采矿工程教学课件二 2

分段矿房采矿法,自然支撑采矿法,适用条件及矿块布置垂直深孔落矿的分段矿房采矿法适用于开采急倾斜中厚矿体。当矿体厚度小于15M时，沿矿体走向布置矿块；而当矿体厚度大于15M时，垂直矿体走向布置矿块（矿房长度与矿体走向垂直）。,采矿方法评价该采矿方案具有回采强度大，劳动生产率高，采矿成本底的优点，但也有矿柱回采贫化率、损失率高，矿柱比重大，采切工程量大的缺点。,阶段矿房采矿法,自然支撑采矿法,采矿方法特点球状药包落矿的阶段矿房采矿法（VCR采矿法），是在美国C.W.利文斯顿球状药包漏斗爆破理论基础上创造的。VCR采矿法的特点是：在矿房上部水平开凿凿岩巷道或硐室，打下向大孔径扇形或平行深孔，以装药长度不大于药包直径6倍的所谓“球状药包”自下而上的顺序逐层向矿房下部预先开掘好的拉底空间落矿。,矿块构成要素阶段高度：4080M。矿房长度：3040M。间柱宽度：814M。顶柱高度：68M。矿房垂直矿脉走向布置时，采场宽为814M,阶段矿房采矿法,自然支撑采矿法,VCR采矿法适用条件极倾斜厚大或中厚矿体，水平、缓倾斜极厚矿体。矿体规则，产状稳定，矿体夹石少。矿体无分层，无较大的断层、破碎带及裂隙。围岩、矿石属中等稳固以上。VCR采矿法是一种低成本，高效率的采矿方法，而且矿块结构简单，采切工程量小，劳动条件好，机械化程度高。,VCR采矿法安全技术VCR采矿法采用大直径药包，高威力炸药，一次爆破的药量较大，对矿房和井下工程设施冲击波强，应事先测定地震波参数，确定合理的装药量及起爆方案。,留矿采矿法,浅孔留矿采矿方案,深孔留矿采矿方案,采矿方案,适用条件围岩及矿石稳固，无大的破碎带和断层。最适合开采薄、极薄矿脉。矿体倾角大于55的极倾斜矿床。矿石无结块性、氧化性与自燃性，不含或少含泥质成分，含硫不高的矿脉。矿体厚度应大于0.70.8m,否则必须“开采”部分围岩，以达到本法所要求的最小回采空间。,留矿法采矿特点矿床回采自下而上分层进行，工人直接在矿房暴露面下的矿石堆上进行落矿作业，每次落下的矿石靠自重放出三分之一，其余暂留在矿房中作为继续上采的工作台，待矿房全部回采结束后，再将存留在矿房内的矿石全部放出，亦称最终放矿。在回采中暂留于矿房的矿石因经常移动，而不能作为地压管理的主要手段，但是可对采空区进行辅助支撑。,浅孔留矿采矿法,留矿采矿法,矿块构成要素矿块长度：4060M间柱宽度：26M顶柱厚度：23M底柱高度：46M拉底高度：22.5M联络道间距：45M中厚矿体应适当加大结构参数。,局部放矿每次爆破落矿后，由于矿石体积膨胀，为保证工作面有1.8M2M的上采工作空间（凿岩空间），必须将每次崩落矿石1/3放出即局部放矿。,深孔留矿采矿法,留矿采矿法,留矿法采矿流程拉底：可采用掘进拉底巷道或不打拉底巷到的拉底扩漏法。凿岩：浅孔留矿法采用上向或水平浅孔；深孔留矿法采用水平扇形深孔。爆破：多采用分段爆破，梯形工作面通风：利用天井，联络道对工作面通风,局部放矿：严格按规定要求放矿，同时密切观察采场情况平场、撬顶：平整采场矿石面，为凿岩做准备，同时撬落顶板及两帮松动矿岩，保证凿岩作业的安全性二次破碎：破碎采场内不合格大块,采矿方案,充填采矿法,上向水平充填采矿方案,下向水平充填采矿方案,采矿方法评价充填采矿法适合开采矿石中等稳固以上，围岩稳固性差的矿体，或用于围岩虽稳固，但地表不允许崩落的矿山。该采矿方法矿石贫化率、损失率非常低，采准切割工程量小，采矿安全系数高，采矿方案灵活多变，适应矿体形态变化的能力强、灵活性大，是一种具有广阔前景的采矿方法。,充填采矿法采矿特点充填采矿的回采过程中，随回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区。充填料的作用主要在于支撑围岩，减少或延缓采空区及地表的变形与位移，进行地压管理。