【采矿课件】ch5空场采矿法.ppt

第一节第一节概述概述第二节第二节全面采矿法全面采矿法第三节第三节房柱采矿法房柱采矿法第四节第四节留矿采矿法留矿采矿法第五节第五节分段矿房采矿法分段矿房采矿法第第五五章章 空空场场采采矿矿法法10/17/20221矿物资源工程专业主干课程本章基本要求本章基本要求1、掌握空场采矿法的概念及特点掌握空场采矿法的概念及特点；2、掌握掌握全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法和阶段全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法和阶段矿房法的特点、适用条件及主要工艺矿房法的特点、适用条件及主要工艺；4、了解了解矿柱回采方法；矿柱回采方法；3、了解、了解分段采矿法的特点、适用条件及主要工艺分段采矿法的特点、适用条件及主要工艺；5 5、了解了解各种采矿方法的采空区处理。各种采矿方法的采空区处理。10/17/20222矿物资源工程专业主干课程重重重重 点点点点难难难难 点点点点全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法和阶段全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法和阶段矿房法的特点、适用条件及主要工艺矿房法的特点、适用条件及主要工艺；全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法和全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法和阶段矿房法的主要工艺阶段矿房法的主要工艺；10/17/20223矿物资源工程专业主干课程 矿石和围岩稳固，采空区在一定时间内，允许有较大矿石和围岩稳固，采空区在一定时间内，允许有较大的暴露面积。的暴露面积。三、空场采矿法分类三、空场采矿法分类 全面法、房柱法、留矿法、分段矿房法和阶段矿房法。全面法、房柱法、留矿法、分段矿房法和阶段矿房法。一、空场采矿法的特点一、空场采矿法的特点将矿块划分为将矿块划分为矿房矿房和和矿柱矿柱，分两个步骤回采，先采矿，分两个步骤回采，先采矿房后采矿柱；回采矿房时，采场以房后采矿柱；回采矿房时，采场以敞空形式敞空形式存在，靠存在，靠矿矿柱柱和和围岩本身的强度围岩本身的强度来支护形成的采空区。来支护形成的采空区。二、应用空场法的条件二、应用空场法的条件10/17/20224矿物资源工程专业主干课程概概述述10/17/20225矿物资源工程专业主干课程 矿块沿走向布置。矿块沿走向布置。特点：不严格划分矿房矿柱，回采工作面沿矿体走特点：不严格划分矿房矿柱，回采工作面沿矿体走向或沿倾斜全面推进；随回采矿房以敞空形式存在，靠向或沿倾斜全面推进；随回采矿房以敞空形式存在，靠围岩的稳固性及留下不规则矿柱或支柱来支撑顶板。围岩的稳固性及留下不规则矿柱或支柱来支撑顶板。一、矿块布置一、矿块布置全全面面采采矿矿法法10/17/20226矿物资源工程专业主干课程 全面采矿法全面采矿法 矿柱尺寸矿柱尺寸 顶柱留顶柱留23米；底柱留米；底柱留23米；间柱米；间柱宽宽35米。米。