采矿学培训课件

采矿学培训课件2006年10月第1页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3)、按矿体厚度分：矿体厚度的概念：矿体的上盘与下盘之间的垂直距离或水平距离。前者称为矿体的真厚度，后者称为矿体的水平厚度。①极薄矿脉

矿体厚度在0.8米以下。（用浅孔凿岩开采的方法）②薄矿脉矿体厚度为0.8—4.0米之间。1.1矿床工业特征第2页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月③中厚矿体矿体厚度为4.0—15米之间。④厚矿体矿体厚度为15—30米，一般用深孔回采。⑤极厚矿体矿体厚度在30米以上。采用深孔回采。1.1矿床工业特征第3页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月1.1.4、矿石和围岩的物理力学性质

矿石和围岩的性质主要包括有：硬度、坚固性、碎胀性、结块性、氧化性、自燃性及含水性等。1）矿岩的硬度指矿岩抵抗工具侵入的性能。2）矿岩的坚固性

岩石的坚固性表示岩石在破碎时的难易程度。

坚固性的大小用坚固性系数来表示，（许多书中硬度系数，也叫普氏系数f值）。

坚固性系数:f=R/100

式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。(R单位kg/cm2)

1.1矿床工业特征第4页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3）普氏岩石分级法：

①极坚固岩石

f=15～20（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等）

②坚固岩石

f=8～10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等）

③中等坚固岩石

f=4～6（如普通砂岩等）

④不坚固岩石

f=0.8～3（如黄土、仅为0.3）

1.1矿床工业特征第5页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月4）矿岩的稳固性

（1）矿岩体稳固性的概念：

稳固性是指矿岩体在一定暴露面积下和在一定时间内不自行垮落的性能。（2）稳固性与坚固性的关系

二者既有联系，又有区别。（现代岩石力学中：尺寸效应、岩石与岩体）1.1矿床工业特征第6页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月（3）矿岩稳固性分类：可分为五类

①极不稳固：不允许有暴露面积。

②不稳固：允许暴露的面积在50m2以内。③中等稳固:允许有一定的暴露面积50m2—200m2。

④较稳固:允许有较大的暴露面积200—500m2。

⑤极稳固:允许有很大的暴露面积800m2以上。1.1矿床工业特征第7页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月根据地下矿体的开采工作特点，矿床开采步骤可分为：开拓、采准、切割、回采1)、矿床开拓：从地表掘进一系列井巷工程通达矿体，以达到人、机器(设备)、材料的运送和将矿石(包括废石)运出地表而形成人行、提升、运输、通风、排水、动力供应等完整系统，称为矿床开拓(开拓系统)。为完成矿床开拓工作而掘进的井巷工程称开拓工程，包括主井、付井、斜坡道、斜井、平硐、运输巷道、主溜井、风井、充填井、车场、硐室等。1.2、矿床的开采步骤第8页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月2)、矿块采准：在阶段开拓的基础上，在所划定的矿块内为回采工作而掘进的人行、凿岩爆破、出矿、通风等准备工程(平巷、天井等)称为采准工程。采准工程随采矿方法而变。3)、切割工作

在完成矿块采准工作的基础上，为大规模回采矿石而开辟的自由面、补偿空间等工作。

4)、回采工作

在完成切割工作以后，在采场内进行大量采矿工作。包括凿岩、爆破、出矿、地压管理等。拉底工程、切割天井、切割槽、扩漏等。

1.2、矿床的开采步骤第9页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月5)三级储量：

三级矿量的概念是为了保证矿山持续均衡地进行生产而提出的。三级储量是指开拓矿量、采准矿量、备采矿量的储备量。三级储量有色矿山保有期黄金矿山保有期黑色矿山保有期开拓储量3年2~3年3~5年采准储量1年左右8~12个月1.5~2年备采储量6个月左右6个月左右6~12个月1.2、矿床的开采步骤第10页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月当矿脉和山坡的倾斜方向相反时，则由下盘掘进平硐穿过矿脉开拓矿床，这种开拓方法叫做下盘平硐开拓法。

2.1平硐开拓法第11页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月当矿脉侧翼沿山坡露出，平硐可沿矿脉走向掘进，成为沿矿脉平硐开拓法2.1平硐开拓法第12页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月

