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1、采矿知识讲座采矿知识讲座第一节 地 质 一、概述一、概述采矿工业是现代化工业的基础。现代化工业所必不可少的黑色金属、有色金属、稀有金属和各种矿物原料，无不直接或间接依赖采矿工业提供。一个国家，特别是一个大国，如果没有现代化的采矿工业为自己国家的工业提供充足的矿物原料，燃料和材料，就如“无米之炊”，必将使工农业的生产和发展失去保障。我们伟大的祖国，幅员辽阔，矿产资源丰富，是世界上采掘和利用矿石最早的国家之一。早在公公元元前前2100多年以前的原始公社时代，就有“采采峻峻山山铜铜以以为为器器”的传说，有“采采牛牛首首山山铁铁以以铸铸剑剑”的记载。到了十七世纪的明朝，我国采矿业已发达到比较完备的程度
2、，明代科学家宋宋应应星星的天天工工开开物物对开采工艺，安全技术等都作了系统的总结，成为世界上全面论述采矿工艺最早的一本巨著。此外，我国对砂矿和岩盐矿的开采，也是世界上最早的。我们的祖先为世界采矿业的发展作出过伟大的贡献，每一个炎黄子孙都为此感到骄傲与自豪。在帝国主义、封建主义、官僚资本主义三座大山的压迫下，千百万矿工终年牛马般地劳动，过着人身权利毫无保障的人间地狱生活，帝国主义及其走狗所进行的掠夺式开采，矿山工程无完整的计划，乱挖乱采，致使矿产资源遭到严重破坏。1945年日本帝国主义投降前夕，对矿山的技术设备进行了疯狂的摧毁；抗战胜利后，国民党反动派发动了内战，已是百孔千疮的采矿工业不但得不到
3、任何整治，反而遭到更惨重的破坏。1949年我国的铁矿石产量仅仅只有589万吨，有色金属矿石产量更少得可怜，采矿工业实际上处于瘫痪状态。二、地球二、地球地质学的内容广泛，随着生产实践的需要和科学的发展，地质学已分成许多学科，如结结晶晶学学，矿矿物物学学，岩岩石石学学，历历史史地地质质学学，古古生生物物学学、构构造造地地质质学学，矿矿山山地地质质学学、普普通地质学通地质学等。我们的祖先在几千年前，就对地球作过一些解释，有各种假设和推断，曾认为大地是水平的。因此有“天之涯地之角天之涯地之角”或“天水相连天水相连”的记载。在科学不断进展及长期的生产实践中，人们逐渐认识到地球是一个球形体，这个球体是一个
4、复杂的不规则的几何体，称为地球体。近年通过卫星的测算，地球是一个梨状梨状体体。地球究竟有多大呢?在不同的时期，运用不同的方法，曾得出过不同的数据，根据新近资料，介绍如下一些地球的基本数据：赤道半径赤道半径：a6，378164公里极地半径极地半径：c6，356779公里平均半径平均半径：r6，371030公里表表面面积积： 510，100，934平方公里约51000万平方公里体体 积积：1083320X1012立方公里约1万亿立方公里为了更好地认识地球，根据地球物理性质，一般说来地球大致可以分为地壳，地幔和地核三个同心圈层。1、地地壳壳：通常是指地面到地下80公里的一圈它的平均厚度约33公里，在
5、全球各处是不均匀的，海洋地壳较薄仅510公里厚，最厚的在65公里以上。地球的上层是花岗岩，下层为玄武岩。人们目前探寻一切矿产资源主要在地壳的上层。所以地壳是地质学研究的主要对象。2、地幔地幔：是指地壳以下2900公里深处的一圈。3、地地核核：从2900公里处到地球中心是一个半径为3500公里的大地核。地核的物质是一种特殊状态的可塑性体。4、地球的外部圈层：包围在地球外部的圈层，有大大气圈气圈，水圈水圈和生物圈生物圈。地球的物理特性：1、密度密度：地球的平均密度为552克厘米32、重力重力：地球对于一切物体的引力就是重力。3、地地磁磁：地球本身是一个大磁体，它有两个极，一个叫北极，另一个叫南极。
