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第7章_空场采矿方法(采矿学)

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第7章_空场采矿方法采矿学 空场采矿方法 第7章空场采矿方法采矿学
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第七章 空场采矿方法 第八章 充填采矿方法 第九章 崩落采矿方法 第十章 煤矿开采 全面采矿方法 房柱采矿方法 留矿采矿方法 阶段矿房采矿方法 典型 干式充填采矿方法 水力充填采矿方法 胶结充填采矿方法 典型 典型壁式崩落采矿方法 分段崩落采矿方法 阶段崩落采矿方法 摘 要 介绍空场采矿法、充填采矿法和崩落采矿法 中广泛应用、且最具代表性典型方案的矿块布置 方式与结构参数、采准工作、切割工作、回采工 作、及其他辅助工作的工艺过程、技术装备水平。 并简述其特点和适用条件,以方便采矿方法选择。 第七~十章 采矿方法总揽 Date1 基本概念复习 采矿方法:指根据矿山地质和技术经济条件,在矿块内为行人 、材料设备运送、矿石运搬、通风等而掘进的巷道网络,为回 采而切割的自由面与落矿空间,以及回采工艺和采掘作业顺序 等的总称。 矿块沿矿体走向布置:矿块的长度方向与矿体的走向一致; 矿块垂直矿体走向布置:矿块的长度方向与矿体的走向垂直。 采矿方法三大类:(1)空场采矿法、(2)充填采矿法、(3)崩落采 矿法 Date2 矿块布置方式 结构和参数 采准和切割工作 回采工作 评价 采矿方法 需了解内容 Date3 第七章 空场采矿方法 §1、全面采矿方法 §2、房柱采矿方法 §3、留矿采矿方法 §4、分段矿房法 §5、阶段矿房采矿方法 §6、矿柱回采与空区处理 典型 应用空场采矿法的基本条件:矿石和围岩稳固,采空区在一 定时间内允许有较大的暴露面积。 Date4 第一节 全面采矿法 全面采矿法:在阶段中把矿体划分为矿块进行开采,回采工 作面沿走向或逆倾斜方向全面推进,设备和工人在空场下进 行作业,回采过程中形成的空场主要靠围岩的承载能力,辅 以留规则或不规则的矿岩柱、废石垛或人工支柱来维护。 开采水平和微倾斜矿体(倾角小于5°)时,将矿田划分为盘区 ,工作面沿盘区的全宽向其长轴方向推进。用自行设备运搬 时,盘区的宽度取200~300m;用电耙运搬时,取80~150m。 盘区间留矿柱,其宽度为10~15m或30~40m。 开采缓倾斜矿体时,将井田划分为阶段。阶段高度为15~30m ,阶段斜长为40~60m,阶段间矿柱2~3m。 Date5 全面采矿方法Ⅰ 水平和微倾斜 矿体 Date6 全面采矿法Ⅱ (标准图形) 缓倾斜和倾斜 矿体 Date7 一、矿块布置和结构参数 矿块在阶段内沿走向布置,矿块四周留有顶柱、底柱和 间柱; 阶段斜长一般为40~60m,矿块沿走向长度为50~60m; 顶、底柱一般为2~4m,个别底柱为5~7m;间柱宽为1.5~ 2.0m,个别6~8m或不留间柱; 采场中,一般留直径为3~9m的圆形不规则矿柱,矿柱 间距8~20m,视采场顶板稳定性。 Date8 二、采准和切割 (1)从阶段运输平巷,在矿体内掘进切割上山,将阶段 分割为矿块并作为回采的工作面; (2)在底柱中每隔5~7m掘进漏斗; (3)在阶段平巷顶板上约3m掘进切割平巷; (4)在间柱和顶柱中每隔一定距离掘进安全联络道; (5)在运输巷道的另一侧,每隔20m布置一个电耙绞车 硐室。 Date9 三、回采 回采工作。