1、1第一篇 地下采矿技术篇第一章 采矿工艺概述第一节 矿山沿革及地质概况1、交通位置大红山铜矿位于新平县老厂乡，地理位置东经 10139，北纬 2406，靠哀牢山山脉东侧，戛洒江东岸,海拔标高 600-1850 米，相对高差 1250 米，属侵蚀剥蚀山地地形，地势 陡峻，河谷发育。2、矿山沿革及地质概况大红山是 1959 年发现的大型铁铜矿床，于 60 年代开始普查勘探，1983 年 11月进行详勘。 矿务局于 1989 年 9 月开始施工主控工程主副斜井，1993 年开始基建探矿，一期于 1997 年 7 月 1 日建成投产，二期于 2003 年 6 月 26 日建成投产。大红山矿区包括铁矿和
2、铜矿两部分，铁矿主要分布在曼岗河以东（昆钢），铜矿主要分布在曼岗河以西（大红山铜矿）。全矿分两段建设，以 550 划界，一期回采 550 米以上，采用常规设备上行式回采，二期回采 550 米以下，采用无轨设备下行式回采。大红山铜矿属海底火山喷发沉积变质中厚缓倾斜高温矿床。矿体走向为东西-北西西，走向 长约 1800 米，倾向南西， 倾斜 宽约 1600 米，倾角 2035，呈 层状、似层状产出， 矿区共有 3 个含铁铜矿体 I3、I2、I1）和四个含铜铁矿体（Ic 、Ib、Ia、Io），自上而下分别为 IcI3IbI2IaI1Io ），Ic 顶板至 I0 底板约 135 米。埋藏深度 160-
3、750 米， 标高 821 -29 米，其中 I3、I2 含铁铜矿体规模大，是主要的开采对象，矿石主要金属矿物为黄铜矿、磁铁矿，主要脉石矿物为碳酸岩（白云石为主）、黑云母，矿石整体 较稳固，f=8-14，矿岩爆破性能较差。矿区主要构造：F1、F2、F3 、F5。2开采范围：根据 1989 年地质一大队提交的云南新平县大红山铁、铜矿区铜矿首采区勘探地质报告，并经云南省矿产储量委员会批准，铜矿区开采范围：东南自曼岗河，西北至 A210 线，北东自矿体隐伏头 ，西南至 F3 断层， A192 线A210 线，29m-800m 标高范围 内为铜矿区的开采范围。3、储量分布情况大红山铜矿是多种有益元素共
4、生的大型矿床。首采区：矿石量 9781.1 万吨, 品位 0.81%,铜 金属量 792301 吨;其中富矿: 矿石量 4062.8 万吨,品位 1.23%,铜金属量501260 吨.伴生矿产:铁: 品位 21.67%, 金属量 1040.7 万吨 (精矿法)金: 品位 1.65g/t, 金属量 7703.2kg (精矿法)银: 品位 11.90g/t,金属量 55.3t (精矿法)硫: 品位 17.20%, 金属量 80.3 万吨 (精矿法)上述储量全部为硫化矿。累计探明储量:矿石量 9711.2 万吨,品位 0.81%,金属量 781769 吨;其中富矿:矿石量 4167.1 万吨,品位
5、1.23%,金属量 509480 吨.( 累计探明储量由西南有色地质勘查局三一三队于 1998 年 6 月提交)。 至 2005 年末仍保有矿石量 7099 万 t,铜金属量 54.5 万 t,品位 0.768%,现在实行铜铁合采后， 矿量、金属量、资源综合利用率将进一步增加（主要是 Ib 矿 体参与了回采）。西部矿段：F3 断层以西，西部普查阶段测算的资源量为表内矿矿石量 3392 万 t,铜品位 0.77% ，铜金属量 26.22 万 t；表外 矿矿石量 1632 万 t，铜品位 0.39%，铜金属量 6.44 万 t；表内表外矿石量 5024 万 t，铜品位 0.65%，铜金属量 32.
