采矿概论第6章

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1、概要 1、采矿方法概述2、空场采矿法分类3、留矿采矿法 重点难点及目的意义： 了解采矿方法的分类，掌握空场采矿法中典型的几种采 矿方法：留矿法、阶段矿房法等。 第六章 采矿方法 6 采矿方法 6.1采矿方法概述 采区或矿壁是开采矿床的基本单元。在大多数采矿方法中， 还要将采区或矿壁再划分为矿房和矿柱进行回采。采矿方法就是采区的开采方法，包括采区的采准、切割和回采 。 由于金属矿床赋存条件的复杂性，矿岩性质的多变性以及其它 因素等，故采矿方法种类繁多。为了便于认识各种采矿方法的特殊 本质，了解各种采矿方法的适用条件及其发展趋势，研究和选择合 理的采矿方法，因此，需要将繁多的采矿方法，择其共性，加

2、以归 纳分类。 按回采时地压管理方法采矿方法的分类法： （1）空场采矿法留矿采矿法，全面采矿法，房柱采矿法，阶段矿房采矿法 及分段矿房采矿法等。 （2）充填采矿法干式充填采矿法及胶结充填采矿法等。（3）崩落采矿法壁式崩落采矿法，分段崩落采矿法及阶段崩落采矿法等。 6.2空场采矿法 空场采矿法：在矿体中形成的采空区主要依靠围岩自身的稳固性和留下的矿柱来支撑的采矿方法。 这类采矿方法在国内外应用很广泛。应用较多的空场采矿方法：留矿采矿法， 全面采矿法，房柱采矿法阶段矿房采矿法。 6.2.1 留矿采矿法 (简称留矿法)特点：(1)在矿房中，用浅眼自下而上逐层回采，每次采下的矿石 暂时只放出3540；

3、(2)其余的存留于采空场中，作为继续作业的工作台和对围 岩起支撑作用，待矿房的回采作业全部结束后，再全部放 出。根据出矿方法的不同，留矿法又分为自溜放矿留矿法 和振动出矿留矿法。 自溜放矿留矿法 采区构成要素 :阶段高度：在薄矿脉中，宜采用3040米，最大的为50米；在中厚以上的矿体中，届于第III或第IV勘探类型的宜采用3040米，属于III勘探类型的可以来用40一60米。采区长度：主要取决于工作面的顶板及上盘岩石所允许的暴露面积。阶段高度为40一50米时，采区长度一般为40一60米。如果围岩很稳固可采用80120米。顶柱高度：在薄矿脉中，一般只留23米；在中厚以上矿体中，一般留34米 至5

4、8米。留顶柱的目的主要是保护运输平巷和对围岩起暂时的支 护作用。 底柱高度：在薄矿脉中为46米，在中厚以上矿体中为610米。留底柱的目 的是保护运输平巷，承托矿房中存留的矿石和对围岩起暂时的支护 作用。间柱宽度：在薄和极薄矿脉中，一般是不留间柱，若需要留，则在天井两侧各 留2米；在中厚以上矿体中，一般留812米。 6.2.1 留矿采矿法 (简称留矿法)采准切割工作 采准工作包括掘进阶段平巷1、天井2和联络道3。 在薄和极薄矿脉中，为了便于探矿，阶段平巷和天井沿矿脉掘进； 在中厚以上矿体中，在矿体中掘进。联络道一般沿天井每隔45米掘进一条。它的主要作用是使天井与矿房联通，以便人员、设备、材料、风

5、 水管和新鲜风流等进入矿房。 切割工作包括掘进放矿漏斗与拉底。 拉底高度一般为2.2米。在中厚以上矿体中，拉底宽度与矿房的宽 度相等。在薄和极薄矿脉中，为了顺利放矿，宽度不应小于1.2米。 漏斗间距，在薄和极薄矿脉中，一般为45米在中厚以上矿体中 ，每个漏斗担负的面积一般为2536平方米，最大不应超过50平方米。漏斗负担面积过大，回采时平场工作量大，放矿效率显著降低。 上图为留底柱木漏斗口底部结构及切割方法示意图。首先在设计的漏斗位置上用Y5P45型凿岩机向上打23面炮眼，掘好漏斗颈1，并刷大成漏斗2，如图5-2I、II。然后再向上打面炮眼，待装好漏斗口4后，再放风使崩下的矿石从漏斗装车运出，

