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1、5 采矿工艺,2,5 采矿工艺,5.1 地下采矿方法概述 采矿方法分类 采切工程综述 5.2 落矿 凿岩爆破、浅孔落矿、中深孔落矿、深孔落矿 5.3 矿石运搬 5.4 采场地压管理,3,5.1 地下采矿方法概述,一、采矿方法分类 1、基本概念 1）、采矿方法: 就是研究采区（矿块）的开采方法。包括：采准、切割和回采工作。 采矿方法：采准、切割工作在时间上与空间上所进行的顺序以及它与回采工作进行有机的合理的配合工作。,4,5.1 地下采矿方法概述,2）、采准工作：采矿前的准备工作。它是指在已经开拓完毕的矿床里，掘进采准巷道。将阶段划分成矿块作为独立的回采单元。并在矿块内创造人行、凿岩、放矿、通风

2、等条件。 采准巷道：采区的运输巷道、漏斗颈，溜矿井、人行通风天井、联络道、电耙巷道等（是形成采区外形的骨干巷道） 采准矿量：完成上述巷道后的采区矿量,5,5.1 地下采矿方法概述,6,3）、切割工作：切割工作是指在已经采准完毕的矿块里，为大规模回采矿石开辟自由面和落矿空间的工作。 切割巷道：拉底巷道、开辟拉底空间、开掘切割天井，形成切割立槽 ，在漏斗颈基础上把漏斗辟开等，这些工作都是为大规模采矿创造条件的。 备采矿量：采区在完成切割工作以后采区范围内的矿量。 采准、切割、回采工作三者的界限并不完全清晰与独立，可以互相交叉。,5.1 地下采矿方法概述,7,切割工作包括 开凿切割巷道 拉底巷道（切

3、割平巷、横巷等） 切割天井（或切割上山等）,在切割巷道基础上扩大自由面工作 拉底（水平自由面） 扩漏（形成剌叭面）,5.1 地下采矿方法概述,8,9,5）、回采工作：当切割工作完成以后，可以进行大量的采矿工作，通常把大量采矿工作叫做回采工作。 回采工作的内容包括：落矿、运搬和地压管理工作。 落矿工作： 落矿工作的含意：落矿是以切割空间为爆破自由面，用凿岩炸破的方法崩落矿石。 落矿方式：一般是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、深孔及药室等落矿方法。,5.1 地下采矿方法概述,10,矿石运搬工作 矿石运搬工作的含意：是指在矿块内，把爆破崩下来的矿石运到运输巷道，并装

4、入矿车中的工作，运搬工作仅仅限于矿块内（即采场内）。采场之外的叫运输。 矿石运搬方式有两种方式 重力运搬：例如用普通漏斗放矿。 机械运搬如用电耙、装运机、铲运机、汽车、皮带动输机等设备运搬矿石。,5.1 地下采矿方法概述,11,地压管理工作 地压：是指矿石采出来以后，在地下形成采空区，经过一段时间后，矿柱和上、下盘围岩就发生变形、破坏、崩落等现象。我们把这种现象叫地压。 地压管理的方法：有三种方法 凿矿柱支撑采空区； 用充填料充填采空区； 用崩落的围岩来管理地压；,5.1 地下采矿方法概述,12,二、采矿方法分类 1、采矿方法定义： 采矿方法：从矿块（采区）中采出矿石的方法。是采准、切割和回采

5、工作在空间上、时间上的有机结合，是采准、切割、回采工作的总称。,5.1 地下采矿方法概述,13,二、采矿方法分类 2、采矿方法分类的依据 通用的分类方法是按地压管理方式不同来分类。 采矿方法分类：空场采矿法（自然支撑采矿法）、充填采矿法（人工支撑采矿法）及崩落采矿法。,5.1 地下采矿方法概述,14,6、采矿方法,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 6.2充填采矿法 6.3崩落采矿法,15,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法）,空场采矿法：在矿房开采过程中不用人工支撑，充分利用矿石与围岩的自然支撑力，将矿石与围岩的暴露面积和暴露时间控制在其稳固程度所允许的安全范围内的采矿方法。 空场采矿法特点

