采矿方法
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地下开采采矿方法一、空场采矿法。
空场采矿法就像是在地下挖宝藏的时候,先给宝藏腾出个大空间。
这种方法是把矿石采出来后,留下矿柱和围岩来支撑空场。
比如说留矿采矿法,就像把矿石堆在那当临时的支撑一样,先采下一部分矿石,然后利用矿石自身的重力让它慢慢落下来,工人在这个过程中继续开采上面的矿石。
这就像是搭积木,下面的积木先不动,上面的慢慢拆,最后再把下面的矿石运走。
还有房柱采矿法呢,就像在地下盖房子,柱子留着支撑屋顶,也就是支撑上面的岩石层,然后把房子里的“宝藏”矿石采走。
这个方法在开采的时候,空间看起来就比较规整,像一个个小房间似的。
二、充填采矿法。
充填采矿法就像是在地下搞装修,采了矿石后,不能让地下空着呀,得把东西填进去。
比如说胶结充填,就像用胶水把沙子、石子之类的东西粘起来,然后填到采空区。
这就像是给地下的洞洞补上一块,这样就不会让上面的岩石层因为没有支撑而塌下来啦。
干式充填也很有趣,就是把一些干的材料,像废石之类的,运到采空区填起来。
这就像是用碎砖头把墙缝补上一样,虽然简单,但也很实用呢。
充填采矿法比较环保,不会让地下形成很多大空洞,对保护环境和后续的开采安全都很有好处。
三、崩落采矿法。
崩落采矿法有点像让地下的矿石来一场集体“大搬家”。
有底柱分段崩落法,就是把矿石分成一段一段的,然后让它们崩落下来。
就像推倒多米诺骨牌一样,一块倒了,后面的跟着倒。
这种方法开采的效率还挺高的呢。
无底柱分段崩落法也很有特点,它不需要专门留底柱来支撑,直接让矿石崩落。
在这个过程中,设备在巷道里就能把崩落的矿石运走,就像在地下有一个矿石的小输送带一样。
不过这种方法对地表可能会有一些影响,因为地下的变动比较大,就像在地下搞了一场小地震,地表可能会跟着有点下沉之类的。
采矿方法基本知识采矿方法可大致分为露天开采、地下开采和液体开采3种基本采矿方法。
①露天开采。
即在露天条件下,将埋藏较浅的矿石,从矿坑露天矿、山坡露天矿或剥离露天矿进行开采。
包括挖掘一系列顺序的沟槽。
采砂船采矿也属剥离露天矿的一种,它从平底船上进行挖掘。
②地下开采。
是将埋藏较深的矿石,在地下采用自然支护、人工支护及崩落采矿方法将矿石开采出来。
③液体开采。
又称特殊采矿法。
是从天然卤水里、湖里、海洋里或地下水中提取有用的物质;将有用矿物加以溶解(或热水融化),再将溶液抽至地面后进行提取;用热水驱、气驱或燃烧,把矿物质从一个井孔驱至另一井孔中采出。
大多数液体采矿是用钻井法进行的。
对于一个具体矿床,根据地质条件和岩石力学资料,选择合理的采矿方法。
比较理想的是要使被选用的采矿方法,在符合生产安全和适当采出有用矿物的要求下,能取得最大的经济效益。
如采矿方法选择不当,将长期影响矿山生产技术指标和经济效益。
第一篇露天开采露天开采的基本概念露天矿是在基建和生产过程中逐渐形成的。
基建时期的任务是建立供电供水系统及建立运输干线,修建选矿厂、排土场及机修厂等主要构筑物和设施,以及完成投产时所一必需的采准和剥离工程量。
在生产过程中,为了完成国家计划中规定的年矿石生产任务,必须按时完成一定的开拓,采准、剥离的工程量。
露天矿在开采过程中,必须将境界内的矿、岩划分成一定厚度的水平分层,以便由上向下逐层进行开采,这些阶梯抉的工作面叫做台阶,如图8—1。
每个台阶大多使用独立的穿孔和采掘设备。
上部平盘1—台阶的上部水平面;下部平盘2—台阶的下部水平面;台阶坡面3—朝向采空区的台阶斜面;坡面角a—台阶坡面与下部水平面的夹角;坡顶线4—台阶坡面与上部水平面的交线;坡底线5—台阶坡面与下部平盘的交线;台阶高度h—上部平盘与下部平盘的垂直距离。