当矿脉与山坡的倾斜方向相同时，则由上盘掘进平硐穿过矿脉开拓矿床，这种开拓法叫做上盘平硐开拓法2.1平硐开拓法第13页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月下图表示下盘斜井开拓法，它的石门要比下盘竖井开拓的石门短得多。斜井的倾角，一般与矿体倾角相同。但在少数情况下，也可采用伪倾斜的斜井。

2.2斜井开拓法第14页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月脉内斜井开拓法(1)矿体范围大，厚度小，下盘岩石不稳固，矿石稳固，矿石价值不高；(2)矿井急需短期投产，争取早日见矿，并需作补充勘探；(3)露天开采转为地下开采，斜井口至地表一段可利用露天矿的边坡，将边坡和斜井底板联成斜坡道。

2.2斜井开拓法第15页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月当矿体走向较长或倾角较大，又要采用钢绳胶带输送机时，就可采用伪倾斜斜井斜井内所采用的提升方式主要取决于斜井的倾角：当斜井倾角≥25º～30º时，一般采用箕斗或台车提升；当斜井倾角≤25º～30º时，用串车提升；当斜井倾角﹤18º时，可采用钢丝绳胶带输送机运输。

2.2斜井开拓法第16页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月下图为下盘竖井开拓法，V1、V2、V3表示急倾斜矿体。在矿体下盘岩石移动带以外开掘竖井，再掘阶段石门通达矿脉。这种开拓法在国内金属矿中使用最广泛。

2.3竖井开拓法第17页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月下盘竖井开拓法的最大优点是井筒的保护条件好，不需留保安矿柱。其缺点是石门的长度随开采深度的增加而加长。当矿体倾角变小时，下部石门特别长。故下盘竖井开拓法适用于埋藏在地平面以下的急倾斜矿体，矿体倾角大于75º时更为有利。2.3竖井开拓法第18页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月上盘竖井开拓法，在矿体上盘岩石移动带以外开掘竖井，再掘阶段石门通达矿体

2.3竖井开拓法第19页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月上盘竖井开拓方法与下盘竖井开拓法比较，存在着严重的缺点。主要是上部阶段要掘进很长的石门，基建时间长，基建初期投资较大，只有在下列特殊条件下才考虑采用。

(1)根据地面地形条件，矿体下盘是高山，而上盘地形平坦，采用上盘竖井，井筒的长度较小；

(2)根据矿区地面地形条件及矿区内部和外部的运输联系，选矿厂和尾矿库只宜布置在矿体上盘方向，这时采用上盘竖井可使运输线路缩短，从而降低了铺设运输线路的投资及运输费用；

(3)下盘地质条件复杂，不能避开破碎带或流砂层和涌水量很大的含水层。因为在这种条件下掘进井筒是很困难的。2.3竖井开拓法第20页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月侧翼竖井开拓法，其最大的特点是井筒布置在矿体侧翼。

2.3竖井开拓法第21页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月采用这种开拓法时，巷道掘进和井下运输只能是单向的。故掘进速度受到一定的限制。一般在下列条件下采用：

(1)上、下盘地形和岩层条件不利于布置井筒，矿体侧翼有合适的工业场地、选厂和尾砂库以布置在矿体的侧翼为宜。这时采用侧翼竖井，可使地下和地面运输的方向一致；

(2)矿体倾角较缓，竖井布置在下盘或上盘时石门都很长；(3)矿体沿走向长度小，阶段巷道的掘进时间不长，运输费用也不大。2.3竖井开拓法第22页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月2.4斜坡道开拓法螺旋式斜坡道:几何形式一般是圆柱螺旋线或圆锥螺旋线。折返式斜坡道:由直线段和曲线段(或折返段)联合组成的。第23页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月2.5联合开拓法平硐与盲竖井联合开拓法

