采矿方法选择与贫损指标管理

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1、 王 劼 山东理工大学资源与环境工程学院 地址：山东省淄博市张店区张周路12号 联系方式：wjie 13864462800 采矿方法选择与贫损指标管理 采矿方法选择 第一部分 采矿方法选择 一、采矿方法选择原则 二、一般矿体采矿方法选择 三、难采矿体采矿方法选择 四、中厚难采矿体开采实例 国外开采现状及实例 国内开采现状及实例 采矿方法评述 发展趋势 第二部分 贫化损失管理 一、对贫化损失的认识 二、贫化损失产生的原因 三、降低贫化损失措施 提 纲 1、工作安全，它是首要条件； 2、满足矿山产量要求，要求生产能力大，劳动效率高； 3、满足选矿工艺要求，并要求矿石贫化损失小； 4、合理利用矿产资

2、源，坚持“贫富兼采，厚薄兼采，大 小兼采”原则； 5、良好的经济效果，尽量采用高效率、低成本采矿方法； 6、良好的社会效益，满足环保、安全要求。 采矿方法选择 一、采矿方法选择原则 矿山生产对采矿方法的基本要求 1、地质条件： 矿岩稳固性，决定矿块构成要素和地压管理方法。 选择采矿方法考虑因素 矿岩稳固性 矿石稳固；围岩稳固。三大类采矿方法均可采 用。 矿石稳固；围岩不稳固。要控制上盘的暴露面 积，宜采用崩落法、分层充填法等。 矿石不稳固；围岩稳固。尽量避免直接在矿石 暴露面下工作，宜采用阶段矿房法、分段法等。 矿石不稳固；围岩不稳固。只有采取崩落法、 下向充填法等。 稳固性，与暴露面积的大小

3、、形状、时间有关。 解释 采矿方法选择 矿体倾角 矿体倾角大于50：才能考虑自重运搬。 矿体倾角3050 ：可以考虑爆力运搬。 矿体倾角小于30：可以考虑电耙、机械运搬。 矿体倾角，主要影响矿石在采场内的运搬方式。 矿体厚度 矿体厚度小于58m：一般考虑浅孔崩矿。 矿体厚度大于58m：可以考虑中深孔崩矿。 矿体厚度大于10m：可以考虑用深孔崩矿。 矿体厚度大于20m：可以考虑用硐室落矿。 矿体厚度，主要影响采场崩矿的方式。 采矿方法选择 矿体几何形状 分层充填法，较容易开采形状不规则矿体；深孔 崩矿的采矿方法，开采形状不规则矿体容易产生较大的损失贫化 。留矿法，开采下盘变化大的矿体也易产生较大

4、的损失贫化。 矿床赋存深度 当矿体赋存深度超过600700m且地应力较大时， 不宜采用空场法。 矿石金属成分 和品位 国家稀缺或贵金属,宜用回收率较高的采矿法。 高品位富矿，宜选用回收率较高的采矿方法。 围岩含有品位，可考虑贫化率较高的采矿法。 矿石自燃、结 块及氧化 不宜采用崩矿后矿石在采场停留时间较长的留 矿法、阶段崩落法等。 采矿方法选择 2、矿床开采技术条件 地表能否陷落 技术装备和材 料供应 地表不允许陷落，不能采用崩落法和采后崩落采 空区的空场法。 在选用充填法时，要考虑充填材料（水泥、充填 骨料、水）的来源问题。 选冶对矿石质 量要求 主要指选矿厂、冶炼厂对矿石的块度、品位、矿

5、粉含量、湿度等方面的要求。 技术管理水平 浅孔留矿法，房柱采矿法，在技术上容易掌握和 管理。 采矿方法选择 二、一般矿体采矿方法选择 采矿方法选择 1、空场采矿法 此法是将矿块划分为矿房矿柱，先采矿房，后回 收矿柱（或不回收），回采矿房所形成的采空区，利用矿柱和岩石 自身的强度保持采空场的稳定。因此，矿岩稳固是使用本类采矿方 法的理想条件。 2、充填采矿法 本类大部分采矿法，也是分两步骤回采。回采矿 房时，随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区，防止矿 岩冒落，管理采场地压。不论矿岩是否稳固，均可采用此类采矿方 法。 3、崩落采矿法 本类采矿法为一步骤回采，并随着回采工作面的 推进，同时

