采矿工程施工方案

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采矿工程施工方案范文第1篇

关键词 探矿；采掘；联合设计；统筹施工

中图分类号TD8 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）43-0170-02

1 概述

所谓探、采结合工程，是指在保证探矿效果的前提下，实行探矿工程与采掘工程的统筹规划，统一安排，利用采掘工程进行生产探矿，或生产探矿工程能为采矿工程相互利用的工程，为探、采结合工程。

探、采结合工程主要应用于店房矿区的537、497中段的Ⅰ―Ⅲ＃矿体中。探、采结合工程有地质、采矿技术人员共同设计探、采结合的施工方案，相互之间密切配合、统筹兼顾、先后施工的原则，积极开展生产工作。在保证探矿效果的前提下，合理安排采矿生产。大大缩短了探矿投入开始到采矿、采出的有效时间。

2探、采结合的意义

生产探矿工作要贯穿到矿山生产的全部过程中，它常与采矿工程交叉进行，许多工程互有联系，并往往可以互相利用。实行探、采结合工程可以减少矿山巷道掘进量，降低采掘比，加快生产探矿进度，缩短生产探矿和生产准备周期，降低生产成本，提高探矿工作质量与效果，有利于安全生产也加强了生产管理，充分发挥矿山生产潜力，并使矿山巷道系统更具合理性。

3生产过程中的具体应用

3.1开拓阶段的探、采结合工程

控制性工程：包括竖井、斜井、主平窿，无探矿作用。

联络工程：包括石门、井底车场等，也不能起探矿作用。

探、采结合工程：包括脉内沿脉、运输穿脉等，这类工程大部分切穿矿体，能其探矿作用。

脉外开拓工程：此类工程对矿体产状、形态、边界的空间位置依赖性较大，必须在探矿后才能施工，不能实行探、采结合。

纯生产探矿工程：包括探矿穿脉、天井、盲中段、坑内钻等，这类工程对生产无直接生产意义。

开拓工程与生产探矿结合的步骤和方法：

1）地质专业提供阶段开拓的预测地质平面图及矿石品位、储量资料；

2）在充分考虑阶段地质条件和探矿要求的基础上，采矿专业拟定阶段开拓方案；

3）进行探、采结合联合设计，采矿专业布置开拓工程，地质专业布置探矿工程，双方共同选择探、采结合工程，在进行工程的施工设计；

4）地、采双方联合确定工程施工顺序并统筹施工；施工中地质专业与测量专业配合掌握施工工程的方向、进度、目的，采矿专业控制技术措施；

5）阶段开拓工程施工结束后，地质专业视情况补充一定探矿工程，再整理开拓阶段生产勘探所获资料，为转入采准阶段的探、采结合创造条件。

3.2采准阶段的探、采结合

采准阶段的探、采结合工程，是以采矿块段（采场）为单元，属于单体性生产探矿范围。

采准工程与生产探矿工程结合的步骤：

1）地质专业提供采矿块段地质平面图、剖面图和矿体纵投影图；

2）采矿专业根据资料初步确定采矿方法及采准方案；随工程的进度合理安排采矿方法；

3）地、采双方共同商定采准阶段的探、采结合工程施工方案，通常是从采准工程中，选定能达到探矿目的而又允许优先施工的工程作为探、采结合工程，有时与分段等生产工程结合探、采结合层工程；

4）编制块段探、采结合工程施工设计。利用采准工程进行生产探矿的工程，一般由采矿专业设计，纯生产探矿工程由地质专业设计；

5）确定工程施工顺序。首先掘进离矿体较远或对矿体空间位置依赖性不大的工程，以接近矿体和构成通路，然后选择某些能起探矿作用又基本符合探矿间距的采准工程作为探、采结合工程，并优先施工。配合部分纯生产探矿工程，对矿块内部的矿体边界、夹石、构造、矿石质量及品位变化情况进行控制；