二、矿块结构参数二、矿块结构参数 矿块沿走向长度：矿块沿走向长度：开采缓倾斜矿体的全面法的矿块沿走向长度为开采缓倾斜矿体的全面法的矿块沿走向长度为5060米或更大。米或更大。矿块斜长（或阶段高度）矿块斜长（或阶段高度）为为4060米，阶段高度为米，阶段高度为3015米。米。矿石溜口间距矿石溜口间距 取取57米。米。全全面面采采矿矿法法10/17/20227矿物资源工程专业主干课程掘进阶段运输平巷掘进阶段运输平巷1切割上山切割上山3矿石溜口，从切割矿石溜口，从切割上山掘进切割平巷，在顶柱及间柱中掘进联络巷通上山掘进切割平巷，在顶柱及间柱中掘进联络巷通7、8。矿房回采自切割上山开始，一般以阶段斜长的梯段工矿房回采自切割上山开始，一般以阶段斜长的梯段工作面形式，沿走向全面推进。作面形式，沿走向全面推进。落矿落矿采用浅眼爆破落矿方式采用浅眼爆破落矿方式。浅眼爆破落矿，用轻型手持浅眼爆破落矿，用轻型手持式凿岩机式凿岩机打眼打眼，多采用非电，多采用非电起爆方法爆破起爆方法爆破落矿落矿，利用主风流，利用主风流通风通风。三、采准切割工作三、采准切割工作 四、回采工作四、回采工作 全全面面采采矿矿法法10/17/20228矿物资源工程专业主干课程 矿石运搬矿石运搬置于切割平巷中的电耙绞车，用置于切割平巷中的电耙绞车，用扒斗扒斗将工作面崩落矿将工作面崩落矿石耙至溜口装入运输平巷的矿车。石耙至溜口装入运输平巷的矿车。地压管理地压管理采空区随回采矿房以敞空形式存在，靠顶板围岩的稳采空区随回采矿房以敞空形式存在，靠顶板围岩的稳固性和留下的不规则矿柱或人工支柱来支护顶板。固性和留下的不规则矿柱或人工支柱来支护顶板。全全面面采采矿矿法法10/17/20229矿物资源工程专业主干课程全面采矿法最适宜开采矿岩稳固，倾角小于全面采矿法最适宜开采矿岩稳固，倾角小于30，厚，厚度小于度小于34米的水平、缓倾斜薄矿体，尤其是矿石价值米的水平、缓倾斜薄矿体，尤其是矿石价值不高，或品位较低的矿体。不高，或品位较低的矿体。五、评价五、评价全全面面采采矿矿法法10/17/202210矿物资源工程专业主干课程房房柱柱采采矿矿法法10/17/202211矿物资源工程专业主干课程特点：矿块或采区内矿房矿柱交替排列，矿房随回采特点：矿块或采区内矿房矿柱交替排列，矿房随回采以敞空形式存在，靠围岩的稳固性和留下规则的连续或以敞空形式存在，靠围岩的稳固性和留下规则的连续或间断矿柱来维护顶板岩石。间断矿柱来维护顶板岩石。矿房布置矿房布置 矿房的长轴可沿走向布置，也可以沿倾斜或伪倾斜布矿房的长轴可沿走向布置，也可以沿倾斜或伪倾斜布置，主要取决于所采用的矿石运搬设备和矿体的倾角。置，主要取决于所采用的矿石运搬设备和矿体的倾角。沿走向每隔沿走向每隔46个矿房留一带状连续矿柱（或叫隔离个矿房留一带状连续矿柱（或叫隔离矿柱）。矿柱）。一、浅眼落矿电耙出矿房柱采矿法一、浅眼落矿电耙出矿房柱采矿法房房柱柱采采矿矿法法10/17/202212矿物资源工程专业主干课程房柱采矿法房柱采矿法 1运运输输巷巷道道；2放放矿矿溜溜井井；3切切割割平平巷巷；4电电耙耙硐硐室室；5上山；上山；6联络平巷；联络平巷；7矿柱；矿柱；8电耙绞车；电耙绞车；9凿岩机；凿岩机；10炮孔；炮孔；11矿石矿石房房柱柱采采矿矿法法10/17/202213矿物资源工程专业主干课程 结构参数结构参数 矿房斜长为矿房斜长为4060米，矿房的宽度米，矿房的宽度 820米米，矿柱尺寸，矿柱尺寸为为37米，间距米，间距58米。