1、5 采礦工藝,2,5 采礦工藝,5.1 地下采礦方法概述 采礦方法分類 采切工程綜述 5.2 落礦 鑿巖爆破、淺孔落礦、中深孔落礦、深孔落礦 5.3 礦石運搬 5.4 采場地壓管理,3,5.1 地下采礦方法概述,一、采礦方法分類 1、基本概念 1）、采礦方法: 就是研究采區(qū)（礦塊）的開采方法。包括：采準、切割和回采工作。 采礦方法：采準、切割工作在時間上與空間上所進行的順序以及它與回采工作進行有機的合理的配合工作。,4,5.1 地下采礦方法概述,2）、采準工作：采礦前的準備工作。它是指在已經(jīng)開拓完畢的礦床里，掘進采準巷道。將階段劃分成礦塊作為獨立的回采單元。并在礦塊內(nèi)創(chuàng)造人行、鑿巖、放礦、通風

2、等條件。 采準巷道：采區(qū)的運輸巷道、漏斗頸，溜礦井、人行通風天井、聯(lián)絡道、電耙巷道等（是形成采區(qū)外形的骨干巷道） 采準礦量：完成上述巷道后的采區(qū)礦量,5,5.1 地下采礦方法概述,6,3）、切割工作：切割工作是指在已經(jīng)采準完畢的礦塊里，為大規(guī)?；夭傻V石開辟自由面和落礦空間的工作。 切割巷道：拉底巷道、開辟拉底空間、開掘切割天井，形成切割立槽 ，在漏斗頸基礎上把漏斗辟開等，這些工作都是為大規(guī)模采礦創(chuàng)造條件的。 備采礦量：采區(qū)在完成切割工作以后采區(qū)范圍內(nèi)的礦量。 采準、切割、回采工作三者的界限并不完全清晰與獨立，可以互相交叉。,5.1 地下采礦方法概述,7,切割工作包括 開鑿切割巷道 拉底巷道（切

3、割平巷、橫巷等） 切割天井（或切割上山等）,在切割巷道基礎上擴大自由面工作 拉底（水平自由面） 擴漏（形成剌叭面）,5.1 地下采礦方法概述,8,9,5）、回采工作：當切割工作完成以后，可以進行大量的采礦工作，通常把大量采礦工作叫做回采工作。 回采工作的內(nèi)容包括：落礦、運搬和地壓管理工作。 落礦工作： 落礦工作的含意：落礦是以切割空間為爆破自由面，用鑿巖炸破的方法崩落礦石。 落礦方式：一般是根據(jù)礦床的賦存條件，所采用的采礦方法及鑿巖設備，選用淺孔、中深孔、深孔及藥室等落礦方法。,5.1 地下采礦方法概述,10,礦石運搬工作 礦石運搬工作的含意：是指在礦塊內(nèi)，把爆破崩下來的礦石運到運輸巷道，并裝

4、入礦車中的工作，運搬工作僅僅限于礦塊內(nèi)（即采場內(nèi)）。采場之外的叫運輸。 礦石運搬方式有兩種方式 重力運搬：例如用普通漏斗放礦。 機械運搬如用電耙、裝運機、鏟運機、汽車、皮帶動輸機等設備運搬礦石。,5.1 地下采礦方法概述,11,地壓管理工作 地壓：是指礦石采出來以后，在地下形成采空區(qū)，經(jīng)過一段時間后，礦柱和上、下盤圍巖就發(fā)生變形、破壞、崩落等現(xiàn)象。我們把這種現(xiàn)象叫地壓。 地壓管理的方法：有三種方法 鑿礦柱支撐采空區(qū)； 用充填料充填采空區(qū)； 用崩落的圍巖來管理地壓；,5.1 地下采礦方法概述,12,二、采礦方法分類 1、采礦方法定義： 采礦方法：從礦塊（采區(qū)）中采出礦石的方法。是采準、切割和回采

5、工作在空間上、時間上的有機結合，是采準、切割、回采工作的總稱。,5.1 地下采礦方法概述,13,二、采礦方法分類 2、采礦方法分類的依據(jù) 通用的分類方法是按地壓管理方式不同來分類。 采礦方法分類：空場采礦法（自然支撐采礦法）、充填采礦法（人工支撐采礦法）及崩落采礦法。,5.1 地下采礦方法概述,14,6、采礦方法,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 6.2充填采礦法 6.3崩落采礦法,15,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法）,空場采礦法：在礦房開采過程中不用人工支撐，充分利用礦石與圍巖的自然支撐力，將礦石與圍巖的暴露面積和暴露時間控制在其穩(wěn)固程度所允許的安全范圍內(nèi)的采礦方法。 空場采礦法特點