6）地质专业整理块段探、采结合工程施工所获地质资料，提供采矿人员进行全面采准工程设计使用；

7）采准工程全面施工。施工结束后，地质专业视情况补充必要的探矿工程，再整理采准阶段生产勘探阶段所获地质资料，为转入块段矿石回采做好准备。

采准阶段的探、采结合方法，随矿体地质条件和采矿方法的不同而有别。以店房矿区的537、497中段的Ⅰ-Ⅲ＃矿体为例具体说明：537中段的Ⅰ-Ⅲ＃矿体平均厚度为5m~15m，倾角67°~85°，针对该矿体厚而陡倾斜的特点开采过程中采用浅孔留矿法。其40m中段采场沿矿体走向布置，开拓沿脉为采准阶段的采场切割道。为探、采结合工程在切割道的下盘掘一个平行于沿脉切割道的下盘脉外巷道为运输道，每隔5m打一个垂直沿脉切割道的出矿进路。在矿体走向上，向上6m掘切割拉底。

3.3回采阶段的探、采结合

经过采准阶段的探、采结合，重新圈定矿体，一般已控制住矿体形态和质量。对于形态变化复杂的矿体，为了更准确的掌握矿体的变化，应该充分利用回采阶段的切割层。回采分层、爆破中深孔等进行最后一次生产探矿，进行矿体边界的再次圈定，正确指导下一步的回采工作。

4 建议及看法

1）实施探、采结合时，地、采双方在工作上必须打破专业界限、实行统一设计，联合设计，统筹施工和综合利用成果，形成一体化工作法；

2）探、采结合必须是系统的、全面的，必须贯穿于采掘生产的全过程；

3）探、采结合必须以矿床的一定勘探程度为基础，特别是对地下采矿块段内部矿体的连续性应已基本掌握，不能因矿体变化过大导致在底部结构形成后，采准、回采方案的大幅度修改，导致工程的大量报废。

4）在条件不具备的情况下，应先施工，后干单纯的探矿工程。不应以快速见效益为目的而盲目进行采矿工程。

根据店房矿区各矿体的分布特点，在下一步的探、采结合时，探矿工程的布置应以主沿脉布置为主。再向矿体两侧拉探矿穿脉，探矿穿脉的布置应考虑到能充分利用于采矿时的出矿通道。在对矿体的具体形态调查清楚后，再进行后续探矿工程与采矿工程的结合。

参考文献

[1]张永波.老采空区建筑地基稳定性及其变形破坏规律的研究[D].太原理工大学，2005.

[2]张声波.赣南钨矿资源状况及新一轮找矿战略的基本思路.矿产与地质，2003.

采矿工程施工方案范文第2篇

【关键词】穿孔爆破 参数选取 流水施工 工期

1 前言

柏泉铁矿粗碎车间及通廊基坑开挖工程总面积为4240m2，开挖深度25m。粗碎车间主厂房基坑顶部开口尺寸50m×42.5m，底部开口尺寸27m×19.5m，内部基坑坡比1：0.3，基坑分为两层，上层深度为15m，下层深度为10m，中间预留宽度为4m的安全平台，开挖方量为35000m3。通廊基坑长90m，顶部开口宽23.5m，底部开口宽8.5m，两侧坡比1：0.3，开挖深度从水平面逐渐降至25m，与主厂房基坑底部保持水平，开挖方量为21000m3，总计开挖方量56000m3。

工程区勘探深度未见地下水，岩石坚固性系数达到f=12以上。工程开挖区边界距离矿山生活区约250m，要求确保生活区建筑物及人员的安全。

2 工程总体施工设计

工程采用穿孔、爆破，挖掘机开挖、自卸汽车运输的施工方案。为保证工期，安排两台钻机同时作业。

通廊基础部位可作为主厂房开挖的运输斜坡路。钻机要首先安排在通廊基础部位穿孔，先按照1：8的坡度作业形成预留运输栈道。其次安排钻机在主厂房开挖区进行穿孔作业，由于开挖深度较大，该区域需要分作三个阶段逐层爆破开挖。第一阶段区域开挖深度为8m，第二阶段开挖深度为7m，第三阶段开挖深度为10m。最后安排钻机处理通廊基础部位，沿设计区域放线一次性穿孔到位，挖掘机逐层回退开挖处理。

