采矿技术与安全管理培训.ppt

A、金属矿床开采技术 B、不同采矿方法采矿安全规定 C、采矿技术管理规定,云南云宝铂钯矿业有限公司采矿培训内容,肖建华,A、金属矿床开采技术,前 言采 矿,自地壳内或地表开采矿产资源的技术和科学。一般指金属或非金属矿床的开采，广义的采矿还包括煤和石油的开采及选矿。其实质是一种物料的选择性采集和搬运过程。作为提取金属成分的矿石称金属矿石，主要有贵重金属矿石（金、银、铂等）有色金属矿石（铜、铅、锌、铝、镍、锑、钨、锡、钼等）黑色金属矿石（铁、锰、铬）稀有金属矿石（钽、铌等）,一、采矿方法,采矿方法可大致分为露天开采、地下开采和液体开采三种基本采矿方法。露天开采：即在露天条件下，将埋藏较浅的矿石，从矿坑露天矿、山坡露天矿或剥离露天矿进行开采，包括挖掘一系列顺序的沟槽。采砂船采矿也属剥离露天矿的一种，它从平底船上进行挖掘。地下开采：是将埋藏较深的矿石，在地下采用自然支护、人工支护及崩落采矿方法将矿石开采出来。液体开采：又称特殊采矿法，是从天然卤水里、湖里、海洋里或地下水中提取有用的物质；大多数液体采矿是用钻井法进行的。,二、矿业生产概论,矿业生产过程矿产普查勘探阶段可行性研究阶段矿山设计施工阶段矿山生产阶段,三、矿体和矿床,（1）定义矿体：是指在地壳中矿石的天然集聚体。它是一个独立的地质体，具有一定的质量界限、一定的空间位置和几何形状。矿床：在一定的地质作用下,在地壳中形成的有用矿物聚积体,其质和量适合于工业利用,并在现有经济技术条件下能够被开采和利用。无论矿体的形状如何、数目多少，只要它们生成在一起就总称为矿床。围岩：矿体周围的岩石。矿体的上部围岩叫上盘围岩或顶盘；矿体的下部围岩叫下盘围岩或底盘。夹在矿体中的岩石称为夹石。围岩和夹石都不含有用成份或有用成份含量未达到利用的要求，故称为废石。,（2）矿体形态,1、层状矿床：这类矿床多为沉积或变质沉积矿床。其特点是矿床规模大，赋存条件稳定，有用矿物成分组成稳定，含量均匀。多见于黑色金属矿床。2、脉状矿床：这类矿床主要是由于热液和气成作用，矿物质充填于地壳的裂 隙中生成的矿床。其特点是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多属此类。3、块状矿床：这类矿床主要是充填、接触交代，分离和气化作用形成的矿床。它们的特点是：矿体大小不一，形状呈不规则的透镜状，矿巢，矿株等产出，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。,（2）矿体的形状,蚀变片理化花岗岩,蚀变片理化花岗岩，黑钨矿石英条带沿片理充填，片理产状1451552535。矿石主要成分为钠长石、石英，少量白云母、黄铁矿。,矿脉是指充填在各种岩石裂隙中的矿体,复合状含矿石英脉,系上述两种脉的复合，经常表现为中间为白色块状石英脉，两侧为条带状石英脉，并兼具上述两种脉的特点。,条带状含矿石英脉-脉体外观灰白相间，具明显的流状构造，矿物定向明显，原岩被完全改造。矿脉形成较晚，主要见于裂隙中。,条带状含矿石英脉,矿区主要成矿期次大致有二期，早期为块状石英脉，晚期为条带状石英脉。,块状含矿石英脉-脉体外观呈白色。未遭受后期脆、韧性变形，具明显的自形半自形结构，块状构造；矿脉形成较早，见于各期次裂隙中。,块状含矿石英脉,四、矿体的埋藏要素,走向：走向是矿体在空间的水平延伸方向，用走向线与正北方向的夹角来表示。所谓走向线是指矿体层面与任意一个水平面相交的线。矿体沿走向的长度称为走向长度。倾斜：倾斜或倾向是矿体向深部延伸的方向。用倾斜线的水平投影与正北方向的夹角来表示。,矿体按倾角可分为：水平和微倾斜矿体 0至5；可在工作面直接搬运矿石。缓倾斜矿体5 至30；可 采用机械或人力搬运矿石。倾斜矿体30 至55；可借助于溜槽等工具搬运矿石。急倾斜矿体 55 以上。可采用自重沿底板下溜矿石。,厚度：厚度是指矿体的上盘接触面与下盘接触面间的、垂直距离或水平距离，分别称为垂直厚度和水平厚度。矿体按厚度可分为：极薄矿体厚度小于0.8米；在掘进和采矿中均要采掘一部分围岩。薄矿体厚度为0.8 4.0米；在缓倾斜条件下以单一分层回采。中厚矿体厚度为4.0 10.0米；矿块沿走向布置，用浅孔采矿法开采。厚矿体厚度为10.0至30米；采用深孔采矿法开采。矿块仍可沿矿体走向布置，但厚度大于30米，就垂直走向布置矿块。极厚矿体厚度大于30米。开采这类矿床，应垂直矿体走向布置矿块，当矿体厚度大于5060米时，回采时要分别在垂直走向和走向上留矿柱。