金属矿地下开采_陈国山_第八章空场采矿法

第八章空场采矿法制作：陈国山吉林电子信息职业技术学院8.1留矿采矿法8.1.1适用条件1.矿石、围岩均稳固2.矿体倾角＞55°3.矿体的厚度＜8米，＞0.8米4.矿体规整无夹石5.矿石无氧化性，自燃性，结块性。1-顶柱;2-矿块天井3-联络道4-拉底巷道5-阶段运输平巷6-漏斗闸门7-间柱8-回风巷道示意图8.1.2结构1.顶柱：保护上阶段的主运巷道，（本阶段回风巷）没有工程。内有天井和天井联络道3.底柱：接受矿石，完成运搬任务，设置底部结构底柱内有：阶段运输巷，斗颈，漏斗。2.间柱：安全支柱作用，支撑顶柱和上下盘围岩。8.1.3结构参数1.阶段高度：40-60米，一般为50米2.矿块长度：40-50米，一般50米3.矿块密度：0.8-8米4.间柱：4-6米，一般为6米5.顶柱：4-6米，一般为6米6.底柱：5-6米一般为6米7.漏斗间距：5-7米取5.6米8.天井联络道间距:4-6取6米8.1.4采准工程1.采准巷道：（1）阶段运输巷薄矿体：脉内单一沿脉厚矿体：脉外单一沿脉（2）通风人行天井薄矿体：脉内中央布置厚矿体：脉内中央布置断面2×2，2×1.5,1.5×1.5,1.8×1.8(3)天井联络道:断面:1.5×2,2×2,间距:4-6米两侧交错布置,间距为回采分层整数倍(4)拉底巷道:断面2×2,位于底柱之上,矿房最下面.(5)斗颈:断面1.8×1.8,长4-5米,掘进6米2.施工顺序:阶段运输巷,天井及联络道,斗颈,拉底巷道.8.1.5切割工作包括拉底和扩漏1.拉底扩漏同时进行:不打拉底平巷,掘进斗颈到拉底空间顶面,爆破形成斗及斗颈。2.拉底扩漏分别进行:掘进斗颈,在斗颈上部形成拉底巷,扩帮到边界.打倾斜炮孔形成漏斗。1.2.3.4.5.6-掘进爆破顺序Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.Ⅳ.Ⅴ.Ⅵ.Ⅶ-各步骤浅孔布置8.1.6回采自下而上分层分梯段回采。1.凿岩:上向平行浅孔,孔深2米,斗内添满矿石作工作台。2.爆破:2#岩石炸药,导爆管起爆。3.通风:一个班。4.局部放矿:碎胀系为1.3-1.4每次放出1/3,等量均匀放矿。5.撬顶(毛)，二破,平场。6.大量放矿。8.1.7特点1.工艺简单，劳动强度大2.采切量小，安全性差3.通风好，机械化程度低4.损失贫化适中(a）一字形，（b）之字形，(c）平行排列，(d）交错排列示意图8.1.8实例1.普通留矿法方案2.缓倾斜矿体电耙方案示意图示意图3.人工假底无矿柱方案4.不留矿柱方案1-顺路天井2-采准天井3-回风平巷4-运输平巷5-放矿漏斗口示意图示意图示意图5.平底铲运机出矿留矿法6.电耙底部结构留矿法示意图示意图8.2全面法8.2.1适用条件1.矿石,围岩(顶板)稳固.2.矿体倾角＜30°3.矿体厚度:＜3米4.品位低8.2.2结构三视图1-切割上山2-回风平巷3-阶段平巷4、6-阶段矿柱5-采区矿柱7、8-人行道9-矿柱或岩柱10-矿石溜子11-切割平巷示意图8.2.3结构参数斜长:40-60米(阶段)走向长:100-200米(矿块长)顶底柱:2-3米溜井间距:10-20米8.2.4采准切割1.阶段运输巷:下盘布置,平直.2.小溜井或溜子:行人,通风，溜矿,断面2×2,长5-7米3.