III chapter 11-13 非煤矿床回采工作过程

第十二章 采场矿石搬运
4、矿石运搬方法评价
自 行 设 备 运 搬 机动灵活，运搬能力大， 既可用于回采，由可用于掘进 设备昂贵、维修工作量大。
逐渐广泛采用
第十二章 采场矿石搬运
5、矿块底部结构的概念
为了将矿石从采场运搬到阶段运输水平，需要在矿块底 部布置一些巷道，如接受矿石的巷道——受矿巷道、放 矿巷道——如放矿口、矿石溜井等。有时，要在放矿前 对不满足放矿和运输要求的不合格大块进行再次破碎— —二次破碎，此时需要设二次破碎巷道。 矿块底部结构 是矿块底部为接受矿石、二次破碎和 放出矿石所需掘进的巷道组成及结构形式的总称。
图12-10 平底式受矿巷道 (a)两条电耙巷道；(b)一条电耙巷道 l—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
第十二章 采场矿石搬运
3、自行设备运搬 包括有轨自行设备和无轨自行设备
带有自卸车箱 图12-11 ZYD—14型装运机
图 12-12 ZLD—50型铲运机结构示意图 本身不带储料车厢，而是带一个大容积的铲斗。
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图12-6 电耙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
工作面崩落的矿石借自重经直接接收矿石的受矿巷道，流入 电耙巷道，由电耙耙运至矿石溜井。
第十二章 采场矿石搬运
受矿巷道布置 直接接受崩落矿石的受矿巷道有漏斗式、 堑沟式和平底式三种。
第十二章 采场矿石搬运
重力放矿底部结构
矿 块 底 部 结 构
电耙出矿底部结构
无轨设备出矿底部结构
装载机出矿底部结构
第十三章 采场地压管理
采场暴露面和矿柱 支护 充填 崩落围岩
第十三章 采场地压管理
采场地压管理的基本目的：在于减小或避免地 压(矿山压力)的危害，保证回采工作安全进行。 非煤矿山地压管理主要包括采场维护和采空区 处理。 非煤矿床地下开采的地压形成机理与煤矿床开 采相同，但由于矿体的赋存条件、矿岩力学性 质、采矿方法、采空区形状及其面积大小的差 异，使得地压分布规律、表现(显现)形式及其剧 烈程度与煤矿不完全相同，有自己的特点。 采场地压管理的基本方法：有人工支护、留矿 柱维护采场、充填采空区和崩落围岩四种。
图12-3 箱形耙斗 (a)刃板；(b)刃齿
图12-4 篦形耙斗 (a)单面耙斗；(b)双面耙斗
图12-5 三滚筒绞车耙运矿石 l——矿柱；2——滑轮；3——耙斗；4——钢丝绳；5——电耙绞车； 6——矿石溜并；7——采下矿石；8——已采矿房；9——特采矿房
第十二章 采场矿石搬运
2）电耙巷道和受矿巷道布置 电耙巷道布置 如图3-17，矿块留有底柱时，电耙巷道一般布置于运输巷 道上方3-6m处的底柱内，其间用矿石溜井联系。溜井的容量不 应小于一列车的矿石容量。 电耙巷道也有与运输巷道设在同一水平，耙运的矿石经 溜井放至下一阶段的运输巷道集中出矿。
2、评价
优点：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。挤压爆破的效果好，既降低了大块产出率，也提高了放矿和运搬矿石的速度。 缺点：压实后的矿石易造成漏斗阻塞而使放矿困难；崩落的矿石易抛入凿岩巷道 而增加辅助工作量。