,延深,矿体的埋藏深度是判断其在地下分布情况、研究地下深部构造及钻孔计算、勘探和开采设计不可缺少的资料，也是对矿体的储量、可利用程度评价的重要条件之一。,矿体勘探 在普查找矿以后，初步查明和肯定矿床远景的基础上，综合运用各种地质与技术方法对矿体进行直接或间接地揭露，进一步研究确定一个矿床的工业价值而进行的各种研究工作的总和。,五、岩石稳固性分类,指矿岩在空间允许暴露面积的大小和暴露时间长短的性能。它分为种：（1）极不稳固的：是指掘进巷道或开辟采场时，不允许有暴露面积，否则可能产生片帮或冒落现象。一般须超前支护。（2）不稳固的：一般允许暴露面积在50m2以内。（3）中等稳固：指不支护的暴露面积为50 200m2。（4）稳固的：允许不支护的暴露面积在200 800m2。（5）极稳固的：不需支护的暴露面积在 800m2以上。,岩石的质量等级(RQD),岩石完整程度,岩石的坚硬程度,按RMR值划分的质量等级,六、露天开采,在地面开掘露天坑道,将有益矿物采出叫露天开采。露天矿可分山坡露天矿和凹陷露天矿。露天开采方法分人工开采、机械开采、水力开采、特殊开采。露天矿开采步骤 矿区地面的准备工作，矿床的疏干与防水工作、矿床的开拓工作、剥离和采矿工作。,一）、露天矿生产工艺,穿孔爆破工作采装工作运输工作排土工作,露天采矿技术经济指标(矿石成本、矿石品位、矿石 回采率、矿石贫化率、炸药、雷管、导火线、剥采比),二）、露天矿场基本要素,1、工作平盘：即工作台阶上的水平面部分称为工作平盘，在此平盘上设置穿孔、采掘、运输、供电、供水等设备。2、露天矿场边帮：露天矿场的四周表面部分称为露天矿场边帮，也就是露天矿场所有平盘和台阶坡面的总体。下盘岩石内的边帮为底帮，上盘岩石内的边帮为顶帮，端部的边帮称端帮。3、露天矿场的底：露天矿场最下部的平面，一般不小于2030米。4、露天矿场的工作帮：工作帮是由正在进行或将要进行采矿与剥岩工作的台阶所组成的边帮或其一部分，亦即露天矿场内工作台阶之总体。,5、工作帮坡面：是通过露天矿场最上一个台阶和最下面一个工作台阶的坡底线的假想平面，如图中KG。6、工作帮坡面角():是工作帮坡面与水平面的夹角。工作面的坡面角一般为812，最大不超过1815。7、露天矿场的非工作帮：是由已经结束工作的台阶所组成的边帮或其一部分。8、平台：是非工作帮上的平盘。分运输平台和保安平台。9、露天矿场非工作帮坡面：如图中AB和DC。10、露天矿场最终边帮废止角：是非工作帮坡面与水平面的夹角。（）,三）、露天开采境界的确定,确定合理的开采深度;确定露天矿最终边帮坡面角(或称废止角);确定露天矿平面周界。,四）露天矿床开拓方法,铁路运输法公路运输法平峒溜井开拓法斜坡卷扬和胶带运输法,七、地下开采（1）矿区、矿田、井田,矿山下设一个或几个坑口(矿井)，坑口是具有独立开采系统的生产单位。划归坑口开采的矿体或其一部分叫井田。划归公司(联合企业)开采的矿体叫矿区，划归矿山开采的矿体叫矿田。,（2）阶段、采区（矿块）,（3）矿床开采步骤,开拓：在用地下方式开采矿床时，首先必须从地表开掘一系列通到矿体的井巷，以形成从地面到阶段水平的行人、运输、排水、通风等系统。把进行这项工程施工叫做开拓。为了开拓所掘进的各类井巷叫做开拓巷道。（放在后面重点讲解）采准：在已开拓好的阶段里，为了回采矿石需根据采矿方法的要求在采区内掘进平巷、横巷和天井等叫做采准。这些巷道可统称为采准巷道。回采：在已做好采准工程的采区里，进行大量采掘矿石的工作叫做回采。主要生产工艺有崩矿、落矿、矿石运搬与地压管理三项。,1）落矿 又称崩矿，是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、深孔及药室等落矿方法。评价落矿效果的主要指标是凿岩工劳动生产率、实际落矿范围与设计范围的差距、矿石的破碎质量。而矿石的破碎质量主要是用大块产出率表示。大块（又称不合格大块）是指大于合格块度尺寸的矿石块。矿石合格块度，是指爆破崩矿时，矿石破碎到适合放矿和运输条件的最大允许块度。块度不大于400500mm时，才可能采用箕斗提升。,2）矿石运搬 是指在矿块内把崩下的矿石，运搬到阶段运输巷道，并装入矿车。运搬与运输的概念不同，运输是指在阶段运输平巷中的矿石运输。矿石的运搬方法有：重力、爆力、机械、人力以及联合运搬等。