明竖井与盲斜井联合开拓法第24页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月平硐—斜坡道联合开拓竖井—斜井—斜坡道联合开拓2.5联合开拓法第25页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月2.6主要开拓巷道类型和位置的选择1）主要开拓巷道类型和位置的选择的要求主要开拓巷道：提升矿石的井巷如主竖井、主斜井、主平峒和主斜坡道。其位置的选择的准则是：基建与生产费用最少，尽可能不留保安矿柱，有方便和足够的工业场地，掘进条件良好等。需要考虑的主要因素有：（1）矿区地形、地质构造和矿体埋藏条件；（2）矿井生产能力及井巷服务年限；（3）矿床的勘探程度、储量及远景；第26页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月（4）矿山岩石性质及水文地质条件；（5）应考虑地表和地下运输联系方便，使地表地下总运输功最小、开拓工程量最小；（6）保证井巷出口位置及有关构筑物不受山坡滚石、雪崩和山崩等危害；（7）井巷出口位置标高应在历年最高洪水位1米以上以免被洪水淹没；（8）井筒或平峒位置应避免压矿并位于岩层移动带以外，距地面移动界限的最小距离为20米，否则应留保安矿柱；（9）井巷出口位置应有足够的工业场地，以便布置建筑物、构筑物、调车场、对方场地和废石场等，同时尽可能不占和少占农田。（10）改扩建矿山应考虑原有井巷和有关建筑物、构筑物的充分利用。2.6主要开拓巷道类型和位置的选择第27页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月2）主要开拓巷道位置的选择（1）主要开拓巷道沿走向位置的选择在地形条件允许的情况下，主要从地下运输费用来考虑即按井下最小运输功来考虑，按最小运输功确定的井巷位置，也同时符合运输材料、井巷维护和通风等费用最小的要求；此外，在选择井巷沿走向位置时，不应只考虑地下运输功最小，还应结合地面运输方向来同时考虑，要使地面和地下总的运输功最小。2.6主要开拓巷道类型和位置的选择第28页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月第29页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月（2）主要开拓巷道垂直走向位置的确定崩落带：因下部采空区引起的塌陷，地表出现裂缝的范围。移动带：因下部采空区引起的塌陷，地表出现崩落范围边界起至变形的终点止。移动角：上盘移动角、下盘移动角和侧翼移动角；一般下盘移动角大于上盘移动角，侧翼移动角最大；不同岩层的移动角不同。主要开拓巷道垂直走向位置：在移动界限以外按安全规程留出安全距离，具体为：一类保护建筑和构筑物的安全距离20米，但河流、湖泊的安全距离要求50米；二类保护建筑和构筑物的安全距离15米；三类保护建筑和构筑物的安全距离10米。2.6主要开拓巷道类型和位置的选择第30页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月第31页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月第32页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3）地表及岩体移动范围圈定的安全技术规定矿山必须圈定开采后地表岩层移动预计范围。