金属露天矿的台阶高度一般为10-14米。
露天矿生产是按一定的生产工艺过程进行的,这些工作总称为矿山工程。
煤矿开采方法煤矿开采是指通过各种开采方法,将煤炭资源从地下或露天采矿场中开采出来的过程。
煤矿开采方法的选择主要取决于煤层的厚度、倾角、地质构造、煤质、煤层赋存状态等因素。
在煤矿开采过程中,采用不同的开采方法可以实现最佳的开采效果。
一、地下开采1. 矿井开采法矿井开采法是将煤炭资源从地下采出的最常用方法。
矿井开采分为竖井开采和斜井开采两种方式。
竖井开采是在地下挖掘竖向通道,从上至下逐层采矿。
斜井开采则是在煤层顶部挖掘斜坡通道,从煤层顶部逐层采矿。
这两种方式既适用于煤层厚度较大的深部开采,也适用于煤层倾角较大的情况。
2. 长壁采煤法长壁采煤法是地下采矿中最常见的开采方式之一。
这种方法需要在煤层底部开挖一条宽度为200-300米,高度为2-3米,长度为几百米到数千米的煤墙。
随后,采煤机将煤墙切割成煤炭块,在切割的同时,支架会随之向前移动,将煤层支撑住,避免坍塌。
这种方法适用于煤层良好、煤质好、倾角小的情况。
3. 短壁采煤法短壁采煤法是在煤层底部挖掘一条宽度仅为10-20米的采煤巷道,然后从巷道两侧开采煤炭。
这种方法适用于煤层倾角较大、煤质较差的情况。
但是,由于短壁采煤过程中煤层破坏严重,支护难度大,因此安全风险也较高。
二、露天开采1. 坡底开采法坡底开采法是在煤炭露天采矿场中使用的一种开采方法。
这种方法需要在煤层底部开挖一条宽度为100-300米,高度为几十米的开采巷道,然后从巷道两侧开采煤炭。
这种方法适用于煤层赋存较浅、煤质较好、倾角较小的情况。
2. 多台阶开采法多台阶开采法是在煤炭露天采矿场中使用的另一种开采方法。
这种方法需要在煤层顶部开挖一条宽度比较小的采煤巷道,然后在巷道两侧开挖一系列的台阶,再在各个台阶上进行采煤。
这种方法适用于煤层倾角较大、煤质较差的情况。
煤矿开采方法的选择要根据实际情况进行,不同的开采方法有不同的适用条件和安全风险。
因此,在进行煤炭开采时,必须要严格遵守安全规定,以确保采煤过程中的安全。
采矿业中的矿山开采技术与方法矿山开采作为采矿业的核心环节,是从地下或地表提取矿物资源的过程。
矿山开采技术与方法的选择直接影响到采矿效率、安全性及环境影响等方面。
本文将介绍一些常见的矿山开采技术与方法。
一、采矿方式1.露天开采露天开采是指直接在地表采取矿石或矿砂的开采方式。
这种方式适合于矿石或矿砂的分布在地表广泛和相对较浅的地区。
露天开采的主要步骤包括地表预处理、爆破、采运和恢复等。
它具有开工较快、生产周期短、成本相对较低等优点,但同时也会对周围环境造成一定的破坏。
2.地下开采地下开采是在地下进行的矿石或矿砂开采方式。
这种方式适用于矿石或矿砂埋藏较深、不适合露天开采的情况。
地下开采的主要步骤包括立井、提升、开采和支护等。
相较于露天开采,地下开采对环境影响较小,但需要投入更多的劳动力和设备,并且存在一定的安全风险。
二、开采方法1.房柱法房柱法是地下矿山开采中常用的一种方法。
它是通过保留部分矿体,形成一定的煤柱或岩柱作为支撑,来维护矿山的稳定性。
房柱法适用于比较宽厚且倾角较小的矿层。
它可以有效地降低矿山开采中的不稳定风险,减少矿山塌陷的可能性。
2.采煤工作面回采法采煤工作面回采法是煤矿开采中常用的一种方法。
它是在矿井的工作面上进行煤炭的回采作业。
采煤工作面回采法通常包括房柱法、割煤法和切顶法等多种技术。
通过合理地选择不同的回采方法,可以提高采煤效率,减少煤炭浪费。
3.溜煤法溜煤法是矿石矿山开采中常用的一种方法。
它是通过将矿石沿着坡道滑下来进行采运。
溜煤法适用于山体较陡峭、矿体较脆弱的情况。