6、4、地地热热：地球的热力来源于太阳辐射热及地球内部放射性元素蜕变所产生的热能。5、地面的温度温度：随着昼夜和季节的变化而改变，但地下深度20米出现一个地温不受昼夜和季节变化的常温层。常温层的温度相当于该地的年平均气温。一般深度增加100米，温度升高3，地心的温度约为3000左右。地质作用一切物质在运动，地球是在永恒的运动中。风雨霜雪，河流瀑布，火山地震、沧海桑田，使地壳无时无刻不在受着种种力量。促使它产生种种运动和变化，地质学中就把这种力量叫做地质营力。由地质营力促使地壳发生运动和变化的作用称为地质作用地质作用。地质作用又分内力作用和外力作用。1、内力作用内力作用：内力作用的能源主要是地球内能
7、，放射能使地面产生起伏不平(山岳，盆地等)，内力地质作用包括地壳运动、岩浆作用、变质作用、地震作用等。2、外外力力作作用用：外力作用的主要能源是太阳的幅射能，外力作用包括风化作用、剥蚀作用，搬运作用，沉积作用等。第二节 凿岩爆破 在金属矿中矿石或岩石一般都比较坚硬，为了使它们从母体上分离下来，并破碎成适当块度，以便装运，目前大部分是采用凿岩爆破的方法。凿岩爆破也叫打眼放炮打眼放炮，目前地下开采工业，绝大部分需要掘凿通道到达矿体，这些通道有竖井、斜井、平巷及天井等。这就要求把岩石或矿石破碎下来，形成如设计所需要的空间。凿岩凿岩就是在岩石上钻凿容纳炸药的圆形炮眼，在金属矿山广泛使用风动冲击式凿岩机
8、和凿岩工具来钻凿炮眼。由于炮眼的深度不同，分浅眼凿岩与深孔凿岩。关于浅眼和深孔的概念，尚无一个明确的界限，在生产实践中通常把气腿式和伸缩式凿岩机所凿的直径为3545毫米，深度在35米以下的炮眼叫浅眼浅眼，而把重型凿岩机和潜孔凿岩机所凿的直径大于50毫米，深度在35米以上的炮孔叫深孔深孔。目前有些矿山钻凿小直径深孔，技术上是可能的。冲击式钻眼法冲击式钻眼法是利用钎子的冲击作用将岩石凿碎。钎子在冲击力作用下，凿到岩石上，在钎子下方和旁侧的岩石被破坏，形成一条凿沟；随后将钎子转动一个角度，再进行第二次冲击，又形成一条凿沟。如果钎子的冲击力足够大，二条凿沟之间的扇形岩石，在凿下一条凿沟的同时就会被剪碎
9、或震碎。破碎后的岩粉用人工、压气或压力水将其排出眼外。不断重复这一过程，钎子便不断地凿碎岩石，形成圆形炮孔。 气气腿腿式式凿凿岩岩机机的构造主要由柄柄体体、缸缸体体和机机头头三部分构成，并用螺栓连成一个整体。柄体上装有控制手把、风管和水管入口；机头上装有钎卡器，凿岩时钎子插入机头的钎套中，并用钎卡器卡住，工作时使钎子不致滑出。这种凿岩机具有风水联动，气腿快速收回、控制系统集中、操作方便、重量较轻等特点。同时结构简单凿岩效率高。YT24A-76凿岩机主要用于采矿及巷道掘井，铁路水利建设和国防石方工程的重要凿岩工具，对中硬和坚硬的岩石进行洗湿式凿岩，可以水平和倾斜钻凿炮孔，与HT200ml/h型雾
