浅谈矿山采矿方法.pdf

建材发展导向 2 0 1 2年 l 2月 技术探讨 浅谈矿山采矿方法 杨绍 芳 应城金龙膏业有限公司湖北应城4 3 2 4 0 3 摘要 资源与环境是人类生存和发展的基本条件， 合理开发利用资源， 加强 自 然生态与环境保护， 是促进国民经济和社会可持续发展的基拙， 本文 重点 阐述矿 山采矿方法 。 关键词 矿 山； 采矿工程 ； 采矿方法 1采矿专业介绍 采矿工程专业地矿类专业， 主要研究学习矿床开采的理论和方法， 发 展矿业新技术。采矿工程专业自西方起步比较早， 在西方产业革命期间便 已初具规模。我国在清末也已开始设立采矿工程专业， 现在已有好多高校 设立此专业， 为我国的采矿事业输送了大批人才。 采矿工程专业 涉及岩体力学 、 工程力学 、 采矿学 、 矿井通风 与安全 、 电 工与电子技术、 采矿机械、 矿山企业管理与技术经济分析等多个学科。此 外。 地质学、 考古学、 科学技术史也在采矿工程专业中有所渗透。1 2矿区自然条件 应城石膏矿区分布在云应向斜盆地的西端南北两翼，云应向斜盆地 的西端北翼有张家岗一 盛家滩矿段 简称张一 盛矿段 。1 9 5 7 年原鄂中地 质队在张一盛矿段布置了2 7 个钻孔， 开始石膏普查与勘探， 1 9 5 9 年 1 2 月 提交 湖北云应膏盐矿应城膏矿区张家岗盛家滩矿段最终储量报告 。 矿区属于湖北 省地 震烈度区划的 6 度 区范围 。矿 山建设特别 是重要 建筑物应采取适 当的防震措施。应城地区主要地貌成 因类型为 平原河流 及湖泊堆积及丘陵地形， 膏矿区可分为 1 ～ 3 级阶地。一级阶地台面标高 3 0 3 5 m， 相对高差 1 5 m。2 、 3级台面高差 2 03 0 m。台面呈波浪状 ， 残 丘分布， 走向南北。在应城团山庙、 郭家湾、 谢家湾有较发育的冲沟 ， 一般 北坡冲沟呈“ V ” 形， 南坡冲沟呈“ u ” 形。 区内地形较平缓， 矿区地表被第四系覆盖， 基岩放弃裸露， 不存在崩 塌、 滑坡、 泥石流、 岩溶塌陷等不良地质条件； 矿区主要含水层为第四纪松 散沉积层孔隙水、第三纪风化砂页岩裂隙水以及含水极少的第三纪粘土 岩、 硬石膏、 泥质石膏、 砂页岩互层隔水层 ， 矿床在 8 0 m以下一般无水。矿 区地下水 的主要来源 为大气降水 、 地表小型水塘及老 窿水 。 当地近期部分气象资料 最冷月份 一月 平均温度 2 ． 4 ℃； 最热月份 七月 平均温度 2 8 ． 9 ℃； 极端最低气温一 6 ． 1 ℃； 极端最高气温 3 7 l3 ℃； 一 日最大降雨量 1 9 2 ．9 ra m； 最大连续降雨量2 2 3 ． 4 m m ； 夏季以东南风为主风 向， 冬季主风 向为东北风 。 3矿床 开采技术条件 矿区地表为丘陵坡地， 多为良田， 地表不允许陷落。 矿区属缓倾斜矿床， 倾角6 。 一1 2 。， 层理发育稳定， 围岩与矿石易于 分离。矿区由 上至下共分布的可采矿组1 o 组， 编号由G ； 一 1 0 至G 一 1 ， 矿组之间层问距 为 6 1 5 m， 水平投影互相重叠 。矿 区开采矿组之上 覆盖 有厚达 6 0 ～ 2 1 0 m的蓝色与红色岩层， 隔水性能较好。矿区水文地质条件 简单 。 矿体 顶板一 般为厚达 5 0 c m 以上 的泥质 石膏 ， 具有 中等稳 定性 ， 底 板 围岩多为含粘土质岩石 ， 稳 定性 较差、 强度 较低 、 怕水 ， 遇水岩石性能 急剧 劣化 。 各矿组开采采高为 1 ．7 m～ 2 ． 4 m 。主要产品纤维石膏与泥质石膏、 矸 --4 - - -一 石交替相间赋存于矿组之中， 纤维石膏含矿率仅为 1 4 ％～ 2 2 ％， 难以实现 机械化作业。其副产品泥质石膏价值不大， 仅为纤维石膏的 1 ， 2 O 。 矿岩松散系数 1 ． 6 ， 岩石硬度系数2 - 6 ， 体重 2 ．6 5 易结块。 4采矿方法初选 4 ． 1 采矿方法优缺点比较 由于地表不允许陷落， 矿体为缓倾斜薄矿体， 含矿率低， 废石价值相 对过低可供选择的采矿方法有两种， 即充填采矿法和房柱法。 4 ． 1 ． 1 充填采矿法 这种方法适用于缓倾斜矿体 ，用矿块倾斜全长的壁式回采面沿走向 方向、 依次按矿体全厚回采 ， 随工作面的推进， 有计划地用废石充填采空 区， 以控制顶板崩落。