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采矿工程教学课件(二)

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采矿工程教学课件(二)_第1页
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分段矿房采矿法自 然 支 撑 采 矿 法适 用 条 件 及 矿 块 布 置垂直深孔落矿的分段矿房采矿法适用于开采急倾斜中厚矿体当矿体厚度小于15 M时,沿矿体走 向布置矿块;而当矿体厚度大于15 M时,垂直矿体走向布置矿块(矿房长 度与矿体走向垂直)采 矿 方 法 评 价该采矿方案具有回采强度大,劳动生 产率高,采矿成本底的优点,但也有矿 柱回采贫化率、损失率高,矿柱比重大 ,采切工程量大的缺点采场生 产能力采切比损失率贫化率工作面 工效 150 ~ 350 t\d10~20 %10~20 %15~20 %5 T\班阶段矿房采矿法自 然 支 撑 采 矿 法采 矿 方 法 特 点球状药包落矿的阶段矿房采矿法(VCR采矿法),是在美国C.W.利 文斯顿球状药包漏斗爆破理论基础上创造的VCR采矿法的特点是:在矿房上部水平开凿凿岩巷道或硐室,打下 向大孔径扇形或平行深孔,以装药长度不大于药包直径6倍的所谓“ 球状药包”自下而上的顺序逐层向矿房下部预先开掘好的拉底空间落 矿。

矿块构成要素阶段高度: 40——80M 矿 房长度: 30 ——40M 间 柱宽度: 8 ——14M 顶 柱高度: 6 ——8M 矿 房垂直矿脉走向布 置时,采场宽为8 ——14M 阶段矿房采矿法自 然 支 撑 采 矿 法VCR采矿法适用条件极倾斜厚大或中厚矿 体,水平、缓倾斜极厚 矿体矿体规则,产状稳定 ,矿体夹石少矿体无分层,无较大 的断层、破碎带及裂隙 围岩、矿石属中等稳固 以上VCR采矿法是一种低成本,高效率的采矿方 法,而且矿块结构简单 ,采切工程量小,劳动 条件好,机械化程度高 V C R 采 矿 法 安 全 技 术VCR采矿法采用大直径药包,高威力炸药,一次爆破的药量较大,对矿房和井下工程设施冲击波强,应事先测定地震波参数,确定合理的装药量及起爆方案留 矿 采 矿 法浅 孔 留 矿 采 矿 方 案深 孔 留 矿 采 矿 方 案采矿方案适 用 条 件围岩及矿石稳固,无大的破碎带和断层。

最适合开采薄、极薄矿脉矿体倾角大于55 º 的 极倾斜矿床矿石无结块性、氧化性与自燃性,不含或少 含泥质成分,含硫不高 的矿脉矿体厚度应大于0.7 ~ 0.8m,否则必须“ 开采 ” 部分围岩,以达到本法 所要求的最小回采空间 留 矿 法 采 矿 特 点矿床回采自下而上分层进行,工人直接在矿房暴露面下的矿石堆上进行落矿作业,每次落下的矿石靠自 重放出三分之一,其余暂留在矿房中作为继续上采的 工作台,待矿房全部回采结束后,再将存留在矿房内 的矿石全部放出,亦称最终放矿在回采中暂留于矿房的矿石因经常移动,而不能作为地压管理的主要手段,但是可对采空区进行辅助支 撑浅孔留矿采矿法留 矿 采 矿 法矿 块 构 成 要 素矿 块 长 度:40 ~ 60 M间 柱 宽 度:2 ~ 6 M顶 柱 厚 度:2 ~ 3 M底 柱 高 度:4 ~ 6 M拉 底 高 度:2 ~ 2.5M联络道间距:4 ~ 5 M中厚矿体应适当加大结构参 数局 部 放 矿每次爆破落矿后,由于矿石体积膨胀,为保证工作面有1.8M ~ 2M的上采工作空间(凿岩空间),必须将每次崩落矿石 1 / 3 放出即局部放矿。

深孔留矿采矿法留 矿 采 矿 法留 矿 法 采 矿 流 程拉 底 :可采用掘进拉底巷 道或不打拉底巷到的拉底扩 漏法凿 岩:浅孔留矿法采用上向 或水平浅孔;深孔留矿法采 用水平扇形深孔爆 破:多采用分段爆破,梯 形工作面通 风:利用天井,联络道对 工作面通风局 部 放 矿:严格按规定要求放矿,同时密切观 察采场情况平场、撬顶:平整采场矿石面,为凿岩做准备, 同时撬落顶板及两帮松动矿岩,保证凿岩作业的 安全性二 次 破 碎:破碎采场内不合格大块采矿方案充 填 采 矿 法上向水平充填采矿方案下向水平充填采矿方案采矿方法评价充填采矿法适合开采矿石中等稳固以上 ,围岩稳固性差的矿 体,或用于围岩虽稳 固,但地表不允许崩 落的矿山该采矿方法矿石贫化率、损失率非常低 ,采准切割工程量小 ,采矿安全系数高, 采矿方案灵活多变, 适应矿体形态变化的 能力强、灵活性大, 是一种具有广阔前景 的采矿方法充 填 采 矿 法 采 矿 特 点充填采矿的回采过程中,随回采工作面的推进,逐步用充填料充填采空区。