总体施工顺序宜安排流水施工作业。开挖施工间隔段应以下一次穿孔爆破作业完毕为宜。总体施工工期为40天。

3 爆破技术方案

工程采用毫秒微差松动爆破形式。设计方案主要选用2#岩石膨化硝铵，20m塑料毫秒导爆管雷管、导爆索和起爆用塑料导爆管，起爆方法采用导爆索-导爆管联合起爆法。钻孔设备选用宣化英格索兰CM351高风压露天潜孔钻机。

4 爆破参数选取

4.1钻孔布置

采用横向台阶法布置多排垂直钻孔。方形布孔，具有相等的孔、排距。

4.2孔径

根据钻机的选型，孔径d=90mm。

4.3阶高及孔深

主厂房基坑取阶高H1=8m，H2=7m，H3=10m。孔深L1=8.4m，L2=7.4m，L3=10.4m。沿开挖界线四周第一排钻孔深度为3.3m，距离最终边线1m，第二排以后钻孔深度为8.4m。依次计算安排第二及第三阶段的孔深。

通廊基坑最初作业时最大挖深阶高H=10m，按照1：8的坡度预留斜坡路，取超钻深度h=0.6m，孔深从1.6m逐渐增至10.6m。主厂房基坑开挖完毕后，通廊基坑要重新测量放线，找准基点。

4.4底盘抵抗线

根据w1=d（7.85τh/mqH）1/2=2.5m。

4.5孔距及排距

孔距a=mw1=2.5m，方形布孔排距b=2.5m。

4.6单位炸药消耗量

根据岩石坚固性系数f=12，单位炸药消耗量q可取0.67kg/m3。

4.7单孔装药量

主厂房基坑第一阶段单孔装药量，其中第一排孔Q=qw1aL=0.67×2.5×2.5×3.3=13.8kg，第二排以后孔Q=qw1aH1=0.67×2.5×2.5×8.0=33.5kg，依此计算第二及第三阶段单孔装药量。

4.8装药长度

第一排孔Ly=4Q/πd2=2.2m，第二排以后孔Ly=5.3m。

4.9填塞长度

第一排孔L1=1.1m，第二排以后孔L2=3.1m。

4.10爆区安排

为了最大限度的保证周边待保护建筑物的安全，满足安全校核计算结果，保证工期，同时满足流水施工的需求及试爆的目的，考虑工人当天的劳动强度，可分为七个爆区。第一次安排爆破通廊基坑同时作为运输斜坡路。主厂房区域第一阶段爆破可安排为两个爆区，可以保证铲装与穿孔作业的同步性，不至于窝工。第二阶段作业参照第一阶段同样可分为两个爆区，第三阶段整体作为一个爆区，最后通廊基坑的形成作为一个爆区。

4.11起爆网路

本方案采用排间毫秒延期起爆方法。第一排为1段，第二排为2段，依次类推。每钻孔内2发雷管，导爆管伸出孔外与导爆索联结，构成混合起爆网路。

5 安全校核

5.1一次爆破振动速度

根据撒・道夫斯基公式V=K（Q1/3・1/R）α

=100（6701/3・1/250）2.0=0.12cm/s

式中：V―地面质点峰值振速，cm/s；

Q―延迟爆破最大一段装药量，kg，取670kg；

R―计算点到爆源的距离，m， R取250m；

K，α―选取K为100，α为2.0。

参考《爆破安全规程》GB6722-2003爆破振动安全允许标准，保护对象砖混结构允许的质点振速可以控制到2.7-3.0cm/s，故而认为满足允许的安全振速。

5.2爆破冲击波

避免实施爆破，不考虑冲击波对建筑物及人员的伤害。

5.3个别飞石最大飞散距离

Rmax=KφD=15×9=135m

式中：Rmax―飞石的飞散距离，m；

Kφ―安全系数，取15-16；

D―钻孔直径，cm。

个别飞石的最大飞散距离小于作业区与生活区的距离，认为飞石不会落至生活区。

6 结语

从工程实践看，通过精细化的穿孔、爆破作业现场管理，有效控制了工程区地形设计，达到了工程要求。采用流水段施工管理，合理衔接作业期，较好的满足了总工期要求。实践中，进一步优化工序环节，对于同类工程项目具有积极的指导意义和很大的应用推广前景。

参考文献：

[1]汪旭光.爆破设计与施工.北京：冶金工业出版社，2011，P224-P234.