矿山开采岩层移动范围的圈定应追循下列规定:(1)移动区应从开采矿体的最深部划起;(2)对未探清的矿体应从能做到远景开采的部位划起;(3)矿体埋藏很深且分期开采时，应分期划出移动区;(4)矿体轮廓复杂时，应从矿体突出部划起;2.6主要开拓巷道类型和位置的选择第33页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月(5)对己进行工程地质及岩体力学研究的矿山，一般应进行开采后岩体及地表稳定性的评价，分别用数值分析法(包括有限元或边界元分析)和类比法确定;(6)对未进行岩体力学研究的矿山，可参考同类矿山的观测资料确定;(7)所圈定的移动区范围应分别标在总平面、开拓系统平面、剖面及各中段平面图上。4）矿山建筑物、构筑物应布置在最终移动区之外。建筑物、构筑物的保护带宽度应按被保护物地等级而定。2.6主要开拓巷道类型和位置的选择第34页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月一类建筑物和构筑物包括：提升井筒、井架卷扬机房；发电厂、中央变电所、中央空压机站、中央机修厂主扇风机房；车站、铁路干线路基和索道装载站；河流和湖泊。二类建筑物和构筑物包括：未设提升装置的井筒－－通风井、充填井和其它次要井筒；架空索道支架、高压线塔、矿区专用铁路线、公路、水道干线等。三类建筑物和构筑物包括：无吊车设备的砖木结构厂房，三、四级火车站，砖木结构平房或跨度小于20米的二层楼房、村庄民房，低于22万伏的高压输电铁塔，钢煤气管道等。2.6主要开拓巷道类型和位置的选择第35页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3.采矿方法9.1采矿方法分类按矿块回采时的地压管理方法进行分类空场法：将矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房后采矿柱，靠矿岩自身的强度维持回采时矿房的稳固性。充填采矿法：将矿块划分为矿房和矿柱，分两步进行回采，随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区，防止围岩片落，即用充填料充填采空区靠充填体的的强度维持采场的稳固性。崩落法：采用一步回采，随着回采工作面的推进，同时崩落围岩充填采空区，从而达到管理和控制地压的目的。第36页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月特点：把采区中的矿石分为矿房和矿柱。首先采矿房，矿房采完后，再采矿柱控制地压：把矿岩的暴露面积和暴露时间控制在其稳固性允许的范围内，充分利用矿岩本身的“自然”支撑能力。安全前提：正确确定采区尺寸和回采顺序空场法的适用条件矿石和围岩稳固或中等稳固以上，在一定时间里允许采空区有较大的暴露面积。典型方案：全面法、留矿法、房柱法、分段空场法、阶段空场法3.2空场采矿法第37页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月适用条件：矿体和围岩中等稳固以上，矿体倾角30度以下；房柱法与全面法的本质性区别为，房柱法有规律地留矿柱，而全面法留不规则的矿柱。全面法尤其适合于开采矿体底板起伏较大或矿体厚度变化较大以及矿石品位分布不均匀的矿体。其基本特征是：将阶段(或盘区)进一步划分成矿块(成采区)，矿块内可选择性的留有顶柱、底柱、间柱，也可均不留。工作面沿矿体走向或倾向方向全面推进，在回采过程中将矿体中的夹石、贫矿，需要时也将矿石以不规则的形式留下支撑采空区。所留矿柱一般作为水久损失，不再回采。用此方法开采贵重矿石时，可采用人工支柱（混凝土支柱、砌石支柱、木支柱及木垛等）取代矿柱支撑顶板。3.2空场采矿法－房柱法和全面法第38页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月