10、油器和YT24A-76-2气腿配套使用，卸掉气腿可装在台车上使用，也可垂直钻孔。浅眼冲击式凿岩机的凿岩工具叫钎钎子子。钎子由钎钎头头、钎钎杆杆及钎钎尾尾组成。钎子有活头钎子和整体钎子两种。活头钎子的钎头可以拆卸，、钎头和钎杆之间用锥形或波形螺纹连结在一起。整体钎子的钎头和钎杆是一个整体。其优点是凿岩时没有掉钎头的问题，可以承受较大的冲击功和扭矩，从结构上讲；可以减小钎头直径从而提高凿岩速度。活头钎子的优点是钎头的修磨比较简单方便，钎头损坏或钎杆折断可以局部更换。深孔接杆凿岩深孔接杆凿岩就是在凿岩过程中，采用数根钎杆和连接套，随炮孔不断加深而陆续接长钎杆并更换合适直径的钎头，直到所需深度。这样可
11、以在断面不大的凿岩巷道和硐室内钻凿深孔。潜孔式深孔凿岩潜孔凿岩的实质是在凿岩过程中，使凿岩机或冲击器潜入深孔里，以减少由于钎杆传递冲击功而造成的能量损失，从而减小孔深对凿岩效率的影响。我国井下采用的潜孔凿岩机YQ100，它的内部结构与一般凿岩机不同。其配气机构与活塞往复机构是独立的，叫冲击器，其前端直接联接钎头，后端连接钎杆。凿岩时冲击器潜入孔内，随炮孔钻进而前进，使其钎头始终有效地凿在岩石上。排粉机构是风水混合气体由风管经钻杆中心进入冲击器，再由冲击器缸体上的气槽进入孔底，冲洗炮孔底部岩粉，并将其排出孔外。井巷掘进的炮跟排列掘进工作面的炮眼可分为掏槽眼掏槽眼、辅辅助眼助眼和周边眼周边眼。对于
12、平巷而言，周边眼还有顶眼、底眼和帮眼。掏槽眼的作用是将自由面上某一部位的岩石掏出一个槽以形成新自由面自由面，为其余的炮眼爆破创造有利条件。深孔炮孔排列布孔就是深孔的炮孔排列，布孔设计是根据已确定好的爆破方案进行的，确定爆破参数和确定孔位，为施工提供依据。合理的布孔方案应当能使凿岩效率提高，炸药消耗量降低，并保证岩石破碎的块度均匀，大块降低，同时还应使贫化与损失降低，从而提高爆破效率。地下深孔的排列方式有两类：平行深孔和扇形深孔。平行深孔的具体排列方式有三种；下向平行深孔，水平平行深孔，上向平行深孔。它们的共同特点是相邻深孔的孔距从孔口至孔底完全一致。扇形深孔的排列方式也有三种：下向扇形深孔，水
13、平扇形深孔，上向垂直扇形深孔。它们的共同特点是炮孔呈放射状，眼距为变数。爆炸观象是我们日常生活中经常遇到的现象，例如锅炉爆炸，轮胎爆炸、高压氧气瓶的爆炸，鞭炮爆炸和炸药爆炸等。爆炸现象实际上是物质内物理或化学潜能的迅速释放而做功的过程，其重要特征是爆炸瞬间周围介质的压力急剧升高，并伴随有声响等效应。根据爆炸产生的原因及特征，可将爆炸现象分为三类：物物理理爆爆炸炸，化化学学爆爆炸炸及核核爆爆炸炸。化学爆炸是爆破工程中应用最广泛，最有实际意义的爆炸；炸药爆炸是化学爆炸。化学爆炸三要素1、反应过程的放放热热性性：放热反应是化学爆炸反应得以自动高速进行的首要条件，也是炸药爆炸能对外界做功的基础。2、反
14、映过程的高高速速度度：爆炸反应具有极高的速度，这是它区别于般化学反应的特点，有一些普通化学反映放出的热量比炸药爆炸时放出的热量大得多，但并不能形成爆炸现象，其原因就在于反应速度慢。3生成大量的气气体体：一个化学反应虽然是高速的放热反应，也不一定具有爆炸性质。例如铝热剂的反应：2A1+Fe203A12O3+2Fe+198千卡克分子其反应热效应很强烈，可使产物温度高达3000反，应速度也很快，但由于没有气体产物而不具爆炸性。矿用炸药必须满足下列要求：1、爆炸性能良好，有能使岩石破碎的威力；2、敏感度适当，能用雷管起爆，而且使用要安全；3、对人体无毒害，爆炸后生成的有毒有害气体少；4、在一定的贮存期