6、空场法在回采过程中，它是把矿块划分为矿房和矿柱两部分。 在回采矿房时，采场以空场形式存在。 用矿柱和围岩体的稳固性来维护采空区。 矿房采完以后，要及时回采矿柱，并及时处理采空区。 在回采过程中，采场主要依靠暂留的矿柱或永久矿柱进行自然支撑，有时辅以人工矿柱支撑。,16,空场采矿法的适用条件 适用于开采矿石和围岩都很稳固的矿床。 采空区在一定时间内，允许有较大的暴露面积。,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法）,17,空场采矿法分类 空场采矿法目前应用比较广泛的几种方法是： （1）浅孔留矿法 （2）房柱法 （3）分段法 （4）阶段矿房法,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法）,18,留矿采矿法特点： 自

7、下而上分层回采矿房，每次采下的矿石，一部分靠矿石自重从漏斗放出，留下矿石作为下次凿岩爆破工作的临时工作台。当矿房全部采空后，再将留下的矿石全部放出。 适用于：矿石和围岩稳固，急倾斜、倾斜矿体 或缓倾斜厚矿体 。 分类：浅孔留矿法，深孔留矿法 留矿法在我国占有相当大的比重，根据有色金属矿山统计，留矿法占总产量的40%，其中浅孔留矿法占36%。,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法）,19,主要巷道名称：1运输平巷，2底柱，3漏斗，4留矿堆，5人行联络道6人行通风天井，7间柱；8顶柱,20,21,（1）构成要素 阶段高度一般为3060米，以3050米居多。在能够保证安全和顺利回采的条件下，应当采用较大

8、的阶段高度，以增加矿房矿量，从而减少矿石损失。 影响阶段高度的主要因素有： 矿床勘探类型 围岩的稳固程度 矿体倾角 其他采矿方法对阶段高度的要求 天井掘进条件,4.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型方案,22,矿块长度一般不大于4060米 影响矿块长度的主要因素有： 矿石和围岩稳固程度 通风防尘条件的限制 受电耙的有效耙运距离的限制 采场宽度 矿体厚度小于15-20m时，采场宽度等于矿体厚度；极薄矿脉时，要开掘围岩，采场宽度达到0.8-1.2m，以利于出矿。,4.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型方案,23,矿柱尺寸 ：矿柱尺寸到目前为止

9、主要凭经验来确定。 顶柱厚度对于薄矿脉，由于矿房的跨度很小，如果留顶柱的，一般只留23米已足够。 对于中厚以上的矿体，一般都要留顶柱。当矿石比较稳固时，且矿房跨度不太大时，一般留36米。如果矿石稳固性差些，或者矿房跨度很大时，应当留56米。 底柱高度底柱高度与底部结构的类型、与漏斗间距有关。薄矿体底柱高度可为46米，中厚以上留810米。,4.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型方案,24, 间柱宽度间柱的宽度取决于矿体厚度，矿石和围岩的稳固性，以及天井的服务期限。也与矿房的跨度有关。中厚以上矿体，当矿岩很稳固，矿房跨度不太大时，间柱留8米即可（812米之间），薄矿体留

10、23米。,4.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型方案,25,（2）采准工作 采准工作主要包括：阶段运输平巷，通风人行天井，联络道等。 阶段运输巷道：有些属于开拓，有些属于采准 当矿体比较深时，阶段运输平巷一般布置在矿体中并靠下盘接触线处；当开采中厚以上矿体时，运输平巷可以掘进在下盘岩石中。采用脉外采准时，使运输巷道比较平值，有利于运输工作。尤其当运输繁忙时，更显示出它的优越性等。,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型方案,26,通风人行天井 天井的位置天井多布置在间柱中,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型

11、方案,27,人行通风联络道 在垂直方向上，在人行天井两侧，每隔45米左右开一条联络道，使天井与矿房贯通。 联络道断面可为1.81.5米，或1.81.8米。,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型方案,28,（3）切割工作 切割工作目的为正式回采工作创造自由面,为出矿工作创造方便通路。 切割工作内容： 开掘拉底巷道，形成拉底空间， 开掘漏斗颈，在开好斗径的基础上，把漏斗劈开，形成喇叭状，以利出矿。 一般沿走向每隔57米开凿一个 拉底高度一般为22.5米，拉底的宽度一般应等于矿体厚度。拉底和劈漏工作往往是联系起来进行施工的。,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿

12、法 2、浅孔留矿法典型方案,29,切割的方法 ： 1）打拉底平巷的拉底扩漏方法。这种方法运用于厚度较大的矿体。从运输平巷的一侧向上掘进漏斗颈，从斗颈上部向两侧掘进高2米左右，宽1.22.0米的拉底平巷，然后将其扩大到主矿体边界，同时从拉底水平向下或从斗颈中向上打倾斜炮孔，将上部平颈扩大或喇叭状的放矿漏斗。,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型方案,30,2）不打拉底平巷的扩漏拉底方法（P96）。 这种方法适用于矿体厚度大于2.53.0米薄矿体。,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型方案,31,漏半形状可以是方形，也可以是圆形口。,6.