自切割上山开始,沿矿体走向一侧或两侧推进 ;工作面有直线工作面、阶梯工作面和斜线工作面三种形式。 当矿体厚度小于3m时,全厚一次回采,当矿体厚度大于3m时, 则以梯状工作面回采。 Date10 回采工作包括以下内容: 落矿。采用浅眼落矿,眼深为1~2m,炮眼排数为1~3 排,炮眼呈一字形、W形或梅花形排列; 矿石运搬。当矿体厚度较小时,采用电耙运搬矿石至漏 斗或溜矿井,在运输平巷中出矿。矿体厚度较大且倾角较小 时,可采用无轨自行设备运搬矿石。运距小于200~300m时 可采用载重20t或更大的铲运机;运距更大时,宜采用载重 20~60t的自卸汽车,并配以装矿机出矿; Date11 采场支护。支护方式主要有留规则或不规则矿柱、垒废石 垛或混凝土垛、安设木柱、锚杆等,根据顶板的稳固情况采取 以上一种或多种支护措施; 通风。全面采矿法的采空区面积较大,应加强通风管理。 一般封闭离工作面较远的联络道,使新鲜风流集中进入工作面 ,污风从上部回风巷道排除。 全面矿法的矿块生产能力多为40~90t/d。 Date12 四、特点与适用条件 优点:工艺简单、采切工程量小、贫化小、生产率较 高、成本较低、技术成熟等; 缺点:由于留下的矿柱不回采,矿石损失率高,在10 ~15%以上,且顶板管理和通风管理要求严格。 适用条件:适合开采矿岩稳固至中等稳固,倾角 ≤30°的缓倾斜或倾斜、厚度≤ 5~7m的薄至中厚矿体。 Date13 第七章 空场采矿方法 §1、全面采矿方法 §2、房柱采矿方法 §3、留矿采矿方法 §4、分段矿房法 §5、阶段矿房采矿方法 §6、矿柱回采与空区处理 典型 应用空场采矿法的基本条件:矿石和围岩稳固,采空区在一 定时间内允许有较大的暴露面积。 Date14 第二节 房柱采矿法 房柱采矿法与全面采矿法有许多相似之处,在采区内矿 房和矿柱交替布置,回采矿房时留连续的或间断的规则矿柱 ,以维护顶板岩石。因此,它比全面采矿法适用范围广,不 仅能回采薄矿体(厚度小于2.5~3m),而且可以回采厚和极 厚矿体。 Date15 房柱采矿方法 Date16 房柱采矿法 (标准图形) Date17 一、矿块布置和结构参数 矿房的长轴可沿矿体的走向、倾斜或伪倾斜方向布置, 主要取决于所采用的运搬设备和矿体的倾角。 矿房的长度取决于运搬设备的有效运距。应用电耙运搬 时,矿房一般沿倾斜布置,有效距离为40~60m。矿房的宽 度根据矿体的厚度和顶板的稳固性确定,一般为8~20m。 矿柱直径为3~7m,间距为5~8m。 Date18 二、采准切割 (1)自底板运输巷道,向每个矿房的中心线位置掘进放 矿溜井; (2)在矿房下部的矿柱(底柱)中掘进电耙硐室; (3)沿矿房中心线并紧贴底板掘进上山,以利行人、通 风和运搬设备或材料,并作为回采时的自由面; (4)各矿房间掘进联络平巷; (5)在矿房下部边界处掘进切割平巷,既作为起始回采 时的自由面,又可作为去相邻矿块的通道。 Date19 三、回采 回采顺序。一般沿走向自一侧向另一侧推进或中央向两侧推进 。为了提高开采强度,可多个矿房同时作业,各工作面保持10 ~15m的距离。 (一) 落矿 当矿体厚度小于2~3m时,一次采全厚; 当矿体厚度大于2~3m时,则采用分层开采,用浅眼在矿 房底部进行拉底,然后用上向中深孔挑顶,矿体厚度小于5m时 ,挑顶一次完成; Date20 矿体厚度为5~10m时,则以2.5m高的上向梯段工作面分层 挑顶,并局部留矿,以便在矿石堆上进行凿岩爆破工作; 当矿体厚度大于10m时,则采用深孔落矿方法回采矿石。 先在矿房的一端开掘切割槽,以形成台阶工作面。