3.房柱式采矿法

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3.采 矿

3.1 开采方法选择

云驾岭铁矿由1#、3#、6#、10#、12#、14#勘探线横剖面，Ｉ—Ｉ纵剖面所控制，分Fe1、Fe2两个矿体。Fe1矿体分布于3 #勘探线上，由CK16和CK44两钻孔控制，呈水平状，平均厚度4～5m，赋存标高＋52～86m的隐伏矿体;顶底板均为灰岩。Fe2为主矿体分布在1#～14#勘探线的灰岩与闪长岩接触带上的隐伏矿体;由ZK18等14个钻孔控制，属D级勘探程度。矿体顶板为灰岩，底板为闪长岩或蚀变闪长岩，有时为矽卡岩。矿体赋存标高为＋50～－285之间，距地表埋藏深度平均400m左右，矿体走向S12°E，走向长1527m，宽度400m～650m，1#至10#勘探线间的矿床产状呈背斜状，东翼倾向NE，倾角25°，西翼倾向SW，倾角17°，10#勘探线至14#勘探线矿床呈向东单斜产状，倾角15°～20°。

根据云驾岭铁矿床赋存条件，云驾岭矿体开采技术较为复杂，影响因素多，矿体埋藏较深，由北向南缓角度倾没。故对云驾岭铁矿设计采用井下开采方法。

3.2 矿床现状及开采范围

云驾岭铁矿由1#～14#勘探线横剖面和I—I纵剖面控制了Fe1、Fe2两矿体。云驾岭

村座落在6#勘探线上，村庄东西长约600m，南北宽约400m，玉石洼铁矿生活区位于3#勘探线以东延长线上，村庄与生活区下均压住10#勘探线以北绝大部分矿体;武安冶金矿山公司为开采这部分矿体，已施工了部分开拓工程，其中：主井已掘至-30米，风井掘至0米，-30米水平，0米水平，+50米水平也已做了部分工程。现在，武安冶金矿山公司委托我院做《河北省武安市云驾岭铁矿开采方案设计》。经与武安市冶金矿山公司商定，将云驾岭矿体分两期开采，一期工程开采范围：沿走向1#～10#勘探线间，垂直方向为-75m以上的矿体；10#勘探线以南，-75m以下的矿体作为二期工程开采。

云驾岭铁矿地质储量级别均为333级，共20.98万吨，其中Fe1矿体38.88万吨。一期工程设计开采范围内的可采地质矿量，Fe1矿体33.57万吨，Fe2矿体为1198.76万

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吨，合计1237.万吨，平均品位46.51%。二期工程范围内为1403.34万吨。

3.3 矿山生产能力和服务年限

3.1.1矿山工作制度

采用连续工作制，年工作330天，天3班，班8小时。

3.1.2矿山服务年限

1．按一期开拓工程以内的可采矿石量计算的服务年限为26年。 2．矿山企业一期工程按设计生产能力正常生产年限为23年。

3.1.3矿山生产能力的验证

设计根据“云驾岭铁矿开采方案设计委托书”的要求，以及10#勘探线以北，-75m

水平以上矿体赋存条件，可采地质储量1199.76万吨分布情况和选用的采矿方法，生产能力确定为25万吨/年铁矿石进行验证。

1．按阶段可布置矿块数进行生产能力验证。 其计算方法如下：

ANqktE

1Z验算结果如表3-1。

项目 可布置的矿块数N 矿块生产能力 q 矿块利用系数 K 付产矿石率 Z 地质影响系数 E 年工作天数 t 阶段生产能力 A 表3-1 按可布矿块数的生产能力验证表

单位 个 t/d % 天 万t/a +50m 阶段 11 210 0.35 10% 0.7 330 20.7515 +25m 阶段 13 210 0.35 10% 0.7 330 0m 阶段 16 210 0.35 10% 0.7 330 -25m 阶段 18 210 0.35 10% 0.7 330 33.957

-75m 阶段 22 210 0.35 10% 0.7 330 41.503 -50m 阶段 20 210 0.35 10% 0.7 330 37.73 24.5245 30.184

经上述验证矿山达到生产能力25万t/a是可能的。

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2．按经济合理服务年限验证年生产能力 其计算方法

TQ1199.7673%E0.726.63年，取A(1)25(18%)26年。

式中：Q—可采的工业矿石量，万t；

η—矿石回收率，%； A—矿石年生产能力，万t； ρ—废石混入量，%； T—矿山服务年限，a 。

上述验证结果符合小矿山服务年限要求

根据以上两种方法结果确定矿山生产能力25万吨/年是合理的。

E—地质影响系数，％

3.4 矿床开拓

3.4.1矿区地形地质特征

云驾岭铁矿位于河北省武安市土岭乡云驾岭村，云驾岭矿体北与玉石洼矿体毗邻，矿区地处太行山东麓与华北平原的过渡地带。地势北高南低，西高东低，云驾岭标区内地层大部分被第四系覆盖，土层厚2～10米，砾石层厚50～130米，矿区北部

