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采矿方法课程设计大纲
采矿方法课程设计大纲
与设计指导书
(采矿专业用)
中南大学资源与安全工程学院
2014年12月
第一篇采矿方法课程设计大纲
第一章采矿方法选择
§1设计矿体的开采技术条件
1.矿体倾角(最大、最小、平均)及其变化情况;
2.矿体厚度(最大、最小、平均)及其变化情况;
3.矿体走向长度及沿倾斜长度;
4.矿石品位及围岩含矿品位情况;
5.矿石及上、下盘围岩种类,节理裂隙发育情况,地质构造,矿岩稳固程度及其矿岩接触情况;
6.矿体中夹石层厚度及分布情况;
7.矿体的物理机械性能(抗压强度,坚固性系数,氧化性,自燃性,粘结性,矿岩体重、松散系数、自然安息角等);
8.矿岩允许不支护暴露面积;
9.地表陷落的可能性。
§2采矿方法的选择
首先按已知的矿体开采技术条件及采矿方法选择的原则,提出技术上可行的方案,并对各方案的优缺点进行分析比较,删去有明显缺点,不合理的方案。
对余下的几个方案进行详细的技术经济分析比较。
参与比较各方案的技术经济指标按类似矿山条件选取。
主要技术经济指标有:
(1)矿块生产能力;
(2)矿块劳动生产率;(3)采准系数;(4)矿石损失率;(5)矿石贫化率;(6)主要材料消耗(如炸药、雷管、导爆管、合金片和合金钎头、木头、钢材、水泥、充填材料等);(7)采出矿石直接成本;(8)安全条件。
§3矿块构成要素
1.对选定的采矿方法,确定矿块的构成要素及矿块布置方式。
矿块构成要素主要包括;阶段高度、矿块长度、矿块宽度、矿柱尺寸、分段高度、分层高度。
2.确定回采工作面形式及矿房允许暴露面积(上盘岩石及矿石顶板)。
第二章矿块采准切割工作
§1阶段运输巷道布置
1.选择运输设备(类型、型号)
2.确定阶段运输巷道断面尺寸;
3.确定阶段运输巷道布置形式(如:
环形布置、沿脉加穿脉、单一沿脉等)。
§2矿块底部结构
1.选择矿房底部结构形式
2.确定矿块底部结构各巷道施工设备(设备类型、型号);
3.确定矿块底部结构尺寸。
§3切割工作
1.选择矿房拉底、劈漏方法,及施工设备。
简述施工顺序。
2.选择切割立槽施工方法及施工设备(凿岩设备及出渣设备型号);
3.确定切割立槽的规格;
4.绘制切割立槽草图(2-3面图);
5.简述切割立槽的开掘工艺过程。
§4采准巷道及切割巷道断面尺寸
1.选择采准巷道、切割巷道施工设备(掘进凿岩设备及出渣设备型号);
2.确定采准、切割巷道断面尺寸;
3.确定采准巷道及切割巷道数量及位置。
§5绘制采矿方法图
按1:
500比例尺绘制以下图纸:
1.采矿方法草图(三视图);
2.采准、切割巷道横剖面图(包括:
人行通风天井、溜矿井、回风天井、切割天井、设备井)。
3.采准、切割平面图(包括:
分段凿岩巷道、拉底巷道、电耙巷道或无轨设备出矿巷道、联络平巷及横巷、凿岩峒室及阶段运输巷道等)。
§6采准工程量及矿石损失贫化计算
一、采准工程量计算
按表2-1格式计算采准工程量。
二、矿石损失率、废石混入率及各种工作的采出矿石量计算
按表2-2格式计算矿块矿石损失率、废石混入率及各种工作的采出矿石量。
表2-1采准工程量计算表
序号
巷道名称
巷道数目
巷道长度(m)
巷道
断面(m2)
工程量(m3)
矿石中
岩石中
矿岩合计
矿石中
岩石中
合计
单长
总长
单长
总长
一
采准巷道
1
运输平巷
2
矿块天井
小计
二
切割巷道
1
切割天井
2
拉底巷道
小计
三
矿块合计
表2-2矿块采出矿石量计算表
序号
工作阶段
矿石储量(吨)
回收率(%)
废石混入率(%)
采出储量(吨)
采出矿量(吨)
采出矿量比值(%)
备注