6、如图5-2III。一般掘进34面炮即可掘好漏斗和完成拉底工作，形成拉底空间3。 采准切割工作 回采工作 回来工艺包括：打眼、爆破、通风、局部放矿、挠顶及平场、二 次破碎。顺序完成这些作业，叫做一个回采循环。回采循环一个接一个重 复进行，当回采工作面达到设计的顶柱边界时，停止回采，进行大量 放矿。 在开采急倾斜薄和极薄矿脉中，广泛采用自溜放矿留矿法。这种 采矿方法存在的问题是：常发生大块卡斗，因而二次破碎炸药消耗量 和漏斗修理工作量大，放矿劳动条件差，工伤事故多，为了顺利放矿 ，要求采幅宽度较大，致使贫化率增高；漏斗间距小，切割工作量大 ，坑木消耗多；由于放矿困难，放矿时间长，常因此而发生围岩片

7、帮 ，造成矿石大量损失。 振动出矿留矿法 振动出矿留矿法与自溜放矿留矿法的生产工艺基本相同，所不同 的是前者采用了振动出矿机出矿。实践证明，振动出矿留矿法与自溜放矿留矿法相比，有如下的优点：(1) 放矿口的通过能力显著增加，因此，卡斗次数减少，二次破碎的炸药消耗量降低，安全条件和劳动条件大大改善。(2) 用振动出矿机取代木漏斗，底部结构中可以不用坑木。(3) 放矿实现电控操作，劳动强度大大减轻，工效提高两倍以上。(4)振动改善了矿石的流动性，采幅宽度可以适当减小，漏斗间距增 大，有利于降低矿石损失、贫化和切割工作量。 留矿采矿法评价留矿法具有结构简单，管理方便，采准切割工作量小及生产技术容易掌

8、握等优点，是开采矿石和围岩稳固的急倾斜薄矿和极薄矿脉极为有效的采矿方法。但要求矿石无氧化性、结块性和自燃性。其主要缺点是：矿房内留下约三分之二的矿石不能及时放出，积压了资金；矿房采完后，留有大量的空场需要处理等。 6.2.2 阶段矿房法 阶段矿房采矿法的特点是：将采区划分为矿房与矿柱，用深孔回采矿房，矿房采完后形成敞空的空场，空场一般是在回采矿柱的同时进行处理。按深孔布置形式，阶段矿房采矿法又分为垂直深孔崩矿的阶段矿房采矿法和水平深孔崩矿的阶段矿房采矿法。按深孔的深度不同，前者又分为分段凿岩的阶段矿房采矿法和阶段凿岩的阶段矿房采矿法。在阶段矿房采矿法中，国内用得最广泛的是分段凿岩阶段矿房法。

9、分段凿岩阶段矿房法 这个方法是在分段凿岩巷道中进行打眼和爆破的空场采矿法。 采区构成要素 根据矿体厚度，采区可沿矿体走向布置和垂直矿体走向布置。阶段高度取决于围岩允许的暴露面积，一般为50一70米，国外 矿山有的达120一150米。矿房长度主要决定于矿石和围岩的稳固性 ，同时也要考虑电耙的有效耙运距离，一般为40一60米。矿房宽度 ，在沿矿体走向布置时，一般为1625米。间柱的宽度与作用在间柱上的裁荷大小，间柱的回采方法等因 素有关。在矿房沿矿体走向布置时为812米；垂直矿体走向布置时 为1014米。顶柱高度一般为8l0米。底拄高度，取决于底部结构 型式，本方案采用电耙道底部结构，一般为712

10、米。分段高度决定 于所采用的凿岩设备，用YG80型凿岩机时，为12一15米；用潜孔 钻时，可增大到1520米以上。分段高度增加可以使分段凿岩巷道数目减少，降低采准工作量。 采准切割工作 在矿体中靠下盘掘进阶段平巷1，从阶段平巷在间柱中掘进横巷2，从横巷末端，在矿体厚度的中央掘进通风、人行天井3。从天井掘进拉底平巷9及分段凿岩巷道6。从阶段平巷掘进矿石溜井5及电耙巷道4。从电耙巷道每隔57米开掘漏斗穿7和漏斗颈8。在矿房中央，从拉底平巷掘进切割天井I0。从拉底平巷两侧用浅眼扩帮至矿体全厚形成拉底空间11，并将漏斗颈上部扩大成漏斗12。最后将切割天井矿大成切割槽，为回采工作造成自由面。 回采工作

11、拉底、扩大漏斗和开切割槽等工程完成后，在分段凿岩巷道 中打上向扇形深孔17(见图63)，以切割槽为爆破自由面，分次 进行爆破，每次爆破15排深孔。装药采用机械或人工进行。用秒差雷管或微差雷管分段或多排同段爆破。崩落的矿石借自重落 到矿房的底部，经漏斗溜到电耙巷道中，再用电耙耙到阶段平巷 中的矿车内运出。 矿房回采时的通风，主要要保证电耙 道内风流畅通。风流线路是，新鲜风流从 电耙绞车附近的通风、人行天井进入，清 洗电耙道5，污风经另一回风天井至上阶 段的回风平巷排出，如图6-4。 阶段凿岩的阶段矿房采矿法 近年来，在国外，由于采用铲斗容积很大的装载设备和大型破碎机，矿石的合格块度允许增大。因此