13、1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型方案,32,（4）回采工作 浅孔留矿法的回采工作包括有：凿岩、装药爆破、通风、局部放矿、撬毛、平场和大量放矿等。 矿房回采是自下而上分层进行的，每一分层的高度一般为23米左右。采用浅孔崩矿。,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型方案,33,凿岩： 凿岩方式浅孔留矿法的凿岩方式有：上向孔和水平孔。 7655型凿岩机打上向孔的深度约为1.31.8米左右 ， 打水平炮眼深度为23.5米 。,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型方案,34,爆破 ：多用铵油炸药或硝铵炸药。 主要采用

14、导爆管起爆方法。 通风工作 爆破以后要加强通风，使炮烟和粉尘能迅速排出工作面。工作面的风量应当保证满足排尘，排烟的需要。为此，要求采掘工作的风速不应低于0.15米/秒，空气的含氧量不得少于20%。,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型方案,35,局部放矿工作 矿石崩落以后，由于矿石碎胀，为了保证有一定的工作空间，必须放出部分矿石。按规定应放出崩薄矿石的1/3，凿下2/3作为继续工作的临时工作台。（一般坚硬矿石的碎胀系数为1.5） 平撬工作 在局部放矿以后，工人进入采场后，首先就应撬去工作地点的浮石，否则会直接影响工人的安全生产。 大量放矿工作 当把矿房内的矿石全部

15、采完后，要进行大量放矿工作，把原来留下的2/3碎石全部放出来。,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型方案,36,（5）对浅孔留矿法的评价 适用条件 1）适用于开采矿石和围岩稳固的急倾斜薄和极薄矿脉； 2）要求矿石无氧化性，结块性和自燃性；,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型方案,37,（5）对浅孔留矿法的评价 主要优点 1）浅孔留矿法结构简单，管理方便，工艺简单，生产技术易掌握。 2）采切工程量比较小，厚矿体712米/千吨，薄矿体1020米/千吨。 3）利用重力放矿，采场运搬矿石不需要其他机械设备 4）矿石损失贫化比较低，无粉矿损失

16、，采矿成本低,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型方案,38,主要缺点 1）所留矿柱的矿量占的比重较大（约占4050%，有的达60%）。 而回采这些矿柱时，损失比较大，有的损失达50%。 2）当围岩不够稳固时，特别是开采薄矿脉时，贫化率大。 3）平场工作量比较繁重，又不容易实现平场工作的机械化。 4）工人直接在暴露的矿石下工作，安全性较差。 5）对矿石的块度要求均匀，否则容易卡漏（要求浅孔的合格块度不大于350毫米）。,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型方案,39,（5）对浅孔留矿法的评价 （简化） 适用条件 适用于开采矿石和围岩稳

17、固的急倾斜薄和极薄矿脉 ； 主要优点：工艺简单，生产技术易掌握，管理方便，采切工程量比较小。 主要缺点：工人直接在暴露的矿石下工作，安全性较差；工作量繁重；出矿能力低；积压矿石。,6.1空场采矿法（自然支撑采矿法） 浅孔留矿法 2、浅孔留矿法典型方案,40,1、矿房布置及其构成要素 （1）矿房斜长 ：在电耙运搬的方案中，其矿房的最大长度应在电耙的有效耙运距离之内。一般为4060米。 （2）矿房宽度矿房宽820米之间。 （3）矿柱尺寸 ：矿柱尺寸=37米，矿柱间距为58米 。,6.2 自然支撑采矿法（空场采矿法） 房柱采矿法,42,2、房柱法的采准和切割工作 （1）阶段运输巷道：阶段运输巷道可布

18、置在脉内，也可在脉外 （2）放矿溜井：每个矿房内都开掘一个溜矿井，不放矿的溜矿井可以作通风、行人、送料工作，溜井布置在矿房的中心线位置。溜井的断面为22米2。 （3）上山：沿矿房中心线并紧贴底板掘进上山（对于缓倾斜矿体，所开天井，一般称为上山）以利于行人、通风和运搬设备及材料，同时作为回采时的自由面。（断面22米2）。,6.2 自然支撑采矿法（空场采矿法） 房柱采矿法,43,（4）切割平巷：在矿房下部边界处掘进切割平巷。切割平巷既作为起始回采的自由面，又可作为去相邻矿房的通道，也可以作为电耙道用。 （5）联络平巷：各矿房间掘进联络平巷。 （6）电耙硐室：在矿房下部的矿柱中，掘进电耙硐室,6.2

