《第4讲采矿工艺ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第4讲采矿工艺ppt课件（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4讲采矿工艺ppt课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life, there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望n非煤矿床回采的主要工艺：n落矿、矿石运搬与地压管理n特点：特点：n1)多用凿岩爆破法落矿；n2)多用耙运设备或无轨运搬设备而少用输送机；n3)地压管理简单(自身强度、充填或崩落围岩卸压)第三章采矿工艺第一节落矿n一、概述n1.落矿落矿:指将矿石从矿体上分离下来，并破碎成一定（适于运搬）块度的过程。n2.落矿方法n因素：矿石硬度、工业价值、品位与物理化学性质矿石硬度、工业价值、品位与物理化学
2、性质n1)人工落矿：水晶、宝石等特种矿物；n2)机械、水力落矿：开采软矿石；n3)溶解、溶浸落矿：物理化学性质，特殊采矿方法；n4)凿岩爆破法：浅孔、中深孔、深孔落孔、深孔挤压落矿。第一节落矿n3.要求：n1)作业安全；n2)在崩矿范围内崩矿完全，对设计崩矿范围外的矿岩破坏最小；n3)大块少且矿石块度均匀；n4)满足矿块生产能力的要求；n5)落矿费用最低。第一节落矿n4.评价落矿效果的主要指标：n1)凿岩工劳动生产率n2)实际落矿范围与设计范围的差距n3)矿石的破碎质量：主要用大块产出率表示。第一节落矿n二、浅孔落矿n浅孔：孔深不大于35m，孔径为3046mm的炮孔。n与煤矿爆破落煤的区别主要
3、在：n1)炮孔布置； n2)凿岩设备；n3)炸药；第一节落矿n1 炮孔布置炮孔布置a）水平布置； b）水平、下向垂直布置； c) 上向垂直布置；水平孔落矿：受采场空顶面积或矿体厚度限制。垂直炮孔落矿：与上述相反，可同时爆破较多炮孔，落矿量大，但爆破后顶底板不平整。第一节落矿n1 炮孔布置炮孔布置矿体开采方法炮孔布置缓倾斜、薄一次采全厚水平缓倾斜、中厚上向、下向梯段分层开采水平、上向（下向）垂直急倾斜上向、下向梯段分层开采水平、上向（下向）垂直第一节落矿2 凿岩设备据炮孔方向、矿石硬度，选用不同设备：中硬以下电动凿岩机中硬以上风动式凿岩机第一节落矿n3 评价n优点：炮孔布置均匀，装药量少，矿石破
4、碎质量好，大块产出率低，矿石损失贫化下。当矿体不规则时，采用浅孔，可以“精收细采”，尽可能提高回收率。n缺点：劳动强度大，材料消耗多，效率低；落矿量小；安全卫生条件差。n使用：在我国相当普遍，比重约50%，主要在58m以下的不规则矿体。n发展方向：机械化凿岩。第一节落矿n三、中深孔布置n中深孔（接杆炮孔）：孔深不大于15m，孔径一般为5070mm的炮孔。n1 炮孔布置n（1）凿岩地点：凿岩巷道、凿岩硐室。 第一节落矿扇形中深孔a）垂直扇形布置；b）水平扇形布置；1-凿岩巷道；2-凿岩天井；3-凿岩硐室第一节落矿平行中深孔a）垂直平行孔 b）水平平行孔第一节落矿（2）炮孔布置评价平行布置：炸药分
5、布均匀，爆破质量好，但凿岩作业时间长（频繁移机安装），效率低。扇形布置：同一排面得炮孔呈放射状排列，炸药分布不均匀，爆破质量差，但不必频繁移动凿岩设备，凿岩效率高。多采用扇形布置，垂直上向扇形第一节落矿（a）最大孔间距；（b）爆破范围；（c）放射中心（一）确定爆破范围；（二）确定边角孔1,4,8,11（三）根据最小抵抗线确定孔间距、孔底距；（四）均匀增加炮孔。（3）扇形炮孔布置方法第一节落矿最小抵抗线：从装药重心到自由面的最短距离 第一节落矿n2 凿岩设备n风动导轨式中型、重型凿岩机n安装在钻架或凿岩台车上。n发展方向：液压凿岩台车。n3 中深孔的评价n优点：优点：落矿能力大；安全性好；可平行
