《采矿概论第6章.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《采矿概论第6章.pptx（73页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、6 采矿方法 6.1采矿方法概述采矿方法概述 采采区区或或矿矿壁壁是是开开采采矿矿床床的的基基本本单单元元。在在大大多多数数采采矿矿方方法法中中，还要将采区或矿壁再划分为还要将采区或矿壁再划分为矿房和矿柱矿房和矿柱进行回采。进行回采。采矿方法就是采区的开采方法，包括采区的采准、切割和回采。采矿方法就是采区的开采方法，包括采区的采准、切割和回采。由由于于金金属属矿矿床床赋赋存存条条件件的的复复杂杂性性，矿矿岩岩性性质质的的多多变变性性以以及及其其它它因因素素等等，故故采采矿矿方方法法种种类类繁繁多多。为为了了便便于于认认识识各各种种采采矿矿方方法法的的特特殊殊本本质质，了了解解各各种种采采矿矿方
2、方法法的的适适用用条条件件及及其其发发展展趋趋势势，研研究究和和选选择择合合理理的的采采矿矿方方法法，因因此此，需需要要将将繁繁多多的的采采矿矿方方法法，择择其其共共性性，加加以以归归纳分类。纳分类。第1页/共73页按回采时地压管理方法采矿方法的分类法：（1 1）空场采矿法）空场采矿法 留矿采矿法留矿采矿法，全面采矿法全面采矿法，房柱采矿法房柱采矿法，阶段矿房采矿法阶段矿房采矿法及及分段矿房采矿法分段矿房采矿法等。等。（2 2）充填采矿法）充填采矿法 干式充填采矿法干式充填采矿法及及胶结充填采矿法胶结充填采矿法等。等。（3 3）崩落采矿法）崩落采矿法 壁式崩落采矿法壁式崩落采矿法，分段崩落采矿
3、法分段崩落采矿法及及阶段崩落采矿法阶段崩落采矿法等。等。第2页/共73页6.2空场采矿法 空空场场采采矿矿法法：在在矿矿体体中中形形成成的的采采空空区区主主要要依依靠靠围围岩岩自自身身的的稳稳固固性性和留下的矿柱来支撑的采矿方法。和留下的矿柱来支撑的采矿方法。这类采矿方法在国内外应用很广泛。这类采矿方法在国内外应用很广泛。应用较多的空场采矿方法：应用较多的空场采矿方法：留矿采矿法留矿采矿法，全面采矿法全面采矿法，房柱采矿法房柱采矿法 阶段矿房采矿法阶段矿房采矿法。第3页/共73页留矿采矿法(简称留矿法)特点：(1)在矿房中，用浅眼自下而上逐层回采，每次采下的矿石暂时只放出3540；(2)其余的
4、存留于采空场中，作为继续作业的工作台和对围岩起支撑作用，待矿房的回采作业全部结束后，再全部放出。根据出矿方法的不同，留矿法又分为自溜放矿留矿法和振动出矿留矿法。第4页/共73页自溜放矿留矿法 采区构成要素采区构成要素 :阶阶段段高高度度：在在薄薄矿矿脉脉中中，宜宜采采用用30304040米米，最最大大的的为为5050米米；在在中中厚厚以以上上的的矿矿体体中中，届届于于第第IIIIII或或第第IVIV勘勘探探类类型型的的宜宜采采用用30304040米米，属属于于I IIIII勘勘探探类类型型的的可可以以来来用用4040一一6060米。米。采区长度：主要取决于工作面的顶板及上盘岩石所允许的暴露面积
5、。阶段高度为40一50米时，采区长度一般为40一60米。如果围岩很稳固可采用80120米。第5页/共73页顶柱高度：顶柱高度：在薄矿脉中，一般只留在薄矿脉中，一般只留2 23 3米；在中厚以上矿体中，一般留米；在中厚以上矿体中，一般留3 34 4米米至至5 58 8米。留顶柱的目的主要是保护运输平巷和对围岩起暂时的支米。留顶柱的目的主要是保护运输平巷和对围岩起暂时的支护作用。护作用。底柱高度：底柱高度：在薄矿脉中为在薄矿脉中为4 46 6米，在中厚以上矿体中为米，在中厚以上矿体中为6 61010米。留底柱的目米。留底柱的目的是保护运输平巷，承托矿房中存留的矿石和对围岩起暂时的支护的是保护运输平
6、巷，承托矿房中存留的矿石和对围岩起暂时的支护作用。作用。间柱宽度：间柱宽度：在薄和极薄矿脉中，一般是不留间柱，若需要留，则在天井两侧各在薄和极薄矿脉中，一般是不留间柱，若需要留，则在天井两侧各留留2 2米；在中厚以上矿体中，一般留米；在中厚以上矿体中，一般留8 81212米。米。留矿采矿法(简称留矿法)第6页/共73页采准切割工作 采准工作包括掘进阶段平巷采准工作包括掘进阶段平巷1 1、天井、天井2 2和联络道和联络道3 3。在在薄薄和和极极薄薄矿矿脉脉中中，为为了了便便于于探探矿矿，阶阶段段平平巷巷和和天天井井沿沿矿矿脉脉掘掘进进；在在中中厚厚以以上上矿矿体体中中，在在矿矿体体中中掘掘进进。