6、空場法在回采過程中，它是把礦塊劃分為礦房和礦柱兩部分。 在回采礦房時，采場以空場形式存在。 用礦柱和圍巖體的穩(wěn)固性來維護采空區(qū)。 礦房采完以后，要及時回采礦柱，并及時處理采空區(qū)。 在回采過程中，采場主要依靠暫留的礦柱或永久礦柱進行自然支撐，有時輔以人工礦柱支撐。,16,空場采礦法的適用條件 適用于開采礦石和圍巖都很穩(wěn)固的礦床。 采空區(qū)在一定時間內(nèi)，允許有較大的暴露面積。,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法）,17,空場采礦法分類 空場采礦法目前應用比較廣泛的幾種方法是： （1）淺孔留礦法 （2）房柱法 （3）分段法 （4）階段礦房法,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法）,18,留礦采礦法特點： 自

7、下而上分層回采礦房，每次采下的礦石，一部分靠礦石自重從漏斗放出，留下礦石作為下次鑿巖爆破工作的臨時工作臺。當?shù)V房全部采空后，再將留下的礦石全部放出。 適用于：礦石和圍巖穩(wěn)固，急傾斜、傾斜礦體 或緩傾斜厚礦體 。 分類：淺孔留礦法，深孔留礦法 留礦法在我國占有相當大的比重，根據(jù)有色金屬礦山統(tǒng)計，留礦法占總產(chǎn)量的40%，其中淺孔留礦法占36%。,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法）,19,主要巷道名稱：1運輸平巷，2底柱，3漏斗，4留礦堆，5人行聯(lián)絡道6人行通風天井，7間柱；8頂柱,20,21,（1）構成要素 階段高度一般為3060米，以3050米居多。在能夠保證安全和順利回采的條件下，應當采用較大

8、的階段高度，以增加礦房礦量，從而減少礦石損失。 影響階段高度的主要因素有： 礦床勘探類型 圍巖的穩(wěn)固程度 礦體傾角 其他采礦方法對階段高度的要求 天井掘進條件,4.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型方案,22,礦塊長度一般不大于4060米 影響礦塊長度的主要因素有： 礦石和圍巖穩(wěn)固程度 通風防塵條件的限制 受電耙的有效耙運距離的限制 采場寬度 礦體厚度小于15-20m時，采場寬度等于礦體厚度；極薄礦脈時，要開掘圍巖，采場寬度達到0.8-1.2m，以利于出礦。,4.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型方案,23,礦柱尺寸 ：礦柱尺寸到目前為止

9、主要憑經(jīng)驗來確定。 頂柱厚度對于薄礦脈，由于礦房的跨度很小，如果留頂柱的，一般只留23米已足夠。 對于中厚以上的礦體，一般都要留頂柱。當?shù)V石比較穩(wěn)固時，且礦房跨度不太大時，一般留36米。如果礦石穩(wěn)固性差些，或者礦房跨度很大時，應當留56米。 底柱高度底柱高度與底部結構的類型、與漏斗間距有關。薄礦體底柱高度可為46米，中厚以上留810米。,4.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型方案,24, 間柱寬度間柱的寬度取決于礦體厚度，礦石和圍巖的穩(wěn)固性，以及天井的服務期限。也與礦房的跨度有關。中厚以上礦體，當?shù)V巖很穩(wěn)固，礦房跨度不太大時，間柱留8米即可（812米之間），薄礦體留

10、23米。,4.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型方案,25,（2）采準工作 采準工作主要包括：階段運輸平巷，通風人行天井，聯(lián)絡道等。 階段運輸巷道：有些屬于開拓，有些屬于采準 當?shù)V體比較深時，階段運輸平巷一般布置在礦體中并靠下盤接觸線處；當開采中厚以上礦體時，運輸平巷可以掘進在下盤巖石中。采用脈外采準時，使運輸巷道比較平值，有利于運輸工作。尤其當運輸繁忙時，更顯示出它的優(yōu)越性等。,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型方案,26,通風人行天井 天井的位置天井多布置在間柱中,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型

11、方案,27,人行通風聯(lián)絡道 在垂直方向上，在人行天井兩側，每隔45米左右開一條聯(lián)絡道，使天井與礦房貫通。 聯(lián)絡道斷面可為1.81.5米，或1.81.8米。,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型方案,28,（3）切割工作 切割工作目的為正式回采工作創(chuàng)造自由面,為出礦工作創(chuàng)造方便通路。 切割工作內(nèi)容： 開掘拉底巷道，形成拉底空間， 開掘漏斗頸，在開好斗徑的基礎上，把漏斗劈開，形成喇叭狀，以利出礦。 一般沿走向每隔57米開鑿一個 拉底高度一般為22.5米，拉底的寬度一般應等于礦體厚度。拉底和劈漏工作往往是聯(lián)系起來進行施工的。,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦

12、法 2、淺孔留礦法典型方案,29,切割的方法 ： 1）打拉底平巷的拉底擴漏方法。這種方法運用于厚度較大的礦體。從運輸平巷的一側向上掘進漏斗頸，從斗頸上部向兩側掘進高2米左右，寬1.22.0米的拉底平巷，然后將其擴大到主礦體邊界，同時從拉底水平向下或從斗頸中向上打傾斜炮孔，將上部平頸擴大或喇叭狀的放礦漏斗。,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型方案,30,2）不打拉底平巷的擴漏拉底方法（P96）。 這種方法適用于礦體厚度大于2.53.0米薄礦體。,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型方案,31,漏半形狀可以是方形，也可以是圓形口。,6.