6、作业。n缺点：缺点：大块产出率高；矿石贫化大。n应用：应用：非常广泛，一般用于厚度58m以上的矿体。第一节落矿n四、深孔落矿n深孔：孔深大于15m，孔径一般大于90mmn1 炮孔布置n1)平行孔n2)扇形布置n3)束状布置第一节落矿n2 凿岩设备n风动潜孔式钻机。普通凿岩机第一节落矿n3 评价n优点：优点：落矿能力大，劳动效率高，安全条件好，采准工程量小，采矿方法结构简化。n缺点：缺点：矿石破碎不均匀，大块产出率高，地震效应很大，矿石损失贫化大。n适用：适用：厚度大于58m，矿石价值不高，形状规则，矿岩易分离的矿体。n发展：发展：深孔落矿(用潜孔钻机)是发展高效采矿方法的途径之一。第一节落矿n
7、五、深孔挤压爆破落矿n(一)概述n1.矿石的碎胀性与补偿空间：n岩石的碎胀性：岩石破碎后的体积大于破碎前整体的体积。n补偿空间：为了使爆破工作能顺利进行，需要开凿一定大小的空间来容纳爆破后增大的岩石体积，该空间称补偿空间。第一节落矿n2.补偿空间系数k：补偿空间体积V1与爆破前矿石体积V0之比。 （补偿比） 3.按补偿空间的大小分类： 1)自由空间爆破落矿（k=2030%） 2)小补偿空间挤压爆破落矿(k=1020%) 3)无补偿空间挤压爆破落矿第一节落矿n(二) 爆破的作用原理n1.自由空间爆破 2.挤压爆破n爆破作用两个阶段(a)自由空间爆破；（b）挤压爆破1-入射波；2-反射波；3-透射
8、波第一节落矿n(三)深孔挤压爆破落矿评价n优点：n1)减少或取消了补偿空间，不仅降低了矿块的切割工程量，也有利于矿体的稳定n2)挤压爆破效果好，既降低了大块产出率，也提高了放矿和运搬矿石的速度。n缺点：n1)压实后的矿石易造成漏斗阻塞而使放矿困难；n2)崩落矿石易抛入凿岩巷道而增加辅助工作量。第一节落矿n六、非煤矿井的采场爆破n1、主要内容：n在回采工作面崩落矿石和回采矿柱时的爆破n2、特点：n1)火雷管爆破应用较多，也用电雷管爆破。n缺点： a.无法利用仪表检测； b.不安全。n2)炸药n岩石硝铵炸药，威力大，但污染也较高。第二节矿石运搬n一、概述n1.定义：是指将回采崩落的矿石从采场运搬到
9、阶段运输水平的过程。n2.矿石运搬方法：n1)重力运搬；n2)机械运搬：电耙、无轨自行设备、输送机；n3)爆力运搬；n4)水力运搬类 别 倾角(。)对运输设备的影响 水平或微倾斜矿体 55矿石运搬可借自重运输 按矿体倾角分类第二节矿石运搬按目前的开采技术条件，矿体按厚度分为五类：类型极薄矿体薄矿体 中厚矿体厚矿体极厚矿体厚度/m 40第二节矿石运搬第二节矿石运搬n二、重力运搬n1.定义：将工作面崩落的矿石借重力由采场自溜入矿块底部的放矿漏斗，并直接装入位于运输巷道的矿车。n放矿漏斗：矿块底部接受矿石的巷道形式之一。位于矿块底柱内，漏斗间距46m至68m。第二节矿石运搬第二节矿石运搬第二节矿石运
10、搬n2.辅助设备：n漏斗闸门和振动出矿机。n3.需具备的条件：n矿体倾角大于矿石的自然安息角。第二节矿石运搬n4.优缺点及适用条件n优点：结构简单，效率高，成本低，不需专门的运搬设备，矿块的底柱矿量少；n缺点：放矿能力小，放矿条件差，易损坏漏斗闸门。n适用条件：急斜薄及极薄矿体。第二节矿石运搬n三、机械运搬n机械运搬：采用运搬机械将崩落的矿石从采场运搬到阶段运输水平的过程。n（1）电耙运搬n（2）无轨自行设备运搬n（3）输送机运搬第二节矿石运搬n(一)电耙运搬n1. 电耙设备由尾轮、耙斗、牵引钢丝绳和绞车组成。耙斗有多种形式；第二节矿石运搬n(一)电耙运搬n1.绞车有双滚筒和三滚筒两种布置。耙
11、运倾角：向上1015，向下2530。有效运搬距离：向下L60m；向上L4050m。第二节矿石运搬在电耙巷道中耙运矿石1-阶段运输巷；2-穿脉巷道；3-矿石溜井；4-电耙巷道；5-漏斗穿；6-漏斗2.电耙巷道布置电耙巷道布置(1) 运输巷道上方36m的底柱内; (2) 运输巷道顶板(3) 同一水平布置第二节矿石运搬n3.优缺点n优点：设备简单，坚固耐用，使用范围广，易于维修，设备及维修费用低。n缺点：出矿能力小，矿石易粉碎，钢丝绳磨损严重。第二节矿石运搬n(二)无轨自行设备运搬装运机（国内）、铲运机（国外）、电铲-自卸卡车n1.装运机运搬n距离一般不超过60m，120 150t/台班第二节矿石运