充填料的作用主要在于支撑围岩,减少或延缓采空区及地表的变形与位移,进行地压管理对于矿岩稳 固较差的矿床,还可用支架、在充填料中加入胶结材 料,增加充填料的支撑强度上向水平充填采矿法充 填 采 矿 法矿 块 构 成 要 素矿脉厚小于15M时,矿块 沿走向布置;否则矿块垂直 走向布置阶段高度:30 ~ 60 M 矿房宽度:8 ~ 15 M 矿房长度:30 ~ 60 M 间柱宽度:6 ~ 8 M 顶柱高度:4 ~ 5 M 底柱高度:4 ~ 6 M 拉 底高度:4.5~ 5 M采 矿 回 采 流 程在拉底空间形成后,首先浇灌钢筋混凝土底板 ,一般配双层钢筋,同时修筑行人天井和溜矿 天井; 回 采(凿岩、爆破落矿); 矿石 运搬(一般使用电耙、无轨机械设备); 充填(充填前加高行人、溜矿天井)。

上向水平充填采矿法充 填 采 矿 法充 填 料 的 输 送用充填法开采的矿山,必须建立一套完善的充填系统,包括:开采碎石,破碎,地面运输,经主充填井进入井下阶段水平运输,再经采场充填井输送到待充填采场,并建设采场废水处理及排放系统充 填 前 准 备 及 充 填加高行人滤水天井:多采用带有滤水装置的混 凝土预制件; 加 高溜矿井:多采用钢结构或混凝土预制件;修 筑混凝土隔离墙,测量充填量及充填高度;充 填:依充填料特征分干式充填和水砂充填下向水平充填采矿法充 填 采 矿 法适 用 条 件 及 评 价可用于开采矿石极不稳固或矿岩均不稳固,高价值 、高品位的金属矿床该法不留矿柱,回采工作面有混凝土假顶保护,安 全性好缺点是工程造价高,用水量大,充填系统复杂回 采 流 程由上而下分层回采,逐层充填 掘 进分层全高分层切割平巷,再将每个分层划分为 区段,以壁式工作面沿区段全长推进。

每个区段 运搬结束后,浇灌钢筋混凝土底板,砌筑混凝土 隔离墙及脱水砂门,实施充填全部区段充填结 束后,充填切割平巷采矿方案崩 落 采 矿 法单 层 崩 落 采 矿 法无底柱崩落采矿法有底柱崩落采矿法崩 落 采 矿 法 的 采 矿 特 点崩落采矿法的矿块回采不再划分矿房与矿柱,随着崩落矿石,强制或自然崩 落围岩充填采空区,除单层崩落采矿法外,矿石在上部崩落松散废石覆盖下放 出崩落采矿法一次崩矿量大,生产能力较大,但矿石损失率、贫化率高,而且 由于采空区围岩的崩落将会引起地表塌陷崩落采矿法适合开采岩矿稳固性差,矿石价值不高的矿体单层崩落采矿法崩 落 采 矿 法适 用 条 件 及 评 价该采矿方案是开采顶板 岩石不稳固或中等稳固, 矿体厚度小于4 M的水平 及缓倾斜层状矿床的有效 采矿方案该采矿方案生产能力大 ,劳动生产率高,矿石损 失、贫化小,通风条件好 ;主要缺点是坑木消耗量 大,遇地质条件复杂时安 全性较差 矿 块 结 构人工支柱石; 溜矿井;采区矿柱 ; 行人通风井 ;脉外运输平巷及切割拉 底巷道;悬顶距。

回 采 流 程回采自切割拉底巷道开始,采用壁式落矿工作面 ,浅孔落矿;采区利用电耙、溜井搬运矿石;支柱支护、加密及减少后排部分支拄;爆落后部顶板充填后部采空区——放顶无底柱崩落采矿法崩 落 采 矿 法采 矿 特 点 及 流 程采准:将阶段划分为容若干 个分段,每个分段在划分为 若干分条,每一分条设一回 采巷道切割:在回采巷道端部开切 割槽回采:在回采巷道中凿上向 扇形中深孔落矿,分段之间 自上而下回采,每个分条采 用后退式回采在回采巷道中端 部出矿,使用铲运机、装岩 机运搬矿石至矿车或溜矿井 ,随分段(分条)矿石的回 采,上部覆盖的废石下落充 填采空区矿石运搬 :覆 盖 废 石 层 的 形 成1)崩落上部用其它采矿方法已回采完毕的采空区 ;2)由露天矿转为地下开采,用露天矿废石形成 ; 3)顶板不稳固,随矿石回采顶板自然崩落形成 ; 4)围岩稳固时可人工强制崩落顶板形成废石层 覆岩下放矿是崩落采矿法的基本特征无 底 柱 崩 落 采 矿 法 的矿石运搬崩 落 采 矿 法铲运机运搬利用铲运机 多将矿石直 接运至溜矿 井装岩机运搬用于矿车少 或分段巷道 距出矿端部 较近时转载车运搬当回采巷道 较长时,可 利用转载列 车运搬无 底 柱 崩 落 采 矿 法 评 价该采矿方法主要用于开采低价值、低品 位的倾斜厚大矿体,矿石稳固。

矿房结构简单,生产能力大,利于机械 化开采;落矿、凿岩在回采巷道中进行 ,安全性高;不留底柱主要缺点是矿石贫化损大,通风条件差 覆 岩 下 放 矿 时 矿岩移动规律崩 落 采 矿 法覆岩下放矿时矿岩移动规律1)崩落的矿石与覆盖废石直接 接触,随矿石放出,覆盖废石 也随之下移,不断渗入矿石中 2)覆岩下放矿的矿岩移动遵循 椭球体理论3)放矿椭球体形状取决于松散 矿石的物理力学性质(湿润度 、松散程度、块度等)提高覆岩下放矿质量的方法放矿口间距参数的确定合理性崩落矿石层的高度合理的放矿管理制度放出矿石量的准确计算及计算方法有底柱崩落采矿法崩 落 采 矿 法有底柱阶段崩落法在矿块高度上不划分分段,而 沿阶段全高进行回采,在 阶段底部设出矿结构,依 其落矿方式有强制崩落法 、和自然崩落法。

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