采矿工程施工方案范文第3篇

关键词：隧道 超前预报 地质雷达探测

探地雷达（GRP）又称地质雷达，是现代广泛用于测试地下介质分布的电磁技术之一，它主要是通过地下发射的高频宽带的电磁脉冲信号，然后根据回波信号的振幅、波形和频率等特征，利用地下介质的电磁特性的差异来分析和推断地下介质的结构特征的，具有快速便捷、操作简单、抗干扰和场地适应能力强，无损等特征。目前探地雷达技术已经应用于如采矿工程、水利水电工程、地质工程和岩土工程勘察、建筑工程、桥梁道路、隧道工程、管线勘测、环境检测、考古等方面的行业中[1]。

1 地质雷达工作概述

1.1 地质雷达基本工作原理示意图 地质雷达与对控雷达在原理上是很相似的，他们都是基于地下介质的电性差异存在的，也都会向地下发射高频的电磁波，也都能够接收地下介质反射回来的电磁波，以此对他们进行处理、分析和解释的工程物探技术，两者的主要探测原理就是图1所表示的。

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图1 地质雷达工作原理示意图

雷达脉冲波的行程方程为：t=■

式中：t为脉冲波走时（ns，lns=s）；z为反射体深度；x为发射机和接收机间的距离；v为雷达脉冲波速。

1.2 地质雷达基本工作方法 主要是通过隧道的掌子面发射天线的电磁波，把主频为数十兆至数百兆乃至数千兆赫的脉波送入隧道掘进方向，这样当在岩体传播过程中遇到不同的目标体的电性介面时，就会有部分的电磁能力被反射回到掌子面，在被接收天线接收时，就会主动生成记录，得到从发射经岩体界面反射回到接收天线的双程走时t。当岩体介质的波速已知时，可根据测到的精确t值求得目标体的位置和深度。这样，可对各测点进行快速、连续地探测，并根据反射波组的波形与强度特征，经过数据处理得到地质雷达剖面图像。而通过多条测线的探测，则可了解隧道掌子面目标体断面分布情况。

1.3 测线布置 在测试过程中，沿右壁向掌子面移动，一直沿着测线测量到左壁，左右两壁每次移动距离大概50厘米，掌子面每次移动距离大概20厘米。测线布置如（图2）。

1.4 资料的解释 地质雷达资料的地质解释基础是拾取反射层。由数据处理后的雷达图像，全面客观的分析各种雷达波组的特征（如波形、频率、强度等），尤其是反射波的波行及强度特征，通过同向轴的追踪，确定波组的地质意义，构造地质-地球物理解释模型，依据剖面解释获得整个测区的最终成果图。

雷达的解释步骤一般为：①反射层拾取。根据勘探孔和雷达图像对比分析，建立各种反射层的波组特征，而识别反射波组的标志为同向性、相似性和波形特征等。②时间剖面的解释。在充分掌握区域地质资料，了解测区所处的地质结构背景的基础上，研究重要波组的特征及其相互关系，掌握重要波组的地质结构特征，其中要重点研究特征波的同相轴的变化趋势。特征波是指强振幅、能长距离连续追踪、波形稳定的反射波。同时还应分析时间剖面上的常见特殊波（如绕射波和断面波等），解释同相轴不连续带的原因等。通常可以将时间剖面特征分为四类，作为解译参考：a雷达反射波同相轴发生明显错动：一般为破碎带及大的风化裂缝含水带，两侧地层性质明显变化。b雷达反射波同相轴局部缺失：一般为地下裂缝、裂隙横向发育及岩体风化发育程度不同引起。c雷达波波形发生畸变：由于地下裂缝、不均匀体对于雷达波的电磁驰豫效应和吸收，造成雷达波畸变，崎变程度与裂隙及不均匀体的规模有关。d雷达波反射波频率变化：一般为岩体或土壤中成分含量及盐碱性质发生了变化。通常，地质雷达时间剖面上会出现多个特征剖面，这就需要解译人员的丰富的实践解译经验，以及参考多种因素综合考虑。