19、 自然支撑采矿法（空场采矿法） 房柱采矿法,44,3、房柱法的回采工作 1） 当矿体厚度在2.53.0米之间时，一般不拉底，可以巷道掘进方式，一次采全厚，用浅孔留矿方式落矿。,6.2 自然支撑采矿法（空场采矿法） 房柱采矿法,45,2） 当矿体厚度在35米之间时，不能再用一次采全厚的办法，需要分为拉底和挑顶两步回采。 当矿岩稳定性条件好时可以将底一次全部拉开，然后再从头开始挑顶。,6.2 自然支撑采矿法（空场采矿法） 房柱采矿法,46, 当矿石稳定性较差时，不应将底一次全部拉开，而应逐渐拉底，拉一段接着就挑顶，但要求拉底超前于挑顶。,3.2 自然支撑采矿法（空场采矿法） 房柱采矿法,47,3）

20、当矿体厚度在510米之间，可以采取其他措施来回采。 倒台阶回采。即站在矿石堆上进行凿岩放炮。 正台阶回采。不拉底应先开通风巷道，此巷道可以贴底板沿倾斜掘进,倒台阶回采,正台阶回采,3.2 自然支撑采矿法（空场采矿法） 房柱采矿法,48,4）矿石运搬工作 （也即出矿） 崩落下来的矿石，可采用14、28、30或55KW电耙进行耙运。 用电耙将矿石耙到溜井中，再放入阶段运输巷道中装车拉走。也有的直接（借助于装车台）耙入矿车中。,3.2 自然支撑采矿法（空场采矿法） 房柱采矿法,49,4、对房柱采矿法的评价： 适用条件：房柱法是回采矿石和围岩稳固的水平和缓倾斜矿体的一种有效的采矿方法。 主要优点： 劳

21、动组织简单，矿房生产能力高； 采准工作量小； 坑木消耗量少，在回采矿房时，几乎不消耗木材。 矿石贫化率比较小；通风良好。,3.2 自然支撑采矿法（空场采矿法） 房柱采矿法,50,主要缺点 矿石损失比较大，由于在矿块中留有许多矿柱，而这些矿柱所占矿量约为1520%（留间断矿柱时），或更多，甚至达40%，这些矿柱一般是不回收的。 当矿体厚度比较大时，顶板管理比较困难。 很难进行分别回采。,3.2 自然支撑采矿法（空场采矿法） 房柱采矿法,51,6.2 自然支撑采矿法（空场采矿法） 分段空场采矿法 （分段凿岩阶段矿房法）,1、分段空场采矿法特点： 两步骤回采，先采矿房，后采矿柱，最后按预定计划处理凿

22、下的空区。这种方法是把矿房全高划分为若干分段，并在分段巷道中凿岩落矿的自然支撑的采矿方法。矿房内不留矿石，保持为一个空场，工人在小断面巷道内工作，不进入采空区内，比较安全。 在我国应用的比较广泛，根据统计，国内十种主要有色金属矿山中，使用的比重达到16.27%，仅次于浅孔留矿法，居第二位。,52,6.2 自然支撑采矿法（空场采矿法） 分段空场采矿法 （分段凿岩阶段矿房法）,2、构成要素 阶段高度：一般为5070米。阶段高度受围岩的稳固性。 矿房长：4060米。 矿房宽度：当矿房是沿走向布置时，矿房宽度=矿体厚度；当矿房是垂直走向布置时，一般为1525米 。 分段高度：分段高度与凿岩方式以及所用

23、的凿岩设备能力有关。 浅孔凿岩时，分段高度不大于6米。 中深孔凿岩时，分段高度可为810米（YG80，YG60） 深孔凿岩时，分段高度可为1520米，或更大一些。 矿柱尺寸 ： 顶柱厚度：一般为610米。 间柱宽度：沿走向布置时，为812米，切走向布置时，为1014米。 底柱高度；当采用电耙底部结构时，底柱高度可取711米 当由放矿漏斗直接放矿装车时，底柱高度可取46米。,55,3、采准工作 采准巷道包括：阶段运输巷道，分区凿岩巷道，人行通风天井，放矿溜井，电耙道，漏斗颈等。 1）阶段运输巷道：一般沿矿体下盘接触线布置。 2）通风人行天井：通风人行天井多数布置在间柱中，断面可为1.62.2米2