13、1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型方案,32,（4）回采工作 淺孔留礦法的回采工作包括有：鑿巖、裝藥爆破、通風、局部放礦、撬毛、平場和大量放礦等。 礦房回采是自下而上分層進行的，每一分層的高度一般為23米左右。采用淺孔崩礦。,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型方案,33,鑿巖： 鑿巖方式淺孔留礦法的鑿巖方式有：上向孔和水平孔。 7655型鑿巖機打上向孔的深度約為1.31.8米左右 ， 打水平炮眼深度為23.5米 。,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型方案,34,爆破 ：多用銨油炸藥或硝銨炸藥。 主要采用

14、導爆管起爆方法。 通風工作 爆破以后要加強通風，使炮煙和粉塵能迅速排出工作面。工作面的風量應當保證滿足排塵，排煙的需要。為此，要求采掘工作的風速不應低于0.15米/秒，空氣的含氧量不得少于20%。,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型方案,35,局部放礦工作 礦石崩落以后，由于礦石碎脹，為了保證有一定的工作空間，必須放出部分礦石。按規(guī)定應放出崩薄礦石的1/3，鑿下2/3作為繼續(xù)工作的臨時工作臺。（一般堅硬礦石的碎脹系數(shù)為1.5） 平撬工作 在局部放礦以后，工人進入采場后，首先就應撬去工作地點的浮石，否則會直接影響工人的安全生產(chǎn)。 大量放礦工作 當把礦房內(nèi)的礦石全部

15、采完后，要進行大量放礦工作，把原來留下的2/3碎石全部放出來。,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型方案,36,（5）對淺孔留礦法的評價 適用條件 1）適用于開采礦石和圍巖穩(wěn)固的急傾斜薄和極薄礦脈； 2）要求礦石無氧化性，結塊性和自燃性；,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型方案,37,（5）對淺孔留礦法的評價 主要優(yōu)點 1）淺孔留礦法結構簡單，管理方便，工藝簡單，生產(chǎn)技術易掌握。 2）采切工程量比較小，厚礦體712米/千噸，薄礦體1020米/千噸。 3）利用重力放礦，采場運搬礦石不需要其他機械設備 4）礦石損失貧化比較低，無粉礦損失

16、，采礦成本低,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型方案,38,主要缺點 1）所留礦柱的礦量占的比重較大（約占4050%，有的達60%）。 而回采這些礦柱時，損失比較大，有的損失達50%。 2）當圍巖不夠穩(wěn)固時，特別是開采薄礦脈時，貧化率大。 3）平場工作量比較繁重，又不容易實現(xiàn)平場工作的機械化。 4）工人直接在暴露的礦石下工作，安全性較差。 5）對礦石的塊度要求均勻，否則容易卡漏（要求淺孔的合格塊度不大于350毫米）。,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型方案,39,（5）對淺孔留礦法的評價 （簡化） 適用條件 適用于開采礦石和圍巖穩(wěn)

17、固的急傾斜薄和極薄礦脈 ； 主要優(yōu)點：工藝簡單，生產(chǎn)技術易掌握，管理方便，采切工程量比較小。 主要缺點：工人直接在暴露的礦石下工作，安全性較差；工作量繁重；出礦能力低；積壓礦石。,6.1空場采礦法（自然支撐采礦法） 淺孔留礦法 2、淺孔留礦法典型方案,40,1、礦房布置及其構成要素 （1）礦房斜長 ：在電耙運搬的方案中，其礦房的最大長度應在電耙的有效耙運距離之內(nèi)。一般為4060米。 （2）礦房寬度礦房寬820米之間。 （3）礦柱尺寸 ：礦柱尺寸=37米，礦柱間距為58米 。,6.2 自然支撐采礦法（空場采礦法） 房柱采礦法,42,2、房柱法的采準和切割工作 （1）階段運輸巷道：階段運輸巷道可布

