第四章 采礦方法設(shè)計4.1 開采范圍及開采技術(shù)條件4.1.1 礦山開采現(xiàn)狀夏甸金礦1981年建礦，1984年正式投產(chǎn)，設(shè)計生產(chǎn)能力為采選100t/d的生產(chǎn)規(guī)模，后經(jīng)幾次擴建現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)模已達2000t/d。現(xiàn)有主斜井、七號、北耩三個主要生產(chǎn)礦區(qū)，三個礦區(qū)在-230m中斷貫通，七號礦區(qū)所生產(chǎn)礦石經(jīng)-230m貫通巷道運送到北耩礦區(qū)提升到地表，目前這幾個礦區(qū)的提升能力已經(jīng)滿負荷，再擴大的可能性不大。七號礦區(qū)采用明豎井-盲豎井-盲豎井聯(lián)合開拓方式，明豎井筒斷面3.2m，井口標高為+165m，井底標高為+5m，井深160m，下設(shè)五個中段，中段高度30m。采用2.0m雙筒卷揚機，2#雙層罐籠配平衡錘提升。目前該井只負擔人員、材料等提升任務(wù)。三期盲豎井井筒斷面為3.2m，井口標高-230m，井底標高-658m，井深428m。下設(shè)12個中段，中段高度為3540m.采用2.5m雙筒提升機，箕斗和罐籠互為平衡提升。提升能力為800t/d。該井負責230m以下的礦石、廢事、人員、材料等提放任務(wù)。排水系統(tǒng)：在+5m。、-230m、-455m、-600m各設(shè)一個水泵房、水倉、井下涌水接力排到地表。通風系統(tǒng)：采用多級基站通風系統(tǒng)。新鮮風流從北耩豎井、七號豎井進入-230m中斷石門、運輸巷道、三期明豎井、各中斷平巷、采場、各用風地點后。污風由回風巷道?；仫L井排到地表。采礦方法主要為上向水平分層尾砂水里充填法、低貧損分段崩落法兩種，回采時可針對具體礦段的礦體賦存條件選用合適的采礦方法。4.1.2 設(shè)計開采范圍本次設(shè)計范圍為七號礦區(qū)526-547勘探線間、-525m-660m范圍的礦體，設(shè)計范圍內(nèi)現(xiàn)查明金礦資源儲量和推測資源儲量共2733893t，金品位4.79g/t，金金屬量13085kg。-525m水平以上保有礦石量2341214t 4.82g/t 11293kg，滿足基建期（約三年，生產(chǎn)規(guī)模為全礦2000t/d）的生產(chǎn)消耗，基建期滿后上部中段剩余礦量（1351214t 4.82g/t 6513kg，全部在-525m水平以上）可在新豎井達產(chǎn)期由舊系統(tǒng)陸續(xù)采出；故本次設(shè)計資源量（含上部中段剩余礦量）為4085107t，品味4.81g/t，金金屬量19645.8kg。4.1.3 開采技術(shù)條件區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)4個較大工業(yè)礦體，其編號分別、-1、-2、-3，其中、-1、-2均分布在主裂面下盤的黃鐵絹英巖中，-3號礦體位于黃鐵絹英巖和黃鐵絹英化花崗質(zhì)破碎巖之過渡帶中。-1號礦體連續(xù)分布于529-547線之間，為該礦床的主要礦體之一，礦體賦存于斷裂蝕變帶主裂面以下蝕變閃長玢巖之下盤。礦體走向45°-50°，傾向南東，傾角在45°±，平均水平厚度為3.70m。-2礦體連續(xù)分布在526-547線之間為該礦區(qū)的主要工業(yè)礦體，賦存與主裂面下盤，526線-547線之間，礦體走向長度450m，走向45°-50°，傾向南東，傾角在45°左右，金礦體形態(tài)呈脈狀、透鏡狀、沿走向傾向變化不大，具膨縮分支復合尖滅現(xiàn)象。水平厚度0.87m-49.45m。-3礦體走向長度245m，呈脈狀，走向45°-48°，傾向南東，分支復合較明顯。礦體平均水平厚度5.80m。礦區(qū)地表為荒山，無村莊，農(nóng)田，地表允許陷落。4.2 采礦方法的選擇VII-2號主礦體賦存在主裂面以下5-55m，分布于526線-547線間，詳查控制礦體標高-525m-660m，斜深389m，走向長450m，礦體深部向下尚未封閉，尚有一定資源潛力。礦體總體走向NE45°左右，傾向SE，傾角45°-50°，金礦體形態(tài)呈脈透鏡狀，沿走向變化較大，具有膨縮分支復合尖滅現(xiàn)象，礦體由15個鉆孔控制，水平厚度0.87m-49.45m，平均水平厚度為13.04m，平均真厚度為9.22m。VII-3礦體分布于526-538線之間，賦存于VII-2礦體下盤3-12m，礦體走向長度245m，呈脈狀，走向45°-48°，傾向南東，傾角47°±，礦體分布于黃鐵絹英巖化花岡質(zhì)碎裂巖中，礦體品均水平厚度5.80m。