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1、现代矿床开采理论与实践（一）,1,教学基本要求 重点与难点 第一节概述 第二节全面采矿法 第三节房柱采矿法 第四节留矿采矿法 第五节阶段矿房采矿法,第五章 空场采矿法,现代矿床开采理论与实践（一）,2,本章基本要求 1、掌握空场采矿法的概念及特点 ； 2、掌握全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法和阶段矿房法的特点、适用条件及主要工艺； 3、了解分段采矿法的特点、适用条件及主要工艺； 4、了解矿柱回采方法； 5、了解各种采矿方法的采空区处理。,现代矿床开采理论与实践（一）,3,重 点 全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法和阶段矿房法的特点、适用条件及主要工艺； 难 点 全面采矿法、房柱采矿法、留矿采
2、矿法和阶段矿房法的主要工艺；,现代矿床开采理论与实践（一）,4,一、空场采矿法的特点 二、应用空场法的条件 三、空场采矿法分类,第一节概述,现代矿床开采理论与实践（一）,6,二、空场法的适用条件 矿石和围岩稳固，采空区在一定时间内，允许有较大的暴露面积。,现代矿床开采理论与实践（一）,7,三、空场采矿法分类 全面法 房柱法 留矿法 分段矿房法 阶段矿房法,现代矿床开采理论与实践（一）,8,第二节 全面采矿法,特点 不严格划分矿房矿柱，回采工作面沿矿体走向或沿倾斜全面推进；随回采矿房以敞空形式存在，靠围岩的稳固性及留下不规则矿柱或支柱来支撑顶板。,一、矿块布置 二、矿块结构参数 三、采准切割工作
3、 四、回采工作 五、评价,现代矿床开采理论与实践（一）,9,在阶段上沿矿体的走向布置可划分或不划分矿块，工作面沿走向全面推进。,一、矿块布置,现代矿床开采理论与实践（一）,10,二、矿块结构参数 1.矿块沿走向长度：为5060米或更大。 2.矿块斜长（或阶段高度）：4060米，阶段高度为3015米。 3.矿柱尺寸 ：顶柱23米；底柱23米；间柱宽35米。 4.矿石溜口间距 ：取57米,现代矿床开采理论与实践（一）,11,三、采准切割工作 掘进阶段运输平巷1切割上山3矿石溜口，从切割上山掘进切割平巷，在顶柱及间柱中掘进联络巷通7、8。,现代矿床开采理论与实践（一）,12,矿房回采自切割上山开始，
4、一般以阶段斜长的梯段工作面形式，沿走向全面推进。 落矿 采用浅眼爆破落矿方式 。用轻型手持式凿岩机打眼，多采用非电起爆方法爆破落矿，利用主风流通风 。,四、回采工作,现代矿床开采理论与实践（一）,13, 矿石运搬 置于切割平巷中的电耙绞车，用扒斗将工作面崩落矿 石耙至溜口装入运输平巷的矿车。, 地压管理 采空区随回采矿房以敞空形式存在，靠顶板围岩的稳 固性和留下的不规则矿柱或人工支柱来支护顶板。,现代矿床开采理论与实践（一）,14,五、评价 优点：全面采矿法生产工艺简单，采准切割工作量小；通风条件好；对矿体形态变化的适应性强；生产效率较高，采矿成本较低。 缺点：顶板暴露面积大，作业安全性差；矿
5、石损失率较大。 适用条件：全面采矿法最适宜开采矿岩稳固，倾角小于30，厚度小于34米的水平、缓倾斜薄矿体，尤其是矿石价值不高，或品位较低的矿体。,现代矿床开采理论与实践（一）,15,第三节 房柱采矿法,一、房柱采矿法的特点 二、浅眼落矿电耙出矿房柱采矿法 三、深孔房柱采矿法 四、评价,现代矿床开采理论与实践（一）,16,一、特点 矿块或采区内矿房矿柱交替排列，矿房随回采以敞空形式存在，靠围岩的稳固性和留下规则的连续或间断矿柱来维护顶板岩石。,现代矿床开采理论与实践（一）,17, 矿房布置 矿房的长轴可沿走向布置，也可以沿倾斜或伪倾斜布置。 沿走向每隔46个矿房留一带状连续矿柱（或叫隔离矿柱）。