7、联联络络道道一一般般沿沿天天井井每每隔隔4 45 5米米掘掘进进一一条条。它它的的主主要要作作用用是是使使天天井井与与矿矿房房联联通通，以以便便人人员员、设设备备、材材料料、风风水管和新鲜风流等进入矿房。水管和新鲜风流等进入矿房。切割工作包括掘进放矿漏斗与拉底。切割工作包括掘进放矿漏斗与拉底。拉拉底底高高度度一一般般为为2.22.2米米。在在中中厚厚以以上上矿矿体体中中，拉拉底底宽宽度度与与矿矿房房的的宽宽度相等。在薄和极薄矿脉中，为了顺利放矿，宽度不应小于度相等。在薄和极薄矿脉中，为了顺利放矿，宽度不应小于1.21.2米。米。漏漏斗斗间间距距，在在薄薄和和极极薄薄矿矿脉脉中中，一一般般为为4
8、 45 5米米在在中中厚厚以以上上矿矿体体中中，每每个个漏漏斗斗担担负负的的面面积积一一般般为为25253636平平方方米米，最最大大不不应应超超过过5050平平方方米米。漏漏斗负担面积过大，回采时平场工作量大，放矿效率显著降低。斗负担面积过大，回采时平场工作量大，放矿效率显著降低。第7页/共73页 上上图图为为留留底底柱柱木木漏漏斗斗口口底底部部结结构构及及切切割割方方法法示示意意图图。首首先先在在设设计计的的漏漏斗斗位位置置上上用用Y5P45型型凿凿岩岩机机向向上上打打23面面炮炮眼眼，掘掘好好漏漏斗斗颈颈1，并并刷刷大大成成漏漏斗斗2，如如图图5-2I、II。然然后后再再向向上上打打面面
9、炮炮眼眼，待待装装好好漏漏斗斗口口4后后，再再放放风风使使崩崩下下的的矿矿石石从从漏漏斗斗装装车车运运出出，如如图图5-2III。一一般般掘掘进进34面面炮炮即即可可掘掘好好漏漏斗斗和完成拉底工作，形成拉底空间和完成拉底工作，形成拉底空间3。采准切割工作 第8页/共73页回采工作 回回来来工工艺艺包包括括：打打眼眼、爆爆破破、通通风风、局局部部放放矿矿、挠挠顶顶及及平平场场、二二次破碎。次破碎。顺顺序序完完成成这这些些作作业业，叫叫做做一一个个回回采采循循环环。回回采采循循环环一一个个接接一一个个重重复复进进行行，当当回回采采工工作作面面达达到到设设计计的的顶顶柱柱边边界界时时，停停止止回回采
10、采，进进行行大大量量放矿。放矿。在在开开采采急急倾倾斜斜薄薄和和极极薄薄矿矿脉脉中中，广广泛泛采采用用自自溜溜放放矿矿留留矿矿法法。这这种种采采矿矿方方法法存存在在的的问问题题是是：常常发发生生大大块块卡卡斗斗，因因而而二二次次破破碎碎炸炸药药消消耗耗量量和和漏漏斗斗修修理理工工作作量量大大，放放矿矿劳劳动动条条件件差差，工工伤伤事事故故多多，为为了了顺顺利利放放矿矿，要要求求采采幅幅宽宽度度较较大大，致致使使贫贫化化率率增增高高；漏漏斗斗间间距距小小，切切割割工工作作量量大大，坑坑木木消消耗耗多多；由由于于放放矿矿困困难难，放放矿矿时时间间长长，常常因因此此而而发发生生围围岩岩片片帮帮，造成
11、矿石大量损失。造成矿石大量损失。第9页/共73页振动出矿留矿法 振振动动出出矿矿留留矿矿法法与与自自溜溜放放矿矿留留矿矿法法的的生生产产工工艺艺基基本本相相同同，所所不不同同的是前者采用了振动出矿机出矿。的是前者采用了振动出矿机出矿。实实践践证证明明，振振动动出出矿矿留留矿矿法法与与自自溜溜放放矿矿留留矿矿法法相相比比，有有如如下下的的优优点：点：(1)(1)放放矿矿口口的的通通过过能能力力显显著著增增加加，因因此此，卡卡斗斗次次数数减减少少，二二次次破破碎碎的炸药消耗量降低，安全条件和劳动条件大大改善。的炸药消耗量降低，安全条件和劳动条件大大改善。(2)(2)用振动出矿机取代木漏斗，底部结构
12、中可以不用坑木。用振动出矿机取代木漏斗，底部结构中可以不用坑木。(3)(3)放矿实现电控操作，劳动强度大大减轻，工效提高两倍以上。放矿实现电控操作，劳动强度大大减轻，工效提高两倍以上。(4)(4)振振动动改改善善了了矿矿石石的的流流动动性性，采采幅幅宽宽度度可可以以适适当当减减小小，漏漏斗斗间间距距增增大，有利于降低矿石损失、贫化和切割工作量。大，有利于降低矿石损失、贫化和切割工作量。第10页/共73页留矿采矿法评价 留留矿矿法法具具有有结结构构简简单单，管管理理方方便便，采采准准切切割割工工作作量量小小及及生生产产技技术术容容易易掌掌握握等等优优点点，是是开开采采矿矿石石和和围围岩岩稳稳固固