它具有节约能源、高效快捷的特点,但对坡道的要求较高。
4.浮选法浮选法是对金属矿石进行选矿的常用方法。
它通过利用矿石与浮选剂的不同亲和力,使矿石中所需的有用矿物浮在水中,而非有用矿物沉在水底,从而实现矿石的分离和提纯。
浮选法适用于矿石中有用矿物与非有用矿物具有明显的密度差别的情况。
三、技术创新与应用随着科学技术的发展,矿山开采技术也在不断创新和进步。
采矿方法要点归纳采矿方法要点归纳2011-1-19 14:06:45 中国选矿技术网浏览946 次收藏我来说两句一、空场采矿法适用于开采水平、微倾斜、缓倾斜的矿体。
其采矿法不仅能开采薄矿体,更适合于开采厚矿体和极厚矿体。
特征:将矿块划分为规则的矿房和矿柱,并根据矿体的厚度及采矿设备、技术条件的不同,选用浅孔、中深孔或深孔落矿方案进行矿房的回采,因而有浅孔房柱和中深孔房柱之分。
1.浅孔房柱采矿法(1)主要适用于矿石和围岩稳固与较稳固的矿体。
(2)矿体倾角30°以下。
(3)矿体厚度小于8-10m。
(4)价值不高或品位较低的矿石。
2.中深孔房柱采矿法(1)矿石稳固和中等稳固。
当顶板围岩稳固或中等稳固时,采用不切顶或不预控顶;当顶板不太稳固或局部不稳固时,可采用切顶与预控顶;(2)矿体倾角≤30°;(3)厚度≤6-8m的矿体,采用不切顶房柱法;厚度8-10m的矿体,可采用浅孔切顶房柱法;厚度11-12m的矿体;可采用中深孔切顶房柱法;(4)顶板接触面平整,可采用不切顶房柱法;顶板接触面不平整,可采用切顶房柱法;(5)使用于低品位、价值低、凿岩性较好的矿石中。
二、全面采矿法适用于开采矿石围岩均较稳固,矿体厚度小于5-7m的水平至缓倾斜矿体;也适合于开采矿体底板起伏较大或矿体厚度变化较大以及矿石品味不均匀的矿体。
1.普通全面采矿法(又称全面采矿法)(1)一般要求矿岩中等稳固以上;顶板的暴露面积应大于200-500m;(2)矿体倾角≤30°;(3)矿体厚度在5-7m以下,国内大部分矿山开采1.5-3.0m的矿体;(4)一般矿体产状较稳固;(5)该法留有采场内矿柱,最好在贫矿中应用。
2.留矿全面采矿法(1)矿石和顶板岩石为稳固或中等稳固;矿石不粘结,不自然;(2)矿体倾角由缓倾斜到倾斜(即26°-55°),以倾斜矿体为主;(3)厚度由薄至中厚的矿体,以薄矿体为主;(4)可用于形态较复杂,厚度和品位变化较大,以及底板沿走向和倾斜均有起伏的不稳定矿体。
地下矿山采矿方法地下矿山采矿方法是指在地下矿山中进行矿石开采的方法。
由于矿石位于地下深处,因此需要采用一系列特殊的技术和设备来进行开采。
本文将介绍地下矿山采矿方法的几个常见类型。
一、露天开采法露天开采法是地下矿山开采中最常见的一种方法。
它适用于矿石埋藏在地下相对较浅的地方,且矿体规模较大的情况。
该方法通过将地表土壤和岩石挖掘掉,直接暴露出矿体,然后使用爆破或机械装备将矿石采出。
二、巷道开采法巷道开采法是一种在地下矿山中开挖巷道并在其中进行开采的方法。
首先,在地下挖掘一条或多条巷道,然后在巷道中开展开采作业。
这种方法适用于矿体埋藏较深的情况,可以最大限度地减少对地表的破坏。
三、块矿法块矿法是一种在地下矿山中以块状开采矿石的方法。
它适用于矿体呈块状或层状分布的情况。
首先,在地下挖掘一定规模的块体,然后将该块体抬离地面进行处理。
这种方法可以提高开采效率,并减少对地表的破坏。
四、柱状支撑法柱状支撑法是一种在地下矿山中采用柱状支撑结构来稳定岩体的方法。
它适用于矿体岩性较差、易塌方的情况。
首先,在地下挖掘矿体的同时,设置一定间距的柱状支撑结构来支持岩体,防止其坍塌。
这种方法可以保证采矿过程的安全性和稳定性。
五、爆破法爆破法是一种在地下矿山中使用爆炸装置来破坏矿石和岩石的方法。