24、等。 3）电耙巷道：由人行天井掘进电耙巷边。电耙巷道断面可为2.22.2米2或2.52.5米2 。 4）溜矿小井：由运输巷道一侧向电耙道开掘溜矿小井。断面可为22米2。 5）分段凿岩巷道 ：断面为2.82.8米2。数目及位置要根据矿体厚度，探矿工程需要及围岩稳固性而定。,6.2 自然支撑采矿法（空场采矿法） 分段空场采矿法 （分段凿岩阶段矿房法）,56,4、切割工作； 包括：掘进拉底巷道，切割横巷，切割天井，拉底和辟漏以及开立槽。 1）切割天井：位置一般布置在矿房的中央，或者是布置在矿房的一侧，应当是矿体最厚的部位，且靠下盘的接触线上。 2）拉底巷道；拉底和辟漏工作：在拉底之前先开掘拉底巷道，

25、对于分段凿岩阶段矿房法，拉底和辟漏是同时进行的。 3）开立槽：开立槽的工作很重要，立槽的矿量一般约占矿房矿量的1015%以上。形成立槽是回采矿房工作中极为重要的工序，必须保证施工质量。,6.2 自然支撑采矿法（空场采矿法） 分段空场采矿法 （分段凿岩阶段矿房法）,3）开立槽：开立槽的工作很重要，立槽的矿量一般约占矿房矿量的1015%以上。形成立槽是回采矿房工作中极为重要的工序，必须保证施工质量。 切割立槽可以位于矿房的中央或一侧,58,5、回采工作 切割工作完成之后，则可以依切割立槽为炸破自由面，在分段巷道中上向扇形炮孔，进行正式回采工作。矿房回采工作主要包括落矿，出矿通风及地质管理工作。,6

26、.2 自然支撑采矿法（空场采矿法） 分段空场采矿法 （分段凿岩阶段矿房法）,59,60,62 自然支撑采矿法（空场采矿法） 分段空场采矿法 （分段凿岩阶段矿房法）,6、分段空场采矿法评价 （1）适用条件：适用于矿岩稳固的厚和极厚的急倾斜矿体，要求矿体倾角不得小于矿石的自然安息角，一般应当为50以上。 （2）主要优点 1）工人在小断面巷道中工作，回采工作比较安全。 2）回采强度比较大，在一个采场内，工作面比较多，因此，用这种采矿方法开采时，采场可以相对少一些。 3）工作循环，比较简单，通风条件好。 4）坑木消耗量少，采矿成本低。,61,6、分段空场采矿法评价 （3）主要缺点 1）采准工作量大：采

27、准比为515米/千吨 （比留矿法大）在正常情况下，一个采场大约要开掘500700米采切巷道，施工常常要半年左右时间。 2）在分段巷道内， 不易实现巷道掘进的机械化。有待于研究，分段巷道掘进的型机械化设备。（金岭铁矿解决了这个问题，T4G可以直接进入分段巷道中工作）。 3）矿柱所占矿量比较大，且回采矿柱损失，贫化又比较大。（损失率达1015%，甚至可达20%，贫化率达1015%）（矿柱矿量约占3560%）。 4）采用中深孔落矿，大块率高，要进行二次破坏，此工作量大。 5）不能进行手选和分采。,6.2 自然支撑采矿法（空场采矿法） 分段空场采矿法 （分段凿岩阶段矿房法）,62,6、分段空场采矿法评

28、价（简化） 主要优点：工人在小断面巷道中工作，回采工作比较安全；回采强度比较大，采区生产能力大；工作循环比较简单，通风条件好；坑木消耗量少，采矿成本低。 主要缺点：采准切割工作量大；矿柱所占矿量比较大，矿柱损失贫化比较大。 适用条件：适用于矿岩稳固的厚和极厚的急倾斜矿体,6.2 自然支撑采矿法（空场采矿法） 分段空场采矿法 （分段凿岩阶段矿房法）,63,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法）,充填采矿法特点： 凡是随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的方法叫做充填采矿法。 充填采矿法也将矿块划分为矿房和矿柱两步骤回采，先采矿房，后采矿柱。矿柱回采可用充填法，也可以考虑用其他方法。 矿房的