3）地压管理 是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发生变形、破坏、移动等地压现象，为保证开采工作安全，针对这种地压现象，所采取的必要的技术措施，以控制地压和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,（4）三级矿量,为了保持矿山的均衡生产，开拓、采准、回采必须保持一定的超前关系，即开拓超前于采准，采准超前于回采。其超前关系是以掘进开拓、采准、回采巷道所提供的开拓矿量、采准矿量、备采矿量所需的时间来表示。一般矿山都应备有三年以上的开拓矿量，一年左右的采准矿量，半年左右的备采矿量，这三种矿量称为三级矿量。矿山建设和生产实践证明，保持合理的三级矿量是实现正常持续生产的重要条件。在采矿工业中，要先掘进巷道，才能回采矿石，只有掘进超前，才能保有一定的三级矿量，做为正常生产所必需的矿石储备量。因此，“采掘并举、掘进先行”，是矿山建设和生产所必须遵循的重要方针。,（5）矿石损失和贫化的基本概念,矿石损失 矿石损失 在矿床开采过程中，使矿体中一部分矿石未采下或虽已采下而还有一些矿石丢在采场或巷道中，这些不能运到地面上的矿石就叫做损失。矿石的损失是用损失率（百分数）来表示。它是开采时损失的矿石量与工业储量之比。引起矿石损失的原因较多，但主要因素有两个方面：（1）由于矿床地质构造，水文地质条件的影响和破坏，矿体埋藏条件复杂，在当前技术条件下难以采出而造成的矿石损失；（2）为了保护井筒或地表重要设施所留的保安矿柱或在采区中所留的矿柱，由于回采条件困难，这些矿柱不能全部采出而造成的损失。在开采金属矿床时，无论那一种采矿方法都不可避免的要有3一5的矿石损失率，有的损失率还要大。矿柱回采时损失率竟达到40-50以上。,矿石的贫化矿石的贫化在矿床开采过程中，采下的矿石由于废石混入或由于矿石中有用矿物形成粉末而损失，致使采出矿石的品位低于地质品位，叫做贫化，贫化的程度是用贫化率“百分数”来表示，是混入废石量与采出的全部矿石量之比。损失与贫化这两项指标，是评价矿床开采的主要指标。它表示了国家资源的利用程度和采出矿石质量情况。在金属矿床开采中，选择合理的采矿方法对于降低损失率和贫化率，具有很重要的意义。如开采一个储量为一亿吨的金属矿床，矿石的损失率从10%降低到5，就可以为国家多回收500万吨矿石。这对充分利用国家地下资源，增加矿山企业的服务年限都有很大意义,八、金属矿地下开采开拓方法,1.概述1)开拓的基本概念 1.1.开拓的定义:掘进巷道,到达矿体,建立联系,形成八大系统。1.2.开拓巷道:为完成开拓工作掘进的巷道；平硐、竖井、斜井、斜坡道、井底车场、石门、阶段运输巷、溜井、充填井、风井。1.3.开拓系统:提升、运输、通风、供水、供电、排水、供压、行人等。,1.4.分类:主要开拓巷道：提升运送矿石的主要巷道；如：运送矿石的平硐、提升竖井、提升斜井、主斜坡道等。辅助开拓井巷：除主要开拓巷道外的主要运输平巷等，如：石门、井底车场、上下人员、运送废石、溜矿井、通风井、充填井等。1.5.任务:矿石废石运往地表，人员材料设备上下，为风、压、水、电、通讯建立通路。2)开拓方法的分类 2.1以主要开拓巷道命名：平硐、竖井、斜井、斜坡道。2.2以主要开拓巷道位置命名：上盘、下盘、侧翼、穿过矿体。,2.竖井开拓法2.1适用条件：矿体位于地平面以下 倾角45或15 提升方式：箕斗井、罐笼井、混合井2.2下盘竖井开拓法优：井筒保护条件好 不用留保安矿柱 石门总长度最短缺：深度石门较长 1-竖井，2-石门，3-平巷，4-矿体，5-上盘，6-下盘,2.3上盘竖井开拓法条件：下盘岩石破碎地表不能布置工业场地选厂布置于上盘,1-竖井，2-石门，3-平巷，4-矿体，5-上盘，6-下盘,2.4侧翼竖井开拓法条件：走向不长，两井开拓矿体倾角小，石门过长。上下盘不能布置工业场地上下盘岩石破碎无法掘进竖井偏角小，总运输功小。,1-竖井，2-石门，3-矿体，4-地质储量界线，,2.5竖井穿过矿体开拓法优点：少量压矿,大量缩短石门，节省投资。1-穿过矿体的竖井 2-下盘竖井井位 3-保安矿柱,3.斜井开拓法3.1适用条件 1.矿体位于地平面以下,埋藏深度不大 2.矿体倾角15-403.2下盘斜井开拓法 胶带 18提升设备 串车25-30 箕斗 30-40优:不用留保安矿柱 井筒好维护缺:需要掘进石门,1-主斜井，2-矿体侧翼辅助斜井，3-岩石移动界线,特别说明：下盘伪倾斜斜井开拓,（a）垂直走向投影图（b）沿走向投影图三者关系式为,3.3脉内斜井开拓法条件:矿石稳固,围岩不稳固,为充分探矿创造条件,露天转地下继续应用露天斜井。