分段空场采矿法与浅孔留矿法的区别
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金属非金属地下矿山采矿方法对比表(一)
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金属非金属地下矿山采矿方法对比表(二)
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金属非金属地下矿山采矿方法对比表(三)
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金属非金属地下矿山采矿方法对比表(四)
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金属非金属地下矿山采矿方法对比表(五)
金属非金属地下矿山采矿方法类比表(六)
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金属非金属地下矿山采矿方法类比表(七)
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根据矿岩稳固性、矿体厚度和倾角,可能采用的采矿方法
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2、按矿体厚度分类:a、极薄——厚度在0.8m以下;b、薄——厚度在0.8~5m;c、中厚——5~15m;d、厚——15~50m;e、极厚——厚度大于50m2以上。
3、矿岩的稳固性分五级:⑴极不稳固:掘进巷道或采矿时,不允许有暴露面积,否则可能产生片帮或冒落现象。
⑵不稳固:不支护的允许暴露面积在50m2以
⑶中等稳固:不支护的允许暴露面积为50~200m2。
⑷稳固:不支护的允许暴露面积为200~800m2。
⑸极稳固:不支护的允许暴露面积在800m2以上。
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采矿方法大全一、空场采矿法1、下向分层空场法2、分段空场法3、V、C、R采矿法下向分层空场法分段空场法V、C、R采矿法二、留矿采矿法1、浅孔留矿法2、中深孔留矿法3、深浅孔留矿法浅孔留矿法中深孔留矿法深浅孔留矿法三、充填采矿法1、水平分层干式充填法2、向上水平分层尾砂充填法3、尾砂分级和砂浆制备系统4、空场嗣后尾胶充填法5、胶结充填系统6、砼尾砂分步充填法7、浅孔留矿嗣后充填法水平分层干式充填法向上水平分层尾砂充填法尾砂分级和砂浆制备系统空场事后尾胶充填法胶结充填系统砼尾砂分步充填法浅孔留矿嗣后充填法四、崩落采矿法1、阶段强制崩落法2、暂留矿石垫层阶段崩落法3、盘区连续开采崩落法4、束装深孔阶段崩落法5、竖分条崩落法6、有底柱分段崩落法7、无底柱分段崩落法阶段强制崩落法暂留矿石垫层阶段崩落法盘区连续开采崩落法束装深孔阶段崩落法竖分条崩落法有底柱分段崩落法无底柱分段崩落法五、矿柱回采1、阶段崩落回采充填法矿柱2、阶段崩落回采留矿法矿柱3、药室落矿回采留矿法矿柱4、阶段深孔回采空场法矿柱阶段崩落回采充填法矿柱阶段崩落回采留矿法矿柱药室落矿回采留矿法矿柱阶段深孔回采空场法矿柱六、采空区处理1、联合处理空区2、充填物料处理空区联合处理空区充填物料处理空区七、露天开采1、老庙基山矿段露天开采2、崂山矿段露天开采3、铜山矿区露天开采4、前山矿区露天开采老庙基山矿段露天开采崂山矿段露天开采铜山矿区露天开采前山矿区露天开采七、采场底部结构1、电耙运矿底部结构2、振动放矿底部结构3、铲运机装矿平底底部结构4、铲运机装矿堑沟底部结构电耙运矿底部结构振动放矿底部结构铲运机装矿堑沟底部结构铲运机装矿平底底部结构。
煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术发布时间:2022-10-13T07:49:20.306Z 来源:《工程建设标准化》2022年6月11期作者:郑光荣[导读] 煤炭是中国的支柱能源,在中国能源结构中占比最大。
20世纪,郑光荣身份证号码:33032719740808****温州通业建设工程有限公司摘要:煤炭是中国的支柱能源,在中国能源结构中占比最大。
20世纪,中国实现了煤炭资源的工业化开采。
煤炭资源的开采受到诸多空间因素的限制,必须采用一定的开采技术和工艺才能实现科学合理的开采。
然而,煤炭资源赋存环境的多变性决定了开采技术和工艺的多样性。
在实际开采中,要因地制宜地选择最佳的开采工艺和技术,实现经济、高效、安全的开采。
关键词:矿区的煤矿开采;流程和技术引言近年来,我国经济实力的提高离不开煤炭资源的支撑,经济实力的提高也促进了煤炭工业的快速发展。
特别是现阶段,随着煤炭这种不可再生能源的大量消耗,世界各国都特别重视提高本国煤炭资源开采的合理性。
然而,目前应用于煤炭资源开采的一系列技术和工艺缺乏先进性,不仅煤炭工程的开采效率得不到提高,而且存在严重的浪费问题,这必然限制了煤炭资源利用率的提高。
由于煤炭资源的利用关系到我国工业领域的发展和人民生活水平的提高,如何提高采煤工程的工作效率和煤炭资源的利用率是目前煤炭行业必须考虑的问题。
因此,针对目前的煤炭开采技术,煤炭行业必须及时不断改进和创新,并结合自身特点,不断提高我国矿产资源的综合利用水平。
1煤矿采矿技术特征1.1采矿技术具有针对性采矿技术正在提高。
只有选择正确的开采技术,才能保证开采效果和质量,更好地保证安全。
目前,我国煤炭开采技术类型非常丰富,其中开采技术决定了开采的质量和效率。
不同的技术适应不同的采矿环境条件,应根据采矿环境确定技术形式。
采矿技术具有独特性和针对性。
1.2煤炭资源的不可再生性煤炭资源的生成周期决定了煤炭资源的不可再生性,自然界的煤炭储量是相对固定的。
采矿方法适用条件要点归纳1)、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W30° ;(3)厚度W6-8m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。
2)、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W30° ;(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。
矿山井下采矿方法的技术对比分析在矿山开采领域,井下采矿是一项复杂且关键的工作,而选择合适的采矿方法对于提高采矿效率、保障安全生产以及实现经济效益最大化至关重要。
不同的采矿方法具有各自的特点和适用条件,下面我们就对几种常见的矿山井下采矿方法进行技术对比分析。
一、空场采矿法空场采矿法是将矿块划分为矿房和矿柱,先采矿房,后采矿柱。
在采矿房时,依靠矿岩自身的稳固性和留设的矿柱来支撑采空区。
这种方法的优点是采场生产能力大,回采成本低,矿石贫化率小。
例如,在开采稳固性较好的厚大矿体时,采用房柱法可以实现高效率开采。
工人在宽敞的矿房中作业,安全性相对较高。
但空场采矿法也存在一定的局限性,如果矿岩稳固性较差,容易引发顶板冒落等安全事故。
而且,后期回采矿柱时,作业条件往往较为困难,资源回收率相对较低。
二、崩落采矿法崩落采矿法是随着矿石的采出,有计划地强制或自然崩落围岩来充填采空区,以控制地压。
常见的崩落采矿法有无底柱分段崩落法和有底柱分段崩落法。