切割平巷:行人,通风,自由面,补偿空间沿脉沿走向脉内布置,顶底柱之上.4.上山:初始工作面,行人,通风5.绞车硐室:2×2×2正对溜井6.行人上山:掘进在顶底柱内.8.2.5回采沿走向全面推进一次采全厚。1.落矿:水平平行浅孔,以上山为工作面。根据稳固程度多种变形方案。2.运搬:电耙运搬进入小溜井或矿石溜子。3.地压管理:不规则矿柱,木支柱,矿石堆。示意图8.2.6评价优点：工艺简单通风好成本低机动灵活。缺点：损失贫化大安全性差生产能力小可手选。8.2.7具体应用1.直接出矿方案2.溜井连接方案2-阶段运输平巷3-联络巷道4-小溜井5-材料人行斜巷兼做安全出口示意图示意图示意图8.3房柱采矿法8.3.1适用条件1.矿石和围岩(顶板)稳固2.矿体的倾角＜30°3.矿体的厚度＜6米4.矿岩接触规整的中价矿石.1-运输巷道2-放矿溜井3-切割平巷4-电耙硐室5-上山，6-联络平巷7-矿柱8-电耙绞车9-凿岩机10-炮孔示意图8.3.2结构1.缓倾斜矿体的剖视方法。2.矿房矿柱的划分：顶底柱，不连续的间柱。3.顶底柱内的工程：电耙硐室。示意图示意图4.底板内工程：阶段运输巷，溜井。5.矿房内工程：切割平巷，上山，联络平巷。6.间柱内的工程：不连续间柱，无工程。示意图示意图8.3.3结构参数1.矿块长度：(斜长)40-60米2.矿块宽度:(走向)8-20米3.顶底柱宽度:4-6米4.矿柱:间距5-8米，∮3-7米。8.3.4采准切割工作1.阶段运输巷:沿走向，下盘岩石内,距矿体5-8米断面双轨平直。2.溜井:断面1.8×1.8,间距8-20米,先行人通风，后溜矿。3.切割平巷:矿脉内，行人、通风、自由面、探矿、沿脉走。4.硐室:2×2×2正对溜井，顶底柱，铰车硐室。5.上山:垂直走向,矿脉内近底板2×2，行人通风，工作面，探矿。6.联络平巷:矿脉内近顶板沿脉回风出口。8.3.5回采工作：自下而上分层分梯段回采.l-拉底层2-第二分层3-第三分层4-矿堆5-矿柱示意图1.第一层的回采凿岩:水平平行浅孔，以上山为工作面,切平为自由面。爆破:2#岩石炸药，导炸管起爆。通风：撬毛，安装电耙出矿:机械与重力联合运搬，采用两步耙矿耙入溜井。掏切矿柱:由连续变间断,间距5-8米.2.第二三层的回采凿岩:利用矿堆作为工作台、水平压矿、垂直爆破出矿:垂直与水平两方向耙矿工艺过程：爆破通风撬毛平整出矿凿岩示意图8.3.6评价优点缺点工艺简单损失贫化大通风好安全性差采切量小8.3.7具体应用1.厚矿体方案1-自行凿岩台车2-电铲3-回风巷道4-自卸汽车5-推土机6-顶板支柱台车7-顶板检查台车8-矿柱9-采区巷道10-运输巷道示意图2.顶板不稳固方案3.矿体不稳固方案示意图示意图8.4分段凿岩矿房法8.4.1适用条件1.矿岩稳固2.矿体倾角＞55°3.矿体厚度8-15米4.不含夹石示意图8.4.2结构1.顶柱:无工程,保护回风巷2.间柱:天井及凿岩巷道3.底柱:双排漏斗电耙底部结构对称交错对称布置交错布置示意图示意图单排漏斗电耙底部结构：1-电耙道；2-溜井；3-阶段运巷；4-斗穿5-斗颈；6-喇叭口；7-耙斗；8-电耙铰车示意图堑沟受矿电耙底部结构：单排堑沟示意图双排堑沟交错布置示意图8.4.3结构参数矿块长度:50-60米矿块高度:50-60米矿块宽度:8-15米顶柱高度:6-8米底柱高度:9-12米间柱宽度：8-10米分段高度：8-12米漏斗间距：5-7米8.4.4采准工程1.