13、的的急急倾倾斜斜薄薄矿矿和和极极薄薄矿矿脉脉极极为为有有效效的的采采矿矿方方法法。但但要要求求矿矿石石无无氧氧化化性性、结结块块性性和和自自燃性。燃性。其其主主要要缺缺点点是是：矿矿房房内内留留下下约约三三分分之之二二的的矿矿石石不不能能及及时时放放出出，积压了资金；矿房采完后，留有大量的空场需要处理等。积压了资金；矿房采完后，留有大量的空场需要处理等。第11页/共73页阶段矿房法 阶阶段段矿矿房房采采矿矿法法的的特特点点是是：将将采采区区划划分分为为矿矿房房与与矿矿柱柱，用用深深孔孔回回采采矿矿房房，矿矿房房采采完完后后形形成成敞敞空空的的空空场场，空空场场一一般般是是在在回回采采矿矿柱柱的
14、的同同时进行处理。时进行处理。按按深深孔孔布布置置形形式式，阶阶段段矿矿房房采采矿矿法法又又分分为为垂垂直直深深孔孔崩崩矿矿的的阶阶段段矿矿房采矿法房采矿法和和水平深孔崩矿的阶段矿房采矿法水平深孔崩矿的阶段矿房采矿法。按按深深孔孔的的深深度度不不同同，前前者者又又分分为为分分段段凿凿岩岩的的阶阶段段矿矿房房采采矿矿法法和和阶阶段凿岩的阶段矿房采矿法段凿岩的阶段矿房采矿法。在阶段矿房采矿法中，国内用得最广泛的是在阶段矿房采矿法中，国内用得最广泛的是分段凿岩阶段矿房法分段凿岩阶段矿房法。第12页/共73页分段凿岩阶段矿房法 这个方法是在分段凿岩巷道中进行打眼和爆破的空场采矿法。这个方法是在分段凿岩
15、巷道中进行打眼和爆破的空场采矿法。第13页/共73页采区构成要素 根据矿体厚度，采区可沿矿体走向布置和垂直矿体走向布置。根据矿体厚度，采区可沿矿体走向布置和垂直矿体走向布置。阶阶段段高高度度取取决决于于围围岩岩允允许许的的暴暴露露面面积积，一一般般为为5050一一7070米米，国国外外矿矿山山有有的的达达120120一一150150米米。矿矿房房长长度度主主要要决决定定于于矿矿石石和和围围岩岩的的稳稳固固性性，同同时时也也要要考考虑虑电电耙耙的的有有效效耙耙运运距距离离，一一般般为为4040一一6060米米。矿矿房房宽宽度度，在沿矿体走向布置时，一般为在沿矿体走向布置时，一般为16162525
16、米。米。间间柱柱的的宽宽度度与与作作用用在在间间柱柱上上的的裁裁荷荷大大小小，间间柱柱的的回回采采方方法法等等因因素素有有关关。在在矿矿房房沿沿矿矿体体走走向向布布置置时时为为8 81212米米；垂垂直直矿矿体体走走向向布布置置时时为为10101414米米。顶顶柱柱高高度度一一般般为为8 8l0l0米米。底底拄拄高高度度，取取决决于于底底部部结结构构型型式式，本本方方案案采采用用电电耙耙道道底底部部结结构构，一一般般为为7 71212米米。分分段段高高度度决决定定于于所所采采用用的的凿凿岩岩设设备备，用用YGYG8080型型凿凿岩岩机机时时，为为1212一一1515米米；用用潜潜孔孔钻钻时时，
17、可可增增大大到到15152020米米以以上上。分分段段高高度度增增加加可可以以使使分分段段凿凿岩岩巷巷道道数目减少，降低采准工作量。数目减少，降低采准工作量。第14页/共73页采准切割工作 在在矿矿体体中中靠靠下下盘盘掘掘进进阶阶段段平平巷巷1 1，从从阶阶段段平平巷巷在在间间柱柱中中掘掘进进横横巷巷2 2，从从横横巷巷末末端端，在在矿矿体体厚厚度度的的中中央央掘掘进进通通风风、人人行行天天井井3 3。从从天天井井掘掘进进拉拉底底平平巷巷9 9及及分分段段凿凿岩岩巷巷道道6 6。从从阶阶段段平平巷巷掘掘进进矿矿石石溜溜井井5 5及及电电耙耙巷巷道道4 4。从从电电耙耙巷巷道道每每隔隔5 57
18、7米米开开掘掘漏漏斗斗穿穿7 7和和漏漏斗斗颈颈8 8。在在矿矿房房中中央央，从从拉拉底底平平巷巷掘掘进进切切割割天天井井I0I0。从从拉拉底底平平巷巷两两侧侧用用浅浅眼眼扩扩帮帮至至矿矿体体全全厚厚形形成成拉拉底底空空间间1111，并并将将漏漏斗斗颈颈上上部部扩扩大大成成漏漏斗斗1212。最后将切割天井矿大成切割槽，为回采工作造成自由面。最后将切割天井矿大成切割槽，为回采工作造成自由面。第15页/共73页回采工作 拉拉底底、扩扩大大漏漏斗斗和和开开切切割割槽槽等等工工程程完完成成后后，在在分分段段凿凿岩岩巷巷道道中中打打上上向向扇扇形形深深孔孔17(17(见见图图6 63)3)，以以切切割割
19、槽槽为为爆爆破破自自由由面面，分分次次进进行行爆爆破破，每每次次爆爆破破1 15 5排排深深孔孔。装装药药采采用用机机械械或或人人工工进进行行。用用秒秒差差雷雷管管或或微微差差雷雷管管分分段段或或多多排排同同段段爆爆破破。崩崩落落的的矿矿石石借借自自重重落落到到矿矿房房的的底底部部，经经漏漏斗斗溜溜到到电电耙耙巷巷道道中中，再再用用电电耙耙耙耙到到阶阶段段平平巷巷中的矿车内运出。中的矿车内运出。矿矿房房回回采采时时的的通通风风，主主要要要要保保证证电电耙耙道道内内风风流流畅畅通通。风风流流线线路路是是，新新鲜鲜风风流流从从电电耙耙绞绞车车附附近近的的通通风风、人人行行天天井井进进入入，清清洗洗