12、，直径为150一200毫米的深孔在一部分矿山中被采用，它比小直径深孔在经济上有更大的优越性，如每米深孔的崩矿量增加，每吨矿石的凿岩费用降低等。 例子1972年，加拿大国际镍公司首次采用垂直下向大直径深孔崩矿 的阶段矿房采矿法，如图55。矿体厚度18米。矿房长度90米，高 60米。在矿房顶部拉出切割空间4，高为3.6米，宽度等于矿体的厚 度，作为凿岩水平层。在凿岩水平层，用装有COP6D钻机的凿岩台 车，钻凿直径为150毫米的下向平行深孔5，深孔间距和最小抵抗线 均为3.5米。最近有的矿山将深孔直径增大至200毫米，最小抵抗钱 增至6米。在矿房的一端开倔垂直的切割槽，然后用下向平行深孔 向切割槽

13、空间爆破。为了减少对矿拄的破坏，采用毫秒雷管起爆。 矿房底部要拉底至矿体的整个厚度，作为出矿水平层8。在出矿水 平层，用ST8铲远机6出矿。 6.2.2 阶段矿房法 阶段矿房法评价 阶段矿房采矿法具有回采工作安全，通风良好，矿房回采强度大，坑木消耗少等优点。它适合于开采矿石和围岩均稳固的厚和极厚的急倾斜矿床。缺点是：采堆切割工作量大，掘进分段凿岩巷道时，机械化程度低，劳动强度大；由于矿柱的矿量所占的比重较大，而回采矿柱时矿石损失和贫化都大，因此恶化了矿石的损失和贫化指标。但是，阶段凿岩的阶段矿房采矿法是一种高效率采矿方法。 思考题w 自学全面法、房柱法。 w 简述房柱法和留矿法的异同点？ w

14、试论述空场法的特点？ w 简述留矿法的优缺点?概要：1、充填采矿法及其分类2、矿柱回采及空区处理重点难点及目的意义： 了解充填采矿法的分类，掌握各充填法的特 征状况，了解矿柱回采与空区处理的方法。 充填采矿法6.3充填采矿法 充填采矿法： 随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿方法 叫做充填采矿法 。一般将采区划分成矿房和矿柱，先采矿房，后采矿柱，但在比 较小的矿体中，往往可以作一个矿房回采，无须划分矿房和矿柱。 充填采空区的目的：主要是利用所形成的充填体进行地压管理，以控制围岩的崩落和地表下沉，并为回采工作的正常进行和生产安全创造有利的条件；有时也用来预防有自然性的矿床的内因火灾

15、 或其他灾害。 充填采矿法分类根据所采用的充填料和充填料输送方法的不同，充填采矿法分为：干式充填采矿法；水力充填采矿法；胶结充填采矿法。 6.3.1干式充填采矿法 在矿房中，自下而上分层回采。随着回采工作的推进 ，用干充填科远层充填采空区以维护上下盘围岩和造成继 续上采的工作台。回采工作一般按分层逐层进行，每采完一层立即充填 一层，使工作空间始终保持22.2米的高度。每一分层的 回采作业是相同的，包括凿岩、爆破、通风、撬松石、出 矿、浇灌混凝土隔墙、加高放矿溜井、充填、浇灌混凝土 底板等。顺序完成这些作业一次，叫做一个回采循环。 凿岩一般采用上向炮眼。每分层作一次或几次爆破。用装运机或电 耙。

16、隔墙也叫做护壁。它的作用是将间拄与充填料隔开，为将来回采间 柱创造有利条件。 充填是回采工作的 主要生产作业之一。充 填的目的，是利用充填 料支撑两盘的围岩和作 为工人作业的工作台。 每采完一分层，采空区 就加高一分层，如不充 填，采空区高度太大， 继续采矿便很困难，且 不安全。6.3.1干式充填采矿法 充填料可以从井下或地面取得。井下的充填料主要是巷道掘进的废石。地面的充填料主要是废石场的废石和露天采石场采掘的废石。充填料应是惰性的并有足够的强度，含硫不应太高，以防产生高 温和有害气体，恶化井下大气或酿成井下火灾。它的块度一般不超过 300350毫米。从露天采石场用电耙将充填料耙到井下的主充填井，再用矿车从 主充填井经阶段平巷，倒入矿房充填井充填矿房。浇灌混凝土底板的目的，是避免粉矿掉入充填料中而损失，同时 为运搬矿石创造有利的条件。其厚度一般为0.250.3米。 6.3.1干式充填采矿法 干式充填采矿法具有工艺简单，充填所需要的设备少，投资小；混凝土底板和充填料组成的充填