公路横贯矿区。

高404.20米，一般地面高程为380米～390米。

及南部见 有中陶统马家沟组灰岩；云驾岭东部（3#和6#勘探线的CK44和ZK909钻孔）揭露了石炭系页岩和砂岩层，厚度为30～50米。

区内两个矿体Fe1、Fe2 ,Fe1矿体平均厚度4～5米，赋存标高50～86米，Fe1矿体储量38.88万吨，平均品位58.3%，储量级别(333)D级。Fe2矿体为主矿体，分布1#～14#勘探线间的灰岩与闪长岩接触带上，平均厚度14.5米，储量级别D级，Fe2矿体储量2602.21万吨，平均品位46.51%。储量级别为D级。矿床埋藏深度50m～-285m间，矿石体重3.83吨/m3。

云驾岭铁矿水文地质条件，矿区在地貌上处于缓坡丘陵地，地势西北高，东南低，地面标高为270米～415米。区内含水层有寒武系，下奥陶，中奥陶系石灰岩，石炭系砂页岩和薄层灰层及燕山期闪长岩风化裂隙潜水层。中奥陶系石灰岩含水系为铁矿床直接顶板。矿区地下水主要补给源是大气降水；云驾岭铁地下水位在118米～132米范围之内；云驾岭铁矿矿坑涌水量预计-75米水平，枯水期0.84万m3/d，平水期1.02万m3/d，

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丰水期1.32万m3/d。

云驾岭矿体埋藏较深，由北向南缓角度倾没，矿体顶板为灰岩，稳固性较好，底板为闪长岩，稳固性能良好，矿体均赋存在地下水位以下，属影响因素多，开采技术复杂的矿体。

3.4.2地表移动界线的圈定

由于云驾岭10#勘探线以北的矿体地表是云驾岭村庄和玉石洼铁矿生活区，在开采

这一部分地下矿体时，地表不允许陷落。本次设计选择了嗣后充填房柱采矿法。一期工程期间不存在地表错动问题，故可暂不划定地表错动界线。地表错动界线留待村庄和生活区搬迁而不需充填采空区时再行圈定。

根据现有竖井的位置比较靠近矿体的实际情况，竖井距采场较近，为确保竖井不受地下矿体开采的影响，需圈定保护主提升井筒的保安矿柱。本设计按I类保护标准考虑，在距井筒周边20米之内为保护范围。地表为黄土砾石层，设计错动角45°，黄土砾石层以下的奥陶纪灰岩和闪长岩其错动角为70°。这样圈定的竖井保安矿柱矿量为13.8万吨。详见各平面布置图。

另外25米水平主回风平巷与回风石门联接处需留保安矿柱，其矿柱矿量为2.09万吨，详见+25米水平阶段运输巷平面图。

以上保安矿柱在开采后期均可进行回采，回采后应立即充填采空区以保护地表建筑物。

3.4.3开拓方案

根据武安市冶金矿山公司云驾岭铁矿目前现状，已掘的两条竖井已布置在1#勘探线

附近。

一期工程开拓方案:

利用已掘的两个竖井。主竖井设计为双罐笼井，布置于1#勘探线以北，铁路专用线以南的山包上；回风井也布置在矿体西北1#勘探线以南，铁矿专用线以南（铁路现已拆除，改为公路），构成集中式布置的竖井开拓方案。

主竖井井口座标x=72976.499，y=12754.679，z=373.03。主竖井设置2#单层双罐笼，净直径D=5米；延深至-75米标高，井深453米，（已掘至-30米）提升长度448米。主竖井主要提升矿石、废石、升降人员、设备和材料，并兼作入风井。井筒内安装一对1800×1150的2#单层罐笼，以及排水管，压风管、供水管、电缆及梯子间等。

井筒与各阶段布置方式，采用分散布置系统，即各个阶段均分别通过石门、井底车场 与主竖井贯通。各阶段采场采下来的矿石装入0.7m3矿车后，分别经各自阶段竖井井底车场，由主竖井罐笼提升至地表，各阶段的废石、设备、材料及人员亦由此竖井升降。

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已形成的回风井布置于玉石洼矿区公路北侧，矿山铁路专用线以南，云驾岭铁矿西

北，其井口座标x=72900，y=12490，z=382(地表高程)。回风井已延深至+0米，井筒直径5米，已有提升设备，井筒全长382米。风井内设梯子间及充填管道间，作为废石及安全出口。

通风系统为主竖井入风，风井回风的集中式通风系统。 该方案主要优点：

1、地面公路易于连接玉石洼铁矿矿山公路，投产后往冶金矿山公司各选矿厂运送2、工业场地布置比校紧凑，征地、搬迁、工农关系易于处理和解决。 3、竖井靠近矿体，减少了石门工程，可尽快通达矿体，能及早见矿。

4、主竖井施工条件好，黄土砾石层较薄，易于掘通，奥陶纪灰岩层也薄，主要为该方案主要缺点：

在-75米以下二期工程中仍然使用该竖井时，除积压矿柱 （23.865）外，其井下运输距离增加，致使井下运输费用增加。 二期工程开拓方案：

在-75米布置一盲竖井至-250米，作为二期工程的主提升井，井口坐标

x= 72458.5 ,y= 12619.1 ,z=-75 。盲竖井设置2#单层双罐笼，净直径D=5米；为了缩短二期工程的通风线路，在地表的10线以 南布置一条回风井，井筒净直径3米，从地表掘至-175米，井口坐标x= 71945 ,y=12193 ,z=361 ，作为二期工程的回风井。

