地下矿山开采安全.ppt

《地下矿山开采安全.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地下矿山开采安全.ppt（155页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、,地下矿山开采佟利群,采矿,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。采矿工业是一种重要的原料采掘工业，如金属矿石是冶金工业的主要原料，非金属矿石是化工原料和建筑材料，煤和石油是重要的能源。多数矿石需经选矿富集，方能作为工业原料。,采矿简史,原始人类已能采集石料、陶土，就是最早采矿的萌芽。17世纪初，用凿岩爆破落矿代替人工挖掘。19世纪末20世纪初，相继发明了矿用炸药、雷管、导爆索和凿岩设备，形成了近代爆破技术；20世纪上半叶开始，机械化采矿工艺。提出了矿山设计、矿床评价和矿山计划管

2、理的科学方法，使采矿从技艺向工程科学发展。20世纪50年代后，开始用系统科学研究采矿问题，诞生了系统采矿工程学。因此采矿工程学科被正式提出并得到了公认。,采矿业的特点,采掘加工的主要原料是自然赋存的矿体 采矿设备和人员没有固定的加工车间。采掘条件愈来愈差，品位逐渐降低，成本可能增高。采矿设计难于标准化，建矿周期长、投资大，故投资风险性也大 劳动量大，工作条件差，安全性差，不易实现综合机械化和自动化。矿山的经营效果在很大程度上决定于所开采矿石的市场供求和价值高低。,主要内容,前言 第一章 金属矿床地下开采的工业特征第二章 矿床回采单元的划分及开采顺序第三章 矿床开采步骤和三级矿量第四章 矿床的开

3、拓方法第五章 井底车场和硐室第六章 阶段运输巷道的布置第七章 落矿第八章 空场法采矿第九章 崩落法采矿第十章 充填法采矿第十一章 矿石运搬,第一章 金属矿床地下开采的工业特征主要内容：1、矿石与废石和金属矿石的分类2、矿石和围岩的物理力学性质3、金属矿床的分类4、金属矿床的特点,第一节 矿石与废石和金属矿石的分类,一矿石与废石,矿石：地壳里面的矿物集合体，在现代技术经济水平条件下，能以工业规模从中提取国民经济所需的金属或矿物产品。矿石的聚集体叫矿体。矿床是矿体的总称，对某一矿区而言，矿床由一个或几个矿体。废石：在矿体周围的岩石（围岩）以及夹在矿体中的岩石（夹石），不含有效成分或含量过少，当前不

4、宜作矿石开采。,说明,矿床是地质作用的产物，但又与一般的岩石不同，它具有经济价值。矿床的概念随经济技术的发展而变化。19世纪时，含铜高于5的铜矿床才有开采价值，随着科技进步和采矿加工成本的降低，含铜0.4的铜矿床已被大量开采。,二 金属矿石的种类,金属矿石；作为提取金属成分的矿石。根据金属种类可分；贵重金属矿石（金，银等），有色金属矿石（铜，铅，锌等），黑色金属矿石（铁，锰，铬），稀有金属（钽，铌等）,放射性矿石（铀，钍等）。,根据矿石所含金属成分数目可分：单一金属矿石多金属矿石。根据矿石的化学成分可分：自然金属矿石 它以单一 元素存在于矿床中（如自然金，银）。氧化矿石它的矿物的化学成分为氧化

5、物，（赤铁矿Fe2O3等）。硫化矿石它的矿物化学成分为硫化物，（黄铜矿CuFeS2）。混合矿石，由前三种中的两种或三种组成。,品位:矿石中有用成分的含量。常用百分率表示，或克/吨。品位高的叫富矿，品位低的叫贫矿。,几个概念,品位:矿石中有用成分的含量。常用百分率表示，或克/吨。品位高的叫富矿，品位低的叫贫矿。非煤矿山是指开采金属矿石、放射性矿石以及作为石油化工原料、建筑材料、辅助原料、耐火材料及其他非金属矿物的矿山、尾矿库。,第二节 矿石和围岩的物理力学性质,矿石和围岩的物理力学性质对矿床开采影响较大的有；坚固性，稳定性，结块性，氧化性,自燃性，含水性,碎胀性。,岩石坚固性系数,岩石坚固性系数

6、f表征的是岩石抵抗破碎的相对值。因为岩石的抗压能力最强，故把岩石单轴抗压强度极限的1/10作为岩石的坚固性系数，通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。如：极坚固岩石 f=1520（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等）坚硬岩石 f=8 10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等）中等坚固岩石 f=4 6（如普通砂岩，铁矿等）不坚固岩石 f=0.83（如黄土、仅为0.3）矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。强度是指矿岩抵抗压缩，拉伸，弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力。（如抵抗锹，稿，机械碎破，炸药的综合作用力）。,第三

