铀矿床开采采矿方法课程设计大纲

南华大学建筑工程与资源环境学院铀矿床开采采矿方法课程设计大纲

矿物资源工程专业教研室

南华大学矿物资源工程专业采矿方法课程设计大纲

采矿方法课程设计的目的与要求

如果将一个矿床的开采作为一个系统对待，地下开采中的采矿方法是该系统中起主导作用的中心子系统，其他子系统（例如开拓、通风、供电和排水等系统）都要受它制约，所以在地下开采设计中，对选择合理的采矿方法很重视，一个矿山的生产管理工作人员，对完善采矿方法和研究寻求更合理的采矿方法，也更重视。矿物资源工程专业的学生，必须掌握选择和设计采矿方法所必须的知识和技能，这是理所当然的。采矿方法课程设计的目的是培养学生具有正确选择设计采矿方法的能力，消化和运用已学的“爆破工程”、“井巷工程”和“铀矿床开采”等专业课的内容及“采矿方法实习”中得到的感性知识；通过设计，培养学生有查阅和运用“设计手册”、“定额手册”、“安全规程”、“设计规范”以及其它参考文献的能力；掌握正确选择和设计“采矿方法”的步骤和内容，具有完成“采矿方法单体设计”的能力，为毕业设计打下基础。

设计内容

1 采矿地质条件

本章应根据指导教师发给的实际矿块图纸资料或采矿方法课程设计命题书所规定的内容以及采矿方法实习中所获得的资料，结合所学的矿床地质知识和采矿技术知识进行编写，内容应是进行采矿方法选择和单体设计所必须具备的原始资料，具体项目如下：

1）矿石和矿床名称；矿床成因和类型。

2）矿体产状、厚度、倾角、走向长度、埋藏深度以及它们的变化情况。3）上下盘（或顶底板）围岩的名称。

4）矿石与围岩的物理机械性质：稳定性、硬度、体重、松散系数、粘结性、自然性、游离二氧化硅含量、放射性等。

5）矿石中有用成份的品位。

6）设计矿块的水文地质情况。

7）地质构造、断层、节理、裂隙性质、发育程度、对矿岩稳固程度的影响等。

8）地貌：地表的价值和是否允许崩落。

2 采矿方法选择

2.1 采矿方法初选

根据第一章所编写的矿床和矿块地质条件以及设计的矿块图，首先2~3种在技术上可行、经济上合理的采矿方法，并绘制出能充分表达所提出的采矿方法内容的方案示意图。然后简单扼要说明所提出的各采矿方法方案的结构参数、采准切割和回采工作。