米。采准切割工作采准切割工作掘进阶段运输巷道掘进阶段运输巷道1放矿溜井放矿溜井2电耙硐室电耙硐室4上山上山5联络道联络道6切割平巷切割平巷3。房房柱柱采采矿矿法法10/17/202214矿物资源工程专业主干课程 回采工作回采工作 矿房回采方式根据矿体厚度的不同分为一次采全厚和矿房回采方式根据矿体厚度的不同分为一次采全厚和分层回采，先采拉底层，后采挑顶层。分层回采，先采拉底层，后采挑顶层。采拉底层：从切割平巷开始，沿矿房全宽以直线工采拉底层：从切割平巷开始，沿矿房全宽以直线工作面或阶梯工作面逆倾斜推进（图作面或阶梯工作面逆倾斜推进（图 IVIV）。）。用气腿式用气腿式凿岩机打平行于切割上山的炮眼。凿岩机打平行于切割上山的炮眼。新鲜风流从运输平巷经溜井进入切割平巷，清理工作新鲜风流从运输平巷经溜井进入切割平巷，清理工作面的污风从上部联络平巷排入回风井。面的污风从上部联络平巷排入回风井。检查顶板，撬下浮石，用电耙绞车沿倾斜耙运至溜检查顶板，撬下浮石，用电耙绞车沿倾斜耙运至溜井，在运输平巷装车运走。井，在运输平巷装车运走。房房柱柱采采矿矿法法10/17/202215矿物资源工程专业主干课程开采围岩稳固性很好的厚矿体时开采围岩稳固性很好的厚矿体时，在矿房上山中向上，在矿房上山中向上钻凿扇面与矿体倾斜方向垂直的扇形中深孔，将矿房的钻凿扇面与矿体倾斜方向垂直的扇形中深孔，将矿房的切割平巷挑顶形成切割槽，分次向切割槽爆破，每次崩切割平巷挑顶形成切割槽，分次向切割槽爆破，每次崩落矿石用电耙出矿。落矿石用电耙出矿。采挑顶层：从原切割平巷位置起，用采挑顶层：从原切割平巷位置起，用YSP45型凿型凿岩机挑顶，回采上部矿石。岩机挑顶，回采上部矿石。二、深孔房柱采矿法二、深孔房柱采矿法 中深孔落矿电耙出矿房柱采矿法中深孔落矿电耙出矿房柱采矿法房房柱柱采采矿矿法法10/17/202216矿物资源工程专业主干课程中深孔落矿电耙出矿房柱采矿法中深孔落矿电耙出矿房柱采矿法1、5运输巷道；运输巷道；2放矿溜井；放矿溜井；3上山；上山；4联络平巷；联络平巷；6切割槽；切割槽；7扇形炮孔扇形炮孔房房柱柱采采矿矿法法10/17/202217矿物资源工程专业主干课程 深孔落矿房柱采矿法深孔落矿房柱采矿法先在顶板下切顶并用锚杆支护，然后在矿房的一端开先在顶板下切顶并用锚杆支护，然后在矿房的一端开切割槽，以形成上向台阶的工作面。切割槽，以形成上向台阶的工作面。切顶崩落的矿石用自行式装载机向台阶下部卸下。切切顶崩落的矿石用自行式装载机向台阶下部卸下。切顶空间下部台阶的矿石，采用下向平行深孔崩矿。顶空间下部台阶的矿石，采用下向平行深孔崩矿。房房柱柱采采矿矿法法10/17/202218矿物资源工程专业主干课程三、评价三、评价 房柱采矿法适于开采矿岩稳固的水平和缓倾斜薄到厚房柱采矿法适于开采矿岩稳固的水平和缓倾斜薄到厚矿体。采准切割工程量不大，工作组织简单，通风良矿体。采准切割工程量不大，工作组织简单，通风良好，矿房生产能力高。但矿石损失较大。好，矿房生产能力高。但矿石损失较大。