优:不需掘进石门。缺:留保安矿柱。,1-脉内斜井，2-表土层，3-阶段平巷，4-矿体,3.4侧翼斜井开拓法1.受地形、地质条件限制主井只能布置在侧翼。2.走向不长，侧翼能减少运输及开拓费用。,1-斜井，2-石门，3-矿体侧翼岩石移动角，4-矿体 提示：斜井倾角及石门长度受偏角影响,4.平硐溜井开拓法4.1适用条件:矿体位于地平面以上 三大优点：运费低 自然通风 自流排水4.2沿走向平硐溜井开拓法 平硐的方向与矿体走向方向一致 平硐位置 脉内 脉外脉内布置：优:及时探矿,确定矿石量级掘进中及时清楚矿体 走向并有副产矿石产生缺:需采用后退式回采 脉内平硐开拓法 1主平硐 2盲竖井 3 4 5溜井,脉外布置：,脉外平硐开拓法（平硐在下盘）,4.3垂直走向平硐溜井开拓法 平硐的方向与矿体走向方向垂直（相交）平硐位置：上盘 下盘,下盘平硐开拓法：1主平硐 2溜井 3竖井 4进风井 5矿脉,上盘平硐开拓法 1阶段运输 2溜井 3主平硐 4盲竖井,5.斜坡道开拓法5.1斜坡道的类型 折返式：方向与高程分别改变 螺旋式：方向与高程同时改变 设备：无轨设备 参数：宽4-6米，高3.6-5米，坡度10-15%，半径：取决于运输设备。,螺旋式,折返式,5.2斜坡道开拓的应用应用于大中型矿山,螺旋式斜坡道开拓法,折返式斜坡道开拓法,6.联合开拓法6.1平硐与盲竖井的联合开拓 1地平面以上部分用平硐溜井，地下部分用平硐盲竖井。2缩短石门的长度，地表无工业场地。3解决了冬天冻井的问题。,1主平硐 2盲竖井 3溜井 4阶段运输巷,6.2平硐一盲斜井的联合开拓 1根据深部矿体倾角确定用竖井或斜井。2不用建设井架和井口房及冬季取暖，节省费用。3卷扬机房位于硐室内安装调试方便。,平硐盲竖井（斜井）开拓法 1平硐 2盲竖井 3盲斜井,6.3斜井与盲斜井或盲竖井的联合开拓1斜井与盲斜井的联合开拓 缩短石门长度 分两段提升安全，提高效率 深部发现盲矿体 矿体倾角深部发生变化。斜井与盲斜井联合开拓,1-斜井，2-皮带运输机；3-地下破碎装载机组硐室，4-辅助竖井，5-皮带走廊,2斜井与竖井的联合开拓 矿体倾角变大，不宜用斜井 深部发现盲矿体，改用竖井开拓 提高深部提升能力。,斜井（竖井）与盲竖井的开拓,6.4竖井与盲斜井或盲竖井开拓1深部矿体倾角发生变化2深部矿体形状发生较大变化3盲矿体,竖井与盲斜井开拓,竖井与盲竖井开拓,6.5斜坡道联合开拓法,6.6各种主要开拓巷道的比较与评价,1、平峒与井筒的比较有其显著优点（1）在水平方向运输，因此，工作安全，简便又可靠；（2）通常使用电机车运输，故运输能力大，所需费用少；（3）每米巷道的掘进与支护费用低，掘进与支护速度快；（4）利用溜井下放矿石，无需矿石提升设备、井架与井底车场等设施，基建费用与生产费用、经营费用都较小。（5）采用自流排水方式，无需排水设备，相应节省的排水费用很大。,2、竖井与斜井比较，竖井与斜井各有其优缺点，而且彼此相反；（1）工作的安全可靠性：竖井较大。（2）提升速度与提升能力：竖井较大。（3）生产与经营费用：竖井较低。（4）施工条件：斜井较方便，它不需要复杂的设备，施工技术比较简单。（5）基建时间，斜井较少。综上可见，竖井在使用上较斜井优越，但在中小型矿山和急需要投产的矿山，斜井的优点显得突出。,3、斜坡道与平峒、井筒的比较,（1）由于斜坡道线路灵活，受地形、地面工业场地、岩石条件等因素影响小，所以其设计与布置较为容易。（2）可以提前进行采准，及早采矿，可在11.5年内开始采矿。（3）由于能提前投产，故基建投资返本期限可以缩短。（4）能节省基建投资；（5）利于开拓多个分散的小矿体；（6）矿石可由井下一次运至地表，从而简化了采矿工序；（7）井下不需要敷设铁路，无轨设备可直接运到地表进行维修。斜坡道的主要缺点是巷道工程量大，约比竖井掘进量多34倍，此外，若采用螺旋式斜坡道，其掘进困难。,4、井底车场形式,按矿车运行系统分尽头式、折返式、环形式三种。年产量在30104吨以上的可以采用环形或折返式车场；1030104吨的可采用折返式车场；10104吨以下可以采用尽头式车场。,6.7 影响主要开拓巷道类型选择主要因素,1、地表地形（山岭地带用平硐，亦可采用平峒与盲井开拓）2、矿体倾角（矿体倾角小于是15度，或75度以上宜采用竖井；1575度可用竖井，也可以用斜井，2040度，最宜采用斜井）3、开采深度（汽车运输矿石的主斜坡道单一开拓，开采深度不超过300米）4、矿体偏角（在30度以内时，宜采用竖井，超过45度时，宜采用斜井）5、矿床规模（规模大宜采用竖井，规模小服务年限短的条件下，采用斜坡道开拓法较为适应）6、岩层物理力学性质（采用井筒开采，岩层疏松或压力很大，则不宜采用斜井而应采用竖井。