6、崩落围岩充满采空区，达到管理地压和采空区的目的。 崩落围岩充满采空区是应用本类采空区的必要前提。 三、难采矿体采矿方法选择 采矿方法选择 所谓“难采矿体”或“难采矿床”，就是由于地下矿脉或矿 体的开采技术条件，比较复杂或很复杂，开采难度较大或很 大。如果仍旧沿用现行一般比较标准的采矿方法，不是难于 获得较佳成效，就是效果很差，其至无法回采而被迫丢弃， 造成地下矿产资源的浪费或破坏。 当前国内外有色矿山、黑色矿山、化工矿山、黄金矿山 和非金属矿山， 般都有各类难采矿脉或矿体。在各类难 采矿脉或矿体中，可以归纳为以下主要类型： 采矿方法选择 极薄难采矿脉； 难采薄矿脉； 中厚难采矿体； 难采厚矿体

7、； 难采极厚矿体； 松软难采矿脉或矿体； 低品位难采矿脉或矿体； 复杂多变难采矿脉或矿体； 夹层难采矿脉或矿体； 氧硫相邻难采矿脉或矿体； 多水难采矿脉或矿体； 自燃难采矿脉或矿体； 三下难采矿脉或矿体； 各类难采残矿残柱； 各类综合难采矿脉或矿体。 采矿方法选择 四、中厚难采矿体开采实例 在此类矿体开采中，围岩稳固性、矿体稳固性、倾角大小 三个因素，是直接关系生产安全性、开采强度、采矿成本以及 矿石损贫指标的关键因素。其中尤其是不稳围岩、不稳直接顶 板和不稳矿体等的开采难度较大。 国内矿山对于缓倾斜中厚难采矿体，不少矿山都是应用了 房柱采矿法、底盘漏斗采矿法等，但都存在这样那样的问题， 甚于

8、某些问题非常突出，有些矿山长期惯于“以法套法”，缺乏 采矿方法的技术变革与创新。 1、缓倾斜中厚难采矿体 国内外缓倾斜中厚矿体开采现状 缓倾斜中厚矿体：倾角530、厚 度420m的矿体，这类矿体在我国占有 较大比例。 综 述 缓倾斜中厚矿体开采技术研究意义重大 矿体空间特征：水平面积大,单位面积 矿石量少。 采矿方法选择 存在 问题 采用底盘底部结构: 采切工程量大 底部结构维护工作量大 矿石需经出矿口进入出矿巷道,矿石通 过性受到限制 在采场底板采用电耙或无轨设备出矿: 护顶工作量大 需留大量矿柱,矿石回收率低 电耙出矿生产能力低 人员设备安全性较差 采矿方法选择 缓倾斜中厚矿体开采的技术难

9、题缓倾斜中厚矿体开采的技术难题 技术创新是解决缓斜中厚矿体开采的主要途径 损失率高 矿柱占总损失 65-85；残 矿占15-35% 矿石通过性 差、易堵塞 为总工时 2535 出矿 效率低 出矿台效 100150t/d 采准工程 量大 占采矿总时 间的1530% 生产能力低 成本高 贫损高 安全性差 采矿 工艺 创新 采切周期 长 占总采切工 程的5070% 放矿、顶板维护难 采矿方法选择 主要采矿方 法 国外 国内 u对矿岩稳固的矿体，国内外以房柱法为主，但国外基本为 机械化开采，国内则以台架式凿岩、电耙出矿为主。 u对顶板欠稳和高品位矿体，国内多采用空场法和充填法， 国外则多采用充填法。

10、采矿方法选择 对角式运输斜巷房柱采矿法 双机凿岩台车，履带式蟹爪装载机，自卸汽车，撬顶机。 水泥砂浆锚杆支护。劳动生产率为86t/人班 典型的采矿方法 沿脉 运输巷道 对角式运输巷道 矿房 矿房通风平巷 前苏联米 尔盖利姆 赛依矿 矿体倾角：20 25 厚度：6m 采矿方法选择 国外缓倾斜中厚矿体开采现状国外缓倾斜中厚矿体开采现状 典型的采矿方法 分段房柱采矿法 矿块平均产量为145t/班，千吨采准比为12m3/kt，工作面工效为 41.1t/人班，矿石损失率为12，贫化率为11.8 A 2 3 4 56 7 31 7 1运输平巷；2斜坡道；3溜矿井；4通风平巷；5凿岩台车；6铲运 机；7矿柱

11、 A 前苏联 维什涅 夫山矿 矿体倾角15 40 厚度112m 采区长 180m 顶柱宽3m 采矿方法选择 分条密实充填采矿法 矿体倾角1022，厚46.5m，平均6m。采区斜长100m，沿走向 长120m。分条（矿房）宽7.5m，凿岩巷道位于矿房左侧顶盘下 面，宽3.2m、高2.3m。 典型的采矿方法 护壁矿柱矿房巷道 梯段工作面 Jano炮孔 凿岩巷道充填体凿岩巷道 西德派 勒铁矿 矿体倾角10 22 厚度6m 采区斜长 100m 沿走向长 120m 矿房宽7.5m 采矿方法选择 典型的采矿方法 爆力运矿振动出矿矿房采矿法 底部漏斗 振动运输机 前苏联 利捷尔 斯克矿 采用底部漏斗振动出矿