6、667 万 t。米底莫：矿石量：835.88 万吨，品位：0.64%，金属量：5.32 万吨。3第二节 开采技术条件和系统工程简介1、开采技术条件：大红山铜矿属古火山岩型沉积变质矿床，I 3、I2矿体规模大，呈层状，似层状产出。I 3矿体位于 I2矿体顶部，由一期范围内地质报告书中提供；两矿体富矿平均垂直距离 23.7m，水平距离 72 米，二期范围 内 500m 标高两矿体富矿平均垂直距离 24m，水平距离 54m，450-400 米表内矿垂直距离 14m，水平距离 28m。一期投产后，在 550m-600m 水平，采切工程实际揭露两矿体的垂直距离，有的地方只有 1-2m，B30 线局部地段
7、两矿体垂直距离为 0。矿体倾角 5-32，平均 23，矿体厚度 变化大，沿走向矿体顶底板起伏不平，矿岩接触面不清。平均厚度 10.66m。中段高度 20-25 米。初步设计生产能力为 2400 吨/天。二期开采 400-550 米 I3、I2矿体，500m550m 标高段平均倾角 28，平均厚度18.3m。450m500m 标 高段，平均 倾角 27，平均厚度 18.05m，400m500m 标高段平均厚度 18.21m，平均倾角 28。大红山铜矿是一座建于 80 年代中期的现代化采选联合新型矿山，1985 年进行基建，一期于 1997 年 7 月建成投产，采用的采、掘，供、充、 选设备具有国
8、内同类矿山现化先进水平，是云铜集团重要的原料基地和玉溪矿业公司的重点接替矿山，初步设计 I 期达 产 2400t/d 生产能力， II 期 3200t/d 生产能力，共同生产时，达到4800t/d 生产能力。2003 年 7 月，二期 3200t/d 生产能力建成投产后，引进了先进的无轨采掘设备，经过 1 年多的应用，形 势喜人，提高了矿山生产能力和效益，到 2005 年末，矿山具4备井下 8000t/d 的生产 能力，选厂经过改造后， 2006 年初，具 备 10000t/d 的生产能力。西部矿段建成投产后，具备 18000-20000 吨/ 天的生产能力。大红山铜矿含矿层系一套火山喷沉积变
9、质的变钠质凝灰岩，由石榴黑云白云石大理岩及石榴黑云母角闪片岩等含铜岩石组成。总体上讲，矿岩硬度高。完整性好，属稳固性 矿岩。 400 米以下为三期工程。西部矿段：分两期建设，一期为 200 米以上，二期为 200 米以下，设计生产能力为 8000 吨/天，采用上行式回采。2、开拓系统（1）、矿山开拓：大红山铜矿采用双斜井开拓（侧翼反倾斜双斜井），即主皮带斜井加辅助双轨斜井。主井担负矿、废石运输，付井运送人员、材料、设备兼作大件通道和通风。二期主要增加了一条无轨斜坡道、箕斗斜井、辅助斜井和总回风竖井。西部矿带将增加：中部斜坡道、北部进风、回风竖井，南部充填进风斜坡道、箕斗竖井等系统工程。（2）、
10、矿床开拓地下矿床开拓：为了开采地下矿床，必须从地表掘进一系列井巷通达矿床，以便人员、材料、设备、动 力及新鲜空气能进入井下，采出的矿石、井下的废石、 废气和井下水能排运至地面，亦即要建立矿床开采时的运输、提升、通风、排水、供风、供水、供电 、充填等系统。按照开拓井巷所担负的任务，可分为主要开拓井巷和辅助开拓井巷两类，主要开拓巷：用于运输提升矿石的井巷，辅助开拓巷：用于其他目的，一般只起到辅助作用的井巷。开拓方法可分为单一开拓（凡在一个开拓系统中只使用一种主要开拓井巷的开拓方法）和联合开拓（在一个开拓系统中同时采用两种或多种主要开拓井巷的开拓方法）。5大红山铜矿的开拓方法因二期和西部矿段的调整，
11、现可定位为联合开拓（双斜井、斜坡道、箕斗竖井）。开拓系统沿革：矿床开拓可采用箕斗竖井、皮带斜井等方案，结合大红山铜矿矿体赋存条件，按常规应为沿倾斜箕斗或皮带斜井开拓，此方案后续中段开拓量小（主要是石门及车场连接段）、不压矿等优点，但工业场地限制，地表要通过电机车等二次倒运（类似东措井的阶段功能），运距长，难以满足生产要求。对于现使用的南厂址，推荐了五个方案。从教材或资料来看，1-3 中是特例。a、侧翼反倾斜皮带斜井及辅助盲竖井：设计院推荐的最优方案。b、侧翼反倾斜皮带斜井及辅助斜井。c、侧翼反倾斜皮带斜井及沿倾斜辅助斜井。d、侧翼明混合竖井（人材物及矿废石共用）。e、侧翼沿倾斜皮带斜井及辅助斜