20、电电耙耙道道5 5，污污风风经经另另一一回回风风天天井井至至上上阶阶段的回风平巷排出，如图段的回风平巷排出，如图6-46-4。第16页/共73页阶段凿岩的阶段矿房采矿法 近近年年来来，在在国国外外，由由于于采采用用铲铲斗斗容容积积很很大大的的装装载载设设备备和和大大型型破破碎碎机机，矿矿石石的的合合格格块块度度允允许许增增大大。因因此此，直直径径为为150150一一200200毫毫米米的的深深孔孔在在一一部部分分矿矿山山中中被被采采用用，它它比比小小直直径径深深孔孔在在经经济济上上有有更更大大的的优优越越性性，如如每每米米深深孔孔的的崩崩矿矿量量增增加加，每每吨吨矿矿石石的的凿凿岩岩费费用用降
21、降低低等。等。第17页/共73页例子 19721972年年，加加拿拿大大国国际际镍镍公公司司首首次次采采用用垂垂直直下下向向大大直直径径深深孔孔崩崩矿矿的的阶阶段段矿矿房房采采矿矿法法，如如图图5 55 5。矿矿体体厚厚度度1818米米。矿矿房房长长度度9090米米，高高6060米米。在在矿矿房房顶顶部部拉拉出出切切割割空空间间4 4，高高为为3.63.6米米，宽宽度度等等于于矿矿体体的的厚厚度度，作作为为凿凿岩岩水水平平层层。在在凿凿岩岩水水平平层层，用用装装有有COP6DCOP6D钻钻机机的的凿凿岩岩台台车车，钻钻凿凿直直径径为为150150毫毫米米的的下下向向平平行行深深孔孔5 5，深深
22、孔孔间间距距和和最最小小抵抵抗抗线线均均为为3.53.5米米。最最近近有有的的矿矿山山将将深深孔孔直直径径增增大大至至200200毫毫米米，最最小小抵抵抗抗钱钱增增至至6 6米米。在在矿矿房房的的一一端端开开倔倔垂垂直直的的切切割割槽槽，然然后后用用下下向向平平行行深深孔孔向向切切割割槽槽空空间间爆爆破破。为为了了减减少少对对矿矿拄拄的的破破坏坏，采采用用毫毫秒秒雷雷管管起起爆爆。矿矿房房底底部部要要拉拉底底至至矿矿体体的的整整个个厚厚度度，作作为为出出矿矿水水平平层层8 8。在在出出矿矿水水平层，用平层，用STST8 8铲远机铲远机6 6出矿。出矿。第18页/共73页阶段矿房法 第19页/共
23、73页阶段矿房法评价 阶阶段段矿矿房房采采矿矿法法具具有有回回采采工工作作安安全全，通通风风良良好好，矿矿房房回回采采强强度度大大，坑坑木木消消耗耗少少等等优优点点。它它适适合合于于开开采采矿矿石石和和围围岩岩均均稳稳固固的的厚厚和和极极厚厚的的急急倾倾斜斜矿矿床床。缺缺点点是是：采采堆堆切切割割工工作作量量大大，掘掘进进分分段段凿凿岩岩巷巷道道时时，机机械械化化程程度度低低，劳劳动动强强度度大大；由由于于矿矿柱柱的的矿矿量量所所占占的的比比重重较较大大，而而回回采采矿矿柱柱时时矿矿石石损损失失和和贫贫化化都都大大，因因此此恶恶化化了了矿矿石石的的损损失失和和贫贫化化指指标标。但但是是，阶阶段
24、段凿凿岩岩的的阶阶段段矿矿房房采采矿矿法法是是一一种种高高效率采矿方法。效率采矿方法。第20页/共73页思考题自学全面法、房柱法。简述房柱法和留矿法的异同点？试论述空场法的特点？简述留矿法的优缺点?第21页/共73页概要：1、充填采矿法及其分类2、矿柱回采及空区处理重点难点及目的意义：重点难点及目的意义：了解充填采矿法的分类，掌握各充填法的特征状况，了解矿柱回采与空区处理的方法。充填采矿法第22页/共73页6.36.3充填采矿法 充填采矿法：充填采矿法：随随着着回回采采工工作作面面的的推推进进，逐逐步步用用充充填填料料充充填填采采空空区区的的采采矿矿方方法法叫做叫做充填采矿法充填采矿法。一一般
25、般将将采采区区划划分分成成矿矿房房和和矿矿柱柱，先先采采矿矿房房，后后采采矿矿柱柱，但但在在比比较小的矿体中，往往可以作一个矿房回采，无须划分矿房和矿柱。较小的矿体中，往往可以作一个矿房回采，无须划分矿房和矿柱。充充填填采采空空区区的的目目的的：主主要要是是利利用用所所形形成成的的充充填填体体进进行行地地压压管管理理，以以控控制制围围岩岩的的崩崩落落和和地地表表下下沉沉，并并为为回回采采工工作作的的正正常常进进行行和和生生产产安安全全创创造造有有利利的的条条件件；有有时时也也用用来来预预防防有有自自然然性性的的矿矿床床的的内内因因火火灾灾或或其他灾害。其他灾害。第23页/共73页充填采矿法分类