2.2 采矿方法比较

按下列各项评述和比较所提出的各采矿方法方案。

1）采矿成本和主要材料消耗。

2）矿块生产能力和劳动生产率。

3）矿石损失率和贫化率。

4）采准和切割工程量。

5）采掘设备条件。

6）施工技术难易程度。

7）安全条件。

所需指标可以从设计手册和有关技术文献中获得，也可取自地质矿床条件类似的矿山的实际指标。

按照以上各条全面衡量所提出的采矿方法方案后，选择一个经济效果、安全条件、资源利用率最好的方案作为设计方案。

2.3 采矿方法结构参数

论述和确定所设计的采矿方法方案的构成要素。

1）矿块布置；

2）阶段高度；

3）分段高度；

4）分层高度；

5）矿房的长度和宽度；

6）房间矿柱、顶柱、底柱的尺寸；

7）底部结构的形式和底部结构中各要素的规格；

8）其它。

2.4 采矿方法图

以设计矿块为依据，绘制一张0号或1号采矿方法方案设计三面剖视图。

2.5 矿柱回采与采空区处理

设计矿柱的回采方案和采空区处理方案，并绘制回采方案示意图。

3 矿块的采准和切割

3.1 采准巷道的布置

根据采矿地质条件、矿房和矿柱回采方法、年产量和巷道服务年限等多种条件，从安全、经济、方便等上的出发，正确选择下列各采准巷道位置。

1）运输平巷

2）通风平巷

3）运搬巷道：如电耙道、格筛平巷、装运道、斜坡道等。

4）天井：包括行人、通风和材料运搬天井；充填天井、切割天井、凿岩天井等。

5）拉底巷道和切割槽。

6）溜矿井和废石井

7）凿岩硐室。

3.2 采准巷道的断面形状和规格

根据巷道的用途，矿岩的稳固性和所用的采装运设备的外形尺寸，选择下列巷道和天井的断面形状、规格和支护方式，并绘制插图。

1）主要巷道

2）主要天井

3）凿岩硐室和电耙硐室

4）漏斗

5）拉底空间，补尝空间和切割槽。

6）其它

3.3 采准切割工程量

采准工程量一般按m/103t或m/104t表示。它是矿块中需要掘进的采准切割巷道总长度与矿块中包括采准切割采出的矿石在内可采矿石总储量之比。

宜列表计算采切巷道总长度，切割工程的巷道只计算拉底平巷、横巷和切割天井。扩帮形成的拉底空间，补偿空间和切割槽虽属于切采，但归于回采中。

3.4 矿块中采准切割工程施工顺序和时间

根据所设计的采矿方法方案的采准切割坑道的布置，绘制矿块采准切割工程施工顺序图表(见表1)，计算出各项工程完成时间和完成矿块采准切割所需要的时间。

编制施顺序时间，应充分考虑通风、出矿、压气和设备等条件的影响，在保证安全条件下，应尽可能不发生“窝工”现象，使工时和设备利用达到最高，掘进速度要采用平均先进指标，施工顺序和矿块采准切割时间，可按

表1格式编制。

表2 矿块的采准切割费用表

3.5 采准切割成本

计算步骤如下（见表2）：

1）用下表的形式计算出所设计的矿块采切费用。

2）计算出矿块中的可采工业储量。

3）计算出矿块采准切割和加采采出矿石的贫化率的损失率。

4）计算出矿块采准切割和回采的矿石（原矿）总量。

5）计算出每一吨采出矿石的采准切割成本。

4 回采计算

4.1 凿岩爆破

1）凿岩设备和工具选择

2）炮孔布置与崩矿参数的选择或设计，内容包括：崩矿层厚度、炮孔直径和深度、最小抵抗线、孔口距、孔底距、排距、炮孔倾角等。

3）凿岩工作的组织和施工要求，凿岩速度。

4）爆破材料的选择

5）装药设备选择

6）起爆方法，爆破网路的设计和计算。

7）确定每一个炮孔的装药量并计算出崩矿一次所需的炸药量及辅助爆破材料的数量。

8）计算出每米炮孔崩矿量。

4.2 矿石运搬和放矿

1）出矿和矿石运搬设备选择

2）放矿制度和放矿管理

3）截止品位确定

4）二次破碎方法和二次破碎炸药单耗量的确定；二次破碎辅助爆破材料单耗量的确定。

5）矿块生产能力指标，t/d。

4.3 采场地压管理

1）原岩应力计算

2）采场稳定性计算与分析

3）松石处理

4）顶板支护

4.4．采切及回采过程中的物探工作

1）物探工作所使用的主要仪器

2）编录取样的布置方式（网度）

3）物探跟班工作

4）围壁探矿与切采找边

4.5 矿块通风

1）通风系统、方式和制度，通风时间

4.6 充填工艺设计

1）充填系统

2）充填材料和设备

3）采场充填工艺

4.7 回采工作组织（编制完成一个回采作业的循环图表）

1）说明和计算回采工作组织的人员设备安排

2）一个回采作业循环的时间和崩矿量。回采作业循环图表可按下列形式编制。

表3 回采作业循环表

4.8 矿房回采时间

根据上表中的数据和矿房储量，计算出设计矿房的回采时间。

5 采矿方法技术经济汇编

1)矿房回采的生产能力，t/d

2)矿房回采的损失率贫化率，%

3)原矿（出窿矿石）的品位，%

4)采掘比m/103t

5)矿房劳动生产率指标

(1)台班效率t/合格

(2)工班效率t/工班

6)主要材料消耗指标包括：

坑水；炸药；水泥；钢材；其它

7)矿石的直接成本，元/t

上列指标一部分可以算出，一部分从手册文献中查到。

对设计说明书和图纸的要求

1．采矿方法大图要求用电脑绘制，统一标题栏格式见下表。

2．说明书插图（示意图）12-15张。文字部分字数不限，使用5号字体，要求简洁、扼要、通顺整洁、论证充分，电脑排版，装订在说明书中。3．任务书装在第一页，其次为目录，正文和参考文献，参考文献要编号，说明书中引用时要说明。

成绩考核

设计指导教师（或评阅人）、评审和答辨之后，按五级记分评定成绩。