12、井：是井建工程最少的方案。但存在人 员材料、反向运输出坑的矿要用电机车运至选厂，由于地形限制，两井不能共用一个井底车场。通过分析对比，设计院推荐一方案。易门矿务局考虑：资金（自筹为主) 、地方关系、投资环 境、建 设方案（依托老区）、思想 认识观念等因素，希望设计院用二方案，两条同时施工， 间隔贯通来降温，即现使用的侧翼反倾斜皮带斜井及辅助斜井开拓。西部矿段增加：中部斜坡道、北部进风、回风竖井，南部充填进风斜坡道、箕斗竖井等系统工程。3、主要系统工程简介（1）主斜井：井口标高 803m，井脚标高 468m。比高 335m。方位北 70东，倾角14斜 长 1401.28m，井宽 3.2m，高 2
13、.87m。用途：提升 矿石，废石。6（2）辅助斜井：井口标高 803m，井脚标高 498.37m，方位北 70东，倾角 14，比高 304.63m，斜长 1259.21m，井宽 4.3m，高 3.833m。用途：提升人员、材料、 设备，进新鲜风流。 （3）841 综合坚井：在矿体西侧布置一条管缆进风竖井，井口标高：841m，井脚标高 514m，井高 327m，井筒直径 4.0m。用途：用作一期安装压风管，供水管，电缆，进新鲜风。尾砂充填进风井未建成之前安装充填管，尾砂充填进风井建成后充填管拆除。建设 二期工程期间用作人员提升。2005 年人员提升停止。（4）一期回风井：通风系统为西翼进风，东翼
14、回风，西翼由主斜井，辅助斜井和综合竖井进新鲜风，东翼设有两条回风斜井。一条利用原有补勘斜井。该井全长788m，井口 标高 750m，井脚标高 515.5m 倾角 20，井宽 4m，高 2.233m；另一条回风井（东措井）：井口标高 713.3m。井脚标高 512m，倾角 22，斜长：555m ，净宽3.1m，高 2.77m（后期因生 产需要，功能发生变化，断面改为：净宽 6.5m，净高：3.967m，1/4 三心拱）； 该井除作主要回风外，还作辅助废石提升。（5）二期回风井：二期在东翼设有一条专用的回风竖井，井口标高 742.3m，井脚标高 475m(现已经施工到 435 水平)，井筒垂直高度
15、 267.3m，直径 5.5m。用途：作二期回风。（6）尾砂充填进风斜井：该井设在矿体西翼，841 综合竖井旁，方位角 73，倾角 293438，斜长 591.485m，井筒宽 4.5m，高 3.9m，井口标高 844m，井脚标高：486.362m，比高 357.638m。下掘到 485m 标高中段。用途：担负二期进风，安装一、二期尾砂充填管。 （7）无轨斜坡道：设在矿体西翼一侧，坡度为 84536，斜长 1821.77m,巷道宽：直道 4.5m,错车道 7.2 m。巷道高：直道 3.9m，错车道 4.8m。坡道口 标高 750 m，坡道7脚标高 480.2 m（现已施工到 435 水平， 2
16、007 年将施工到 385 水平）。用途：用作二期人员、材料、设备、运送通道，同时担负着二期部分进风。（8）废石充填斜井：为解决井下充填料不足的矛盾，在矿体下盘中间部位设计一条废石充填盲斜井，斜井天轮硐室标高 668.189 m,井脚标高根据中段建设延伸。井筒宽 2.9 m,高度 2.57 m,倾角 29,用途：提升二期、一期生产废石进入采空区。（9）二期辅助斜井：为了解决二期 485 m、435 m、385 m 中段掘进废碴提升问题, 在矿体下盘中间部位设计一条二期辅助盲斜井。斜井天轮硐室标高 522.77 m,井脚标高 355 m,垂高 167.77 m。坡度 18, 斜长 448.099
17、 m,井筒断面：宽 2.7 m,高 2.55 m,用途：提升中段建设时期产生的废碴，后因生产组织需要，将其断面改为：净宽 7.15 m,净高 4.88m，通 过改造后，提升能力将大幅增加，可兼作矿石提升用。（10）二期箕斗斜井：二期所生产的矿石通过箕斗斜井提升到 500 m 标高进行粗碎, 井脚 标高 332 m, 坡度 22, 斜长 547.456 m, 井筒断面：宽 5.9 m,高 3.567 m,用途：提升 485 m、435 m、385 m 三个中段的矿石。（11）中部总回风竖井：因矿山能力大幅度超设计生产能力，原设计通风系统满足不了生产需要，将东进西出的通风方式改为两翼进风中央回风的
18、方式，特增加了中部总回风竖井，其断面为：直径 8.75 米。（12）东部箕斗竖井：主要功能为提升西矿段矿石，满足二选厂生产需要，井口标高：841m，井脚标高 514m，井高 327m，井筒直径 4.0m。（13）箕斗竖井用于提升西矿段、本区 385m 以下深部的矿石至二选厂。必要时本区二期矿石通过 385m 西部石 门用溜井下放至西 矿段 180m 石门也可转运至此箕斗竖井提升至二选厂。井口位于二选厂中间矿仓附近，西部矿段南翼 A201 线附近。井口标高 794m，井底 标高 -140m，井筒净直径 5.5m,井深 934m。8（14）斜坡道：为人员、设备、材料进出及井下排碴的通道，并兼作进风