18、置在脈內(nèi)，也可在脈外 （2）放礦溜井：每個礦房內(nèi)都開掘一個溜礦井，不放礦的溜礦井可以作通風、行人、送料工作，溜井布置在礦房的中心線位置。溜井的斷面為22米2。 （3）上山：沿礦房中心線并緊貼底板掘進上山（對于緩傾斜礦體，所開天井，一般稱為上山）以利于行人、通風和運搬設備及材料，同時作為回采時的自由面。（斷面22米2）。,6.2 自然支撐采礦法（空場采礦法） 房柱采礦法,43,（4）切割平巷：在礦房下部邊界處掘進切割平巷。切割平巷既作為起始回采的自由面，又可作為去相鄰礦房的通道，也可以作為電耙道用。 （5）聯(lián)絡平巷：各礦房間掘進聯(lián)絡平巷。 （6）電耙硐室：在礦房下部的礦柱中，掘進電耙硐室,6.2

19、 自然支撐采礦法（空場采礦法） 房柱采礦法,44,3、房柱法的回采工作 1） 當?shù)V體厚度在2.53.0米之間時，一般不拉底，可以巷道掘進方式，一次采全厚，用淺孔留礦方式落礦。,6.2 自然支撐采礦法（空場采礦法） 房柱采礦法,45,2） 當?shù)V體厚度在35米之間時，不能再用一次采全厚的辦法，需要分為拉底和挑頂兩步回采。 當?shù)V巖穩(wěn)定性條件好時可以將底一次全部拉開，然后再從頭開始挑頂。,6.2 自然支撐采礦法（空場采礦法） 房柱采礦法,46, 當?shù)V石穩(wěn)定性較差時，不應將底一次全部拉開，而應逐漸拉底，拉一段接著就挑頂，但要求拉底超前于挑頂。,3.2 自然支撐采礦法（空場采礦法） 房柱采礦法,47,3）

20、當?shù)V體厚度在510米之間，可以采取其他措施來回采。 倒臺階回采。即站在礦石堆上進行鑿巖放炮。 正臺階回采。不拉底應先開通風巷道，此巷道可以貼底板沿傾斜掘進,倒臺階回采,正臺階回采,3.2 自然支撐采礦法（空場采礦法） 房柱采礦法,48,4）礦石運搬工作 （也即出礦） 崩落下來的礦石，可采用14、28、30或55KW電耙進行耙運。 用電耙將礦石耙到溜井中，再放入階段運輸巷道中裝車拉走。也有的直接（借助于裝車臺）耙入礦車中。,3.2 自然支撐采礦法（空場采礦法） 房柱采礦法,49,4、對房柱采礦法的評價： 適用條件：房柱法是回采礦石和圍巖穩(wěn)固的水平和緩傾斜礦體的一種有效的采礦方法。 主要優(yōu)點： 勞

21、動組織簡單，礦房生產(chǎn)能力高； 采準工作量小； 坑木消耗量少，在回采礦房時，幾乎不消耗木材。 礦石貧化率比較??；通風良好。,3.2 自然支撐采礦法（空場采礦法） 房柱采礦法,50,主要缺點 礦石損失比較大，由于在礦塊中留有許多礦柱，而這些礦柱所占礦量約為1520%（留間斷礦柱時），或更多，甚至達40%，這些礦柱一般是不回收的。 當?shù)V體厚度比較大時，頂板管理比較困難。 很難進行分別回采。,3.2 自然支撐采礦法（空場采礦法） 房柱采礦法,51,6.2 自然支撐采礦法（空場采礦法） 分段空場采礦法 （分段鑿巖階段礦房法）,1、分段空場采礦法特點： 兩步驟回采，先采礦房，后采礦柱，最后按預定計劃處理鑿

22、下的空區(qū)。這種方法是把礦房全高劃分為若干分段，并在分段巷道中鑿巖落礦的自然支撐的采礦方法。礦房內(nèi)不留礦石，保持為一個空場，工人在小斷面巷道內(nèi)工作，不進入采空區(qū)內(nèi)，比較安全。 在我國應用的比較廣泛，根據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)十種主要有色金屬礦山中，使用的比重達到16.27%，僅次于淺孔留礦法，居第二位。,52,6.2 自然支撐采礦法（空場采礦法） 分段空場采礦法 （分段鑿巖階段礦房法）,2、構成要素 階段高度：一般為5070米。階段高度受圍巖的穩(wěn)固性。 礦房長：4060米。 礦房寬度：當?shù)V房是沿走向布置時，礦房寬度=礦體厚度；當?shù)V房是垂直走向布置時，一般為1525米 。 分段高度：分段高度與鑿巖方式以及所用

