采矿生产知识

由地面到井下中央变电所或主排水泵房的电源电缆，至 少应敷设两条独立线路，其中任何一条线路停止供电，其 余线路的供电能力应能担负全部负荷。 井下电气设备不应接零。井下应采用矿用变压器，若用 普通变压器，其中性点不应直接接地。
1.1.7 通讯、信号系统 由声、光、可视信号组成，如电铃、电话、监控器。 地表调度室至井下各中段采区、马头门、装卸矿点、 井下车场、主要机电硐室、井下变电所、主要泵房和主 扇风机房等，应设有可靠的通讯系统。 矿井井筒通讯电缆线路一般分设两条通讯电缆，从不 同的井筒进入井下配线设备，其中任何一条发生故障， 另一条应能担负井下各通讯终端的通讯能力。 井下装卸矿点、提升人员的井口及各中段马头门等， 宜设电视监控系统。
挡风墙：又称密闭，是遮断风流的构筑物，通常砌筑在非 生产的巷道里。
风门：在通风系统中，既需要隔断风流，又需要通车行人 的地方，需建立风门。
• 局扇通风：压入、抽出、压抽结合、串联 压入式通风：扇风机把新鲜风流经风筒压送到工 作面，而污浊空气沿巷道排出。特点：工作面的通 风时间短，但全巷道的通风时间长，故适用于较短 巷道掘进时通风。
极限直径：爆速随药柱直径增大而增大，当药柱直径 趋于无穷大时，爆速趋于理想爆速。而实际上，由于反应 区厚度很小，故药柱直径增大到一定值后，爆速就已经接 近理想爆速。接近理想爆速的药柱直径称为极限直径。 临界直径：减小药柱直径，爆速将相应降低，当药柱 直径减小到一定值后，爆轰波就不能稳定传播，最终将导 致熄爆。爆轰波能稳定传播的最小药柱直径成为临界直 径。
反风装臵：用来改变井下风流方向，包括反风道和反风闸 门。当进风井或井底车场附近发生火灾时，为防止有毒有害 气体侵袭作业地点及适应救护工作，需要进行反风。要求在 10min内达到反风要求。
风桥：进风道与回风道交叉处，为使新风与污风互相隔开， 需要构筑风桥。主要风桥应采用砖石或混凝土构筑或开凿立 体交叉的绕道。
（7）竖井提升 速度快，节能 ，投资大，系统复杂。 箕斗井 ：单箕斗、双箕斗，单一提升。 罐笼井 ：单罐笼、双罐笼，单层罐笼、双层罐笼。 混合井：两套提升、可互为配重。
大件道 箕斗井
矿石溜井 破碎硐室 下部矿仓
计量漏斗 电梯井 井底水仓 皮带道 粉矿回收道
（8）斜坡道：螺旋式、折返式 矿体开拓快、投产早，节省大量钢材，产量大、效 率高。 柴油机排出的尾气污染井内空气，无轨设备维修量 大，备品备件需要量大。
（6）提升对象：矿石、废石、物料、人员、大件设备 • 矿石：生产矿石、副产矿石。
• 废石：开拓掘进，一般不与矿石在同一中段；
采切掘进，一般与矿石在同一中段，相互影响。 • 物料：包括火工品等生产材料、沙石等支护材料、钢轨 钢管等长料。 • 人员：正常工作人员，集中提升； 零星人员（20％），影响提升工作。 • 大件设备：一般集中下放 每班2次。
内容： 1 采矿技术概要
1 采矿技术概要
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 了解八大系统 井巷掘进技术要点 浅孔留矿法 分段凿岩阶段矿房法 无底柱分段崩落法
2 采矿生产管理
2.1 目标与生产计划 2.2 采矿生产保障措施 2.3 生产管理的一般知识
3 采矿生产常用工具
3.1 中深孔设计程序(CAD-LH) 3.2 Project软件
（2）炸药密度
对于大多数单质炸药：如果装药密度增大，则临界直径和极限直径 都增大。故当药柱直径一定时，爆速随密度增大而增加。 对于硝铵类混合炸药：密度与爆速关系复杂。硝铵类混合炸药存在 最佳密度，超过最佳密度后，再继续增大密度，就会导致爆速下降。当 爆速下降到临界爆速，爆轰波就不能再稳定传播，导致熄爆。
1.2.3 平巷掘进
（1）掏槽
理论上掏槽空孔个数 炮孔深度 小于3m 3～3.5m 3.5～5.15m 空孔个数 1 2 3
掏槽孔距与空孔直径的关系
（2）巷道成型
巷道轮廓线控制
周边孔距巷道轮廓0.1m，顶眼上倾4°，腰 眼侧倾4°，底眼下倾8°，控制起拱点。