7、节 金属矿床的分类,金属矿床的矿体形状、厚度及倾角对采矿方法的选择有直接的影响。因此，根据此三个因素进行分类。一、按矿体形状分，二、按矿体倾角分类，三、按矿体厚度分类,一、按矿体形状分类,层状矿床 脉状矿床 块状矿床,层状矿床,层状矿床,脉状矿床,二、按矿体倾角分类,水平和微倾斜矿床：倾角小于5o。缓倾斜矿床：倾角为5o 30o。倾斜矿床：倾角为30o 55o。急倾斜矿床：倾角大于55o。,急倾斜矿床,缓倾斜矿床,倾斜矿体,三、按矿体厚度分类,矿体的厚度是指矿体上盘与下盘之间的垂直距离或水平距离。,根据矿体厚度，可将矿体分为：极薄矿体：厚度小于0.8m；薄矿体：矿体厚度为0.84m；中厚矿体：

8、矿体厚度在 41015m；厚矿体：矿体厚度 101540m；极厚矿体：厚度大于40m。,第四节 金属矿床的特性,金属矿床的地质条件较复杂，其主要特点表现为：一、矿床赋存条件不稳定 二、矿石品位变化大 三、地质结构复杂 四、矿石和围岩的坚固性大 五、矿床的含水性,第二章 矿床回采单元的 划分及开采顺序主要内容：1、矿田和井田2、阶段和矿块3、盘区和采区4、矿床的开采顺序,第一节 矿田和井田 划归一个矿山企业开采的全部矿床或一部分叫矿田。在一个矿山企业中划归一个矿井（坑口）开采的全部矿床或其中一部分叫井田。如图2-1所示。矿田包括一个或数个井田。开采一个很大的矿床时，确定合理的井田范围，需考虑以下

9、因素：国家对矿山基本建设时间和年产量的要求;矿床的勘探程度;矿床的埋藏特点;矿区地表地形条件;最好的经济效果。,第二节 阶段和矿块,一、阶段和阶段高度 阶段及影响阶段高度的因素：在开采缓倾斜，倾斜和急倾斜矿床时，在井田中每隔一定的垂直距离，掘进一条或几条与走向一致的主要运输巷道，将井田在垂直方向上划分为矿段，这个矿段叫阶段。上下两个相邻阶段运输巷道底板之间的垂直距离，叫阶段高度。上下两个相邻阶段运输巷道沿矿体的倾斜距离，叫阶段斜长。,二矿块：,在阶段沿走向每隔一定距离，掘进天井连通上下两个相连阶段运输巷道，将阶段再划分为独立的回采单元，此独立的回采单元叫矿块,第三节 盘区和采区,盘区:在开采水

10、平和微倾斜矿床时，如果矿床的厚度不超过允许的阶段高度，则在井田内不再划分阶段。此时，将井田用盘区运输巷道划分为长方形的矿段，此矿段称盘区。采区:在盘区中沿走向每隔一定距离，掘进采区巷道连通相邻两个盘区运输巷道，将盘区划分为独立的回采单元，这个单元称采区,盘区和采区的划分,第四节 矿床的开采顺序,一、井田中阶段的开采顺序：有上行式开采和下行式开采两种。大部分矿山用下行式开采。二、阶段中矿块的开采顺序：阶段中矿块的开采顺序可分为三种:1、前进式开采 2、后退式开采 3、混合式开采,三.矿相邻矿体的开采顺序：矿体倾角小于或等于围岩的移动角时，应采取从上盘向下盘推进的开采顺序，矿体倾角大于围岩移动角，

11、两矿体有相距很近时，一般先采上盘矿体，后采下盘矿体的开采顺序。贫富兼采，厚薄兼采，大小兼采，难易兼采。,第三章 矿床开采步骤和三级矿量,第一节 矿床开采步骤 金属矿床地下开采可分为开拓，采准，切割和回采四个步骤。一、矿床开拓：从地面掘进一系列巷道通达矿体，以便把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，把人员，材料和设备等送入地下和运出地面，形成提升，运输，通风，排水以及动力供应等完整系统，称为开拓，为此目的而掘进的巷道，叫开拓巷道。,二、矿块采准采准是指在已开拓完毕的矿床里，掘进采准巷道，将阶段划分成矿块作为回采的独立单元，并在矿块内创造行人

12、，凿岩，放矿，通风等条件。采准系数K1：是指每一千吨采出矿石量所需掘进的采准，切割巷道米数，它用下式计算：式中：K1=L/T(3-1)L 一个矿块中采准巷道和切割巷道 的 总长度，米；T 矿块的采出矿石量，吨。采准工作比重K2：是矿块中采准，切割巷道的采出矿石量T 与矿块采出矿石总量T的比值，即:K2=(T/T)100%(3-2),三、切割工作 切割工作是指在已采准完毕的矿块里，为大规模回采矿石，而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（称为劈漏），为以后大规模采矿创造良好的爆破和放矿条件。,四、回采工作 切割工作完成后，就可以进行大量的采矿（有时切割工作和大量采