29、回采是采一分层，把矿石运出，随后充填这一层，然后再采一层，再充填一层。依此循环，直到到全矿房采完为止。,64,充填材料来源 地表堆积的废石；掘进坑边的废石；选矿厂的尾砂；冶炼厂的炉渣；从地表采石等。 充填材料的输送方法 可以通过矿车或其他机械运输，也可用水力输送。目前水力输送应用比较广泛。,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法）,65,充填采矿法分类 按充填料的性能和充填工艺特点分类： 胶结充填 可分为： 非胶结充填 干式充填 水砂充填 按矿块回采工作面的推进方向和回采工艺特点分类： 上向分层充填采矿法； 下向分层充填采矿法； 支架充填法。 等等,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法）,66,充填

30、采矿法的适用条件 1、开采品位较高的富矿，并且要求有比较高的回采率和比较低的贫化率；或开采稀贵金属。 2、赋存条件和开采技术条件比较复杂的矿床，如： 水文地质条件、矿体形状比较复杂； 矿体埋藏较深而且地压较大； 地表或围岩不允许有大面积沉陷或剧烈移动而需要特殊保护； 露天和地下同时进行开采。 3、适用于矿石稳固，围岩不稳固的矿床 4、适用于开采急倾斜矿体,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法）,67,充填采矿法的优点： 1、采、切工程量小，灵活性大； 2、矿石损失、贫化小； 3、能够比较有效的维护围岩，减少围岩的移动和防止大量冒落； 4、对于薄矿脉或多品种矿石可以进行选别回采； 5、可以防止矿床

31、开采的内因火灾；,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法）,68,充填采矿法的缺点： 1、回采工艺和充填工艺复杂。 2、充填和采矿互相影响，如果回采作业机械化所不能妥善解决，则生产效率和生产能力都比较低； 3、充填料的开采，加工、输送及其他一系列消耗使矿石成本较高。开采运输与堆积充填料这些工作所需要的费用占采矿成本的4050%。 4、劳动强度大；,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法）,69,适用条件： （简化） 露天和地下同时进行开采、地表或围岩不允许有大面积沉陷或剧烈移动而需要特殊保护 开采品位较高的富矿，或开采稀贵金属。 矿体埋藏较深、矿体形状比较复杂（答两条即可） 优点： （简化） 能够比较

32、有效的维护围岩，减少围岩的移动和防止大量冒落 充填料输送易于实现机械化自动化，提高充填能力，降低充填成本。 可以防止矿床开采的内因火灾。（2分答两条即可）,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法）,70,缺点： （简化） 1）充填料的加工制备工作复杂 2）充填设施工程复杂（答一条即可）,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法）,71,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法） 水力充填采矿法,水力充填采矿法的特点： 它是将适当的充填料与水混合成浓度均匀的砂浆，利用自然压头或泵压，通过管边或与管边相接的钻孔，把充填料输送到需要充填的回采工作面。充填料经过脱水之后，即形成充填体，而脱同的水则由池水顺路天井流入巷

33、道水沟和沉淀池，最后进入水仓并排至坑外。 水力充填采矿法也把矿块分成；两步骤回采（先采房、后采柱）。矿房向下而上或自上而下分层回采，分层水力充填 。,72,水力充填采矿法分类： （1）上向分层水砂充填采矿法； （2）下向分层水砂充填采矿法； （3）壁式水砂充填采矿法；,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法） 水力充填采矿法,73,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法） 上向水平分层水砂充填法,74,该法主要特点： 将矿房在垂直高度上自下而上的划分为分层，逐层向上进行回采，随着回采工作面的向上推进，用水力输送尾砂、砂、石等充填料充填采空区。每采完一分层后，即充填一个分层。充填后还应留出下分层崩落矿石

34、的堆积空间以及采装设备所需之工作空间。,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法） 上向水平分层水砂充填法,75,1、矿块构成要素 （1）矿块布置：由于矿体厚度大，上、下盘围岩的稳固性比较差，所以矿块呈垂直走向布置； （2）阶段高度60米； （3）矿块长度矿块长=矿体厚（切走向布置）； （4）矿房宽度810米； （5）矿柱尺寸 间柱宽=68米； 底柱高度=57米； 顶柱宽度=45米。,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法） 上向水平分层水砂充填法,76,2、采准工作 （1）阶段运输平巷 （2）穿脉巷道每隔1520米开一条穿脉。 （3）溜矿井一个矿房中至少应布置两个溜矿井。 （4）充填井在矿房中间设一个

