无底柱崩落采矿法作业规程标准.docx
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无底柱崩落采矿法作业规程标准
1、2号矿体
无底柱崩落嗣后充填采矿法
单体设计（标准）
单位：
托里县招金北疆矿业有限公司
2008年8月
无底柱崩落嗣后充填采矿法作业规程（标准）
一、设计原则和依据：
原则：
安全、高效、低耗、实用、与时俱进。
依据：
《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国矿山安全法》、《金属、非金属地下矿山安全规程》（GB16423—2006）、《矿山井巷工程施工及验收规范》、《爆破安全规程》（GB6722—2003）、《中华人民共和国清洁生产促进法》、《新疆安全生产条例》及矿山开采技术条件。
二、地质特征：
1、岩性：
该块段矿体侵入岩主要是中性—中基性岩脉，主要为闪长玢岩和细晶闪长岩。
闪长玢岩脉主要为灰色、深灰绿色、斑状、似斑状的一组闪长岩岩脉，主要分布在矿体的下盘，一般厚2-5米。
细晶闪长岩形成于闪长玢岩之后，主要为灰绿色、深灰绿色，细晶、微晶、粗晶结构的一组闪长岩岩脉，其中以细晶结构为主，该组岩脉主要分布在矿体上盘，一般厚度0.5-2米。
上述两组岩脉普遍具分枝现象，岩脉产状一般在310°-350°∠60°-80°之间。
2、构造：
矿床内主体构造是以北西向小褶皱和北东向压扭性、张扭性断裂为主。
北西向褶皱走向近330°，自东向西依次为阔个沙也向斜，包古图河背斜，包古图河向斜。
褶皱两翼地层基本对称，且产状较陡，褶皱向南侧伏。
北东向压扭性、张扭性断裂是以一系列走向北东，倾向北西，倾角在60－80之间的断裂组成，并以岩脉充填为特征，该组断裂规模大，横贯全区，断裂面较平直，近于平行排列。
北东向的张性（伴有张扭性特征）断裂是本矿床的主要成矿构造，但断裂规模小，断裂面不平直，并受向斜控制，倾向北西，倾角70°左右。
以充填石英细脉一网脉为特征。
成矿后构造主要是北西向和北北东向断裂，断裂规模小，产状陡。
3、矿体特征：
不管是1号矿体还是2号矿体严格受构造控制，倾角陡，矿化不均匀，局部有夹石。
1号矿体脉幅小，矿体不稳固，但上、下盘相对较稳固；2号矿体厚度变化较大，1～5m水平厚度不等，其中六中矿体呈西边破碎，东边稳固和格局，上、下盘相对矿体较稳固。
4、矿石特征：
大部分金分布在黄铁矿、毒砂和脉石中。
黄铁矿、毒砂矿物中的金以次显微细分散的形式存在，脉石中的金主要以细－显微自然金的形式存在。
5、块段勘探手段及现状
坑探工程网度为30×15m。
6、水文地质条件
该矿水文地质条件简单，没有涌水现象，仅在节理、裂隙发育处及较大的断层和构造破碎带内及靠近主裂面附近有轻微的滴水。
三、开采技术条件
矿体主要由石英脉包括其围岩组成，都呈脉状沿成矿期构造裂隙产生。
含有黄铁矿、毒砂、辉锑矿，岩石致密，硬度大。
其块状抗压强度、抗拉强度都比较大，但遇到潮湿空气侵袭后，易风化，矿岩稳固性、强度会马上降低，造成片、冒现象。
在某一些地段受成矿后期构造应力作用影响，岩石裂隙发育，其力学强度都有所下降。
矿体及围岩均末发现有害气体、放射性元素地热等现象。
矿床开采技术条件的主要参数见下表：
矿床开采技术参数表表1
类型指标
可钻性能
（毫米/分）
可爆性
（公斤）
松散系数
安息角
（°）
岩石级别
含金石英脉
113
2.5
1.6
39
VI—VII
四、采矿方法
1、采矿方法选择：
根据矿体的赋存条件及我矿开采技术条件，本着本质安全的原则，高效、低耗、便于掌握和操作，对地表影响无严格要求的特点，决定对1号矿体围岩稳固、矿石不稳固的薄矿体和2号矿体矿、围岩皆不稳固的厚矿体采用无底柱崩落嗣后充填采矿法。
2、凿岩、出矿设备的选择
因yt27、7655及ysp45钻施工钻孔皆在5m以下，用此类钻具选择段高10m以上，需采用上向孔和下向孔，皆需人工接杆施工，施工下向孔时不但有难度，而且还有危险性（因上下崩矿阶段需拉开一定安全距离），故只能选用低矮型ygz90钻机只施工上向孔。