13、矿同时进行），此工作称为回采。回采工作包括：落矿、运搬和地压管理三项主要作业工作。,第四章 矿床开拓方法,开拓的概念,开拓是指从小到大地发展、扩大，对象一般是范围较大的；开拓一般也泛指扩大、扩充；以及采掘矿物前进行的修建巷道等工序的总称。,第一节 矿床开拓及开拓巷道 第二节 开拓方法分类 第三节 平硐开拓法 第四节 斜井开拓法 第五节 竖井开拓法 第六节 斜坡道开拓法 第七节 联合开拓法 第八节 主要开拓巷道评述,平硐开拓,竖井盲竖井联合开拓,斜坡道开拓,斜井竖井联合开拓,竖井开拓,竖井盲竖井开拓,矿山井巷,直立巷道：巷道的长轴线与水平面垂直，包括立井、盲立井、溜井、天井等。立井 又称竖井，直

14、接与地面相通的直立巷道。主要用于提升煤或矿石的叫主井；作提升废石或矸石、下放器材、升降人员等辅助提升用的叫副井。,矿山井巷,水平巷道：巷道的长轴线与水平面近似平行，如平硐、石门、穿脉、平巷等。平硐 直接与地面相通的水平巷道。它的作用类似立井，有主平硐、副平硐、阶段平硐和通风平硐等。石门 与地面不直接相通的岩石水平巷道，其长轴线与矿体或煤层走向斜交或直交。平巷 与地面不直接相通的水平巷道，其长轴方向与矿体或煤层走向平行。平巷布置在矿体或煤层内的称脉内平巷或煤层平巷，布置在岩石中的称脉外平巷或岩石平巷。穿脉 从脉外平巷与矿体直交的水平巷道。电耙巷道 采场采下的矿石由电耙搬运到放矿溜井，然后装入矿车

15、。,矿山井巷,倾斜巷道：巷道的长轴线与水平面呈一定角度，有斜井、上山、下山、斜坡道和天井等。斜井 与地面直接相通的倾斜巷道，其作用与立井和平硐相同。不与地面直接相通的斜井称盲斜井或暗斜井，其作用与盲立井相同，为开采下部水平而设。上山和下山 也称上山道和下山道，都是煤层开采中不与地面直接相通的倾斜巷道。上山用于开采某水平以上的矿体或煤层；下山则用于开采某水平以下的矿体或煤层。安设输送机的上、下山叫输送机上、下山；铺设轨道的上、下山叫轨道上山、下山；用作通风、行人、排水的叫通风、行人、排水的上山、下山。上、下山可布置在矿体（煤层）或岩石中。根据上山、下山服务的范围，有采区上山、下山，主要上山、下山

16、和集中上山、下山等。天井 在非煤矿山的矿块内,为开采需要,沿矿床掘进直立或倾角较大的巷道。按用途分为凿岩、切割、通风、行人、充填等天井。斜坡道 非煤矿山中通行无轨设备的一种倾斜巷道。与斜井不同的是，其长轴方向经常改变，盘旋或折返而下。分两种：主斜坡道，直通地面。其作用与主斜井相同，也用作运送人员、材料等；辅助斜坡道，阶段间无轨设备的通道，无直接地面出口。,矿山井巷,第五章井底车场和硐室,第一节 竖井井底车场一井底车场的线路和硐室 如图8-1 1.井底车场线路（巷道）(1)储车线路(2)行车线路2.井底车场硐室:主井有关硐室,如出矿仓,箕斗装载硐室,破碎硐室等。与付井有关的硐室,如：马头门,水泵

17、房,边电室,水仓等.,二 井底车场形式1.尽头式井底车场：用于罐笼提升。特点是井筒单侧进出车，空重车的储车线和调车场均设在井筒的一侧，需从罐笼拉出空车后，再推进重车。2.折返式井底车场：3.环行井底车场,第二节 斜井井底车场 串车斜井井筒与车场的连接方式有三种：旁甩式，吊桥式，平车场式。一斜井甩车道与平车道 串车斜井井底车场由下列各部分组成：1.斜井甩车道（或吊桥）2.储车场3.调车场绕道和各种连接线路4.井筒附近的各种硐室。二 斜井吊桥如图所示,第三节地下硐室一 地下破碎硐室及装载硐室1.地下破碎的应用：(1)地下破碎的优点：(a)可减少二次爆破工作量，提高生产率；(b)可减少二次爆破的污染