礦區(qū)地表為荒山，無村莊、農(nóng)田，地表允許陷落。根據(jù)礦巖較穩(wěn)固，礦體為傾斜礦體，厚度屬中厚礦體，可選分段礦房法，礦石價值高，可選充填采礦法，地表允許陷落可選崩落采礦法，分段崩落法中有底柱分段崩落采礦采準切割工作量大，底部結(jié)構(gòu)復雜，礦石損失量大，無底柱分段崩落法結(jié)構(gòu)與回采工藝簡單，安全，機械化程度高，損失貧化有可能小于有底柱方法，無底柱方法的通風條件較差，但在完善通風系統(tǒng)和加強通風的情況下，該缺點是可以克服的。根據(jù)條件可選方案有1 分段礦房法 2低貧損無底柱分段崩落法 3 上向水平分層充填采礦法4.2.1 采礦方法初選 方案一簡述： 低貧損無底柱分段崩落法.方案特點：優(yōu)點 1）采礦方法結(jié)構(gòu)簡單，靈活性較大，不需留礦柱。 2）與有底柱分段崩落法比采切比小。 3）回采工藝簡單，便于使用高效的自行鑿巖、裝運設(shè)備實現(xiàn)采掘綜合機械化。 4）在巷道中作業(yè)安全。 5）勞動生產(chǎn)率較高，礦塊生產(chǎn)能力大。缺點 1）在獨立巷道內(nèi)作業(yè)通風條件較差，需設(shè)計局扇通風。 2）大中型設(shè)備維護工作量大，一般礦山自行解決備品備件有一定困難。采場的構(gòu)成要素：階段高度溜井間距分段高度進路間距進路斷面50150883.5×3采準布置：階段運輸沿脈平巷、天井、溜井、斜坡道，布設(shè)在下盤巖石中。階段運輸平巷應(yīng)布置在其下階段礦體回采錯動界限外。每個礦塊設(shè)一個溜井。溜井個數(shù)根據(jù)礦石產(chǎn)品種類而定，單一礦石產(chǎn)品時，設(shè)一溜井，采用鏟運機出礦。如果回采順序是從礦體中間拉切割槽向上、下盤兩個方向推進時，應(yīng)分別在上、下盤巖石中布設(shè)溜井。應(yīng)盡量避免在礦體中布置溜井及其它井巷工程，以減少礦石損失和降段封井工程量。將每個階段劃分為分段，各分段用斜坡道通過聯(lián)絡(luò)道連接，布置在脈外下盤?；夭蛇M路具體布置根據(jù)礦體厚度、傾角、出礦設(shè)備和合理運距、地壓管理、通風及安全因素等確定。上下相鄰的分段，回采進路呈菱形布置。為形成切割槽，可在回采進路的頂端，需開鑿切割平巷和切割天井。切割工作為形成切割槽，可在回采進路的頂端，需開鑿切割平巷和切割天井，作為最初的崩礦自由面及補償空間?；夭晒に嚕夯夭山疬M路垂直于走向布置，回采是由上盤往下盤方向推進。在一個礦塊內(nèi)有2個分段采準，一個分段進行鑿巖，2個分段進行崩礦。為了減少貧化，在同一分段中各進路的回采盡可能保持在一條直線上。采用采礦臺車鑿上向中深孔。炮孔為扇形布置，炮孔采用裝藥機進行裝藥，也可采用裝藥車。出礦設(shè)備采用電動鏟運機出礦。為了減少礦石損失，出礦采用低貧損出礦方式。主要技術(shù)經(jīng)濟指標：礦塊生產(chǎn)能力采切比礦石貧化率礦石損失率采礦直接成本安全程度施工難易程度400t/d7.55m/kt4%6%5%安全易方案二簡述： 分段礦房法-分段鑿巖 分段出礦方案特點：分段回采，可使用高效率的無軌裝運設(shè)備，應(yīng)用時靈活性大，回采強度高。同時分段礦房采完后，允許立即回采礦柱和處理采空區(qū)，即提高了礦柱的礦石回采率，又處理了采空區(qū)，為下分段回采創(chuàng)造了良好的條件。主要缺點是采準工作量大，每個分段都要掘分段運輸平巷、切割巷道、鑿巖平巷等。采場構(gòu)成要素：采場構(gòu)成要素的選擇，應(yīng)根據(jù)礦體類型、厚度、產(chǎn)狀、礦巖穩(wěn)固性及出礦方式等因素來選擇采場尺寸。礦房長度礦房寬度階段高度分段高度頂柱高度間柱寬度40m礦體寬45m15m5m5m采準布置：每一個分段有一個出礦系統(tǒng)底部結(jié)構(gòu)的塹溝及拉底巷道布置在底盤巖石中，具體布置形式根據(jù)礦石的采出方式和裝運設(shè)備而定。底盤脈外運輸巷道采用斜坡道與各分段平巷相連接各分段的礦石由沿走向每隔80100m溜礦井下放到運輸大巷。分段平巷起運轉(zhuǎn)礦石，輸送材料，來往人員，通風等作用，每隔10m掘一裝礦平巷。塹溝拉底平巷布置在裝礦橫巷的另一端起拉底和形成塹溝的作用，當巖體不厚時，有時也起鑿巖平巷的作用。切割工作：切割天井布置在礦房端部靠礦房礦柱處，從剖面上有塹溝平巷直至分段礦房最高處，作為擴大切割槽爆破自由面。切割橫巷和塹溝拉底平巷用中深孔拉開切割立槽，然后即可進行分段回采。用塹溝拉底平巷進行拉底，一般隨著回采推進，逐步把拉底層拉開。