,6.8 主副井布置方式,当采用井筒开拓矿床时，除必须有提升矿石的主井外，尚需设置运送人员、材料、设备与提运废石的副井，以及用于通风的通风井，若主井兼顾了副井的提升任务，也需要有专门的风井，此外，为确保安全，任何一个矿井，都至少要具备两个独立的通达地表的出口，所以，除主井外，必须设有副井（或风井）根据主、副井（或风井）间及其与矿体间相对位置的不同，主、副井（或风井）的布置可分为中央集中式、对角式、与侧翼 集中式三种方式。,九、采矿方法分类,采矿方法是指从矿块(或采区)中采出矿石的方法。它包括采准、切割和回采等三项工作。采矿方法分类的依据 一般以回采过程中采区的地压管理方法作为依据。采矿方法的种类 根据采区地压管理方法，可将现有的采矿方法分为三大类。但有的分为五类，应该明确其本质是一致的。第一类空场法 通常是将矿块划分为矿房与矿柱，进行两步骤回采。先采矿房，回采矿房时所形成的采空区，可利用矿柱和围岩的本身进行维护。因此，矿石和围岩均稳固，是使用这类采矿方法的基本条件。空场采矿法主要有：全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法（分浅孔和深孔留矿法）和分段采矿法和阶段矿房法等。,第二类崩落法 此类采矿法是矿块按一个步骤回采，并且随回采工作面的推进，同时崩落围岩充满采空区，从而达到管理和控制地压的目的。围岩崩落后会引起一定范围内的地表塌陷。因此，围岩能崩落，地表允许塌陷，是使用此类采矿方法的基本条件。崩落采矿法主要有；分层崩落法、分段崩落法及阶段崩落法等。第三类充填法 此类的大部分采矿方法也是分两步骤进行回采。回采矿房时，随回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区，防止围岩冒落，即用充填采空区的方法管理地压。因此，矿石和围岩稳固或不稳固，均可作为使用此类采矿方法的基本条件。充填采矿法主要有：分层充填法、分段充填法和阶段充填法等。,十、采矿方法的选择,采矿方法的选择可分为三个步骤：第一步，采矿方法初选；第二步，技术经济分析；第三步，详细技术经济分析计算，综合分析比较。在选择采矿方法时，还应注意：1.提高对矿床地质资料的准确性与完整性的要求，尤其是有关矿岩稳固性分坚固性方面的资料。,2.矿床地质条件比较复杂时，要求在基建时期完成采矿方法工业性实验，实验成功后才能最终选定采矿方法。3.采矿方法分析比较中，要注意由于方法不同影响所及的范围。4.不局限于在现有采矿方法中去选择，有时也需要结合矿床地质条件和要求，创造性的应用现有采矿方法的工艺与结构知识，提出更为符合要求的新采矿方法。一般对富矿的开采,宜采用损失小的采矿方法,而对贫矿则应选用费用低的采矿方法,若在一个矿床中,品位分布不均匀,要贫富兼采。,十一、采矿方法简介,房柱法：是空场采矿法的一种，是开采缓倾斜和水平矿床最有效的方法之一。将阶段(缓倾斜、倾斜矿床)或盘区(水平、微倾斜矿床)划分成若干个矿房与矿柱(留有规则的不连续的矿柱)。回采工作在矿房中进行，矿柱在一般情况下不进行回收。房柱法是用在开采围岩与矿石都很稳固、倾角较小(小于40)、厚度适用范围较大(自2米到数十米厚)的矿床。矿石和围岩均稳固的水平和缓倾斜矿体，是这种采矿方法的基本条件。当开采薄矿层时，房柱法使用浅眼崩矿和电耙运搬方案；当矿体规整且厚度比较大，可使用深孔崩矿方案；若矿体倾角较缓近乎水平厚度较大的矿床，可以采用凿岩台车、铲运机、装运机、地下电铲、自卸汽车等大型机械化设备开采方案，国外不少矿山在采用这种方案。房柱法是地下采矿方法中劳动生产率比较高的方法之一。,房柱采矿方法优缺点评价,1、优点采准切割工作量小；回采工序与工作组织简单；应用高效率大型设备，实现机械化开采；矿房生产能力和劳动生产率高，坑木消耗少，通风良好，作业安全好。2、缺点由于矿柱所占矿量比重较大，一般又不予回采，因此矿石损失较大。,全面采矿法全面采矿法用来开采薄和中厚（不大于34m）的矿岩均稳固的水平微倾斜、缓倾斜（倾角一般小于30）矿体。全面采矿法的采区可不划分为矿块，回采工作面可以逆倾向、沿走向、逆伪倾向全面推进。因此，采场范围大，沿走向长度可达50100m。