15、内，不易变质、失效；5、原料来源丰富，制造简单，成本低廉。我国矿山现用炸药主要是硝铵类炸药。硝铵类炸药是以硝酸铵为主要成份的混合炸药，其性质主要取决于硝酸铵。为了充分利用和改变硝酸铵炸药的性能，通常加入一些敏化剂、可燃剂、疏松剂等。这类炸药是我国爆破工程中用量最大、最基本的一类炸药。日前常用的有：铵梯炸药、铵油炸药和铵松蜡炸药等。1、铵梯炸药：铵铵梯梯炸炸药药由硝硝酸酸铵铵、梯梯恩恩梯梯和木木粉粉三种成份组成。硝酸铵是炸药主要成份，起氧化剂作用。梯恩梯为敏化剂兼还原剂的作用。木粉起疏松和防止炸药结块的作用，它也是还原剂。铵梯炸药的主要优点是爆炸威力较高，安定性好，因而是我国各种爆破工程中较普遍
16、使用的炸药，但铵梯炸药具有吸湿性和结块性，不能用于涌水量大的爆破工作面。2、铵油较药：铵油炸药发展很快，近年来铵油炸药已由露天用量最大的炸药到井下普遍使用。铵油炸药的主要成份是硝酸铵和柴油，为了减少炸药的结块性，还可以加入适当的木粉。硝酸铵是铵油炸药的氧化剂，而柴油是还原剂，由于铵油炸药不含敏化剂，为改善炸药爆炸性能，目前我国一般采用轻柴油来配制铵油炸药，而很少用其他油类。铵油炸药原料来源广，加工简易，成本低廉，生产、运输和使用均较安全，具有较好的性能。但是铵油炸药爆轰感度低，不能被雷管可靠地起爆。一般井下使用时与铵梯炸药混合使用。不宜用于有水的工作面，因它具有吸湿、结块的缺点。3、铵松蜡炸药
17、铵油炸药不抗水和起爆感度较低等缺点，限制了其使用范围。为弥补普通铵梯炸药不抗水等不足，铵松蜡炸药采用了憎水性物质作为防潮剂。铵松蜡炸药由硝酸铵，木粉，松香和石蜡等组成，有时还添加少量的柴抽。石蜡为还原剂，又是憎水性的防潮剂，一般采用熔点为4860的硬石蜡为宜。松香也是还原剂和憎水性防潮剂。铵松蜡炸药具有较好的抗水性能，它能用雷管直接起爆，爆炸威力大，毒气生成量少，可用于井下工程。它具有制造简单，成本低，原料来源丰富等优点。4、浆状炸药浆状炸药是含水炸药的一种，由氧化剂水溶液、敏化剂和胶凝剂为基本成份的抗水性硝铵类炸药。浆状炸药是由氧化剂的水溶液，主要是硝酸铵和硝酸钠，加上敏化剂，最常用的敏化剂
18、为梯恩梯，亦可采用硝化甘油和黑索金；再加上胶凝剂(包括胶结剂和交联剂)组成。浆状炸药的胶结剂采用植物胶最为普遍。如槐豆胶、田菁胶、胡里豆胶、皂角胶等。小直径的浆状炸药，抗水性能好，它可用雷管直接起爆，并在小直径情况下保持稳定传爆。水胶炸药是七十年代发展起来一种新型抗水硝铵类炸药，它与浆状炸药没有严格的区别，目前我国把以甲铵硝酸盐这种水溶性物质作为敏化剂的浆状炸药称为水胶炸药。5、乳化炸药乳化炸药亦叫乳化油炸药。乳胶炸药是七十年代发展的一种新型乳胶状抗水炸药。乳化炸药具有良好的爆炸性能，抗水性能，其原料来源广，成本低，制作工艺简单，生产使用安全，因此，自它跻身于工业炸药的行列中以来，立即引起人们
19、的普遍关注，我国现在已能生产出多品种的乳化炸药。为了使炸药发生爆炸，就需要一定的起爆能。在爆炸破工程中都是使用起爆器材来激发工业炸药爆炸的。起爆方法根据所用的器材不同分为：火雷管起爆法、导爆索起爆法、电雷管起爆法和塑料导爆管非电起爆系统起爆法。常用的起爆器材包括：火雷管、电雷管、导爆索、导火索、塑料导爆管等。不同的起爆方法所用的起爆器材也不同。火雷管起爆法火雷管起爆法需用的起爆器材有：火雷管、导火索及点火材料。它是利用导火索来传导火焰，直接喷射于火雷管的正起爆药上而使火雷管起爆。1、火雷管火雷管火雷管的构造由管壳、加强帽、正起爆药、副起爆药，加强帽等部分组成。长3551毫米、外径67毫米，外壳