它适用于矿石和岩石较硬、不易机械破碎的情况。
首先,在地下钻孔,并在孔内放置爆炸物,然后引爆爆炸物,使矿石和岩石破碎。
这种方法可以提高采矿效率,但也存在一定的安全风险。
六、回采法回采法是一种在地下矿山中采用逐步向后回采的方法。
它适用于矿体规模较大、埋藏较深的情况。
首先,在地下挖掘一定规模的采矿工作面,然后从工作面开始逐步向后回采,同时进行支护和处理矿渣。
这种方法可以最大限度地提高采矿效率,并减少对地表的破坏。
地下矿山采矿方法包括露天开采法、巷道开采法、块矿法、柱状支撑法、爆破法和回采法等几种常见类型。
不同的矿体特点和地质条件需要采用不同的开采方法,以提高开采效率和保证采矿过程的安全性。
地下采矿安全技术方法采矿方法是指如何安全、经济地采出矿块、矿房或矿柱内矿石的方法,包括矿块的采准切割、回采、采空区处理等工作。
合理选择采矿方法是指能针对地质条件,加强对开采工作的安全管理,减少人身伤亡事故。
根据矿石回采过程中采场管理方法的不同,金属、非金属的地下采矿方法大致分为以下几类:(1)空场采矿法。
其特点是回采过程中,采空区主要靠暂留或永久残留的矿柱进行支撑,采空区始终是空着的。
一般在矿石与围岩很稳固时采用。
(2)崩落采矿法。
其特点是随着矿石采出,有计划地用崩落矿体的覆盖岩层和上下盘岩石来充填采空区,及时控制采空区地压和处理采空区。
一般在矿体围岩不稳固、地表允许陷落的条件下采用。
(3)留矿采矿法。
其特点是在回采过程中,采空区内暂时存留部分采下来的矿石,借以配合矿柱支承采空区。
一般在矿石较稳固,且不易氧化、粘结和自燃,矿体围岩中等稳固的条件下采用。
(4)充填采矿法。
其特点是在回采时,采空区依靠充填其内的充填料、支柱或充填料与支柱相配合形成的人工支承体支承采空区。
主要用于开采矿石价值高、要求回收率高、充填料材方便、地表不允许陷落和特殊复杂地质条件下的矿体。
地下采矿安全技术方法(二)地下采矿是一项危险的工作,需要采取一系列的安全技术方法来保障采矿人员的生命安全和矿山的安全运营。
本文将介绍几种常见的地下采矿安全技术方法。
一、通风技术通风技术是地下采矿中的重要安全技术方法之一。
地下矿井中常存在着高浓度的有害气体,如一氧化碳、二氧化碳等,这些气体对人体健康极为危害。
通过合理的通风系统可以有效地降低矿井中的有害气体浓度,提供足够的新鲜空气给采矿人员呼吸,并保持矿井的氧气浓度在安全范围内。
通风系统一般由进风和排风两部分组成,其中进风通道通过风井、送风管道将新鲜空气输送到工作面,排风通道通过回风巷、回风井将废气排出矿井。
通风系统的设计和维护应根据矿井的特点和采矿工艺进行合理安排,确保通风畅通和安全。
二、支护技术地下采矿中,地质条件复杂,矿体产状不稳定,存在着塌陷、冒顶、顶板、底板等各种地压问题。
常用的采矿方法范文1.露天开采:露天开采是最常见的采矿方法之一,适用于露天或半露天的矿床。
该方法通过移除表土和岩石覆盖层,直接暴露矿体,并采用爆破、挖掘等手段进行开采。
这种方法适用于大规模、低成本的矿床,如铁矿石、煤炭等。
2.地下采矿:地下采矿是在地下进行的采矿活动,适用于深埋、矿体规模较小的矿床。
地下采矿通常包括直立树型阵列采矿法、房柱法、室柱法等方法。
这些方法适用于金属矿石、宝石、铀矿石等。
3.方槽法:方槽法是一种常用的开采下降矿石的方法,通常适用于金属矿床。
这种方法通过在地下挖掘成一系列的方槽,然后垂直下降,采矿人员在槽里进行开采。
这种方法可以提高矿石的回收率和生产效率。
4.溜矿法:溜矿法是一种表面采矿方法,适用于薄层矿床,如硫矿床。
该方法通过将表面挖掘成一条倾斜的通道,然后使用水来将矿石从上方冲刷到溜槽中,最后被收集和运输。