切顶空间下 部的矿石,采用下向平行深孔落矿。 厚矿体开采见下页图 Date21 Date22 (二)出矿 浅眼落矿方式采下的矿石,用14kW或30kW的电耙,将矿 石耙至放矿溜井,然后在运输巷道中装车。中深孔落矿与深 孔落矿方式广泛采用装运机、装岩机配自卸汽车等无轨自行 设备出矿。 (三)采场支护 除留有顶柱、底柱和间柱来维护采场外,矿房内还留有 规则矿柱支撑顶板。顶板稳固性较差时,辅以锚杆支护或锚 杆加金属网支护。 Date23 三 特点与适用条件 优点:采场结构和回采工艺简单,采准切割工作量小,生产 能力高,通风条件好,采矿成本低。 缺点:矿柱所占比重较大(间断矿柱占15%~20%,连续矿 柱达40%),且矿柱不易回采,造成矿石损失较大。应加强地 压管理,合理确定矿柱尺寸,提高矿石的回收率。 适用于开采矿岩稳固、倾角小于30°的水平或缓倾斜矿体。 采矿工效30~50t/工班。 Date24 第七章 空场采矿方法 §1、全面采矿方法 §2、房柱采矿方法 §3、留矿采矿方法 §4、分段矿房法 §5、阶段矿房采矿方法 §6、矿柱回采与空区处理 典型 应用空场采矿法的基本条件:矿石和围岩稳固,采空区在一 定时间内允许有较大的暴露面积。 Date25 第三节 留矿采矿法 留矿采矿法:工人直接在矿房暴露面下的留矿堆上作业, 自下而上分层回采,每次采下的矿石靠自重放出三分之一 左右(有时达35%~40 %),其余暂留在矿房 中作为继续上采的工 作台;矿房全部回采 完毕后,暂留在矿房 中的矿石再行大量放 出,叫做最终放矿或 大量放矿。 留矿采矿方法 Date26 留矿采矿法 (标准图形1) 根据出矿方式不同,有自溜放矿留矿法和振动出矿留矿法 。 Date27 留矿采矿法 (标准图形2) Date28 工程背景: 自溜放矿留矿法存在的问题:常发生大块卡斗,因而二 次破碎炸药消耗量和漏斗修理工作量大,放矿劳动条件差, 工伤事故多,为了顺利放矿,要求采幅宽度较大,致使贫化 率增高;漏斗间距小,切割工作量大,坑木消耗多;由于放 矿困难,放矿时间长,常因此而发生围岩片帮,造成矿石大 量损失。将溜井振动出矿技术应用到留矿采矿法,取得了良 好的技术经济效果。 Date29 Date30 Date31 (一)、矿块布置和结构参数 矿块布置: 矿块一般沿矿体走向布置; 当矿体厚度大于10~12m时,垂直走向布置。 结构参数: 阶段高度 在薄矿脉中,宜采用30~40m,最大为50m; 在中厚以上的矿体中,属于第Ⅲ或第Ⅳ勘探类型的宜 采用30~40m,属于I~Ⅱ勘探类型的可以采用40~60m 。 Date32 矿块长度 一般为40~60m(主要考虑矿石和围岩的稳固性)。 矿柱 开采薄矿脉时,间柱宽2~6m,顶柱厚2~3m,底柱高4~6m ; 开采中厚以上矿体,间柱宽8~12m,顶柱厚3~6m,底柱高 8~10m; 开采极薄矿脉时,由于矿房宽度很小,一般不留间柱,只 留顶柱和底柱,矿块之间靠天井的横撑支柱隔开。 Date33 (二)、采准切割工作 采准及施工工艺: 包括掘进阶段运输巷道、天井、联络道和漏斗颈等。 切割及施工工艺: 包括掘进拉底巷道和扩大漏斗。 拉底高度一般为2~2.5m,宽度为矿体厚度。在薄和极 薄矿脉中,为保证放矿顺利,拉底宽度不应小于1.2m。 Date34 拉底和辟漏同时进行的切割施工工艺: 适用于矿脉厚度大于2.5~3m的条件,步骤如下: (1)在运输巷道一侧以40~50 °倾角打第一次上向孔,其下 部炮孔高度距巷道底板1.2m,上部炮孔在巷道顶角线上与漏斗侧 的钢轨在同一垂直面上; (2)爆破后站在矿堆上,一侧以70 °倾角打第二次上向孔。 