房房柱柱采采矿矿法法10/17/202219矿物资源工程专业主干课程留间柱、顶底柱留矿法留间柱、顶底柱留矿法1回风巷道；回风巷道；2顶柱；顶柱；3天井；天井；4联络道；联络道；5间柱；间柱；6存留矿石；存留矿石；7底柱；底柱；8漏斗；漏斗；9阶段运输巷道；阶段运输巷道；10未采矿石；未采矿石；11回采空间回采空间 留留矿矿采采矿矿法法10/17/202220矿物资源工程专业主干课程 特点特点将矿块划分为矿房、矿柱，先采矿房，后采矿柱，自将矿块划分为矿房、矿柱，先采矿房，后采矿柱，自下而上分层回采；下而上分层回采；每次崩下矿石靠矿石自重放出三分之一左右，其余暂每次崩下矿石靠矿石自重放出三分之一左右，其余暂留在矿房中作为继续上采的工作平台；留在矿房中作为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再进行最终大矿房全部采完后，暂留在矿房中的矿石再进行最终大量放矿；量放矿；随回采工作的推进，矿房以敞空形式存在，靠围岩的随回采工作的推进，矿房以敞空形式存在，靠围岩的稳固性和矿柱来维护。稳固性和矿柱来维护。留留矿矿采采矿矿法法10/17/202221矿物资源工程专业主干课程一、矿块结构和参数一、矿块结构和参数 阶段高度阶段高度 一般采用一般采用3050米。米。矿块长度矿块长度 矿块沿走向布置，矿块长度即是沿走向两侧天井中心矿块沿走向布置，矿块长度即是沿走向两侧天井中心距离。一般为距离。一般为4060米。米。矿柱尺寸矿柱尺寸 顶柱厚度：顶柱厚度：23米或米或36米。米。底柱的高度：与底部底柱的高度：与底部结构的类型有关。结构的类型有关。间柱宽度：间柱宽度：26米或米或812米。米。留留矿矿采采矿矿法法10/17/202222矿物资源工程专业主干课程 沿脉掘进阶段运输平巷沿脉掘进阶段运输平巷9行人通风天井行人通风天井3联络巷通联络巷通4；从运输平巷向矿房开掘漏斗颈。；从运输平巷向矿房开掘漏斗颈。根据矿块长度可采用根据矿块长度可采用一侧先进天井一侧先进天井，另一侧顺路天另一侧顺路天井井的采准布置；或矿块长度较长可采用矿块的采准布置；或矿块长度较长可采用矿块中央先进天中央先进天井井，两侧顺路天井两侧顺路天井的采准布置形式。的采准布置形式。二、采准工作二、采准工作留留矿矿采采矿矿法法10/17/202223矿物资源工程专业主干课程在矿块下部在矿块下部拉底拉底和和劈劈漏漏。拉底高度。拉底高度22.5米，米，拉底宽等于矿体厚度；用拉底宽等于矿体厚度；用浅眼将漏斗颈上部扩大成浅眼将漏斗颈上部扩大成漏斗状（即劈漏）。漏斗状（即劈漏）。三、切割工作三、切割工作留留矿矿采采矿矿法法10/17/202224矿物资源工程专业主干课程 回采工作自下而上分层进行，分层高度一般为回采工作自下而上分层进行，分层高度一般为23 米。米。每分层的回采工艺包括每分层的回采工艺包括凿岩凿岩、爆破爆破、通风通风、局部放局部放矿矿、撬顶平场撬顶平场、不留间柱时要加高顺路天井不留间柱时要加高顺路天井等。如此等。如此循环，采至顶柱边界后进行大量放矿。随大量矿石的循环，采至顶柱边界后进行大量放矿。随大量矿石的产出，矿房以敞空形式存在，靠围岩的稳固性和矿柱产出，矿房以敞空形式存在，靠围岩的稳固性和矿柱支护。支护。四、回采工作四、回采工作留留矿矿采采矿矿法法10/17/202225矿物资源工程专业主干课程 矿块底部结：指矿块底部布置受矿巷道、二次破碎巷矿块底部结：指矿块底部布置受矿巷道、二次破碎巷道和放矿巷道的不同形状和布置方式的总和。