18、；(c)矿块小，增加箕斗的有效装载重量；,(2)地下破碎的缺点：(a)需开辟地下硐室和长溜井，增加基建投资；(b)破碎硐室的通风较困难；(c)破碎机的管理和维修不如地面方便；(d)地下采装运设备需与破碎机配套才能充分发挥作用。(3)地下破碎硐室的使用条件(a)阶段储量大的大型矿山；(b)采用大量落矿的采矿方法或岩石大块率高；(c)井下用箕斗提升，地面用皮带运输。,2.地下破碎与装载的配合,见梅山铁矿3.地下装载硐室,见梅山铁矿,二地下水泵房和水仓1.地下排水系统：各阶段水自流到水泵房。2.主水泵站阶段排水系统：由高压水泵排到地面三地下变电所四地下炸药库五地下其他服务性硐室,第六章 阶段运输巷道

19、的布置,第一节 运输阶段和副阶段 阶段平面开拓分为主运输阶段和副阶段。主运输阶段：需开掘一系列巷道，如井底车场石门，运输巷道及硐室等，将矿块与井筒等开拓巷道连接起来，从而形成完整的运输，通风和排水系统，以保证将矿块中采出的矿石运出地表；将材料，设备运送至工作面；从入风井进入的新鲜空气顺利流到各工作面，给井下创造良好的工作环境；将地下水及时排至地表以保证工作人员的安全。,副阶段：是在主运输阶段之间增设的中间阶段，一般是主阶段过高，回采困难而增设的阶段，以便于回采。它一般不连通井筒。,第二节 阶段运输巷道布置的影响因素 和基本要求一必须满足阶段运输能力的要求二矿体厚度和矿石，围岩的稳固性三应贯彻探

20、采结合的原则四必须考虑所采用的采矿方法（包括矿柱回采方法）五符合通风要求六系统简单，工程量小，开拓时间短七其他技术要求,第三节 阶段运输巷道的布置形一单一沿脉巷道布置，二下盘双巷加联络道，三 脉外平巷加穿脉布置，四上下盘沿脉巷道加穿脉布置（环行运输布置），五平底装车布置，,第七章 落 矿,第一节 概述 回采工作中，将矿石从矿体分离下来并破碎成一定块度的过程，称为落矿。金属矿山通常采用爆破落矿。凿岩爆破方法落矿可分为浅孔落矿，中深孔落矿，深孔落矿和药室落矿四种。1.浅孔落矿 2.中深孔落矿 3.深孔落矿 4.药室落矿,此外，还有机械落矿，水力落矿和溶解落矿。1.机械落矿 2.水力落矿 3.溶解落

21、矿,凿岩设备,第二节 爆破法落矿的特点 爆破法是中硬以上矿石落矿的基本方法。落矿的技术经济指标：凿岩工劳动生产率：吨/工班或m3/工班。每米炮孔崩矿量：吨/米或m3/m。单位装药消耗量：kg/吨。不合格大块产出率：%影响崩矿指标的主要因素：矿石的坚固性；矿石的裂隙性；矿体厚度；自由面数。,第三节 矿石合格块度 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，叫矿石合格块度。大于合格块度的大块矿石，要进行二次破碎。如图11-1。,第四节 浅孔落矿 孔深在3-5m以下的炮孔的爆破落矿。如图11-2。通常用7655凿岩机凿岩,第五节 中深孔爆破 孔深在5-20m的爆破落矿。炮孔布置方式一般为

22、上向扇型及水平扇型两种。如图11-3,凿岩设备：YG-40,YG-80,YG-90等凿岩机。劳动强度大，效率低。CZZ-700气动凿岩台车和液压凿岩台车，劳动强度小，效率高。装药器如图11-9,第六节 深孔落矿 孔深在16-20m以上的爆破落矿，叫深孔落矿。孔深是相对的，随机械设备改进而变化。深孔爆破如图11-11。,第七节 深孔挤压落矿一、挤压爆破实质 在较小的补偿空间条件下落矿，崩落矿石不能充分松散；由于爆破的作用，矿石向相邻的松散介质碰撞和挤压，以获得补偿空间和辅助爆破。自由空间的爆破补偿空间一般为20-30%,而挤压爆破的补偿空间为12-20%。如图所示。,二、深孔挤压落矿工艺(1)小

23、补偿空间挤压落矿(2)向相邻崩落矿岩挤压落矿,三、挤压爆破的评价 在条件和工艺允许的条件下，应用这种方法有明显的优点：可减低大块产出率，提高出矿效率，可减小切割工程量，提高回采强度。,第八节 药室落矿 药室爆破是在专门的巷道或硐室内，大量集中装药的爆破落矿方法。,采矿方法,空场法崩落法充填法,第八章 空场法,空场采矿法,全面采矿法,房柱采矿法,留矿采矿法,分段矿房法,阶段矿房法,第一节 概述 空场采矿法(room and pillar mining)是将矿块划分为矿房和矿柱开采的采矿方法。如图15-1，第一步先采矿房，第二步再采矿柱。,第三节 房柱采矿法(room and pillar met

