采矿工程教学课件(二)

充
适用条件及评价
填
采
矿
法
下 向 水 平 充 填 采 矿 法
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.
露
天矿开ຫໍສະໝຸດ 采方法露天矿开采境界
露 天 矿 开 采 境 界
在露天矿开采设计中要求合 理地确定露天矿开采的最终界 线,其中,剥采比是确定最终 界线的重要依据. 常用的剥采比 剥采比:每采出一吨矿石所需 剥离的岩石量. 平均剥采比:露天矿开采境界内总的需剥离岩石量与可采总矿石量之比. 生产剥采比:露天矿某一生产时期内所剥离的岩石量与所采的矿石量之比. 分层剥采比:露天矿开采境界内某一水平分层内的剥离岩石量与矿石量之比. 境界剥采比:露天矿开采深度由某一水平延深至下一水平时,增加的岩石量与 增加的矿石量之比.
露
天
矿
开
采
方
法
露天矿开采特点
露 天 矿 场 组 成
露天开采所形成的采坑,台阶及露 天沟道的总和称为露天矿场. 露天开采时,首先将矿岩划分为一 定厚度的水平分层,自上而下逐层 开采,并保持一定的超前关系,而 使矿场呈阶梯状,每个阶梯就是一 个台阶. 露天矿场组成 矿场组成:矿场底,矿场边帮(底 帮,顶帮,端帮),上部最终境界 线和下部最终境界线. 台阶要素及命名:台阶要素如图所 示,台阶的命名以开采该台阶的下 部平盘的标高表示.
矿
方
案
留
矿块构成要素
矿
采
矿
法
浅 孔 留 矿 采 矿 法
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.
崩
无 底 柱 崩 落 采 矿 法 的
落
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
采
矿
法
矿 石 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.
转载车运搬 当回采巷道 较长时,可 利用转载列 车运搬
留
浅孔留矿采矿方案
矿
采
矿
法
适 用 条 件 围岩及矿石稳固,无 大的破碎带和断层.
深孔留矿采矿方案
采
最适合开采薄,极薄 矿脉. 矿体倾角大于55 的 极倾斜矿床. 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. 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.
崩
单层崩落采矿法
落
采
矿
法
有底柱崩落采矿法
无底柱崩落采矿法
采
矿
崩 落 采 矿 法 的 采 矿 特 点
方
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.
阶段自然崩落法的评价 自然崩落法采用前需要对矿体进行可崩性 测验,此外,矿体应具有大厚度,低品位, 极倾斜的特点. 该法工作安全,采矿成本低,但适用条件 苛刻,施工质量要求高.
露
天
矿
开
采
方
法
露天矿开拓与爆破
露 天 矿 场 组 成
露天矿开采境界
露 天 矿 概 述
露 天 矿 开 采 概 述 露天采矿是用一定的采掘设备,在敞开的空间里从事开采作业,为了采出矿 石,需将矿体周围的岩石及其覆盖岩层剥掉,爆破后矿石通过露天沟道运抵地 表; 露天开采较地下开采在经济,技术上有很大的优越性,具有低成本,矿石贫 化,损失小,开采效率高,安全条件及劳动条件好的特点; 露天开采主要缺点是受气候条件影响很大,剥离量极大,要占用较大的堆放 场地.
自
阶 段 矿 房 采 矿 法
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 VCR采矿法安全技术 法,而且矿块结构简单, VCR采矿法采用大直径药包,高威力炸药,一次爆破 采切工程量小,劳动条 件好,机械化程度高. 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.
充
填
采
矿
法
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.
上向水平充填采矿方案
下向水平充填采矿方案
采
矿
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.
留
留矿法采矿流程
矿
采
矿
法
深 孔 留 矿 采 矿 法
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
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.
崩
覆 岩 下 放 矿 时
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).
自
分 段 矿 房
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
采 矿 法
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.
案
崩
适用条件及评价
落
采
矿
法
单 层 崩 落 采 矿 法
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
方
案
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
矿块构成要素
填
采
矿
法
上 向 水 平 充 填 采 矿 法
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 底高度:4.5~ 5 M
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.
崩
采矿特点及流程
落
采
矿
法
无 底 柱 崩 落 采 矿 法
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. 矿石运搬: 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. 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.