二期工程设-100、-125、-150、-175、-200、-250米中段，-225设计为副中段，在-200与-250中段之间布置一条人行设备斜井， -225中段的矿石由溜井下放到-250水平外运。 3.4.4阶段高度及阶段运输平巷布置

云驾岭铁矿为缓倾斜矿体，这类矿体阶段高度一般为20～35米，根据矿体赋存条

矿石方便。

闪长岩对井筒掘进极为有利。

件，用年产量及沿走向的回采进度计算，阶段高度为24.4～30.9m。按阶段开拓和采准时间计算为22.4～30米；结合选择的采矿方法，坑内运输，阶段高度确定为25米。

阶段运输巷道采用单轨脉外运输巷道布置形式；详见+50米，+25米，0米、-25米、各阶段运输均采用ZK3-6/250型架线式电机车牵引YFC-0.7翻转车箱式矿车，运送-50米、-75米各阶段平面布置图。

矿石和废石至竖井井底车场；再由罐笼提升至地表，矿石运往地面矿仓（场）；废石运往废石堆场。人员、设备、材料由竖井升降，再由井底车场经石门、阶段运输巷抵达工作面。

井底车场布置为单环形井底车场。

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3.4.5排水系统

云驾岭铁矿为大水矿床。有突然涌水的可能，设计在-75米水平的水泵房及变电室

联络道中，-75米水平的石门巷道中，设防水闸门，并布置有疏干硐室和疏水钻孔，硐室断面3×4 m2，开凿量912m3，疏水钻孔长3240米。在-75米井底车场设置水泵房，水仓容积为4385m3，相当于10个小时以上的正常涌水量，-75米以上各阶段地下水均由-75米水泵站一次排至地表。

3.5 矿床开采顺序

云驾岭铁矿共有两个矿体，矿体赋存条件简单，厚度变化小，且稳定，Fe1矿体分布于3#勘探线上，Fe2矿体为区内主要矿体，分布于1#～14#勘探线间灰岩与闪长岩接触带上的缓倾斜矿体，顶板为灰岩，底板为闪长岩。10#勘探线以北的矿体呈背斜状，走向S12°E。在阶段上的开采顺序从上阶段向下阶段的下行式开采顺序；沿走向是从两翼向中间的开采顺序，层位上的开采顺序，先采上层Fe1矿体，后采下层Fe2矿体，这两层矿体厚度都不大，一次开采全厚。

3.6 矿山开拓工程

云驾岭铁矿一期工程开拓总工程量为80794.411m3，

详见云驾岭铁矿开拓工程总表，表3-2。矿山基建开拓工程量：35322.8 m3。

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表3-2 云驾岭铁矿开拓工程量汇总表 编号 工 程 名 称 掘进断面( ㎡) 长度(m) 25.52 9.62 13.394 10.5 9 8.054 8.054 4 8.054 4 4 4 13.394 8.054 10.5 9 51 382 141.5 3 6 47.861 255.72 28 195.3 2 5 5 951.38 66 260.09 3 6 工程量 开凿量(m ) 1301.52 3674.84 15.251 31.5 54 385.47249 2059.56 112 1572.9462 1056 20 20 7206.7386 884 2094.77 31.5 54 3砼(m ) 300.39 974.1 431.72 4.5 10.8 110.176 190.5114 145.4985 3.2059 201.37 193.74 4.5 10.8 3备注 地表标高373m含6m水窝，砼 地表标高382m，砼 含水沟工程，砼 含水沟工程,按30%砼支护 含水沟工程,按31%砼支护 不支护 含水沟工程,按30%砼支护 不支护 不支护 不支护 含水沟工程，砼 含水沟工程,按30%砼支护 砼 砼 1 主竖井(已掘进403米) 2 回风井 (已竣工) +50m阶段 井底车场:马头门及双轨 信号硐室 凿岩机修理硐室 石门 Fe1 矿体底板沿脉运输巷 3 Fe1 矿体探矿天井 通往Fe2 矿体回风巷的石门 Fe2 矿体阶段回风平巷 Fe2 矿体通+70mFe1 矿体回风井联络巷 Fe2 矿体通+70mFe1 矿体回风井 小 计 +25m阶段 井底车场:马头门及双轨 4 单轨 信号硐室 凿岩机修理硐室

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续 表3-2 云驾岭铁矿开拓工程量汇总表 编号 调车场 石门 电机车修理硐室 下盘沿脉运输巷道 探矿穿脉巷及探矿钻机室 地下探矿钻孔 至+50m回风井联络巷 通往+50m回风井 总回风平巷 小 计 ±0m阶段 井底车场:马头门及双轨 单轨 信号硐室 5 凿岩机修理硐室 调车场 下盘沿脉运输巷道 电机车修理硐室 探矿穿脉巷及钻机硐室

