铀矿采矿方法

2、矿体厚度和倾角
四：主要开拓巷道位置的确定
确定主要开拓巷道（竖井或斜井）位置，就是确定其在垂直矿体走向 方向的位置和沿矿体走向方向的位置。
1、 采空区引起的岩层移动及其对主要开拓巷道的影响
2、按最小运输功确定开拓巷道位置
3、选择主要巷道位置时的几项要求：
1）有充足的工业场地，能容下有关建（构）筑物； 2）有选厂距离较短且矿石运输方便，或有较好的外部运输条件； 3）有排废石场地； 4）有防洪条件（一般高出最大洪峰2m），且不受山岭岩石崩塌的 影响； 5）有较好的地质条件，尽量避免主要开拓巷道穿过断层、含水层 等不利地层； 6）尽量减少开拓工程量。
矿石：指地壳内的各种矿物质。凡能用开采、洗选和冶炼等 现代化技术提取国民经济和国防建设各部门所需的金属或矿 物产品的，都叫矿石。
金属矿石包括：铀矿石、铁矿石、铜矿石等。
非金属矿石包括：石灰石、云母、磷等。
矿床：在地质作用下形成的矿石天然集合体。
工业矿床：在现有经济技术条件下，可开发利用的矿床。否 则称为非工业矿床。
二、影响矿床开拓方案选择的因素 （1）地形地质条件、矿体赋存条件，如矿体的厚度、倾角、走向长度和 埋藏深度等； （2）地质构造破坏，如断层、破裂带等； （3）矿石和围岩的物理力学性质，如坚固性、稳固性等； （4）矿区水文地质条件，如地表水（河流、湖泊等），地下水、溶洞的 分布情况； （5）地表地形条件，如地面运输条件、地面工业场地布置、地面岩体崩 落和移动范围，外部交通条件、农田分布情况等； （6）矿石工业储量、矿石工业价值、矿床勘探程度及远景储量等； （7）选用的采矿方法；
由于地形条件、矿床赋存情况、埋藏深度等情况的多变性，联合开 拓法所包括的方案很多，这里介绍常用的几种联合开拓方案。 （1）上部平硐下部盲竖井开拓方案
（2）上部平硐下部盲斜井开拓方案
适用条件：①地表地形为山岭地区，矿体上方无理想的工业场地；② 矿体倾角为中等（倾角在45º～55º之间），为盲矿体且赋存于地平面以下； ③如地平面以上有矿体，且形成许多老硐者。
关系
第二节：矿山开拓
一、开拓方法分类
矿床开拓方法大致可分为单一开拓和联合开拓两大类。
（一）单一开拓法 ：
平硐开拓
竖井开拓
斜井开拓 （二）联合开拓法
平硐盲竖井开拓 平硐盲斜井开拓 竖井盲竖井开拓 竖井盲斜井开拓
二：开拓方法介绍
(一)、平硐开拓法
以平硐为主要开拓巷道，是一种最方便、最安全、最经济的开拓方 法。但只有在地形有利的情况下，才能发挥其优点，即只有矿床赋予于 山岭地带，埋藏在周围平地的地平面以上才能使用。
2 人行通风天井
拉底水平的底板
底柱高度
Ⅱ-Ⅱ
Ⅰ
向柱宽
主视图
Ⅲ Ⅰ
Ⅲ-Ⅲ
Ⅱ
Ⅰ-Ⅰ
侧视图
Ⅲ Ⅱ
俯视图
三、空场采矿法的适用条件
（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。 四、空场采矿法分类
空场采矿法目前应用比较广泛的几种方法是： （1）房柱法（包括全面法） （2）浅孔留矿法 （3）分段法（赞比亚方案） （4）阶段矿房法（包括⊥薄矿，水平薄矿的各方案） （5）其他采矿方法及其变形方案
S（南）
（南东） SE
三、阶段、矿块和盘区采区的概念
付井
1 2 3 4
Ⅰ L
付井
Ⅰ-Ⅰ
主井
天井
(埋深） H
石门
1 采完阶段 2 回采阶段 3 开拓事项阶段 4 开拓阶段
Ⅰ
矿块
H高 L 走向线
运输平巷
四、矿床的开采步骤 金属矿床地下开采的步骤可以分为：开拓、采准、切割
与回采四个步骤，这些步骤反映了不同的工作阶段。 （一）开拓工作 （二）采准工作 （三）切割工作 （四）回采工作 回采工作包括：落矿、运搬和地压管理三个主要工作。 （1）矿床开拓、采准、切割、回采的关系是彼此超前的
（二）、竖井开拓法
竖井开拓法以竖井为主要开拓巷道。它主要用来开采急倾斜矿体（一 般矿体倾角大于45º）和埋藏较深的水平和缓倾斜矿体（倾角小于20º）。 这种方法便于管理，生产能力较高，在金属矿山使用较普遍 。
1.穿过矿体的竖井开拓方案
2.其他竖井开拓方案
（三）、斜井开拓法