1).结构参数矿块尺寸主要取决于矿石和围岩的稳固性及电耙的有效运距。矿块一般沿矿体走向布置，长度为50～100m，阶段斜长40～60m，顶柱和间柱宽为2～3m，底柱宽为3～6m。采场内不规则矿柱为φ3～6m或3×3m，间距为8～20m。2).采准与切割掘进阶段运输平巷、切割上山，底柱中间间隔5～7m开放矿漏斗，运输巷道另一侧间隔20m布置一个电耙绞车硐室。3.2空场采矿法－全面法第39页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3).回采工作回采工作自切割上山开始，沿矿体走向一侧或两侧推进。当矿体厚度小于3m时，全厚一次开采；当矿体厚度大于3m时，则以梯段工作面分层回采，如图3-20。根据顶板稳固情况，留不规则矿柱支撑顶板，采下的矿石采用电耙运搬。由于采空区面积较大，应加强通风管理。3.2空场采矿法－全面法第40页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月1).浅孔房柱法适合于开采矿岩稳固，厚度小于8～10m的缓倾斜的下矿体。（1）结构参数矿房的长轴可沿矿体走向、倾向或伪倾斜方向布置，这主要取决于矿体的倾角和电耙的有效运距。矿房长轴沿倾向布置时，长度为40～60m，宽度8～20m。间断矿柱尺寸为φ3～7m或3×4～5×6m，间距为5～8m。根据开采的深度和矿体厚度，将若干个矿块划归为一个分区，分区跨度80～600m不等，分区间留连续间柱以承受上覆岩层的载荷，间柱宽度3～8m。3.2空场采矿法－房柱法第41页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月（2）采准与切割工作阶段运输巷一般布置在底板岩层中，以保持其平直，并减少电耙运搬和运输之间的相互影响，如图4-21所示。采准切割巷道有：底板阶段运输巷、放矿溜井、切割平巷、电耙硐室、切割上山和联络平巷。（3）回采工作当矿体厚度小于3m时，一次回采全厚；当矿体厚度大于3m时，则分层回采。一般先在矿房紧贴底板部位以切割平巷和切割上山为初始自由面进行全面拉底，然后采用上向炮孔或水平炮孔挑顶回采。分层高度一般为2.5～3m，梯段工作面一般自下而上逆倾斜推进。采下的矿石由电耙运至放矿溜井，下放到阶段运输巷装车运出。顶板不够稳固时，可采用锚杆和锚杆加金属网加强维护。3.2空场采矿法－房柱法第42页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月适用条件：矿石围岩中等稳固以上，矿体厚度4～15m的缓倾斜矿体3.2空场采矿法－房柱法第43页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月2)深孔房柱法深孔房柱法的特点是：先在顶板下全面切顶，并采用锚固技术维护好顶板。在矿房一侧开掘切割主槽，以切割主槽为自由面，采用直立工作面落矿，崩落的矿石采用电铲—汽车运输。

