空场法

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着就挑顶,但要求拉底超前于挑顶。 ③ 当矿体厚度在3~5米范围内可以这样回采,如果再厚一些,仍然用这种方
法就会发生困难,主要是顶板管理很困难。如:若顶板稳固性差,需要用 锚杆支护,若矿厚大于5米就很困难。撬毛困难,太高看不清,撬不上。 这样工作安全性不好
挑顶
挑顶炮孔
拉底
拉底高度
拉底方向
当矿体厚度在5-10米之间,可采取其他措施来回采
溜井:每个矿房内都开掘一个溜矿井,不放矿的溜矿 井可以作通风、行人、送料工作,溜井布置在矿房 的中心线位置,间距8-20m。溜井的断面为2×2米2
联络平巷:各矿房间掘进联络平巷;矿脉内近顶板沿 脉回风出口
切割平巷:沿脉在矿房下部边界处掘进切割平巷。 切割平巷既作为起始回采的自由面,又可作为去 相邻矿房的通道,也可以作为电耙道用。(行人. 通风.自由面.探矿)
① q=0.2~0.3 Kg/T;② 雷管=0.3~0.5个/T;③ 导火线 =0.5~0.7 M/T;④ 合金片=0.3~0.5克/T;⑤ 钎钢 =0.03~0.04 Kg/T;⑥ 坑木=0.000%~0.002 M3/T;
留矿采矿法
有些教材将其单独归类,与空场法等并列; 特点:
– 工人直接在矿房暴露面下的留矿堆上作业; – 每次采下的矿石靠自重放出1/3左右; – 矿房回采完毕后,全部放矿;
总之,房柱法是一种机械化程度比较高,生产能力和劳动 生产率也比较高的采矿方法,通常用来开采水平或缓倾斜 的矿体,国内外金属矿山都广泛使用这种方法。
资料1:房柱法国外使用比重
(1)法国——占法国铁矿总产量的94%以上洛林矿 区所属的58个矿山,都使用房柱法。
(2)美国——金属矿山使用房柱法的比重约占65%。 (3)瑞典——有色金属矿山中,房柱法开采所占比
自下而上分层分梯段回采
l 、拉底层,2 、第二分层,3 、第三分层, 4 、矿堆,5 、矿柱
第一层的回采
✓ 凿岩:水平平行浅孔,以上山为工作面, 切平为自由面.
✓ 爆破:2#岩石炸药,导炸管起爆. ✓ 通风、撬毛 安装电耙 ✓ 出矿:机械与重力联合运搬,
采用两步耙矿耙入溜井
✓ 掏切矿柱:由连续变间断,间距5-8米
水平及倾斜 2~5米 34~38mm 27kg 气腿子
YTP-26
水平及倾斜 2~5米 34~38mm 26kg 气腿子
01-45 YSP-45
上向孔(60° -90°)
上向孔(60° -90°)
2~5米 2~5米
36~48mm 36~48mm
40kg左右பைடு நூலகம்伸缩式 40kg左右 伸缩式
房柱采矿法
适用条件:
矿块结构参数
阶段高度:30~50m,根 据矿床勘探程度、矿岩固 情况、矿体倾角
矿块长度:40~60m 矿柱尺寸:
✓ 薄矿脉: 间柱宽2~6m, 顶柱厚2~3m, 底柱高4~6m; ✓ 中厚以上: 间柱宽8~12m 顶柱厚3~6m 底柱高8~10m;
第四篇 采矿方法
概述 空场采矿法 充填采矿法 崩落采矿法 采矿方法选择
概述
采矿方法的定义
为了回采矿块中的矿石,在矿块中和在围岩中所进行的采准, 切割回采工作的总和
分类依据
➢ 按地压管理方法是以矿岩的物理力学性质为根据的,同时又 与采矿方法的适用条件,组成要素,回采工艺等有着密切关 系,并且最终将影响到采矿方法的安全,效率和经济效果。
① 倒台阶回采。即站在矿石堆上进行凿岩放炮。为了通风好, 应先要在采场中先开凿巷道,使风流贯通(不拉底时)
② 正台阶回采。不拉底应先开通风巷道,此巷道可以贴底板沿 倾斜掘进,也可以在顶板方向沿矿体倾斜方向掘进。当矿石 与顶板岩石界线明显时,使用正台阶比较好。这种方式在台 阶上堆积矿石往下要倒运矿石,可以用电耙子。在国外也可 用自行设备。另外,这种回采方法以对顶板管理方便,若顶 板稳固性差时,打锚杆较方便。
房柱法留的矿柱,最初是留连续矿柱,并且矿柱 一般是不进行回采的,作为永久损失。以后随着 采矿技术的发展,将连续矿柱改为不连续矿柱, 这样可以提高矿石回收率。
Figure 1. Definition of pillars
结构参数:
➢ 矿房可沿矿体的走向、倾斜或者伪倾斜布置,取 决于搬运设备;电耙搬运时,一般沿倾斜布置;
矿柱的尺寸、形状、间距等都比较灵活。而房柱法 与此相反,留的矿柱是规则的。
房柱法的发展方向