斜井开拓法以斜井为主要开拓巷道，适用于开采缓倾斜矿体，特别适 用于开采矿体埋藏不太深而且矿体倾角为20º～40º的矿床。这种方法的特 点是施工简便、中段石门短、基建少、基建期短、见效快，但斜井生产 能力低。因此更适用于中小型金属矿山，尤其是小型矿山。
第二章：铀矿地下开采
第一节：地下开采基本概念 一、井田、矿田和矿区的概念
Ⅱ号矿田
Ⅰ号矿田
1号井田
2号井田
矿区
Ⅲ号矿田
二、走向线、走向、走向长、倾斜线、倾向、倾角
水平面
倾 斜 线
走向线
岩层（或矿层）厚度
岩
倾斜角
层
西北 南东
60°
走向 倾 向
N(北） NW（北西）
（北东） NE
W西
E（东）
（南西） SW
铀矿山 采矿工程
目录
第一章：铀矿山开采的基本概念 第二章：铀矿地下开采方法 第三章：铀矿露天开采方法 第四章：铀矿原地浸出开采方法
第一章：铀矿山开采的基本概念
前言
中广核铀业发展有限公司2006年8月成立，目前已控制 国内外铀资源量数十万吨，其中
罗辛南铀矿山（矿建阶段）采用露天开采； 谢米兹拜伊铀矿山（建成）采用地浸开采； 麻楼铀矿山（筹建）拟采用留矿法和充填法开采； 萨瓦甫齐铀矿山（筹建）拟采用崩落法或原地爆破浸出 法开采； 因此全面了解铀矿山开采方法，对矿山运营有重要意义。
三：中段高度的确定
不管用什么方法对矿床进行开拓，主要开拓巷道都是经石门通 过中段平巷来与矿体连通的，这就提出了阶段高度问题。在选择中段高 度时，应考虑以下因素：
1.矿体勘探类型
勘探类型指矿体沿走向和倾向的连续程度和矿体厚度变化的复杂程 序。一般说来，勘探类型越高，矿体越连续且产状越稳定，中段的高度 可取高些。
六：矿床开拓方案选择
(一)、选择开拓方案的基本要求 （1）确保工作安全，创造良好的地面与地下劳动卫生条件，具有良
好的提升、运输、通风、排水等功能： （2）技术上可靠，并有足够的生产能力，以保证矿山企业均衡地生
产； （3）基建工程量最少，尽量减少基本建设投资和生产经营费用； （4）确保在规定时间内投产，在生产期间能及时准备出新水平； （5）不留和少留保安矿柱，以减少矿石损失； （6）与开拓方案密切关联的地面总布置，应不占或少占农田。
铀矿开采定义 铀矿开采是自地壳内或地表开采铀矿产资源的技术和科学。
铀矿采矿系统内容 铀矿采矿是一项复杂的系统工程活动，自勘查至回采结束
历经数十年的活动周期，且矿产资源的开采具有不可再生的 特性。该系统活动涵盖的技术专业约20余个，主要有： 工程地质、水文地质、采矿、测量、物探、井建、矿机、 安全通风、尾矿、土建、给排水、暖通、环保、机修、电气、 通讯、仪表自动化、非标设备等。
一般情况下，回采矿柱与采空区处理是同时进行的。有时为了改 善矿柱回采条件，事先对矿房进行充填，然后用其他方法回采矿柱。
⑤ 在回采过程中，采场主要依靠暂留的矿柱或永久矿柱进行自然 支撑，有时辅以人工矿柱支撑 。
(A)图 3
阶
段
2
1 矿房
高
度
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
工作制度： 露天矿山主要受气候条件、设备作业率和采矿规模的影
响，坑下矿山主要受设备作业率和采矿规模的影响。通常连 续工作制为年工作330天，每天4班，每班6小时。
矿井服务年限：
矿床工业储量，矿井生产能力和矿井服务年限之间，有
下列关系：
QK A= T (1－r)
式中 A── 矿井生产能力，t／a； Q── 矿床工业储量， t； T── 矿井服务年限，a； K── 矿石总回收率，％； r ── 废石总混入率，％。
按回采时地压管理方法分分类法，共分成三大类。即： 1、空场采矿法 2、充填采矿法 3、崩落采矿法
空场采矿法
一、定义：
在矿体中形成的采空区主要依靠围岩自身的稳固性和留下的矿柱来 支撑的采矿方法称为空场采矿法。
二、空场采矿法的特点
① 空场法在回采过程中，它是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 它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，并及时处理采空区。
