《崩落采矿法》PPT课件.ppt

第十章 崩落采矿法,制作：陈国山 吉林电子信息职业技术学院,10.1 单层崩落法(长壁崩落法),10.1.1 适用条件 1. 矿石.围岩不太稳固 2. 矿体倾角30 3. 矿体厚度3米,示 意 图,10.1.2 结构 1.顶底柱:支撑上盘岩石1-2米 2.间柱:200米留一个23米 10.1.3 参数 斜长:30-60米 顶底柱:12米 走向长:200-300米 10.1.4 采准切割工作 1.阶段运输巷:脉外沿脉平直布置 2.行人溜井:行人,通风,溜矿,断面22长57米,间距15-20米 3.切割平巷:脉内沿脉布置,随矿脉,顶底柱之上. 4.上山:初始工作面,行人通风. 5.回风巷:回风平巷,斜巷 10.1.5 回采崩落 1.落矿:以上山为工作面,水平,平行浅孔,进尺与支柱间距要一致 2.运搬:电耙耙矿,重力运搬进入溜井，两步耙矿工作面布置方 式及出矿方法,3. 地压管理 压力规律:时间，远工作面2/3处。,示 意 图,示 意 图, 支柱方法:成排支柱与进尺成整数倍。,1-顶柱 2 -崩落区 3 撤柱绞车钢绳 4 -密集切顶支柱 5-已封溜井 6-安全出口 7-长壁工作面 8-溜井,a-放顶距 b-控顶距 c-悬顶距, 放顶方法:加密某一排，放顶距，控顶距，悬顶距。,示 意 图,示 意 图,10.1.6 评价 优点:手选.通风好,损失贫化小 缺点:安全差.木材. 10.1.7 具体应用 1.短壁式崩落法,1-运输巷道； 2-分段巷道；3 上山,示 意 图,2. 进路式崩落法,1 -安全口；2 -回风巷道；3-窄进路；4 -临时矿柱； 5-分段巷道； 6-宽进路； 7 -矿溜子；8-运输巷道； 9-隔板； 10-崩落区； 11 -顶柱； 12 -工作面； 13 -上山； 14 -矿石溜井,（a）自上山向两侧回采进路 （b）自分段平巷回采进路,示 意 图,3. 房柱式单层崩落法,1 - 盘区运输平巷 2 - 通往竖井方向 3 - 矿房 4 - 矿柱 5 - 回收矿柱的横向进路 6 - 临时掩护矿柱 7 - 残柱 8 - 残柱爆堆 9 - 放顶崩落区,示 意 图,10.2 分层崩落法,10.2.1 适用条件 急倾斜矿体，矿石和围岩不稳固，矿体厚度很大，矿石 品位价值又不高。 10.2.2 结构,1 - 运输平巷 2 - 三格天井 3 - 分层巷道 4 - 回采进路,示 意 图,10.2.3 采准、切割工作 阶段运输巷：布置在脉内，沿脉布置或沿脉加川脉布置 多格天井：上下行人通风、溜矿 采矿巷道：将溜井矿石用电耙集中到大溜井。 小溜井：溜放矿石，减少运搬工作量。 分层平巷：最初回采工作面。 10.2.4 回采工作 自上而下分层回采，分层高度为了2-3米。 1.凿岩：借助分层巷打水平平行浅孔，巷道型回采，回采矿石借助小 溜井溜放到集矿巷道，随回采随采用木支护,运搬采用人工倒矿或电耙耙 矿，结束后在巷道底板铺设底柱。,示 意 图,2.电耙出矿,3.回采工作面布置,示 意 图,示 意 图,10.2.5 评价 1.人工假顶安全性差； 2.爆堆通风困难； 3.消耗大量木材 4.人工倒矿生产率低 5.生产能力小。 10.2.6应用实例 1. 水平掩护假顶采矿法,l - 钢绳连接的掩护假顶 2 - 开采堑沟 3 - 天井盖板 4 - 电耙铰车 5 - 耙斗 6 - 绳箍 7 - 圆木 8 - 钢绳,（a）木质柔性假顶结构图 （b）掩护假顶下工作空间,示 意 图,2. 宽工作面回采,3. 混凝土假顶,示 意 图,示 意 图,4. 柔性假顶,示 意 图,10.3.1 水平孔落矿有底柱分段崩落法 1. 矿块的布置 阶段高50米，分为两个分段，每个25米，每个分段留5-6米 高的底柱，在底柱内形成底部结构。