回采工藝：從切割槽向礦房另一側(cè)進行回采，深孔鑿巖，崩下的礦石，從裝運巷道用鏟運機運到分段運輸平巷最近的溜井，溜到階段運輸巷道裝車運出。當一個礦房回采結(jié)束后，立即回采一側(cè)的間柱和斜頂柱，回采斜頂柱的深孔鑿巖硐室，開在礦柱回采平巷的一側(cè)，對應(yīng)于礦房的中央部位?；夭身樞蚴牵合缺g柱并將崩下的礦石放出，然后再爆破頂柱，受爆力拋擲作用，頂柱崩落的大部分礦石溜到塹溝內(nèi)放出。主要技術(shù)經(jīng)濟指標：礦塊生產(chǎn)能力采切比礦石貧化率礦石損失率采礦直接成本安全程度施工難易程度400t/d17.14m/kt9.5%13.8%安全較難方案三簡述： 上向水平分層充填法 方案特點：工作面向上分層推進，每層又以采、出、充形式循環(huán)作業(yè)，工藝循環(huán)多，礦塊生產(chǎn)能力隨著生產(chǎn)管理水平和機械化程度而異分層回采，分層充填，采空區(qū)高度較小，兩幫維護較容易，能適應(yīng)礦體的變化，不容易丟邊和超采，還可以進行選別回采，貧損指標容易控制。人在采場內(nèi)作業(yè)，直接頂板需進行護頂和加固，否則安全性差，采準切割工程量小。 采場構(gòu)成要素：沿走向布置采場，中斷高度礦房長度間柱寬度頂柱厚度底柱厚度60m60m礦體水平寬度56 采準切割布置：采準工作包括運輸平巷、充填井、人行天井及放礦溜井的掘進和構(gòu)筑。采用無軌設(shè)備脈外采準還包括采區(qū)斜坡道、分段平巷、分段聯(lián)絡(luò)道等。充填井設(shè)在礦房中央，只設(shè)一個，當?shù)V房很長時應(yīng)設(shè)2個，人行天井和溜礦井一般采用順路架設(shè)，人行天井廠兼做慮水井, 溜礦井用混凝土澆灌壁厚300mm，圓形內(nèi)徑為1.5m，人行慮水井用預(yù)知鋼筋混凝土構(gòu)件砌筑或澆灌混凝土（預(yù)留泄水小孔），充填天井斷面為2×2.4，內(nèi)設(shè)充填管路和人行梯子等，且礦房安全出口，其傾角為80°-90°。采用礦石底柱時，先掘進運輸巷道，然后掘充填井及放礦溜井和人行天井，并在底柱的頂部水平進行切割工作。 回采工藝：國內(nèi)采用淺眼落礦設(shè)備鑿巖，根據(jù)礦石穩(wěn)固程度采用全分層一次落礦或分次落礦?？刹捎枚梢怀涞幕夭身樞颍舷蜩弾r時一般用YT-45鉆機，一些引進和采用無軌液壓臺車鑿巖。為了減少粉礦損失和礦石貧化，采用水砂充填料時，常鋪設(shè)墊板，鑿巖爆破前，需對采場頂板進行嚴格的檢查處理。當采場面積小，頂板穩(wěn)固性好時，只做撬毛或局部錨桿加固，當采場面積較大或采場頂板脫層，局部冒落，穩(wěn)固性較差時，應(yīng)采用錨桿金屬網(wǎng)支護，以保證回采的安全。 主要技術(shù)經(jīng)濟指標：礦塊生產(chǎn)能力采切比礦石貧化率礦石損失率采礦直接成本安全程度施工難易程度200t/d3m/kt9.70%1.2%安全難4.2.3 采礦方法選擇綜合比較三種方案，分段礦房法采準工作量大，施工較難，上向水平充填法雖然礦石損失貧化小，但效率低，勞動強度大，并且充填成本高，充填系統(tǒng)復雜，間柱回采困難，無底柱分段崩落法雖然損失貧化大，但采場結(jié)構(gòu)簡單，可以采用無軌運輸設(shè)備，機械化程度高，生產(chǎn)效率大，并且采用低貧損放礦后可以明顯降低礦石的貧化，所以采用無底柱分段崩落法。4.3 采礦方法設(shè)計4.3.1采準工作概述采準是在已開拓完畢的礦床里，掘進采掘巷道，將階段劃分為礦塊作為回采的獨立單元，并在礦塊內(nèi)形成行人、鑿巖、放礦、通風等條件。礦塊采準包括采準巷道和切割巷道。按主要采準巷道與礦體位置關(guān)系分為脈內(nèi)采準、脈外采準和聯(lián)合采準三類?？紤]到巷道的支護級生產(chǎn)的安全等因素，采用脈外采準。4.3.2采準巷道布置一階段高度 根據(jù)礦巖穩(wěn)固性及礦體傾角和賦存形態(tài)，取階段高度為50m,階段運輸巷道布置在下盤脈外。二斜坡道分段與階段運輸巷道之間以斜坡道連接，斜坡道采用折返式，斜坡道間距為250m500m,坡度為10%，路面用碎石鋪設(shè)，斜坡道斷面尺寸根據(jù)鏟運機外形尺寸和通風量確定，巷道寬度等于設(shè)備寬再加0.91.2m，巷道高度等于設(shè)備高再加0.60.75，因此取斜坡道斷面尺寸為3.5×3.0。三礦塊尺寸及溜井位置這種采礦方法劃分礦塊的標志不明顯，為了管理上的方便，一般以一個溜井所服務(wù)的范圍作為一個礦塊。因此礦塊長度等于溜井間的距離。