无底柱分段崩落法具有结构简单、机械化程度高、开采强度大等优点,适用于开采中厚以上、倾斜至急倾斜的矿体。
但其矿石损失贫化较大,通风条件相对较差。
有底柱分段崩落法在采准工程布置上相对复杂,但矿石损失贫化指标相对较好,通风条件也有所改善。
不过,这种方法的采准切割工程量较大,成本较高。
三、充填采矿法充填采矿法是在回采过程中,用充填料充填采空区,以控制地压和防止地表下沉。
常用的充填采矿法有干式充填法、水力充填法和胶结充填法。
干式充填法的充填料成本较低,但劳动强度大,充填效率低。
水力充填法能够实现较高的充填效率,但需要处理大量的泥水,排水费用较高。
胶结充填法的充填体强度高,能够有效控制地压,但充填成本相对较高。
充填采矿法的优点是能够有效控制地压,减少地表下沉和矿石损失贫化,提高资源回收率。
但其缺点是工艺复杂,成本较高,生产能力相对较低。
四、采矿方法的选择因素在实际矿山开采中,选择采矿方法需要综合考虑多种因素。
采矿方法分类与选择采矿方法就是研究矿块的开采方法,它包括采准、切割和回采三项工作。
因此,为了很好的回采矿石而在矿块中所进行的采准、切割和回采工作的总和,就称为采矿方法。
采矿方法的分类,是以回采时的地压管理方法为依据的,因为,地压管理方法是以矿石和围岩的物理力学性质为根据,同时又与采矿方法的使用条件、结构和参数、回采工艺等有密切关系,并且最终将影响到开采的安全、效率和经济效果。
因此,以此为依据可将采矿方法划分为三大类(表1)。
第一类,空场采矿法。
此法将矿块划分为矿房和矿柱,分两步骤开采。
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,是使用本类采矿方法的基本条件。
在回采矿房时期暂留矿石的留矿发也划归本类,是因为暂留矿石不能作为支撑围岩的主要手段,且当其放出后的一定时间内,仍靠矿柱维护采空区。
因此,留矿不能作为独立的地压管理方法,不应单分一类。
第二类,充填采矿法。
本类的大部分采矿方法,也是分为两步骤进行回采。
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,即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。
因此,矿石和围岩稳固和不稳固,均可应用本类采矿法。
第三类,崩落采矿法。
本类采矿法为一个步骤回采,并且随回采工作面的推进,同时崩落围岩充满采空区,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。
矿岩的稳固性,对选择采矿方法及地压管理方法,均有很大的影响。
根据矿石或岩石的稳固程度,可分为以下五种情况:1. 极不稳固的是指掘进巷道或开辟采场时,不允许有暴露面积,否则可能产生片帮或冒落现象。
在掘进巷道时,需用超前支护方法进行维护。
2. 不稳固的在这类矿石或岩石中,允许有较小的不支护的暴露空间,一般允许的暴露面积在50m²以内。
3. 中等稳固的是指不支护的暴露面积为50~200 m²。
根据该矿矿体开采技术条件,由于矿体厚度变化在2—8m之间,矿体产状基本稳定,属于薄矿体。
3.11.4 采矿方法选择(1)采矿方法选择小于6m的矿体可以选择的采矿方法有空场法和充填法,由于该矿区上部允许崩落或变形,且充填采矿法开采成本较高及生产投资大,因此,可以考虑不采用充填采矿法;而作为空场法可以考虑的采矿方法有浅孔留矿法、房柱法等。
经比较,设计该部分矿体开采采用房柱法进行开采。
(2)采矿方法简述矿体在走向上划分为矿房、矿柱,矿房布置上山与上分层沟通,在矿柱布置人行天井,矿块在下部进行切割,采用浅孔进行采场凿岩,由下而上进行回采,采场采用30Kw电耙耙矿直接装车。