20、通常用金属(铝或铜)、纸或硬塑料制成。国产雷管正起曝药大多采用二硝基重氮酚(DDNP)，副起爆药通常由黑索金、特屈儿制成。2、导火索导火索导火索是以具有一定密度的粉状或粒状黑火药为索心，以棉线、塑料、纸条，沥青等材料被覆而成的圆形索状起爆器材。导火索用来传递火焰去起爆火雷管或黑火药。导火索外径为5258毫米。其燃烧速度为100125秒米。点燃导火索的材料有自制导火索段、点火线、点火棒、点火筒等。起爆方法火雷管起爆方法按操作顺序可分为：导火索加工：即将质量合格的导火索切成定长度的导火索段。最短的导火索段不得小于1米，导火索段切口插入雷管端要求垂直平整。起爆雷管：即将加工好的导火索段和经过检查确认
21、合格的火雷管连接在一起，就成为起爆雷管。装药堵塞：装药时应用木炮棍将药卷送入炮孔内，并轻捣固实。装完每个炮孔的药量后，用炮泥进行堵塞。必须堵塞，近年来有些矿山采用不堵塞的方法，从理论和实践中都可得出结论，每个炮孔装药完毕都要进行堵塞。这样爆破效果最好。点火起爆：装药堵塞后，按点炮顺序进行点火起爆。要求一次点火。导爆索起爆法导爆索起爆法所需用的起爆器材有：雷管、导爆索和继爆管。它是利用雷管的爆炸，首先引爆导爆索，然后经由导爆索网路的爆轰及继爆管的延期，相继引起炸药的爆轰。电雷管起爆法电雷管起爆法所需用的器材有：电雷管、导线和起爆电源。它是利用电能首先引起电雷管的爆炸，然后再引起工业炸药爆轰的起爆
22、方法。塑料导爆管塑料导爆管非电起爆法塑料导爆管非电起爆法是七十年代出现的一种新起爆方法，我国也于1978年研制成功并应用于生产。由于该起爆法具有抗杂电、操作简单、使用安全可靠、成本较低以及能节约大量棉纱等优点，致使有逐渐取代导火索火雷管和导爆索继爆管等起爆法的趋势。岩体在药包的爆炸作用下是如何破坏的?炸药在岩石内爆炸后会有什么现象?怎样才能将炸药的能量充分利用在破碎岩石上去呢?这一系列的问题，不仅要从实际操作上加以解决，而且要先从理论上加以认识。目前，解释岩石破碎的理论很多。如剪切破碎理论、冲击波反射拉伸理论、爆炸气体膨胀压缩、拉伸破坏理论等等。井下爆破安全常识：1、严禁打残眼；2、爆破人员必
23、须将剩余材料退回库房，严禁乱扔、乱放、私存及转让；3、用导火索点炮必须有讯号管；4、禁止用铁棍装药；5、采用电雷管，必须先拆除电源后才能装药，同时要测定杂散电流；6、禁止单人点炮；7、讯号要明确，爆破区要做好警戒，严禁任何人进入；8、爆破作业必须是持有爆破证的人员才准进行。第三节 金属矿床地下开采开采地下矿床，首先要从地表开凿井巷工程直通矿体，形成套完整的提升、运输、通风，排水系统。通过这些井巷工程把采下的矿石、岩石运输到地面；把人员、设备和材料运送到工作地点。开凿这些井巷工程的工作，叫矿床开拓。矿床开拓时，根据矿床赋存条件和矿山规模。先确定矿区和井田范围。进一步研究开拓方法。开拓方法开拓方法