溜井間的間距根據(jù)裝運設(shè)備類型確定的，夏甸金礦采用國產(chǎn)2m³鏟運機，溜井間距設(shè)為150米，同時為了生產(chǎn)上靈活、方便，溜井布置在脈外連接各分段。溜井應(yīng)盡量避免與卸礦巷道相通，可用小的分支溜井與巷道相通，這樣在上下分段同時卸礦時，互相干擾小，也有利于通風管理。溜井斷面采用圓形，斷面尺寸為直徑2m。四分段高度 采用中深孔爆破，取分段高度為8m。五回采巷道 回采巷道的間距對礦石的損失貧化、采準工作量和回采工作量的穩(wěn)固性都有一定的影響 ，取回采巷道間距為8m， 回采巷道的斷面形狀以矩形為好，有利于在全寬上均勻出礦，拱形巷道不利于巷道邊部礦石流動，使礦石的流動面變窄，并已發(fā)省堵塞，增大礦石損失。由于采用鏟運機出礦，回采巷道尺寸為3.5×3.0。為了使重載下坡和便于排水，回采巷道應(yīng)有3的坡度。六回采巷道的布置回采巷道的布置是否合理，將直接影響損失貧化。上下分段回采巷道應(yīng)嚴格交錯布置，使回采分間呈菱形，以便將上一分段回采巷道間的脊部殘留礦石盡量回收。在同一分段內(nèi)回采巷道之間應(yīng)互相平行?；夭上锏来怪弊呦虿贾?。七分段運輸聯(lián)絡(luò)道的布置分段運輸聯(lián)絡(luò)道用來聯(lián)絡(luò)回采巷道、溜井及各分段運輸巷道，以形成各分段的運輸、行人和通風系統(tǒng)。斷面2.5×2.5。分段運輸聯(lián)絡(luò)道采用下盤脈外布置。4.3.3 切割工作回采前必需在回采巷道的末端形成切割槽，作為最初的崩礦自由面及補償空間。開掘切割槽采用切割平巷與切割天井聯(lián)合拉槽法。沿礦體邊界掘進一條切割平巷貫通各回采巷道端部，切割平巷規(guī)格為3.5×3.0。然后每四個回采巷道掘一條切割天井，切割天井規(guī)格為3.5*2.0。在切割天井兩側(cè)，從切割平巷鉆鑿若干排平行或扇形炮孔每排58個炮孔，以切割天井為自由面，一側(cè)或兩側(cè)逐排爆破爆破炮孔形成切割槽。4.3.4 采準切割工程量表4-1 標準礦塊采準切割工程量表序號工程名稱斷面（）長度（m）數(shù)量（條）總長（m）工程量 （m³）一采準工程1斜坡道3.5×3.080.46482.45065.22聯(lián)絡(luò)道2.5×2.55630187.53分段巷道2.3×2.8150690057964回采巷道3.5×3.018781404147425 分段切割平巷3.5×3.0150690094506切割天井3.5×2.062414410087礦石溜井3.14501501570二 切割工程1拉槽300150690010800合計4810.448447.74.3.5回采工作一采場爆破鑿巖工作（1）采場爆破參數(shù)扇形炮孔的邊孔角：邊孔角決定著分間的具體形狀，邊孔角越小分間越接近方形，因而可以減小炮孔長度。但邊孔角過小，會使很多靠邊界的礦石處于放礦移動帶之外，在爆破時這里以產(chǎn)生過擠壓而使邊孔達不到爆破效果。根據(jù)覆巖下放礦散體移動范圍確定邊孔角為55°。邊部炮孔的爆破條件取決于崩落礦石在空場條件下被放出時所形成的坡面角，為減少第二分段炮孔的最大深度第一分段進路的邊孔角取30°。炮孔扇面傾角：炮孔扇面傾角指的是扇形炮孔排面與水平面的夾角，采用前傾布置常用7085°，取80°，這種布置方式可以延遲上部廢石細塊提前滲入，裝藥較方便。崩礦步距：崩礦步距指一次爆破崩落礦石層厚度。崩礦步距取1.2m。孔 徑： 60mm最小抵抗線：根據(jù)W/d=30計算，W為最小抵抗線d為炮孔直徑，取W為1.8m。表4-2 爆破參數(shù)孔深孔徑孔底距排距最小抵抗線8.0m60mm1.8m1.2m1.8m（2）炸藥類型選擇及單耗確定炸藥選擇銨銻炸藥，裝藥工作采用氣動裝藥器，根據(jù)巖石穩(wěn)固性系數(shù)確定炸藥單耗為0.85kg/m³。（3） 鑿巖工作采用的鑿巖工具為YGZ-90重型鑿巖機，鑿巖機的基本參數(shù)如表42所示，每臺搭配工人兩名。鑿巖機采用三班作業(yè)，年作業(yè)率為70%。平均工作效率為50m/臺班，炮孔直徑為60mm。為保證爆破效果要特別注意炮眼質(zhì)量。炮孔的深度和角度都應(yīng)嚴格按設(shè)計施工。鑿巖機所需臺數(shù)計算如下：每米炮孔崩礦量： （4-1）式中：； ；采場配置鑿巖機臺數(shù)： n式中：； ； ； ；表43 YGZ-90技術(shù)參數(shù) 質(zhì)量沖擊功沖擊頻率扭矩耗氣量氣管內(nèi)徑水管內(nèi)徑95kg796J33Hz118H/m183L/s38mm19mm鑿巖直徑最大孔深釬尾尺寸長寬高5080mm30m138×97mm876mm355mm303mm（4）裝藥方式及爆破無底柱分段崩落法的爆破只有很小的補償空間，屬于擠壓爆破，爆破的塊度關(guān)系到裝運設(shè)備的效率和二次破碎工作量。