房柱采矿法的典型应用
- 格式:doc
- 大小:29.50 KB
- 文档页数:6
房柱式采矿法在井下采矿的应用房柱式采矿法是一种常用的采矿方法,应用广泛,能够有效地提高井下采矿的效率和安全性。
本文将介绍房柱式采矿法在井下采矿中的应用,并探讨其优缺点。
1. 房柱式采矿法的原理和流程房柱式采矿法是一种支柱式采矿法,其原理是在矿井中开凿出一系列大小不等的房间,然后在房间之间留下一些柱子作为支撑,将煤炭从房间侧壁中切割出来,然后进行运输和加工。
具体流程如下:(1)开拓房间:首先需要在煤矿床的顶部和底部开掘出水平的房间。
根据矿井地质条件的不同,房间的大小和形状可以进行适当的调整。
(2)布设支撑柱:在房间之间留下一些柱子,作为支撑,防止房间坍塌。
支撑柱的尺寸、种类和间距由矿井地质条件所决定。
(3)采煤:在房间侧壁中,使用切割机将煤炭切割出来,并运输到地面进行处理。
2. 房柱式采矿法的优点房柱式采矿法相比于其他采矿方法具有以下优点:(1)适用范围广:房柱式采矿法适用于各种类型的煤炭矿床。
由于其灵活性,可以根据不同的地质条件进行调整,因此能够应对更多的采矿环境。
(2)采煤效率高:采煤时不需要移动支撑柱,便于操作,也不会损坏矿井结构,因此能够保证高效率的采煤。
(3)安全性较高:支撑柱的设置能够有效地防止矿井坍塌,提高了操作人员的安全保障。
(4)节能环保:由于其采煤效率高,运输及加工的过程也较为简单,因此采用这种采煤方法会减少能源消耗,同时也能够减少对环境的污染。
3. 房柱式采矿法的缺点房柱式采矿法虽然有诸多优点,但也存在一些缺点:(1)支撑柱较多:为了保障采煤安全,采用房柱式采矿法必然需要布设支撑柱,这样就会导致采煤的空间受到限制。
(2)难以对采煤顺序进行控制:柱子的设置难以调整,因此会限制采煤的顺序,不能按需求进行控制。
(3)难以充分利用煤炭资源:由于支撑柱的设置,采煤的空间受到限制,这样会导致煤炭的利用率降低。
4. 总结房柱式采矿法是一种常用的采矿方法,具有适用范围广、采煤效率高、安全性较高和节能环保等优点。
1 房柱采矿法房柱法是空场采矿法的一种,将阶段(缓倾斜、倾斜矿床)或盘区(水平、微倾斜矿床)划分成若干个矿房与矿柱(留有规则的不连续的矿柱)。
回采工作在矿房中进行,矿柱在一般情况下不进行回收。
房柱法是用在开采围岩与矿石都很稳固、倾角较小(小于30~40°)、厚度适用范围较大(自2m到数10m厚)的矿床。
当开采薄矿层时,房柱法使用浅眼崩矿和电耙运搬方案;当矿体规整且厚度比较大,可使用深孔崩矿方案;若矿体倾角较缓,近乎水平厚度较大的矿床,可以采用凿岩台车、铲运机、装运机、地下电铲、自卸汽车等大型机械化设备开采方案,国外不少矿山在采用这种方案。
房柱法是地下采矿方法中劳动生产率比较高的方法之一。
房柱采矿法为矿房和矿柱交互布置,矿柱为圆形、矩形或条带形,排列规则。
通常矿房宽6~12m ,矿柱宽3~6m 。
顶板稳固性稍差,矿石价值低或开采结束后采空区作地下建筑物用时,采用条带形连续矿柱。
矿柱一般不再回采,常占矿量的15%~40%。
1.1优缺点房柱采矿法优点是采准工作量小,采矿强度大,劳动生产率高,采矿成本低,矿石贫化率小;缺点是矿石损失大,适用于开采围岩和矿石都稳固的水平或缓倾斜矿床。