① 设法减少矿柱比重 在条件许可的情况下,尽可能将连续矿柱改为不连续矿柱, 或在回采矿房时,部分地回采矿柱;或者安装杆柱,加强 维护顶板,可增大矿房尺寸,以相对减少矿柱矿量。
② 研究适合于我国矿床赋存条件的房柱采矿法,凿岩、装载 和运搬高效率的机械化设备。
Figure2 . Room and pillar mining of a flat orebody
Figure 3. Room and pillar mining of an inclined orebody
Figure 4. Step-room mining applied to an inclined orebody
缺点
– 矿石损失率大(10%~15%以上); – 顶板暴露大,顶板管理和通风要求严格;
资料:常用的浅孔凿岩机用途和性能
浅孔凿岩机 Y-30(01-30)
凿岩方向
孔深
孔径
水平及倾斜 最大4米 最大42mm
机重 28kg
备注 气腿子
YT-25
水平及倾斜 2~5米 34~38mm 23kg 气腿子
YT-30
分类: ➢ 全面采矿法
➢ 房柱采矿法 ➢ 留矿采矿法 ➢ 分段矿房法 ➢ 阶段矿房法
全面采矿法
适用条件: – 矿体和围岩均稳固 – 厚度:薄和中厚,小于5~7m – 倾角:缓倾斜(一般小于30度)
特点: – 工作面沿矿体走向或倾斜方向全面推进; – 将夹石或贫矿留下,呈不规则矿柱 – 矿柱一般不回采,为永久损失(或用人工支 柱支撑顶板)
重约为50%。 (4)英国——地下开采的铁矿山主要用房柱法。
资料2:房柱法的技术经济指标
(1)矿块生产能力:120~150T/日; (2)凿岩效率:浅孔40~50M/台·班; (3)运矿效率:电耙120~150吨/台·班; (4)采矿工效:6~8T/工·班; (5)贫化率:4~5%; (6)损失率:15~20%; (7)采切工程量:5~7M/千吨; (8)每米炮孔崩矿量:1.5~2.0T/M; (9)主要材料消耗:
– 矿体和围岩均稳固 – 倾角:水平或缓倾斜 – 厚度:薄厚均可以(适用范围广)
特点:
– 在矿块或采区内矿房和矿柱交替布置; – 回采矿房时留连续或间断的规则矿柱; – 不仅可以采薄矿体,而且可回采后和极厚的
矿体
房柱采矿法
房柱法主要是依靠围岩的稳固性和留下的矿柱来 进行地压管理。如果顶板岩石的稳固性较差时, 则可以在顶板岩石中按装杆柱,以增加其稳固性, 如果局部不稳固时,则可以在这些局部地区留下 矿柱。因而这种采矿方法灵活性比较大。
度和劳动生产率常常是最高的)。
主要缺点
① 矿石损失比较大。由于在矿块中留有许多矿柱, 而这些矿柱所占矿量约为15~20%(留间断矿柱 时),或更多,甚至达40%,这些矿柱一般是不 回收的。
② 当矿体厚度比较大时,顶板管理比较困难。 ③ 很难进行选别回采。
全面法与房柱法的区别
就其实质来说,两种方法区别不大。其不同点在于: (1)全面法的采区尺寸比较大; (2)所留的矿柱(或岩柱)是不规则的,而且所留的
回采
➢ 跟厚度有关,根据矿体厚度不同,矿岩稳定性不 同,则有不同的回采方法。
➢ 厚度小于2.5~3m时,一般不拉底,可以巷道掘 进方式,一次采全厚;
大于3-5m时,分层开采,分为拉底和挑顶两步回采
① 当矿岩稳定性条件好时——可以将底一次全部拉开,然后再从头开始挑顶。 ② 当矿石稳定性较差时,不应将底一次全部拉开,而应逐渐拉底,拉一段接
➢ 在地压控制中,空区处理起主导作用,它决定采矿方法的本质
应用现状
采矿方法分类:根据地压管理划分
第一类:空场采矿法:回采过程中维护空区暂不处理
将矿块划分为矿房和矿柱。先采矿房后采矿柱(分两步开采)。回采矿房时 所形成的采空区,可利用矿柱和矿岩本身的强度进行维护。因此,矿石和 围岩均稳固,是使用本类采矿法的理想条件。
评价
主要优点 ① 劳动组织简单,矿房生产能力高; ② 采准工作量小(5~7米/千吨); ③ 坑木消耗量少,在回采矿房时,几乎不消耗木材。 ④ 矿石贫化率比较小(4~5%); ⑤ 采矿成本低; ⑥ 作业安全,通风良好; ⑦ 有利于实现机械化开采。可采用高效采、装机械设备。 (在地下采矿方法中,开采大型原矿体的房柱法的机械化程
2 人行通风天井
拉底水平的底板
向柱宽
底柱高度
矿体厚度
上阶段运输平巷 (回风巷)
矿体厚度=矿体宽度 (水平厚)
矿体倾角 运输平巷
Ⅱ-Ⅱ


