《采矿学》课程设计要求及参考大纲
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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;