1.2应用本法在美国应用最多,产量占大中型非煤矿山开采总量的60%。
我国的一些汞矿、磷矿、锑矿和粘土矿等采用本法。
近年来应用锚喷支护和各类高效率自行回采设备,提高了采矿强度,改善了安全条件,降低了对围岩稳固性的要求,开采厚度个别可超过30m。
开采较贵重矿床时,回采部分矿柱或用混凝土柱代替矿柱,以降低矿石损失。
1.3基本方法阶段运输巷道多布置在底板岩石中,通常矿房沿倾斜方向布置,矿房下端布置矿石溜井与运输巷道连通。
回采工作面沿矿房长轴逆倾斜向上推进。
回采前先沿矿房长轴掘进切割上山,贯通上下阶段运输巷道,然后在矿房下端开切割槽。
薄矿体用浅眼落矿,中厚以上矿体用浅眼分层或垂直深孔落矿。
矿房中落下的矿石用电耙、装运设备或爆破力运至溜井。
矿山房柱釆矿法矿山房柱采矿法呀,这可是个挺有趣的采矿方法呢。
一、房柱采矿法的基本概念。
房柱采矿法简单来说呢,就是在矿山里把开采的矿区分成好多像房间一样的小块,就跟咱们住的房子似的。
然后呢,留下一些柱子来支撑矿山的顶板,防止矿山塌下来。
这些柱子就像房子里的柱子一样重要哦。
这个方法主要适用于开采矿石和围岩都比较稳固的矿体。
要是矿石和围岩不稳固,那这些柱子可就顶不住啦,就像一个瘦弱的人撑不起太重的东西一样。
二、开采过程。
1. 开拓。
先得把通往矿体的通道开拓出来呀。
就像咱们要去一个地方得先修路一样。
工人叔叔们会通过打巷道等方式,慢慢接近矿体。
这个过程可不容易呢,就像在大山里挖隧道,得小心翼翼的,不然就可能遇到危险。
2. 采准。
到了矿体附近之后,就要进行采准工作啦。
这时候要把那些以后要当“房间”的地方规划好,确定柱子的位置。
这就像设计师在设计房子的时候,要规划好房间布局和承重墙的位置一样。
3. 回采。
然后就是回采啦。
从这些规划好的“房间”里把矿石采出来。
采的时候也不能太莽撞,要按照一定的顺序来。
就像我们吃蛋糕,不能一下子乱挖一通,得一块一块有顺序地吃。
而且在采的过程中,还得时刻关注那些柱子的情况,如果柱子有什么问题,那可就麻烦大了,就像房子的柱子要是坏了,房子可就要倒啦。
三、房柱采矿法的优缺点。
1. 优点。
这种采矿法效率比较高呢。
因为它的开采布局比较规整,就像整齐排列的房子一样,工人叔叔们工作起来比较方便,可以比较快速地采到矿石。
成本相对比较低。
不需要太多复杂的支撑设备,那些柱子就起到了很好的支撑作用。
这就像我们盖房子,如果房子的结构本身就能起到很好的支撑,就不需要额外花很多钱去买很多支撑材料啦。
安全性相对有保障。
只要柱子稳稳当当的,在开采过程中,发生大规模坍塌的可能性就比较小。
就像有了坚强的支柱,房子就不容易倒一样让人安心。
2. 缺点。
矿石的回收率不是特别高。
因为留下了柱子,柱子所在的地方的矿石就采不了啦,就像蛋糕上有些地方因为要做造型不能吃一样,有点小可惜呢。
房柱式采煤法在井下采煤的运用作者:张怀中来源:《中外企业家·下半月》 2015年第10期张怀中(山西兴县华润联盛车家庄煤业有限公司,山西吕梁033306)摘要:本文阐述了房柱式采煤技术及其新技术在井下采煤的应用方式,希望能解决目前采煤技术面临的问题。