3.2空场采矿法－房柱法第44页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3.2空场法－留矿采矿法留矿法的基本特征是：在矿房中自下而上分层回采，每分层采下的矿石靠自重从矿房底部放出l／3左右，其余的矿石暂留在矿房中作为继续上采的工作台，工人直接在矿房暴露面下的留矿堆上作业。整个矿房采完后，暂留在矿房中的矿石再进行大量放出。适用条件：留矿法适合于开采矿石和围岩均稳固的急倾斜以上的矿体，并要求矿石无自燃性、氧化性，破碎后不易再结块。留矿法对所开采矿体的厚度无特殊要求，但由于它具有劳动强度大，作业安全性差，积压大量矿石等缺点，因而在开采中厚以上的矿体时已被安全、高效的阶段矿房法所取代。在开采薄矿脉至极薄矿脉时，留矿法仍占有80％以上的比重。第45页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3.2空场采矿法－留矿法留矿法回采过程：（自下而上分层回采）凿岩——爆破——局部放矿——撬顶——破碎大块——平场……——大量放矿适用条件：矿石和围岩均稳固的急倾斜以上的矿体矿石无自燃性、氧化性，破碎后不易再结块第46页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3.2空场采矿法－留矿法第47页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月1).结构参数当矿体厚度小于15～20m时，矿块沿矿体走向布置，阶段高度为30～50m，矿块长度40～60m，矿块厚度等于矿体厚度，矿块间柱2～6m，顶柱2～3m，底柱4～6m。2).采准工作采准工作包括掘进阶段运输巷、天井、天井联络道、拉底巷道和漏斗颈。天井布置在间柱中央，在垂直高度上每间隔4～6m掘进联络道与两侧矿房贯通。两侧联络道宜交错布置，并与回采分层的高度相匹配。3.2空场采矿法－留矿法第48页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3).切割工作包括拉底和劈漏，拉底高度一般为2.0～2.5m，宽度等于矿体厚度。但在极薄矿脉中，拉底宽度一般不应小于1.2m，以保证放矿顺利。在薄矿脉中，漏斗间距一般为4～5m，在中厚以上矿体中，每个漏斗负担面积以25～36m2为宜。4）回采工作包括凿岩、爆破、通风、局部放矿、撬顶平场和大量放矿等作业。当矿体较稳固时，采用上向炮孔梯段工作面或不分梯段整层一次回采，分层高度为2.5～3.0m；当矿体稳固性较差时，可采用水平炮孔压顶落矿。3.2空场采矿法－留矿法第49页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月适用条件：矿岩中等以上稳固的中厚以上的矿体爆破方法：可用中深孔或深孔爆破爆破方向：深孔爆破方向向下而中深孔爆破是垂直相向爆破。3.2空场采矿法－阶段矿房法第50页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3.2空场采矿法－阶段矿房法第51页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3.2空场采矿法－阶段矿房法第52页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月（VCR法）－－垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法适用条件：矿岩中等稳固以上的急倾斜矿体特点：采用高风压钻机钻凿高精度深孔，采用球状药包（长度与直径之比小于6）爆破；生产能力大，安全性好。3.2空场采矿法－VCR法第53页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3.2空场采矿法－VCR法第54页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月矿柱和采空区是空场法采矿的主要危险源！矿柱:存在时间过长，由于地压活动，使矿柱变形和破坏。以后回采矿柱增加困难；甚至不能回采，造成永久损失。采空区:（导致地表沉降、矿震）矿房回采后在地下形成大量采空区，严重地威胁下部生产阶段的安全，成为以后发生大规模地压活动的隐患。3.2空场采矿法－矿柱和采空区处理第55页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月1）采空区的处理方法：（1）崩落围岩处理采空区崩落围岩处理采空区的目的，是使围岩中的应变能得到释放，减少应力集中程度；用崩落岩石充填采空区，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、采掘设备和人员的危害。（2）充填采空区在矿房回采之后，可用充填材料(废石、尾砂等)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，提高矿石回采率。3.2空场采矿法－矿柱和采空区处理第56页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月（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。3.2空场采矿法－矿柱和采空区处理第57页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3.3充填采矿法本类采矿方法的特点是：在矿房或采区中，随着回采工作面的推进，用人工支撑的方法来控制地压和形成工作场地。人工支撑是本采矿方法中极重要的生产环节。因此，降低人工支撑的成本，提高人工支撑的效率，改善人工支撑的质量是使用和发展人工支撑采矿方法的关键。充填采矿法的适用条件矿岩不稳固或矿体稳固而围岩不稳固或围岩稳固矿体不稳固，矿石价值较高。第58页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3.3充填采矿法－上向分层充填采矿法1).上向分层充填采矿法的特点工作面自下而上分层回采，各分层以采矿、出矿、充填形式循环作业。充填体维护上、下盘围岩，并作为继续上采的工作平台。分层回采、分层充填、采空区作业高度较小，上下盘围岩能够得到较好的维护。不容易形成超采或欠挖，可实现分别回采，因而对矿体形态变化的适应性强。但人员直接在暴露的顶底板下作业，要求严格的顶板管理和必要的顶板维护，否则安全性差。上向分层充填法适合于开采矿石中等稳固以上，围岩稳固性不限，需要用充填法开采的矿体。第59页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月2).适用条件上向分层充填法适用于：矿石品位高或稀有、贵重金属矿床；开采有自燃发火危险及有放射性危害的矿床；开采露天和地下要同时生产的矿体；矿体形态复杂，厚度、倾角变化大，含夹石多的矿床；急倾斜或倾斜的薄到极厚矿体；薄及孤立的小矿体可用干式充填，中厚以上矿体用水砂或胶结充填；地表有河流、铁路、建筑物等需要保护及开采深度较大的矿床。3.3充填采矿法－上向分层充填采矿法第60页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月1-顶柱；2-充填天井；3-矿石堆；4-人行滤水井；5-放矿溜井；6-主副钢筋；7-人行滤水井通道；8-上盘运输巷道；9-穿脉巷道；10-充填体；11-下盘运输巷道