第二次爆破后将矿石运出,架设工作台再打第三次上向孔,装好 漏斗后爆破,并将矿石放出。继续打第四次上向孔,爆破后漏斗 颈高可达4~4.5m。 (3)在漏斗颈上部以45 °倾角向四周打炮孔,扩大斗颈,最 终使相邻斗颈连通,同时完成辟漏和拉底工作。 Date35 (三)、 回采工作 回采工艺包括:凿岩、爆破、通风、局部放矿、撬顶及平场 、二次破碎。顺序完成这些作业,叫做一个回采循环;回采循环 一个接一个重复进行,当回采工作面达到设计的顶柱边界时,停 止回采,进行大量放矿。 凿岩:一般打上向炮眼,炮眼深度1.3~1.8m,若太深会使大 块增加,开采薄和极薄矿脉时,会使炮眼利用率降低,影响 采幅控制,使贫化率增大。若矿石稳固性较差,也可以打与 水平呈微倾斜的炮眼,其深度一般为2~2.5m。 爆破:一般采用铵油炸药,非电导爆管起爆。 通风:新鲜风流是从阶段平巷沿天井上升,经联络道进入矿 房,清洗工作面后,污风由另一侧的联络道,经回风天井上 升到上部回风平巷排出。Date36 局部放矿:每次崩矿后立即放出崩下矿石的35~40%,称为 局部放矿。其余的矿石暂时贮存于矿房中,作为继续上采的 工作台和对围岩起支撑作用。 撬顶、平场和二次破碎: 撬顶,局部放矿后,应将顶板和两帮已松动而未落下 的矿石或岩石撬落,以保证后续作业安全; 平场,为了便于工人在留矿堆上进行凿岩爆破等作业 ,应将留矿堆表面整平; 二次破碎,崩矿和撬顶时落下的大块,应在平场时破 碎,以免放矿时卡塞漏斗。 大量放矿:在矿房的采矿工作全部结束后,放出存留在矿房 中的全部矿石。 Date37 (四)、 振动出矿特点 (1)放矿口的通过能力显著增加,卡斗次数减少,二次破 碎的炸药消耗量降低,安全条件和劳动条件大大改善; (2)用振动出矿机取代木漏斗,减少坑木; (3)放矿实现电控操作,劳动强度大大减轻,工效提高; (4)振动改善了矿石的流动性,采幅宽度可以适当减小, 漏斗间距增大,有利于降低矿石损失、贫化和切割工作量。 Date38 (五)、留矿采矿法特点与适用条件 优点:具有结构简单、管理方便、采准切割工作量小及 生产技术容易掌握等。 缺点:矿房内大量矿石不能及时放出,积压资金;矿房 采完后,留有大量的空场需要处理等;要求矿石无氧化性, 结块性和自燃性。 适用于开采矿石和围岩稳固的急倾斜薄矿和极薄矿脉。 Date39 第七章 空场采矿方法 §1、全面采矿方法 §2、房柱采矿方法 §3、留矿采矿方法 §4、分段矿房法 §5、阶段矿房采矿方法 §6、矿柱回采与空区处理 典型 应用空场采矿法的基本条件:矿石和围岩稳固,采空区在一 定时间内允许有较大的暴露面积。 Date40 第四节 分段矿房采矿法 把阶段划分为分段,在每个分段水平上布置矿房和矿柱 ,各分段采下的矿石分别从各分段的出矿巷道运出。分段矿 房回采结束后,可立即回采本分段的矿柱并同时处理采空区 。 沿走向布置的阶段出矿分段矿房采矿法典型方案见下图 所示。 Date41 分段矿矿房采矿矿法典型方案 1-分段运输输巷道;2-装运横巷;3-堑堑沟平巷;4-凿凿岩平巷;5-矿矿柱回采 平巷;6-切割横巷;7-间间柱凿凿岩硐硐室;8-斜顶顶柱凿凿岩硐硐室;9-切割天井 ;10-斜顶顶柱 Date42 一、矿房布置和结构参数 阶段高度为40~60m,分段高度15~25m,矿房一般沿走 向布置,长度为35~40m,间柱宽度为6~8m。分段间留斜顶 柱,其真厚度一般为5~6m。 二、采准切割工作 采准工作包括从阶段巷道掘进斜坡道联通各个下盘分段运 输平巷;沿矿体走向每隔100m掘进一条放矿溜井,通往各分段 运输平巷。