24、由于矿床赋存的条件千变万化，地表的地貌形状不一，所以矿床的开拓方法也是各种各样的。但归纳起来，可分为单一开拓法和联合开拓法两大类，每一类中又有许多类型，简单地说有平峒开拓，斜井开拓及竖井开拓及联合开拓，近年来又有斜坡道开拓。平峒开拓平峒开拓当矿床埋藏的地表是山坡地带，可以利用地形开拓平峒直达矿床，采出的矿石可以利用重力下放到平峒而运出，生产需要的人员、材料设备可以通过平峒内的斜、竖井或地面斜坡卷扬机提升到各个阶段，这样的矿床可以采用平峒开拓。竖井开拓竖井开拓多用于开采急倾斜矿床和埋藏深度较大的水平及缓倾斜矿床。按其提升容器可以分为罐笼井、箕斗井、罐笼箕斗混合井。小型矿山一般采用罐笼井，中型矿山
25、多用混合井，大型矿山需采用箕斗井并配有罐笼井。斜井开拓斜井开拓斜井适于缓倾斜和倾斜矿床的开拓，尤其是矿体倾角在2040之间更为适宜。但如采用胶带运输则要求在16以下，利用串车提升不得超过30。斜坡道开拓斜坡道开拓近些年来，随着凿岩台车，装运机、铲运机、自卸汽车等无轨自行设备的大量应用，矿山开始采用螺旋式和折返式斜坡道开拓，人员材料可以直接由地表用汽车运送至工作地点，各种自行无轨设备也可以自由通行于采掘工作面。斜坡道开拓，适用于矿体延伸不大的中、小型矿体。由于采用无轨运输设备取代了电耙和梭式矿车，所以前途是广宽的。无轨运输设备投资大，设备维修工作量大，柴油机废气污染井下空气，我国研制的电动液压装
26、运设备，能适用斜坡道开拓。联合开拓法联合开拓法联合开拓法是竖井、斜井、平峒、斜坡道等，在一个井田中相互配合使用，例如：上部用平峒下部用竖井叫平峒竖井联合开拓法；上部用竖井下部用斜井叫竖井斜井联合开拓法；上部用竖井下部用盲竖井开拓叫竖井盲竖井联合开拓法。实际上一个矿山采用单一的开拓法是很少的。大多数矿山都需要采用联合开拓法。第四节 采准与切割采准采准开拓工程只解决了将人员、设备，材料，风流等，运送到矿体。采准工程则是在开拓工程基础上，根据不同采矿方法的要求，掘进一些巷道，使之形成矿块的矿石运搬、人员进出、通风、排水及设备材料运送的通道。采准巷道包括阶段运输平巷、通风平巷、人行天井，充填天井、设备
27、材料运输天井、联络道、凿岩巷道、切割天井、拉底巷道、电耙道、漏斗颈，放矿溜井等。阶段运输平巷阶段运输平巷分脉内平巷，脉外平巷及沿脉平巷。脉内平巷：将阶段运输平巷布置在矿体内。这种布置方法，它的优点是可以起到探矿作用，掘进时可以回收附产矿石。它的缺点是，巷道不直，随矿体走向变化，如矿体不稳固则维护费用大，一般是与探矿坑道结合。沿脉平巷：即将巷道布置在脉内三分之二，脉外三分之一。开采第类型矿床时常采用这种布置，因为这样布置可以达到采准探矿相结合。脉外平巷：一般布置在底盘围岩内，距矿体23米，脉外平巷优点很多，运输条件好，巷道维护费低，通风好等等，但掘进费用高，矿床疏干效果差。天井天井(或上山或上山
28、)一般垂直(或近似垂直)的巷道叫天井，倾斜的巷道叫上山。天井(或上山)是用来划分开采单元及形成运输平巷与回采工作面的通路，以便向采场运送设备、材料、人员、风流及充填料等，从天井掘进分层巷道、凿岩巷道，人行横巷等。天井的布置一般与阶段平巷相配合，天井大多布置在下盘或矿体内，特殊情况下也有布置在上盘的。斜巷斜巷在采用无轨采掘运输设备的矿山，建立阶段平巷与回采工作面之间的通道，除采用设备井外，另一种就是用斜巷来联系回采工作面与上下阶段运输水平。铲运机等运输设备通过斜巷进出采场。切割切割切割是为最初回采崩矿创造自由面可补偿空间，为矿石回采创造条件，如切割槽，扩大漏斗、拉底工程等。切割工作的内容与采矿方