5.破碎溜矿法:破碎溜矿法是一种用于开采岩盐等可溶性矿石的特殊方法。
该方法使用水将矿石从上方冲刷到溜槽中,然后将其带到地面进行收集和处理。
这种方法可以最大程度地减少岩盐矿石的损失。
6.浅孔爆破冲击法:浅孔爆破冲击法是在采矿面上利用爆破冲击波将矿石分离出来的方法。
该方法通常用于开采脆性矿石,如油页岩、岩盐等。
爆破能够迅速破碎矿石,并通过冲击波将其从岩石中分离出来,提高矿石的回收率。
除了以上所提到的常用采矿方法外,还有一些特殊的采矿方法,如浮选、重介质分选、磁选、电选等,根据矿石的性质和特点选择相应的方法进行开采。
这些方法在提高矿石的回收率和降低成本方面起着重要作用。
总之,根据矿石的类型、矿床的性质以及采矿场地等因素,选择合适的采矿方法能够有效地开采矿石并提高生产效率。
随着科技的不断进步,采矿方法也在不断创新和改进,以满足日益复杂的采矿需求。
煤矿开采技术
煤矿开采技术是指在地下或露天采矿的过程中使用的各种技术和设备。
以下是一些常见的煤矿开采技术:
1. 长壁采矿:长壁采矿是一种地下采矿技术,采用连续推进机和传送带将煤炭连续地从煤矿脉中抽出。
2. 房柱采矿:房柱采矿是一种保留支撑柱来支持矿层的地下采矿技术。
这种方法相对比较安全,适用于煤炭储量不大而且有崩塌危险的地区。
3. 爆破采矿:爆破采矿是一种露天采矿的方法,通过在矿山中放置和引爆炸药来破坏煤炭脉,然后使用大型挖掘机和运输设备将煤炭运出。
4. 液压支架:液压支架是一种地下采矿设备,用于支撑矿
层和保持矿方稳定。
液压支架可以根据矿层的变化自动调
整高度,提高了采矿效率和安全性。
5. 岩爆预警技术:岩爆预警技术是一种监测地下岩层岩爆
风险的技术。
通过地震监测、应力监测等手段,及时发现
地下岩层的不稳定情况,提前预警并采取相应的安全措施。
6. 矿山自动化技术:矿山自动化技术包括自动化控制系统、机器人技术、传感器技术等,可以实现矿山采矿过程的自
动化和远程控制,提高工作效率和安全性。
以上只是煤矿开采技术的一些常见方法,随着科技的发展
和创新,还会涌现出更多新的煤矿开采技术。
采矿方法的分类与选择采矿是指通过开采地下矿产资源来获取经济价值的过程。
根据不同的矿产类型和地质条件,采矿方法可以分为多种分类。
选择合适的采矿方法对于提高采矿效率、降低成本、保护环境等方面都具有重要意义。
本文将从采矿方法的分类和选择两个方面进行阐述。
一、采矿方法的分类1. 开放式采矿法开放式采矿法是指通过露天开采的方式进行矿石的开采。
这种方法适用于矿体埋藏较浅、矿石层较厚的矿床。
常用的开放式采矿方法有露天矿、露天巷道和露天矿坑等。
露天开采具有操作简单、成本低廉、效率高等优点,但也容易对周围环境造成破坏。
2. 地下采矿法地下采矿法是指通过在地下进行开采的方式获取矿石。
这种方法适用于矿体埋藏较深、矿石层较薄的矿床。
地下采矿方法包括巷道开采、阶梯式开采和矿山压裂等。
地下采矿通常需要进行巷道开挖、支护和矿石运输等工作,工艺复杂度较高,但可以最大程度地保护地表环境。
3. 深海采矿法深海采矿法是指在海底进行矿产资源开采的方式。
随着陆地矿产资源逐渐枯竭,深海采矿成为一种新的开采方式。
深海采矿面临着水压、温度、水下环境等极端条件,技术难度较大,但也具有较高的开采潜力。
二、采矿方法的选择选择合适的采矿方法需要综合考虑矿床特征、地质条件、经济效益和环境影响等因素。
以下是一些影响采矿方法选择的关键因素:1. 矿体形状和规模矿体的形状和规模是选择采矿方法的重要依据。
对于规模较大、形状规则的矿体,开放式采矿法可能更适合;而对于规模较小、形状复杂的矿体,地下采矿法可能更合适。
2. 矿石品位和分布矿石的品位和分布情况也是选择采矿方法的重要考虑因素。