图11-7 爆破应力波在不同介质中的传播 (a)自由空间爆破；(b)挤压爆破 l——入射波；2——反射波；3——透射波
第十二章 采场矿石搬运
4、矿石运搬方法评价
运搬简单，矿柱矿量少，费用低 重 力 运 搬
放矿能力低
开采急倾斜薄及极薄矿
4、矿石运搬方法评价
构造简单，坚固耐用，移动灵活， 适应性强、应用范围广 电 耙 运 搬
运搬能力随运距增加而迅速减小
广泛采用
重力运搬时的漏斗 多采用不带二次破 碎巷道的普通放矿 漏斗。不需专门的 运搬设备，矿块的 底柱矿量少。但由 于其放矿能力小， 放矿条件差，处理 大块时易损坏漏口 闸门等，所以多用 于浅孔落矿的薄及 极薄矿体。
图12-1 普通放矿漏斗放矿
漏斗放矿时， 常由于大块、 矿石粘结、粉 矿多等原因造 成堵漏或放矿 不畅，解决的 方法是在漏斗 下部安装震动 出矿机。
图13-1 凤凰山铜矿长锚索与锚杆联合支护采场顶板 1—尾砂充填体；2—采场；3—长锚索；4—锚杆；5—矿体
第三章 非煤矿床回采工作过程
三、充填采空区 充填采空区能减缓岩层移动与地表下沉，有效地控制采 场地压。此外，采用这种地压管理方法回采矿块的矿石损 失与贫化最小。因此，在开采矿石价值或品位高，以及在 覆岩不允许破坏或地表不允许塌陷的情况下，广泛采用这 种地压管理方法。 在非煤矿山，按充填材料成分和输送方法不同，将充填 方式分为干式充填、水力充填和胶结充填。干式充填包括 了煤矿所谓的自溜充填、机械充填和风力充填，由于其充 填效果差、劳动强度大、效率低，因此除中小型矿山外， 现已很少采用。本节只介绍胶结充填。
图11-5 扇形炮孔布置方法 a-最大孔间距； b-爆破范围； c-放射中心 炮孔最小抵抗线一般为钎 头直径的23~30倍，扇形孔 的孔底距a为最小抵抗线的 0.85~1.2倍，扇形孔的扇面 距一般与最小抵抗线相同。
第十一章
落矿
2． 凿岩设备 风动导轨式中型和重型凿岩机 3、评价与适用条件 落矿能力大，可使凿岩、装药爆破和出矿在时间与空间上互不干扰。但中深孔落矿 由于炮孔多为扇形布置，炸药在爆破范围内分布不均匀而易出大块。矿体边界处的矿石 损失和贫化也不易掌握。一般用于厚度5-8m以上的矿体。
第三篇 非煤矿床回采工作过程
第十一章 落矿 第十二章 矿石运搬 第十三章 采场地压管理
概 述
非煤矿床回采的主要作业包括落矿、运出采 场和地压管理。 落矿普遍采用凿岩爆破法；矿石运搬采用耙 运设备或无轨运搬设备；地压管理利用矿石和围 岩自身的稳固性或充填或崩落围岩等措施。
概 述
非煤矿床回采工作过程中的费用约占采矿总 成本的30-50% 。因此，采用合理的落矿、矿石搬 运及地压管理方法，对降低采矿成本、提高劳动 生产率和安全生产都有重要意义。
第三章 非煤矿床回采工作过程
二、支护 在矿石或围岩不稳固的情况下，需要采用人工支护，以 保证回采工作安全进行。 非煤矿山采场支护主要有木材支护、锚杆(锚喷)支护、锚杆 桁架支护和长锚索支护，金属支架和液压自移支架用得很 少。 长锚索在非煤矿山已成为采场支护的主要方法之一，用 于加固上盘或下盘围岩，有时也用于加固矿体。锚索长度 从5~50m不等。与锚杆相比，长锚索的锚固范围和锚固力大， 锚杆的三种作用——悬吊作用、挤压加固作用和组合梁作 用都得到充分发挥，从而使被锚固矿岩的稳定性大大加强。 在生产实践中，长锚索常与锚杆联合加固围岩。
图11－1 浅孔落矿炮孔布置示意图 (a)单层回采；(b)下向梯段分层回采；(c)上向梯段分层回采