工 程 名 称 掘进断面( ㎡) 长度(m) 13.394 8.054 8.054 4 4 4 5.29 13.394 8.054 10.5 9 13.394 8.054 4 70 165.06 473.94 91 122 5 25 132.4 1419.5 66 260.09 3 6 70 779.8 2 工程量 开凿量(m ) 937.58 1329.3932 723.49 3817.1128 3 20 100 700.396 11056.242 884 2094.77 31.5 54 937.58 6280.5092 723.49 1156 3砼(m ) .07 122.9697 145.21 353.0853 1095.745 201.37 193.74 4.5 10.8 .07 580.951 145.21 0 3备注 含水沟工程,按30%砼支护 含水沟工程,按30%砼支护 砼 含水沟工程,按30%砼支护 不支护 不支护 不支护 喷砼 含水沟工程，砼 含水沟工程,按30%砼支护 砼 砼 含水沟工程,按30%砼支护 含水沟工程,按31%砼支护 砼 不支护 19

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续 表3-2 云驾岭铁矿开拓工程量汇总表 编号 工 程 名 称 5.29 13.394 8.054 10.5 9 13.394 8.054 0 4 13.394 8.054 10.5 9 13.394 掘进断面( ㎡) 145.98 71.686 66 260.09 3 6 70 620.12 0 257 1282.2 66 260.09 3 6 70 长度(m) 工程量 开凿量(m ) 541.88 772.2342 13475.963 884 2094.77 31.5 54 937.58 4994.4465 723.49 1028 10747.786 884 2094.77 31.5 54 937.58 3砼(m ) 131.42 0 1332.061 201.37 193.74 4.5 10.8 .07 461.94 145.21 0 1081.679 201.37 193.74 4.5 10.8 .07 含联络巷，砼 喷砼 3备注 炸药及爆破器材硐室 回风平巷 小 计 -25m阶段 井底车场:马头门及双轨 单轨 信号硐室 6 凿岩机修理硐室 调车场 下盘沿脉运输巷道 电机车修理硐室 探矿穿脉巷及钻机硐室 小 计 -50m阶段 井底车场:马头门及双轨 7 单轨 信号硐室 凿岩机修理硐室 调车场 含水沟工程，砼 含水沟工程,按30%砼支护 砼 砼 含水沟工程,按30%砼支护 含水沟工程,按30%砼支护 砼 不支护 含水沟工程，砼 含水沟工程,按30%砼支护 砼 砼 含水沟工程,按30%砼支护

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续 表3-2 云驾岭铁矿开拓工程量汇总表 编号 工 程 名 称 下盘沿脉运输巷道 电机车修理硐室 探矿穿脉巷及钻机硐室 小 计 8 -75m阶段 井底车场:马头门及双轨 单轨 石门 调车场 信号硐室 凿岩机修理硐室 水泵房联络道 水泵房硐室 水泵房通往竖井管子道 变电硐室联络道 井下变电硐室 通往沉淀池及水仓联络道 沉淀池 水仓 掘进断面( ㎡) 8.054 0 4 13.394 8.054 8.054 13.394 10.5 9 14.196 23.26 3 5 25.073 4 6 11.358 长度(m) 工程量 开凿量(m ) 32.5687 723.49 1199.2 12357.109 884 2094.77 391.26332 937.58 31.5 54 170.352 721.06 36 60 1053.066 236 360 4385.3238 3砼(m ) 595.0166 145.21 0 1214.707 201.37 193.74 36.1921 .07 4.5 10.8 0 0 0 0 0 0 0 0 3备注 含水沟工程,按30%砼支护 砼 不支护 含水沟工程，砼 含水沟工程,按30%砼支护 含水沟工程,按30%砼支护 含水沟工程,按30%砼支护 砼 砼 砼 砼 喷砼 喷砼 砼 798.68 0 299.8 1503.6 66 260.09 48.58 70 3 6 12 31 12 12 42 59 60 386.1

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续 表3-2 云驾岭铁矿开拓工程量汇总表 编号 工 程 名 称 下盘沿脉运输巷道 电机车修理硐室 探矿穿脉巷及钻机硐室 矿床疏干硐室 疏干钻孔 小 计 9 +70m水平 Fe1 矿体开采回风巷 总 计 掘进断面( ㎡) 长度(m) 8.054 4 12 4 1050.5 0 402.5 63 1685 4268.8 421 9969.1 4977.9 工程量 开凿量(m ) 8460.65 723.49 1610 756 0 22965.052 1684 80794.411 3砼(m ) 782.6151 145.21 0 0 0 1438.497 7356.285 3备注 含水沟工程,按30%砼支护 含联络道，砼 不支护 不支护 不支护 (不含回风井及探矿钻孔)