道和放矿巷道的不同形状和布置方式的总和。留矿法底部结构及其开掘方法留矿法底部结构及其开掘方法 人工假底底部结构及其开掘方法人工假底底部结构及其开掘方法 五、矿块底部结构及其开掘方法五、矿块底部结构及其开掘方法 适用于围岩和矿石适用于围岩和矿石稳固的急倾斜薄矿脉。稳固的急倾斜薄矿脉。人工构筑木假巷和放矿人工构筑木假巷和放矿闸门，不留底柱。闸门，不留底柱。人工假底拉底步骤人工假底拉底步骤留留矿矿采采矿矿法法10/17/202226矿物资源工程专业主干课程 留底柱拉底和扩漏同时进行的方法留底柱拉底和扩漏同时进行的方法 适用于厚度大于适用于厚度大于2.53m的矿脉。的矿脉。留底柱漏斗底部结构如图所示。底柱高留底柱漏斗底部结构如图所示。底柱高58米，漏斗米，漏斗间距间距46米至米至68米，漏斗坡面角米，漏斗坡面角4550，漏斗颈，漏斗颈的高度一般为的高度一般为11.5米。米。留底柱拉底和扩漏同时进行留底柱拉底和扩漏同时进行 留留矿矿采采矿矿法法10/17/202227矿物资源工程专业主干课程 留底柱掘扩底巷道的拉底方法留底柱掘扩底巷道的拉底方法 适用于中厚矿体。适用于中厚矿体。电耙底部结构电耙底部结构 电耙底部结构如图所示，由受矿巷道、电耙巷道和溜电耙底部结构如图所示，由受矿巷道、电耙巷道和溜矿井组成。矿井组成。受矿巷道有受矿巷道有漏斗漏斗式式、堑沟式堑沟式和和平底平底式式三种形式。三种形式。留矿法电耙底部结构留矿法电耙底部结构 留留矿矿采采矿矿法法10/17/202228矿物资源工程专业主干课程漏斗细部图漏斗细部图 1电耙巷道；电耙巷道；2斗穿；斗穿；3漏斗颈；漏斗颈；4漏斗；漏斗；5桃形矿柱桃形矿柱 漏斗布置形式漏斗布置形式a对称布置；对称布置；b交错布置交错布置 漏斗受矿电耙底部结构漏斗受矿电耙底部结构留留矿矿采采矿矿法法10/17/202229矿物资源工程专业主干课程 堑沟受矿电耙底部结构堑沟受矿电耙底部结构 将各漏斗沿纵向掘通，形成一个将各漏斗沿纵向掘通，形成一个V形槽，如图所示。形槽，如图所示。适用于矿石中等稳固以上的矿体。适用于矿石中等稳固以上的矿体。受矿巷道的出矿口宽度为受矿巷道的出矿口宽度为22.5米，漏斗单侧布置较多。米，漏斗单侧布置较多。把拉底和扩漏两项作把拉底和扩漏两项作业结合一起，可用上向业结合一起，可用上向中深孔同时开凿，中深孔同时开凿，V形堑沟式受矿电耙底部结构形堑沟式受矿电耙底部结构 留留矿矿采采矿矿法法10/17/202230矿物资源工程专业主干课程平底受矿电耙底部结构平底受矿电耙底部结构a两条电耙道；两条电耙道；b一条电耙道一条电耙道1溜井；溜井；2电耙绞车硐室；电耙绞车硐室；3电耙巷道；电耙巷道；4放矿口；放矿口；5拉底巷道拉底巷道 平底受矿电耙底部结构平底受矿电耙底部结构 拉底水平和电耙巷道同拉底水平和电耙巷道同在一高度上，采下的矿石在一高度上，采下的矿石在拉底水平形成三角矿在拉底水平形成三角矿堆，上面的矿石借自重经堆，上面的矿石借自重经放矿口流入电耙道中。放矿口流入电耙道中。放矿口尺寸为放矿口尺寸为2.53米，常布米，常布置在电耙巷道一置在电耙巷道一侧。当矿石极稳侧。当矿石极稳固时，也可双侧固时，也可双侧布置放矿口。布置放矿口。