,1 - 上盘分段联络道 2 - 电耙道 3 - 下盘分段联络巷道 4 - 回风道 5 - 凿岩联络道 6 - 拉底巷道 7 - 拉底硐室 8 - 凿岩天井 9 - 凿岩硐室 10 -采场小溜井,示 意 图,10.3 有底柱分段崩落法,2行人运输系统 布置环形阶段运输巷，在下盘围岩内布置:行人、通风天井， 矿石溜井， 天井间距50-100米， 溜井间距为两排漏斗的宽度， 溜井将矿石溜放进川脉，天井与沿脉贯通。 3. 底部结构 采用堑沟受矿电耙耙矿底部结构，垂直矿体走向布置。 4. 凿岩爆破系统 在矿块中央利用一个斗颈上凿天井和硐室，在硐室内打水平 扇形中深孔，硐室3.63.63，每个硐室凿2-3排，每排10- 20个孔。 5. 采准巷道 沿脉川脉，川脉间距为两排斗宽，行人通风井，溜井，电耙 巷，联络道，斗川，斗颈，拉底巷道，凿岩天井、硐室及联络巷。 6. 切割工作 形成堑沟同时拉底。 7. 回采工作 以拉底空间为自由面及补偿空间，打水平扇形中深孔，向下 排起爆，电耙出矿。 8. 适用条件 矿体厚10-30米，倾角55矿石不稳，围岩稳固。,10.3.2 垂直孔落矿有底柱分段崩落法 构成要素：阶段高50-60m ；采场沿走向布置，其长度 与耙运距离一致，为25-30m ；分段高度10 - 13m ； 在垂直 走向剖面上每个分段开采矿体范围近于菱形。 立体图：,1 - 阶段沿脉运输巷道 2 - 阶段穿脉运输巷道 3 - 矿石溜井 4 - 耙矿巷道 5 - 斗颈 6 - 堑沟巷道 7 - 凿岩巷道 8 - 行人通风天井 9 - 联络道 10 - 切割井 11 - 切割横巷 12 - 电耙巷道与矿石溜井的 联络道（回风用）,示 意 图,三视图：,1 - 阶段沿脉运输巷道 2 - 阶段穿脉运输巷道 3 - 矿石溜井 4 - 耙矿巷道 5 - 斗颈 6 - 堑沟巷道 7 - 凿岩巷道 8 - 行人通风天井 9 - 联络道 10 -切割井 11 -切割横巷 12 -电耙巷道与矿石溜井的 联络道（回风用）,示 意 图, 采准切割：阶段运输水平采用穿脉装车的环行运输系统，穿 脉巷道间距25 -30m 。 采准工程,1 -阶段运输穿脉 2 -下盘回风道 3 -采场溜井 4 -电耙道 5 -上盘进风道 6 -上盘沿脉 7 - 下盘沿脉,示 意 图,切割工程：堑沟形成,1电耙道 2放矿口 3堑沟巷道 4炮孔 5矿柱 6堑沟坡面,示 意 图,在下盘脉外布置底部结构，一般采用单侧堑沟受矿电耙 道，斗穿间距5-5.5m ，斗穿斗颈规格均为2.52.5m ，堑 沟坡面角60。上两个分段用倾角60以上的溜井及分支溜 井与电耙道连通， 下两个分段采用独立垂直溜井放矿。 在分 段矿体中间部位设专门凿岩巷道并用切割井与堑沟拉底巷道连 通。每2 - 3 个矿块设置一个进风人行天井，用联络道与各分 段电耙绞车硐室连通。每个矿块的高溜井均与上阶段脉外运输 巷道贯通，并用联络道与各分段电耙道连通，兼作各个采场的 回风井。采场沿走向每隔10 -12m 开凿切割井和切割横巷 ， 以保证耙运层以上的补偿空间体积达15 - 20 。切割立槽的 形成：,切割立槽的形成：,回采: 凿岩主要采用 YG -80 和 YGZ90 型凿岩机。 扩切割槽的最小抵抗线为1.6-1.7m ，孔底距为（0.5-0.7）W。落矿的最小抵抗线W为1.8-2m ， 炮孔密集系数为1-1.1。最终孔径一般不大于65mm, ，孔深10-13m。切割槽与落矿炮孔同期、分段起爆。 出矿采用30kw 电耙绞车和 0 . 3m3的耙斗，在生产中的实际放矿制度是: 首先由近而远， 然后再由远而近地单斗顺序放矿。 使用条件: a. 中厚与厚矿体。只要合理布置切割井（槽）的位置，本方案能适应矿体厚度的较大变化； b.矿石的稳固程度，以掘进切割井时无需支护为宜； c.当没有相邻松散矿体时，用于开采每个分段的第一个采场，为侧向挤压创造条件。,示 意 图,10.3.3 应用实例 1.