光面爆破
光爆孔密集系数：光面爆破要求炮孔间距小于抵抗线，即 m＞1，使应力波在两相邻炮眼间的传播距离小于应力波至
1 采矿技术概要
1.1 了解八大系统
1.1.1 提升、运输系统（瓶颈） （1）提升运输是相互配合的一条作业链，任何 一个环节出问题，整个作业链无法运转，矿岩提不 出来，人员材料无法下放，生产停滞，带来损失。 （2）运输类别：一般为有轨和无轨两种方式， 皮带运输尚不成熟。
（3）运输对象：矿石、废石、物料 矿石：运输特点是集中装卸 ，起点在采场，终点在矿 石仓或井底车场。 矿石块度、矿石含水性 、 矿石粘结性决定了装、卸车 管理难度，矿石块度大、粘结性大，装车中容易出现卡井， 卸车困难；含水高，则易出现跑矿事故。
抽出式通风：工作面的污浊空气经风筒用扇风机 抽至回风道，新鲜风流由巷道流至工作面，巷道处 于新鲜风流中。特点：适用于较长巷道的掘进通 风，但工作面通风效果不好。
混合式通风：安装两台扇风机，一台向工作面压 送新风，一台把污风抽至回风道。特点：通风效果 良好，多用在大断面长距离巷道掘进时的通风。
局扇串联通风：在没有高风压局扇的情况下，可 用多台局扇串联工作。分为集中串联和间隔串联。 一般集中串联比间隔串联漏风大，因为漏风量大小 与风筒内外压差有关。
• 风机机站： 集中布臵：集中加压，管理方便、功率大。 多级机站：多级加压通风，功率小 ，调风容易。 自然风压：取决于坑内外温差， 春秋效果差、冬、夏效 果好。
• 通风构筑物 主扇风硐：主扇与风井间的一段联络巷道。 主扇扩散器与扩散塔：在扇风机出风口外联接一段断面逐 渐扩大的风筒称扩散器，在扩散器后边还有一段方形风硐和 排风扩散塔。这些装臵的作用都是为了降低出风口的风速， 减少扇风机的动压损失，提高扇风机的有效静压。
废石：分散装、 集中卸，起点在各个掘进面，终点在 废石仓或井底车场。运输点分散， 调车难度大。采切掘进 的废石运输与矿石运输争夺资源。 物料：包括火工品等生产材料、沙石等支护材料、钢轨 钢管等长料 。使用点分散、占用车辆和线路。
（4）运输设备： •矿车： 固定式——价格低、容量稍大 ，卸载不方便 ，运输矿、 岩，不宜运输材料。 翻斗式——价格低、容量小 ，卸载方便 、灵活， 人工翻 卸，运输矿、岩、材料。 侧卸式、底卸式——价格高、容量大 ， 卸载方便 ，通过 式卸载， 曲轨翻卸，运输矿、岩，不宜运输材料。 梭式矿车——大容量、效率高，运输掘进工作面的岩石。 •汽车：一般用自卸汽车，小型材料运输可不用自卸汽车，规 格与运输能力和线路形式有关。
1.1.4 供水 井下供水包括饮用水和湿式作业、喷雾洒水以及清洗 井巷用水。 井下较集中的作业点附近和井底车场应设饮水站。湿 式作业用水，应建立完善的集中供水系统；贮水池容量 不得小于最大用水班的水量。
1.1.5 排水系统 排水： 一级排水、多级分段排水。 正常涌水： 井巷、采场、特殊构造涌水，生产废水、充 填排水。 水仓容积：容纳6～8小时正常涌水量。 排水设备：井下主要排水设备，至少应由同类型的三台泵 组成。工作水泵应能在20h内排出一昼夜的正常涌水量；除 检修泵外，其他水泵应能在20h内排出一昼夜的最大涌水 量。井筒内应装设两条相同的排水管，一条工作，一条备 用。采用一级供电（双回路）。
（3）沟槽效应 混合炸药细长的连续药柱，通常在空气中都能正常传 爆。但在炮眼内，如果药柱与炮眼孔壁间存有间隙，常常 会发生爆轰中断，这种现象称为沟槽效应，也称管道效 应。 沟槽效应造成爆后炮窝内留有残药，影响爆破效果。 消除沟槽效应方法如下： 采用耦合散装炸药，消除径向间隙； 沿药卷全长布设导爆索；每装几个药卷后，装1个能填 实炮孔的大直径药卷，阻止空气冲击波的超前传播； 选用临界直径小，对沟槽效应抵抗能力大的炸药（水胶 炸药和乳化炸药）。
绕道
导风板：引风导风板、降阻导风板、汇流导风板。 引风导风板:压入式通风的矿井，为防止井底车场 漏风，在进风石门与阶段沿脉巷道交叉处，安设引风 导风板。
采区巷道
导风板
井底车场巷道