6、,二、浅眼落矿电耙出矿房柱采矿法,现代矿床开采理论与实践（一）,18, 结构参数 矿房斜长为4060米，矿房的宽度 820米 ，矿柱尺寸 为37米，间距58米。, 采准切割工作 掘进阶段运输巷道1放矿溜井2电耙硐室4上山5 联络道6切割平巷3。,现代矿床开采理论与实践（一）,19, 回采工作 矿房回采方式根据矿体厚度的不同分为一次采全厚和 分层回采（先采底层，后采顶层）。,现代矿床开采理论与实践（一）,20,一次采全厚：当矿体厚度小于2.53米时，沿矿体厚度一次采下矿石。 回采工艺：落矿、通风、顶板安全检查和矿石运搬。,现代矿床开采理论与实践（一）,21,分层回采：当矿体厚度大于2.5米，小于
7、10米时，分层回采，先采底层，后采顶层。 采底层与一次采全厚的工艺、设备均相同。 采顶层：从原切割平巷位置起，用YSP45型凿岩机挑顶，回采上部矿石。当矿体厚度小于5米时， 采挑顶层一次完成；矿体厚度 为5至810米时，则以2.5米 高的上向梯段工作面分层挑顶， 并局部留矿，以便站在留矿堆 上进行凿岩爆破工作。,现代矿床开采理论与实践（一）,22,三、深孔房柱采矿法 中深孔落矿电耙出矿房柱采矿法 深孔落矿房柱采矿法,现代矿床开采理论与实践（一）,23,开采围岩稳固性很好的厚矿体时 ，在矿房上山中向上钻凿扇面与矿体倾斜方向垂直的扇形中深孔，将矿房的切割平巷挑顶形成切割槽，分次向切割槽 爆破，每次
8、崩落矿石用电耙 出矿。,1.中深孔落矿电耙出矿房柱采矿法,现代矿床开采理论与实践（一）,24,2.深孔落矿房柱采矿法 先在顶板下切顶并用锚杆支护，然后在矿房的一端开切割槽，以形成上向台阶的工作面。 切顶崩落的矿石用自行式装 载机向台阶下部卸下。切顶空 间下部台阶的矿石，采用下向 平行深孔崩矿。,现代矿床开采理论与实践（一）,25,四、评价 1.优点：采准切割工程量不大，工作组织简单，坑木消耗少，通风良好，矿房生产能力高。 2.缺点：矿柱矿量所占的比重较大，留间断矿柱时占1520%，留连续矿柱时达40%，且一般不进行回采。因此，矿石损失较大。 3.适用条件：房柱采矿法适于开采矿岩稳固的水平和缓倾
9、斜薄到厚矿体。 4.推广应用技术问题： 用房柱法开采贵重且品位高的矿体时的技术问题。 矿体厚度大且顶板不稳固条件下，应用房柱法的技术问题 无轨自行设备在房柱采矿法中应用的技术问题。,现代矿床开采理论与实践（一）,26,第四节 留矿采矿法,一、特点 二、矿块结构和参数 三、采准切割工作 四、回采工作 五、矿块底部结构及其开掘方法 六、评价,现代矿床开采理论与实践（一）,27,一、特点 1.将矿块划分为矿房、矿柱，先采矿房，后采矿柱，自下而上分层回采； 2.每次崩下矿石靠矿石自重放出三分之一左右，其余暂留在矿房中作为继续上采的工作平台； 3.矿房全部采完后，暂留 在矿房中的矿石再进行最 终大量放矿
10、； 4.随回采工作的推进，矿 房以敞空形式存在，靠围 岩的稳固性和矿柱来维护。,现代矿床开采理论与实践（一）,28,二、矿块结构和参数 阶段高度：一般为3050米。, 矿块长度 ：矿块沿走向布置，矿块长度即是沿走向两侧天井中心距离。一般为4060米。, 矿柱尺寸 顶柱厚度：23米或36米。 底柱的高度：与底部结构的 类型有关。 间柱宽度：26米或 812米。,现代矿床开采理论与实践（一）,29,1.采准：掘进阶段运输平巷9行人通风天井3联络巷通4；从运输平巷向矿房开掘漏斗颈。,根据矿块长度可采用一侧先进天井，另一侧顺路天井的采准布置；或矿块长度较长可采用矿块中央先进天井，两侧顺路天井的采准布置
11、形式。,三、采准切割工作,现代矿床开采理论与实践（一）,30,在矿块下部拉底和劈漏。拉底高度22.5米，拉底宽等于矿体厚度；用浅眼将漏斗颈上部扩大成漏斗状（即劈漏）。,2.切割工作,现代矿床开采理论与实践（一）,31,四、回采工作 回采工作自下而上分层进行，分层高度一般为23米。 每分层的回采工艺包括凿岩、爆破、通风、局部放矿、撬顶平场、不留间柱时要加高顺路天井等。如此循环，采至顶柱边界后进行大量放矿。 随大量矿石的产出，矿 房以敞空形式存在，靠围 岩的稳固性和矿柱支护。,现代矿床开采理论与实践（一）,32,矿块底部结构及其开掘方法 1.底部结构的概念 2.底部结构的种类及其开掘方法,现代矿床