若矿石品位较高、分布均匀,开放式采矿法可以更好地满足需求;如果矿石品位较低、分布不均匀,地下采矿法可能更为适宜。
3. 地质条件和地下水情况地质条件和地下水情况对采矿方法的选择有着重要影响。
比如,地下水丰富的地区更适合开展地下采矿,而地质条件较差、地下水位较高的地区则可能更适合开展开放式采矿。
六大系统”包括:一、监测监控系统、二、井下人员定位系统、三、井下紧急避险系统、四、压风自救系统、五、供水施救系统、六、通信联络系统。
用一定的开采工艺,按一定的开采顺序,剥离岩石、采出矿石的方法。
露天开采工艺,按作业的连续性,分间断式、连续式和半连续式,见附表。
间断式开采工艺适用于各种地质矿岩条件;连续式工艺劳动效率高,易实现生产过程自动化,但只能用于松软矿岩;半连续式工艺兼有以上两者的特点,但在硬岩中,需增加机械破碎岩石的环节。
开采顺序是采矿和剥离在时间和空间上的相互配合。
按矿床分布情况,大体有两类采矿方法:平缓矿床的采矿方法适用于倾角一般小于12°的平缓矿床。
倒堆采矿法剥离物用机械铲或索斗铲直接向前一采掘带采空区倒堆,采矿工作面紧随剥离工作面推进。
在相同情况下,机械铲的重量约为索斗铲的1.8倍,因此剥离高台阶时,多用索斗铲。
剥离更高的台阶可采用二次或多次倒堆。
方案有一台机械铲配合一台索斗铲、二台索斗铲互相配合或仅用一台索斗铲兼作二次倒堆等。
露天采矿方法横运采矿法剥离物用排土桥、悬臂排土机循垂直于工作线方向运往采空区,剥离台阶与采矿台阶推进的空间关系也受运输设备规格的限制,但不如倒堆采矿法那样严格。
本法可适应更大的剥离厚度,民主德国的AFB-60型排土桥的可剥离厚度为60m。
纵运采矿法剥离物沿工作线,绕过端帮,纵向运往采空区。
本法不受采、运设备规格和剥离岩石厚度的限制,有较大灵活性。
适用于单斗-机车车辆、单斗-(破碎机)带式输送机、单斗-汽车、轮斗-机车车辆-带式输送机等多种工艺。
上述各法的经济效果,通常以倒堆法最优,横运法次之,纵运法最差。
但适用的剥离厚度则相反。
当剥离厚度大时,可在下部台阶用倒堆法或横运法,上部用纵运法。
为缩短运距,可将矿田划分为若干采区,按一定顺序开采,把剥离物排往本采区或前一采区的采空区。
倾斜矿床的采矿方法基本上把剥离物运往外排土场,仅当采掘工作达到终了深度后,才能利用采空区内排。
工作线的布置方式,基本有沿矿体走向布置和垂直矿体走向布置。
初始位置和推进方向的选择,应综合考虑矿床的地形地质条件、生产能力、运输方式、基建剥离量和生产剥采比的均衡等因素。
倾斜矿床的生产剥采比在开采中是变化的。
为了减少基建剥离量和推迟剥离高峰,平衡生产剥采比,改善经济效果,可以采取以下措施加陡工作帮坡角。
组合台阶用一台设备顺序采掘一组相邻的台阶,仅在采掘台阶上设工作平台(图1),也可有其他方式。
横采掘带汽车运输的横向采掘带,相邻台阶尾随采掘,工作线横向布置,纵向推进(图2)。
任一横断面上只有一个工作平台,每一台阶可设1~2台采掘设备。
与组合台阶相比,本法可布置较多的采掘设备。
露天采矿方法露天采矿方法分区分期开采走向较长或面积较大的矿床,实行分区分期开采,优先开采矿体厚、品位高、覆盖薄和剥采比小的区域。
参考书目北京矿业学院露天采矿教研组、阜新煤矿学院露天采矿教研组合编:《露天采矿学》,中国工业出版社,北京,1961。
露天采矿方法 - 配图自矿块内采出矿石所进行的采准、切割和回采工作的总称。
采准工作掘进一系列巷道,为切割和回采工作创造条件;切割工作为回采工作形成自由面和落矿空间;回采工作自回采工作面采出矿石,包括落矿、出矿和地压管理三种作业。
采矿方法分类繁多,常用的以地压管理为依据的简要分类见附表。
地下采矿方法自然支护采矿法亦称空场采矿法。