回采过程中留下来的矿柱（或岩柱），可以是不规则的，其数量、形状、间距、尺寸及位置比较灵活，可将贫矿、夹石、无矿带留下，或按顶板管理的要求留下不规则的孤立矿柱来支撑空区。常用的全面采矿法是浅孔落矿电耙运搬的全面采矿法。,采准、切割工作：掘进阶段运输巷道、切割上山、人行道、矿石溜子等。回采工作：自切割上山开始，沿矿体走向向一侧或两侧全面推进。当矿体厚度小于3m时，全厚一次回采，矿体厚度大于3m时，则以梯段工作面回采，上部梯段超前下部梯段。全面采矿法是工艺简单，采准和切割工作量小，生产效率高，成本较低的采矿方法。但由于留下矿柱不回采，矿石损失率在1015以上。顶板暴露面积大，要求严格的顶板管理和通风管理。,留矿采矿法(简称留矿法)一直是我国有色和稀有金属地下开采矿山使用最广泛的一种采矿方法。留矿法的矿房布置方式有沿走向的和垂直走向的两种。矿体厚度在10米以下时，矿房沿走向布置，但在矿石很稳固的情况下，矿体厚度在10米以上和1215米以下时，矿房也可沿走向布置。矿体厚度在1215米以上时，矿房应垂直走向布置。,留矿采矿法的特征是在采场中由下向上逐层进行回采矿石，每层采下的矿石只放出约1/3的矿量，其余得到矿石暂留采场中作为继续上采的工作台。暂留的矿石可对采空场进行辅助支撑，整个采场的矿石采完后，再将采场内的全部矿石放出。采准切割的主要任务是：掘进阶段运输平巷、先行天井、联络道、拉底巷道及漏斗颈（扩漏）。回采包括：凿岩、爆破、通风、局部放矿、撬毛（松石）平场、二次破碎及整个矿房落矿完毕后大量放矿。在回采矿房过程中暂留的矿石经常移动，不能作为地压管理的主要手段。当围岩不稳固时，暂留的矿石不能防止围岩片落，特别是在大量放矿时，围岩的暴露面逐渐增加，往往会引起围岩大量片落而增大矿石贫化。崩落的大块，常常堵塞漏斗造成放矿困难增加矿石损失。根据以上特点，留矿采矿法适用于开采矿石和围岩稳固，矿石无自燃，破碎后不易再结块的急倾斜矿床。在薄和中厚以下的脉状矿床中，使用很广泛。,分段采矿法 是将矿块划分成矿房和矿柱（包括顶柱、底柱与间柱），先采矿房后采矿柱，沿矿房的全高将其划分为分段，在分段巷道内用垂直多为上向的扇形炮孔落矿，由矿块底部的出矿巷道及时出矿的空场法。在矿房回采过程中，采空区依靠矿房周围的矿柱来支撑。这种采矿方法的一个显著特点是回采工作面为垂直的，且向垂直自由空间（立槽）崩落矿石，由于本法的落矿和出矿作业均在专用的巷道中进行，所以作业人员与所用设备一般都不进入采空区，这是该 法不同前几种空场法的一个主要区别。可分三种方案：1、沿走向布置矿房的分段采矿法，又称为分段平巷采矿法，矿房长度方向及分段巷道方向与矿体走向一致，回采工作面沿由矿房中央两侧推进，崩落的矿石靠自重运搬；2、垂直走向布置的分段采矿法，又称为分段横巷采矿法，矿房长度方向及分段巷道方向垂直于矿体走向，回采工作面由矿体上盘向下盘垂直于矿体走向推进，或由矿房的一侧向另一侧推进，崩落的矿石靠自重运搬。3、倾斜与缓倾斜矿体的分段采矿法。,充填采矿法用充填采矿法回采矿体时，也是将采区划分为矿房和矿柱两步骤回采，先采矿房，后采矿柱。其特点是随回采工作的进行，用充填材料将回采后的空间充填起来。充填料的作用有二：一是维护矿房的上下盘围岩；二是形成工作台，工作人员站在充填料上面进行凿岩、爆破、出矿等工作。充填采矿法主要用于：1.矿石稳固而围岩不够稳固；2地表不允许崩落；3开采稀有、贵重金属或高品位富矿，要求损失率、贫化率小；4.矿床有自燃发火危险；5.矿体倾角一般应在5060以上。,崩落采矿法崩落采矿法控制采场地压和处理采空区的方法是随着回采工作的进行，有计划、有步骤地崩落矿体顶板或下放上部的覆盖岩石。落矿工作通常采用凿岩爆破方法，此外还可以直接用机械挖掘或利用矿石自身的崩落性能进行落矿。由于采空区围岩的崩落将会引起地表塌陷、沉降，所以地表允许陷落成为这类采矿方法的基本前提之一。,（1）无底柱分段崩落采矿法无底柱分段崩落采矿法是将阶段再用分段巷道划分为分段；分段再划分为分条，每一分条内有一条回采巷道（进路）；分条中无专门的放矿底部结构，而是在回采巷道中直接进行落矿与运搬。分条之间按一定顺序回采，分段之间自上而下回采。随着矿石的回采上部覆盖的崩落围岩下落，充填采空区。分条的回采是在回采巷道内开凿上向炮孔，以小崩矿步距（1.53m）向充满废石的崩落区挤压爆破；崩下的矿石在松散覆岩下，自回采巷道的端部底板直接用装运设备运到溜井。,主要采准巷道有阶段运输巷、天井、分段巷道、回采巷道。