矿山设计原理

本计算公式与前面矿块式方法能力计算方法区 别 ----设计手册使用 ----前面公式包括了矿柱回采能力
生产能力论证----按照年下降速度

主要意思
生产能力论证----按照可布置矿块数

S×V×γ×η A= ------------------------×K1×K2×K3 1-ρ S----阶段上矿体可采的水平面积 V----开采下降速度（类比查表） 米/年 γ----矿石容重 η----矿石回收率 % K1、K2----分别为矿体厚度、倾角休整系数（一般是按照厚度 12-35米，倾角600提出的，不一致时需要调整----查表） K3----地质系数（0.7-1） ρ----矿石贫化率（严格是废石混入率） %
按照经济合理服务年限计算法：

该方法未考虑矿山赋存条件、地质构造、采矿 方法等因素，其在实际应用中不单独使用，只 是验证使用
总评述


确定矿山生产能力是一个复杂的技术经济过程， 需要根据所要求的估算或者精确计算进行选择 一般是先按照同时布置矿块数（开采的技术上 可能性）确定矿山生产能力，并用其他方法进 行验证，最后再进行平衡。
生产能力论证----按照合理服务年限

经济合理年限 大型（100万吨/年） 中型（30—100万吨） 小型（小于30万吨） >25年 >20年 >10--15年

生产能力论证----按照合理服务年限

矿山服务年限
QηE T= ----------------------------A（1-ρ） 求得： QηE A= -------------------------T （1-ρ）
本章小结

能力确定方法 一般采用四种方法 1 按照矿块开采年下降速度 2 按照同时可以布置的矿块数 3 按照新中段准备时间 4 按照经济合理年限

本章小结

四种计算方法过程及参数选择 熟悉计算
作业

某矿矿层厚度3-8米，平均5米，倾角100-250，平均 150，F=10-12，走向长约1800米，采用竖井开拓，中 段高40米，房柱法开采，采场长度50米，电耙出矿， 采场平均日生产能力为150吨，开采贫化率15%，开 采回收率70%，矿石容重为3.0吨/米3，深部尚有80万 吨矿石量，需要再采用盲竖井开拓，新中段需要开拓 及采准准备时间约2年。相关基础数据见表。矿山年 工作330天，每天三班，每班8小时，确定其合适的生 产能力。
生产能力论证----按照可布置矿块数

矿山企业年生产能力从根本上讲是由其同时作业的阶 段和阶段内同时回采的矿块来保证。 而阶段内的矿块数是由既定的采矿方法和构成要素所 确定 划分矿块的采矿方法包括分层空场法、房柱法、全面 法、留矿法、充填法等 用矿块布置法来确定可布置的有效矿块数，并考虑同 时回采的矿块利用系数，就可以确定阶段内同时工作 的矿块数
缺点： ----计算年生产能力前要选定好采矿方法，参 数、主要设备，以便确定矿块能力 ----对某些划分矿房、矿柱时，需要分别计算 矿房、矿柱能力，比较复杂 ----该方法可用于初步设计，可研等，使用广 泛，精度较高

按照年下降速度计算法

按照年下降速度计算法----估算的方法 存在问题： ----计算结果波动幅度大（如厚1米、5米2个矿----长度等一样时 计算结果差别大---而实际不是---见公式计算） ----不适合计算多矿体的年生产能力（合起来算时计算结果偏小， 分别计算时则结果偏大----图计算） ----当矿山采用矿房、矿柱二步骤回采时，由于矿柱回采相对比 较复杂，拖的时间比较长，探采需要在同一阶段内重复进行，因 此，其计算方法不适用。
第二章 矿山企业生产能力和服务年限

第一节 概述 生产能力概念----


是指矿山企业正常生产期间单位时间内所生产 的矿石量。黑色矿山（铁、锰）一般以年生产 量表示；有色矿山一个以日产矿石量表示。
按照能力大小分类（地下铁矿）


大于100万吨/年------大型 30-100万吨之间------中型 小于30万吨------------小型

第三节 矿山企业生产能力的确定方法



一般按照技术可能性进行论证（教材的第二部 分） 一般采用四种方法 1 按照矿块开采年下降速度 2 按照同时可以布置的矿块数 3 按照新中段准备时间 4 按照经济合理年限


----矿块式采矿法生产能力

该类型采矿方法包括： ----分段空场法（包括阶段矿房、爆力运搬） ----房柱法、全面法 ----留矿法 ----充填法（除进路法之外） ----有底柱分段崩落法
----无底柱崩落法生产能力确定核心