五：中段平面开拓设计
中段运输平巷一般有单轨、双轨和环形等形式。 一、影响中段运输平巷布置的因素
1、中段运输能力 2、矿体和矿石围岩的稳固程度 3、采矿方法 4、通风系统
二、中段运输平巷的布置形式 1、单一沿脉平巷布置 这种布置又可分为脉内布置和脉外布置，其轨道布置形式分为单轨
会让式（加局部双轨会车段）和双轨轨过渡式两种。 2、沿脉平巷加穿脉布置
※矿体的倾角影响到采场中矿石的运搬方式和矿床开拓 方法的选择。
矿床分类： (3) 按矿体形态分类: ⑴ 层状矿床 ：由于沉积原因形成。
⑵ 脉状矿床 ：由于热液作用，充填于缝隙中形成。
⑶ 块状矿床 ：由于充填、气化形成。
矿床工业指标：指用来衡量地质体是否可作为矿床、矿体或 矿石的指标，也就是当前工业水平所需求的最低界限。
三级矿量：将生产矿量按开采准备程度划分为开拓矿量、采 准矿量和备采矿量三级，称为三级储量。
三级矿量的确定要根据生产能力、经济条件和管理水平综合 确定。根据核工业铀矿冶工程设计规范（2009）规定。
铀矿三级矿量保有期
采掘比：表示坑下矿山开采单位矿石需要做的掘进工程量。 它是反映矿山采矿与掘进作业比例关系的指标。(m/kt)
矿床分类： (1) 按矿体厚度分类: 矿体的厚度：指矿体上盘与下盘间的垂直距离或水平距离。
前者称垂直厚度或真厚度(图1-1中的a)。 后者称水平厚度(图1-1中的b)。
图 矿体厚度 1—矿体上盘；2—矿体下盘 3—矿体； α—矿体倾角
矿床分类： (1) 按矿体厚度分类:
矿体按厚度的不同，可分成五类：
⑴ 极薄矿体：厚度在0.8m以下。
⑵ 薄矿体：厚度在0.8～2m之间。
⑶ 中厚矿体：厚度为2～5m。
⑷ 厚矿体：厚度为5～20m。
⑸ 极厚矿体：厚度大于20m。 ※矿体的厚度大小对于采矿方法的选择和开拓 工程布
置有影响。
矿床分类： (2) 按矿体倾角分类:
⑴ 水平矿床：倾角小于3° ⑵ 缓倾斜矿床：倾角为3°～30° ⑶ 倾斜矿床：倾角为30°～50° ⑷ 急倾斜矿床：倾角大于50°
（8）水、电供应条件； （9）原有井巷工程存在状态； （10）选场和尾矿库可能建设的地点。
第三节：地下采矿方法介绍
一、地下采矿方法定义 地下采矿方法是研究矿块开采方法，它包括矿块的采准，
切割和回采工作。也就是说，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，称 为地下采矿方法。 二、地下采矿方法的分类
最低米百分数：最小可采厚度与最低可采品位的乘积。
产状：指矿石或岩石的产出状态，常以走向、倾向和倾角来 表示。
矿体的埋藏要素：指矿体埋藏的空间位置和状态，常用走向 长度、倾角、厚度和延深表示。
矿岩的物理力学性质：主要有硬度、坚固性、稳固性、结块 性、氧化性、自燃性、断层、涌水量、有毒有害气体和碎胀 性等指标。
1-斜井 2－石门 3-矿体侧翼岩石移动角 4－矿体
（四）、联合开拓法
由两种或两种以上主要开拓巷道来开拓一个矿床的方法称为联合开 拓法。其实质是因矿床深部开采或矿体深部产状（尤其是倾角）发生变 化而采用的两种以上单一开拓法的联合使用，即矿床上部用一种主要开 拓巷道，而深部用另一种主要开拓巷道补充开拓，成为一个统一的开拓 系统。
剥采比：指露天矿山开采单位矿石所需剥离的岩石量。有： 平均剥采比、分层剥采比、境界剥采比、生产剥采比和经济 合理剥采比之分。（废石t/矿石t)
贫化率：采矿过程中混入废石，造成采出的矿石品位降低， 这个过程叫贫化；贫化的程度则用贫化率表示。贫化率有视 在贫化率和实际贫化率之分。
损失率：矿石的损失量与矿石的工业储量的百分比，称为矿 石的损失率。损失率也有实际损失率和视在损失率。
边界品位：划分矿石与废石的分界品位。若有用组分低于边 界品位，均按照废石处理。
工业品位：指在目前技术经济条件下能够为工业利用提供符 合要求的矿石的最低平均品位。
最小可采厚度：在当前开采技术水平和经济条件下，矿体可 被开采的夹层应予剔除的最小厚度。小于 此厚度的夹石并入矿体计算储量。