提高采煤效率,消除安全隐患。
关键词:房柱采煤;井下采煤;应用技术;采煤效率中图分类号:TD822 文献标志码:A 文章编号:1000-8772(2015)30-0189-01收稿日期:2015-09-10作者简介:张怀中(1964-),男,山西大同人,本科。
研究方向:煤矿安全管理。
山西是一个煤炭资源丰富的大省,也是我国重要的基础能源物质基地,为加快煤炭事业的发展,近年来,我国的煤炭企业不断的壮大和发展,但是采煤技术的发展还跟不上世界发展的潮流,采煤效率低下、安全隐患多。
一、井下采煤的现状目前,煤炭矿区生产面临很多大问题,矿区数量大、作业环境条件差、采煤技术落后、安全隐患多,采煤技术效率低等问题。
对此,我们需要改进生产技术,提高生产工作人员的素质,把更多的时间和精力投放在技术上,而不是单纯的追求煤矿的数量以及单纯的经济增长。
如果能利用新技术和新设备,相信一定能解决传统房柱式采煤的各种弊端,使资源能大幅度的得到回收并且能安全生产作业。
新材料、新技术、新设备的应用将会成为未来煤炭事业发展的一个重头戏。
二、井下采煤技术存在的问题(一)采煤技术攻关课题难以实现当前的采煤技术落后,机械化程度不高,采煤效率低下,采煤的方式还是以爆破式为主。
与国外同行业的机电一体化、智能化和自动化的控制技术相比,我国的产品可靠性技术、数字集成技术以及计算机辅助设计技术仍然存在较大的差距。
自从煤炭企业下放以后,由于受经济实力等因素影响,煤炭地下气化和煤炭地下浆化等技术未能得到推广和应用,采煤技术也更加难以攻关。
因此,技术问题也没有得到解决,并成为目前采煤一直存在的严峻问题。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟杰兹卡兹甘铜矿盘区式房柱采矿法实例苏联杰兹卡兹甘铜矿开采深度为100~300m。
矿体厚3~35m,倾角5°~15°。
顶板主要由灰色砂岩和红色砂岩、局部由淤泥岩和泥板岩组成,底板为红色淤泥岩。
盘区式房柱采矿法是该矿采用的一种主要采矿方法。
盘区长200~400m,盘区矿壁宽度随开采深度增大而增加,为15~20m。
在盘区内规则地布置房间矿柱,网度20×20m,矿柱直径4~12m,如图1。
图1 盘区式房柱采矿法1-运输巷道;2-回风巷道;3-盘区巷道;4-切割巷道;5-联络巷道;6-进车线矿体厚度为3~8m 时整层回采。
使用的自行式设备有:CBY-2M(或CBY -2K)型采矿钻车3 台,HB-4 型装载机1 台或2эⅡ-1 型井下电铲一台,MOA3 型柴油自行矿车2 台,CⅡ-8A 型升降台车1 台和BⅡд-2д型推土机1 台。
2 台采矿钻车用于工作面凿岩,另一台用于钻凿锚杆孔。
矿体厚度为6.5~8m 时,工作面用эⅡ-1 型井下电铲装载,推土机用于清理矿房底板。
1 台推土机可以为2~3 个盘区服务。
盘区生产能力:装载机装载为400 吨/台班,井下电铲装载为500 吨/台班。
工作面工人劳动生产率为80 吨/台班。
矿体厚度为3~20m 时自上而下分为二、三个梯段进行回采。
用эⅡ-1 型jingx 电铲装载和CⅡ-18A 型升降台车清理顶板。