23、的鑿巖設備能力有關。 淺孔鑿巖時，分段高度不大于6米。 中深孔鑿巖時，分段高度可為810米（YG80，YG60） 深孔鑿巖時，分段高度可為1520米，或更大一些。 礦柱尺寸 ： 頂柱厚度：一般為610米。 間柱寬度：沿走向布置時，為812米，切走向布置時，為1014米。 底柱高度；當采用電耙底部結構時，底柱高度可取711米 當由放礦漏斗直接放礦裝車時，底柱高度可取46米。,55,3、采準工作 采準巷道包括：階段運輸巷道，分區(qū)鑿巖巷道，人行通風天井，放礦溜井，電耙道，漏斗頸等。 1）階段運輸巷道：一般沿礦體下盤接觸線布置。 2）通風人行天井：通風人行天井多數(shù)布置在間柱中，斷面可為1.62.2米2

24、等。 3）電耙巷道：由人行天井掘進電耙巷邊。電耙巷道斷面可為2.22.2米2或2.52.5米2 。 4）溜礦小井：由運輸巷道一側向電耙道開掘溜礦小井。斷面可為22米2。 5）分段鑿巖巷道 ：斷面為2.82.8米2。數(shù)目及位置要根據(jù)礦體厚度，探礦工程需要及圍巖穩(wěn)固性而定。,6.2 自然支撐采礦法（空場采礦法） 分段空場采礦法 （分段鑿巖階段礦房法）,56,4、切割工作； 包括：掘進拉底巷道，切割橫巷，切割天井，拉底和辟漏以及開立槽。 1）切割天井：位置一般布置在礦房的中央，或者是布置在礦房的一側，應當是礦體最厚的部位，且靠下盤的接觸線上。 2）拉底巷道；拉底和辟漏工作：在拉底之前先開掘拉底巷道，

25、對于分段鑿巖階段礦房法，拉底和辟漏是同時進行的。 3）開立槽：開立槽的工作很重要，立槽的礦量一般約占礦房礦量的1015%以上。形成立槽是回采礦房工作中極為重要的工序，必須保證施工質(zhì)量。,6.2 自然支撐采礦法（空場采礦法） 分段空場采礦法 （分段鑿巖階段礦房法）,3）開立槽：開立槽的工作很重要，立槽的礦量一般約占礦房礦量的1015%以上。形成立槽是回采礦房工作中極為重要的工序，必須保證施工質(zhì)量。 切割立槽可以位于礦房的中央或一側,58,5、回采工作 切割工作完成之后，則可以依切割立槽為炸破自由面，在分段巷道中上向扇形炮孔，進行正式回采工作。礦房回采工作主要包括落礦，出礦通風及地質(zhì)管理工作。,6

26、.2 自然支撐采礦法（空場采礦法） 分段空場采礦法 （分段鑿巖階段礦房法）,59,60,62 自然支撐采礦法（空場采礦法） 分段空場采礦法 （分段鑿巖階段礦房法）,6、分段空場采礦法評價 （1）適用條件：適用于礦巖穩(wěn)固的厚和極厚的急傾斜礦體，要求礦體傾角不得小于礦石的自然安息角，一般應當為50以上。 （2）主要優(yōu)點 1）工人在小斷面巷道中工作，回采工作比較安全。 2）回采強度比較大，在一個采場內(nèi)，工作面比較多，因此，用這種采礦方法開采時，采場可以相對少一些。 3）工作循環(huán)，比較簡單，通風條件好。 4）坑木消耗量少，采礦成本低。,61,6、分段空場采礦法評價 （3）主要缺點 1）采準工作量大：采

27、準比為515米/千噸 （比留礦法大）在正常情況下，一個采場大約要開掘500700米采切巷道，施工常常要半年左右時間。 2）在分段巷道內(nèi)， 不易實現(xiàn)巷道掘進的機械化。有待于研究，分段巷道掘進的型機械化設備。（金嶺鐵礦解決了這個問題，T4G可以直接進入分段巷道中工作）。 3）礦柱所占礦量比較大，且回采礦柱損失，貧化又比較大。（損失率達1015%，甚至可達20%，貧化率達1015%）（礦柱礦量約占3560%）。 4）采用中深孔落礦，大塊率高，要進行二次破壞，此工作量大。 5）不能進行手選和分采。,6.2 自然支撐采礦法（空場采礦法） 分段空場采礦法 （分段鑿巖階段礦房法）,62,6、分段空場采礦法評

28、價（簡化） 主要優(yōu)點：工人在小斷面巷道中工作，回采工作比較安全；回采強度比較大，采區(qū)生產(chǎn)能力大；工作循環(huán)比較簡單，通風條件好；坑木消耗量少，采礦成本低。 主要缺點：采準切割工作量大；礦柱所占礦量比較大，礦柱損失貧化比較大。 適用條件：適用于礦巖穩(wěn)固的厚和極厚的急傾斜礦體,6.2 自然支撐采礦法（空場采礦法） 分段空場采礦法 （分段鑿巖階段礦房法）,63,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法）,充填采礦法特點： 凡是隨著回采工作面的推進，逐步用充填料充填采空區(qū)的方法叫做充填采礦法。 充填采礦法也將礦塊劃分為礦房和礦柱兩步驟回采，先采礦房，后采礦柱。礦柱回采可用充填法，也可以考慮用其他方法。 礦房的