26、 根根据据所所采采用用的的充充填填料料和和充充填填料料输输送送方方法法的的不不同同，充填采矿法分为：充填采矿法分为：干式充填采矿法干式充填采矿法；水力充填采矿法水力充填采矿法；胶结充填采矿法胶结充填采矿法。第24页/共73页干式充填采矿法 在在矿矿房房中中，自自下下而而上上分分层层回回采采。随随着着回回采采工工作作的的推推进进，用用干干充充填填科科远远层层充充填填采采空空区区以以维维护护上上下下盘盘围围岩岩和和造造成成继继续续上采的工作台。上采的工作台。回回采采工工作作一一般般按按分分层层逐逐层层进进行行，每每采采完完一一层层立立即即充充填填一一层层，使使工工作作空空间间始始终终保保持持2 2
27、2.22.2米米的的高高度度。每每一一分分层层的的回回采采作作业业是是相相同同的的，包包括括凿凿岩岩、爆爆破破、通通风风、撬撬松松石石、出出矿矿、浇浇灌灌混混凝凝土土隔隔墙墙、加加高高放放矿矿溜溜井井、充充填填、浇浇灌灌混混凝凝土土底板等。顺序完成这些作业一次，叫做一个回采循环。底板等。顺序完成这些作业一次，叫做一个回采循环。第25页/共73页 凿凿岩岩一一般般采采用用上上向向炮炮眼眼。每每分分层层作作一一次次或或几几次次爆爆破破。用用装装运运机机或或电电耙。耙。隔隔墙墙也也叫叫做做护护壁壁。它它的的作作用用是是将将间间拄拄与与充充填填料料隔隔开开，为为将将来来回回采采间间柱创造有利条件。柱创
28、造有利条件。充充填填是是回回采采工工作作的的主主要要生生产产作作业业之之一一。充充填填的的目目的的，是是利利用用充充填填料料支支撑撑两两盘盘的的围围岩岩和和作作为为工工人人作作业业的的工工作作台台。每每采采完完一一分分层层，采采空空区区就就加加高高一一分分层层，如如不不充充填填，采采空空区区高高度度太太大大，继继续续采采矿矿便便很很困困难难，且且不安全。不安全。干式充填采矿法 第26页/共73页 充填料可以从井下或地面取得。充填料可以从井下或地面取得。井下的充填料主要是巷道掘进的废石。井下的充填料主要是巷道掘进的废石。地面的充填料主要是废石场的废石和露天采石场采掘的废石。地面的充填料主要是废石
29、场的废石和露天采石场采掘的废石。充充填填料料应应是是惰惰性性的的并并有有足足够够的的强强度度，含含硫硫不不应应太太高高，以以防防产产生生高高温温和和有有害害气气体体，恶恶化化井井下下大大气气或或酿酿成成井井下下火火灾灾。它它的的块块度度一一般般不不超超过过300300350350毫米。毫米。从从露露天天采采石石场场用用电电耙耙将将充充填填料料耙耙到到井井下下的的主主充充填填井井，再再用用矿矿车车从从主充填井经阶段平巷，倒入矿房充填井充填矿房。主充填井经阶段平巷，倒入矿房充填井充填矿房。浇浇灌灌混混凝凝土土底底板板的的目目的的，是是避避免免粉粉矿矿掉掉入入充充填填料料中中而而损损失失，同同时时为
30、运搬矿石创造有利的条件。其厚度一般为为运搬矿石创造有利的条件。其厚度一般为0.250.250.30.3米。米。干式充填采矿法 第27页/共73页 干干式式充充填填采采矿矿法法具具有有工工艺艺简简单单，充充填填所所需需要要的的设设备备少少，投投资资小小；混混凝凝土土底底板板和和充充填填料料组组成成的的充充填填体体，具具有有较较高高的的抗抗压压能能力力，是是一一种种对对支支撑撑围围岩岩和和控控制制地地压压较较为为有有效效的的方方法法，对对中中、小小型型矿矿山山，特特别别是是地地方方办办的的小小型型矿矿山山有有使使用用价价值值。它它的的严严重重缺缺点点是是充充填填速速度度慢慢，成成本本高高；充充填体
31、不致密，沉降系数大；充填作业劳动强度大等。填体不致密，沉降系数大；充填作业劳动强度大等。干式充填采矿法 第28页/共73页水力充填采矿法 水水力力充充填填采采矿矿法法包包括括上上向向分分层层、下下向向分分层层及及壁壁式式等等水水力力充充填填采采矿法。矿法。与与干干式式充充填填采采矿矿法法在在采采区区结结构构上上并并无无多多大大差差别别，所所不不同同的的主主要要是充填材料和充填工艺，以及由此而产生的充填系统的变化。是充填材料和充填工艺，以及由此而产生的充填系统的变化。水水力力充充填填的的实实质质是是借借助助水水砂砂混混合合的的砂砂浆浆柱柱所所形形成成的的自自然然压压头头或或者者用用机机械械加加压