24、hod)房柱法用于开采水平和缓倾斜的矿体，矿体和围岩要求稳固，在矿块或采区内矿房和矿柱交替布置，回采矿房时留连续的或间断的规则矿柱，以维护顶板岩石。因此，它比全面法使用范围广。开采的矿体厚度从23米至3040米。如图15-4,第四节 留矿采矿法 留矿采矿法(shringkage mining)也属空场法的一种。它的特点是工人直接在矿房暴露面下的留矿堆上面作业，自下而上分层回采，每次采出的矿石靠自重放出三分之一左右，其余留在矿房内作继续上采的工作平台。矿房全部采完后，暂留在矿房中的矿石大量放出，叫最终放矿或集中放矿。,第五节 分段矿房法(sublevel stope method)分段矿房法按矿

25、块的垂直方向，再划分若干分段；在每个分段水平上布置矿房和矿柱，各分段采下的矿石分别从各分段的出矿巷道运出。一、结构和参数：阶段高度4060m,分段高度1525m，矿块长度3540m,间柱宽度68m,分段斜顶柱56m。二、采准工作：从阶段运输巷道掘进斜坡道连通各个下盘 分段运输平巷，以便行驶无轨设备、无轨车辆（运送人员、材料和设备）；沿矿体走向每隔100m，掘进一条放矿溜井，通往各运输水平。在每个分段水平上，掘进下盘分段运输平巷，每隔10米掘进装运巷道，通达宽体下盘的堑沟平巷。,第九章崩落采矿法,第一节 概述：崩落法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法。分成单层崩落法、分层崩落法、分段崩落法、阶

26、段崩落法。,崩落法采矿法,分层崩落法,单层崩落法,阶段崩落法,分段崩落法,第二节 单层崩落法,单层崩落法主要是开采顶板岩石不稳固，厚度一般小于3m的缓倾斜矿层。一长壁式崩落法 该采矿法的工作面是壁式的，工作面的长度等于整个矿块的斜长，所以，称为长壁式崩落法。如图16-1。,1.开采条件：2.矿块结构参数及采准布置：(1)阶段高度：取决于允许的工作面长度和矿体倾角，而工作面长度主要受顶板岩石稳固性和电耙有效运距的限制。(2)矿块长度：长壁式工作面是连续推进的，对矿体走向长度没有严格限制，一般为50100m,最大为200300m。(3)阶段沿脉运输巷：可布置在矿层中或岩石底板中。,(4)矿石溜井：

27、沿装矿巷每56m设一个溜井，(5)安全道：每10m设一条安全道与上部阶段巷道 连通。3.切割工作：包括切割巷道和切割上山(1)切割巷道(2)切割上山,4.回采工作(1)回采工作面形式：直线式和阶梯式,如图(2)落矿：浅孔落矿。(3)出矿：电耙出矿。(4)顶板管理：工作面压力分布图,如图 1)支护：木支护，金属支护。2)放顶,如图(5)通风,5.开采顺序：多阶段同时开采时，上阶段应超前下阶段，其超前距应保证上部放顶区的地压已稳定为原则，一般不小于50m。阶段回采一般多为后退式。如矿块中有断层，则工作面应由断层的上盘向下盘推进。,正确回采方向,二短壁式崩落法 矿层的顶板稳固性较差时，采用长壁工作面

28、不容易控制顶板地压，此时，可在上下阶段巷道之间，沿矿层的走向掘进分段巷道，用分段巷道划分工作面，将工作面长度缩小，形成短壁，以利于地压管理。工作面长度在2025m以下。如图,四单层崩落法的评价 单层崩落法是开采顶板不稳固，厚度小于3m,倾角小于30度的层状矿体的有效采矿方法。长壁法的采准工作和工作面布置比较简单，因此，它是一种生产能力大，劳动生产率高，损失贫化小，通风条件好的采矿法。缺点：支护用木材，劳动强度大，顶板管理复杂。短壁法工作面短小，灵活性大，但矿块生产能力和劳动生产率底于长壁法。适用地质条件复杂，地压大的矿体。,第四节 有底柱分段崩落法 有底柱分段崩落法，即有底部结构的分段崩落法。

29、特点：1.按分段逐个进行开采；2.在每个分段下部设有出矿专用底部结构（底柱）。分段回采由上向下逐个分段 进行回采。,一水平深孔落矿有底柱分段崩落法 1.概述：如图16-16 2.矿块结构参数：阶段高：4060m。分段高：1525m。电耙道间距1015m,耙运距离3050m。3.采准工作：包括掘进溜井、回风井、电耙道联络道、斗颈、斗穿、凿岩巷、受矿巷道等。,4.切割工作：开凿补偿空间和劈漏两项工作。补偿空间系数K：K=V1/V V1补偿空间体积，m3;V矿石爆破前体积，m3。(1)矿石稳固时用中深孔拉底。如图16-18(2)矿石不稳固时，用浅孔拉底，在拉底水平留矿柱，在矿柱上打好眼，与分层大爆破

