礦塊采準設計是在礦塊采礦方法方案已經確定的基礎上進行,它是單體設計的基礎,其具體內容包括:(1)礦塊構成要素及底部結構型式的確定;(2)回采方案及回采范圍的確定;(3)選擇拉底切割方式,確定切割巷道及切割槽的布置,以及爆破順序、爆破方向; (4)確定鑿巖巷道的布置,在此基礎上計算采切工程量、采切時間和采切費用;(5)確定采場通風、聯絡及運輸系統;(6)采切和回采設備選型;(7)繪制采準設計圖及采準巷道斷面圖。
以下就采準巷道的布置,采準巷道斷面決定、采切工程量計算、采切時間及采切費用等的設計要點進行說明。
1.采準巷道的布置布置采準巷道可以從階段運輸水平、二次破碎水平、拉底水平、分段水平以及從聯絡上下階段的天井剖面、切割槽剖面等主要平剖面人手。布置時盡量遵循下列原則:
(1)巷道位置應符合礦塊最合理的結構與參數,設計應對此作簡要論證;
(2)巷道位置應適應礦體傾角和厚度變化,盡可能便利鑿巖和放礦;
(3)巷道位置要考慮礦體的地質構造和礦巖的物理力學性質,盡可能避開斷層,破碎帶,或與斷層成直交或斜交。
(4)布置鑿巖或運搬巷道時,應考慮鑿巖和運搬設備的有效工作范圍,如用YG - 40型鑿巖機,有效深度為10-12m,YG- 80和BBC -120F型鑿巖機有效深度為20- 25m;電耙設備的有效運距為40-60m;
(5)要保證工人作業安全、聯絡方便,通風良好;
(6)遵循探采結合,盡量利用已有探礦井巷為采準服務,采準巷道也一定要繼續發揮探礦作用;
(7)當礦塊分兩個步驟回采時,采準巷道要盡量考慮為礦房礦柱回采所共用;
(8)盡量避免在有塌陷危險的采空區上盤布置鑿巖井巷;
(9)電耙道的位置要考慮保證穩固,便于裝礦和布置通風聯絡道。
2.采準巷道的斷面形狀和規格斷面形狀和規格可按巷道的用途、穿過礦巖的穩固性以及所用的采礦設備的外形尺寸來確定。考慮到采準巷道使用時間比較短暫,只要用途適應、安全許可,其結構和規格均可比開拓基本巷道簡化。巷道斷面尺寸確定后,應繪制成施工圖。
3.采切工程量及采切比 采切工程量可列表計算。設計中,當礦塊作一個步驟回采時,只算整個礦塊的采切比,當礦塊分步驟回采時,則應分別計算礦房與礦柱的采切比。對于開切割槽和拉底的工程量,采切比中只算為開切割槽和拉底而開創自由面和補償空間(如切割天并、拉底平巷、拉底橫巷)的工程量,不計切割槽和拉底層其余部分的工程量,其余部分屬于切采,歸到回采礦量中。
4.采切工作順序及礦塊采切時間采切工作順序應優先為方便通風、出碴及壓氣供應等創造條件,并盡量使采切工作期內出勤人員和設備大體取得平衡。按一般礦塊采準設計的施工順序都是先從掘進運輸平巷,貫通上下階段,接著做底部結構拉底,與此同時進行切割和掘進鑿巖巷道等。按照先后順序編制礦塊采準切割工作進度計劃表,并依表排出礦塊的采切時間。表1是常用的礦塊采準切割工作進度計劃表的表式。
表1礦塊采準切割工作進度計劃表
5.采切費用礦塊的采切總費用可以按表2求出,折算到每t礦石的采切費用需將總費用除以該礦塊的采出礦石量(t)。
表2礦塊采準切割費用計算表
采準設計的結果應能提交采準設計說明書和采準設計圖表。說明書除表達上述設計的論據外,應闡明該礦塊的地質條件及采準施工的技術措施和要求。圖紙的數量和精度,以方便施工為準。