该方法的凿岩、 爆破、 出矿、 充填等工艺都是在木棚 下进行的， 安全性好 ， 进路回采损失贫化少 ； 但进路较长壁面较小， 功效 低， 当几条进路连成一体一起时， 其通风条件可相应改善。对开采水平或 缓倾斜薄矿体， 当顶板岩层不允许崩落的条件下， 适用此种采矿方法。 4 ． 1 ． 2房柱法 适合于副产品泥质石膏质量较好， 顶板较为稳固的矿体。 沿走向布置 提升上山或下山， 沿倾斜布置分段运输平巷， 沿绞车道每隔 1 6 m布置工作 面， 工作面采宽 1 0 m， 房间矿柱宽 6 m ， 采高 2 m以上， 沿走向推进。 该方法 可采用锚杆支护， 在可能的情况下， 可利用凿岩台车打眼， 装岩机装车。 实 现机械化作业。 5采矿方法技术经济指标 比较 对充填采矿法、 房柱采矿法进行技术经济指标比较 表 1 技术经济指标 比较 指标名称 充填采矿法 房柱采矿法 矿块生产 能力 C a 6 0 8 0 3 0 - 5 0 矿石贫化率 -％ 2 ％ ～5 ％ 2 ％ ～5 0％ 矿石损失率 ％ 2 O ％ 一2 5 ％ l 0 ％ ～l 5 ％ 6采矿方法确定 经过采矿方法优缺点和技术经济指标的比较，充填采矿法和房柱采 矿法相近， 难分优差， 要对这两种方法进行详细比较。 6 ． 1 充填采矿法 充填采矿法， 矿块沿走 向长度为 4 4 0 m， 沿倾 向长度为 1 5 0 m， 矿块 沿矿 体走向布置。矿块沿运输巷道两侧均留 l O m宽的矿柱 ，采高为 1 ．7 0 2 ． 5 m， 控顶距 2 ． 5 m， 由于采用选别充填 ， 只能采用人工装车出矿。 用的成分， 完全可以用来开发保温材料， 部分或全部代替某种原材料， 可 降低成本， 改善环境。 六结语 针对我国主流建筑体系外墙外保温的要求，因地制宜地研发应用新 型墙体材料满足建筑节能要求是非常重要的。我们相信只有依靠科技进 步， 因地制宜， 走发展循环经济的道路， 开发利废、 环保的颠型墙体材料， 我 国的建筑工程外墙外保温的技术一定会得到健康的发展。 参考文献 【 l l 唐旭军； 建筑外墙外保温材料的研究； 现代装饰 理论 ； 2 0 1 1 年 1 0 期． 【 2 】 姚家伟， 侯兆铭， 姚亦舒， 酚醛泡沫材料在外墙保温中的性能分析 与推广， 山西建筑， 2 0 1 2 年 1 8 期． f 3 】 陈帅 ， 叶字， 曹康， 俞钢； 建筑外墙节能涂料施工技术措施讨论； 科 技创新导报； 2 0 1 0 年2 2 期． 1 3 7 技术探讨 建材发展导向 2 0 1 2年 1 2月 建筑结构成本控制技术探讨 毛 海 棠 江西省桂能综合设计研究院有限公司 3 3 6 0 0 0 摘要 现当今房地产和设计行业竞争非常激烈， 房地产公司为降低成本， 设计单位为承接到设计业务， 于是许多房地产商对结构设计含钢筋量、 混凝土量等提出控制指标。本文从设计阶段的如何成本控制方法进行一些探讨。 关键词 结构超限； 设计周期； 利用率 引言 大量的统计数据和实践表明， 前期策划和设计阶段 项 目策划、 方案 设计、 初步设计、 施工图设计 影响整个房地产项目投资在 8 0 ％以上， 而结 构成本占到建安成本的4 0 ％一 6 0 ％， 同时结构成本还常常由于策划及设计 管理的好坏 出现非常大的波动， 常常造成上千万元的造价差别； 因此结构 成本的控制就成为成本控制 中的重中之重。 建筑结构成本控制总体来说主要表现在以下几方面 1 提前制定统一项 目技术标准 。减少设计施工图中 各种错漏碰缺及设计周期 1 ． I 结构设计统一技术措施 1 ． 2 结构设计总说明 1 ． 3 标准构造做法 2设计周期的合理安排 对于一个项目来说， 设计周期越短越好 ， 因此要在保证质量、 不增加 成本的前提下， 尽量缩短设计周期， 这就需要在决策导向上予以保证， 并 合理利用工序的前置和搭接时间， 积极推广标准化设计 ； 另外 ， 要想快， 创 新点就要尽量少。 3层高对成本的影响及控制 3 ． 1 控制层高的意义 可以减少结构成本、 其他土建成本 、 设备及运营 成本。 3 ． 2 影响净高的因素 结构梁高及设备管道空间 3 ． 