30、同次分段爆破。5.回采工作：落矿和出矿6.采场通风,二垂直深孔落矿有底柱分段崩落法 如图16-201.矿块结构参数：阶段高50-60m，分段高10-25m，分段底柱高6-8m，矿块长25-30m,宽10-15m。2.采准工作：如图16-20，下盘沿脉采准布置的特点：下盘脉外采准布置，单侧堑沟式漏斗，下两个分段用独立垂直放矿溜井，上两个分段用的是倾斜分之溜井。,3.切割工作：开掘堑沟和切割立槽。堑沟是在堑沟巷道内钻凿垂直上向扇形中深孔与落矿同次分段爆破。开凿切割立槽方法：八字形和丁字形，如图4.回采工作：用中深孔或深孔落矿。该法广泛采用挤压爆破。1)小补偿空间挤压爆破；K=15-20%。如图2)

31、向崩落矿岩方向挤压爆破。如图,小补偿空间挤压爆破回采方案的优点：1)灵活性大，适用性强，不受矿体形态变化的影响。2)对相邻矿块炮孔和工程的破坏小；3)补偿空间分布均匀。缺点：1)采准切割工作量大；2)采场结构复杂；3)落矿边界不整齐。适用条件：1)各分段第一个矿块或相邻部位无崩落矿2)矿石较破碎；3)要求一次落矿量大。,垂直扇形深孔落矿有底柱崩落法 优点：1)采准切割工作集中，掘进出碴方便；2)出矿设备（电耙）简单，操作方便，维修方便；3)用挤压爆破时，破碎质量好。缺点：1)向相邻崩落矿岩挤压时，受相邻矿块的牵制较大。2)小补偿空间挤压爆破时，部分切割工程施工条件差，机械化程度低。,三有底柱分

32、段崩落法放矿管理 放矿管理包括：放矿方案：(1)平面放矿(2)立面放矿(3)斜面放矿 如图,2.放矿计划的编制：(1)每个漏孔应放出总量等于每个漏孔负担平面之上的矿石柱体积减去脊部残留体积。(2)每个漏孔在每轮的放出矿石量，根据该孔在该高度上的负担面积乘以下降高度计算。(3)绘制放矿图表。3.控制放矿：控制每个漏孔放出矿石的数量和质量,四有底柱分段崩落法的评价1.适用条件：(1)地表允许崩落；(2)合适矿体厚度和倾角；(3)上盘岩石稳固性不限，下盘岩石中等稳固以上；(4)矿石中等稳固；(5)开采贫化损失较大，适合矿石价值不高；(6)矿体不含夹层，无自燃性和结块性。,2.优缺点：优点：(1)多种

33、回采方案，使用灵活；(2)生产能力大，开采强度大于无底柱分段崩落法；(3)采矿和出矿设备简单，适用维修方便，(4)通风良好。缺点：(1)采准，切割工作量大，机械化程度低；(2)矿石损失贫化较大。,3.有底柱崩落法的改进(1)实施集中作业，强化开采，(2)简化采场结构和底部结构；(3)采用高效采矿设备和凿岩设备；(4)应用振动出矿机，(5)加强损失贫化管理；(6)重视地压与回采顺序的研究，掌握地压活动规律。,第五节 无底柱分段崩落法,一概述：如图16-27,无底部结构，分段凿岩，崩矿和出矿均在回采巷道中进行。适用无轨设备，结构简单，安全可靠。,二结构参数与采准巷道布置1.阶段高度：50-60米或

34、更高2.分段之间的联络：设备井，斜坡道 如图3.矿块尺寸及溜井位置,如图4.分段高度5.回采巷道(1)回采巷道的间距(2)回采巷道的断面及形状(3)回采巷道的布置:沿走向和垂直走向,如图6.分段运输联络道的布置 如图,三切割工作：回采前必须在回采巷道的末端形成切割槽，作为最初爆破的自由面及补偿空间。如图1.切割平巷和切割天井拉槽法2.切割天井拉槽法3.炮孔爆破拉槽法,四回采工作：落矿，出矿和通风等，1.落矿工作：(1)落矿参数的确定(炮孔扇面倾角，扇形炮孔边孔角，崩矿步距，孔径，最小抵抗线和孔底距；如图(2)凿岩工作(3)爆破工作2.出矿：(1)铲运机出矿(2)出矿管理。3.通风工作，如图,五

