第十六章崩落采矿法课件.ppt
《第十六章崩落采矿法课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第十六章崩落采矿法课件.ppt(119页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、采空区处理,减缓岩体应力集中程度,转移应力集中部位,或使围岩中的应变能得到释放,改变其应力分布转台,控制地压,保证矿山安全持续生产。采空区处理方法:崩落围岩:深孔爆破和药室爆破 充填采空区:废石或尾砂 封闭采空区:一定厚度的隔墙,第十六章崩落采矿法,概述基本特征:随着崩落矿石,强制(或自然)崩落围岩充填采空区,以控制和管理地压。单层崩落法 浅孔落矿分层崩落法 浅孔落矿有底柱分段崩落法 深孔落矿无底柱分段崩落法 深孔落矿阶段崩落法 深孔落矿覆岩下放矿 理论基础小结,单层崩落法,概述:主要用来开采顶板岩石不稳固,厚度小于3m的缓倾斜矿层,如铁矿、锰矿、铝土矿、粘土矿等根据顶板岩石稳固程度不同,采用
2、不同形式的工作面,即:长壁式崩落法、短壁式崩落法、进路式崩落法,长壁式崩落法,工作面是壁式的,长度等于矿块斜长,所以称为长壁式崩落法。特点:划分矿块,矿块回采工作按全厚沿走向推进,当回采工作面推进一顶距离后,出流回采所需的空间外,有计划的回收支柱,并崩落不需要保留的空区顶板,用崩落顶板的岩石充填采空区,以控制顶板压力。,长壁式崩落法,以庞家堡铁矿为例:开采条件:浅海沉积赤铁矿床,走向长8600m,2530 有三层矿组成,一层厚1-3.5m,二、三层厚各1m,1-2层间夹硅质板岩 厚1.2m;2-3层间夹硅质板岩 厚0.8m;矿石稳固f=8-10,夹层片理发育,不稳、易片落一层单采,三层合采一层
3、矿的顶板:黑色页岩,厚6.5-8m 不稳f=4-6,页岩上为砂岩厚2-3m,在上为几十米厚的页岩。三层矿底板:小白石英岩f=12-18,下部为粘板岩、大白石英岩,均稳固,图16-1,矿块构成要素及采准布置,阶段高:一般30m,受斜长(爬距)和稳固性的限制矿块长:50-100m,最大可达200-300m。阶段沿脉运输巷道:矿体中或底板岩石中,一般多布置在岩石中;单轨双巷 能力大 断面小 污风串联 工程量大 双轨单巷 一线装车,一线行车,污风不串联、工程量小、矿溜子:5-6m一个,断面1.5 1.5,可临时通风行人。安全道:10m一个,1.51.8 安全出口、行人、通风,运料,切割工作,切割平巷切
4、割上山,回采工作,回采工艺概述:支、出、打,工作面形式:直线:利于顶板管理、不能平行作业,梯段:不利于顶板管理、能平行作业落矿:炮孔,一字、之字,孔深 1.2-1.8m,w=0.6-1.0m出矿:电耙 耙斗0.2-0.3 14-30KW顶板管理:最大悬顶距控顶距+放顶距 10m 2-3排 1-5排 控顶距 放顶距 悬顶距,16-2,顶板管理,最大悬顶距:工作面距崩落区的最大距离放顶距:每次放顶的距离控顶距:放顶后剩下的能维持回采工作的最小宽度支护:作用是减缓顶板下沉 木支柱、金属支柱 木支柱:带柱帽和削尖柱脚 以获得可缩性,180-200 排距0.81.2m、间距0.81.2m、柱帽交错排列。
5、金属支柱:承载能力大,能重复用,重量大使用不便矿层顶板形态稳定和厚度变化小时可用液压掩护支架,16-3顶板地压,16-4、5,顶板管理,放顶:推进到最大悬顶距时,由专业放顶队放顶 步骤:加密支柱(不带柱帽)、向安全口处回柱 方法:机械(绞车)、人工爆破、回柱后顶板不 冒落的,需预先在密集支柱外0.6m处向外60度 凿浅孔强制崩落。第一次放顶时,悬顶距应加大到1.5-2倍,必须放好。直接顶板:放顶后及时冒落下来的顶板。老顶:多次放顶后又冒落下来的岩层,直接顶后,二次顶压小;直接顶薄,二次顶压大。通风:新鲜风流-没放矿的溜井-冲洗工作面-安全口-回风巷排走。,16-6,顶板管理,开采顺序:阶段:由