32、压的的方方法法，将将砂砂浆浆沿沿管管道道输输送送到到矿矿房房内内，矿矿浆浆中中的的水水从从矿房内渗滤出去，充填料则沉积下来充填采空场。矿房内渗滤出去，充填料则沉积下来充填采空场。近近年年来来，水水力力充充填填采采矿矿法法在在我我国国金金属属矿矿山山地地下下开开采采中中，使使用用逐逐渐增多。渐增多。第29页/共73页 水水力力充充填填采采矿矿法法具具有有充充填填体体较较密密实实，能能比比较较有有效效地地防防止止围围岩岩移移动动和和控控制制矿矿山山压压力力；矿矿石石回回收收率率高高而而贫贫化化率率低低；能能防防止止内内因因火火灾灾和和地地表表沉沉陷陷等等优优点点。它它的的缺缺点点是是：回回来来工工
33、艺艺复复杂杂；采采区区生生产产能能力力和和劳劳动动生生产产率率低低；采采矿矿成成本本高高；需需要要大大量量的的充充填填水水，这这些些充充填填水水从从充充填填脱脱出出后后，又又携携带带大大量量行行泥泥和和细细砂砂涌涌入入巷巷道道和和水水仓仓，增增加加了了排排水水设设施施和和水水沟沟、水水仓仓的的清清理理工工作作。因因此此，只只宜宜用用来来开开采采地地表表不不允允许许陷陷落落矿矿石石和和围围岩岩不不稳稳固固，有有自自燃燃性性、品品位位高高、价价值值高高的矿床。的矿床。水力充填采矿法 第30页/共73页胶结充填采矿法 胶胶结结充充填填采采矿矿法法是是在在水水力力充充填填采采矿矿法法的的基基础础上上，
34、为为了了更更好好地地解解决矿柱回来问题和保护地表不沉陷而发展起来的。决矿柱回来问题和保护地表不沉陷而发展起来的。胶胶结结充充填填采采矿矿法法的的实实质质是是：将将采采区区划划分分为为矿矿房房和和矿矿柱柱，分分两两步步骤骤回回采采。先先采采部部分分I I，用用胶胶结结充充填填料料充充填填，使使充充填填体体具具有有高高强强度度以以形形成成人人工工矿矿柱柱；第第二二步步再再用用于于式式充充填填或或水水力力充充填填等等采采矿矿法法回回采采部部分分IIII，如图。如图。第31页/共73页 由由于于I I处处采采用用了了胶胶结结充充，为为回回采采部部分分IIII创创造造了了有有利利的的条条件件，因因此此，
35、与与其其他他采采矿矿法法的的回回采采矿矿柱柱相相比比，它它的的矿矿石石回回收收率率较较高高，贫贫化化率率较低。较低。采采用用胶胶结结充充填填采采矿矿法法的的目目的的，除除为为了了提提高高矿矿石石的的回回收收率率外外，有有不少情况还为了防止地表沉陷。不少情况还为了防止地表沉陷。常用的胶结充填料有常用的胶结充填料有混凝土混凝土和和水泥尾砂水泥尾砂两类。两类。前前者者包包括括胶胶结结材材料料、粗粗骨骨料料、细细骨骨料料和和水水。目目前前所所用用的的胶胶结结材材料料主主要要是是300300600600号号普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥。粗粗骨骨料料是是粒粒径径为为5 55050毫毫米米的碎石。细骨料是粒
36、径为的碎石。细骨料是粒径为0.150.155 5毫米的砂粒。毫米的砂粒。水泥尾砂胶结充填料包括尾砂、水泥和水。水泥尾砂胶结充填料包括尾砂、水泥和水。胶结充填采矿法 第32页/共73页 胶胶结结充充填填采采矿矿法法是是近近十十几几年年发发展展起起来来的的。它它在在防防止止岩岩层层移移动动、地地表表沉沉陷陷、提提高高矿矿柱柱的的矿矿石石回回收收率率和和降降低低贫贫化化率率、保保证证工工作作安安全全等等方方面面优优于水力充填采矿法，是一种有发展前途的采矿方法。于水力充填采矿法，是一种有发展前途的采矿方法。由由于于它它存存在在着着生生产产工工艺艺复复杂杂，充充填填成成本本很很高高，采采场场生生产产能能
37、力力及及劳劳动生产率低等严重缺点，目前只用来开采矿石品位和价值很高的矿床。动生产率低等严重缺点，目前只用来开采矿石品位和价值很高的矿床。胶结充填法评价第33页/共73页结束语 在在过过去去，充充填填采采矿矿法法是是一一种种低低效效率率、劳劳动动强强度度大大，采采矿矿成成本本高高的采矿方法，使用不广泛。的采矿方法，使用不广泛。近近年年来来，由由于于实实现现了了充充填填工工作作的的机机械械化化自自动动化化采采用用高高效效率率的的装装运运设设备备利利用用成成本本低低跃跃来来源源丰丰富富的的尾尾砂砂做做充充填填料料，创创造造了了许许多多采采矿矿方方法法新新方方案案，如如机机械械化化上上向向水水平平分分