為了避免扇形炮孔孔口裝藥的過于密集，裝藥是采用交錯裝藥的形式。爆破采用銨銻炸藥，半秒延期導爆管與導爆索聯(lián)合起爆，雷管引爆，裝藥使用BQ-100裝藥機裝藥,裝藥密度為1.05g/cm3，共需兩臺（一臺備用），每臺搭配工人3名。每排炮孔裝藥量： （4-2）式中：； ； ；表4-4 爆破計算數(shù)據(jù)礦塊工業(yè)儲量（t）280686每米崩礦量（t/m）8.41炮孔直徑（mm）60需炮孔長度（m）33375裝藥量（kg）83130二二次破碎在出礦過程中，對塊度大于1000×1000mm的礦塊在采場內(nèi)進行二次破碎。采用淺眼爆破，單孔單藥包，裝于孔底，口部堵塞，同時起爆，二次爆破炸藥消耗量為0.10kg/t。 三出礦采切工程和崩落礦體均采用國產(chǎn)2m³鏟運機進行裝運，將崩下礦石運至分段運輸巷道內(nèi)的溜井。通風結(jié)束后進行撬毛排險，將工作面附近的定幫浮石處理干凈，因出礦作業(yè)在覆蓋巖下進行，作業(yè)工程安全性好，采場運輸采用無軌設(shè)備運搬方式，主要設(shè)備為2m電動鏟運機,每臺配置兩名工人。表4-5 電動鏟運機主要技術(shù)參數(shù)型號DLK-1額定斗容m2額定載重量t4機重t12.6電機型號JO-93-4功率KW101.5最大行走速度/h36外形尺寸（長×寬×高）8750×2200×1800采場配置鏟運機的臺數(shù)計算：1. 小時生產(chǎn)能力確定：1) 裝運卸一次作業(yè)循環(huán)時間： （4-3）式中： ； ； ； ；2) 小時裝運卸作業(yè)循環(huán)次數(shù)： （4-4）3) 小時生產(chǎn)能力： （4-5） =0.8×30×2×1.8 =86.4t式中：； ； 2. 臺班生產(chǎn)能力的確定：1）班內(nèi)的設(shè)備完好率： （4-6） =73%式中：； ；2)工時利用率： （4-7） =50%式中： ； ；3）班有效時間：=4h （4-8）4）臺班生產(chǎn)能力： （4-9） =86.4×4 =345.6t/臺班3. 臺年生產(chǎn)能力：1）年工作班數(shù)為550臺班。2）臺年生產(chǎn)能力： （4-10） =550×345.6 =190080t設(shè)備的臺數(shù)： （4-11）1臺采場配置鏟運機的臺數(shù)為2臺，其中一臺為備用。無底柱分段崩落法的礦巖接觸面較大，應(yīng)該加強出礦管理。表4-6 采場出礦主要指標出礦臺班效率345.6t/臺班出礦工班效率52t/工班采場出礦能力484t/d四回采工作計算（1）回采工作循環(huán)計算無底柱分段崩落法使用的是一次性鑿巖、裝藥，分段爆破、出礦。鑿巖與裝藥時間： （4-12） 一次崩礦量：2×（8×8-3.5×3.0）×1.8×2.87=552.8t （4-13） 出礦時間： （4-14）一個循環(huán)爆破時間：Tb=30min一個循環(huán)通風時間：Tt=30min表4-7 回采工作循環(huán)圖表作業(yè)名稱時間IIIIII246824682468鑿巖及裝藥127d爆破0.5h通風0.5h出礦12.8h五覆蓋巖層形成為了形成崩落法正?；夭蓷l件和防止圍巖大量崩落造成安全事故，在崩落礦石層上面必須覆以巖石層。巖石層厚度要滿足兩點要求：第一，放礦后巖石能夠埋沒分段礦石，否則形不成擠壓爆破的條件，使崩下的礦石將有一部分落在巖石層之上，增大礦石損失貧化；第二，一旦大量圍巖突然冒落時，確實能起到緩沖的作用，以保證安全。根據(jù)這一要求，一般覆巖厚度約取為兩個分段高度。根據(jù)礦體的賦存條件和巖石性質(zhì)，采取邊回采邊放頂形成覆蓋巖層的方法。在第一分段上部掘進放頂巷道，在其中鉆鑿與回采炮孔排面一致的扇形深孔，并與回采一樣形成切割槽。以礦塊作為放頂單元，邊回采邊放頂，逐步形成覆蓋巖層。六采場通風無底柱分段崩落法回采工作面為獨頭巷道，無法形成貫穿風流；工作地點多，巷道縱橫交錯很容易形成復雜的的角聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，風量調(diào)節(jié)困難；溜井多而且溜井與各分段聯(lián)通，卸礦時揚出大量粉塵，嚴重污染風源。采區(qū)用局扇進行通風，用分段平巷和進路中的局扇進風，風筒和采場回風天井回風。通風方式屬于角聯(lián)通風網(wǎng)路，采用壓入式通風，壓入式通風的優(yōu)點是風流有效射程較長，可減少爆破沖擊波對風筒的破壞。