6、上而下,上阶段超前下阶段,一般大于50m矿块:与阶段回采顺序一致,由主断层的上盘向下盘开采多层开采:上层超前下层,上层采空区地压稳定后回采下层劳动组织:综合工作队,个工种平行作业 20-40人组成,16-7,短壁式崩落法,当顶板稳固性差时,为了更好地控制顶板,在上下两阶段中间加 一分段平巷把工作面缩短。工作面小于2025m。其它与长壁式崩落法相同,16-8短壁式崩落法,进路式崩落法,矿层稳定性更差,采用短壁法也无法采时,则采用进路式崩落法。特点:将矿块用分段巷或上山分成沿走向的小分段或沿倾斜的条带,从分段巷或上山向两侧用进路进行回采(即用掘巷道的形式回采),效率低、成本高。进路宽:顶板很坏 宽
7、2.02.5m 顶板稍好 宽可达5-7m进路采完就放顶,为防止侧部贫化,可留临时矿柱矿柱在放顶前回收,16-9进路式崩落法,单层崩落法评价,适用条件:顶板不稳,厚3m 30 地表允许陷落。优点:采准简单;生产能力大 100-150t/d 通风好,有贯穿风流缺点:支柱消耗量大,支柱劳动强度大,顶板管理复杂,有用木材换矿石之说 发展方向:研究地压规律 改进顶板管理和支柱代用,新型金属支架,分层崩落法,概述:按分层由上向下回采矿块,每分层矿石采出后,上面覆盖的崩落岩石下移充填采空区,分层回采是在人工假顶的保护下进行的,将矿石和崩落的岩石隔开,保证得到最小的矿石损失与贫化。矿块结构参数:阶段高:脉外天
8、井 50-60m 脉内天井 30-40m 矿块长:小于60m 矿块宽:等与矿体水平厚度 分层高:2-2.5m 一般取3-3.2m 3.5m,图16-10分层崩落法,分层崩落法采准工作,采准工作:矿层厚度小时,脉内采准 矿层厚度大时 脉内外联合采准矿块天井:分三格,放矿格、行人格和通风格 矿块有两个以上天井时,可设一格 或两格 脉内天井以密集框架支护,分层崩落法回采工作,落矿:正面或侧面浅孔,L1.5-1.8M运搬:电耙支护:每隔1-1.5m架设立柱或木棚支在上分层垫板的地梁下面,铺设垫板:采完回采巷道全长后,在其底板铺设垫板,先铺设4-5m长的地梁,地梁上铺设一排圆木,或背板,将圆木或背板钉在
9、地梁上放顶:撤柱放顶通风:局部通风 由于采空区积聚大量木材,注意防火,分层崩落法改进,16-12分层崩落法改进,分层崩落法评价,优点:1、矿石损失和贫化率很低,不损失富矿粉,矿石损失2-5;贫化4-5、少数达8-10 2、可在回采工作面进行选矿,将废石弃于已采的 回采巷道中,可分采矿石。3、对矿体形状适应性大缺点:1、木材消耗量大,常达0.03-0.05立米吨 2、矿块生产能力小1500-3000t/月 3、有火灾危险 4、回采工作面通风不好 适用条件:,分层崩落法评价,适用条件:1、矿石价值高2、矿石松散破碎不稳固,不允许在矿石暴露面下作业3、围岩不稳固,暴露后可能自然崩落充填采空区4、矿体
10、倾角与厚度需能使人工假顶随回采工作下移 倾角大时矿厚大于2m5、地面允许崩落,分层崩落法改进,宽工作面回采方案:金属网假顶:用金属网代替垫板,即在地梁上铺上两层金属网,地梁间距0.25-0.75m。钢筋混凝度假顶:80年武山铜矿使用了钢筋混凝土假顶分层崩落法。回采进路用带柱帽的木支柱支护。柔性掩护假顶方案:1、交错铺设数层金属网,网上铺设木垫板 2、用钢绳绑紧圆木 3、钢绳上铺设圆木,16-13分层崩落法改进,16-14分层崩落法改进,16-14分层崩落法改进,有底柱分段崩落法,概述有底柱分段崩落法,也称有底部结构的分段崩落法。该方法的主要特征是:第一按分段逐个进行回采;第二在每个分段下部设有