29、回采是采一分層，把礦石運出，隨后充填這一層，然后再采一層，再充填一層。依此循環(huán)，直到到全礦房采完為止。,64,充填材料來源 地表堆積的廢石；掘進坑邊的廢石；選礦廠的尾砂；冶煉廠的爐渣；從地表采石等。 充填材料的輸送方法 可以通過礦車或其他機械運輸，也可用水力輸送。目前水力輸送應用比較廣泛。,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法）,65,充填采礦法分類 按充填料的性能和充填工藝特點分類： 膠結充填 可分為： 非膠結充填 干式充填 水砂充填 按礦塊回采工作面的推進方向和回采工藝特點分類： 上向分層充填采礦法； 下向分層充填采礦法； 支架充填法。 等等,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法）,66,充填

30、采礦法的適用條件 1、開采品位較高的富礦，并且要求有比較高的回采率和比較低的貧化率；或開采稀貴金屬。 2、賦存條件和開采技術條件比較復雜的礦床，如： 水文地質(zhì)條件、礦體形狀比較復雜； 礦體埋藏較深而且地壓較大； 地表或圍巖不允許有大面積沉陷或劇烈移動而需要特殊保護； 露天和地下同時進行開采。 3、適用于礦石穩(wěn)固，圍巖不穩(wěn)固的礦床 4、適用于開采急傾斜礦體,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法）,67,充填采礦法的優(yōu)點： 1、采、切工程量小，靈活性大； 2、礦石損失、貧化?。?3、能夠比較有效的維護圍巖，減少圍巖的移動和防止大量冒落； 4、對于薄礦脈或多品種礦石可以進行選別回采； 5、可以防止礦床

31、開采的內(nèi)因火災；,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法）,68,充填采礦法的缺點： 1、回采工藝和充填工藝復雜。 2、充填和采礦互相影響，如果回采作業(yè)機械化所不能妥善解決，則生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力都比較低； 3、充填料的開采，加工、輸送及其他一系列消耗使礦石成本較高。開采運輸與堆積充填料這些工作所需要的費用占采礦成本的4050%。 4、勞動強度大；,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法）,69,適用條件： （簡化） 露天和地下同時進行開采、地表或圍巖不允許有大面積沉陷或劇烈移動而需要特殊保護 開采品位較高的富礦，或開采稀貴金屬。 礦體埋藏較深、礦體形狀比較復雜（答兩條即可） 優(yōu)點： （簡化） 能夠比較

32、有效的維護圍巖，減少圍巖的移動和防止大量冒落 充填料輸送易于實現(xiàn)機械化自動化，提高充填能力，降低充填成本。 可以防止礦床開采的內(nèi)因火災。（2分答兩條即可）,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法）,70,缺點： （簡化） 1）充填料的加工制備工作復雜 2）充填設施工程復雜（答一條即可）,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法）,71,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法） 水力充填采礦法,水力充填采礦法的特點： 它是將適當?shù)某涮盍吓c水混合成濃度均勻的砂漿，利用自然壓頭或泵壓，通過管邊或與管邊相接的鉆孔，把充填料輸送到需要充填的回采工作面。充填料經(jīng)過脫水之后，即形成充填體，而脫同的水則由池水順路天井流入巷

33、道水溝和沉淀池，最后進入水倉并排至坑外。 水力充填采礦法也把礦塊分成；兩步驟回采（先采房、后采柱）。礦房向下而上或自上而下分層回采，分層水力充填 。,72,水力充填采礦法分類： （1）上向分層水砂充填采礦法； （2）下向分層水砂充填采礦法； （3）壁式水砂充填采礦法；,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法） 水力充填采礦法,73,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法） 上向水平分層水砂充填法,74,該法主要特點： 將礦房在垂直高度上自下而上的劃分為分層，逐層向上進行回采，隨著回采工作面的向上推進，用水力輸送尾砂、砂、石等充填料充填采空區(qū)。每采完一分層后，即充填一個分層。充填后還應留出下分層崩落礦石

34、的堆積空間以及采裝設備所需之工作空間。,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法） 上向水平分層水砂充填法,75,1、礦塊構成要素 （1）礦塊布置：由于礦體厚度大，上、下盤圍巖的穩(wěn)固性比較差，所以礦塊呈垂直走向布置； （2）階段高度60米； （3）礦塊長度礦塊長=礦體厚（切走向布置）； （4）礦房寬度810米； （5）礦柱尺寸 間柱寬=68米； 底柱高度=57米； 頂柱寬度=45米。,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法） 上向水平分層水砂充填法,76,2、采準工作 （1）階段運輸平巷 （2）穿脈巷道每隔1520米開一條穿脈。 （3）溜礦井一個礦房中至少應布置兩個溜礦井。 （4）充填井在礦房中間設一個