盘区生产能力达1000 吨/ 班。
当矿体厚度大于25m 时,在矿房两侧保留5~6m 宽的房间矿壁,自上而下分为几个梯段进行开采。
用水泥砂浆钢筋锚杆护顶,锚杆长2.5m,网度1~2×1~2m。
在顶板上出现。
房柱采矿法的典型应用
摘要:本文在介绍房柱采矿法的基本概念的基础上,结合具体的矿体赋存条件,运用房柱采矿法进行典型的应用设计,文中给出了相关数据。
关键词:房柱采矿法应用
1 房柱采矿法
房柱法是空场采矿法的一种,将阶段(缓倾斜、倾斜矿床)或盘区(水平、微倾斜矿床)划分成若干个矿房与矿柱(留有规则的不连续的矿柱)。
回采工作在矿房中进行,矿柱在一般情况下不进行回收。
房柱法是用在开采围岩与矿石都很稳固、倾角较小(小于30~40°)、厚度适用范围较大(自2m到数10m厚)的矿床。
当开采薄矿层时,房柱法使用浅眼崩矿和电耙运搬方案;当矿体规整且厚度比较大,可使用深孔崩矿方案;若矿体倾角较缓,近乎水平厚度较大的矿床,可以采用凿岩台车、铲运机、装运机、地下电铲、自卸汽车等大型机械化设备开采方案,国外不少矿山在采用这种方案。
房柱法是地下采矿方法中劳动生产率比较高的方法之一。
房柱采矿法为矿房和矿柱交互布置,矿柱为圆形、矩形或条带形,排列规则。
通常矿房宽6~12m,矿柱宽3~6m。
顶板稳固性稍差,矿石价值低或开采结束后采空区作地下建筑物用时,采用条带形连续矿
柱。
矿柱一般不再回采,常占矿量的15%~40%。
1.1 优缺点
房柱采矿法优点是采准工作量小,采矿强度大,劳动生产率高,采矿成本低,矿石贫化率小;缺点是矿石损失大,适用于开采围岩和矿石都稳固的水平或缓倾斜矿床。
1.2 应用
本法在美国应用最多,产量占大中型非煤矿山开采总量的60%。
我国的一些汞矿、磷矿、锑矿和粘土矿等采用本法。
近年来应用锚喷支护和各类高效率自行回采设备,提高了采矿强度,改善了安全条件,降低了对围岩稳固性的要求,开采厚度个别可超过30m。
开采较贵重矿床时,回采部分矿柱或用混凝土柱代替矿柱,以降低矿石损失。
1.3 基本方法
阶段运输巷道多布置在底板岩石中,通常矿房沿倾斜方向布置,矿房下端布置矿石溜井与运输巷道连通。
回采工作面沿矿房长轴逆倾斜向上推进。
回采前先沿矿房长轴掘进切割上山,贯通上下阶段运输巷道,然后在矿房下端开切割槽。
薄矿体用浅眼落矿,中厚以上矿体用浅眼分层或垂直深孔落矿。
矿房中落下的矿石用电耙、装运设备或爆破力运至溜井。
在水平和微倾斜矿体中可用自行设备直接运出。
采用上
向分层回采顺序时,先采最下分层,进行矿房拉底,然后依次回采上部各分层。
采用下向分层回采顺序时,上部分层超前,形成下向台阶工作面,用下向垂直或倾斜深孔落矿。
2 房柱采矿法的结构参数
矿房和房柱的布置方式应考虑矿体倾角和主要断层方位。
大断层组对顶板的稳定性会有十分不利的影响,应尽可能使矿房长轴与主要断层线成较大的夹角,并在矿房两侧保留长矿柱,让断层穿过矿柱。
矿房和房柱的布置方式有三种:沿走向、沿倾斜和沿伪倾斜。
对于平缓的矿体,矿房和矿柱的布置,原则上不受矿体倾斜方向的限制,可以根据开拓方式、地质构造、使用的设备等因素合理确定。
使用普通凿岩设备和电耙开采缓倾斜矿体,一般沿矿体走向划分矿房和矿柱。