阶段运输巷：脉内脉外均可。2.天井：脉内布置2×2，与凿光巷道处于同一立面。3.小溜井：从主巷道掘进1.8×1.8(2×2)。4.电耙巷道:从天井向中央施工。5.凿岩巷道:从天井向中央掘进(拉底巷道)。6.斗川斗颈:从电耙巷向上施工。7.切割天井:从拉底巷道到顶柱。8.4.5切割工作(拉底,扩漏.切割槽)1.拉底方法（方法同留矿法）2.扩漏方法（方法同留矿法）3.切割槽形成方法：深孔法（如下图）和浅孔法深孔法浅孔法：浅孔扩切割立槽的实质是把切割立槽当做一个急倾斜薄矿体，用浅孔留矿法回采，大量放矿后形成立槽。8.4.6回采工作凿岩:上向垂直扇形中深孔。爆破:由少到多排起爆，对侧上下同时起爆。浅孔法示意图示意图通风:电耙巷通风，排烟通风。8.4.7评价优点:能力大，安全。缺点:损失贫化大。1-天井2.5-上阶段运输平巷3-切顶巷道4-顶柱6-分段巷道7-风门8-本阶段运输巷道9-电耙巷道10-漏斗颈出矿:电耙耙矿，重力放矿。示意图8.4.8具体应用1.垂直走向布置方案1-运输平巷；2-运输横巷；3-分段横巷；4-切割天井5-天井；6-通风横巷；7-通风平巷；8-装矿短巷；9-拉底巷示意图2.缓倾斜矿体方案示意图3.多种受矿方案和受矿方式：漏斗或堑沟1-V形堑沟;2-铲运机;3-运输巷道4-装矿短巷;5-铲运机向溜井卸矿;6-溜井示意图8.5阶段矿房法8.5.1适用条件1.矿石,围岩均稳固2.矿体倾角＞55°3.矿体厚度15-25米4.不含夹石1-下盘运输平巷2-上盘运输平巷3-运输横巷4-下盘通风平巷5-上盘通风平巷6-通风横巷7-凿岩天井8-电耙道9-放矿口示意图8.5.2结构1.顶柱:支撑作用2.间柱：天井及凿岩硐室3.底柱：平场受矿电耙底部结构1-电耙道2-斗穿3-平底4-残留三角矿柱5-爆下矿石6-耙斗示意图8.5.3参数阶段高：50-70米矿块长:15-25米矿块宽：20-30米顶柱:6-8米底柱:10-12米间柱:6-8米8.5.4采准工程1.阶段运输巷：沿脉加川脉（脉外）2.天井及硐室：规格符合凿岩机要求,位置符合炮孔要求3.电耙巷：两条垂直走向4.拉底及斗川5.凿岩巷道：垂直走向为形成拉底空间6.溜井：电耙与阶段连接8.5.5切割工程形成拉底空间和切割槽1.拉底空间的形成2.切割槽的形成示意图示意图8.5.6回采工艺1.凿岩:在凿岩硐室内打水平扇形中深孔。2.落矿:自下而上向切割槽内落矿。3.电耙出矿:电耙耙矿,重力溜井出矿。8.5.7评价:安全.高效,生产能力大,损失贫化大示意图8.5.8实例应用1.水平孔落矿示意图2.倾斜炮孔方案示意图3.球形药包VCR法（垂直炮孔）示意图8.6留矿理论8.6.1浅孔留矿法特点:回采的矿石大部分留在采场内.8.6.2留矿的作用矿石留在采场内有两个作用支撑两帮围岩，防止片帮，作为继续回采的工作台对两帮围岩有一定的支撑作用。8.6.3大量放矿大量放矿时留矿放出,起支撑作用的矿石放出，围岩失去支撑仍有片帮现象出现,产生岩石混入,造成贫化。8.6.4留矿的特点1.一定时期有支撑作用2.放出时造成损失贫化大3.资金的滞留4.充作工作台,降低了成本8.6.5采矿方法分类先期对围岩起一定支撑作用，大量放矿时矿石放出，支撑作用撤消,根据采矿方法分类一级依据,仍为空场法.