落法是一种新型的采矿方法，它具有适应范围广、生产工艺简单、机动灵活、安全性好，可使用大型采掘设备，采矿生产能力大，有利于达到矿山开采规模。所以目前国内地下开采大中型铁矿矿山普遍采用的采矿方法。
三、采矿方法的构成要素
1、矿块布置方式有两种，第一种：中厚矿体，回采进路，在矿体中沿走向布置。第二种：厚矿体，回采进路垂直走向布置。
2、设计矿块长度为90M，分段高度15M，回采进路间距15M，上下分段，采矿进路错开布置，阶段穿脉间距90M。
四、采准切割
无底柱分段崩落法是一种高效率采矿方法，机械化程度高，设备的维修、转移很频繁。为了运送设备，人员和材料，一般采用设备井和斜坡道两种运送方式，本设计采用斜坡道运送方式，联络各分段。
斜坡道布置在围岩中，根据中段高度，确定斜坡道掘进形式，斜坡道，断面规格3.7×3.483坡度10%～15%。采用普通施工方法，由下而上施工。
溜矿井掘进围岩中，卸矿口距分段联络平巷15～20M，溜矿井设计为圆型，直径3M，施工采用吊罐法或爬罐法施工，溜矿井个数，以不超过150M运输距离为原则，安排若干个。放矿口设计在运输巷道边上，便于成例矿车摆放。
通风井：分段崩落法为解决独头工作面的通风困难问题，每个矿块设计一个专用通风井断面4×3M，当回采进路垂直走向布置时，通风天井布置在脉外。施工采用爬罐法或吊吊罐法施工。
分段联络平巷：
分段联络平巷将回采平巷道，溜矿井，通风和斜坡道以及其它井巷联系起来以形成该分段完整的采准系统，分段联络平巷断面规格3.7×3.483M（按2m3铲运机规格要求），掘进采用YT-24型风动凿岩机打眼，全断面掘进，如有地段岩石破碎，采用喷锚支护。
回采巷道间距15M，规格：3.7×3.483M，回采巷道断面形状矿体岩石稳固性好采用矩形，矩形巷道有利于巷道边部矿石的放出，对实现巷道全宽上均匀放矿有利、当矿体岩石稳固性差时，采用拱形断面，并采用喷锚支护加固，回采巷道坡度3‰，有利于排水。回采巷道，上下分段交错布置，形成菱形状，以便将上分段回采巷道两侧的背部损失和正面损失的矿石在下分段尽量回收干净，在同一分段内，各条回采巷道应严格相互平行布置。
切割井：
切割井包括切割平巷，切割天井和形成割槽。
在回采前必须在采矿进路端部形成切割槽，作为最初的崩矿自由面和补偿空间，切割槽面积以形状一定要与被崩矿层的面积和形状相适应，切割槽宽度一般不小于2M。施工方法：可用普通留矿法或中深孔崩落法形成，本设计采用中深孔崩落法施工切割槽，首先在切割平巷中间掘进切割天井，然后在切割平巷打中深孔，朝切割天井方向崩矿，形成切割槽。切割天井规格4×3M。装药采用装药器装药。
如需要采用留矿法施工时，施工方式：在各回采进路端部相互拉通，形成切割平巷，断面为3×3M长度控制在90M之内。然后切割平巷两端布置顺路天井，凿岩采用RSP45型上向式浅孔钻机带FT-190气脚钻机，每一次循环后，运用回采进路出矿40%，留下60%矿石，人工扒平形成凿岩工作面。工作面高度空间1.8～2.0，施工人员在采场矿石面上，进行下次循环。顺路天井随采场上升，跟随上升，最后整个采场结束后，将采场矿石，全部出完，形成切割槽。
五、回采
回采顺序：后退式回采，由上而下进行依次爆破回采。上分段超前下分段25-30M距离。采矿凿岩机采用CZZ-700型凿岩机，孔径70～75mm、孔底距1.8～2.0、排间距1.8m，台效每日78～87M、班台效26～29M，炮眼垂直扇形布置，边孔角70°，向前倾斜8～10°。每排炮孔9个，总深173.4M，崩矿量1569T，每米崩矿量9T。