详见采矿方法标准图。
3.11.5采矿方法①矿块布置:一般情况下矿块沿倾向布置。
②构成要素1)阶段高度为减少开拓工程,本设计阶段高度为50m,在阶段中间设置附加中段。
2)凿岩分层高度矿块长50m,宽14m,阶段高50m,阶段设置附加中段,副中段高25m,间柱宽5m,顶柱高4m。
采准切割:在矿体下盘岩石中布置阶段运输平巷,在矿块布置上山与上中段相连,在川脉巷每隔6m往下盘开掘斗穿和斗颈(对于厚度3m以下的直接掘斗颈),在斗颈上部扩漏并掘进拉底平巷。
矿房回采:从拉底平巷开始扩帮至矿体边沿,然后逆倾斜向上推进,自下而上进行回采。
根据矿体厚度不同,用YSP-45或YT-24型凿岩机钻凿上向或水平孔井下落矿,矿石利用电耙下放至漏斗,直接装车运走。
通风:采场工作面利用矿井主风流通风。
新鲜风流由沿脉运输道经一侧进入采场后,污风由上山经上部回风平巷从回风井排出地表。
顶板管理:采矿过程中加强敲帮问顶工作。
对局部破碎地带,及时预留保安矿柱。
矿柱回收:间柱用YSP-45钻在顺路井联络巷凿岩回收,顶底柱视具体情况决定是否回收,若回收则上中段底柱和本中段顶柱在矿房回收时一起回收。
③主要采矿指标设计采用该采矿法开采,其主要采矿技术经济指标间表3.12。
5.5主要采掘设备5.5.1 凿岩设备采用中深孔凿岩,设计开采规模为7万t/a,采准带矿约为0.7 万t/a,采场出矿量按照6.3万t/a考虑,则:年需要凿岩量:6.3/3=2.1 万m;该矿采用YT-24、01-45凿岩机凿岩,在实际生产中该设备的年凿岩效率为0.4~0.5万m之间,设计按照0.45万m /a计算。
4.1.1 浅孔留矿采矿法留矿采矿法的特征是在采场中由下向上逐层进行回采矿石,每层采下的矿石只放出约1/3的矿量,其余的采下矿石暂留采场中作为继续上采的工作台,并可对采空场进行辅助支撑,待整个采场的矿石落矿完毕后,再将存留在采场内的矿石全部放出。
留矿采矿法是一种较为简单、经济、容易的方法,在我国的黑色金属、有色金属、黄金、稀有金属及非金属矿山中得到广泛的应用。
留矿采矿法原则上虽可用于开采厚大矿体,但主要用于开采中厚及中厚以下矿体。
根据矿块布置方式及回采工艺不同,留矿采矿法可分为普通留矿法、无矿柱留矿法和倾斜矿体留矿法。
4.1.1.1 矿块构成要素阶段高度一般为30~60m,当矿石围岩稳固、矿体倾角大、产状稳定时,可采用较大的阶段高度。
矿块的长度一般为40~60m,其值取决于矿岩的稳固程度及矿体的厚度。
矿房的暴露面积一般可达400~600m2。
间柱的宽度根据矿岩稳固程度及矿体厚度、间柱回采方法等因素来确定,通常为6~8m,当矿体较薄而且采用脉外天井时可取2~3m。
顶柱高度一般为4~6m,当矿体较薄时为2~3m。
底柱高度取决于矿石稳固程度与底部结构的型式,漏斗放矿底部结构为5~6m,电耙道及格筛巷道底部结构为12~14m。
4.1.1.2 采准切割采准切割的主要任务是:掘进阶段运输平巷5、矿块天井2、联络道3、拉底巷道4及漏斗颈(如图4-1所示)。
当矿体较薄时,可利用勘探时的脉内沿脉巷道作为阶段运输巷道;矿体较厚时,应把阶段运输巷道布置在矿体下盘接触线上,以减少矿房开采中局部放矿后的平场工作量;当开采产状变化较大且不太稳固的贵重矿石时,为提高矿石回采率,减少坑道维护工作量,也可把阶段运输平巷布置在矿体的下盘脉外。
矿块天井2布置在间柱中。
在天井的两侧每隔5~6m向矿房开联络络道3。
当矿房不分梯段回采时,矿房两侧的联络道应交错布置。
在阶段运输平巷的侧上方开每隔4~6m掘进放矿漏斗颈。
矿体较厚时需在拉底水平掘进拉底巷道4。
空场采矿法及安全要求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。