在每个分段水平上,掘下盘分段运输平巷1,在此 巷道走向每隔10~12m,掘进装运巷道2,通到靠近矿体下盘 的堑沟平巷3,靠上盘接触面掘进凿岩平巷4。 Date43 切割工作包括在矿房的一侧掘进切割横巷6,连通凿岩平巷4 与矿柱回采平巷5,从堑沟平巷3到分段矿房最高处,掘切割 天井9。在切割巷道钻环形深孔,以切割天井为自由面,爆破 后形成切割槽。 Date44 三、回采工作 沿走向每隔200m划分一个回采区段,每个区段有一个矿房 在回采,一个矿柱回采,一个矿房进行切割。回采工作是从切 割槽向矿房另一侧推进。在凿岩平巷中钻扇形深孔,从装运巷 道用铲运机把崩下的矿石装运到分段运输平巷最近的溜井,溜 放到阶段运输巷道装车运出。当一个矿房回采结束后,立即回 采一侧的间柱和斜顶柱。 Date45 回采间柱的深孔凿岩硐室,布置在切割巷道靠近下盘的侧部; 回采斜顶柱的深孔凿岩硐室,设在矿柱回采平巷的一侧,对应 于矿房的中央部位。间柱和斜顶柱的深孔布置,如图Ⅲ-Ⅲ剖 面所示。回采矿柱的顺序是:先爆破间柱并将崩下矿石放出, 然后再爆破顶柱;因受爆力抛掷作用,顶柱崩落的大部分矿石 溜到堑沟内放出。使用铲运机出矿时,矿房日产量平均为800t 。矿石总回采率在80﹪以上,贫化率不大。 Date46 (2)分段矿房采矿法的适用条件与优缺点 适用于矿石和围岩中等稳固以上的倾斜和急倾斜厚矿体 。 由于以分段作为回采单元,可使用高效率的无轨装运设 备,灵活,回采强度高。同时,分段矿房采完后,允许立即 回采矿柱和处理采空区,既提高了矿柱的回采率,又处理了 采空区,从而为下分段回采创造了良好的条件。 但由于每个分段都要掘分段运输平巷、切割巷道、凿岩 平巷等,该法存在着采准工作量大的缺点。如果进一步提高 采准工作的掘进效率,并推广应用无轨设备,分段矿房采矿 法仍为开采倾斜厚矿体的一种有效的采矿方法。 Date47 第七章 空场采矿方法 §1、全面采矿方法 §2、房柱采矿方法 §3、留矿采矿方法 §4、分段矿房法 §5、阶段矿房采矿方法 §6、矿柱回采与空区处理 典型 应用空场采矿法的基本条件:矿石和围岩稳固,采空区在一 定时间内允许有较大的暴露面积。 Date48 第五节 阶段矿房采矿法 特点:将采区划分为矿房与矿柱,用深孔回采矿房,矿房 采完后形成空场,空场一般是在回采矿柱的同时进行处理。 分类: 阶段矿房采矿法 垂直深孔崩矿~ 水平深孔崩矿~ 分段凿岩~ 阶段凿岩~ 按深孔布 置形式 按深孔的 深度不同 Date49 分 段 凿 岩 阶 段 矿 房 法 图 一、分段凿岩阶段矿房采矿法 Date50 1、矿块布置和结构参数 矿块布置: 根据矿体厚度,当矿体厚度小于15m,矿块沿走向布置; 矿体厚度大于15m,矿块垂直走向布置。 结构参数: 矿房长度,一般为40~60m; 分段高度,取决于凿岩设备,中深孔时为8~10m,深孔时 15~20m; 顶柱高度,一般为6~10m;底柱高度,采用电耙底部结构 时为7~13m,用装(铲)运机出矿的平底结构为4~6m,用格筛 的底部结构为12~14m;间柱宽度,为6~10m。 Date51 2、采准切割 采准: 在矿体中靠下盘掘进阶段平巷,由阶段平巷向间柱中掘 进横巷,从横巷末端,在矿体厚度的中央掘进通风、人行天 井;从天井掘进拉底平巷及分段凿岩巷道。从阶段平巷每隔5 ~7m掘进漏斗穿和漏斗颈(如果是电耙底部结构时,从阶段平 巷掘进矿石溜井及电耙巷道) 。在矿房中央,从拉底平巷掘 进切割天井。 切割: 从拉底平巷两侧用浅眼扩帮至矿体全厚形成拉底空间, 并将漏斗颈上部扩大成漏斗。