35、充填井，断面=22米2，倾角8090，设梯子，它属安全出口之一。 （5）人行脱水井一个矿房设一个顺路人行脱水井。,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法） 上向水平分层水砂充填法,77,3、切割工作 切割工作主要是拉底工作。 先形成2米的拉底空间，之后进行挑顶。 挑顶高度为2.53.0米。 把崩下的矿石全部运出。最后形成4.55米的拉底空间。 砌筑钢筋混凝土底板，底板厚度为0.81.2米。,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法） 上向水平分层水砂充填法,78,4、回采工作 1）凿岩工作打上向孔。 2）爆破工作每一分层的上向孔，分两次爆破。 3）出矿工作采矿中出矿可用Z/Q14型装运机或用电耙出矿 4

36、）清理工作出矿完毕，清理和检查工作面，之后才能进行充填工作。 5、充填工作,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法） 上向水平分层水砂充填法,79,水力充填采矿法的评价 主要优点： （1）这种采矿方法对于矿体，赋存条件要求不严格，一般矿体均可使用。 （2）充填体比较致密，抗压能力强，能比较有效地防止围岩移动和控制矿山压力。 （3）矿石回收率高，贫化率低。 （4）能开采用自燃性的矿底，可防止内因火灾。 （5）可以有效的利用尾砂、废石，用的充填采空区。,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法） 上向水平分层水砂充填法,80,主要缺点： （1）回采工艺复杂； （2）采场生产能力和劳动生产率低； （3）采矿成

37、本高（水泥及钢材等） （4）回采强度底； （5）需要用大量的充填用水，而这些水从充填体中脱出后，又带着大量污泥和细砂，漏入巷道和水，增加了排水设施和排水费用。加速了水泵的磨损，增加了水和水沟的清理工作量。 （6）恶化了井下坑道环境卫生。 由于存在这些问题，水力充填应用的还不广泛。,6.3 人工支撑采矿法（充填采矿法） 上向水平分层水砂充填法,81,水力充填采矿法的评价（简化） 主要优点：水砂充填法的优点是充填料来源方便，成本低，易于自流输送等。 主要缺点：控制地表移动，减少损失、贫化等方面所获得的效果不如胶结充填法；它还增加了一套复杂的脱水设施。 这种采矿方法对于矿体，赋存条件要求不严格，一般

38、矿体均可使用。（从缓倾斜到急倾斜矿体；从荣矿脉到厚矿体都可以。矿岩从稳固到很不稳固，矿体较廓从整齐到很复杂；地表从允许崩落到不允许崩落）。,3.3 人工支撑采矿法（充填采矿法） 上向水平分层水砂充填法,82,3.3 人工支撑采矿法（充填采矿法） 胶结充填采矿法,水力充填法存在不少缺点，干式充填缺点也不少，它们都未能很好地解决充填体的压缩沉降问题，也没有为回采矿柱创造安全方便的条件 。 胶结充填法特点：它属充填法之一，它是在充填料中加入适当的胶凝材料，使松散的充填料凝结成具有一定强度的固体，用以改善矿柱的回采条件，并使回采方案具有较大的灵活性，用以适应复杂的开采技术条件。 胶结充填采矿法的实质在

39、于：把矿体划分成矿房和矿柱，分两步回采，先用胶结充填法回采部分，然后用干式充填或水力充填法来回采第部分。,84,1、矿房和矿柱的尺寸： 是根据矿石和围岩的稳固程度来考虑的，同时还应考虑到胶结充填法的成本高 。只要人工矿柱能保证第部分回采的安全性，则第部分就应采用较小尺寸。 2、胶结充填采矿法的构成要素、采准、切割及回采工艺： 和水力充填法基本相同 3、胶结充填使用的材料： 胶凝材料水泥（炉碴、磁硫化铁粉、粉煤灰、石灰 ）。 粗骨料碎石、卵石。 细骨料河沙、尾砂。,3.3 人工支撑采矿法（充填采矿法） 胶结充填采矿法,85,4、胶结充填采矿法的评价 ： 优点：胶结充填法对于防止岩层移动和地表沉陷