回采过程中形成的采空区,靠矿柱和围岩本身的稳固性维护;有的用支架或采下矿石做辅助或临时支护。
本法适用于矿石和围岩都稳固的矿体(见自然支护采矿法)。
人工支护采矿法本法用充填材料或其他支架维护采空区。
适用于围岩不稳固、矿石贵重和地表需要保护的矿体。
其中充填材料维护使用最多(见人工支护采矿法、充填采矿法)。
崩落采矿法随回采工作面推进,有计划地崩落围岩填充采空区。
用这类采矿法时应允许地表塌陷(见崩落采矿法)。
选用采矿方法应考虑矿床地质条件、矿山技术条件和经济因素,以满足安全、经济、高效和优质的要求。
矿床地质条件包括矿体的形状、倾角、厚度、有用成分的分布,围岩和矿石的物理、力学和化学性质等;矿山技术条件包括材料、设备和劳力供应、加工部门对矿石的要求、地表环境的要求和技术管理水平等;经济因素包括矿石价值、成本、盈利、资源综合利用和国民经济的要求等。
根据上述条件选出几种方案,经技术经济综合比较,确定最优方案,通过工业试验后正式使用。
20世纪50年代初期,中国几乎全用工艺比较简单的房柱采矿法、留矿采矿法和干式充填采矿法。
50年代中后期,开始使用接杆凿岩中深孔和潜孔凿岩深孔落矿的空场采矿法。
60年代采用了阶段和分段崩落采矿法,胶结和水力充填采矿法以及杆柱房柱采矿法。
70年代开始应用柴油无轨自行设备的各类采矿法。
空场采矿法适用于矿岩中等以上稳固、矿岩接触面较明显、形态较稳定的矿体。
其特点是将矿体沿走向划分成矿房和矿柱,分两步骤回采;矿房回采时,采空区顶板主要依靠矿岩自身的稳固性和矿(岩)柱来支撑;矿房回采完毕后,有计划地回采矿柱或不采矿柱,并及时处理采空区。
空场采矿法的优点是成本低,生产能力和劳动生产率高。
缺点是采空区留下大量矿柱,且回采困难,采空区需处理。
包括用人工支护采空区的所有采矿法。
目前这类采矿法中主要使用充填法,用其他支架的各类采矿法已极少应用,因此也常把这类采矿法叫充填采矿法。
有的文献将壁式崩落法和分层崩落法划归这类采矿法(见崩落采矿法)。
随回采工作面的推进,有计划地崩落围岩填充采空区以管理地压的采矿方法。
基本特征是崩落围岩,回采部分矿房矿柱。
适用于围岩容易崩落、地表允许塌陷的矿体。
崩落采矿法按回采方式分为:壁式崩落法、分层崩落法、无底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法和阶段崩落法。
分层崩落法应用最早。
带假顶的低分段的分段崩落法于19世纪90年代首先用于美国上湖区的一些矿山。
由于这两种方法成本高,木材消耗量大,现已很少使用。
壁式崩落法是借鉴壁式采煤法的经验逐步发展起来的。
瑞典在20世纪50年代应用了端部出矿的低分段无底柱分段崩落法。
随着大型自行无轨设备的出现和覆岩下端部放矿理论的发展,60年代初开始推广使用菱形布置的现代无底柱分段崩落法。
此法在中国、加拿大、赞比亚、美国和苏联等国迅速得到推广。
美国首先成功地使用阶段自然崩落法。
苏联于40年代开始应用深孔落矿的有底柱分段崩落法。
随着深孔凿岩设备、爆破技术的不断改进和覆岩下放矿理论的不断完善,分段不断增高,一次崩矿面积不断扩大,逐步形成了现代有底柱分段崩落法的一些主要方案。
与此同时,还成功地使用了阶段强制崩落法。
中国于60年代初期开始试验深孔落矿的有底柱分段崩落法和阶段强制崩落法。
1978年,有色金属地下矿山用这两种方法采出的矿量占总量的27.3%;60年代后期开始试验无底柱分段崩落法,目前用此法采出的铁矿石,占地下铁矿生产总量的80%以上。
分段崩落法和阶段崩落法的共同特点是在崩落围岩覆盖下放出矿石。
崩落覆盖岩层的作用是控制地压,形成缓冲垫层和良好的放矿和挤压爆破条件。