19、通道。在老厂河边，A222 线附近约 680m 标高开口，沿 A222 线从无矿的位置穿过含矿层，至矿体下盘后沿矿体折返布置，52060m 标高间每 20m 设一岔口，其它地段每300350m 设一错车道，斜坡道从 400m 岔口到本区 500m 采准干线的联道已在前期探矿施工图中给出。 错车道、岔口及曲线段坡度为 5，其它地段为 15。错车道段净断面为 30.91m2，其它地段 净断面为 15.65m2。总长度 6425.3m。（15）箕斗斜井：为初期探矿、排碴及后期矿石倒运的通道。提升机房布置在本区 550m 溜井车场附近，斜井 倾角 25，从天 轮硐室至井底总长度为 1024.5m，下部
20、装载点标高为 150m，上部卸 载点标高为 548m，240m 标高以上部分已由前期的探矿施工图给出。（16）进回风系统中部进风系统：进风竖井位于米底莫村附近，井口标高 910m，井底标高 500m，井筒净直径 6.8m，井深 410m；充填进风斜井在 A218 线附近于矿体下盘沿勘探线方向布置，上口标高 500m，井底 标高20m，斜井倾角 25,长度 1230.4m，井筒净断面 500180m 段为 36.27m2，18020m 段 为 17.41m2；进风竖井与充填进风斜井间用进风平巷连接。北部回风系统：回风竖井位于老厂河边 A230 线附近，井口 标高 790m，井底标高 500m，井
21、筒净直径 5.2m，井深 290m；北部回风斜井位于矿体北翼沿矿体下盘布置，上口标高 500m，井底 标 高 180m，斜井 倾 角 25,长度 757.2m，井筒净断面为20.46m2；回风竖井与回风斜井 间用回风平巷 连接。南部回风系统：充填回风斜坡道井口位于二选矿充填附近，井口标高 826m，井底标高 500m，井筒 净断面 为 23.16m2,平均坡度约 17，长度 1950m；南部回风斜井位于矿体南翼沿矿体下盘布置，上口标高 500m，井底标高 180m，斜井倾角 20,长9度 1520.4m， 井筒净断面 500180m 段为 23.16m2，18020m 段为 20.46m2；充
22、填回风斜坡道与回风斜井间用回风平巷连接。为便于进回风工程下段斜井部分的施工，在 500m 水平布置下盘沿脉干线及措施联道，将 500m 水平各斜井的施工措施工程与斜坡道联通。在 90m 及 290m 水平沿矿体下盘布置充填回风平巷。此外，充填回风斜坡道、中部进风充填斜井、南部回风斜井除承担进回风功能外，还用于敷设充填管、供风供水、排水及 电缆 等管线。4、中段划分与矿石运输一期：中段高度 20-25 米，采用穿脉或沿脉装 矿环形运输方式，使用电机车运输。二期：中段高度 50 米，穿脉装矿环形运输方式，使用电机车运输（曾考虑过用汽车运输）。西部矿带：中段高度 50 米，采用穿脉装矿环形运输方式，
23、使用电机车运输；根据采矿盘区布置及采矿工艺的需要，在矿体下盘按 300m 间距布置中段运输穿脉，在穿脉两端布置中段运输沿脉，在 矿体南翼的溜破系统主溜井旁布置溜井车场，矿体位置与南翼的溜破系统有一定距离时，在二者之间布置双轨运输平巷连接，整个中段形成环形运输系统。单轨运输平巷净断面为 8.59m2，双轨运输平巷净断面为13.88m2。采场溜井内的矿 石在中段运输穿脉装 车，用电机车经中段运输后卸入溜破系统主溜井及上部矿仓， 矿石在破碎硐室破碎后进入下部矿仓，破碎后矿石经胶带转运到计量装置，最后经箕斗竖井提升至二选厂。西矿段二期以上的矿石也可以利用与本区相通的箕斗斜井提升至 535m，然后 经本
24、区的溜破系统、胶带斜井运输到一选厂。5、矿石运搬方式：一期：电耙出矿。二期：铲运机出矿。西部矿带：铲运机出矿。6、通风：一二期现为西部进风，东部回风。10一期：采用多级机站压抽结合的分区通风方式。一期设计共建五个机站，实际建了三级。分 别在辅助斜井，中段石门，管 缆 井平巷设 I 级机站，将新鲜风流吸入井下，在 600m、620m、640m、660m、680m 回风中段各采场回风井口设 II 级机站，将工作面污风抽出，导入回风斜井，在两条回风斜井口设三级机站，将井下污风抽出。二期实际建设三级机站。分别在 550 m 、575 m 等中段采场回风井口设 I 级机站,将工作面的污风抽入充填回风顶沿