3.3充填采矿法－上向分层充填采矿法第61页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月②采准与切割工作掘进上、下盘沿脉运输巷加穿脉巷道构成环形运输，每个矿房中布置一个充填天井、两个顺路放矿溜井和一个顺路行人滤水井。溜矿井用砼浇灌而成，内径1.5m，壁厚300mm。人行滤水井用预制钢筋砼构件砌筑。底柱上部掘进拉底巷道，并以此为自由面扩大至矿房边界，形成拉底空间，再向上挑顶2.5～3m，形成4.5～5m高的拉底空间后，即可浇灌钢筋砼土底板。底板厚0.8～1.2m，配置双层钢筋。9.3充填采矿法－上向分层充填采矿法第62页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月③回采工作回采过程如图3-32所示，采用浅孔凿岩爆破落矿，回采分层高2～3m，崩落矿石经电耙耙至溜矿井放出，然后清理底板上的粉矿并进行充填。充填前浇灌好溜矿井，砌筑好人行滤水井，并在间柱两侧浇灌0.5～0.8m厚的砼隔墙。充填料中的水经滤水井流出采场，充填料沉积压实后形成密实充填体。3.3充填采矿法－上向分层充填采矿法第63页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3).优缺点上向分层充填法的优点是：适用条件广泛，回采方案多，方法机动灵活，结构简单，矿石损失率较低，采用自行设备生产能力高，木材消耗少，采准切割工程量小。缺点是：（1）落矿、出矿和充填等为间断多循环作业，矿块生产能力受到限制；（2）国内目前机械化设备不配套，多数矿山缺乏采矿钻车、装药车、铲运机及辅助设备，因而工效还不高；3.3充填采矿法－上向分层充填采矿法第64页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月（3）在一些矿山中，留有底柱，而且在矿体中有服务于全阶段的巷道，使顶底柱不能及时回收，造成矿石损失较高；（4）少数矿山矿石品位高而采用点柱式上向分层充填法，实际矿石总损失率在30％以上；（5）由于目前大部分矿山采用的灰砂比高，输送浓度低，充填计量、检测还不能有效控制，导致充填成本高；（6）一般矿山对顶板没有进行支护，顶板3.3充填采矿法－上向分层充填采矿法第65页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月上向水平分层胶结充填法3.3充填采矿法－上向分层胶结充填采矿法第66页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月1）.下向分层充填采矿法的主要特点在阶段中自上而下并在胶结充填料的人工顶板下分层回采。在矿岩极不稳固、地表又不允许崩落的条件下，可以安全地在人工顶板下进行作业；不会造成矿石回采过程中大量贫化和损失；矿体形态局部发生变化不影响回采。3.3充填采矿法－下向分层充填采矿法第67页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月2）.下向分层充填法的优缺点及适用条件下向分层充填法的优点是矿石的损失率与贫化率低；工人在人工假顶下工作，安全可靠；一步骤回采；采场结构简单，采场生产能力稳定；在技术经济上能取代分层崩落法。缺点是：生产能力低，工人劳动生产率不高；工序复杂，回采周期长；材料消耗多，生产成本高。一般适合于开采矿岩均不稳固的矿床；开采地压大，致使矿柱开裂；开采品位高、价值大的稀有、贵重金属矿床。3.3充填采矿法－下向分层充填采矿法第68页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月（1）下向分层水力充填采矿法①矿块结构和参数矿块结构如图3-34所示：阶段高度为30～50ｍ，矿块长度为30～50ｍ，宽度等于矿体的水平厚度；不留顶柱、底柱和间柱。②采准和切割工作运输巷道布置在下盘接触线处或下盘岩石中。天井布置在矿块两侧的下盘接触带，矿块中间布置一个溜矿井。随回采分层的下降，行人天井逐渐为建筑在充填料中的混凝土天井所代替。而留矿井从上而下逐层消失。3.3充填采矿法－下向分层充填采矿法第69页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月每一分层回采前，先沿下盘接触带掘进切割巷道。当矿体形状不规则或厚度较大时，切割巷道也可布置在矿体的中间。③回采工作回采方式分为巷道回采和分区壁式回采两种。当矿体厚度小于６ｍ时，沿走向布置两条采矿巷道，先采下盘的，后采上盘的。当矿体厚度大于6m时，采矿巷道垂直或斜交切割巷道，且采取间隔回采。3.3充填采矿法－下向分层充填采矿法第70页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月1-人工假顶；2-尾砂充填体；3-矿块天井；4-分层切割平巷；5-留矿井；6-运输巷道；7-分层采矿巷道3.3充填采矿法－下向分层充填采矿法第71页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3.3充填采矿法－下向分层胶结充填采矿法1-巷道回采；2-进行充填的巷道；3-分层运输巷道；4-分层充填巷道；5-矿石溜井；6-充填管路；7-斜坡道

第72页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3.4崩落采矿法崩落采矿法的特点是：随着矿石被采出，有计划地自然崩落或强制崩落矿体顶盘的覆盖岩石或上下盘岩石来充填采空区，以控制采区地压和处理采空区。由于上下盘围岩崩落将会引起地表塌陷、垮落，所以地表允许崩落就成为使用本类方法的必要前提之一。根据采区回采时的特点和采区结构布置的不同，可将本类采矿方法分为以下四种：1.单层崩落采矿法；2.分层崩落采矿法；3.无底柱分段崩落法；4.有底柱分段崩落法；5.阶段崩落采矿法。第73页，共81页，2023年，2月20日，星期四2006年10月3.4崩落采矿法－单层崩落法单层崩落法主要用来开采顶板岩石不稳固，厚度一般小于3～4m的缓倾斜矿层，采幅高即为矿体的厚度。根据顶板的稳固程度不同，即允许暴露面积的大小不同，选用长壁式、短壁式或进路式工作面回采。1).矿块结构参数阶段高度取决于允许的工作面