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5.7 需要说明的几个问题

1、由于云驾岭矿床勘探级别太低，是评价报告，未经国家有关储量管理部门审批。 2、由于该矿区地层条件，上部为黄土砾石层，靠近矿体东侧有煤系地层，铁矿体上

部绝大部分为奥陶系灰岩层，开采条件复杂，所以要求矿山进行开拓之前应严格按工程设计程序和施工程序开展工作。本方案可做下阶段设计的依据，但不能作为施工的依据。

3、1969年云驾岭铁矿床评价勘探和1980年云驾岭铁矿床补充地质工作，均未进行水文地质工作，本设计仅按1994年冶金部天津地质研究院对“河北省武安市云驾岭铁矿床水文地质论证报告”给出的涌水量为依据，编制的地下防排水工程，其设计依据的基础资料尚属不足，所以需补做水文地质工作，根据新的资料和实际情况，在确保安全的前提下，在生产中调整防排水工程布置。

5.8 采矿方法

5.8.1采矿方法选择

云驾岭铁矿开采范围为3～10号勘探线间的Fe1矿体和Fe2矿体。Fe2矿体为主矿体，矿石类型为邯邢式矽卡岩型磁铁矿床。Fe1矿体平均厚4～5米，平均倾角5°，平

是本次设计的主要对象。Fe1矿体矿量很小，只简单论述。

均品位58.3%，f=6～8，中等稳固到不稳固，容重3.9T/m3，储量38.88万吨，可采矿量33.57万吨。Fe2矿体平均厚度14.5米，平均倾角20°，平均品位46.51%，f=6～8，中等稳固到不稳固，容重3.83T/m3。 矿体顶板为灰岩，f=6～8，不稳固，矿体底板为闪长岩，f=6～10，中等稳固到不稳固。顶底板有些部位为矽卡岩。

一期开采范围地表为村庄，武安市有搬迁村庄的意向，有待进一步研究确定。本次设计受武安冶金矿山公司委托，以地表不允许崩落、村庄不搬迁为条件选择采矿方法。综合目前所用的诸多采矿方法，除充填法外，无论采用哪种采矿法都无法解决地表不塌陷的问题，如：空场法、崩落法。可选的采矿方法有充填法或嗣后充填法，故本次设计经反复研究，结合地方办矿特点，采用嗣后充填法较为简便，也能满足村庄不搬迁的要求。按矿体的倾角条件，应采用房柱采矿法，房柱法采10米以下的矿体较为适宜，大于10米的矿体采用有底柱空场法。因此把矿体分为三个类型：厚度小于5米的矿体，采用嗣后充填普通房柱法，约占一期工程5%；厚度在5—10之间的矿体，采用预控顶嗣后充填房柱采矿法，约占一期工程的55%；厚度大于10米的矿体，采用嗣后充填有底柱空场法，约占一期工程的40%。

该采矿方法虽然工艺较复杂，成本较高、但能较好地解决了村庄下采矿、村庄不搬

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迁的问题，充分地利用了高品位的铁矿资源，在当前铁矿资源日渐枯竭的情况下，经济效益是显著的。

5.8.2采矿方法结构参数及采准布置

1、嗣后充填普通房柱法：

阶段高25米，将阶段划分成矿块，矿块走向长为100米，倾斜长为50米。一个矿块分为6个矿房，。矿房宽为11～13米，矿房间留间断矿柱，尺寸为3～4×3～4米，间距7～8米；矿块间留6～8米的连续矿柱；顶底柱宽5～6米，矿体平均高为4～5 米。

2、预控顶嗣后充填房柱采矿法

阶段高25米，将阶段沿走向划分成矿块。矿块走向长为100米，倾斜长为73.1米。一个矿块分为6个矿房，。矿房宽为11～13米，矿房间留间断矿柱，尺寸为4～5×4～5米，间距7～8米；矿块间留8～10米的连续矿柱；顶底柱宽6米。主矿体平均高为14.5 米。由于矿房斜长较大，因此在矿房中间设溜井与电耙，担负矿房上部的矿石运搬。

3、嗣后充填有底柱空场法

矿房长轴沿矿体走向布置，采场长40～50m，宽12～15m，高为矿体厚度，采场间留连续矿柱，厚度为12～15m（一个采场宽度），顶柱宽6m。底盘采用双侧堑沟漏斗受矿形式，斗穿间距6～7，交错布置，底柱高10～11m。 5.8.3采准切割工作：

1、 嗣后充填普通房柱法

由穿脉运输巷上掘人行井、矿石溜井，在矿房下端掘进切割巷、切割井，沿矿体走向逆倾斜掘进上山，在矿房靠近上端部位掘进联络巷。矿块采准工程量，见表3-3。

2 、预控顶嗣后充填房柱采矿法

从运输巷向每个矿房掘短溜井与长溜井，掘进切割平巷、电耙峒室、上山、矿房间联络巷、回风巷，掘进切顶小井、切顶巷道，充填巷道等。切顶工作与拉底工作可同时或超前进行，切顶后立即对顶板进行锚杆支护，锚杆网度1.2×1.2，长度2～2.5米，以确保回采时顶板的稳定。矿块采准工程量，见表3-4。 4、嗣后充填有底柱空场法