缓倾斜矿体的应用,1- 下盘阶段运输平巷 2- 下盘回风道 3- 回风小井 4- 电耙道 5- 漏斗穿 6- 漏斗颈 7- 小溜井 8- 电耙道联络道 9- 炮孔 10-凿岩巷道联络道 11-切割平巷 12-切割天井,示 意 图,2. 向崩落矿岩挤压,示 意 图,3. 端部平底铲运机出矿方案,示 意 图,10.4 无底柱分段崩落法,1 、2 -上、下阶段沿脉运输巷道 3 - 矿石溜井 4 - 设备井 5 - 通风行人天井 6- 分段运输平巷 7 - 设备井联络道 8 - 回采巷道 9 - 分段切割平巷， 10 -切割天井 11 -上向扇形炮孔,立体图：,示 意 图,三视图：,示 意 图,1 、2 -上、下阶段沿脉运输巷道 3 - 矿石溜井 4 - 设备井 5 - 通风行人天井 6- 分段运输平巷 7 - 设备井联络道 8 - 回采巷道 9 - 分段切割平巷， 10 -切割天井 11 -上向扇形炮孔,10.4.1 适用条件 地表允许崩落，矿岩具有一定的稳固性，急倾斜厚矿体。中等 品位中等价值的矿石。 10.4.2 结构 在下盘围岩内布置行人通风天井、溜矿井、分段巷道，形成行 人通风，运输系统，从分段巷道向矿体掘进路创造回采条件。 10.4.3 参数 阶段高50-60米，矿块长50-60米，进路间距88或1010 分段高为8或10米。 10.4.4 采准工作 阶段运输巷：沿脉加川脉。 矿石溜井：沿走向50米一个，5个进路设一溜井。 废石溜井：沿走向100米一个。 行人通风井：沿走向500米一个。 分段巷道：间距8米或10米。 进路：出矿巷道。,10.4.5 切割工作：形成切割槽方法 1.切割天井与切割巷道联合拉槽法 在进路端部矿体边界掘进切割平巷， 隔一定距离从切割平巷上 掘切割天井，从切割平巷，打上向平行中深孔,以切割天井为自由面 爆破形成切割槽。,1切割巷道; 2 、4切割炮孔; 3切割天井,示 意 图,2. 切割天井与扇形炮孔联合拉槽法 在进路端部矿体边界掘进切割天井，在进路端部打上向扇形中 深孔，以切割天井为自由面爆破，形成切割槽。,1回采进路 ； 2切割天井,示 意 图,10.4.6 回采 1.落矿：在进路打上向扇形炮孔 排面角 前倾 边孔角 垂直 排间距 后倾 崩矿步距,排面角,边孔角,排间距与崩矿步距,示 意 图,2.运搬：采用装运机出矿，铲运机出矿。 3.地压管理：露岩下放矿，挤压炸破及安全保护层。 （1）上部采空区已处理充满废石,覆盖层自然形成。 （2）露天转入地下开采时，边帮或舍弃的废石形成覆盖层。,1 - 露天矿 2 - 扇形深孔 3 - 采准分段 4 - 矿体 5 - 切割槽 6 - 矿石溜井 7- 铲运机出矿,示 意 图,（3 ）随回采自然崩落形成覆盖层。,（4 ）人工强制崩落顶板形成废石覆盖层。,示 意 图,示 意 图,4.通风：爆堆通风和局扇通风,爆堆通风,局扇通风,1 - 通风天井 2 - 主风筒 3 - 分支风筒 4 - 分段巷道 5 - 回采巷道 6 - 隔风板 7 - 局扇 8 - 回风巷道 9 - 封闭墙 10 -阶段运输平巷 11- 溜矿井,示 意 图,10.4.7 评价 优点：安全性高，生产能力大 缺点：通风困难 10.4.8 覆盖岩层下出矿方法 1.覆盖岩层的形成：空区经过处理已形成岩层、露天采场的废石 堆、靠自然崩落形成、人工强制爆破而成。 作用：形成挤压爆破的条件，缓冲层，缓解冲击波，厚度15-25 米。 2.炮孔布置 参数：排间距，排面角，边孔角，孔深，孔底距。,进路菱形的损失贫化,崩矿步距：排间距排数 1.8-3米,崩矿步距与损失贫化关系,示 意 图,排面角:前倾，垂直， 后倾三种。,90 70-85 100-105 排面角与放出矿体,示 意 图,边孔角:5-10 40-50 70,进路规格与损失贫化,3. 