《采矿学》课程设计要求及参考大纲

采矿工程专业采矿方法课程设计要求及参考大纲一．课程设计目的采矿工程专业的学生，无论是在勘探设计单位承担矿山设计任务，还是在科研院所从事专业科研开发事业，或者在生产企业进行专业技术与行政管理工作，对于地下开采起主导作用的采矿方法，都必须具有正确选择设计采矿方法的知识和能力。

本次课程设计是在学习了相关专业基础和专业课程的基础上，通过设计，得到专业工程设计基本能力的初步训练，为毕业设计及今后从事专业技术工作打下基础。

也是对同学们以前所学知识掌握与运用能力的检验。

采矿方法课程设计，要求同学们在给定基础资料的基础上，通过翻阅专业参考书和相关文献，综合运用所学知识，确定技术方案，掌握正确的步骤和内容，进行必要的科学计算，并运用规范的技术语言（规范的图纸及说明书）将设计意图及设计结果表达出来。

二．课程设计任务1．设计任务：某地下矿山采矿方法设计2．设计要求：①根据所给地质资料及开采技术条件选择合适的采矿方法；②设计确定所选采矿方法的各类结构参数；③设计确定所选采矿方法的各种技术经济指标；④用Autocad绘制采矿方法标准方案图（A3纸）；⑤编写采矿方法设计说明书（A4纸）。

三．课程设计条件（一）崩落采矿法：某铁矿矿体走向长度为１７００～３５００m，矿体埋藏深度为３００m，矿体平均厚度５３m，矿体平均倾角４６°,矿石平均品位为33.05％。