35、回采顺序六覆盖岩层的形成(1)矿体上部用空场法回采，可崩落采空区上下盘围岩，形成覆岩层。(2)露天转地下时，崩落边坡；(3)围岩不稳固时围岩自然冒落形成覆岩层；(4)人工强制放顶，1)集中放顶如图 2)边回采边放顶 如图 3)先放顶后回采如图(5)采用矿石垫层,七无底柱分段崩落法的评价 1.适用条件：(1)地表与围岩允许崩落。(2)矿石中等以上稳固，(3)急倾斜厚矿体或缓倾斜极厚矿体；(4)矿石价值不高。(5)需剔除夹石。,优点：(1)安全性好；(2)结构简单，回采工艺简单，(3)适用高效无轨设备，机械化程度高；(4)可剔除夹石，进行分级出矿。缺点：(1)回采巷道通风困难；(2)矿石损失贫化大

36、；(3)开采强度不如有底柱高。4.无底柱分段崩落法的改进：改进通风条件，用高端壁方案,第六节 阶段崩落法,阶段强制崩落法阶段自然崩落法阶段崩落法的特点：回采高度等于阶段全高。一阶段强制崩落法：(1)设有补偿空间的阶段强制崩落法；如图 k=20-30%(2)连续回采的阶段强制崩落法，如图,矿块结构参数：当矿厚 30m，矿房垂直走向布置，长和宽均为3050m,当矿厚30m,矿房沿走向布置。长为3045m,宽为矿厚。阶段高度：4050m(倾角缓)；5050m（倾角陡）运输巷道：厚矿体用脉外运输，极厚矿体用脉内，脉外环形运输系统。2.采准工作：运输巷道和电耙道，放矿溜井，行人通风井，凿岩天井和硐室等。

37、3.切割工作：开凿补偿空间和劈漏。如图4.回采工作：崩矿方案有深孔（中深孔）爆破和药室爆破。,5.阶段强制崩落法适用条件(1)矿体厚大(2)开采急倾斜矿体时，上盘岩石最好在没有放完矿石前不崩落。(3)设有补偿空间方案对矿石稳固性要求高一些，矿石须有中等稳固。连续回采时可用于不够稳固的矿石中。(4)矿石价值不高，也不需分采，不含较大的岩石夹层。(5)矿石没有结块性，氧化性和自燃性。(6)地表允许崩落。,6.阶段强制崩落法的优缺点：与分段崩落法比，阶段强制崩落法采准工程量小，劳动生产率高，采矿成本底，作业安全。缺点，生产技术和放矿管理要求严格，大块率高矿石损失大等。,二阶段自然崩落法1.概述：整个

38、阶段上的矿石在大面积拉底后借自重与地压作用逐渐自然崩落，并能破成碎块。如图16-51。分两种自然崩落法：矿块回采；连续回采。2.矿块回采阶段自然崩落法：如图16-54。在矿块四个边角处掘进四条切帮天井，自切帮天井底部每隔810m高度沿矿块的周边掘进切边巷道。当切边处不易自然崩落时，还可以辅以炮孔强制崩落。,3.连续回采阶段自然崩落法：将阶段划分为较大的分区，按分区进行回采，在分区的一端沿宽度方向掘进切割巷道，再沿长度方向拉底，拉底到一定面积后矿石便自然冒落，随着拉底不断向前扩展，矿石自然崩落范围也随之向前推进，矿石顶板逐渐形成一斜面，并以斜面形式推进。如图16-554.自然崩落法的适用条件：矿

39、石不稳固，具有密集的节理和裂隙的中等坚硬的矿石，当拉底到一定面积时，能够自然崩落成大小合乎放矿要求的矿块。矿体厚度一般大于2030m。,第七节 覆岩下放矿,分段崩落法与阶段崩落法的基本特点是在覆岩下放矿，管理不善，则导致大量矿石的损失贫化。因此必须了解放矿过程中崩落矿岩的移动规律。一覆岩下放矿时崩落矿岩的移动规律 1.单孔放矿时崩落矿岩移动规律,第七节 放矿管理与采场结构参数优化 分段崩落法与阶段崩落法的基本特点是在覆岩下放矿，管理不善，则导致大量矿石的损失贫化。因此必须了解放矿过程中崩落矿岩的移动规律。一放矿矿石损失贫化率及放矿截止品位的 确定1.矿石损失贫化率 在崩落矿石时发生的损失贫化称

40、为一次矿石损失贫化，放矿时发生的损失贫化称为二次矿石损失贫化。,总的矿石贫化率P P1,P2一次和二次矿石贫化率 P=P1+P2-P1 P2总的废石混入率Y Y=Y1+Y2-Y1 Y2 Y1,Y2一次和二次岩石混入率总的矿石回收率HK,HK=HK1 HK2 HK1,HK2一次和二次矿石回收率,2放矿截止品位 漏斗放矿经历两个阶段：第一阶段为纯矿石阶段，第二阶段为贫化矿石回收阶段，此时，矿石品位逐渐降低。矿石品位与矿石贫化曲线如图。Pd 当次贫化率,PP 平均贫化率 Cc放出矿石平均品位,Cd 当次放出矿石品位。当放矿品位降低到一定程度时，不宜再出矿，这个截止放矿时的矿石品位称为放矿截止品位。,