爆破工作：无底柱分段崩落法的爆破属挤压爆破，为避免扇形炮孔口装药过于集中，是保护回采巷道眉线，防止这部份矿石过粉碎的措施之一，所以装药采用波浪形装药。中间、边眼装药为85%，其余炮眼70～75%。每排炮孔装药深度130.5M，平均装药系数75%，总装药量502.16kg。装药采用ARZ-150型气动装药器装药。
起爆方法：采用非电导爆管，起爆方法起爆。
通风：通风采用机械，混合式通风：每个矿块独立的局部通风系统。新风以联络平巷进入各工作面，矿块端部设计回风天井，排出废风。
出矿：回采巷道端部崩落下来的矿石，采用WJD-2型电动铲运机出矿。将各条进路矿石铲装后，经运输平巷倒入溜矿进中，由下中段放出。
六、复盖岩层的形成
无底柱分段崩落法是在覆盖岩层的掩护下进行回采，从回采最上一分段起就必须在覆盖废石下进行采矿工作，它属于一种挤压爆破，没有覆盖层，就不能形成挤爆破条件，爆下的矿石会抛入采空区，在本分段很难回收。所以在回采施工中，要求回采分段上部至少应形成两倍分段高度那样厚度的覆盖废石层。覆盖层的形成，设计采用先放顶后回采形成覆盖层的方式放顶。该种放顶方式工作可靠矿石损失少，但也存在放顶工作量大，并需要运出部份废石。
七、生产采掘进度计划
1、铲运机（2m3）效率12～15万吨/a每日364T～455T。
2、掘进效率天井70～100M/月平巷120～150M/月。
3、打眼效率2340M～2610M/月崩矿21060%～23490T/月。
八、主要设备设施
1、CEE-700型凿岩机1台回采打眼。
2、WID-2型电动铲运机2台出矿搬运。
3、JRD-3B型游动绞车带吊罐1台掘溜矿井。
4、RSP45型上向式浅孔钻机带FT-190气腿2台掘天井。
5、AYE-150型气动装药器装药1台采场爆破。
6、JW58-1NO45型局扇2台回采。
7、YT-24型风钻机4台采掘工作。
8、YC-24型钻机1台天井溜井中心孔。
九、采掘主要材料单耗
炸药：0.53kg/T 雷管：0.06个/T 导爆管：0.72M/T
导爆片：0.15M/T 合金片：0.0005kg/T 钎子钢：0.07kg/T
柴油：0.1005kg/T 机油：0.03kg/T 轮胎：0.0002条/T
木材：0.0003m3/T 砼：0.0015m3/T
十、工程质量保证
1、各项工序严格按《技术操作要求》施工。
2、做好现场标定、检查、指导工作。
3、做好施工人员岗前技术培训工作，提高操作技能。
十一、安全措施
1、认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，认真做好安全生产工作。
2、加强施工人员安全教育，增加防范意识，建立健全各项安全工作管理制度和岗位安全责任制。
3、进入工作面作业时，要详细检查顶板两边有无松石，确认无安全隐患情况下，进行作业。
4、每班工作前，要认真检查机械设备各零部件是否紧固，钻机发生故障和卡钎时，严禁使用重物击打。
5、发生钻机和钻孔故障时，要采取措施及时处理，如本班处理不好，要详细做好交接班记录，及时向管理人员汇报。
6、砂轮机应有防护罩，磨钎时，人要站在砂轮片侧边操作，以免伤人。
7、炸药、雷管进入工作面后，要分别放在安全地点，并保持一定距离，爆破前，做好爆破警戒，确认安全后，方可进行装药爆破工作。
8、加强技术管理，选择先进技术，经济合理，安全可靠的施工方法施工。
9、对装药机装药的爆破人员进行专门技术安全培训，特殊岗位一律持证上岗。
10、加强现场安全监督和巡回检查工作。
十二、劳动组织
成立采矿队：设正副队长各1人、值班长3人、安全员3人
凿岩机工（90钻） 每班2人 共6人
电动铲运机工 每班2人 共6人
采准切割人员 20人
中深孔放炮人员 10人
合 计： 50人
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