11、出矿专用的底部结构(底柱)。有底柱分段崩落法就是根据这两个特征命名的。分段的回采由上向下逐分段依次进行。,有底柱分段崩落法,依照落矿方式分为两种方案:水平深孔落矿有底柱分段崩落法,具有比较明显的矿块结构,每个矿块一般都需要开掘补偿空间,进行自由空间爆破 垂直深孔落矿有底柱分段崩落法。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。,垂直深孔落矿有底柱分段崩落法,概述:垂直深孔落矿有底柱分段崩落法大都采用挤压爆破。应用这种方法开采中厚矿体的典型方案,概述 1、矿块结构参数 垂直深孔落矿有底柱分段崩落法的矿块结构参数与水平深孔落矿有底柱分段崩落法基本相同,阶段高5060m,分段高1025m
12、,分段底柱高6 8m;矿块尺寸常以电耙道为单元进行划分,矿块长2530m,宽1015m。2.采准工作 从图1620可见,这个方案的采准布置特点是,下盘脉外采准布置,即出矿、行人、通风和运送材料等采准工程都布置于下盘脉外。阶段运输为穿脉装车的,环形运输系统。电耙道也布置于下盘脉外,单侧堑沟式漏斗。下两个分段采用独立垂直放矿溜井,上两个分段用的是倾斜分支放矿溜井。每23个矿块设置一个行人进风天井,用联络道与各分段电耙道贯通,作为行人、进风、运送材料和敷设管缆之用。每个矿块的高溜井都与上阶段脉外运输巷道相通,且以联络道与各分段电耙道相连,作为各分段电耙道的回风井。,3.切割工作 切割工作是开掘堑沟和
13、切割立槽 堑沟是在堑沟巷道内钻凿垂直上向扇形中深孔(图1621),与落矿同次分段爆破而成。堑沟炮孔爆破的夹制性较大,所以常常把扇形两侧的炮孔适当的加密。靠电耙道一侧边孔倾角通常不小于55。为了减少堵塞次数和降低堵塞高度,在耙道的另一侧钻凿12个短炮孔,短炮孔倾角控制在20左右。,堑沟切割有工艺简单、工作安全、效率高且容易保证质量等优点,所以使用得比较普遍。但堑沟对底柱切割较大以及堑沟爆破的作用强,故底部结构稳固性受到一定影响。,有底柱分段崩落法,开凿切割立槽是为了给落矿和堑沟开掘自有面和提供补偿空间。根据切割井和切割巷道的相互位置不同,切割立槽的开掘方法可分为:“八”字形拉槽法、“丁”字形拉槽
14、法两种。,(1)“八”字形拉槽法,如图1622a所示,多用于中厚以上的倾斜矿体。从堑沟按预定的切割槽轮廓,掘进两条方向相反的倾斜天井,两井组成一个倒“八”字形。紧靠下盘的天井用作凿岩,另一条天井则作为爆破的自有面和补偿空间。自凿岩天井钻凿平行另一条天井的中深孔,爆破这些炮孔后便形成切割槽。这种切割方法具有工程量少,炮孔利用率高,废石切割量小等优点,但凿岩工作条件不好,工效较低。,(2)“丁”字形拉槽法,如图1622b所示,掘进切割横巷和切割井,切割横巷和切割井组成一个倒“丁”字形。自切割横巷钻凿平行于切割井的上向垂直平行中深孔。以切割井为自有面和补偿空间,爆破这些炮孔则形成切割立槽。切割巷道的
