昆工04003金属矿床地下开采课程设计.docx
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昆工04003金属矿床地下开采课程设计
前言
一、课程设计的目的
1.通过课程设计,使学生对所学国的金属矿床地下开采及其它专业课程的基础理论、基础知识和基本技能得到进一步系统地加深、巩固和提高。
2.理论联系实际,培养提高学生解决问题和分析问题的能力。
3.培养学生查阅和应用参考书,设计规范及其它设计资料的能力。
4.培养锻炼学生应用所得的专业理论知识去解决实际问题的本领。
设计中学生应遵循党和国家制定的各项方针、政策和法令,结合实际,合理地应用国内外的新技术、新成就和先进经验。
二、设计工作量和要求
1.设计深广度应基本上达到现场单体初步设计要求。
2.设计应着重于方案选择的论证。
3.设计应包括图纸和说明书两部分。
(1).设计说明书文词力求通顺简练,计算部分必须列出式子,代入数据,写出结果。
(2).图纸部分:
1:
200的采矿方法三面投影图各一张(手工、CAD);图纸必须符合工程上的要求。
第一章设计题目、地质条件
1.1设计题目
某矿床属浅海相沉积矿床,矿石价值较高,走向长为1500m,倾角38~48°,埋深400~500m,矿脉厚0.3~0.8m,矿体中等稳固f=7~8,围岩稳固f=8~12,矿石松散系数1.6,比重2.89t/m3。
矿块设计生产能力:
50t/d
1.2矿床赋存地质条件
矿体的厚度为0.3~0.8m,属极薄矿体;
矿体的倾角为38~48°,属倾斜矿体;
矿体走向长1500m;
埋深400~500m;
矿体中等稳固f=7~8,围岩稳固f=8~12,矿石松散系数1.6;
第二章矿块布置和采场结构参数的确定
分采充填采矿法结构参数:
矿块长度50~70m,阶段高度40m,分层高2m,顺路天井间距30m。
巷道规格2.5×2.5m
混采留矿法结构参数:
矿块长度60m,阶段高度40m,顶柱厚2~3m,底柱高4m,间柱宽2m。
采准布置:
(如图)
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
第三章采矿方法三面图绘制
采矿方法三面图:
(如图)
。
。
。
。
。
。
。
。
。
第四章采准工作
……………….
第五章切割工作
……………………
第六章回采工作
分采充填采矿法回采方式:
先崩落矿石,后崩落围岩,采用小直径炮孔,间隔装药,进行松动爆破。
在落矿之前先铺设垫层,利用半旧胶带铺设垫层,在胶带下设一缓冲层,并用帆布把胶带和缓冲层分开。
搬运矿石用5.5KW小型电耙运搬矿石。
顺路井布置成双格,用木撑架设,靠充填体的一侧用密集木版隔开,溜矿井用厚钢板围,并在其内侧钉一层密接木版,以防止粉矿损失。
充填工作用电耙平整充填料堆面。
混采留矿法回采方式:
回采包括凿岩爆破、局部放矿、平场、处理松石和破碎大块。
凿岩用YSP-45型向上凿岩机打微倾斜炮孔,孔深2~3m,爆破采用硝铵炸药,用火雷管起爆。
每次崩下的矿石,放出35~40%,使回采作业空间保持2m高度。
平场和处理松石是手工劳动,体力消耗较大。
第七章地压管理
…………………………….
第七章技术经济指标
4.1采矿方法工程量计算
分采充填采矿法采切工作量表
工程项目
长度(m)
断面(㎡)
工程量(m3)
阶段运输巷道
60
7
420
顺路天井
30
6
180
电耙硐室
30
7
210
回风巷道
60
7
420
采切比计算:
用长度表示:
m/kt=50.36m/kt
用体积表示:
m3/kt=48.95m3/kt
式中:
K1─采准系数,m/kt或m3/kt;
Q1─采场工业储量,t;
—采切巷道总长度,m;
—脉内采切巷道矿石总体积,m3;
—采切巷道总体积,m3;
—矿石体重,2.89t/m3。
采切成本计算:
采准、切割费用计算表:
巷道名称
长度(m)
掘进费用(元)
备注
单价(元/m)
总费用(元)
阶段运输巷道
60
800
48000
回风巷道
60
600
36000
顺路天井
20
800
128000
总计
212000
一吨矿石的采切成本(C):
C=
=2.36元/t
混采留矿法采切工作量表
工程名称
长度(m)
断面(㎡)
工程量(m3)
阶段运输巷道
60
7
420
回风巷道
60
7
420
天井
40
6
240
联络道
4
6
24
采切比计算:
用长度表示:
m/kt=26.34m/kt
用体积表示:
m3/kt=25.82m3/kt
式中:
K1─采准系数,m/kt或m3/kt;
Q1─采场工业储量,t;
—采切巷道总长度,m;
—脉内采切巷道矿石总体积,m3;
—采切巷道总体积,m3;
—矿石体重,2.89t/m3。
采切成本计算:
巷道名称
长度(m)
掘进费用(元)
备注
单价(元)
总费用(元)
阶段运输巷道
60
800
96000
回风巷道
60
600
72000
联络道
4
600
33600
天井
40
600
48000
总计
249600
一吨矿石采切成本:
C=
=7.39元/t
经过上述的计算分析,可以清晰的看出,运用分采充填采矿法比混采留矿法要优越。
因而最终选择的采矿方法是分采充填采矿法。
矿房采准、切割工程所需要的时间计算:
矿房采准、切割工程时间表
工程序号
巷道名称
长度(m)
同时工作的工作面数目(个)
掘进速度(m/月)
掘进所需要的时间(月)