出矿因为是集中出矿，从矿山的实际和安全可靠出发选用耙斗式装岩机装矿较为合适。
3、崩矿段高的选择
Ygz90钻施工上向孔可达15m以上，但因矿体产状有变化，人工装药困难，同时以兼顾到万吨采切比，故一般按13.3m段高考虑（实际为10.6m）。
4、首采地段的选择
对首采地段的选择有前进式、中间式和后退式三种常规方案和三种变形方案。
三种常见方案：
第一种前进式：
优点前期工程量小，投资少，见效快；缺点后期对主运巷维护要求高，费用大，若不留间柱只能单区域生产，适合先探明一端矿体而另一端一直未揭露。
第二种中间式：
优点一下可开两个采矿区，生产能力大，矿石损失及贫化小，综合回收率高，缺点后退部分对前进部分因形成出矿川对原有风水管路等固定设施及运输造成一定的影响，生产管理较复杂，但只要提前投入，影响会减小，适合于矿体中间部分已探明急于生产的情况。
第三种后退式；优点生产能力稳定，生产区域工程安全程度高，管理简单，缺点前期工程投入大，巷道维护费高。
适用于中段矿体已探明而生产的情况。
三种变形方案：
变形方案一：
主井布于矿体中间，采用中间前进式开采。
前期投资最少，效果最好。
变形方案二：
主井布于矿体中间，采用双后退式开采。
变形方案三；主井布于矿体中间，采用混合式开采。
总之，关于首采地段要因矿井、因中段而宜，灵活选取，灵活组织。
采用何种方式要因生产能力要求而定。
5、采场构成要素
沿矿体走向布置，长度30m,宽度为矿体的水平厚度,高为上下两中段高40m，分段高度13.3m。
6、采切工程的布置
采准工程：
在矿体下盘边界6m布施水平运输大巷，规格2.3*2.5m；每隔8m施工出矿川,长6m加矿体厚度，规格2.2*2.2m,此工程需据落矿速度和顺序而定；在矿块两端顺矿体倾斜面各施工一条先行天井，规格:
长＊宽＝走向１.8*2m（施工时可据实施情况灵活处理）;施工先行天井时每隔13.3m高度向其两侧沿脉追索施工凿岩巷道,规格:
宽*高=1.5m*2.7m（满足钻机施工高度）,直到同相邻采矿单位凿岩巷贯通为止。
注意四点:
一是天井同出矿巷在平面上呈左右关系,其间用川连通,出矿巷在落矿推进侧,天井在另一侧;二是在凿岩巷道按1*1m网度施工水泥药卷锚杆，锚固长２m,上下两排交错布布置，用于加固上盘和保证作业人员安全和延缓上盘片落时间，降低贫化；三是当遇到夹石或低品位矿石时，需留作点柱，在凿岩破中，只凿孔但其内不装药；四是以上所有工程以锚喷为主，木支护为辅。
切割工程：
大量落矿前，须提前将作为切割槽的天井在凿岩内凿孔先行爆破涮大；当遇到夹石时，在夹石的非自由面侧重施工切割槽，供落矿自由面和矿石通道。
当遇到夹石较大，上部矿体崩落有难度时，需在其内开凿溜矿井，确保崩落矿石进入出矿区。
工程量明细表表2
序号
工程名称
规格
单位
工程量（M3）
付产（t）
备注
1
出矿巷
2.2*2.2
M2
30*4.84
0
按矿体厚度1m计推。
2
天井
1.8*2
M2
80*1.8
374
3
凿岩巷
1.8*2.7
M2
120*4.86
1842
4
充填沟槽
2*2
M2
15*4
0
233标m
合计
M2
932
2198
7、凿岩爆破
采用ygz90钻配∮48柱齿钻头垂直向上凿岩。
交错布置炮孔，中间为落矿孔，上盘矿岩接触面为周边孔，落矿孔间距1m（2m以上时为1.2m）,周边孔间距0.8m（2m以上时为1m），孔深10m（但施工前必须实测工程标高,以便及时调整到孔底最小抵抗线不小于0.5m,不大于0.7m）孔径52mm。
凿岩顺序：
按编号分区凿岩。
注意三点:
上、下盘边界孔距矿岩交界要保持在0.5m左右；二是第一排孔落矿孔可向切割槽侧倾斜，倾角要据此处岩石情况而定，目的是确保作业人员在安全区域施工，三是要求每排孔，每上孔都要单独设计并明细，让参于人员全面掌握。
采用常用矿山普通岩石炸药（或常用铵梯炸药），落矿孔用特制∮40～42mm长500mm粗药卷间隔装药；周边孔为∮25mm长500mm特制药卷，实施隔一装一，孔口端留0.8m抵抗线；导爆索微差起爆（中间毫秒导爆管延时），电雷管或火雷管电阻丝点火一次性起爆。