切割工程：在回采前必须在回采巷道的末端形成切割槽，作为最初的崩矿自由面挤补偿空间。回采工作包括落矿、出矿、通风及地压管理。回采顺序：分段之间上自上而下，上分段的回采必须超前于下分段。超前距离的大小，应保证下分段回采出矿时，矿岩的移动范围不影响上分段的回采工作；同时要求上面覆岩落实后再回采下分段。覆盖岩层的形成,为了形成崩落法正常回采条件和防止围岩大量崩落造成安全事故，在崩落矿石层上面必须覆盖岩石层。岩石层厚度要满足下列两点要求：第一，放矿后岩石能够埋没分段矿石，否则形不成挤压爆破条件，使崩下的矿石将有一部分落在岩石层上面，增大矿石贫化损失；第二，一旦大量围岩突然冒落时，确实能起到缓冲作用，以保证安全。根据这个要求，一般覆岩厚度取约等于两个分段高度。根据矿体赋存条件和岩石性质的不同，岩层有多种形成方法。,无底柱分段崩落法的主要优点：a.安全性好，各项回采作业都在回采巷道中进行在回采巷道端部出矿，一般大块都可流进回采巷道中，二次破碎工作比较安全。b.采矿方法结构简单，回采工艺简单，容易标准化，适合使用高效率的大型无轨设备。c.机械化程度高。d.由于崩矿与出矿以每个步距为最小单元，当地质条件合适时有可能剔除夹石和进行分级出矿。无底柱分段崩落法的主要缺点：a.回采巷道通风困难。b.矿石贫化损失较大。c.它的采矿强度不如有底柱分段崩落法大。,（2）有底柱分段崩落法有底柱分段崩落法的主要特征：第一，按分段逐个进行回采；第二，在每个分段下部设有出矿专用的底部结构（底柱）。分段的回采由上向下逐步分段依次进行。依照落矿方式可分为水平深孔落矿有底柱分段崩落法和深孔落矿有底柱分段崩落法两种。,A.水平深孔落矿有底柱分段崩落法这种采矿方法有比较明显的矿块结构，每个矿块一般都有独立完整的出矿、通风、行人和运送材料设备等系统，在崩落层的下部一般都需要开掘补偿空间，进行自由空间爆破。水平深孔落矿有底柱分段崩落法适合用来开采矿石稳固、形状规整、急倾斜中厚以上的矿体。它每次爆破矿量较大，一般不受相邻采场的要求，有利于生产衔接。它的缺点是，在天井与硐室中凿岩，工作条件不好，此外，要求矿体条件（厚度、倾角、形状规整程度）较高，使用范围小，较差。,B.垂直深孔落矿有底柱分段崩落法这种采矿方法的落矿大都采用挤压爆破，并且连续回采，矿块没有明显的界限。它的主要优点是：a.大部分采准切割工程比较集中，掘进时出渣方便有利于强掘。b.所用的出矿设备（电耙）结构简单，运转可靠，操作和维修方便。c.应用挤压爆破落矿，破碎质量好，出矿效率高。它的缺点是：a.向相邻崩落矿岩挤压爆破，受相邻矿块的牵制较大，灵活性差。b.小补偿空间挤压爆破方案中，部分切割工程施工条件差，机械化程度低，劳动强度大。,有底柱分段崩落法的适用条件：a.地表允许崩落。b.急倾斜矿体厚度不小于5米，倾斜矿体厚度不小于10；当矿体厚度大，超过20米时，倾角不限。最好的条件是厚度为1520米以上的急倾斜矿体。c.上盘岩石稳固性不限，岩石破碎不稳固时采用此法更为合适。d.矿石稳固性应不低于中等稳固程度。e.不是在特殊条件下，此法的矿石损失贫化较大，故仅适于开采矿石价值不高的矿体。f.矿体中不含较厚的岩石夹层（因为不能分采分出）；在矿体倾角大、回采分段高的情况下，矿石必须无自燃性和粘结性。,崩落采矿法优缺点评价,优点：a.可开采各种不同条件的矿体，故灵活性大，适用范围广。b.生产能力较大。c.采矿与出矿设备简单，使用和维修方便。d.通风条件好，有贯通风流（对比无底柱分段崩落法）。主要缺点：a.采准切割工程量大，施工机械 化程度低。b.矿石损失贫化较大。,B、不同采矿方法采矿安全规定,（一）一般规定,1地下采矿，必须按设计要求进行。2每个采区（盘区矿块），均应有两个便于行人的安全出口，并经上、下巷道与通往地面的安全出口相通，安全出口应稳固，并根据需要设置梯子。3矿柱回采和采空区处理方案，应在回采设计中同时提出；中段矿房回采结束，应及时回采矿，矿柱回采速度应与矿房回采速度相适应；矿柱回采应采取后退式回采方式，并制定专门的安全措施。4应严格保持矿柱（含顶柱、底柱和间柱等）的尺寸、形状和直立度，应有专人检查和管理，以保证其在整个利用期间的稳固性。5溜矿井不应放空，不合格的大块矿石、废旧材料、木材和钢丝绳等杂物，不应放入井内，以防堵塞，溜井口不准有水流入。人员不应直接站在溜井、漏斗的矿石上或进入溜井与漏斗内处理堵塞。采用特殊方法处理堵塞，应经主管矿长批准。,6采场放矿作业出现悬拱或立槽时，人员不应进入悬拱、立槽下方危险区进行处理。