磁铁矿的坚固性系数f＝１０～１２；上盘为闪长岩、大理岩，f＝１３；下盘为花岗岩、矽卡岩，f＝１４。

矿体和上盘围岩中等稳固偏较差，下盘围岩稳固。

矿山设计年产量为１５０万吨。

矿山地表允许陷落。

（二）充填采矿法：1．矿床地质某铅锌矿床产于变质火山岩系之中,属海相火山岩系热液沉积---改造硫化物矿床。

矿区地质构造为一短轴背斜，轴向为310°左右，两翼均向南倾斜，倾度70°-80°，其南翼正常，北翼倒转。

轴部出现灰白---灰绿色蚀变石英角斑凝灰岩，为矿区含矿层，厚50m-200m，其南北两侧分别为绿泥石或矽质千枚岩和石英纳长斑岩。

由于石英角斑凝灰岩处于倒转背斜的核部，承受挤压，形成挤压破碎带。

矿床为一隐伏矿床，矿体呈透镜状、似层状产在强烈蚀变的石英角斑凝灰岩中。

矿体与岩层平行，沿片理产出。

矿石类型主要有块状矿、浸染矿和黄铁矿三种。

块状矿矿体形态与稳固性稍好，矿量占总矿量的57%；浸染矿矿体多分枝复合、尖灭再现现象，稳固性较差，矿量占总矿量的41%。

浸染矿与块状矿之间界限明显，有时通过致密浸染状含铜铅锌矿石，呈渐变过渡关系。

浸染矿与石英角斑凝灰岩界限不明，靠分析品位划分确定。

2．开采技术条件①矿区内矿体走向长约800m，斜长600m，平均厚度15.5m，倾角60-80°。

矿石为含铜铅锌硫化矿石，共含有21种有用金属，主元素的平均品位为Cu：1.66%，Pb：4.61%，Zn：5.87%，S：19.50%。

②矿体及直接围岩（石英角斑凝灰岩），受倒转背斜挤压影响，节理裂隙发育，稳固性较差，不允许有较大的暴露面。

下盘石英纳长斑岩，稳固性较好。

其矿岩物理力学性质如下：④浸染矿、石英角斑凝灰岩遇水易泥化。

⑤矿床水文地质较为简单。

⑥地表允许陷落。

⑦矿山年生产能力为33万吨，采用主副井加斜坡道的开拓方案。

（三）空场法：1．矿床地质某金矿81号矿脉，位于山东玲珑金矿田区域内，走向长度约230m，延深200m。

矿体走向70°左右，倾向NW，倾角62°左右。

矿体最大厚度为4m，平均水平厚度2.4m。

品位变化系数较大，平均品位3.8g/t。

矿石中主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿、银金矿等，非金属矿物为石英绢云母等。

矿石结构主要为自形-半自形粒状结构。

矿石构造以致密块状构造和细脉浸染状构造为主。

矿体的直接围岩是钾化花岗岩、绢英岩化钾化花岗岩，间接围岩为混合岩化花岗岩，矿体围岩与矿脉的岩石组合基本一致。

矿体主要围岩蚀变为绢英岩化、硅化、钾化、绿泥石化等，局部可见硅酸盐化。

矿体岩性主要以黄铁绢英岩石英脉为主。

坑内涌水来源主要是构造裂隙水。

构造裂隙水的直接来源是大气降水和生产用水。

2. 资源及勘探程度矿体主要由探矿天井和穿脉控制，勘探网度为40×25m，即中段高度40m，穿脉间距25m，其间穿插一些脉外天井，勘探程度在C级以上。

3. 开采技术条件矿体主要以石英脉为主。

上、下盘围岩主要是钾化花岗岩，矿岩稳固性好。

矿体在走向和倾向上均比较稳定，局部可见尖灭再现、分枝复合现象。

矿岩的自然安息角为45°，松散系数1.6，含金石英岩f=8～12，围岩f=12，矿体可爆性良好。

矿石含硫量较低，不易氧化、结块。

由于矿块距地表较深，附近无民采活动，矿体未遭民采破坏。

矿山地表允许陷落。

矿山年生产能力为3万吨，采用竖井开拓方案。

（四）充填法某钼矿矿体环绕矿区的花岗岩斑岩体分布，内外接触带均有矿体赋存，以外接触带的矿体为主．矿体北西-南东向长1520ｍ，宽800-900ｍ，面积约1.32kｍ2。

根据深部工程揭露，按赋存岩石类型和空间位臵不同，分为Ｉ号、Ⅱ号2个矿体，花岗斑岩体的顶面界线为二者的分界线，二者之间有0-100ｍ的低品位矿层和夹石或无矿段。

Ｉ号矿体为该区的主要矿体，赋存于花岗斑岩体顶面以上0-360ｍ的外接触带中，矿体面积大，厚度较稳定、品位均匀（平均品位0.12％）、工程控制程度高，矿体平均厚度为167ｍ，矿体倾角90º。

工业矿层（332）+（333）钼金属资源储量344984.3ｔ，占矿区总资源储量的96％。

Ⅱ号矿体为该区的次要矿体，赋存于花岗斑岩体内接触带内，矿体规模较小，厚度变化大，工程控制程度低。

工业矿层（333）钼金属资源储量14456.6ｔ，占矿区总资源储量的4％。

该区属淮河流域，区域上地表水系发育。

矿区地形南高北低，含水组为第四系全新统冲积物孔隙含水层、长城系熊耳群鸡蛋坪组裂隙弱含水层。

由于矿区内构造破碎带规模不大，多属压扭性、裂隙紧闭，弱富水性；矿体围岩均属弱裂隙含水层，故地表水对矿床开采的影响不大。

整体上看，矿床水文地质条件简单。

围岩岩石坚硬，裂隙较发育，但其延伸不长且紧闭，故其稳定性好。

Ｉ号矿体属特厚大矿体，本次设计的开采范围为Ｉ号矿体。

（五）房柱法与充填法结合：某铁矿床地质储量为340万吨，其中A级储量187万吨，B级储量112万吨，C级储量为41万吨，零星矿体D级储量为12万吨，该矿体为接触交代矽卡岩型磁铁矿床，设计范围为—160m水平以上，地面标高29.5m左右，矿体倾角变化在0~30度，平均倾角为20度，少部地段近似水平，矿体厚度2~6米，平均厚度5米，矿体走向长度为850米，矿体顶板围岩为结晶灰岩，裂隙发育，较完整，稳定性较好，底板为透辉石，石榴子石矽卡岩和闪长岩，裂隙发育，矿体上下盘围岩稳固性较好，采空区距地表最近处只有130米左右，地表有村庄，农田和工业区，地表不允许冒落。