为了确保装药质量，保证爆破效果，药卷之间采用假药卷支撑（规格型号同药卷，为木制或泥制）和接杆式装药炮棍（一节炮棍最长为2.6m，需四节）。
为确保装药质量，保证爆破效果，要求装药前验孔，只有验收合格的炮孔方可允许装药。
对不合格的炮孔要用接杆式疏孔器疏通。
凿岩爆破方式:
单区分次爆破和一次延时分区大爆破。
单区每次落矿量按1m厚度计275t（高*长*厚*比重=10.6*10*1*2.6m）,即落矿长度为梯段差；按2m厚度计551t；按3m厚度计827t；按4m厚度计1100t。
回采凿岩落矿顺序表表3
上13.3m（3）
上13.3m
（2）
上13.3m
（1）
中13.3m（4）
中13.3m（3）
中13.3m
（2）
下13.3m（5）
下13.3m（4）
下13.3m（3）
8、出矿、运输
采用耙斗式装岩机装矿，配1.2m3侧卸式矿车，由3t电机车牵引，自卸入主溜井。
9、控制损失、贫化措施
9．1地质专业须提供详细的矿块或盘区地质资料，待采切工程完成后要矿体重新圈定，测量专业重新对工程进行测绘，采矿专业据此重新调整每个炮孔参数，凿岩人员必须严格按设计炮孔参数施工，采矿及测量人员做好监督，对每个孔都要留好验收记录。
回采爆破参数表表4
项目
单位
指标
项目
单位
指标
孔深
m
10
炸药总量
kg
810
平均装药系数
％
44
炸药消耗量
Kg/t
0.32
平均装药长度
m
3
导爆管消耗
个/t
0.02
平均装药量
kg
2.25
导爆索消耗
m/t
1.86
单元炮孔总数
个
30
单机凿岩进尺
m/台班
60
每班单机施工炮孔数
个
6
单机凿岩时间
小时
24
单元落矿能力
t
≥275
每班凿岩时间
小时
6
9．2实行三强一少制度。
即强掘、强凿、强出、减少爆破交数，缩短矿岩暴露时空，降低风化程度，增强自身稳定性，减少塌落。
9．3当薄矿体使用此方法时须将凿岩巷分掘分出，先矿后毛。
9．4要求上下两个分段的梯距调整在7-9m之间为宜。
9．5特别要加强周边孔的施工质量，留够矿石保护层厚度，严禁将孔打入围岩之中。
9．6当遇到夹石时需在爆破推进方向侧矿岩分界处补施切割槽，在通过夹石段炮孔不装药。
9．7严格控制出矿品位。
9．8强化地表人工矿中捡毛力度。
9.9加强岩岩巷内水泥药锚杆施工质量,加大后托盘尺寸。
9．10按设计要求剔除夹石。
10、地压管理
采用崩落采矿空区嗣后一次干式充填法，即在上水施工充毛溜槽用上中段掘进毛石充填。
对井上、下塌陷区要及时封闭、圈定隔离和标识。
加强采切工程施工管理，强化进度，集中爆破，集中出矿，减少围岩暴露时间，减少围岩的跨塌。
按设计要求实施锚喷技术和强行留也点柱。
11、主要设备、材料及技术经济指标
主要技术经济指标表表5
序号
指标名称
单位
计算结果
1
矿块地质矿量（xm厚）
t
4146x
2
地质品位
g/t
5
3
采出矿量
t
4291x
4
出矿品位
g/t
3.9
5
贫化率
％
15
6
损失率
％
10
7
采切工程量
m
233
8
采切时间
月
3
9
回采时间
月
1
10
采场落、出矿能力
t/d
275～275n
11
采场综合生产能力
t/d
35～35x
12
万吨采切比
m/万t
562～562/x
13
采矿工效
t/工班
14
爆破成本
元/t
15
出矿工效
t/台班
50
16
出矿人工费
元/t
17
设备明细表表6
序号
名称
型号
台数
备注
1
中深孔钻机
Ygz90
2
2
浅孔钻机
7655
4
3
耙斗式装岩机
11KW
1
4
电机车
3t
2
5
侧卸式矿车
1.2m3
12
主要材料消耗表表7
序号
材料名称
单位
数量
备注
1
炸药
Kg
810x
x-矿体厚
3
导爆索
M
4248x
4
导爆管
发
51x
5
机油
Kg
180x
6
钎尾
个
12x
7
柱齿钻头
个
72x
8
钎套
个
60x
9
钎杆
只
60x
10
球齿钻头
个
45x
12
胶风管