12、搬n2.铲运机运搬n柴油机、电力驱动；铲斗23m3，无自卸车厢。n合理运距150200m，400 500t/台班n3.电铲-自卸卡车运搬n铲斗12m3 ，20t的自卸汽车第二节矿石运搬n4.优缺点及适用条件优点：机械化程度高，生产能力大，效率高，机动灵活。具有多种用途。n缺点：设备昂贵，维修工作量大，操作技术水平要求高。装运机受风绳长度限制，柴油机污染环境。第二节矿石运搬n(三)连续运搬振动出矿井+输送机n生产能力20003000t/台班第二节矿石运搬n四、矿块底部结构 1.定义：在矿块底部接受矿石、二次破碎和放出矿石的一组巷道的总称。 受矿巷道、二次破碎巷道、放矿巷道n2.受矿巷道: 直接接
13、受崩落矿石的巷道：n 1)1)漏斗式漏斗式n 2)2)堑沟式堑沟式n 3)3)平底式平底式第二节矿石运搬-矿块底部结构漏斗布置形式（a）对称布置；（b）交错布置 漏斗细部结构1-电耙巷道；2-斗穿；3-漏斗颈 4-漏斗；5-桃形矿柱（1）漏斗式受矿巷道）漏斗式受矿巷道第二节矿石运搬-矿块底部结构（1）漏斗式受矿巷道）漏斗式受矿巷道优点：对矿块底柱切割较少，底柱稳固性好优点：对矿块底柱切割较少，底柱稳固性好缺点：结构复杂，矿柱矿量大（底柱缺点：结构复杂，矿柱矿量大（底柱815m，矿量占矿量占16%20%）。）。第二节矿石运搬-矿块底部结构堑沟式受矿巷道堑沟式受矿巷道1-电耙巷道；电耙巷道；2-斗
14、穿；斗穿；3-堑沟堑沟（2）堑沟式受矿巷道）堑沟式受矿巷道堑沟：堑沟：将漏斗沿纵向连通，形成一个将漏斗沿纵向连通，形成一个“V”槽。槽。优点：放矿口尺寸大，不易堵优点：放矿口尺寸大，不易堵塞，较漏斗结构简化塞，较漏斗结构简化缺点：对底柱切割多，底柱的缺点：对底柱切割多，底柱的稳定性降低稳定性降低适用条件适用条件:矿石稳固性较好，矿石稳固性较好，中等以上中等以上第二节矿石运搬-矿块底部结构平底式受矿巷道（a）两条电耙巷道；（b）一条电耙巷道1-矿石溜井；2-电耙绞车硐室；3-电耙巷道4-放矿口5-拉底巷道（3） 平底式受矿巷道平底式受矿巷道特点：特点：受矿巷道与电耙巷道同标高受矿巷道与电耙巷道同
15、标高第二节矿石运搬-矿块底部结构（3）平底式受矿巷道）平底式受矿巷道优点：底部结构简单，放矿条件好，采准工作优点：底部结构简单，放矿条件好，采准工作量小，底柱矿量小。量小，底柱矿量小。缺点：对底柱破坏大，残留矿石不能及时回收缺点：对底柱破坏大，残留矿石不能及时回收适用条件：矿石稳固适用条件：矿石稳固第二节矿石运搬n3 评价（1）采矿方法的重要组成部分（2）工程量占矿块采准切割工程量50%（3）矿柱量占矿块矿量15%20%（4）对矿块生产能力、劳动生产率、矿石损失与贫化、放矿安全及采矿成本影响 4 要求（1）保证底柱稳定（2) 结构简单，便于施工机械化（3）与落矿能力适应第三节采场地压管理n 1
16、 采场地压管理：n 是指回采过程中为控制或减轻地压造成的危害，或利用地压进行开采的工作。n2 目的：n（1）减小或避免地压的危害，保证回采工作安全进行n（2）利用地压n3 内容：采场维护、采空区处理。n4 特点：形成机理与煤矿相同，除了单层长壁式崩落采矿法外，一般无来压现象。第三节采场地压管理n5 基本方法：n一、人工支护n木材、锚杆（锚索）、锚杆桁架、长锚索支护（常）n金属支架和液压自移支架（少）n二、留矿柱维护采场n1.利用矿石和围岩自身稳固性维护采场，一般不支护。n2.当采空区达一定范围，回收矿柱，处理采空区。n3.矿柱为圆形或矩形，间断或连续留设。第三节采场地压管理n三.充填采空区n作
17、用：减缓岩层移动与地表下沉，控制地压n效果：矿石损失与贫化小n应用：矿石价值高或稀缺矿产，或地表需要保护。n分类：1.按充填料：干式充填（自溜、机械、风力）、水砂充填、胶结充填。2.按矿块结构及工作面推进方向：单层充填、分层充填(上向分层充填、下向分层胶结充填)、分采充填(削壁充填)。普采工作面抛矸机抛矸充填1运输平巷运煤胶带输送机；2工作面运煤刮板输送机；3回风平巷运矸胶带输送机；4抛矸胶带输送机；5运矸可伸缩胶带输送机 抛矸胶带输送机示意图综采工作面刮板输送机卸矸充填1前部运煤刮板输送机；2后部卸矸充填刮板输送机；3轨道平巷运矸胶带输送机；4运输平巷转载机 风力充填工作面布置1-回风平巷；2-胶带输送机；3-风力充填机；4-充填管路，5-伸缩管；6-支护工作台；7-采煤机；8-刮板输送机；9-转载机，10-胶带输送机；11-运输平巷 第三节采场地压管理n四、崩落围岩n同“全部垮落法”n1 常采取强制措施崩落围岩n2 造成矿石损失和贫化n3 引起覆岩破坏和地表塌陷。