38、层层充充填填采采矿矿法法，下下向向水水平平分分层层充充填填采采矿矿法法等等。使使它它固固有有的的缺缺点点得得到到改改善善或或消消除除，原原有有的的优优点点，如如回回收收率率高高、贫贫化化率率低低、作作业业安安全全、能能缓缓和和或或防防止止岩岩层层移移动动和和地地压压大大规规模模活活动动等等，更更加加突突出出，改改变变了了原原充充填填采采矿矿法法的的面面貌貌。同同时时，还还可可以以用用它来取代木材消耗量很大的分层崩落法开采矿岩不稳固的矿体。它来取代木材消耗量很大的分层崩落法开采矿岩不稳固的矿体。第34页/共73页充填法使用条件围岩中有含水层；矿床临近江、河、湖、海、大型水库、铁路干线及重要建筑等
39、；露天与地下同时开采，需保护露天矿免遭陷落；有自燃火灾危害的矿床；矿体轮廓复杂，矿石和围岩不稳固，矿石品位或价值很高的矿床；地压大的深部矿床。第35页/共73页充填法需要解决的问题：辅助作业的机械化；胶结充填料的输送；水力输送充填料的参数计算；工艺简化以及提高充填体的强度等。如果这些问题能得到很好的解决，充填采矿法将会获得更广泛的应用。第36页/共73页6.5矿柱回采和空区处理 分分两两步步骤骤回回来来的的采采矿矿法法中中，矿矿柱柱矿矿量量一一般般要要占占采采区区储储量量的的20205050，除除个个别别情情况况可可作作为为永永久久矿矿柱柱损损失失外外，都都应应及及时时、充充分分地地回回收收。
40、否否则则，会会带带来来一一系系列列不不良良后后果果：如如遗遗留留隐隐患患，危危及及生生产产安安全全；损损失失地下资源地下资源；破坏正常的回采顺序破坏正常的回采顺序，矿山产量降低矿山产量降低，服务年限缩短服务年限缩短等。等。用用空空场场法法回回采采矿矿房房后后，除除留留大大量量矿矿柱柱需需回回收收外外，在在矿矿柱柱之之间间还还有有容容积积很很大大的的空空区区。为为了了确确保保生生产产工工作作的的安安全全，必必须须在在矿矿柱柱回回采采之之前前，或或与与矿矿柱柱回回采采的的同同时时，或或在在矿矿柱柱回回采采之之后后，对对这这些些空空区区进进行行认认真的处理。真的处理。第37页/共73页矿柱回采 回回
41、采采矿矿柱柱所所用用的的采采矿矿方方法法，主主要要是是前前面面介介绍绍的的空空场场法法、充充填填法和崩落法。法和崩落法。回采矿柱时应根据矿柱的特殊条件，灵活运用回采方法。回采矿柱时应根据矿柱的特殊条件，灵活运用回采方法。下面以阶段矿房法的矿柱回采为例说明矿柱回采的内容。下面以阶段矿房法的矿柱回采为例说明矿柱回采的内容。第38页/共73页例子：阶段崩落法回采矿柱。阶段崩落法回采矿柱。采区垂直矿体走向布采区垂直矿体走向布置，矿房是用分段凿岩的置，矿房是用分段凿岩的阶段矿房法回采的。矿柱阶段矿房法回采的。矿柱包括间柱、顶柱及底柱。包括间柱、顶柱及底柱。第39页/共73页矿柱回采 采准切割工作采准切割
42、工作:采采准准切切割割工工作作包包括括在在间间柱柱中中掘掘进进电电耙耙横横巷巷、漏漏斗斗、凿凿岩岩天天井井、凿岩硕室等；在顶柱中也掘进凿岩天井和凿岩硐室。凿岩硕室等；在顶柱中也掘进凿岩天井和凿岩硐室。回采工作回采工作:在在间间柱柱中中打打垂垂直直扇扇形形深深孔孔4 4，在在顶顶柱柱中中打打水水平平深深孔孔6 6，在在底底柱柱中中打打垂垂直直扇扇形形中中深深孔孔7 7。整整个个矿矿房房或或几几个个矿矿房房的的矿矿柱柱一一次次分分段段爆爆破破，起起爆爆顺顺序序是是先先爆爆间间柱柱，后后爆爆顶顶住住及及底底往往。电电耙耙巷巷道道的的通通风风是是，新新鲜鲜风风流流从从下下盘盘阶阶段段平平巷巷进进入入电
43、电耙耙核核巷巷1 1清清洗洗工工作作面面后后，污污风风经经上上盘盘阶阶段段平平巷巷的的回回风风天天井井(图图上上未未示示出出)排排出出。崩崩下下的的矿矿石石从从电电耙耙横横巷巷耙耙出出后后，经装车台直接装入下盘阶段平巷的矿车中运出。经装车台直接装入下盘阶段平巷的矿车中运出。第40页/共73页空区处理 空区处理的实质：空区处理的实质：缓缓和和岩岩体体应应力力集集中中的的程程度度，转转移移应应力力集集中中部部位位，或或使使应应力力达达到到新新的的相相对对平平衡衡，以以达达到到控控制制和和管管理理全全矿矿地地压压，保保证证矿矿山山安安全全而而持持续续地地生生产。产。空区处理的方法：空区处理的方法：崩
44、落围岩；崩落围岩；充填空区；充填空区；封闭空区。封闭空区。第41页/共73页空区处理的方法崩落围岩：崩落围岩：就就是是崩崩落落空空区区上上部部和和周周围围的的岩岩石石来来充充填填空空区区，以以解解防防空空区区周周围围的的应应力力集集中中，并并形形成成缓缓冲冲层层，以以防防止止上上部部大大量量岩岩石石突突然然崩崩落落时时，引引起起的的空气冲击波对巷道、设备和人身的危害。空气冲击波对巷道、设备和人身的危害。充填空区充填空区：就是依靠充填体支撑图岩，使围岩保持稳定状态。就是依靠充填体支撑图岩，使围岩保持稳定状态。封闭空区：封闭空区：就就是是把把空空区区通通向向生生产产区区域域的的通通道道密密闭闭，以