矿石运输：铲运机出矿 全断面铲取、合理的进路规格、进路布置方式。,示 意 图,示 意 图,进路布置方式,全断面铲取与损失贫化的关系,-回采巷道宽4m ，拱形眉线 -回采巷道宽8 m ，拱形眉线 -矩形回采巷道宽8m ，眉线为直线,示 意 图,示 意 图,铲取深度与端部损失贫化情况,示 意 图,10.4.8 应用实例 无底柱分段崩落法是一种机械化程度高、劳动消耗量小的高效 率采矿方法。 由于适用于无底柱分段崩落法的高效率设备的出现， 这种采矿方法得到了较广泛的应用。 1. 斜坡道采准,示 意 图,2. 再生顶板下放矿无底柱分段崩落法,示 意 图,3. 平行深孔大边孔角落矿无底柱分段游落法,示 意 图,4. 高端壁无底柱分段崩落法,1 -阶段运输平巷； 2-溜矿井； 3 -联络道； 4 -回采巷道； 5 -分段巷道 6-凿岩回风巷道；7-切割平巷；8 -切割天井；9-回采巷道之间矿柱；10 -炮孔,示 意 图,5. 预留矿石垫层无底柱分段崩落法,示 意 图,6. 分段留矿崩落采矿法,1 -主要运输巷道 2 -小溜井 3 -电耙联络道 4 -电耙巷道 5 -斗穿 6 -回风巷道 7 -分段巷道 8 -堑沟凿岩巷道 9 、10 -分段回采巷道 11 -切割天井 12 -落矿扇形炮孔,示 意 图,7. V形宽工作面无底柱分段崩落法,1 -回采巷道 2 -分段落矿深孔 3 -扩V 形面拉底孔 4-局扇 5-V 形宽工作面 6 -新鲜风流 7-分段巷道 8 -污浊风流 9 -深孔孔底投影,示 意 图,8. 移动式掩护支架无底柱分段崩落法,示 意 图,10.5 有底柱阶段崩落法,10.5.1 适用条件 1. 矿体厚度15-20米。 2. 低品位低价中价矿石。 3. 矿石有一定的稳固性。 4. 矿石无氧化性，结块性，自燃性。 5. 地表允许崩落。 10.5.2 阶段运输工作 采用沿脉加川脉或环形阶段运输系统，从阶段向上掘进，行人通风天 井，形成行人通风系统。向上掘进凿岩天井,凿岩硐室,凿岩巷道,形成凿岩 爆破系统。 10.5.3 切割及底部结构 采用漏斗受矿电耙底部结构，堑沟受矿电耙底部结构平底受矿平装车 底部结构，并在其上形成拉底空间。 10.5.4 回采 回采采用水平扇形孔，垂直扇形孔，平行中深孔，垂直中深孔，爆破 或强制崩落，或采用自然崩落。 10.5.5 评价 优点:安全性好，生产能力大，成本低。 缺点:损失贫化大。,10.5.6 常用方案 1. 向水平补偿空间落矿 立体图：,2-电耙联络道 3-电耙道溜井 4-凿岩天井 5-脉外矿块天井 6-拉底水平,示 意 图,拉底空间形成方法：,1 -拉底空间切割槽；2-扇形深孔；3 -拉底凿若巷道,示 意 图,2. 向垂直补偿空间落矿,1 - 无轨设备斜坡道， 2 - 穿脉凿岩巷道， 3 - 一凿岩和拉底巷道。 4 - 上向平行深孔， 5 - 上部穿脉凿岩巷道； 6- 凿岩硐室， 7 - 下向深孔， 8 - 顶部上向深孔， 9 - 水平拉底深孔， 10 -底部结构检查回风巷； 11- 切割立槽垂直补偿空间,示 意 图,3. 侧向挤压爆破 端部放矿,1 -振动给矿机；2 -振动运输机；3-回采出矿巷道；4 -运输巷道,侧向挤压底部出矿：,1 -沿脉巷道；2 -装矿巷道；3 -斗颈；4 -堑沟巷道；5 -凿岩巷道,示 意 图,4. 阶段自然崩落法 立体图,1 -穿脉运输巷道；2 -沿脉运输巷道；3 -下底柱；4 -电耙联络道 5 -上底柱； 6 -斗穿； 7-检查天井； 8 -割帮巷道； 9-拉底层,示 意 图,三视图：,1 -脉外运输平巷；2 -穿脉；3 -电耙溜井；4 -电耙巷道；5 -电耙联络道 6 -回风穿脉；7 -回风天井；8 -割帮深孔；9 一凿岩硐室；10 -凿岩天井,示 意 图,底部结构及拉底方法,示 意 图,10.6 放矿理论,10.6.1 底部放矿规律 1. 概念 放出