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(1)×
(2)
(4)/[1-(3)]
(5)/Σ(5)
一
采准工作
Q准
K准
r准
Q‘准=K准×Q准
T准=Q准/(1-r准)
c准=T准/T块
1
运输平巷
小计
二
切割工作
Q切
K切
r切
Q‘切=K切×Q切
T切=Q切/(1-r切)
c切=T切/T块
1
拉底平巷
小计
三
矿房回采
Q房
K房
r房
Q‘房=K房×Q房
T房=Q房/(1-r房)
c房=T房/T块
四
矿柱回采
Q柱
K柱
r柱
Q‘柱=K柱×Q柱
T柱=Q柱/(1-r柱)
c柱=T柱/T块
1
顶柱
小计
矿块合计
Q块=Σ
(1)
K块=Q‘块/Q块
r块=(T块-Q‘块)/T块
Q‘块=Σ(4)
T块=Σ(5)
c块=1
三、采准工作量计算
采准系数k1及k2分别按下式计算
[m/Kt]
(1)
[m3/Kt]
(2)
式中:
—采准巷道和切割巷道总长度,[m];
—采出矿石总量,[t](见表2-2);
—由采准巷道和切割巷道中采出的矿石量,[m3],(见表2-1)。
§7采出矿石品位和金属回收率计算
一、计算采出矿石品位
式中:
—采出矿石品位,[%];
a—工业储量矿石品位,[%];
—混入的废石品位,[%];
—岩石混入率,[%];
二、计算金属回收率
,[%]
式中:
E—金属回收率,[%];
—矿块工业储量,[%];
—采出矿石总量,[%];
a及a,,含意同上。
第三章矿房回采工作
对所选定的采矿方法按下列步骤进行回采计算,并作简要论述。
§1矿房回采工艺过程
简述矿房回采的各生产工艺过程及其相互间的联系。
§2矿房落矿工作
1.选择凿岩设备及工具,确定同时工作的凿岩机台数及凿岩中心高度。
2.确定落矿参数(包括炮孔直径、最小抵抗线、孔底线、炮孔排距等)
3.按类似矿山条件,确定单位炸药消耗。
4.确定炮孔布置形式,并绘制炮孔布置草图。
(课程设计时针对于中深孔或深孔,可布置一个有代表性的排面做炮孔布置设计,其余排面折算成标准排面计算。
矿山生产施工设计时,应对每排孔绘出设计草图。
)
按表3-1格式填写和计算一排炮孔的装药量。
炮孔编号
炮孔倾角
(度)
炮孔长度
(m)
炮孔装药长度
(m)
炮孔装药量
(kg)
1
2
3
…
合计
Σl1
Σl2
Σq
5.简述装药及起爆方法
确定装药方式,选择装药设备,简述装药工作组织,装药方法及起爆方法等。
6.计算一个循环落矿量(T)。
7.计算一个循环落矿消耗的炸药量(Q)。
8.计算单位炸药消耗量(q1),
9.计算每米炮孔崩矿量(Tm)
10.简述二次破碎方法,并计算出炸药单耗量。
§3采场出矿
1.确定采场运搬设备,确定采场运搬设备台数。
2.计算采场出矿生产率。
§4采场地压管理
简述采场地压管理方法
§5采场通风
简述采场通风方式及通风制度。
§6回采工作组织及编制回采循环图表
1.简述回采工作组织(工作制度、工人劳动组织形式等)。
2.计算回采凿岩、装药爆破、爆破后通风及出矿的时间(如是留矿法需分别计算出局及大量放矿所需的时间)。
3.编制回采循环图表
回采循环图表格式如表3-2所示。
表3-2回采循环图表
序
号
工作项目
工作时间(h)
第一班
第二班
第三班
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
8
1
凿岩
4
2
装药爆破
2
3
通风
┋
┋
§7编制采准、切割进度计划图表
1.确定采准、切割巷道施工速度(按类似矿山条件选择)。
2.按表3-3格式编制采准、切割进度计划图表。
表3-3采切进度计划图表
序
号
工程项目
工程量
(m或m3)
施工速度(m/月或m3/月)