对于矿岩稳固较差的矿床，还可用支架、在充填料中加入胶结材料，增加充填料的支撑强度。,上向水平充填采矿法,充填采矿法,矿块构成要素矿脉厚小于15M时，矿块沿走向布置；否则矿块垂直走向布置。阶段高度：3060M矿房宽度：815M矿房长度：3060M间柱宽度：68M顶柱高度：45M底柱高度：46M拉底高度：4.55M,采矿回采流程在拉底空间形成后，首先浇灌钢筋混凝土底板，一般配双层钢筋，同时修筑行人天井和溜矿天井；回采（凿岩、爆破落矿）；矿石运搬（一般使用电耙、无轨机械设备）；,充填（充填前加高行人、溜矿天井）。,上向水平充填采矿法,充填采矿法,充填料的输送用充填法开采的矿山，必须建立一套完善的充填系统，包括：开采碎石，破碎，地面运输，经主充填井进入井下阶段水平运输，再经采场充填井输送到待充填采场，并建设采场废水处理及排放系统。,充填前准备及充填加高行人滤水天井：多采用带有滤水装置的混凝土预制件；加高溜矿井：多采用钢结构或混凝土预制件；修筑混凝土隔离墙，测量充填量及充填高度；充填：依充填料特征分干式充填和水砂充填。,下向水平充填采矿法,充填采矿法,适用条件及评价可用于开采矿石极不稳固或矿岩均不稳固，高价值、高品位的金属矿床。该法不留矿柱，回采工作面有混凝土假顶保护，安全性好。缺点是工程造价高，用水量大，充填系统复杂。,回采流程由上而下分层回采，逐层充填。掘进分层全高分层切割平巷，再将每个分层划分为区段，以壁式工作面沿区段全长推进。每个区段运搬结束后，浇灌钢筋混凝土底板，砌筑混凝土隔离墙及脱水砂门，实施充填。全部区段充填结束后，充填切割平巷。,采矿方案,崩落采矿法,单层崩落采矿法,无底柱崩落采矿法,有底柱崩落采矿法,崩落采矿法的采矿特点崩落采矿法的矿块回采不再划分矿房与矿柱，随着崩落矿石，强制或自然崩落围岩充填采空区，除单层崩落采矿法外，矿石在上部崩落松散废石覆盖下放出。崩落采矿法一次崩矿量大，生产能力较大，但矿石损失率、贫化率高，而且由于采空区围岩的崩落将会引起地表塌陷。崩落采矿法适合开采岩矿稳固性差，矿石价值不高的矿体。,单层崩落采矿法,崩落采矿法,适用条件及评价该采矿方案是开采顶板岩石不稳固或中等稳固，矿体厚度小于4M的水平及缓倾斜层状矿床的有效采矿方案。该采矿方案生产能力大，劳动生产率高，矿石损失、贫化小，通风条件好；主要缺点是坑木消耗量大，遇地质条件复杂时安全性较差。,矿块结构人工支柱石；溜矿井；采区矿柱；行人通风井；脉外运输平巷及切割拉底巷道；悬顶距。,回采流程回采自切割拉底巷道开始，采用壁式落矿工作面，浅孔落矿；采区利用电耙、溜井搬运矿石；支柱支护、加密及减少后排部分支拄；爆落后部顶板充填后部采空区放顶。,无底柱崩落采矿法,崩落采矿法,采矿特点及流程采准：将阶段划分为容若干个分段，每个分段在划分为若干分条，每一分条设一回采巷道。切割：在回采巷道端部开切割槽。回采：在回采巷道中凿上向扇形中深孔落矿，分段之间自上而下回采，每个分条采用后退式回采。在回采巷道中端部出矿，使用铲运机、装岩机运搬矿石至矿车或溜矿井，随分段（分条）矿石的回采，上部覆盖的废石下落充填采空区。,矿石运搬：,覆盖废石层的形成1）崩落上部用其它采矿方法已回采完毕的采空区；2）由露天矿转为地下开采，用露天矿废石形成；3）顶板不稳固，随矿石回采顶板自然崩落形成；4）围岩稳固时可人工强制崩落顶板形成废石层。,覆岩下放矿,是崩落采矿法的基本特征。,无底柱崩落采矿法的矿石运搬,崩落采矿法,铲运机运搬利用铲运机多将矿石直接运至溜矿井,装岩机运搬用于矿车少或分段巷道距出矿端部较近时,转载车运搬当回采巷道较长时，可利用转载列车运搬,无底柱崩落采矿法评价该采矿方法主要用于开采低价值、低品位的倾斜厚大矿体，矿石稳固。矿房结构简单，生产能力大，利于机械化开采；落矿、凿岩在回采巷道中进行，安全性高；不留底柱。主要缺点是矿石贫化损大，通风条件差。