29、法密切相关，如分段崩落法，切割巷道就包括切割天井、切割槽、切割平巷。留矿采矿法的切割内容为：扩大漏斗喇叭口与拉底层。目前各矿山所规定的采准切割内容不统一。第五节 采矿方法 地下矿床开采时，将矿体划分为若干开采单元(矿块)，研究这些矿块的开采方法叫采矿方法。采矿方法包括矿块的采采准准，切切割割和回回采采工作，实际上采准、切割工作在时间上、空间上进行的顺序以及与回采工作的有机配合就是采矿方法。选择采矿方法时必须具备几点基本要求：l、保证开采的工作安全和良好的劳动条件。2、劳动生产率和采矿强度要高。3、矿石的损失，贫化要小，矿石成本要低。采矿方法分类采矿方法分类第一类空场采矿法采区划分为矿房和矿柱，
30、分两步骤回采采区，先采矿房，后采矿柱。矿房回采时所形成的采空区是利用矿柱(永久的或临时的)支撑。因此，矿石和围岩均稳固是使用本类采矿方法的基本条件。在采场内暂时留矿的留矿法也划归这一类，是因为留矿仅起辅助支护作用，采区主要还是依靠周围的矿柱来支撑。由于本类采矿方法矿房回采后的采空区，在回采时未加以处理，故在回采矿柱以前或同时，这些采空区必须进行处理，这样才能保证下阶段开采时的安全。采矿方法分类采矿方法分类第二类充填采矿法在采区中，随着回采工作面的推进，用人工支撑法来维护采空区和形成工作场地。根据采空区所采用人工支撑的方法不同，又可分为砂石、胶结充填料和支架充填采矿法，但支架充填法使用很少。采矿
31、方法分类采矿方法分类第三类崩落采矿法本类方法不是支护采空区作为回采时管理地压的基本手段，而是随着矿石的崩落，同时崩落上下盘围岩或者滞后崩落上盘围岩来充填采空区，达到控制和管理地压的目的。第六节 掘进与支护 矿山井巷是联络地面与井下，矿体的通道，包括竖井、平巷，斜井、天井等各种类型的井巷。在地下矿基本建设工程项目中，主要的重点建设工程就是井巷工程。矿山投产后，为了保证生产的正常进行仍需要继续掘进各种井巷，如开掘探矿巷道，采准和切割巷道。井巷掘进一般要超前采矿工作，有时井巷掘进本身就是回采切割工作一部分。总的原则是“采采掘掘并并举举、掘进先行掘进先行”。在岩层中开凿了井巷工程后，原来的平衡状态被破
32、坏，井巷周围的岩石发生了变形和位移，为了使井巷工程保持一定的断面尺寸，防止井巷周围岩石发生过大的变形和破坏，这就需要在井巷中进行支护。井巷开凿后引起周围岩石发生变形、位移、裂缝、冒落等一系列变化的现象，统称为地压现象，而地压一般是指井巷围岩作用到支架上的力。这可以作为狭义的地压地压概念。水平巷道掘进水平巷道掘进水平巷道掘进时，主要生产工序有凿岩、装药爆破、装岩、运输和支护，以及一些辅助作业如工作面通风、架设临时支架等竖井掘进竖井掘进竖井井筒从上到下由井颈、井身、石门、井底水仓组成。接近地表井壁需要加厚的这段叫井颈、视具体情况它可以等于表土层厚度、也可以为表土厚度的一部分，长约1020米。井身是
33、井颈以下到最低井底车场水平以上一段井筒。井底车场水平以下的一段为井底水仓。它的掘进工艺是：凿岩爆破、通风、排水、清岩，支护等。斜井掘进斜井掘进斜井是矿山主要开拓巷道之一，它具有投资省，效率高、成本低等特点，适用于中小型矿山在合适的地质条件下采用，我国斜井掘进速度一直较高，银川基建公司曾创斜井月成井705米的优异成绩。斜井它是倾斜的，但它的主要掘进工艺与水平巷道相似。天井掘进天井掘进天井属于矿山开采工程中的采准工程，它的作用是沟通上下阶段水平，它是垂直或倾斜度很大的巷道，由于断面形状不同，可以分为圆井、矩形天井。从用途不同可分为人行井、设备材料天井，排水井、放矿井、充填及勘探天井等。天井的掘进方