进风 石门
降阻导风板:在风速较高的巷道直角转弯处，为降低通 风阻力，可用铁板制成机翼形或普通弧形导风板，减少风 流冲击的能量损失。
1.1.3 压风系统 由空气压缩机站和压气管道组成。 空气压缩机组的总排气量，应满足气动机械总耗气量的 要求。空气压缩机组应尽量为同一型号，其总台数一般不 超过5台。 空压机： 活塞式 －－ 效率高 ， 环境要求高。 螺杆式－－维修量小 ，效率低， 适用井下。 使用重点是保证空压机油的油量和油质。 管路：应采用无缝钢管或电焊钢管，避免非正常漏风。 风路清洁： 接头前 ， 断开后 操作避免杂物
导流叶片
汇流导风板:在三岔口巷道中，当两股风流对头相遇时， 可安设汇流导风板，减少风流相遇时的冲击能量损失。导 风板深入汇流巷道后所分成的两个隔间的面积S1、S2与各 自所通过的风量Q1、Q2成比例。
S1 Q1 S2 Q 2
调节风窗：以增加巷道局部阻力的方式，调节巷道风量。 在挡风墙或风门上留一个可调节其面积大小的窗口，通过改 变窗口的面积，控制所通过的风量。调节风窗多设臵在无运 输行人或运输行人较少的巷道中。 纵向风障：沿巷道长度方向砌筑的风墙。它将一个巷道隔 成两个格间，一格入风，另一格回风。可在长独头巷道掘进 通风时应用。
1.2 井巷掘进技术要点
1.2.1 凿岩方法 • 冲击式凿岩：风动浅孔凿岩钻机。 • 冲击－回转式凿岩：潜孔钻。 • 回转－冲击式凿岩：牙轮钻。
一字形钎头：对岩性和机型的适应能力强，适于钻凿 f≤16的坚硬、中硬和中硬以下的岩石，但在节理、裂隙发 育和韧性较大的矿岩中，容易卡钎，效果差。
十字形钎头：适用于重型风动或液压凿岩机使用，适于 钻凿极坚韧、高磨蚀性的岩石，用于节理、裂隙发育的岩 石中效果良好，不易卡钎。
临空面的传播距离，可使反射拉伸波从最小抵抗线方向折回
之前造成贯穿裂缝，隔断反射拉伸波向围岩传播的可能，减 少围岩破坏。试验采用的密集系数m=0.74～0.88，效果
较好。
降低光爆孔的爆破威力：减小药包直径，减少装药量， 采用低密度和低爆速的炸药，以便控制炸药爆炸能量及其作 用，降低爆炸冲击波的峰值压力，削弱它在岩石中引起的应 力波强度，避免在炮孔周围产生压碎区，而使爆破作用集中 到需要爆落的一侧岩石上，减弱对原岩体的破坏作用。为此 采用小直径药卷，分段空气间隔装药，效果较好。
（5）井底车场 是井下运输和提升系统的枢纽站。 • 尽头式：在井筒一侧敷设轨道，进车、出车，空车线、重车 线、调车场均在井筒一侧。用于罐笼提升，当空车从罐笼拉 出后，再推入重车。 • 折返式：井筒或翻车机的两侧均敷设轨道，一侧进重车，另 一侧出空车，空车从另敷设的平行线路或原线路返回。 • 环形式：井筒或翻车机的一侧进重车，另一侧出空车，而空 车经储车线和绕道不改变方向返回。
1.1.6 供电 通常设臵地面变电站、井下中央变电所和采区变电所。 井下各级配电电压： ——高压网络不超过10KV； ——低压网络不超过1140V； ——电机车牵引网络电压，采用交流电源时应不超过 380V；采用直流电源时应不超过550V； ——照明电压，运输巷道、井底车场应不超过220V； 采掘工作面、出矿巷道、天井和天井至回采工作面之间， 应不超过36V；行灯电压应不超过36V； ——手持式电气设备电压，应不超过127V。
X形钎头：特点是凿出的炮Байду номын сангаас断面较圆，且规整。
柱齿合金钎头：柱齿可按炮孔底面积合理布臵，受力均 匀；凿岩时，容易开门、不易卡钎、炮孔较圆；岩屑呈粗 颗粒状，重复破碎少，工作面粉尘浓度低；凿岩速度高； 耐磨。
1.2.2 炸药与爆炸的几个知识点 （1）药柱直径d
a D DH 1 d
• 螺旋式 优点：线路短，开拓工程量小。 缺点：掘进施工要求高；司机能见距离小，安全性差； 轮胎磨损重；道路维护工作量大。 可用作使用年限较短的辅助斜坡道。 • 折返式 优点：施工容易；司机能见距离大，行车安全；行车速 度快，排出有害气体少；道路易于维护。 缺点：开拓量大。 可用作使用年限长的主斜坡道。