40、，提高矿柱回采的回收率和降低贫化率，保证工作安全方面有差较好的效果。 缺点：充填成本高； 水泥的离析问题 ；,3.3 人工支撑采矿法（充填采矿法） 胶结充填采矿法,86,适用范围 (1) 开采贵重金属、稀有金属、有色金属的富矿体。 (2) 开采有自燃危险的，有色金属富矿体，便于杜绝内燃灾。 (3) 露天和地下同时开采富矿。 (4) 优先开采矿床中的富矿区，并尽可能保护上部暂缓，开采的贫矿。 (5) 在河床或水下开采富矿。 (6) 提前开采保安矿柱。 (7) 地表需要特殊保护。,3.3 人工支撑采矿法（充填采矿法） 胶结充填采矿法,87,3.4 崩落采矿法,崩落采矿法：就是以崩落围岩来实现地压管

41、理的采矿方法。即在崩落矿石的同时强制或自然崩落围岩，充填空区，用以控制和管理地压。 崩落采矿法特点： (1) 崩落法不再把矿块划分为矿房和矿柱，而是以整个矿块作为一个回采单元，按一定的回采顺序，连续进行单步骤回采。 (2) 在回采过程中，围岩要自然或强制崩落，矿石是在覆盖岩石的直接接触下放矿。 (3) 崩落法的开采是在一个阶段内从上而下进行的。,崩落采矿法分类：,89,崩落采矿法的适用条件 崩落法对矿体赋存条件，矿岩的物理力学性质等都具有比较广泛的适应范围。 理想的适用条件是：上盘围岩能呈块状自然崩落，矿石中等以上稳固的急倾斜原矿体。地表允许塌落。由于这种方法在开采时矿石损失贫化大，因而它不用

42、于开采高价、高品位的矿床。,3.4 崩落采矿法,90,3.4 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主要特点： 这种方法在回采过程中，随着矿石的崩落，同时崩落上部围岩及时充填采空区；它也是在覆盖岩石下放矿，它是单步骤回采，不分矿房和矿柱，即不再设底柱，间柱和顶柱等。一般是集中凿岩，然后分次爆破，每次爆破12排孔。,91,1、构成要素及阶段采准巷道布置 1) 阶段高度：无底柱崩落法多用来回采矿石稳固的极倾斜厚矿体，因此，阶段高度都比较大，一般为6070米。 2) 阶段运输巷道布置；对于无底柱方法、阶段运输巷道多数布置在脉外，其目的是便于下一阶段回采时，可作为回风巷道用。 3) 分段

43、高度：分段高度与运搬设备、凿岩设备和放矿要求多种因素有关。一般分段高可在915米之间，但10米更好。 4) 设备井的布置：设备井一般是一个阶段内按实际需要布置12个。一般沿走向方向每隔150300米长度布置设备井。 5) 溜井布置及矿块尺寸 ：溜井间距：用装运机时，可达5060米。最大不得超过6080米。如果采用铲运机，则可达150200米， 6) 回采巷道 、分段运输联络道 、通风天井,93,2、切割工作 切割工作包括：掘进切割平巷，切割天井和形成切割立槽。即在回采之前，必须在回采巷道的端部形成切割立槽，作为最初崩矿的自由面及补偿空间。 3 回采工作 回采工作主要包括落矿，出矿和通风等工作组

44、成。,3.4 崩落采矿法无底柱分段崩落采矿法,94,4、对无底柱分段崩落法的评价 适用条件 (1) 地表和围岩允许崩落； (2) 矿石稳固，不需要大量支护，但随着支护技术的发展，对矿石稳固性的要求有所降低，围岩的稳固性不限，但上盘围岩易于崩落对采有这种方法更有利。 (3) 矿石不很贵重，可选性好，或围岩含有品位，允许有较大的贫化率。(一般不宜用于开采贵重金属或高品位的矿体) (4) 急倾斜厚矿体或缓倾斜的极厚矿体。 (5) 矿石需要剔出夹石或分级出矿。,3.4 崩落采矿法无底柱分段崩落采矿法,主要优点： 这种方法属高效率的采矿方法。它是随着无轨自行采装运设备的出现而发展起来的。 (1) 安全性好，各项回采工作都在回采巷道中进行，没有大暴露面的工作空间，出矿口断面大，不易堵塞 (2) 结构简单，不留矿柱，一步回采，没有回收矿柱的工序，也没有复杂的底部结构 (3) 采准和回采工艺简单，而且可以标准化，便于采用高效率的机械化设备，采准出碴及回采可以使用同一类型设备 (4) 采准工作量小，采准系数为510米/千吨左右 (5) 回采工作面多，生产集中，回采强度大，管理方便。 (6) 采