25、,在 550m、575 m 等水平充填顶沿与回风竖井交口处建 II 级机站, 将污风导入回风竖井,在回风竖井口建 III 级机站, 将井下污风抽出地表。一二期通过改造后，采用两翼进风、中央回风方式。但局部区段预计仍将采用西进东出的通风方式。西部矿带：初步考虑中央进风、两翼回风的布置方式。预计建 3-4 级机站（现能力已由原来的 6000 吨提高至 8000 吨来考虑）。7、供水：由地表通过各主要开拓巷道进入中段各作业点。8、排水一期：为集中排水方案，泵房、水仓设在 535 水平，通过总回风斜井泵出地表污水处理站。二期排水方案：各中段设有积水仓，分中段扬至 535 水仓，再排出地表的接力排水方案
26、。西部矿带：根据目前估计的采矿用水量和地质的自然涌水量，坑内排水采用分段排水，分一、二期建成。一期分段排水线路 为：箕斗竖井井底水窝通过粉矿回收罐笼井到 180m 水平，汇入 180m 水平水仓。180m 水仓的排水设备通过南回风斜井将水扬送到 500m 水平的中央水仓，再通过 500m 水平的排水设备，将水通过充填回风斜坡道送到地表采矿污水处理池。一期 500m 水平中央水仓设排水泵三台，水泵11型号：MD280-657，配套电机功率 630KW，设备一用、一备、一检修；同时 180m 水平水仓设排水泵三台，水泵型号：MD280-657，配套电机功率 630KW，设备一用、一备、一检修。箕斗
27、 竖井井底水窝排水，根据采矿估算水量设排水泵三台，水泵型号 MD85-677，配套 电机功率 200KW，设备一用、一备、一检修。水泵配套电机电压（380V 或 6KV）。二期再在 20m 设排水泵站，通过南回风斜井将水排至 180m 水平，汇入一期排水系统，统一排出地表。二期20m 中央水仓，设排水泵三台，水泵型号：MD155-655，配套电机功率 220KW，水泵配套电机电压（380V 或 6KV）。设备一用、一备、一 检修。9、充填：采空区用废石或分级尾砂充填。目标：通过试验攻关，实现全尾砂充填（90%的尾砂 进入空区）。10、供风供电（略）。第三节 采矿方法简介1、采矿方法概述：广义讲
28、，采矿是将地壳中有益矿产开采出来，丰富社会的物质财富。采矿方法就是为了达到开采矿产的目的，从井田或矿块中开采矿石的采准、切割和回采工作（包括方法）的总称。简言之，采矿方法就是研究矿块的开采方法。实质：管理采区地压的具体方法。内容：采准、切割、回采工艺 （落矿、运搬、地压管理）。金属矿床地下采矿方法可分为 4 类：（1）、空场采矿法，亦称自然支撑采矿法。包括：房柱采矿法、全面采矿法、分段采矿法、阶 段矿法采矿法。（2）、留矿采矿法，包括留矿柱的留矿采矿法、无矿柱的留矿采矿法。12（3）、充填采矿法，亦称人工支撑采矿法。包括：单层充填采矿法、上向分层充填采矿法、下向分层充填采矿法、分段充填采矿法、
29、分采充填采矿法、方框支柱充填采矿法。（4）、崩落采矿法：包括单层崩落采矿法、分层崩落采矿法、有底柱分段崩落采矿法、有底柱阶段崩落采矿法、无底柱分段崩落采矿法。从地压控制与顶板管理的角度分析，可以把采矿方法简单分为空场采矿法和崩落采矿法。2、方法选择依据：采矿方法先进与否主要是采掘设备。选择的依据：安全、适用（不等同于实用）、 经济。主要考虑矿床地质条件和开采技术经济指标。并满足以下要求：（1）安全。（2）具有合理的开采强度。（3）矿石回收率高。（4）贫化率低。（5）回采工艺应该是成熟的，所用设备应该是定型的。（6）经济效益高。3、大红山铜矿的采矿方法：空场采矿法。分有底柱或无底柱（二期今后的发
30、展方向）空场嗣后充填采矿法、房柱法、留矿法。特点：（1）将矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房，后采矿柱，开采矿房时用矿柱及围岩的自然支撑力进行地压管理，开采空间始终保持敞开状态。13（2）崩落的矿石在空场的状态下放出，损贫低。实质：把矿房的暴露面积及暴露时间要控制在矿岩稳固性所允许的范围之内，利用矿岩的自然支撑能力使未采出的矿石不自然崩落的情况下，把矿房内的矿石采出来。4、各类采矿方法适用条件：（1）空场法：矿体厚度大于 7 米。初步设计的比例占 82%。（2）房柱法：矿体厚度在 4-7 米。初步设计比例占 13%。（3）全面法：矿体厚度小于 4 米。初步设计占 5%。现实施情况看，矿体厚度大于