第十一章
2． 凿岩设备
落矿
中硬以下的矿石：电动凿岩机 中硬以上的矿石：风动凿岩机（手持、气腿） 3． 浅孔落矿的评价 优点：炮孔布置较均匀，装药量较少，矿石破碎质量 好，大块率低，而且炮孔布置灵活。 缺点：劳动强度大，材料消耗高，安全性差。 适用条件：一般用于厚度在3-8m以下的不规则矿体。
第十二章 采场矿石搬运
重力运搬 电耙运搬 自行设备运搬 运搬方式评价
第十二章 采场矿石搬运
1、 重力运搬：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，再放入运输巷的矿车中外运。 放矿漏斗是矿块底部接受矿石的巷道(称为受矿巷道)形式 ( ) 之一，普通放矿漏斗见图3-10。放矿漏斗位于矿块的底柱内， 漏斗间距为4~6m至6~8m，崩落的矿石借重力自溜人放矿漏 斗后，用闸门控制装车。
图12-2 振动出矿示意图 l—振动台面；2—弹性元件；3—惯性振动器；4—电动机；5—机架； h—眉线高度；l—振动台面埋设深度
第十二章 采场矿石搬运
2、电耙运搬 电耙运搬是一种机械运搬方法。崩落的矿 石从采场运搬到阶段运输水平的过程中，只要采用了运 搬机械，就称为机械运搬。按采用的运搬机械不同，机 械运搬方法又可分为电耙运搬、无轨自行设备运搬和输 送机运搬。目前，输送机运搬只在开采少数矿石不坚固 的缓斜矿体时采用。 1）设备：箱形（斗箱容积0.1-0.6m3）； 篦形 有效运搬距离 向下≯60m 水平≯40~50m 倾角 向上10-15° 向下 25~30 °
第三章 非煤矿床回采工作过程
一、留矿柱维护采场 不少非煤矿床的矿岩稳固性很好，开采这类矿床时， 回采过程中常常只留一些矿柱，利用矿石和围岩自身的 稳固性维护采场，一般不进行人工支护。当采空区达到 一定范围后，再回收矿柱，处理采空区。 矿柱的形状可以是圆形或矩形，间断或连续留设。矿 柱尺寸与矿体厚度、矿岩稳固性等因素有关，实践中通 常根据经验确定。 矿柱矿量占矿块矿量的比重从15-25%可大至40-60%，回 采矿柱时不仅效率低、矿石贫化率高、安全性差，而且 除充填法外回收率一般不超过50%。
图12-9 堑沟式受矿巷道 1——电耙巷道；2——斗穿；3——堑沟
平底式受矿巷道，其特 点是受矿巷道与电耙巷 道的底板位于同一标高 水平上，回采矿块时崩 落的矿石在平底式受矿 巷道中堆成三角形，随 电耙的运搬和回采的进 行，采落的矿石不断流 入电耙巷道。这种受矿 巷道采准切割工程量少， 放矿条件好，矿块底柱 尺寸小；但放矿结束后 残留下来的三角形矿堆， 要待下阶段回采时才能 回收，故矿石损失和贫 化较大。对矿块底柱的 破坏更大，因此在矿石 极稳固时才适用。
三．深孔落矿
孔深大于15m，炮孔直径一般大于90mm。 1． 炮孔布置：垂直布置 水平布置 2、 凿岩设备： 风动潜孔凿岩机
扇形、平行、束状（一个凿岩硐室钻凿几排 排面倾角不同的炮孔）
第十一章
四．深孔挤压爆破落矿
落矿
补偿空间：崩落后破碎矿石所占据的空间与原始体积之差， 为容纳碎胀矿石而需开掘的空间。 自由空间爆破：崩落的矿石具有足够的补偿空间，可以充分 松散爆破的爆破方法。矿石碎胀系数1.3-1.4 挤压爆破：如果崩落之前未留或未留出足够的补偿空间， 而是使崩落的矿石向相邻的已崩矿岩进行挤压，以获得一部分补 偿空间，这种爆破方法叫挤压爆破。 无补偿空间挤压爆破 小补偿空间挤压爆破 矿石碎胀系数1.1-1.3