Ⅰ-Ⅰ
Ⅲ Ⅲ-Ⅲ
主视图



侧视图
俯视图
空场法
适用条件:
(1)适用于开采矿石和围岩都很稳固的矿床 (2)采空区在一定时间内,允许有较大的暴露面积。
这是最早、最广泛应用的采矿方法。
第二三层的回采
✓ 凿岩:利用矿堆作为工作台,水平压矿 ✓ 垂直爆破 ✓ 出矿:垂直与水平两方向耙矿 ✓ 工艺过程:爆破 通风 撬毛 平整 出
矿 凿岩
矿体厚度大于10米以上的矿体,在国外比较多见
美国、加拿大等国近20多年来由于无轨自行设备 的迅速发展,因而广泛采用轮胎式和履带式凿岩、 装载运搬设备这样就大大提高了生产效率。
5~7m) ✓ 布置电耙巷道硐室
回采
✓ 从切割上山开始,(向一侧或两侧); ✓ 厚度小于3m时,全厚度一次回采; ✓ 厚度大于3m时,以阶梯状工作面回采; ✓ 出矿:用电耙(薄矿体)或自行设备(厚矿体) ✓ 稳定性:留不规则矿柱,打锚杆 ✓ 采空区处理:采空区较大,应加强通风

10
3
2
3
6
7
6
50
30
Ⅱ 30
缓倾斜矿床全面采矿法
全面采矿法实例
1. 地理位置:位于河北省,秦皇岛144 公里,交通方便;
2. 矿床类型:中温热液裂隙充填含金石 英脉型矿床;矿岩均稳定;
3. 形状:层状、扁豆状及不规则束状, 有多个分支。
4. 厚度:〈2m;
5. 倾角:20~40°
评价
优点
– 工艺简单,采准与切割工作量小; – 生产率高,成本低;
结构参数
➢ 微倾斜:将矿田划分成 盘区,工作面沿全宽向 长轴方向推进。宽度为 200~300米(自行设备 运搬);80~150米 (电耙运搬)。矿柱宽 10~15米或30~40米。
➢ 缓倾斜:划分成阶段 (阶段高15~30 米, 间柱2~3米);
采准与切割
✓ 掘进阶段运输巷道 ✓ 在阶段中掘1~2个上山 ✓ 在底柱中开漏口(间隔
第二类:充填采矿法:回采过程中用充填处理空区
两步骤进行回采。回采矿房时,随回采工作面的推进,逐步用充填料充 填采空区,防止围岩片落,用充填采空区的方法管理地压。个别条件下, 还用支架和充填料配合维护采空区,进行地压管理。
第三类:崩落采矿法:回采过程中崩落围岩处理空区。
一步骤回采,随回采工作面的推进,同时崩落围岩来填满采空区,从而 达到管理和控制地压的目的。因此,崩落围岩充满采空区,是应用本类采 矿方法的必要前提。
➢ 矿房的长度:40~60m(电耙运搬)。 ➢ 矿房宽度:8~20m(取决于矿体厚度和稳固性) ➢ 顶底柱宽度:4~6m ➢ 矿柱:直径:3~7m; 间距:5~8m
5~8m
φ3~7m
8~20m
矿房宽度
采准与切割
阶段运输巷道布置在脉内或底板岩石距矿体5-8米中。 可在放矿溜井中存贮部分矿石;有利于通风管理; 可以保持运输巷道平直,有利于提高效率;缺点: 增加了掘进工作量;
硐室:在矿房下部的矿柱正对溜井, 掘进电耙硐
上山:垂直走向, 沿矿房中心线并紧贴底板掘进上 山(对于缓倾斜矿体,所开天井,一般称为上山) 以利于行人、通风和运搬设备及材料,同时作为 回采时的自由面,探矿。(断面2×2米2)。
4 掘进联络平巷 3 掘进上山
5 掘进切割平巷
1 掘进放矿溜井
采准工作
空场采矿法
1. 特点
① 在回采过程中,把矿块划分为矿房和矿柱两部分 来开采。
② 在回采矿房时,采场以空场形式存在。 ③ 是用矿柱和围岩体的稳固性来维护采空区。 ④矿房采完以后,要及时回采矿柱、处理采空区。
(A)图 3


2
1 矿房


阶段运输平巷
4
底柱 矿房长 矿块长度
顶柱
上阶段运输平巷
顶柱高厚度
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