31、5 米用空场法，即中深孔采矿。小于 5 米的用房柱法，即浅孔采矿。局部地段因形成平底结构或矿体倾角大、需保护系统工程时，大于 5 米的矿体也采用房柱法。5、回采顺序：一期：开采 550 以上矿体，采用上行式回采。总体回采顺序为：从东向西推进。先采 I3、后采 I2。二期：开采 550 以下的矿体，采用下行式回采。总体回采顺序为：从东向西推进。先采 I3、后采 I2。待回采 385 中段时，全面实现铜铁合采（即 I3、Ib、I2 同时回采），435中段是过渡中段。西部矿段：采用上行式回采。6、盘区构成要素：一期：主要以底盘漏斗空场法为主，其盘区构成要素为；盘区长 50m，宽度 45-50m，盘区
32、间 柱 5-8m，中段矿柱（盘区顶柱和底柱）5m ，一个盘区由 4 条耙巷组成，电耙道 间距 11-13m，电耙道底柱为 6-7m，漏斗间距 6-7m。耙运距离一般为 50m。二期：中段高为 50m，盘区沿走向布置，长 75m-100m，平均斜长 105m。在盘区中央沿倾斜方向留 5m 宽为隔离矿柱将盘区划分成左右两个采 场。沿走向方向在盘14区中央留 4m 宽隔离矿柱将每个采场划分为上下两个回采单元。盘区间柱均为 5-8米，中段顶，底柱 10 米，分段高度 8-15 米。西部矿段：盘区沿矿体走向连续布置，其宽度为 200m，分为两个矿房回采，中段高度 50m。盘区沿倾斜方向划为上、下两段，两
33、段同时回采。中段矿柱和分段矿柱宽 10m，盘 区隔离间柱宽 10m。7、爆破工艺：一期：中孔、立槽、竖向崩矿。用 YGZ-90 型凿岩机钻凿 58 毫米的炮孔，炮孔深度一般不超过 15 米，最佳控制在 7-10 米。垂直扇形布置，排距为 1 米，最大孔底距 1.8-2 米。全孔 导爆索孔口起爆。现逐步 过渡到孔口或孔底双管起爆。二期：用进口的 Simbar H1354 采矿凿岩台车凿岩，孔径 76mm，排距 1.4-1.6m，孔底距 2-2.5m。孔深 30m，垂直扇形布置。孔口或孔底双管起爆。 现试验采用垂直下向大孔径爆破工艺。西部矿段：200m 盘区配置 24 台 SimbaH1354 凿
34、岩台车和 24 台 4m3 电动铲运机，每分段各 12 台。按照目前二期生产能力指标，盘区生产能力30006000t/d 。2 台 Boomer 281 凿岩台车和 2 台 2m3 柴油铲运机配套组成 2 条掘进作业线，可以满足掘进需要。8、影响采空区地压活动的因素大量未处理的采空区是导致矿山大规模地压活动的根本原因。影响采空区地压活动的主要因素主要有：（1）岩体中空区的大小、形态和采空区之间的相互关系。（2）原岩应力和开采深度。（3）构造弱面、裂隙的分布情况。（4）时间因素。15（5）岩石的物理力学性质和稳固性。（6）矿柱回采情况。（7）岩石的含水性。（8）落矿方式。（9）相邻采空区的处理方
35、法和质量。采空区的处理方法主要有：充填法、围岩崩落法及隔离法。第二章 中段开拓设计一、开拓设计的指导思想必须与大红山铜矿矿体赋存条件、中段生产能力、采矿方法、采准干线布置、采掘顺序和充填要求等相适应，使整个中段形成完善的运输、通风、人行、材料、压气、动力、通讯 、供排水、排碴、排坭、充填等系 统。二、开拓设计所需准备的资料：1、经审定的地质资料：包括相邻中段、相邻采区、采场的地质平面图，地质剖面图。2、经审定的测量资料：相邻中段、相邻采区、采场平面工程实测图，相邻中段、相邻采区、采 场剖面工程实测图。三、开拓设计的基本步骤 1、确定中段生产能力。 2、预计中段最大涌水量，确定中段水仓溶积、水沟
36、断面规格、水泵用量，水泵硐室、水泵配 电硐室规格。 3、确定中段供电方式、用电量，高 压配电室，采区 变电室的数量、规格尺寸。164、确定中段运输设备、运输设备的最大外型尺寸，决定运输巷道断面规格尺寸、卸载硐室规格尺寸、机车架线高度。 5 、确定中段高度。 6、确定中段采矿方法，选定用沿脉装车还是穿脉装车。 7、依据中段生产能力选取铁道型号，道岔型号，枕木外型规格尺寸。 8、确定中段采矿范围、中段矿柱、崩落界 线、移动界线，决定中段运输巷、充填回风顶沿、排水、供电 、进、回风系统工程。9、依据所选取的运输设备、车辆运行速度，确定运输线路曲线半径尺寸。10、方案比较，坐 标计算、工程量 统计、材
37、料 统计。四、开拓设计技术参数选取1、凡为下部中段服务的工程，必须布置在岩石移动范围以外，主要井巷工程和硐室工程尽可能布置在稳固的矿岩地段。2、巷道断面应满足人行、设备运输、管 线敷设、车辆运行等所需的安全间隙，并按通风要求校核断面，水沟断面和坡度应满足排水要求。（1）人行道的有效宽度应符合下列要求：斜井人行道宽度，采用轨道运输时，人行道有效宽度不小于 1.2m。采用皮带运输时，人行道的有效宽度不小于 0.7m。无 轨运输的巷道不小于 1.0m。水平运 输巷道人行道宽度：人力运输巷道不小于 0.7m 米，机车运输巷道不小于 0.8m。（2）水平运输巷道和斜井，运输设备之间，运输设备与支护之间的