35、充填井，斷面=22米2，傾角8090，設梯子，它屬安全出口之一。 （5）人行脫水井一個礦房設一個順路人行脫水井。,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法） 上向水平分層水砂充填法,77,3、切割工作 切割工作主要是拉底工作。 先形成2米的拉底空間，之后進行挑頂。 挑頂高度為2.53.0米。 把崩下的礦石全部運出。最后形成4.55米的拉底空間。 砌筑鋼筋混凝土底板，底板厚度為0.81.2米。,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法） 上向水平分層水砂充填法,78,4、回采工作 1）鑿巖工作打上向孔。 2）爆破工作每一分層的上向孔，分兩次爆破。 3）出礦工作采礦中出礦可用Z/Q14型裝運機或用電耙出礦 4

36、）清理工作出礦完畢，清理和檢查工作面，之后才能進行充填工作。 5、充填工作,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法） 上向水平分層水砂充填法,79,水力充填采礦法的評價 主要優(yōu)點： （1）這種采礦方法對于礦體，賦存條件要求不嚴格，一般礦體均可使用。 （2）充填體比較致密，抗壓能力強，能比較有效地防止圍巖移動和控制礦山壓力。 （3）礦石回收率高，貧化率低。 （4）能開采用自燃性的礦底，可防止內(nèi)因火災。 （5）可以有效的利用尾砂、廢石，用的充填采空區(qū)。,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法） 上向水平分層水砂充填法,80,主要缺點： （1）回采工藝復雜； （2）采場生產(chǎn)能力和勞動生產(chǎn)率低； （3）采礦成

37、本高（水泥及鋼材等） （4）回采強度底； （5）需要用大量的充填用水，而這些水從充填體中脫出后，又帶著大量污泥和細砂，漏入巷道和水，增加了排水設施和排水費用。加速了水泵的磨損，增加了水和水溝的清理工作量。 （6）惡化了井下坑道環(huán)境衛(wèi)生。 由于存在這些問題，水力充填應用的還不廣泛。,6.3 人工支撐采礦法（充填采礦法） 上向水平分層水砂充填法,81,水力充填采礦法的評價（簡化） 主要優(yōu)點：水砂充填法的優(yōu)點是充填料來源方便，成本低，易于自流輸送等。 主要缺點：控制地表移動，減少損失、貧化等方面所獲得的效果不如膠結充填法；它還增加了一套復雜的脫水設施。 這種采礦方法對于礦體，賦存條件要求不嚴格，一般

38、礦體均可使用。（從緩傾斜到急傾斜礦體；從榮礦脈到厚礦體都可以。礦巖從穩(wěn)固到很不穩(wěn)固，礦體較廓從整齊到很復雜；地表從允許崩落到不允許崩落）。,3.3 人工支撐采礦法（充填采礦法） 上向水平分層水砂充填法,82,3.3 人工支撐采礦法（充填采礦法） 膠結充填采礦法,水力充填法存在不少缺點，干式充填缺點也不少，它們都未能很好地解決充填體的壓縮沉降問題，也沒有為回采礦柱創(chuàng)造安全方便的條件 。 膠結充填法特點：它屬充填法之一，它是在充填料中加入適當?shù)哪z凝材料，使松散的充填料凝結成具有一定強度的固體，用以改善礦柱的回采條件，并使回采方案具有較大的靈活性，用以適應復雜的開采技術條件。 膠結充填采礦法的實質(zhì)在

39、于：把礦體劃分成礦房和礦柱，分兩步回采，先用膠結充填法回采部分，然后用干式充填或水力充填法來回采第部分。,84,1、礦房和礦柱的尺寸： 是根據(jù)礦石和圍巖的穩(wěn)固程度來考慮的，同時還應考慮到膠結充填法的成本高 。只要人工礦柱能保證第部分回采的安全性，則第部分就應采用較小尺寸。 2、膠結充填采礦法的構成要素、采準、切割及回采工藝： 和水力充填法基本相同 3、膠結充填使用的材料： 膠凝材料水泥（爐碴、磁硫化鐵粉、粉煤灰、石灰 ）。 粗骨料碎石、卵石。 細骨料河沙、尾砂。,3.3 人工支撐采礦法（充填采礦法） 膠結充填采礦法,85,4、膠結充填采礦法的評價 ： 優(yōu)點：膠結充填法對于防止巖層移動和地表沉陷