34、法有普通掘进法、吊罐法、爬罐法、深孔一次成井法、天井掘进机掘进法等。支护材料支护材料由于地压的作用，就可能使地下井巷变形，冒顶甚至塌落。为了保证工作安全和生产正常进行，在一般情况下，就必须将井巷用支架及时地支护起来。井巷支护材料要满足以下的要求：有足够的强度；成本低；重量轻；来源较广；对人体无毒害；耐潮湿等。目前地下井巷支护材料有混凝土、木材、钢材、石材等。我国采矿历史悠久，1974年湖北省铜录山矿发掘的春秋战国采矿遗址，该古矿井巷道纵横，巷道支护皆采用木材支护。直至现在有些矿山仍采用木材支护，但木材来源日益匮乏，采用砼支护及喷浆支护，锚喷支护等支护材料日益广泛应用，对实现支护施工机械化创造有
35、利条件。混凝土混凝土(砼砼)混凝土是现代化矿山地下井巷工程应用极为广泛的一种支护材料。它是由胶结材料（有机的、无机或无机有机复合的），颗粒状集料以及必要时加入化学外加剂和矿物掺合料合理组分的混合料，经硬化后形成具有堆聚结构的复合构材料称为砼。砼的品种很多，如水泥砼，石灰一硅质胶结材砼、石膏砼等等。矿山常用的为水泥砼。喷射混凝土喷射混凝土喷射混凝土施工就是利用压缩空气的力量，将砼高速喷射到岩面上，它在高速连续冲击作用下与岩面紧密地粘结在一起，并能充填表面的裂缝和凹坑。喷射混凝土的施工方法有两种：一种是干料法，另一种是湿料法。干料法是将水泥、砂石及少量速凝剂组合而成的混合料，用压缩空气从砼喷射机中
36、经过高压胶管或钢管吹送到喷枪头、再与高压水混合，进行高速喷射。目前各地多采用干料法施工。湿料法是将混合料预先加水搅拌，然后送到喷枪头，加入气压，进行喷射。木木 材材常用的坑木有松木，杉木、桦木，榆木和柞木等。其中以松木用得最多。木材作为矿山井巷支护的优点是重量轻、容易加工；容易架设和具有可缩性、缺点是强度小、易腐朽、使用年限短、不能防火等。坑木必须进行防腐处理，经过防腐处理后，使用寿命可增加23年。随着国民经济的大发展，木材需要量增加，要千方百计寻求和使用坑木代用品，近年来我国一些矿山使用杆柱支护喷射水泥砂浆和喷射混凝土的支护方法来节约木材。锚杆支妒锚杆支妒锚杆支撑是一种新型支撑，它不象其它类
37、型的支撑架设在地下工程空间内，而是锚固于围岩之中，将地下工程周围个别地层联成一整体，或将地下工程周围的岩层固定于扰动区域范围以外的坚固地层上，以达到防止井巷坍塌变形的目的。锚杆支撑按其锚头的构造不同，分为楔式和涨圈式两种。楔式锚扦：是由楔子、杆体、垫板和螺母四部分组成。它是依靠打击锚杆下端，使楔缝头部涨开，与孔壁产生摩擦力而固定于孔内，它具有构造简单，制作方便，工作可靠等优点。涨圈式锚杆：是利用一些附加零件(如涨圈)将锚杆固定在岩层中。它的优点是锚杆可以重复使用，但构造复杂，加工费用高。石材石材石材分天然石材和人造石材，天然石材是选择具有较高强度而又不易风化的岩石如石灰岩、花岗岩等，经过加工而成砌块，即为天然石材。人造石材是指经烧制的砖和混凝土砖。金属材料金属材料有工字钢、角钢、槽钢及特殊型钢。同同志志们们再再见见！凿岩台车凿岩台车