m
300x
合计
12、劳动组织形式及生产能力核定
采用四六班正规循环作业。
工程总体进度及劳动定员表表8
序号
工程名称
工程量
m
月进尺m
施工顺序
钻工
人
出运
人
总（天）
顺序
说明
1
第一出矿巷道
7
45
5
1
1-2-3共78天，78天后具备回采凿岩条件，81天内可进行第一次爆破出矿。
定员24人，其中钻工8人，出运16人。
2
8
2
先行天井（切割槽）
52
30
52
2
3
下水平人行联系道
7
45
5
1
2
8
4
先行天井（人行通风）
52
30
52
2
5
上凿岩巷道
24
35
20
3
6
中凿岩巷道
24
35
21
2
7
出矿水平凿岩巷
18
35
15
3
8
第二、四出矿巷
14
45
10
4
9
回采
120
120
30
4
8
16
按1m厚计：
万吨采掘比为562m,付产矿石为2198t,矿块矿量为4160t,付矿石率为52.8%。
矿块综合生产能力可达35t/d,最大出矿能力275t/d。
补偿空间充足，利于实现多单元同爆，并具备一次爆破条件。
按2m厚计：
万吨采掘比为281m,付产矿石为2198t,矿块矿量为8320t,付矿石率为26.4%。
矿块综合生产能力可达70t/d,最大出矿能力550t/d。
初期补偿空间不足，不利于实现多单元爆破，可实现双单元同爆。
按3m厚计：
万吨采掘比为187m,付产矿石为2198t,矿块矿量为12480t,付矿石率为17.6%。
矿块综合生产能力可达105t/d，最大出矿能力570t/d。
补偿空间进一步缩小。
按4m厚计：
万吨采掘比为141m,付产矿石为2396t,矿块矿量为16640t,付矿石率为14.4%。
矿块综合生产能力可达140t/d。
最大出矿能力760t/d。
补偿空间更小。
13、安全与通风防尘
13．1严格执行各工种安全操作规程。
13．2严格锚喷制度，特别是喷浆制度。
13．3加强独头作业时的强制通风管理工作。
进入作业地点前必须先经过安全管理人员检测有害气体是否超标，如超标要先开启风机通风，待空气合格方可作业。
13．4为了确保凿、出矿石安全，必须确保分段落矿梯段距离和上部浮岩厚度。
13．5采场通风线路：
由下中段运输大巷进入人行井联络道，经天井用局扇通风到工作面，污风由天井上部回风巷。
13．6爆破作业之前必须放好警戒，并通影响范围内的人员全部撤到安全地点，严禁盲目处理哑炮，严禁看回头炮；钻工进行二次爆破时，严禁进入采空区。
13．7进入作业现场应注意观察作业现场的变化情况，若在作业过程中发现冒顶预兆，应及时停止作业，并立即通知作业人员及时撤离现场，及时上报进行处理。
13．8采场防尘
（1）井下采场产尘点采取行之有效的“风水密护革管教查”等综合防尘措施。
（2）必须采用湿式凿岩，凿岩机最低供水量应满足凿岩防尘的要求。
（3）装卸矿岩时和爆破后，必须向爆堆进行喷雾洒水，且随着出矿量的不断增加，应及时未洒透水的矿石进行二次洒水。
（４）凿岩、出碴前，应清洗距工作面1５m内的岩壁；
13．9任何人员严禁进入采空区域。
13．10选用解体式低矮式ygz90钻机，降低凿岩巷道高度到2.5m以下，进一步增加安全性。
托里县招金北疆矿业股份有限公司
2008年8月13日
设计审批表
审批地点
审批时间
主审单位
矿部
审批意见：
同意施工，但在施工过程中应注意以下几点：
1、地、测、采、相关部室及生产车间要根据分工把好每一关，严格执行作业规程规定，密切配合，确保作业过程中职工的安全和健康，确保各项指标顺利完成。
2、作业面通风、照明、行人井人行梯及平台架设必须达标。
3、施工及技术人员管理人员要随晨观察顶、底板变化情况，有问题马上撤离，并迅速汇报。
4、出矿过程严格控制矿石边界品位，严禁贫化、损失超标。
参
加
审
批
人
员
专业
签名
时间
地质
测量
采矿
安环科
生产科
机动科
施工单位
安全生产副总
副总经理
总经理
编制人员：
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