12、开采理论与实践（一）,33,矿块底部结 指矿块底部布置受矿巷道、二次破碎巷道和放矿巷道的不同形状和布置方式的总和。,现代矿床开采理论与实践（一）,34,底部结构的种类及其开掘方法 人工假底底部结构及其开掘方法,适用于围岩和矿石稳固的急倾斜薄矿脉。人工构筑木假巷和 放矿闸门，不留底柱。,现代矿床开采理论与实践（一）,35, 留底柱的自重放矿漏斗底部结构及其开掘方法 留底柱拉底和扩漏同时的开掘方法 适用于厚度大于2.53m的矿脉。 留底柱漏斗底部结构如图所示。底柱高58米，漏斗间距46米至68米，漏斗坡面角4550，漏斗颈的高度一般为11.5米。,现代矿床开采理论与实践（一）,36, 留底柱掘拉底
13、巷道的拉底方法 适用于中厚矿体。 从运输平巷一侧向上掘进斗颈，从斗颈上部向两侧掘进高2m左右，宽1.52m的拉底平巷，然后将其掘至矿房边界。同时从拉底水平向下或从斗颈中向上打倾斜炮孔，将上部斗颈扩大成漏斗，,现代矿床开采理论与实践（一）,37,（3）电耙底部结构 由受矿巷道、电耙巷道和溜矿井组成。受矿巷道内的矿石靠重力溜入电耙道。电耙道一般布置在运输巷道上部36米，电耙把矿石耙运到放矿溜井，经漏口闸门放到阶段运输平巷的矿车内。 受矿巷道有漏斗式、 堑沟式和平底式三种形式。,现代矿床开采理论与实践（一）,38, 漏斗受矿电耙底部结构 漏斗的形状有方形和园形。 由电耙巷道、斗穿、漏斗颈、漏斗、桃形
14、矿柱组成。 漏斗布置形式：对称布置 和交错布置。,现代矿床开采理论与实践（一）,39, 堑沟受矿电耙底部结构 将各漏斗沿纵向掘通，形成一个V形槽。 受矿巷道的出矿口宽度为22.5米，漏斗单侧布置较多。 把拉底和扩漏两项作 业结合一起，可用上向 中深孔同时开凿。,现代矿床开采理论与实践（一）,40, 平底受矿电耙底部结构 拉底水平和电耙巷道同在一高度上，采下的矿石在拉底水平形成三角矿堆，上面的矿石借自重经放矿口流入电耙道中。,由两条电耙道、电耙道、溜井、电耙绞车硐室、电耙巷道、放矿口、拉底巷道组成。,现代矿床开采理论与实践（一）,41,1下盘沿脉巷道；2装载巷道； 3先进天井；4联络道； 5上阶
15、段脉内回风巷道, 装岩机出矿的底部结构 距脉内巷道侧帮56米掘进下盘沿脉运输平巷，沿此运输巷道每格56米掘进装矿横巷。 脉内沿脉巷道作为矿房拉底，直接向上回采。 采下矿石借自重溜到装矿横巷，用装岩机装入矿车。,现代矿床开采理论与实践（一）,42,（5）振动放矿机出矿的底部结构,在矿房底部漏斗内安装振动放矿机的结构。,1振动台面；2振动器； 3机架；4固定用钢绳,振动放矿机振动台面埋设在漏 斗口内的矿石堆中，用偏心振动 器使台面产生谐振，矿石在振力 和重力的共同作用下，经台面装 入矿车。,现代矿床开采理论与实践（一）,43,3.适用条件 围岩和矿石均稳固； 矿体厚度以薄和极薄矿脉为宜； 矿脉倾角
16、以急倾斜为宜； 矿石无结块和自燃性。,1.优点：留矿法具有矿块结构及生产工艺简单，管理方便，可利用矿石自重放矿，采准切割工程量小等优点。 2.缺点：留矿法安全性较差；平场作业难于实现机械化，劳动强度大；积压大量矿石，影响资金周转。 因此，在中厚以上矿体中，多不采用留矿法。,评价,现代矿床开采理论与实践（一）,44,第五节 阶段矿房法,一、阶段矿房法的特点 二、阶段矿房法的典型方案 三、阶段矿房法评价,现代矿床开采理论与实践（一）,45,一、阶段矿房法的特点 用深孔回采矿房的空场采矿法，矿石借自重可全部溜到矿块底部放出。,现代矿床开采理论与实践（一）,46,二、阶段矿房法的典型方案 1、水平深孔落矿阶段矿房法 2、垂直深孔落矿的阶段矿房法 3、垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法(VCR法),现代矿床开采理论与实践（一）,47,特点： 1.水平深孔落矿阶段矿房法，是在凿岩硐室中，钻水平扇形深 孔，向矿房底