45、以预预防防空空区区周周围围岩岩石石突突然然冒落时发生的空气冲击波对生产区域的危害主要用于边远的孤立空区。冒落时发生的空气冲击波对生产区域的危害主要用于边远的孤立空区。第42页/共73页思考题简述充填法的分类及使用条件？简述空区处理的方法？第43页/共73页概要：1、无底柱分段崩落采矿法2、有底柱分段崩落采矿法 重点难点及目的意义：重点难点及目的意义：了解崩落采矿法的特点及适用条件，掌握无底柱及有底柱分段崩落的的优、缺点及适用条件。崩落采矿法崩落采矿法第44页/共73页6.46.4崩落采矿法 崩落采矿法特点：崩落采矿法特点：随随着着矿矿石石被被采采出出，有有计计划划地地用用崩崩落落矿矿体体的的覆
46、覆盖盖岩岩石石和和上上下下盘盘岩岩石来充填采空区，以控制采区地压和处理采空区。石来充填采空区，以控制采区地压和处理采空区。采采区区的的回回采采，不不再再划划分分矿矿房房和和矿矿柱柱，而而是是沿沿矿矿体体的的走走向向，依依一一定的回采顺序，按采区连续回采。定的回采顺序，按采区连续回采。在在采采区区的的回回采采中中，除除用用凿凿岩岩爆爆破破方方法法崩崩矿矿以以外外，还还可可局局部部利利用用崩落围岩的压力和岩石本身的自重来崩落矿石。崩落围岩的压力和岩石本身的自重来崩落矿石。覆覆盖盖岩岩石石和和上上下下盘盘岩岩石石的的崩崩落落，将将会会引引起起地地表表沉沉陷陷，所所以以，只只有地表允许陷落的地方，才允
47、许采用这种采矿方法。有地表允许陷落的地方，才允许采用这种采矿方法。第45页/共73页崩落采矿方法分类：根据采区回采时的特点和采区结构的不同，这类采矿方法又根据采区回采时的特点和采区结构的不同，这类采矿方法又分为：分为：（1 1）壁式崩落采矿法；）壁式崩落采矿法；（2 2）分层崩落采矿法；（木材消耗量大，我国应用很少）分层崩落采矿法；（木材消耗量大，我国应用很少 ）（3 3）分段崩落采矿法）分段崩落采矿法：无底柱分段崩落采矿法；无底柱分段崩落采矿法；有底柱分段崩落采矿法。有底柱分段崩落采矿法。第46页/共73页壁式崩落采矿法 壁式崩落采矿法特点壁式崩落采矿法特点：将将阶阶段段划划分分为为矿矿壁壁
48、(采采区区)，故故称称壁壁式式崩崩落落采采矿矿法法。每每个个矿矿壁壁的的回回采采，一一般般是是按按矿矿体体全全厚厚沿沿矿矿体体走走向向推推进进，随随着着回回采采工工作作面面的的推推进进，有有计计划划、有有步步骤骤地地崩崩落落采采空空区区的的顶顶板板，以以充充填填采采空空区区。图图6-20为为壁壁式式崩崩落落采矿法的典型方案。采矿法的典型方案。第47页/共73页壁式崩落采矿法评价优点：采准切割工作量小，生产能力大，劳动生产率高，矿石贫化损失小，通风和矿石运搬条件好；缺点：支护工作劳动强度大，坑木消耗多，顶板管理复杂。适用于开采地表允许陷落，顶板岩石不太稳固，厚度小于34米，倾角小于35的层状矿床
49、。第48页/共73页无底柱分段崩落采矿法 概述：概述：无无底底柱柱分分段段崩崩落落法法上上世世纪纪60年年代代中中期期引引入入我我国国，1968年年在在大大庙庙铁铁矿矿、弓弓长长岭岭铁铁矿矿试试验验成成功功。1970年年代代我我国国设设计计的的地地下下铁铁矿矿山山几几乎乎都选用了这种方法。都选用了这种方法。无无底底柱柱分分段段崩崩落落采采矿矿法法是是在在采采区区全全高高(阶阶段段)上上，划划分分成成若若干干分分段段，并并自自上上而而下下回回采采。每每一一个个分分段段划划分分成成若若干干分分条条，在在每每个个分分条条中中掘掘进进一一条条叫叫做做进进路路的的回回采采巷巷道道，分分条条的的回回采采是
50、是在在回回采采巷巷道道中中，按按崩崩矿矿步步距距，逐逐步步进进行行。崩崩落落的的矿矿石石，在在崩崩落落的的覆覆盖盖岩岩层层下下从从回回采采巷巷道道的的端端部部放放出出，故故又又叫叫端端部部放放矿矿采采矿矿法法。没没有有底底柱柱结结构构。随随着着矿矿石石的的放出，采空区被崩落的围岩所充填。放出，采空区被崩落的围岩所充填。第49页/共73页无底柱分段崩落采矿法标准矿块图第50页/共73页 如如图图：I-I图图中中1、2是是上上下下阶阶段段运运输输巷巷道道，阶阶段段中中划划分分若若干干分分段段，分分段段高高一一般般10米米（小小结结构构参参数数），各各分分段段自自上上而而下下进进行行回回采采，回回采