最后将切割天井扩大成切割槽 ,为回采工作造成自由面。 Date52 3、电耙底部结构(如果是电耙底部结构时) 漏斗电耙道底部结构。底柱高度8~15m。这种底部结构 在底柱中掘进的巷道少,因而底柱的隐固性较好;是目前应 用较广泛的一种底部结构。 Date53 4、水平深孔拉槽 切割槽布置在矿房的中央。优点是矿房有两个崩矿自由面 ,可以提高矿房的回采强度。形成切割槽的方法是用水平深孔 拉槽法。即在拉槽部位的底部进行拉底,以切割天井为凿岩 天井,打水平扇形深孔,分 次爆破后,形成宽为5~8m 的切割槽,这种拉槽方法, 由于宽度较大,爆破时的夹 制性较小,容易保证切割槽 的质量。 Date54 5、回采 回采工作: 在分段巷道中凿上向扇形中深孔(最小抵抗线为1.5~1.8m) 或深孔(最小抵抗线为3m) ,待全部炮孔凿完后,以切割槽为自 由面,每次爆破3~5排炮孔,向两侧后退式回采。上下分段保 持垂直工作面或上分段超前一排炮孔,以保证上分段爆破作业 的安全。 通风: 新鲜风流从电耙绞车附近的通风、人行天井进入,清洗电 耙道后,污风经另一回风天井至上阶段的回风平巷排出。 出矿: 电耙绞车一般为28KW或55KW,耙斗容积为0.3~0.5m3。 Date55 二、阶段凿岩阶段矿房采矿法 Date56 典型方法: 加拿大国际镍公司首次采用垂直下向大直径深孔崩矿的 阶段矿房采矿法。 矿体厚度18m,矿房长度90m,高60m。 在矿房顶部拉出切割空间,高为3.6m,宽度等于矿体的 厚度,作为凿岩水平层。在凿岩水平层,用装有COP6D钻机的 凿岩台车,钻凿直径为150mm的下向平行深孔,深孔间距和最 小抵抗线均为3.5m。在矿房的一端开掘垂直的切割槽,然后 用下向平行深孔向切割槽空间爆破。为了减少对矿柱的破坏 ,采用毫秒雷管起爆。矿房底部要拉底至矿体的整个厚度, 作为出矿水平层。 在出矿水平层,用ST-8铲运机出矿。 Date57 三、阶段矿房采矿法特点及适用条件 阶段矿房采矿法具有回采工作安全,通风良好,矿房 回采强度大,坑木消耗少等优点。 它适合于开采矿石和围岩均稳固的厚和极厚的急倾斜 矿床。 缺点:采准切割工作量大,掘进分段凿岩巷道时,机 械化程度低,劳动强度大;由于矿柱的矿量所占的比重较 大,而回采矿柱时矿石损失和贫化都大,因此恶化了矿石 的损失和贫化指标。 Date58 第七章 空场采矿方法 §1、全面采矿方法 §2、房柱采矿方法 §3、留矿采矿方法 §4、分段矿房法 §5、阶段矿房采矿方法 §6、矿柱回采与空区处理 典型 Date59 第六节 矿柱回采和空区处理 一、矿柱回采 矿柱回采方法主要取决于已采矿房的存在状态。当采完 矿房后进行充填时,广泛采用分段崩落法或充填法回采矿柱 ;采完的矿房为敞空时,一般采用空场法或崩落法回采矿柱 。 空场法:用房柱法开采缓倾斜薄和中厚矿体时,对于连 续性矿柱可局部回采成间断矿柱;对于间断矿柱,可进行缩 采成小断面矿柱或部分选择性回采成间距大的间断矿柱。采 用后退式矿柱回采顺序,运完崩落矿石后,再行处理采空区 。 Date60 崩落法:用于回采倾斜和急 倾斜规模较大的连续矿体,在回 采矿柱的同时崩落围岩。 例1,回采留矿法的矿柱。 为了保证矿柱回采工作安全,在 矿房大量放矿前,打好间柱和顶 底柱中的炮孔。放出矿房中全部 矿石后,再爆破矿柱。一般先爆 间柱,再爆顶底柱。 Date61 例2,回采分段凿岩的阶段矿房法矿柱 时,底柱用束状中深孔,顶柱用水平 深孔,间柱用垂直上向扇形中深孔落 矿。同次分段爆破,先爆间柱,后爆 顶底柱。爆破后在转放的崩落岩石下 面放矿,矿石的损失率高达40%~60% 。