围岩能自然崩落,形成覆盖岩层,最为理想;如围岩稳固,则需强制崩落,形成一定厚度的覆盖岩层。
覆岩下放矿时,因崩落废石混入,矿石的损失、贫化都很高,适于开采矿石价值不高的矿体。
如围岩矿化和矿石可选性好,采用本法有利。
根据放矿理论,合理选择采矿法参数和放矿制度,严格管理放矿工作,可降低矿石的损失和贫化(见放矿)。
覆岩下放矿的回收和贫化指标是相关联的。
在正常条件下,矿石损失和贫化的大小,取决于截止放矿时的放出矿石品位。
截止品位降低,回采率将增高,但贫化率也随之增高。
因此,根据各矿的具体条件,在大量统计和优化的基础上,确定一个合理的截止品位,是提高经济效益的重要途径。
为了容纳分段崩落法和阶段崩落法在矿石崩落后胀大的体积,落矿前都须在矿块中形成补偿空间。
切割槽,拉底空间,某些采准切割巷道,或崩落矿岩的松散间隙,都可作为补偿空间。
补偿空间体积与崩落矿石实体体积的比值叫补偿比,其值为10~30%。
壁式崩落采矿法适用于开采顶板不够稳固,厚度不大的缓倾斜层状矿床。
它的特点是一次开采矿体全厚。
根据工作面的布置形式,壁式崩落法分为:长壁崩落法、短壁崩落法和进路崩落法。
①长壁崩落法工作面,布置与壁式采煤法近似。
因矿石坚硬,多用凿岩爆破法落矿、电扒出矿。
工作面长度一般不超过50~60m。
近年在中硬以下矿体中,开始试验使用液压支架和采矿机的综合机械化长壁采矿法。
②短壁崩落法,顶板稳固性差时将长壁面划分为短壁面以利顶板管理。
③进路崩落法,顶板稳定性很差且矿体赋存不规则时,用宽2~2.5m的进路回采矿石,根据地压大小,每采1~2条进路崩落一次顶板。
长壁崩落法采准和工作面布置简单,在缓倾斜薄矿层回采中是一种生产能力较大、效率较高、通风条件较好的采矿法。
短壁和进路崩落法的工作面短小,灵活性大,适用于开采地压较大、赋存条件复杂的矿层。
中国龙烟铁矿应用长壁崩落法。
大部分粘土矿和锰矿应用短壁崩落法和进路崩落法。
分层崩落法将矿块在垂直方向划分为小于3m的分层,自上而下逐层回采。
回采工作在假顶保护下进行。
本法的缺点是:木材消耗量大,工序复杂,劳动生产率低,成本高,通风条件差;优点是贫化率低(约3~5%),回收率高(可达90~95%)。
过去曾广泛应用,现在已逐步由其他高效采矿方法取代,应用比例很小。
分层可用壁式工作面或进路回采。
采用浅眼落矿,崩落的矿石用电耙运至溜井,下放到阶段运输平巷(见矿山井巷)。
随着工作面的推进,及时支护进路或壁式工作面。
根据地压情况,每采完1~2个进路,或壁式工作面推进一定距离,放顶一次,将支架回收使顶板冒落。
放顶前,在放顶区底板铺设假顶,作为下分层回采时的顶板。
假顶用木材、金属网、竹笆、钢筋混凝土等材料铺设。
回采第一阶段上部几个分层时,在假顶上部由废旧坑木逐渐形成厚度大于一个分层的隔离层,以防废石冲入。
隔离层上部应有5~10m以上的岩石垫层,以缓冲围岩崩落时所造成的冲击力,确保安全生产。
有底柱分段崩落法特点是分段落矿,通过底部结构放出崩落的矿石。
底部结构简称底柱,位于矿块或矿房底部,其中布置出矿巷道、斗穿、斗颈、漏斗或堑沟和溜井,根据出矿方法分为电耙、格筛和装载机械三种底部结构。
中国矿山多采用电耙出矿的底部结构(图1)。
电耙出矿的主要缺点是计量困难,结构较复杂,回收底柱时损失、贫化大,随着高效率无轨自行装运设备的出现,目前已逐渐改用装载机械出矿的平底结构。
崩落采矿法有底柱分段崩落法有水平分层和垂直分层两种落矿方案。
中国矿山广泛采用后一方案。
垂直分层落矿方案的优点是爆破对底柱的破坏小,使用挤压爆破技术的落矿质量好,矿块结构简单,易于实现凿岩机械化,工作安全,但人工装药的劳动强度大。
挤压爆破时,利用切割井巷或利用相邻已采矿块的崩落矿岩间隙做补偿空间,补偿比较小,约为15~20%。