局部通風輔助設(shè)備為JK58-1NO.4型風扇，其中采礦作業(yè)面兩臺，掘進作業(yè)面10臺。風筒采用直徑500mm柔性風筒高強度塑料薄膜，長度700m七主要技術(shù)經(jīng)濟指標（1）礦塊生產(chǎn)能力計算礦塊儲量: 礦塊采出礦石量可根據(jù)公式 T=(1-)/(1-) ×Q （4-15）計算： T=0.905÷0.862×280686=294687t式中、分別為礦塊的損失率和貧化率。出礦天數(shù)： （4-16）礦塊生產(chǎn)能力： （4-17）礦塊回采時間： （4-18）(2) 采切比：用長度表示千噸采切比 （4-19）用體積表示千噸采切比 （4-20）(3) 采場回收率：90.5%采場貧化率：13.8%采場損失率：9.5%表4-8 采區(qū)的主要技術(shù)經(jīng)濟指標匯總序號指標名稱單位指標備注1礦塊生產(chǎn)能力t/d7172采礦鑿巖臺效m/臺*班453裝運機臺效t/臺*班345.64鑿巖工工效m/臺*班525采場掌子面工效t166采礦損失率%9.57采礦貧化率%13.88采切比m/kt17.149主要材料消耗（1）炸藥Kg/t0.46（2）雷管個/t0.03（3）導爆線m/t0.20（4）釬子鋼Kg/t0.04（5）木材M3/t0.0002（6）輪胎個/t0.001表4-9 回采作業(yè)成本計算表（單個礦塊）序號陳本項目單位單消單價單位成本總用量總成本一輔助材料1炸藥Kg0.857.56.37583130529953.752雷管個0.031.50.0454470201153導爆管m0.203.00.629805178834釬子鋼Kg0.046.50.2659611549.866鋼材Kg1.055.05.25156475821493.757輪胎個0.0001150001.52.9844707.58潤滑油Kg0.00768.50.0646226.51925.49中深孔柱齒釬頭個0.00251500.37574.511177二動力消耗電度電費Kw*h/t60.63.6178830107298三工人工資元30000四職工福利基金元4500作業(yè)成本元/t年作業(yè)量t4.4 礦井通風4.4.1 礦井通風方式礦井通風方式有壓入式、抽出式和混合式三種。（1）壓入式壓入式通風是使整個通風系統(tǒng)在壓入式主扇的作用下，形成高于當?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。在入風段，由于風流集中，風量大，造成較高的壓力梯度，在需風段和回風段則相反，壓力梯度較小。由于在入風側(cè)存在較高的壓力梯度，可使新鮮風流沿指定的通風線路迅速送入井下，避免受其他作業(yè)污染，風質(zhì)好。但由于壓入式通風的風門等風流控制設(shè)施，均安設(shè)在入風段，運輸、行人頻繁，不易管理和控制，井底車場漏風大，而在回風段主扇形成較低的壓力梯度，不利于快速排煙，不能及時地按指定路線將污風排出風井，煙塵亂竄，使井下風流紊亂，加上自然風流的影響，甚至會發(fā)生風流反向，使新鮮風流受到污染。（2）抽出式 抽出式通風是使整個通風系統(tǒng)在主扇作用下形成低于當?shù)卮髿鈮毫Φ呢搲籂顟B(tài)。抽出式通風在回風側(cè)形成較高的負壓，在入風側(cè)形成低氣壓。從壓力損失的大小看，由于排風集中，排風量大，在排風側(cè)造成高壓力梯度，入風側(cè)由于風流分散，壓力梯度也較小?；仫L側(cè)形成高負壓和較高的壓力梯度，使各作業(yè)面的污風迅速向回風道集中，排風系統(tǒng)的煙塵不易向其他巷道擴散，具有排煙快的優(yōu)點。此外由于集中回風，風流的調(diào)節(jié)控制設(shè)施均按設(shè)在回風道中，既不妨礙行人與運輸，又便于管理，控制可靠。我國冶金礦山多采用此種通風方式。（3）壓抽混合式 壓抽混合式通風，在入風側(cè)和排風側(cè)都利用主扇控制，使整個通風系統(tǒng)都在較高的風壓和較高的壓力梯度作用下，風流按指定的路線流動，排煙快、漏風少，也不容易受自然風流的干擾而造成風流反向。此種通風方式兼有壓入式和抽出式的優(yōu)點，有利于提高礦井通風效果，但壓抽混合式通風所需通風設(shè)備較多，通風動力也大一些。單一抽出式具有通風系統(tǒng)簡單、便于管理和控制、基建投資省、營運費用低、綜合效益好等方面的優(yōu)點，選擇抽出式作為通風方式。根據(jù)開拓工程布置和已有開拓工程的施工現(xiàn)狀，深部通風方式為主混合井進風、七號豎井回風的兩翼對角式通風系統(tǒng)。新鮮風流經(jīng)混合井進入，經(jīng)中段石門、中段運輸巷道、輔助風井或斜坡道進入分段巷道，采場等用風地點，沖洗工作面后，污風由本中段回風巷道或經(jīng)回風井回到上中段回風巷道，最后由七號豎井倒段排放到地面?