38、间隙，不小于0.3m，皮带运输机与其它设备 突出部份之间 的间隙，不小于 0.4m。无轨运输设备与支护之间的间隙，不小于 0.6m。17（3）每个中段至少设计两个人行天井与上、下中段相通，形成两个安全通道。（4）人行道的垂直高度，不小于 1.8m。（5）轨距宽度： 一期的轨距宽度，设计宽度 600mm，为减少钢轨对轮对的磨损，提高运行速度，曲线地段轨距宽度加宽 15mm，按 615mm 施工。直线地段可以加宽 5mm，按605mm 施工。 二期的 轨距宽度：设计宽度 762mm，为减少钢轨对轮对的磨损，提高行车速度，安装轨道时，曲 线地段加宽 18mm，按 780mm 施工，直线地段加宽 10
39、mm，按772mm 施工。（6）枕木安装间距：一期按 665mm 施工，二期按 625mm 施工。安装枕木前，要求将坑内的积碴清理干净， 垫 58Cm 厚的公分石，找平后再放枕木，铺设钢轨，钉道钉。 轨道按中、腰 线 要求调平后，再 进行第二次填充公分石，公分石填充厚度，要求枕木高度露出 1/3。(7)钢轨 接头 要求：钢轨接头间隙要控制在 35mm，接头处要加 14mm 的圆钢作副电焊接，接头焊在鱼尾板两端的下方，内外都要求焊接，搭接头的焊接长度不小于 50mm，焊接要牵 固。（8）轨道运输弯道曲线半径要求：依据车辆轴距，行车速度，一期弯道曲线半径：主要运输道大于等于 15m，行 车速度小于
40、等于 3.5m/s。机车修理室联道、配电硐室联道、水泵硐室联道弯道曲线半径 12m，（大于 车辆轴距的 7 倍）。二期弯道曲线半径：主要运输道大于等于 20m，行车速度为 3.5m/s,机车修理室联道、配电硐室联道、水泵硐室联道曲线半径 12m。18（9）轨道运输弯道外轨超高要求：外轨超高的方法是，内轨不动，抬高外轨。依据大红山铜矿轨道运输弯道曲线半径、轨距、行车速度，轨道运输弯道外轨超高值为：一期 2025mm，二期 1525mm。（10）滑触线安装高度要求：依据电源电压，滑触线安装高为：一期，一般运输巷道，当电源电压小于 500V 时，滑触线安装高度不小于 1.8m。井底车场、双轨运输巷道
41、、架线式电机道与人行道交口点，电源电压小于 500V 时，滑触线安装高度不低于 2.0m。二期，滑触线 架设 高度不低于 2.2m。（11）滑触线悬挂点(横担线)的间距：直线地段为 5m，曲线地段 3m。曲线地段安装横担线时，要求外 侧高于内侧 150mm。(12)滑触 线线夹 两侧的横拉线，必须用瓷瓶绝缘，线夹与瓷瓶的距离不超过200mm，线夹与巷道顶 板或支柱横梁 间的距离，不小 200mm。滑触线与管线外缘的距离不小于 200mm。(13)中段 轨 道电机车运输的滑触线须设分段开关，分段距离不得超过 500m，每一条支线也须设分段开关。(14)横担 线 挂钩安装要求：挂钩眼深 300mm
42、，挂钩选用 14mm 的圆钢加工， 长度 250mm，用 M15 砼砂浆 注浆埋设。（15）风、水管安装要求：风、水管安装高度，按巷道断面图标注的风、水管安装高度进行安装。风、水管挂 钩眼间距：直线段 5m，曲线段 3m。挂钩眼深300mm，挂桩选用 18mm 的螺纹钢 加工，挂 桩长度 300mm，用 M15 砼砂浆埋设。(16)电缆 挂 桩安装要求：安装高度按巷道断面图要求进行安装，挂桩眼间距与风、水管挂柱眼间距相同，挂桩用 14mm 的圆钢 制作，每根制作 5 个挂钩（特殊地段另行标注），挂桩用 M15 砼砂浆埋设。19（17）照明线安装要求：灯桩眼间距，直线段 8m，曲线段 5m，灯桩
43、眼安装位置按中段巷道断面图要求进行安装，灯桩用 M15 砼砂浆埋设。(18)中心 线标 注要求：有轨运输巷道中心线按轨道中心线标注，无轨运输巷道中心线按巷道中心线标注。（19）运输巷道曲线地段加宽要求：运输巷道内侧加宽 100mm，外侧加宽200mm。(20)水沟坡度要求：中段平面的主要排水沟坡度要求不小于 3。五、开拓设计施工图必须标注1、轨道中心线及坡度方向。2、道岔的转辙中心及符号。3、曲线要素及曲线起点和终点坐标。4、硐室和天井用途，如：采区变电室、 风机配电室、高压配电室、水泵硐室、机车修理室、取样室，人行井、材料井、进风井、回 风井、 矿石溜井、废石溜井、排水井、充填井。5、统一井