3 如何降低层高 a 1 控制结构梁高 设计时通常梁高的取法是 I ／ 8 ～ 1 ／ 1 2的跨度， 建议作 1 ／ 1 2 ～ 1 ／ 1 5的跨度； 综合减少的成本因素后， 由于梁截面减小后增大的含钢 量是值得的。 b 优化设备的管道空间 应综合考虑结构梁、 空调、 电、 水管的走向， 提高空间利用率。 4结构超限对成本的影响及控制 由于结构超限， 设计时势必会对结构主体采取加强措施， 由此造成结 构成本的增加及设计周期的加长 ；此时应该通过超 限后 的投入产出比来 权衡和控制结构超限； 一旦确定方案， 结构超限不可避免后， 要做好各职 能部门的沟通工作 ， 以便后续工作 的顺利进行 。 6 ． 2房柱采矿法 房柱采矿法 ， 矿块沿走 向长度为 4 4 0 m， 沿倾 向长度为 1 5 0 m， 矿体沿矿 体走向布置。 矿块内， 每隔 1 6 m一档划分为矿房， 矿房宽 l O m ， 矿房间留连 续间柱 6 m， 相邻矿房在每隔 5 m可连通作联络巷通风和作为安全出口． 矿 房采长 5 O 一8 0 m， 采高2 ． O 一3 ．O m 。 可利用凿岩台车打眼， 装岩机装车， 实现 机械化作业。 表 2采矿方法技术经 济指标 比较表 根据表 2 可以看出， 二者的贫化率相差不大， 而充填采矿法比房柱采 矿法的采准系数较大， 矿石回收率较高， 所以最终确定采用充填采矿法进 行 回采 。 参考文献 【 1 ] 解世俊． 金属矿地下开采【 M 】 ， 北京 冶金工业出版社， 1 9 8 6 ， 1 - 2 1 0 ． [ 2 ] 徐永圻 ． 煤矿 开采学f M 】 ． 徐州 中国矿业大学出版社 ， 1 9 9 9 ． [ 3 】 陈炎光， 徐永圻． 中国采煤方法 [ M 】 ． 中国矿业大学出版社， 1 9 9 3 ． 1 3 8 5公共大地下室面积的利用率 地下室设计 方案阶段 的习惯做法是尽可能多的把面积划进来， 从 理论上没什么问题， 但往往这样做出来的地下室有很多无效的面积， 既不 能做车位又不能做设备用房， 反而增加了成本， 这就要求我们在做方案的 时候就要对地下室布置作合理 的优化。 6梁的布置及配筋方式对成本的影响及控制 6 ． 1 大柱网下如何布置粱 平行、 十字、 井字 最经济对于标准层等承 受荷载较小的柱网优先考虑平行、 十字梁； 对于地下室顶板等承受荷载较 大的柱 网应选用井字梁。 6 ．2 一些短墙上的小梁 如厨房、 卫生间等 基本不需要布置 对于普通 的小跨度楼板其本身足以支撑短墙， 不需要加大板配筋 ， 同时梁少， 成本 低 ， 空间也好 。 6 _ 3 梁 的配筋方式 a 1 住宅标准层梁宽常为2 0 0 r a m或 2 5 0 m m ， 此时梁顶钢筋宜采用小直 径钢筋 。 b 对于承受荷载不是特别大的主次梁， 其相交处不需布置吊筋。 7剪力墙的布置及厚度对成本的影响及控制 7 ． 1 如何优化剪力墙的布置 为防止结构扭转， 应在建筑物两端和周边重点布置。 7 ．2 如何优化剪力墙的数量 以位 移指标来控 制 纯剪结构 的层间位移 比为 1 ／ 1 0 0 0 ， 设计 时要尽 可 能的接近这一数值； 如果计算结果相差太多 如 1 1 2 0 0 0 ， 说明剪力墙数量 太多， 应适 当减少 。 7 ． 3 如何优化剪力墙的长度 以长宽比来控制 一般的剪力墙长宽比宜取 8 ， 即 2 0 0 r fl m厚剪力墙， 墙肢长度为 1 6 5 0 1 7 0 0 m m。 7 ．4 如何控制剪力墙的厚度 高规 规定 底部加强层剪力墙厚度不 应小 于 2 o 0 一 、 二级抗震等级 或 1 6 0 三、 四级抗震等级 ； 但对一字形墙控制较高， 按此规定， 尽量避免 一 字形及短肢剪力墙设计， 以减小墙厚及配筋率， 成本也大大降低。 8楼板厚度对成本的影响 8 ． 1 楼梯厚度增加 ， 荷载加大 ， 梁 、 墙 、 基础均会加大 ， 增加成本 。 一- -一一-- 一-一 [ 4 ] 王荣祥． 矿山工程设备技术【 M 】 ， 北京 冶金工业出版社， 2 0 0 5 表 2采矿方法技术经济指标 比较表 采准系数 矿石 回收率 矿石贫化率 比较指标 m， k t ％ 充填采矿法 5 3 7 8 2 - 5 房柱采矿法 3 6 6 0 2 - 5