由中段穿脉运输巷上掘人行天井、矿石溜井，然后掘进电耙道联络斜巷、电耙道、斗穿、斗颈、堑沟、分段凿岩巷，切割巷、切割井。最后自凿岩巷上掘充填井至上中段水平，再水平掘进充填联巷至中段穿脉，充填井规格为Φ2.0m，充填联巷规格为2×2m2。矿块采准工程量，见表3-5。

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5.8.4回采工作

1、嗣后充填普通房柱法：

当矿体厚度小于3m时，采用整层开采，当矿体厚度大于3m时，采用分层开采。矿房内回采顺序采用先拉底、后挑顶的上向回采顺序。当矿体厚度大于3m、小于6m时,两个分层回采，形成倒梯段工作面，在留矿堆上打眼，拉底高度为2.5m,以矿房下端的切割巷和切割上山交汇处为回采自由面，沿走向推进。

表3-3 嗣后充填普通房柱法 矿块采准工程量表

工程名称 沿脉运输巷 穿脉运输巷 山上 短溜矿井 切割巷道 通风联络巷 电耙峒室 回风小井 合计 1 6 6 1 1 6 1 脉外采准巷长度(米) 数量 1 单长 100 45 40 3 100 90 2.5 4 总长 100 45 240 18 100 90 15 4 612 断面 （米2） 6.25 6.25 4 4 4 4 5.76 4 工程量 （米3） 625 281.25 960 72 400 360 86.4 16 2800.65 工业储量 吨 0 0 3744 0 1560 0 336 0 50

表3-4 预控顶嗣后充填房柱采矿法采准切割工程量表

工程名称 沿脉运输巷 穿脉运输巷 山上 切顶巷 短溜矿井 长溜矿井 切顶小井 切割巷道 通风联络巷 电耙峒室 回风巷 充填巷道 合计 脉外采准巷长度(米) 数量 1 6 6 6 6 6 2 2 6 1 1 单长 119 65 65 5 16 11 90 90 2.5 10 90 总长 100 119 390 390 30 96 66 180 180 15 10 90 1666

1 100 断面 （米2） 6.25 6.25 4 4 4 4 4 4 4 5.76 4 4 工程量 （米3） 625 743.75 1560 1560 120 384 2 720 720 86.4 40 360 7183.15 工业储量 吨 0 0 5974 5974 0 0 1011 2757 0 330 0 1378 17424

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表3-5 嗣后充填有底柱空场法采准工程量表

工程名称 脉外采准巷长度(米) 数量 单长 总长 断面 （米2） 6.25 6.25 4 4 6.73 4 4 7.68 4 4 5.76 4 4 工程量 （米3） 625 487.5 20 200 1157.56 460.8 216 2088.96 704 672 783.36 256 360 320 219.8 8570.98 工业储量 吨 沿脉运输巷 穿脉运输巷 人行通风井 矿石溜井 电耙道 斗穿 斗颈 堑沟 切割巷道 切割井 分段凿岩巷 电耙道联络斜巷 充填穿脉 充填联巷 充填井 合计 1 1 1 4 4 36 36 8 4 4 4 1 2 4 4 100 78 5 50 43 3.2 1.5 34 44 42 34 45 20 100 78 5 50 172 115.2 54 272 176 168 136 90 80 70 1630.2 0 0 0 0 0 0 0 0 2083 2834.2 3000 0 0 0 4 3.14 0 7917.2 拉底及压顶落矿采用YT-27凿岩机，挑顶落矿采用YSP-45凿岩机，工作面空间高度为2.0～2.5m。炮孔孔径为36～44mm，孔深为1.6～3.0m，排距0.8～1.2m，孔距0.6～1.2m。爆破采用2#岩石炸药，人工装药，火雷管起爆，崩矿量为1.5～3.0t/m。

矿房间的回采可间隔平行进行，第1、3、5矿房先回采，采后立即进行胶结充填，待充填体达到设计强度并稳定后。再回采第2、4、6矿房，采后立即进行胶结充填。矿块采出矿量和损贫指标见表3-6。

采准系数:

K1=(612/61913)×1000=9.9m/kt

表3-6 嗣后充填普通房柱法采准切割回采计算

工作阶段 工业矿量

（t） 采准切割 矿房回采 矿柱矿量 矿块合计

回收率 废石混入率采出纯矿（t） 采出毛矿（t） 采出比（%） （%） （%） 100 93 0 73

0 8 0 8 26

50 51771 0 57411

50 56273 0 61913

9 91 0 100

50

55668 16692 78000

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2、预控顶嗣后充填房柱采矿法 1）切顶

切顶层空间高度为2m,但由于矿体顶板接触面不平整，为尽量减少顶部矿石损失，在个别矿体变厚处，采用上向梯段推进，直至把顶板矿石回采干净。

浅孔切顶凿岩爆破参数为：炮孔直径38～40mm，孔深1.6～1.8m，最小抵抗线0.7～0.8m，炮孔密集系数1.１～1.５m，炸药直径32mm，爆破采用2#岩石炸药，人工装药，装药系数70%～80%，采用导爆管---毫秒雷管起爆系统起爆。