施工时间(日或旬)
施工顺序与日期(日、或旬)
1
2
3
4
5
6
7
8
…
1
运输平巷
50m
60m/月
20.8日
2
人行通风天井
65m
┋
┋
3
凿岩峒室
45m3
┋
┋
┋
┋
┋
┋
┋
合计
ΣT
[注]月工作日数按25.5天计算。
§8采矿方法技术经济指标
汇总设计采矿方法主要技术经济指标。
主要指标包括;
1.采场出矿生产率,[t/台日];
2.矿石回采率,[%];
3.矿石贫化率,[%];
4.采准系数,[m/Kt];
5.一次单位炸药消耗量,[kg/t];
第四章矿柱回采及空区处理
一、简述矿柱回采方法及其选择的主要依据。
二、简述空区处理方法及其选择的主要依据。
课程设计工作量表
序
号
设计内容
设计图纸
设计说明书页数
设计时间
(天数)
图纸名称
图纸张数
1
熟悉设计所需原始资料
阶段平面图
剖面图
2
2
1
2
第一章采矿方法选择
3-4
2.5
3
第二章矿块采准工作与切割工作
人行通风天井剖面图
溜矿井剖面图
回风天井剖面图
切割天井剖面图
设备天井剖面图
分段凿岩水平平面图
出矿水平平面图
拉底巷道平面图
运输巷道平面图
凿岩峒室平面图
切割立槽草图
7-11
8-10
5.5
4
第三章矿房回采工作
采矿方法草图(三面图)炮孔布置草图
1
1
7-9
1.5
5
第四章矿柱回采及空区处理
1
0.5
6
编写设计说明书
1
7
合计
19-24
12
8
备注
第五章采矿方法课程设计要求
1.封面设计
封面要求简洁,且包含以下内容:
(1)设计说明书名称;
(2)专业班级;(3)设计者姓名及设计完成日期;(4)指导教师签字及签字日期。
2.图幅规格
(1)采矿方法草图——用8开及16开纸绘制(绘图纸)。
采矿方法三视图一般用8开的图纸绘制,剖面图用16开图纸绘制,草图均装订在设计说明书中。
(2)采矿方法大图——一般用2号绘图纸绘制。
3.采矿方法图纸标题栏规格
(1)采矿方法大图(三视图)标题栏规格.
中南大学资源与安全工程学院
图号
专业班级
图名
阶段
设计者
图副
指导老师
比例
评阅老师
日期
第六章编写、装订设计说明书要求
一、说明书装订要求
1.说明书一律左侧装订。
2.设计草图一律按设计大纲内容顺序插编在内,且一并编写页码装订在说明书中。
3.说明书内容装订排列顺序:
(1)封面;
(2)课程设计题目;(3)说明书目录;*4)说明书正文(设计矿体的原始平面图和剖面图,附在第一张第一节之后)。
(5)参考文献;(6)封底。
二、图纸比例尺
常用的比例尺为:
采矿方法草图1:
500;采矿方法大图(三视图)1:
200或1:
250;炮孔布置草图1:
20或1:
50。
三、设计图纸中尺寸单位及尺寸的标注要求
1.采矿方法设计图纸中标注的尺寸均以米为单位,数字精确到小数点后1位数。
2.标高尺寸均标准在水平线上。
零点处标高注成±0.000,负数应注以“-”号,证书一般不加“+”号。
3.标注尺寸方法按机械制图要求实施。
三、坐标网及勘探线
采矿方法施工设计图中必须有坐标网及勘探线,并标注有坐标数字及勘探线数字。
表6-1计算数值精度要求
序号
指标及工程量名称
单位
计算数值精度
1
矿石量
t
小数点后2位
2
废石量
m3或t
小数点后1位
3
矿石品位、损失率、贫化率
%
小数点后2位
4
巷道长度
m
小数点后1位
5
巷道断面积;掘进体积
m2;m3
小数点后2位
6
木材;混凝土
m3
小数点后2位
7
炸药量
Kg
小数点后2位
8
钢材重量
Kg
小数点后1位
9
采准系数
m/kt
小数点后1位
- 配套讲稿:
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