矿体以磁铁矿为主，属粒状结构，块状构造，比较坚硬。

上下盘围岩也比较坚硬，矿石体重4.1吨/立方米，围岩体重为2.7吨/立方米，松散系数为1.5 ，矿石f系数为8~10，岩石f系数为8~12。

（六）空场法綦江铁矿为缓倾斜沉积赤铁矿，矿体倾角13度，厚度3-4米，最大6米，矿体较稳固，顶板为铁质砂岩，稳固，底板炭质页岩，中等稳固；试选择合理的采矿方法并按指导书要求完成要求内容。

四．课程设计时间：采矿方法课程设计时间为两周，即20**年6月25日至20**年7月7日。

五．考核与成绩评定参照毕业设计成绩评定办法，课程设计评定按平时成绩（占30%）和设计成果（占70%）两部分评定，平时成绩主要包括参与设计的积极性、独立思考和解决问题能力等方面的表现情况、按时出勤等情况综合评定；设计成果按图纸（占40%），说明书（占60%）两方面综合评定，说明书编写要按照课程设计编写指南进行，排版、文字等要符合要求，语句通顺不要有错别字，图纸要按照相应的比例绘制，应符合规范。

平时成绩与设计成绩按优、良、中、及格、不及格五级记分。

六．参考书目1．《采矿设计手册》，中国建筑工业出版社；2．《采矿学》，冶金工业出版社；3．《矿物资源开发工程》，武汉工业大学出版社；4．《冶金矿山设计参考资料》，冶金工业出版社；5、《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）；6、《采矿工程师手册》，冶金工业出版社。

资源与环境工程学院采矿工程系2010年6月附：采矿方法课程设计说明书编制参考大纲第一章. 矿床地质与开采技术条件该部分根据“采矿方法课题设计条件”所规定的条件，用通顺的文字简述矿体开采技术条件特征。

它应包括：①矿石和矿体名称、矿床成因和类型；②矿体产状、厚度、倾角等赋存状态及储量、品位及有用成份分布规律；③矿岩稳固性、硬度、自燃性等物理力学性质；④地质构造及破碎断裂带、节理裂隙等；⑤矿床水文地质条件；⑥其它与设计有关的资料和要求等。

第二章．采矿方法选择A．根据前面所写的开采技术条件，初选2-3种在技术上基本可行、经济上较为合理的采矿方法，并绘制上述几个方案的采矿方法方案正规草图（草图要符合文献插图通用标准）。

B．简要说明初选的采矿方法实质，即矿块结构参数、采切工程布臵和回采工作的重点。

C．对初选的采矿方法方案进行较为详细的技术经济分析比较。

比较的主要内容包括：矿块的生产能力；采准比；劳动生产率；矿石回收率与贫化率；采矿成本；安全程度；工人劳动条件；采用工艺技术的先进性；社会效益等内容。

D．按照技术可行、经济合理、安全可靠、充分利用资源等原则，全面衡量初选方案的利弊，最终确定合理的采矿方法方案。

然后绘制最终确定的采矿方法标准方案图（此图为三视图，按比例绘制，符合工程要求标准）。

第三章．采矿方法构成要素根据采矿地质条件，按照经济、安全、高效的原则，对选用的采矿方法构成要素进行论述，并简要说明设计的依据。

它应包括：①矿块布臵形式；②矿块之间的回采顺序；③矿块的长度、宽度和高度；④矿房的尺寸；⑤矿柱（顶、底、间柱）的尺寸；⑥回采工作面形式；⑦底部结构形式与尺寸等。

第四章．矿块采准切割工作A．采准、切割工程布臵。

根据采矿地质条件，采矿方法，矿山生产规模与服务年限，采用的采掘设备等要求，布臵矿块的采准工程和切割工程，它包括：①运输平巷、通风平巷、运搬平巷；②矿石溜井与废石溜井；③行人、通风、材料、充填天井；④凿岩巷道或凿岩硐室；⑤拉底切割平巷、切割井；⑥切割槽等。

B．采切工程断面形状及规格。

它应根据工程的用途，矿岩稳固性，所选用的设备等选择采准、切割工程的断面形状、断面规格、断面面积和支护形式。

C．采切工程量、施工顺序与施工时间。

根据前面所布臵的采切工程和断面，用列表的方式计算一个矿块的采切工程量和采掘工程量指标（米/千吨，立方米/千吨）；选择采切工程的掘进速度（按平均先进指标取用）计算采切工程施工时间；考虑通风、出矿、施工方便等因素，编制矿块采切工程施工顺序图表。