拉底及压顶落矿采用YT-27凿岩机，挑顶落矿采用YSP-45凿岩机，工作面空间高度为2.0～2.5m。炮孔孔径为36～44mm，孔深为1.6～3.0m，排距0.8～1.2m，孔距0.6～1.2m。爆破采用2#岩石炸药，人工装药，火雷管起爆，崩矿量为1.5～3.0t/m。

由于矿房较长,斜长67米,因此分为上下两个矿房,在两矿房间设电耙及溜井，担负上部矿房的运搬任务。在切顶和护顶完成后，回采从上部矿房的上山和房间联络巷，边拉底边从矿房上部开始用浅孔上向梯段回采， 矿石由30千瓦的电耙耙入溜井。将上部矿房溜井依据水沙充填的封井方式，进行封堵后，即可开始回采下部矿房。

矿房间的回采可间隔平行进行，第1、3、5矿房先回采，采后立即进行胶结充填，待充填体达到设计强度并稳定后。再回采第2、4、6矿房，采后立即进行胶结充填。 每个矿块同时2～3台30KW电耙巷出矿，电耙效率为60T/台班，矿块日生产能力为250t/d ，矿块采出矿量及损贫指标见表3-7。

表3-7 预控顶嗣后充填房柱法采出矿量计算表

工作阶段 工业矿量回收率（%） 废石混入采出纯矿（t）采出毛矿（t） 采出比

（t） 率（%） （%） 采准切割 矿房回采 矿柱矿量 矿块合计

采准系数：

K1=(1666/224308)×1000=7.4m/kt 采出矿石品位：

a=46.51×(1-0.08)=42.79%

3、 嗣后充填有底柱空场法

在堑沟及分段凿岩巷中，采用YGZ-90凿岩机配TJ-25台架， 钻凿垂直上向扇形中深孔，钻头直径φ58m，凿岩效率30～40m/台.班，孔深不大于15m。炮孔最小抵抗线1.5m，排距1.5m，孔底距1.8～2.0m，拉槽孔排距 1.2m。每米炮孔崩矿量5.5t/m。

装药采用BQF-100装药器，装药效率为360kg/h，炸药采用粘性粒状硝铵炸药，自

17424 200350 62199 279973

100 95 0 74

0 8 0 8

17424 190333 0 207757

17424 206884 0 224308

8 92 0 100

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由空间微差爆破，起爆方式为非电雷管复式起爆，每次爆破量的大小以不影响顶板的稳定为标准。

采场运搬采用2DPJ-30电耙绞车配0.3m3耙斗出矿，矿块生产能力250吨/日。要求均匀放矿，尽量减少矿石的损失及贫化。

该法在倾斜方向上分为4条耙道，一般考虑上阶段充填体的稳定性，先采2、4道，采后立即进行胶结充填。待充填体达到设计强度并稳定后。再回采第1、3耙道，采后立即进行胶结充填。

采准系数： K1=(1630.2/160205)×1000=10.17m/kt

综合采准系数：K＝10.17*40％+7.4*55％+9.9*5％＝8.63 m/kt

表3-8 嗣后充填有底柱空场法采准切割回采计算

工作阶段 工业矿量（t） 采准切割 矿房回采 矿柱矿量 矿块合计

5.8.4同时工作矿块数及采掘设备

经计算，同时开拓工作面数1个，同时采准工作面数为2个，备用1个共4个。每

7917.2 163335.8 30327 201580

回收率 废石混入

采出纯矿（t） 采出毛矿（t） 采出比（%）

（%） 率（%） 95 86 0 73

0 8 0 8

7521.34 140469 0 147990.34

7521.34 152684 0 160205.34

5 95 0 100

个掘进工作面配YTP-26型(或YSP-45型)凿岩机1台，考虑100%的备用量，共计用掘进凿岩机8台(其中YTP-26型5台，YSP-45型3台)。掘进出渣用电耙，其型号为2DPJ-7.5型，共计4台。

经计算同时回采矿块数为：

预控顶嗣后充填房柱法2个，备用1个共3个。同时开动YT-27型(或YSP-45型)凿岩机5台，考虑50%的备用量共计3台。回采出矿采用电耙，同时工作5台，考虑50%的备用量，回采共需2DPJ-30型电耙8台。

嗣后充填有底柱空场法1个，同时开动YGZ-90凿岩机配TJ-25台架一台，BQF-100装药器一台，2DPJ-55电耙绞车一台，各备用一台。 5.8.5采区采准回采劳动定员:

见表3-9

表3-9 采区采准、回采劳动定员表

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单位 名称 工种 凿岩爆破 支护 每班定员(人) 一班 9 2 9 1 2 1 1 25 10 10 1 1 1 9 1 4 37 二班 9 2 9 1 2 1 1 25 10 10 1 1 1 9 1 7 40 三班 9 2 9 1 2 1 1 25 10 10 1 1 1 9 1 33 昼夜 合计(人) 27 6 27 3 6 3 3 75 30 30 3 3 3 27 3 11 110 在册 人数(人) 31 8 31 3 6 4 3 86 35 35 3 3 4 31 4 13 128 214 备 注 电耙工 放漏斗装车 掘 进 队 出渣 电工 管工接道 修理 安全 小计 凿岩爆破 运搬 安全 采 矿 队 电工 管工 放矿工 修理 充填工 小计 合计 注意事项：