使用自行设备开采缓倾斜和倾斜矿体时,因为水平底板可以充分发挥自行设备效率,应沿倾斜划分矿房和矿柱,并按自上而下的开采顺序回采各矿房,工作面沿走向推进。
当矿体倾角较大时,为了降低矿房底板倾角以改善作业条件,矿房长轴也可以沿伪倾斜方向布置。
房柱采矿法的矿房跨度一般为7~15m,在顶板极稳固的条件下也可以达到16~24m。
间柱形状有圆形、矩形和矿壁三种。
在地质构造不太发育和顶板稳固的条件下,常常采用圆形矿柱,直径3~5m,间距等于或小于矿房跨度。
矩形矿柱在施工过程中根据具体的地质条件可以
改变矿柱尺寸(主要是长度),让大断层穿过矿柱,其规格一般为3×4~5×6m,间距5~8m。
顶板岩层软弱和地质构造发育时,以留矿壁为宜,矿壁宽3~8m。
矿房长度视阶段高度和矿体倾角而变化,一般为40~60m。
3 房柱采矿法的典型应用
下面是结合具体的矿体赋存条件,进行的详细设计。
矿体平均厚度2.5m,矿体倾角15~30°,平均厚度2.12m,矿体倾角15~30°,根据矿体赋存条件,采用房柱采矿法。
3.1 采矿方法构成要素
矿块沿矿体走向布置,每个盘区长度48m,斜长30~60m,阶段15m,顶拄3m,底柱6m,矿块中每12册M为一个矿块,矿块与矿块之间,留有方形3×4m的矿柱,矿柱倾斜间距5m,每个矿房布置一条矿石溜井,一个电耙硐室和一条切割上山兼回风斜巷。
3.2 采准切割
自矿体下盘脉外运输巷道,每12m掘凿矿石溜井至矿体底板,在矿石溜井上部矿体中掘凿电耙硐室,在每个矿房中间,自电耙硐室沿矿体倾斜向上拙凿一条切割上山兼回风斜巷。
矿房之间留有矿柱,由矿柱支撑顶板,保护作业人员安全。
沿矿体走向在矿石溜井上部的电耙硐
室之间拙凿联络巷兼切割巷。
采准切割工程量见表1-1。
3.3 回采
在采准切割工作完成之后,就可以从矿块底部自电耙硐室联络巷沿矿体倾斜,用YT-28型凿岩机打水平孔,凿岩爆破采用硝铵炸药,导爆管雷管起爆后崩落矿石,采用2DPJ-30型电耙,耙入矿石溜井中用矿车运走。
3.4 采准回采计算
矿山规模20万t/a,班产量667t,千吨采准比15.7m/kt,每班掘进10.5m,水平巷子采用YT—28型凿岩机1台,天溜井掘进采用YSP-45凿岩机1台。
回采采用YT-28型凿岩机20台。
出矿采用2DPJ-30型电耙,1班作业1万t/a,33.3t/班,需电耙20台。
3.5 矿石损失率,废石混入率
根据矿体赋存条件并参照灯似矿山统计指标,选取矿石损失率20%,废石混入率10%。
采出矿石品位:=α(1-γ)=32.64(1-20%)=26.11%
式中:为采出矿石品位%;
Α为矿石平均地质品位32.64%。
Γ为废石混入率10%。
3.6 矿柱回收及采空区处理
矿块采完后,在保证安全作业前提下,可回收项住和矿块内矿房间柱,崩落矿石用电耙至矿石溜井中。
矿块顶板不能自然冒落时,则采取强制崩落顶板充填采空区,防止大面积顶板突然冒落,产生空气冲击伤人和损坏设备。
参考文献
[1] 中国选矿技术网.
[2] 陈国山.采矿概论[M].冶金工业出版社,2008,1,1.
[3] 李富平,孙光华,邱利.采矿技术入门[M].化学工业出版社,2009,4,1.。