7围岩松软不稳固的回采工作面、采准和切割巷道，须采取支护措施；因爆破或其他原因而受破坏的支护，必须及时修复，确认安全方准作业。回采作业，应事先处理顶板和两帮的浮石，确认安全方准进行，不应在同一采场同时凿岩和处理浮石，作业中发现冒顶预兆，应停止作业进行处理；发现大面积冒顶危险征兆，应立即通知作业人员撤离现场，并及时上报。在井下处理浮石时，应停止其它妨碍处理浮石的作业。井下潜在或已发生危及作业人员健康或安全的危险状态，而当班作业结束前来不及消除时，应由当班负责人作好书面记录，内容包括危险状况和采取措施。下一班负责人在本班作业人员开始位于危险区的作业前，应确认上一班的记载内容，并对可能受其影响的作业人员提醒危险状况、已采取的处理措施、为消除危险状态应做的工作。,8应建立顶板分级管理制度。对顶板不稳固的采场，应有监控手段和处理措施。9工程地质复杂、有严重地压活动的矿山，应遵守下列规定：设立专门机构或专职人员负责地压管理，及时进行现场监测，做好预测、预报工作；发现大面积地压活动预兆，应立即停止作业，将人员撤至安全地点；地表塌陷区应设立明显标志和栅栏，通往塌陷区的井巷应封闭，人员不应进入塌陷区和采空区。10采用留矿法、空场法采矿的矿山，应采取充填、隔离或强制崩落围岩的措施，及时处理采空区；较小、较薄和孤立的采空区，是否需要及时处理，由主管矿长决定。11矿井停电时，应立即采取应急措施，井下不应有爆破，内燃设备应停止作业。12井下爆破，应遵守GB6722的规定。,（二）浅孔留矿法的安全规定,1在开采第一分层前，应将下部漏斗扩完后并充满矿石；2每个漏斗都应均匀放矿，发现悬空，上部要停止作业，消除悬空后方准继续作业；3放矿人员和采场内的人员，要密切联系。在放矿影响区域内，不准上下同时作业。4每回采一分层的放矿量，应控制在使工作面的高度保持在2米以内，如果机械化凿岩台车打眼，其高度可视机械要求定。,（三）充填采矿法的安全规定,1采场必须保持两个出口，并有照明。人行井、放矿井和通风井都必须保持畅通。2禁止在采场内同时进行凿岩和处理浮石。3采场放炮前，必须通知相邻采场和附近井巷作业人员，并加强警戒。4上向分层充填采场，必须先施工充填井及其联络道，然后施工底部结构及拉底巷道，以便尽快形成良好的通风条件。,5采场凿岩时，炮眼布置要均匀，沿顶板构成拱形。装药要适当，以控制矿石块度。6采场放矿要设格筛，防止人员坠落和堵塞。7每分层回采后要及时充填，确保充填质量。最后一分层要采取措施，严密接顶。8禁止人员在充填井下方停留和通行；充填时，各工序间应有通讯联系。9下向胶结充填的采场，两帮底角的矿石要清理干净。10干式充填，每个作业点均应有良好的通风、除尘措施，并加强个体防护。,（四）分段采矿法的安全规定,1除回采、运输、充填和通风用的巷道外，禁止在采场顶柱内开掘其他巷道。2上下中段的矿房和矿柱，其规格应相同，上下要对应。,（五）壁式崩落采矿法的安全规定,1悬顶、控顶、放顶距离和放顶的安全措施，必须在设计中作出规定。2放顶前要进行全面检查，以确保出口畅通，照明良好和设备安全。3放顶时，禁止人员在放顶区附近的巷道中停留。4.在密集支柱中，每隔35m要有一个宽度不小于0.8m的安全出口。密集支柱受压过大时，必须及时采取加固措施。,5.放顶若未达到预期效果，必须作出周密设计，方可进行二次放顶。6多层矿体分层回采时，必须待上层顶板岩石崩落并稳定后，才准回采下部矿层。7相邻两个中段同时回采时，上中段回采工作面应比下中段工作面超前一个工作面斜长的距离，且不得小于20m。8撤柱后不能自行冒落的顶板，应在密集支柱外0.5m处，向放顶区重新凿岩爆破，强制崩落。9机械撤柱及人工撤柱，应自下而上、由远而近进行。矿体倾角小于10度的，撤柱顺序不限。,（六）有底柱分段崩落采矿法和阶段崩落法的安全规定,1采场电耙道应有独立的进、回风道，电耙道的耙运方向，应与风流方向相反。2电耙道间的联络道，应设在入风侧，并在电耙绞车的侧翼或后方。3电耙道放矿溜井口旁，必须有宽度不小于0.8m的人行道。4未修复的电耙道，不准出矿。,5采用挤压爆破时，应对补偿空间和放矿量进行控制，以免造成悬拱。6拉底空间应形成厚度不小于34m的松散垫层。7采场顶部应有厚度不小于崩落层高度的覆盖岩层。若采场顶板不能自行冒落，应及时强制崩落，或用充填料予以充填。8有底柱分段崩落法和阶段崩落法均应有严格的采矿顺序，特别在高阶段的自然崩落法，其拉底方式和采矿顺序均需要严格遵循地压的规律。,（七）无底柱分段崩落采矿法的安全规定,1.回