；旌暇b載、排水及粉礦回收系統(tǒng)的新鮮風流由混合井進入，經(jīng)裝載皮帶道、粉礦回收道等用風地點后，經(jīng)粉礦回收井到達上中段，在粉礦回收井上口設(shè)一除塵凈化裝置，污風經(jīng)凈化后重新加入通風系統(tǒng)內(nèi)，作為新鮮風流參與通風。新風通過北耩豎井和七號豎井流入12中段石門、大巷、三期工程豎井、中段巷道、采場，污風則有采場回風井、11中段回風巷、回風井排到地表。4.4.2 風量計算1、根據(jù)礦井年產(chǎn)量和萬噸耗風量，估算礦井總風量，計算式是： 礦井設(shè)計年生產(chǎn)能力為33萬t/a，則需風量 Q=A×q=33×1.5=49.5m/s （4-21） 式中：Q礦井總風量，m/s；A礦井年產(chǎn)量，萬t/a；q年產(chǎn)萬噸耗風量，m/s。2、按工作面爆破作業(yè)炸藥消耗量計算q=NLS/t=12×150×10.5/2400=7.87m/s （4-22）同時工作面為8個，總需風量=7.87×8=62.96 m/s式中：q采場排煙需風量， m/s；L采場長度，150m；S采場通風斷面積，10.5m；t爆破后排煙通風時間，對采場一般取1200-2400s；N采場中炮煙達到濃度時，風流交換倍數(shù)，12。3、按工作面防塵進行計算1）回采工作面風量 按排塵風速確定回采工作面風量： （4-23）式中： 按排除炮眼計算回采工作面需風量： （4-24）式中：采場爆破后炮煙中心至采場回風巷道的距離取采場長度一半，mN風流交換倍數(shù)，取25.5T爆破后排煙通風時間，取1200s由上述計算結(jié)果可知，排塵所需供風量大于排煙所需的風量，因此排塵計算所得的風量4.20m3/s作為采場工作面所需供風量。2） 掘進工作面需風量掘進工作面包括開拓、采準、切割工作面按排出炮煙計算： （4-25）式中： 按排塵風速計算：由上述計算結(jié)果可知，排塵所需供風量大于排煙所需的風量，因此排塵計算所得的風量3.05m3/s作為掘進工作面所需供風量。3） 服務(wù)性硐室風量 硐室所需風量為2 m/s設(shè)計同時工作面8個，6個掘進工作面，2個回采工作面，8個輔助通風硐室。按排塵風量計算， Q=2×4.2+6×3.05+8×2= 42.7m/s （4-26）式中：Q礦井總風量，m/s；回采工作面需風量，3.1m/s；q掘進工作面需風量，2.1 m/s；q硐室所需風量，2 m/s?？紤]到可能有漏風等影響因素，取1.2的風量備用系數(shù)，需風量為51.24 m/s表4-10 礦井總風量工作面每個作業(yè)面的需風量，同時工作作業(yè)面?zhèn)€數(shù)，個總風量，采區(qū)掘進面硐室4.203.0522688.4018.3016.00總計42.704）綜上所述取排塵風量51.24m/s為礦井設(shè)計風量4.4.3 局部通風采準、切割獨頭巷道時，以及采場爆破后要加強通風，采用局部抽出通風，根據(jù)采準、切割工作面數(shù)，設(shè)計選用JK55-2NO.405型局部排風扇。4.4.4 通風阻力計算礦井通風總阻力，對于機械抽出式通風而言，是指風流由進風井口到扇風機風硐，沿任一風路流動，沿途所產(chǎn)生的摩擦阻力與局部阻力之和。在扇風機整個服務(wù)年限內(nèi)，礦井總阻力隨著開采深度以及生產(chǎn)規(guī)模的變化而變化。為了使扇風機在整個設(shè)計服務(wù)年限內(nèi)，高效運轉(zhuǎn)，在選擇風機時必須考慮到可能出現(xiàn)的最大總阻力和最小總阻力。兩者分別對應(yīng)著扇風機服務(wù)年限內(nèi)通風最困難時期與通風最容易時期的礦井總阻力，此外還需考慮到反向的自然風壓。新鮮風流進入礦井后分很多分支，流經(jīng)各作業(yè)中段和工作面，然后又在另一處匯合，形成并聯(lián)、角聯(lián)或復雜通風網(wǎng)路。在進行礦井通風阻力計算時，首先在眾多的分支中選取一條阻力最大的路線，一般可在通風系統(tǒng)圖上，根據(jù)采掘作業(yè)布置情況找出風流線路最長、風量最大的一條做為阻力最大的風路，然后沿著這條風流路線一一計算各段井巷摩擦阻力，然后疊加起來即為礦井通風總阻力。1.礦井總摩擦阻力公式為： （4-27）式中：、各段摩擦阻力通風摩擦阻力計算：式中：； ； ； ； ； ；2.