掘进的顺序
1
阶段运输巷道
60
1
120
0.5
1
2
顺路天井
20
1~3
80
0.25
2
3
回风巷道
60
1
120
0.5
3
合计
140
1.25
矿房回采工作计算:
4.1.1凿岩爆破
根据矿岩的物理力学性质及矿体情况和采矿方法。
采用YT-28气腿式凿岩机,浅孔落矿,采用非电起爆,炸药采用2#硝铵炸药,火雷管和导火索起爆,采用串联方式。
项目
炮孔深度(m)
炮孔数(个)
炮孔排列方式
炸药单耗(Kg/m3)
施工人数(人)
炸药类型
2
59
宽幅交错排列
2.65
11
销铵2#炸药
凿岩时间:
=0.85班
装药时间:
=0.98班
连线时间为2小时
4.1.2采场通风
利用阶段运输平巷和顺路天井进风,充填井和上部阶段平巷回风,构成一简单的贯穿风流网路,需要时在采场回风处设局部辅助通风。
4.1.3一个循环采出矿石量
=368t
式中:
T循环→一个循环采出矿石量,t;
Q循环→一个循环的工业储量,t;
P回→回采中的矿石回收率,%;
Ρ贫→回采中的矿石贫化率,%。
4.1.4.劳动作业形式和作业图表
采用综合工作队作业
回采作业循环图表:
回采作业循环表
天
班
工作名称
一
二
1
2
3
4
5
6
凿岩
装药爆破
通风
矿石运搬
4.1.5矿房回采时间:
=134t/d
=328天
式中:
→矿块平均日生产能力,t/d;
→一循环采出矿石量,t;
→一循环所需时间,天(或日);
→矿块回采时间,日;
→矿块矿石储量(或可采出矿量),t
4.1.6.充填工作
利用井下采出的废石做充填料,并在井下设一硐室,放置冲天设备。
充填设备:
充填机:
FCH-1风力充填机
旋流器:
Φ125mm2组
搅拌筒:
Φ1500×1500
砂泵:
10PN
(2)型泥浆泵
充填工作自下而上逐段进行,且严密接顶,为防止冒顶,充填体至回采工作面的距离不应超过3m。
4.2回采工作的主要经济技术指标
凿岩工和工作面工人的劳动生产率
368÷(11×8)=4.19t/工班
每吨矿石所摊销的工人工资,按下表进行计算或选取
一吨矿石所摊销的工人工资
工种名称
单位
劳动定额
每循环工作量
每循环所需要工作班数
每月所需的工作循环数
每月所需的工作班数
在册人数
月基本工资(元)
月补助工资
月工资总额
每吨矿石摊销的工人工资
工班月平均的直接工资
附加工资
合计
凿岩
m/台班
55
163.2
1.97
12
35.6
3
800
180
980
150
1130
0.73
爆破
人
2
1
1
12
12
2
800
60
860
50
910
0.26
装药
Kg/h
120
117.6
0.98
12
3
2
800
60
860
50
910
0.26
采场运输
T/台班
81.2
368
4.5
12
54
2
800
180
980
150
1130
0.59
地压管理
人/采场
3
3
6
8
48
6
800
60
860
50
910
0.26
通风防尘工
占接尘人数的%
1
1
1
28
28
6
800
60
860
50
910
0.38
合计
14.47
180.6
21
16800
1860
18660
1550
20210
G资=2.48
每吨矿石的主要材料消耗和费用
序号
材料名称
单位
单价(元)
每吨矿石消耗的材料
每吨矿石消耗的材料的费用
1
钎头合金钢
G
52.5
0.19
9.975
2
合金片
g
11
1.8
19.8
3
炸药
Kg
12.6
0.76
9.576
4
火雷管
个
0.69
0.05
0.0345
5
导火线
m
1.0
0.03
0.03
6
水泥
Kg/t
0.58
26
15.08
7
木材
M3/1000t
48
4
0.0192
合计
G材=54.5147
每吨矿石的电力消耗费用
用电单位
每循环平均用电时间h)
用电功率(KW)
单位费用(元/度)
每循环产出矿石量(t)
费用总计
照明
48
30
0.36
368
518.44
电耙
27
5.5
0.36
368
53.46
充填机
36
22
0.36
368
285.12
搅拌筒
36
5.5
0.36
368
71.28
砂泵
36
6
0.36
368
77.76
总计
G电=2.73
每吨矿石的压气消耗费用
压气设备名称
数量
每台设备的耗气量(m3/min)
每台设备全月工作时间(min)
全月压气消耗量(m3)
每m3压气的成本(元)
全月压气消耗总值(元)
每吨矿石的压气消耗费(元)
凿岩机
2
10
10658.8
121652.8
0.02
2433.056
G压=6.62
每吨矿石的回采直接成本是:
=2.48+54.5147+2.73+6.62
=66.3447元/吨
结束语
经过此次的金属矿床地下开采课程设计,让我进一步巩固了课本中所学的专业知识,并得到了一定的实际锻炼,也使自己的设计能力有了进一步的加强。
通过实际操作,使自己清楚的认识到了本门专业的许多知识,需要和实际联系的很多,不能只停留在理论中,要和实际相联系,要想成为一名合格的工程师,需要下很多的努力才行。
在设计过程中,在郭老师耐心的指导下,克服了许多的困难,使得我顺利完成了本次设计内容。
在今后的学习中,我会更加努力的学习本专业的其他专业课程,使自己向一个合格的工程师迈进。
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