15、断面通常取决于所使用的凿岩设备,长度取决于切割槽的范围。切割井位置通常根据矿石的稳固性、出矿条件、天井两侧炮孔排数等因素确定。“丁”字形拉槽法可应用于各种厚度和各种倾角的矿体中。对比前种方法,该法凿岩条件好,操作方便,在实际中应用的较多。,切割槽的形成步骤有两种:(1)形成切割之后进行落矿。优点是能直接观察切割槽的形成质量,并能及时弥补其缺陷。缺点是对矿岩稳固性要求高,也容易造成因补偿空间过于集中,不能很好地发挥挤压爆破作用,在实践中使用不多。(2)形成切割槽与落矿同次分段爆破。优缺点恰与上述相反,为当前大多数矿山所应用。,切割槽应垂直于矿体走向,布置在爆破区段的适中位置,使补偿空间尽量分布均
16、匀,此外应布置在矿体肥大或转折和稳固性较好的部位。4.回采工作 一般用中深孔或深孔落矿。中深孔常用YG80型和YGZ90型凿岩机配FJY24型圆环雪橇式台架钻凿;深孔常用YQ100型潜孔钻机钻凿。中深孔落矿使用广泛。,为了减少采准工程量,可把图1620的凿岩巷道与堑沟巷道合为一条,如图1623所示。把前面方案的菱形崩矿分间改为矩形崩矿分间,崩下的矿石很大一部分暂留由下分段放出。,在上向垂直扇形中深孔落矿有底柱分段崩落法中,广泛使用挤压爆破。按崩落矿石获得补偿空间的条件,又可分为两种回采方案:小补偿空间挤压爆破向崩落矿岩挤压爆破,如图1624所示,崩落矿石所需要的补偿空间是由崩落矿体中的井巷空间
17、所提供。常用的补偿空间系数为1520。过大,不但增加了采准工程量,而且还可能降低挤压爆破的效果;过,小,容易出现过挤压甚至“呛炮”现象。在设计时可参考下列情况选取补偿空间系数的数值。1)矿石较坚硬、桃形矿柱稳固性差或补偿空间分布不均匀,落矿边界不整齐等,可取较大的数值。2)矿石破碎或有较大的构造破坏,相邻矿块都已崩落、或电耙巷道稳固,补偿空间分布均匀,落矿边界整齐等,可取较小的数值。,矿块的补偿空间系数确定后,可进行矿块采准切割工程的具体布置,使其分布于落矿范围内的堑沟巷道、分段凿岩巷道,切割巷道、切割天井等工程的体积与落矿体积之比的百分数符合确定的数值。当出现补偿空间与要求数量不一致时,常以
18、变动切割槽的宽度、增加切割天井的数目、调整切割槽间距等办法求得一致。一般过宽的切割槽,施工是比较困难的,且因其空间集中,也影响挤压爆破效果;增减切割天井数目,可调范围也不大;所以常常是以调整切割槽的间距,即用增减切割槽的数目来适应确定的补偿空间系数。,小补偿空间挤压爆破回采方案的优缺点和适用条件如下。优点:1)灵活性大,适应性强,一般不受矿体形态变化、相邻崩落法矿岩的状态、一次爆破范围的大小、矿岩稳固性等条件的限制。2)对相邻矿块的工程和炮孔等破坏较小。,3)补偿空间分布比较均匀,且能按空间分布情况调整矿量,故落矿质量一般都较好,而且比较可靠。缺点:1)采准切割工程量大,一般都在1522m/k
19、t,比向崩落法矿岩方向挤压爆破的大35 m/kt。2)采场结构复杂,施工机械化程度低,施工条件差。3)落矿的边界不甚整齐。,适用条件:1)各分段的第一个矿块或相邻部位无崩落矿岩。2)矿石较破碎或需降低对相邻矿块的破坏影响。3)为生产或衔接的需要,要求一次崩落较大范围。,如图1625所示,矿块的下部是用小补偿空间挤压爆破形成堑沟切割,上部为向相邻崩落矿岩挤压爆破。,实施向相邻崩落矿岩挤压爆破(有的称为侧向挤压爆破)时,在爆破前,对前次崩落的矿石需进行松动放矿,其目的是将爆破后压实的矿石松散到正常状态,以便本次爆破时借助爆破冲击力,挤压已松散的矿石来获得补偿空间,如此逐次进行,直至崩落全部矿石。,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第十六 崩落 采矿 课件
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-3731524.html