自然風壓計算 （4-28） 式中：； ； ； 計算得自然風壓值為：通風阻力計算見表表4-11 生產(chǎn)前期通風阻力計算表序號巷道名稱摩擦阻力系數(shù)巷道長度（m）巷道周長（m）凈斷面面積風阻R=APL/S3風量摩擦阻力(h=Rq2(Pa)S（m2）S3q(m3/s)q21混合井4590019.7823.7613413.410.06042.71823.29108.902-660m混合井車場1015312.911.51520.880.01342.71823.2923.663-660m混合井石門10137912.911.51520.880.11725.1630.0173.694-660m中段沿脈巷道1045012.911.51520.880.03825.1630.0123.945輔助風井3513514.0012.251838.270.03618.9357.2112.866分段巷道104509.35.9205.380.20318.9357.2172.787分段聯(lián)絡(luò)道10159.35.9205.380.0073.19.610.0678-570m七號井石門102209.205.28147.200.13851.242625.54362.329七號三期石門4533010.058.04519.720.28751.242625.54753.5310-230m七號井石門101909.205.28147.200.11951.242625.54312.4411七號二期石門4523511.088.64644.970.19351.242625.54506.7312+5m七號井石門101509.205.28147.200.09451.242625.54246.8013七號明豎井4516010.058.04519.720.13951.242625.54364.95小計2862.67局部阻力系數(shù)15%429.40合計3292.07表4-12 生產(chǎn)后期通風阻力計算表序號巷道名稱摩擦阻力系數(shù)a(×10-3)巷道長度（m）巷道周長（m）凈斷面面積風阻R=APL/S3風量摩擦阻力（h=Rq2（pa）S（m2）S3q（m3/s）q21混合井4590019.7823.7613413.410.06042.71823.29108.902-660m混合井車場1015312.911.51520.880.01342.71823.2923.663-660m混合井石門10137912.911.51520.880.11725.1630.0173.694-660m中段沿脈巷道1045012.911.51520.880.03825.1630.0123.945-660m中段穿脈巷道1013912.911.51520.880.01251.242625.5431.516-570m穿脈沿脈1045012.911.51520.880.03851.242625.5499.777-570m七號井石門102209.205.28147.200.13851.242625.54361.018七號三期石門4533010.058.04519.720.28751.242625.54753.959-230m七號井石門101909.205.28147.200.11951.242625.54311.7810七號二期石門4523511.808.64644.970.19351.242625.54506.7311+5m七號井石門101509.205.28147.200.09451.242625.54246.8012七號明豎井4516010.058.04519.720.13951.242625.54365.56小計2907.30局部阻力系數(shù)15%436.10合計3343.403.等積孔計算A=1.191.19 m （4-32）可知礦井通風難易程度為中等。4.4.5 通風設(shè)備選型計算礦井通風采用兩翼對角式通風，混合井進風，側(cè)翼風井回風，進風量51.24 m/s，通風容易時期負壓6561Pa，通風困難時期負壓6953Pa。采區(qū)和分段每隔一定間距布置一條通風天井，采區(qū)作業(yè)面和掘進面采用局扇輔助通風。礦井通風設(shè)備是指主力扇風機和電動機。選擇扇風機必須首先知道礦井通風系統(tǒng)要求扇風機提供的風量和風壓。（1）扇風機的風量 （4-33）（2）扇風機的風壓 （4-34）與扇風機通風方向相反的自然風壓則：H(3) 根據(jù)設(shè)計工況選取通風機 選取1K53NO18軸流式風機兩臺，兩臺串聯(lián)工作。(4) 通風構(gòu)筑物和通風管理采用機械式通風，為了使各采區(qū)獲得所需風量，需要設(shè)置風門、調(diào)節(jié)風門、風橋、風窗等通風構(gòu)筑物，進入工作面前的風量采用自然調(diào)節(jié)方式，采區(qū)回風結(jié)束后應(yīng)封閉好采空區(qū)，以防漏風