12、，在出矿口安装BII-2型振动出矿机，通过 BP-80型振动运输机向矿石溜井运送矿石。大大提高了出矿效率， 同时，振动出矿减少了堵塞现象。该采矿方法出矿工人劳动生产率 为160m3/班，矿石损失率3.6，贫化率14 矿体厚度 1530m 倾角2565 采矿方法选择 “瀑布式”分段空场法 赞比亚穆富 利拉铜矿 典型的采矿方法 铲运机堑沟出矿,两步骤回采，第一步先采矿房，第二步回采矿柱，以第 一步采空的矿房为自由面，矿石借助爆力作用，崩入底般堑沟。 方法的优点是：凿岩出矿平巷布置在矿体内，从而在掘进这一平巷之前 ，对接触线的位置不必了解得非常确切。 矿体倾角30 50 厚度912m 采矿方法选择

13、国外缓倾斜中厚矿体开采现状国外缓倾斜中厚矿体开采现状评述评述 高效采掘设备，特别是无轨自行设备得到广泛应用 大型铲运机和井下遥控铲运机 锚杆台车、喷浆台车、撬毛台车 深孔凿岩和装药设备，特别是高压潜孔钻机 振动运输机和胶带运输机 采矿方法以设备为主导 以采用无轨设备的房柱法为主 部分应用充填采矿法，实现对价值较高、矿岩稳固性较差 及高品位、高价值矿体的回采 在采用空场法时，运用先进出矿设备提高采矿生产能力 采矿方法选择 国外部分矿山主要技术经济指标 指标采矿方 法 采场生产 能力 (t/d) 采矿工 效(t/工 班) 贫化 率( ) 损失 率( ) 凿岩设备出矿设备 洛林矿区椰夫尔 矿（法国）

14、 房柱法55015液压台车铲运机 乌拉尔波克罗夫 斯克矿（苏） 55070575 BA-100钻 机 推土机 潘纳斯矿（希腊 ） 房柱法3001020双机台车 6m3铲运 机 白松铜矿（美）房柱法6506013双机台车5m3铲运 机 小坂铜铅锌矿（ 日本） 分层充 填法 3126液压台车铲运机 费南迪铁矿（法 国） 房柱法63三臂台车装运机 生产能力大，采矿工效高，设备先进 采矿方法选择 底 盘 漏 斗 空 场 采 矿 法 国内缓倾斜中厚矿体开采现状国内缓倾斜中厚矿体开采现状 采矿方法选择 王 集 磷 矿 中 深 孔 房 柱 法 漏 斗 电耙硐室 阶段运输巷道 切割横巷 凿岩上山 联络道 采场

15、生产能力为200t/d，采矿工效为9.33t/工班，贫化率为7%， 损失率为22% 矿体倾角30 厚度9.0 凿岩设备:YGZ80 出矿设备:电耙 采矿方法选择 良 山 铁 矿 锚 杆 预 控 顶 中 深 孔 房 柱 法 溜矿井 运输巷道 切割平巷 凿岩上山 联络道 采准巷道 切顶平巷 锚杆 采场生产能力为250t/d，采矿工效为10.26t/工班，贫化率为10- 30%，损失率为15% 矿体倾角 1030 厚度412m 凿岩设备:YGZ80 出矿设备:电耙 采矿方法选择 锡 矿 山 锑 矿 人 工 矿 柱 房 柱 法 采场生产能力： 50-70t/d 采矿工效：7- 9t/工班 贫化率：10

16、-30% 损失率：20-25% 支护手段较为落后，多采用预切顶维护顶板 矿体倾角10 厚度10m 凿岩设备:YT26 出矿设备:电耙 采矿方法选择 龙 桥 铁 矿 分 段 空 场 法 矿石溜井 阶段运输巷道 分段凿岩巷道 分段出矿巷道 矿体倾角 :1520 厚度:2040 凿岩设备为凿岩台车，出矿设备为铲运机 采矿方法选择 切 底 式 无 底 柱 分 段 崩 落 法 采切工程量小，矿石回收率高贫化率低，出矿方便 ，回采工作面宽敞，通风好。 联络平巷 阶段运输巷道 回采出矿上山 切底空间 人行设备上山 崩落围岩 矿体厚度为 1530m, 倾角565 采矿方法选择 国内缓倾斜中厚矿体开采现状评述国内缓倾斜中厚矿体开采现状评述 采矿方法以采用电耙出矿的房柱法为主 底盘漏斗空场采矿法由于工艺成熟，应用比例 较大 在少数条件较好的矿山，如大红山二期工程、 冬瓜山铜矿、大厂铜