空场采矿法可分为分层(单层)空场法、分段空场法和阶段空场法(阶段矿房法)。
分层空场法又可分为全面采矿法、房柱采矿法和留矿采矿法。
空场采矿法的主要安全要求有:●加强顶板管理。
顶板管理主要是对顶板的监测控制,是应用各种手段和方法,对井下采矿过程中所形成的空间、围岩、顶板的观察和测定,分析掌握其变形、位移等的变化情况和规律,获得其大冒落前的各种征兆,以便制定相应的防范措施,保证作业人员和设备的安全。
大●根据矿山地质条件,岩石力学参数以及大量监测数据的规律和经验,选择修正矿块的结构参数、回采顺序、爆破方式等控制地压活动,减少冒落的危害。
●根据采场结构、面积大小,结合地质构造,破碎带的位置、走向,矿石的品位高低等因素,在矿岩中选留合理形状的矿柱和岩柱,以控制地压活动,保护顶板。
在矿柱中,必须保证矿柱和岩柱的尺寸、形状和直立度,应有专人检查和管理,以保证其在整个利用期间的稳定性。
●在矿房回采过程中,不得破坏顶板;采用中深孔或深孔爆破时,应严格控制炮孔的方位和深度,不许穿透暂不回采的矿柱。
●及时回采矿柱和处理采空区。
大●采用分段采矿法时,除回采、运输、充填和通风用的巷道外,禁止在采场顶柱内开掘其他巷道;上下中段的矿房和矿柱,应尽量相对应,规格应尽量相同。
●采用浅孔留矿法采矿时,应遵守下列规定:在开采第一分层前,应将下部漏斗和喇叭口扩完,并充满矿石;每个漏斗都应均匀放矿,发现悬空应停止其上部作业,经妥善处理悬空后方准继续作业;放矿人员和采场内的人员要密切联系,在放矿影响范围内不准上下同时作业;每回采一分层的放矿量,应控制在保证凿岩工作面安全操作所需高度,作业高度一般应控制在2m左右。
矿柱的回采条件,用充填料将矿房充填后,再用其他方法回采矿柱(而后充填或随后充填)。
二、空场法的基本应用条件矿石围岩稳固,采矿区在一定时间内允许有较大的暴露面积。
这类方法在我或应用的最早最广泛。
应用较广泛的有:全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法、阶段矿房法、全面采矿法和房柱采矿法。
除房间矿柱的留法不同外其他均相同。
第二节全面采矿法一、适用条件及特点1、适用条件在薄和中厚(小于5-7m)的矿石和围岩均稳固的缓倾斜(倾角一般小于30°)矿体中,应用全面采矿法。
2、特点特点:工作面沿矿体走向或沿倾斜全面推进,在回采过程中将矿体中的夹石或贫矿(有时也将矿石)留下,呈不规则的矿柱以维护采空区,这些矿柱一般作永久损失,不进行回采。
个别情况下,用这种采矿法回采贵重矿石,也可不留矿柱,而用人工支柱(混凝土支柱、木垛及木支柱等)支撑顶板。
二、结构和参数1、开采水平或微倾斜矿体将井田划分为盘区,工作面沿盘区全宽向其长轴方向推进。
盘区宽度:●自行设备运搬,200~300m;●电耙运搬,80~150m盘区间留设矿柱,矿柱宽度10~15到30~40m。
2、开采缓倾斜矿体将井田划分为阶段。
阶段高度:15~30m;阶段斜长:40~60m;阶段间留设矿柱2~3m。
三、采准与切割工作掘进阶段运输巷道,在阶段中掘1-2个上山,作为开切自由面;在底柱中每隔5-7m 开漏口;在运输巷道另一侧,每隔20m布置一个电耙纹车硐室。
四、回采工作回采工作自切割上山开始,沿矿体走向一侧或两侧推进。
矿体厚度小于3m时,全厚一次回采;矿体厚皮大于3m时,以梯段工作面回采(图15-3)。
当矿体厚废铰小时,一般采用电耙运搬。
矿体厚度较大且倾角又很小时,可采用无轨自行设备运搬矿石。
运距小于200-300m,采用载重为20t或更大的护运机,运距更大时,采用载重量20-60t自卸汽车和装矿机配套。
根据顶板稳固情况,留不规则矿柱支撑顶板。
