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山东理工大学
《采矿学》课程设计
题目：某地下铁矿采矿方法设计
学院：资源与环境工程学院
班级：
学号：
姓名：
指导老师：张军
课程设计时间：2013年7月1日～7月19日
序论
一．课程设计目的
未来矿山企业的总工程师──矿物资源工程专业的学生，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绘制采矿方法标准方案图；⑤编写采矿方法设计说明书（A4纸）。三．课程设计题目
某铁矿走向长500m左右，倾斜延伸260～570m；矿体走向为西段NE向、中部EW向、东段NE向，倾向SE，倾角20°～40°；矿体埋深370～590m，平均厚度14.14m；密度3.84g/cm3，平均品位51.88%；矿体形态呈似层状、扁豆状，具分枝复合膨缩现象。
四．课程设计方式
学生按设计大纲要求，按照设计题目条件综合应用《采矿学》所学知识，每个人独立完成一份课程设计。
设计者之间可以讨论、借鉴，但不得相互抄袭，疑难问题可与指导教师共同
研究解决。本课程设计要求方案进行技术分析与经济比较。
第一章矿床地质与开采技术条件
1.1矿床地质
1、矿体特征
矿体主要由探矿天井和穿脉控制，勘探网度为50×50m，即中段高度50m，穿脉间距50m，其间穿插一些脉外天井，勘探程度在C级以上。某铁矿走向长500m 左右，倾斜延伸260～570m；矿体走向为西段NE向、中部EW向、东段NE向，倾向SE，倾角20°～40°；矿体埋深370～590m，平均厚度14.14m；密度3.84g/cm3，平均品位51.88%；矿体形态呈似层状、扁豆状，具分枝复合膨缩现象。
2、矿石特征
矿石为原生磁铁矿，硬度f=8-10,节理裂隙不发育，稳固性较好。矿岩的自然安息角为45°，松散系数1.6。
1.2开采技术条件
1、矿区水文地质
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、矿区工程地质
顶板围岩大部分为结晶灰岩，大理岩或硅化大理岩，整体性好,较稳固。有些部位为矽卡岩，稳固性次之。矿体底板为矽卡岩，其次为蚀变闪长岩、矽卡岩化闪长岩。
3、矿区环境地质
由于矿块距地表较深，附近无民采活动，矿体未遭民采破坏。采后地表不允许塌陷。
第二章采矿方法的选择
2.1 采矿方法的选择
2.1.1 采矿方法选择的基本要求
1）工作安全。保证人员在采矿过程中生产安全，有良好的工作条件。使繁重的作业实现机械化。保证矿山能持续的安全生产，防止矿山大规模地质活动，防止地下水灾和火灾。
2）最大限度的回收国家资源。所选定的采矿方法要损失少，贫化小，充分的利用地下资源，尽量提高矿石质量满足生产部门的要求。坚持“贫富兼采，难易兼采，厚薄兼采，大小兼采”的原则。
3）生产能力大，劳动生产率高，材料消耗少，生产成本低。选择的采矿方法要有良好的经济效益。
2.1.2 影响采矿方法选择的因素
1.地质因素：是影响采矿方法选择的主要因素包括以下五个方面：
（1）矿岩的物理学性质
（2）矿体的产状
（3）矿石的赋存深度
（4）矿石的品位
（5）矿体内有用成分的分布及围岩矿化情况
2.开采技术经济因素
（1）地表是否允许陷落
（2）加工部门对矿石质量的要求
（3）技术装备及材料供应
（4）采矿方法要求的技术管理水平
2.1.3 采矿方法的初选
根据地质条件和经济技术条件选择合适的采矿方法，见采矿方法初选表2-1。
主要地质及开采技术条件名称条件较适合的采矿方
法
排出的采矿方法
地表允许崩落的
可能性
不允许崩落空场法，充填法崩落法矿石的稳固性稳固空场法，充填法
围岩的稳固性稳固空场法，充填法
倾角及厚度20-40°，平均厚
度14.14m 房柱法，上向水平
分层充填法，分段
空场嗣后充填法
留矿法，阶段空场
法
表2-1采矿方法初选表
根据表2-1可初选出三种采矿方法：（1）房柱法(2)上向水平分层充填法(3)分段空场嗣后充填法。
2.1.4 初选采矿方法的实质
2.1
房柱法三视图
（一）矿房布置及其构成要素
房柱法的矿房布置可分为两种，一种是用中深孔崩矿的，另一种是用浅孔崩矿的。我国多数使用浅孔崩矿的房柱法。
（1）矿房斜长——对于留间隔矿柱的房柱法来说，矿房长度不是主要的设计参数。留长条连续矿柱的房柱法，其矿房长度由矿房顶板最大允许暴露面积来决定。
从回采工艺方面来考虑，在电耙运搬的方案中，其矿房的最大长度应在电耙的有效耙运距离之内。一般为40～60米。以40～50米为优。同样使用装运机，汽车等无轨运输设备时，其矿房长度也应当与设备的经济运距一致。如果是独头推进的矿房，其矿房长度还应当考虑到通风条件的限制。