41、3矿石损失形式 崩落法放矿中，残留矿量在采场里的存在形式主要有两种：一为出矿口之间的脊部残留矿石，二为下盘残留矿石。如图。矿体倾角（a），矿体厚度B 和矿石层高度H之间的关系如上图。脊部残留矿石可在下分段放矿中得到不同程度的回收，而下盘残留则属于永久损失，由此可知，下盘残留是矿石损失的主要形式。,第十章充填采矿法,概述：随回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的的采矿方法，叫充填采矿法。目的是利用充填体进行地压管理，以控制围岩崩落和地表下沉，并为回采工作面创造安全和方便。按照矿块结构及回采工作推进方向，,单层充填采矿法,上向分层充填采矿法,下向充填采矿法,分采充填采矿法,第十一章矿石运搬,第

42、一节 概述 将回采崩落的矿石，从工作面运搬到运搬水平的过程，称为矿石运搬。运搬方式：重力运搬，机械运搬（电耙，铲运机，振动给矿机等），爆力运搬（装药爆破抛掷矿石）和水力运搬等。,矿石运搬设备,第二节 矿石的二次破碎 回采落矿后所产生的不合格大块，在矿石运搬过程中需进行破碎，称为二次破碎。,第三节 重力运搬 回采崩落矿石在重力的作用下，沿采场溜至矿块底部放矿巷道，直接装入运输水平的矿车中，叫重力运搬。,第四节 电耙运搬矿石 电耙运搬矿石的使用条件：(1)运搬距离一般为1060m。当使用小型电 耙绞车时，可减至510m。(2)耙矿工作一般在水平或微倾斜的平面上进行；在特殊需要时，也可沿250300

43、倾角的底板向下或沿100150倾角向上耙运。(3)电耙运行所经过的巷道或采场的高度不应小于1.51.8m。(4)矿石稳固性差，地压大，电耙运矿更合适。,溜矿井,电耙,绞车,1.电耙设备：5.555kw电动绞车。2.电耙运搬的生产率:3.耙矿巷道和受矿巷道：(1)漏斗式受矿巷道，如图12-11(2)堑沟式受矿巷道 如图12-12(3)平底式受矿巷道，如图12-134.电耙巷道的位置,电耙道立体示意图,A,A,B-B剖面,B,B,A-A剖面,第五节 自行设备运搬矿石 自行运搬设备：装运机；铲运机；电铲和 自卸卡车；装岩机和自行矿车。1.装运机运搬矿石 2.铲运机的应用 3.电铲的应用 4.自行矿车

44、的应用 5.自行运搬设备装矿巷道,6.自行设备运搬矿石的评价：优点：(1)多用性(2)机动灵活(3)生产率高(4)安全性性好 缺点：(1)设备及零件贵(2)柴油驱动的铲运机，需增加风量0.51倍。(3)装矿巷道断面较大，要求矿岩稳固。(4)维修工作量大。,第六节 振动出矿机的应用,振动放矿机,第七节 爆力运搬矿石 爆力运搬是利用深孔爆破时产生的动能，使崩下的矿石沿采场底板移运，抛到受矿巷道中。,1.爆力运搬的应用条件：矿体倾角在300500度之间，矿体厚度在530m之间时，爆力运搬可获得较好的技术经济指标。2.爆力运搬矿石的工艺特点(1)一般扇型布置深孔，凿岩天井位于下盘接触线处，深孔平面与矿

45、体垂直，近下盘炮孔是水平的；(2)单位炸药量比一般爆破增加1520%；(3)每次爆破12排，且第二排炮孔的延发时间不小于50100ms。,(4)下部受矿巷道容积应容纳每次崩下全部矿石。(5)矿房底板积留矿石在下次爆破前应予以清除。3.爆力运搬的评价：优点：与底板漏斗比，可节省采准工作量，提高劳动生产率和降低成本；和矿柱采矿法的机械搬运比，无需工人进入采空区作业，工作安全。缺点：回采间柱困难，矿石损失大，无挤压爆破，爆破矿石的块度大，单位装药消耗量大。,第八节 水力运搬矿石 水力运搬主要是用于薄和中厚倾斜矿体，可采用冲洗重力运搬，机械运搬或爆力运搬底板残留的矿石或矿粉。,第九节 向矿车装矿 矿石运搬到运输水平时，应向矿车装矿。常用的装矿方式是从放矿溜井通过漏斗闸门或振动出矿机，有时电耙运搬通过装车平台装车 一、漏口闸门(1)木板漏口闸门(2)扇型闸门(3)指状漏口闸门(4)链式漏口闸门 二、漏口给矿机装矿（振动放矿机）,谢谢！,