五、评价优点:采矿方法结构简单,回采工艺简单安全,通风条件好,矿房生产能力高厚矿体可形成大型机械化。
浅孔留矿采矿法结合通风防尘在矿山开采中的应用【摘要】通过分析浅孔留矿采矿法的适用条件,结合山东地区小型矿床的特点和目前该方法在矿山使用过程中存在的问题,建议该采矿方法在本地区小型地下开采矿山中应进一步科学推广使用。
【关键词】浅孔留矿采矿法;矿山开采;通风防尘;铁矿类型一、浅孔留矿采矿法1.浅孔留矿采矿法的特点是将阶段分成矿块,矿块再分为矿房和矿柱二次回采。
矿房自上而下分层开采,每次崩落的矿石放出二分之一左右,其余的贮存于矿房中作为继续上采的工作台,待矿房采完以后再放出,矿房采完后回采矿柱和处理采空区。
2.浅孔留矿采矿法主要用来开采矿石和围岩稳固的矿体,一般适用于中厚、薄或仍薄矿体,矿体倾角在薄矿脉中一般要求不小于60°,在中厚矿体中一般要求不小于55°。
倾角越小,放矿越困难,粉矿损失和平场工作量越大。
由于矿房中贮存有大量矿石,因此矿石和围岩不能具有自燃性、氧化性和结块性。
3.矿体厚度小于15m时,矿块沿走向布置,矿体厚度大于15m时,矿块垂直走向布置。
将矿块划分为矿房和矿柱,先采矿房后采矿柱。
矿块长度40~50m,高度40~50m。
顶柱高度4m,底柱高度6m,间柱宽度6m,联络道间距5.5~6.0m。
4.采准切割工作主要包括掘进中段运输巷道、天井、天井联络道,在底柱上掘进拉底平巷和每隔5~7m掘进漏斗颈,并切割拉底、劈漏形成开采自由面。
采准切割工作,平巷掘进采用7655型气腿式凿岩机,天井掘进采用YSP45型凿岩机。
采准切割巷道一般不支护,局部不稳定地段采用木支护,极不稳固地带采用混凝土加强支护。
5. 回采工作回采顺序:回采工作主要包括凿岩、爆破、通风、局部放矿、撬顶平场、大量放矿等工作。
因采工作从拉底水平开始自下而上分层进行,分层高度一般为2.0~2.5m。
采场使用7655型气腿式凿岩机钻凿上向微前倾炮孔落矿,凿岩爆破参数为:最小抵抗线1.0~1.2m,炮孔间距0.8~1.0m,孔深1.8~2.2m,前后排炮孔交错布置,采用硝铵类炸药人工装药,毫秒非电导爆管起爆。
采矿方法简述1 采矿方法分类一、依据回采时的地压管理方法将其分为空场采矿法、崩落采矿法和充填采矿法三大类。
见表一二、在三大类采矿方法分类的基础上,根据矿体的厚度、形态、倾角以及矿岩稳固性进一步进行分类,分类情况见表二表三采矿方法适用表2 采矿方法详述2.1 空场法空场法是在回采过程中,将矿块划分为矿房和矿柱,先回采矿房,再回采矿柱。
在回采矿房时,采场以敞空形式存在,依靠矿柱和围岩本身的强度来维护。
空场采矿法是我国金属矿山地下开采史上应用最早,最广泛,在技术上最成熟的采矿方法。
据1978年资料,我国有色金属地下矿山,本类采矿方法的使用比重为55.7%。
另据2003年统计资料,有色金属矿山使用此法的占46.1%,黄金矿山占65%,铁矿山占5.9%。
(对18个重点矿山统计结果),可见空场采矿法在我国地下矿山中占有重要位置。
在世界其他国家金属矿山地下采矿法中,空场采矿发的应用也是非常广泛的,据不完全统计,国外使用空场采矿法出矿约占地下总出矿量的60%。
如房柱法在美国约占70%,分段矿房法:美国约占83%,赞比亚约占53%,日本约占47%;留矿法:法国约占24%,日本约占12%。
空场采矿法具有成本低,生产能力大,劳动效率高,采准时间短和较易达产等突出优点,因此获得了广泛的应用。
其最大的缺点是留下的矿柱和采空区需第二步进行回采和处理,且进行该项工作难度较大。
另外,随着开采深度的增加,地压将增大,这在深部开采时,该法会受到很大限制。
国内外空场采矿法发展的趋势:(1)采场结构参数将不断扩大。
由于喷锚(锚杆,锚索)技术,注浆技术以及岩石力学在采矿工程中应用技术不断的进步和完善,使得采场结构参数将更趋合理和不断的扩大。