有效进路数计算 ----上下二个分层矿体重叠部分作为下分层可布置进路 的统计范围----统计出可布置进路条数并计算出平均长 度----统计大于平均长度的可布置进路数及其平均长度 ----小于平均长度的可布置进路总长度 有效进路数计算 N=ΣNd+Σl/L N----分段内有效进路数 ΣNd-----大于进路平均长度的可布置进路数 Σl----大于进路平均长度的可布置进路长度之和 L----大于进路平均长度的进路平均长度
例题

某矿为层状矿，产状比较稳定。矿体走向N250E，矿 层厚度13-15米，倾角300-450，平均350，F=3-5，走 向长约3350米，采用平硐开拓，中段高40米，分段崩 落法开采，采场长度60米，T4G出矿，采场平均日生 产能力为200吨，开采贫化率15%，矿石容重为3.0吨/ 米3，深部尚有500万吨矿石量，需要再采用盲竖井开 拓，见图示。相关基础数据见表。矿山年工作330天， 每天三班，每班8小时，矿山生产能力初步定为60万 吨/年，验证其合理性。

同时工作矿块数的利用系数 ----是指同一个阶段内同时回采的矿块与有效 矿块数之比。一般为0.3--0.6，无底柱有效进 路的利用系数一般为0.16--0.33（条件好取大 值）
生产能力论证----按照可布置矿块数计算



N×K×q×E×t A = ----------------------------------1-z A----矿山生产能力 吨/年 N----一个阶段内可布置矿块数 K----同时回采矿块的利用系数（查表确定） Q----矿块日生产能力 E----地质影响系数（0.7-1） T----年工作天数 Z----副产矿石率 %

第四类情况------根据矿体条件自主论证确定生 产能力，并与业主沟通确定
确定生产能力的主要影响因素

----矿床的工业储量 ----采出品位 ----矿床勘探程度 ----矿床地质和开采技术条件 ----国家和地方对矿石产品的需求 一般来说：主要考虑储量大小和勘探程度，其次考虑其他因素 对于储量大，但浅部矿量小，或者矿区储量大但点很分散、矿体 类型比较复杂，矿体赋存要素不稳定矿体，建议分期开采，其能 力要由小再加大； 对于地方性，资金不很足企业，建议由小加大。

按照同时回采矿块数法------是比较精确的方法


优点： ----以可布矿块数及其能力为基础，反映了采矿方法、 回采顺序、工艺特点、出矿设备等，接近实际 ----适用性比较广，并且受矿体赋存条件影响小 ----避免了波动幅度大和不适应多矿体、复杂矿体的弊 病
按照同时回采矿块数法

生产能力论证----按照新中段准备

主要意思----为了保证持续、均衡的生产，要 求做到“采掘并举，掘进先行”，在完成本中 段开采之前要先行完成新中段的准备，保证顺 利过渡。
生产能力论证----按照新中段准备
t0>tn
（阶段回采年/新中段准备年---开拓+采准）
to=k超tn

（K超----超前系数，大于1）
120
80
0米
矿石量及阶段矿体长度表

中段名称 120米 80米 40米 0米 合计
中段长度（米） 中段矿量（万吨） 370 48 1200 195 2400 368 3600 480 1041
产量论证

按照同时回采矿块数 按照年下降速度 按照新中段准备时间 按照经济合理服务年限
矿块式采矿法生产能力计算步骤



（1）确定阶段高度 （2）选定回采顺序和矿块参数 （3）统计各阶段可布置矿块数、计算有效矿块数 （4）计算可能的采矿法比例 （5）确定和选取矿块生产能力及矿块利用系数，计 算阶段产量 （6）调整阶段生产能力，编制年生产能力计划表 （7）平衡和确定生产能力

按照年下降速度计算法


----适用于单一矿体、矿体比较规整矿体 ----由于计算的资料数据为矿山统计值，而各 个矿山实际会有很到达差别，其计算结果精度 不高 ----因此，该方法适用于矿山的远景规划或者 概略性的验证生产能力
按照新中段准备时间论证计算方法：


是在用其他方法确定其生产能力之后，用以验 证新中段的准备时间能否满足正常生产的要求。 在特殊情况下----年下降速度很快的薄矿、多 阶段开采的井巷工程量比较大、地质条件复杂 的矿山有可能会出现新中段的开拓、采准满足 不了接续生产时使用。
第二节 确定矿山企业生产能力依据



确定能力一般遇到三类情况： ----国家计划部门根据发展国民经济计划的要求和资源 条件，对具有建设条件的地区或矿点作远景规划时， 需要估算矿山可能的年生产能力； ----上级主管领导机关，根据国家或地方（业主）对矿 产品的需求并考虑具体情况，事先确定了拟建企业的 年生产能力（钢产量）并在设计任务书中作了规定 （矿石产量）的； ----设计单位受上级领导机关（业主）的委托，确定生 产能力并报上级主管机关的批准，作为文件下达到设 计单位。