2 应用实例

2.1 探测结果和分析 某二级水电站西端1#、2#引水隧洞工程施工1#引水隧洞超前地质预报

引水隧洞洞号：引（1）洞 预报方法：地质雷达

仪器型号：SIR-20 天线频率：100MHz

掌子面桩号：引（1）1+345 预报范围：引（1）1+345～1+369

测量区域为T2z浅灰色中厚层大理岩，岩类为Ⅲ～Ⅳ类围岩，深埋偏压。由于隧道全长18千米，开挖高19米，宽17米，当隧道的开挖面较大的时候，坑隧道地质周围就会显得复杂，而且存在一定的深埋偏压，这就需要我们在编制施工组织设计的时候根据不同的岩段进行不同的施工方案，但是需要确定准确的地质情况的时候进行，如果是不同的勘探资料，就需要利用不同的地质雷达技术进行。当我们做好隧道掌子面的超前地质预报工作的时候，就需要在准确掌握掌子面数据后，才根据地质情况提供安全施工的决策依据。因此，我们在施工过程中，就需要准确掌握超前预报数据，然后根据雷达的预测，顺利通过隧道的深埋偏压地质破碎带和强风化岩层地带，以此来确保工程施工人员的安全。

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图3 掌子面素描图

图3为对现场所画处理后得的掌子面地质素描图。

图4为通过软件处理后得到的地质探测成果图像。

图5为对探测成果图象解释后得到的解释成果图。

2.2 实际开挖对比分析 ①掌子面前方引（1）1+345～352 段地质雷达无明显异常，引（1）1+352～369段存在异常，推断为裂隙发育，溶蚀，岩体较破碎，局部形成破碎带，含水，出水情况总体成分散状，局部较集中，估计总水量3～5L/S。②左壁引（1）1+325～1+345 段探测深度范围内裂隙发育，局部密集，岩体较破碎。③右壁引（1）1+325～1+333 段探测深度4～12m 范围内裂隙发育，局部密集；引（1）1+337～1+345 段探测深度范围内裂隙发育，岩体较破碎，含水。

开挖时BK1+357段有裂隙发育，有白色大理石填充，无渗水。在后半段的岩体质量逐渐因为增重而破裂。就需要根据预报的实际开挖的数据进行操作。引（1）1+352～369预报为裂隙发育，溶蚀，岩体较破碎，局部形成破碎带，含水，出水情况总体成分散状。开挖时，洞顶为一个长宽约为10×12米破碎带，在比较破碎的地方出现渗水，成线状分散。预报和实际开挖较吻合。

3 结论

①通过对某二级水电站辅助洞为研究对象，多次到辅助洞进行实地考察，这样才能在前期收集大量的勘察资料及现场测试资料等。并且根据辅助洞的超前地质为预报的主要研究对象，我们可以通过大量的现场测试的资料进行分析隧洞的施工情况的的统计数据成果，这样在地质雷达预报溶洞、断裂和裂隙时候，就会效果更佳，就可以作为超前短距离地质预报的首选。②由于地质雷达在探测过程中会受到如来自金属体及空气中的各种电磁波因素的干扰，这样就导致后期的数据受到影响，在数据处理解释上就会产生一定的影响。所以，为了避免探测过程中出现的这些因素的影响，就需要工作人员结合多方面的资料，对数据处理作出更为准确和有效的解释。

参考文献：

[1]翟波，杨峰，孙水明，等.地质雷达信号去除水平噪声算法[J].辽宁工程技术大学学报，2006（S2）：88.

[2]徐宏武，邵雁，邓春为.探地雷达技术及其探测的应用[J].岩土工程技术，2005（04）.

[3]方建立，应松，贾进.地质雷达在公路隧道超前地质预报中的应用[J].中国岩溶，2005（02）.

[4]刘恒.路用探地雷达在道路工程中的应用研究[D].大连理工大学，2002.

[5]陆鑫.探地雷达在隧道初支背后空洞检测中的应用[J].黑龙江交通科技，2013（05）.

[6]张连武.超前地质预报技术在谈山隧道施工中的应用[J].建筑，2013（08）.

[7]何磊，孙家宁，孙祥鑫.地质雷达在井巷掘进超前地质预报中的应用[J].现代矿业，2013（01）.