(2)高度机械化,自动化的大型采矿配套设备,以及结构简单的采矿方法将逐步替代生产能力低,积压资金的空场法,如留矿法。
(3)对于厚大矿体,大孔径,下向深孔凿岩技术,柱状,球状药包落矿技术及适应此技术的采矿方法将会进一步发展。
空场采矿法(一)全面采矿法5~780~150米。
矿柱宽度10~15米到30~40米。
2.15~30米,斜长40~60米,阶段间柱2~3米。
若阶段再划分矿块开采,矿块长50~60米,矿块间留4~6米间柱,采场留不规则间柱。
包括阶段运输平巷,采场溜井,绞车硐室,联络道,拉底平巷,切割上山等。
工作面沿走向,倾向推进。
浅孔落矿,电耙出矿。
矿柱或人工支护采场。
回采结束后集中处理采空区。
对矿体形状倾角适应性较强,采切工作,回采工艺简单,工程量小,通风条件好。
但是采空区顶板暴露面积大,不够安全。
(二)房柱采矿法3~73~4米),间距5~8米。
矿块或盘区宽度80~150米或400~600米。
3米时,整层回采;厚度3~5米时,分两层回采;厚度5~8米时,先采下层,然后挑顶采上层。
电耙出矿。
留规则矿柱支护顶板,回采结束后回采矿柱并处理采空区。
8~20米时,浅孔开凿切割天井,切顶平巷,切顶预留房间矿柱并超前回采5~7米。
然后运用凿岩台车深孔落矿,无轨设备出矿。
场生产能力大。
矿柱矿石损失大,顶板安全性不高。
(三)留矿采矿法4~6米;开采中厚矿体,间柱宽8~12米,顶柱3~6米,底柱8~10米。
结构和生产工艺简单,管理方便,利用矿石自重放矿,采准工作量小。
但是矿石损失贫化较大,安全性差,平整采场工作繁重,难于实现机械化,积压大量矿石,影响资金周转。
(四)分段矿房采矿法同时处理采空区。
分段高度小,回采速度快,对围岩稳定性要求不高。
阶段高度40~60米,分段高度15~25米,矿房走向长35~40米,房间柱宽6~8米,斜顶柱真厚5~6阶段运输平巷,溜井,分段运输平巷,堑沟平巷,装运横两步骤回采,先采矿房后采生产能力较大,效率较高,安全性好,底部结构简单。
但是采准工程量较大。
(五)阶段矿房采矿法据凿岩方式不同分为分段凿岩阶段矿房法,阶段凿岩阶段矿房法。
50~70米,矿房长度40~60米,宽度15~20米,间柱宽度沿走向布置8~12米,垂直走向布置10~14米,顶柱6~10米,底柱7~13米。
采矿方法适用条件要点归纳1)、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。
2)、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。
分段空场采矿法与浅孔留矿法的区别
分段空场采矿法和浅孔留矿法是两种不同的采矿方法。
1. 分段空场采矿法:该方法是指在地下矿井中将矿石分成多个段落进行采矿的方法。
每个段落矿体的上下部分都被预先采出,形成空场,只有中间部分的矿石留在原位,待上下两部分全部采空后,再采出中间部分的矿石。
这种方法可以最大化地利用矿石,减少采空区域的体积,提高矿石回收率。
但是,该方法的工作面较宽,需要开设大规模的工作面,生产周期较长,生产效率相对较低。
2. 浅孔留矿法:该方法是指通过钻井在矿体上方打洞,将爆破炸药装置安置在洞穴上方的留矿层或上方留有一定的岩石层,然后进行爆破。
爆破产生的冲击波沿着留矿层向下传播,使矿体下方的矿石被打碎,并通过洞穴中的孔道将矿石取出。
该方法可以减少开采对地面的影响,降低采矿过程中的震动和噪音,保护地下水资源。
同时,该方法的表面采矿影响较小,可以最大限度地保护地表的自然景观。
但是,该方法对爆破技术要求较高,需要掌握准确的打孔和爆破参数,且只适用于矿体较浅的情况。