第七讲第九章(一).ppt

1、非煤矿床开采第七讲,主讲：马同禄,第九章 矿床开采过程与采矿方法概述,教学目的与要求： 1、掌握矿床的分类 2、掌握矿床的开采步骤 3、了解大采矿方法的分类 4、掌握采场运搬及采场底部结构 教学重点：矿床的分类、矿床的开采步骤、采场运搬及采场底部结构 教学难点：采场底部结构 注：这一讲介绍前三节内容,第一节 矿床分类,矿床:在地壳内由地质作用而形成的矿物的自然聚集体。 按矿床的有用成分和被利用方式，大致可分为金属矿床、燃料矿床与非金属矿床，其中金属矿床的采矿方法最为丰富。 在采矿方法选择中，矿体形状、厚度及倾角的影响比较直接。因此，金属矿床一般按这三个因素进行分类,一、按矿体形状分类,矿体形状

2、有以下三种类型: (l)层状矿床。成因：沉积或变质沉积。特点：矿床规模较大，赋存条件(倾角、厚度等)稳定，有用矿物成分组成稳定，含量较均匀。多见于黑色金属矿床。 (2)脉状矿床。成因：由于热液和气化作用，矿物质充填于地壳的裂隙中生成的矿床。特点：矿床与围岩接触处有蚀变现象，矿床赋存条件不稳定，有用成分含量不均匀。有色金属、稀有金属及贵重金属矿床多属此类。 (3)块状矿床。成因：充填、接触交换、分离和汽化作用。特点：矿体大小不一，形状呈不规则的透镜状、矿巢、矿株等，矿体与围岩的界线不明显。某些有色金属矿床(铜、铅、锌等)属于此类。,二、按矿体倾角分类,矿体倾角可分为以下四种类型: (1)水平和微

3、倾斜矿床。倾角小于50 (2)缓倾斜矿床。倾角为50 300 (3)倾斜矿床。倾角为300550 (4)急倾斜矿床。倾角大于550 矿体的倾角与采场的运搬方式有密切关系。,三、按矿体厚度分类,矿体厚度是指矿体上盘与下盘之间的垂直距离或水平距离。前者叫做垂直厚度或真厚度，后者叫做水平厚度。 开采急倾斜矿床时，常用水平厚度;而开采倾斜矿床与缓倾斜矿床时，常用垂直厚度。 矿体按厚度通常划分为5类: (1)极薄矿体。厚度在0.8m以下。 (2)薄矿体。厚度为0.8 4m之间。 (3)中厚矿体。厚度为410-15m。 (4)厚矿体。厚度l0-1540m。 (5)极厚矿体。厚度大于40m,开采极薄矿体时，

4、掘进巷道和采矿都需开掘部分围岩，方能创造正常的工作空间。 开采薄矿体时，在缓倾斜条件下，可整层进行回采，其厚度为人工支柱的最大允许厚度。 回采中厚矿体时，在倾斜和急倾斜条件下，回采时不需要采掘围岩。可沿矿体走向布置矿块。 开采厚矿体时，垂直走向布置矿块。 开采极厚矿体时，矿块垂直走向布置且往往需留走向矿柱(图9-2),第二节 矿床开采步骤,一、矿床开采步骤 金属矿床地下开采分为开拓、采准、切割和回采四个步骤 l.矿床开拓 从地表掘进一系列巷道通达矿体，以便把地下将要采出的矿石运至地面，同时把新鲜空气送入地下，并把地下污浊空气排出地表，把矿坑水排出地表，把入员、材料和设备等送入地下和运出地表，形

5、成提升、运输、通风、排水以及动力供应等完整系统，称为矿床开拓。为此目的而掘进的巷道，称为开拓巷道。,2.矿块采准,采准是指在已开拓完毕的矿床里，掘进采准巷道，将中段划分成矿块作为回采的独立单元，并在矿块内形成行人、凿岩、放矿、通风等条件。 矿块采准包括：采准巷道和切割巷道(为进行切割工作所掘进的巷道，含拉底巷道、切割天井等)。,切割工作：是指在已采准完毕的矿块里，为大规模回采矿石开辟自由面和自由空间(拉底或切割槽)，有的还要把漏斗颈扩大成漏斗形状(称为辟漏)，为以后大规模采矿创造良好的爆破和放矿条件）,3.切割工作,4.回采工作,切割工作完成之后，就可以进行大量的采矿(有时切割工作和大量采矿同

6、时进行)，称为回采工作。它包括落矿、采场运搬、出矿和采场地压管理四项。 落矿： 以切割空间为自由面，借助凿岩爆破方法来崩落矿石。一般根据矿床的赋存条件、所采用的采矿方法及凿岩设备，选用浅孔、中深孔、深孔或硐室等落矿方法。 采场运搬 指在矿块内把崩下的矿石运搬到底部结构。运搬方法主要有两种:重力运搬和机械运搬。有时单独采用一种运搬方法，有时两种运搬方法联合使用，这要根据矿床的赋存条件、所选用的采矿方法和运搬机械来确定。,出矿： 把集于底部结构或出矿巷道内的矿石，转运到阶段运输巷道，并装入矿车。这项作业通常用机械设备(电耙、装运机、铲运机等)来实现，少数情况如急倾斜薄矿脉等，靠重力实现 地压管理：

7、 指矿石采出后在地下形成的采空区，经过一段时间，矿柱和上下盘围岩就出现变形、破坏、移动等地压现象，为保证开采工作的安全，针对这种地压现象采取必要的技术措施以控制地压和管理地压，消除地压所产生的不良影响。地压管理方法有三种:留矿柱支撑采空区、充填采空区和崩落采空区。,二、矿床开采步骤间的关系,开拓、采准、切割和回采是按编定的采掘技术计划进行的。在矿山生产初期，上述各步骤在空间上是依次进行的;在正常生产时期，二者在不同的阶段内同时进行，如下阶段的开拓、上阶段的采准与再上阶段的切割和回采同时进行等。 为了保证矿山持续均衡地进行生产，避免出现生产停顿或产量下降等现象，应保证开拓超前于采准，采准超前于切

8、割，切割超前于回采。,第三节 采矿方法分类,在金属矿床地下开采中，首先把井田(矿田)划分为阶段(或盘区)，然后再把阶段(或盘区)划分为矿块(或采区)。矿块(或采区)是独立的回采单元，见图9-3。,采矿方法: 就是研究矿块的开采方法，它包括采准、切割和回采三项工作。其中根据回采工作的需要，设计采准和切割巷道的数量、位置与结构，并加以实施，开掘与之相适应的切割空间，以便为回采工作创造良好的条件。若采准和切割工作在数量上和质量上不能满足回采工作的要求，则必然影响回采矿石的效果。 因此，为了很好地回采矿石而进行的采准、切割与回采工作的总和，称为采矿。,一、采矿与采矿方法,二、采矿方法分类,按回采时的地压管理方法划分，采矿方法划分为三大类： 第一类，空场采矿法。此法将矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房后采矿柱(分两步开采)。回采矿房时所形成的采空区，可利用矿柱和矿岩本身的强度进行维护。因此，矿石和围岩均稳固，是使用本类采矿法的理想条件。 第二类，充填采矿法。本类的大部分采矿方法，也是分为两步骤进行回采。回采矿房时，随回采上作面的推进，逐步用充填料充填采空区，防止围岩片落，即用充填采空区的方法管理地压:个别条件下，还用支架和充填料配合维护采空区，进行地压管理。因此，不论矿石和围岩稳固或不稳固，均可应用本类采矿方法