40、，提高礦柱回采的回收率和降低貧化率，保證工作安全方面有差較好的效果。 缺點：充填成本高； 水泥的離析問題 ；,3.3 人工支撐采礦法（充填采礦法） 膠結充填采礦法,86,適用范圍 (1) 開采貴重金屬、稀有金屬、有色金屬的富礦體。 (2) 開采有自燃危險的，有色金屬富礦體，便于杜絕內(nèi)燃災。 (3) 露天和地下同時開采富礦。 (4) 優(yōu)先開采礦床中的富礦區(qū)，并盡可能保護上部暫緩，開采的貧礦。 (5) 在河床或水下開采富礦。 (6) 提前開采保安礦柱。 (7) 地表需要特殊保護。,3.3 人工支撐采礦法（充填采礦法） 膠結充填采礦法,87,3.4 崩落采礦法,崩落采礦法：就是以崩落圍巖來實現(xiàn)地壓管

41、理的采礦方法。即在崩落礦石的同時強制或自然崩落圍巖，充填空區(qū)，用以控制和管理地壓。 崩落采礦法特點： (1) 崩落法不再把礦塊劃分為礦房和礦柱，而是以整個礦塊作為一個回采單元，按一定的回采順序，連續(xù)進行單步驟回采。 (2) 在回采過程中，圍巖要自然或強制崩落，礦石是在覆蓋巖石的直接接觸下放礦。 (3) 崩落法的開采是在一個階段內(nèi)從上而下進行的。,崩落采礦法分類：,89,崩落采礦法的適用條件 崩落法對礦體賦存條件，礦巖的物理力學性質(zhì)等都具有比較廣泛的適應范圍。 理想的適用條件是：上盤圍巖能呈塊狀自然崩落，礦石中等以上穩(wěn)固的急傾斜原礦體。地表允許塌落。由于這種方法在開采時礦石損失貧化大，因而它不用

42、于開采高價、高品位的礦床。,3.4 崩落采礦法,90,3.4 崩落采礦法無底柱分段崩落采礦法,無底柱分段崩落采礦法主要特點： 這種方法在回采過程中，隨著礦石的崩落，同時崩落上部圍巖及時充填采空區(qū)；它也是在覆蓋巖石下放礦，它是單步驟回采，不分礦房和礦柱，即不再設底柱，間柱和頂柱等。一般是集中鑿巖，然后分次爆破，每次爆破12排孔。,91,1、構成要素及階段采準巷道布置 1) 階段高度：無底柱崩落法多用來回采礦石穩(wěn)固的極傾斜厚礦體，因此，階段高度都比較大，一般為6070米。 2) 階段運輸巷道布置；對于無底柱方法、階段運輸巷道多數(shù)布置在脈外，其目的是便于下一階段回采時，可作為回風巷道用。 3) 分段

43、高度：分段高度與運搬設備、鑿巖設備和放礦要求多種因素有關。一般分段高可在915米之間，但10米更好。 4) 設備井的布置：設備井一般是一個階段內(nèi)按實際需要布置12個。一般沿走向方向每隔150300米長度布置設備井。 5) 溜井布置及礦塊尺寸 ：溜井間距：用裝運機時，可達5060米。最大不得超過6080米。如果采用鏟運機，則可達150200米， 6) 回采巷道 、分段運輸聯(lián)絡道 、通風天井,93,2、切割工作 切割工作包括：掘進切割平巷，切割天井和形成切割立槽。即在回采之前，必須在回采巷道的端部形成切割立槽，作為最初崩礦的自由面及補償空間。 3 回采工作 回采工作主要包括落礦，出礦和通風等工作組

44、成。,3.4 崩落采礦法無底柱分段崩落采礦法,94,4、對無底柱分段崩落法的評價 適用條件 (1) 地表和圍巖允許崩落； (2) 礦石穩(wěn)固，不需要大量支護，但隨著支護技術的發(fā)展，對礦石穩(wěn)固性的要求有所降低，圍巖的穩(wěn)固性不限，但上盤圍巖易于崩落對采有這種方法更有利。 (3) 礦石不很貴重，可選性好，或圍巖含有品位，允許有較大的貧化率。(一般不宜用于開采貴重金屬或高品位的礦體) (4) 急傾斜厚礦體或緩傾斜的極厚礦體。 (5) 礦石需要剔出夾石或分級出礦。,3.4 崩落采礦法無底柱分段崩落采礦法,主要優(yōu)點： 這種方法屬高效率的采礦方法。它是隨著無軌自行采裝運設備的出現(xiàn)而發(fā)展起來的。 (1) 安全性好，各項回采工作都在回采巷道中進行，沒有大暴露面的工作空間，出礦口斷面大，不易堵塞 (2) 結構簡單，不留礦柱，一步回采，沒有回收礦柱的工序，也沒有復雜的底部結構 (3) 采準和回采工藝簡單，而且可以標準化，便于采用高效率的機械化設備，采準出碴及回采可以使用同一類型設備 (4) 采準工作量小，采準系數(shù)為510米/千噸左右 (5) 回采工作面多，生產(chǎn)集中，回采強度大，管理方便。 (6) 采