这是由于爆破质量差、大块多,部 分崩落矿石留在底板上面放不出来, 崩落矿石分布不均,放矿管理困难等 原因造成的。 Date62 降低矿柱回采损失率的措施: (1)同次爆破相邻的几个矿柱时,先爆中间的间柱,再爆与 废石接触的间柱和阶段间矿柱,以减少废石混入; (2)及时回采矿柱,以防矿柱变形或破坏,或不能全部装药 ; (3)增加矿房矿量,减少矿柱矿量。 Date63 二、采空区处理 采空区处理的目的:缓和岩体应力集中程度,转移应力 集中的部位,或使围岩中的应变能得到释放,改善其应力分 布状态,控制地压,保证矿山安全持续生产。 采空区处理方法:崩落围岩、充填和封闭空区 Date64 1.崩落围岩处理采空区 崩落围岩处理采空区的目的:使围岩中的应变能得到释放 ,减小应力集中程度。用崩落岩石充填采空区后,在生产地区 上部形成岩石保护垫层,以防上部围岩突然大量冒落时,冲击 气浪和机械冲击对采准巷道、采掘设备和人员造成危害。 崩落围岩又分自然崩落和强制崩落两种 能很快自然崩落的,则不留矿石垫层,否则,需留一定厚 度的崩落矿石作为垫层。 Date65 一般地讲,围岩无构造破坏、整体性好、非常稳固时,需在 其中布置工程,进行强制崩落处理采空区。 爆破的部位根据矿体的厚度和倾角确定: 缓倾斜、中厚以下的急倾斜矿体,一般崩落上盘岩石 ; 急倾斜厚矿体,崩落覆岩; 倾斜的厚矿体,崩落覆岩和上盘; 急倾斜矿脉群,崩落夹壁岩层; 露天坑下部空区,可崩落边坡。 Date66 崩落岩石的厚度,一般应满足缓冲保护垫层的需要,以 15~20m以上为宜。 崩落围岩一般采用深孔爆破或药室爆破(用于崩落极坚 硬岩石、露天坑边坡等)。崩落围岩的工程包括巷道、天井 、硐室及钻孔等,要在矿房回采的同时完成,以保证工作安 全。 在崩落围岩时,为减弱冲击气浪的危害,对于离地表较近的 空区或己与地表相通的相邻空区,应提前与地表或上述空区 崩透,形成“天窗“。强制放顶工作一般与矿柱回采同段进行 ,且要求矿柱超前爆破。如不回采矿柱,则必须崩塌所有支 撑矿(岩)柱,以保证较好的强制崩落围岩的效果。 Date67 2.充填采空区 在矿房回采之后,可用充填材料(废石、尾矿等)将矿房充 满,再回采矿柱。这种方法不但处理了空场法回采的空区,也 为回采矿柱创造了良好的条件,且提高了矿石回采率。 充填法处理采空区适用于下列条件: (1)上覆岩层或地表不允许崩落; (2)开采贵重矿石或高品位的富矿,要求提高矿柱的回采 率; (3)已有充填系统、充填设备或现成的充填材料可资利用; (4)深部开采,地压较大,有足够强度的充填体可以缓和 相邻未采矿柱的应力集中程度。 Date68 3.封闭采空区 在通往采空区的巷道中,砌筑一定厚度的隔墙,使空区 中围岩崩落所产生的冲击气浪,遇到隔墙时能得到缓冲。这 种方法适用于空区体积不大,且离主要生产区较远,空区下 部不再进行回采工作的条件。对于较大的空区,封闭法只是 一种辅助的方法,如密闭与运输巷道相通的矿石溜井和人行 天井等。封闭法处理采空区,上部覆岩应允许崩落,否则不 能采用。 Date69 作 业 1、绘制采用房柱法开采10m厚倾角为15度矿 体的三视图,在图上标示各种巷道的名称, 并叙述矿块布置方式、结构参数、采准切割 、回采工艺、通风等。(不能用计算机绘制 ) Date70
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本文标题:第7章_空场采矿方法(采矿学)
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