,覆岩下放矿时矿岩移动规律,崩落采矿法,覆岩下放矿时矿岩移动规律1）崩落的矿石与覆盖废石直接接触，随矿石放出，覆盖废石也随之下移，不断渗入矿石中。2）覆岩下放矿的矿岩移动遵循椭球体理论。3）放矿椭球体形状取决于松散矿石的物理力学性质（湿润度、松散程度、块度等）。,提高覆岩下放矿质量的方法放矿口间距参数的确定合理性。崩落矿石层的高度。合理的放矿管理制度。放出矿石量的准确计算及计算方法。,有底柱崩落采矿法,崩落采矿法,有底柱阶段崩落法在矿块高度上不划分分段，而沿阶段全高进行回采，在阶段底部设出矿结构，依其落矿方式有强制崩落法、,和自然崩落法。,阶段强制崩落法特点利用中深孔（水平或垂直）沿阶段全高一次崩落；落矿前将拉底用浅孔挑顶的方法形成补偿空间，补偿空间的体积约为崩落矿石体积的2030%；爆破作业采用微差爆破技术。,阶段强制崩落法的评价使用阶段强制崩落法除应满足崩落法一般条件外，矿岩应具备一定的稳定性，否则底部结构难以维持；与其它崩落采矿法相比优点是具有良好的出矿条件及通风环境。但巷道维护时间长、费用高。,无底柱崩落采矿法,崩落采矿法,阶段自然崩落法的特点在矿块底部进行大面积的拉底后，矿石失去了支撑，矿石暴露面在重力和地压的作用下，首先在中间部位产生裂隙，而后借自重发生崩落；当矿石崩落到形成自然平衡拱时，矿石就停止崩落，出现暂时的稳定，为使矿石继续崩落，在切帮巷道中打切帮炮孔，破坏自然平衡拱的拱脚，使矿石崩落继续进行下去。当崩落矿石填满已崩落空间时，会阻碍上部矿石继续自然崩落，为此需要进行局部放矿。,阶段自然崩落法的评价自然崩落法采用前需要对矿体进行可崩性测验，此外，矿体应具有大厚度、低品位、极倾斜的特点。该法工作安全，采矿成本低，但适用条件苛刻，施工质量要求高。,露天矿概述,露天矿开采方法,露天矿场组成,露天矿开采境界,露天矿开拓与爆破,露天矿开采概述露天采矿是用一定的采掘设备，在敞开的空间里从事开采作业，为了采出矿石，需将矿体周围的岩石及其覆盖岩层剥掉，爆破后矿石通过露天沟道运抵地表；露天开采较地下开采在经济、技术上有很大的优越性，具有低成本，矿石贫化、损失小，开采效率高，安全条件及劳动条件好的特点；露天开采主要缺点是受气候条件影响很大，剥离量极大，要占用较大的堆放场地。,露天矿场组成,露天矿开采方法,露天矿开采特点露天开采所形成的采坑、台阶及露天沟道的总和称为露天矿场。露天开采时，首先将矿岩划分为一定厚度的水平分层，自上而下逐层开采，并保持一定的超前关系，而使矿场呈阶梯状，每个阶梯就是一个台阶。,露天矿场组成矿场组成：矿场底，矿场边帮（底帮、顶帮、端帮），上部最终境界线和下部最终境界线。台阶要素及命名：台阶要素如图所示，台阶的命名以开采该台阶的下部平盘的标高表示。,露天矿开采境界,露天矿开采方法,露天矿开采境界在露天矿开采设计中要求合理地确定露天矿开采的最终界线，其中，剥采比是确定最终界线的重要依据。常用的剥采比剥采比：每采出一吨矿石所需剥离的岩石量。,平均剥采比：露天矿开采境界内总的需剥离岩石量与可采总矿石量之比。生产剥采比：露天矿某一生产时期内所剥离的岩石量与所采的矿石量之比。分层剥采比：露天矿开采境界内某一水平分层内的剥离岩石量与矿石量之比。境界剥采比：露天矿开采深度由某一水平延深至下一水平时，增加的岩石量与增加的矿石量之比。,露天矿开拓与爆破,露天矿开采方法,露天矿矿床开拓就是按照一定的方式建立地面与采矿场各生产水平之间的运输通道。露天矿开拓方式1）铁路运输开拓：适合开拓面状露天矿床，开拓的合理深度一般不超过120M150M，多配合其它开拓方法使用。,2）公路运输开拓：应用最广泛的开拓方式，采用自卸汽车运输，运输线路依地形条件可选择回返式或螺旋式。3）胶带运输开拓：利用胶带运输机短距离运送矿岩。4）联合运输开拓：在同一露天矿场内多种开拓方式配合使用。,露天矿开拓与爆破,露天矿开采方法,露天矿穿