44、巷编号。六、配套图纸及图纸比例1、中段平面图：比例为 1：500 或 1：1000。2、配属硐室及通风、安全设施单体施工图，如：高压配电室施工图、水泵硐室施工图、机车修理室施工图、卸 载硐室施工图、装载硐室施工图、风机配电硐室图。比例不作统一规定。3、井巷断面图（比例不作统一规定）。4、管线敷设安装图（比例不作统一规定）。七、开拓设计说明所包括的内容201、地质概况。2、设计依据。3、设计指导思想和设计方案（九大系统要作详细交待）。4、设计工程量、施工 顺序和干线工程。5、安防措施和施工技术、质量要求。6、材料和设备汇总。7、技术经济指标及预期效果。8、审批意见。八、坐标计算精度要求：距离要求
45、正、负 1 毫米，坐标以米为单位，小数点以后保留三位数，方位角要求正、负 1 秒。第三章 采准切割设计要做出一个合理、优秀的采切设计，需要按以下步骤进行组织和考虑：一、第一步骤，收集相关设计资料资料收集包括地质，测量以及设计资料的收集。1、地质资料的收集一个完整的地质资料包括以下几项内容：（1）设计范围内完整的地质平面，需要穿过矿体的一层即可；（2）设计范围内完整的地质剖面，包括主干横剖面，加切横剖面、纵剖面；2、测量资料的收集，包括各层平面的大巷实测图以及相邻盘区平剖面实测图；213、设计资料的收集，包括所有相邻的设计工程,包括开拓、采切和探矿设计工程；4、在所有设计图剖面中切出所有的工程断
46、面，形成完整资料的图幅。二、第二步骤， 选择采矿方法资料收集完整齐全后先认清矿体的总体形态，布置好矿柱后开始作设计布置工程，不同的采矿方法有不同的布置方式，各种采矿方法的工程布置分别如下例：（一）有底部结构嗣后充填空场法1、先确定好一分层凿岩巷的位置，再根据合理的底部结构高度确定电耙道位置（底柱高常规为 67 m），同时考虑好下联道与大巷的高度问题，常规不低于 5m。2、根据总体平面矿柱布置电耙道，间距 15m，根据倾向矿柱范围及相关规范布斗，斗间距 67m，为对 称布置，同 时布置后联道与回风井。根据矿体高度确定回采分层数，分 层高度控制在 8m 以内。3、若有两个以上分层的，要布置联络井、
47、下碴井，分层联道，同时考虑分层上的充填回风井。4、此种采矿方法的相关盘区（采场）结构尺寸及参数：此种采矿工艺主要用在一期范围内，走向按 50m 的剖面线进行划分盘 区，矿房宽 45m，倾向方向的矿房长（电耙道斜长原则不超过 40m），顶底柱，间壁柱 宽度均为 5m。5、崩矿方式为浅眼留矿法形成切割槽后,矿房采用中孔侧向挤压爆破（一次或多次爆破）。有底部结构嗣后充填空场法标准图如下：22（二）房柱法1、此种采矿方法的相关盘区（采场）结构尺寸及参数：此种采矿工艺主要用在一期范围内，二期也局部用到，走向按 50m 的剖面线进行划分，矿房宽 45m，倾向方向的矿房长（电耙道斜长原则不超过 35m），顶
48、底柱，间壁柱宽度均为 5m。2、根据平面中已布置好的矿柱在平面上先布好相关设计巷道，如下联道、回采耙巷，充填回风井等。回采耙巷间距 15m，此种采矿方法的设计遵循于所有平巷工程均在矿体内。3、此种采矿工艺常规用于回采高度在 8m 以内的盘区，此种工艺的施工顺序与有底部结构嗣后充填空场法不同，它是以探矿为主，先从运输大巷内施工溜矿井与人行材料井，摸清南端矿体的顶底板高度。234、探清南端矿体底板的高度后确定下联道底板高度位置，再用回采耙巷由南往北探清矿体底板。所有工程结束后采用后退式回采的方式进行回采，全部采结束后再进行大量出矿。房柱法采矿工艺盘区标准图 1：房柱法采矿工艺盘区标准图 2：24（
49、三）小分段空场法1、此种采矿方法的相关盘区（采场）结构尺寸及参数：此种采矿工艺主要用在二期范围内，走向按 100m 进行划分，矿房宽 95m，倾向方向的矿房长单分段约3040m，顶 底、柱、间壁柱，分段矿柱宽度均为 5m。2、二期中段高度为 50m,运输巷距回采层高度为 1015m，常规分四个小分段进行回采，每个小分段之间高度为 810m，根据回采范 围周边关系的需要，分为两个大分段回采或并为一个整体大分段回采，两段回采的盘区走向长 100m，一段回采的盘区走向长 50m。小分段空场法标准图如下：253、此种工艺从采切工程的掘进到矿房出矿都可用无轨设备施工，受矿方式为无底柱堑沟 V 型槽受矿，采用中深孔一次成 V 型槽。4、V 型槽的两底孔原则上不低于 45,出矿进 路对侧的孔若回采损失过大，可适当降低倾角。5、出矿进路间距 1012m，纯长度不少于 13m，尽量垂直于采准干线布置，无法垂直的要使出矿方向顺畅。6、回采高度控制在 30m 以内，先用浅眼