1、本次设计的矿块开采参数，是根据地质报告而确定的，具体开采时应根据矿体的实际稳固情况调整矿房的开采跨度，以确保开采过程和充填作业的安全。

2、对不稳固顶板要及时支护，可采用锚杆、锚杆衔架、长锚索，必要时可加金属网喷浆支护。

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3.9 基建进度计划

3.9.1编制依据

1、矿床开拓设计； 2、采矿方法标准设计；

3、本地区井巷掘进定额指标，并参考国家推荐的指标定出本矿井巷掘进指标； 4、基建工程的选定主要是依据基建期应准备出的三级矿量标准，即开拓矿量3～5

年；采准矿量1年；备采矿量6个月。并使全矿形成提升、运输、排水、通风、供水及动力供应等系统。

3.9.2各种井巷掘进定额指标

1、主竖井：25m/月；主回风井：30m/月（主竖井已掘进403m，主回风井已竣工） 2、溜井、天井：30m/月

3、水平和倾斜巷道：S8m2 60~80m/月 8S10 m2 50~60m/月 S10 m2 40~50m/月 4、硐室：300m3/月

3.9.3编制结果

1、基建进度计划，见基建进度计划图表 2、基建井巷总工程量：190m3 基建开拓工程量：35322.8m3 基建采准工程量：22973.28m3 基建深孔工程量：13000m 基建探矿孔工程量：122m 3、基建采出矿石量：36087吨 4、投产时保有三级矿量

开拓矿量287.14万吨 保有4.8年 采准矿量28.16万吨 保有1.00年 备采矿量26.06万吨 保有9.9 月

5、投产时间为1.82年，此时-75m水平排水系统已形成，+50m和+25m水平采准工

基建巷道总长度：4977.9m

程已达到投产的指标，形成生产能力16.5万吨/年。+25m一采场深孔打完，爆破出矿时，

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即可达到25万吨/年的生产能力，达产时间为1.99年。 需说明的问题：

基建进度计划中未排疏水工程及钻孔，依据天津地质研究院的云驾岭铁矿水文地质报告中预测的涌水量，疏水钻孔可以不打。为确保安全，开拓工程布置了疏水工程及钻孔，供施工期间视实际涌水情况确定是否施工。

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表3-10 基建工程量表 类 别 阶 段 工程名称 主竖井（已掘进403米） 井底车场码头门双轨 掘进 断面(m2) 25.52 13.394 8.054 10.50 9.00 13.394 6、4 14.196 23.26 3 5 25 11.358 25.52 13.394 8.054 10.50 9.0 13.394 8.054 长度(m) 51 66 260.09 3.00 6.00 70 60、59 12 31 12 12 42 386.1 382 66 260.09 3.00 6.00 70 165.06

工程量 体积(m3) 1301.52 884 2094.77 31.50 54.00 937.58 360、236 170.352 721.06 36 60 1053 4385.3 9748. 884 2094.77 31.50 54.00 937.58 1329.4 支护 形式 砼 砼 30砼 砼 砼 30砼 砼 砼 喷砼 喷砼 砼 砼 砼 30砼 砼 砼 砼 30砼 25 40 50 60 40 40 100 40 300m3/月 60 60 300m3/月 90 30 40 50 60 40 40 300m3/月 掘进定额 （m/月） 掘进时间 （月） 2.04 1.65 5.21 0.06 0.15 1.75 1.19 0.3 2.4 0.2 0.2 3.51 4.29 12.74 1.65 5.21 0.06 0.15 1.75 4.5 井底车场单轨及绕道 信号硐室 凿岩机修理硐室 调车场 沉淀池及联络巷 -75 水泵房联络道 开 水泵房硐室 水泵房通往竖井管子道 变电硐室联络道 井下变电硐室 井底水仓 拓 回风井（已竣工） 码头门及双轨 井底车场单轨及绕道 信号硐室 +25 凿岩机修理硐室 调车场 石门

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续表3-10 基建工程量表

类 别 阶 段 工程名称 电机车修理硐室 下盘沿脉运输巷 探矿穿脉巷探矿钻机室 +25 至+50m回风井联巷 通往+50m回风巷 总回风平巷 合计 一采区 副产 备采 二采区 备采 采 准 +25 三采区 合计 一采区深孔 探矿钻孔 掘进 断面(m2) 8.054 4 4 4 5.29 7521吨 70235吨 95167吨 95167吨 井134 巷1032 1166 3473 13000 122 5028 16056 13.84 5028 长度(m) 473.94 91.00 5.00 25.00 132.4 5739 1141 工程量 体积(m3) 723.49 3817.12 3.00 20.00 100 700.396 35322.8 6000 支护 形式 砼 30砼 不支护 不支护 喷砼 掘进定额 （m/月） 300m3/月 50 60 60 30 30 采准 回采 掘进时间 （月） 2.41 9.5 1.52 0.08 0.83 4.41 7.25 10.22 13.84 开 拓

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