留留矿矿采采矿矿法法10/17/202231矿物资源工程专业主干课程 装岩机出矿的底部结构装岩机出矿的底部结构 装岩机出矿的底部结构装岩机出矿的底部结构1下盘沿脉巷道；下盘沿脉巷道；2装载巷道；装载巷道；3先进天井；先进天井；4联络道；联络道；5上阶段脉内回风巷道上阶段脉内回风巷道如图所示，距脉内巷如图所示，距脉内巷道侧帮道侧帮56米掘进下盘米掘进下盘沿脉运输平巷，沿此运沿脉运输平巷，沿此运输巷道每格输巷道每格56米掘进米掘进装矿横巷。装矿横巷。脉内沿脉巷道作为矿脉内沿脉巷道作为矿房拉底，直接向上回房拉底，直接向上回采。采下矿石借自重溜采。采下矿石借自重溜到装矿横巷，用装岩机到装矿横巷，用装岩机装入矿车。装入矿车。留留矿矿采采矿矿法法10/17/202232矿物资源工程专业主干课程 振动放矿机出矿的底部结构振动放矿机出矿的底部结构 在矿房底部漏斗内安装振在矿房底部漏斗内安装振动放矿机的结构如图所示。动放矿机的结构如图所示。振动放矿机（矩形机架）振动放矿机（矩形机架）1振动台面；振动台面；2振动器；振动器；3机架；机架；4固定用钢绳固定用钢绳特点特点，振动放矿机振动，振动放矿机振动台面埋设在漏斗口内的矿台面埋设在漏斗口内的矿石堆中，用偏心振动器使石堆中，用偏心振动器使台面产生谐振，矿石在振台面产生谐振，矿石在振力和重力的共同作用下，力和重力的共同作用下，经台面装入矿车。经台面装入矿车。留留矿矿采采矿矿法法10/17/202233矿物资源工程专业主干课程 适用条件适用条件 围岩和矿石均稳固；围岩和矿石均稳固；矿体厚度以薄和极薄矿脉为宜；矿体厚度以薄和极薄矿脉为宜；矿脉倾角以急倾斜为宜；矿脉倾角以急倾斜为宜；矿石无结块和自燃性；矿石无结块和自燃性；优缺点优缺点留留矿矿法法具具有有矿矿块块结结构构及及生生产产工工艺艺简简单单，管管理理方方便便，可可利用矿石自重放矿，采准切割工程量小等优点。利用矿石自重放矿，采准切割工程量小等优点。但但留留矿矿法法安安全全性性较较差差；平平场场作作业业难难于于实实现现机机械械化化，劳劳动强度大；积压大量矿石，影响资金周转。动强度大；积压大量矿石，影响资金周转。因此，在因此，在中厚以上矿体中厚以上矿体中，多不采用留矿法。中，多不采用留矿法。六、评价六、评价留留矿矿采采矿矿法法10/17/202234矿物资源工程专业主干课程 特点：按矿块的垂直方向，再划分为若干分段；在每特点：按矿块的垂直方向，再划分为若干分段；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。从各分段的出矿巷道运出。分段矿房回采结束后，可立即回采本分段的矿柱并同分段矿房回采结束后，可立即回采本分段的矿柱并同时处理采空区。时处理采空区。阶段高度一般为阶段高度一般为4060m，分段高为度分段高为度1525m。每个每个分段划分为矿房和间柱，矿房沿走向长度为分段划分为矿房和间柱，矿房沿走向长度为3540m，间柱宽度为间柱宽度为68m。一、结构和参数一、结构和参数 分分段段矿矿房房法法10/17/202235矿物资源工程专业主干课程分段矿房法典型方案分段矿房法典型方案1分段运输平巷；分段运输平巷；2装运横巷；装运横巷；3堑沟平巷；堑沟平巷；4凿岩平巷；凿岩平巷；5矿柱回采平巷；矿柱回采平巷；6切割横巷；切割横巷；7间柱凿岩硐室；间柱凿岩硐室；8斜顶柱凿岩硐室；斜顶柱凿岩硐室；9切割天井；切割天井；10斜顶柱斜顶柱分分段段矿矿房房法法10/17/202236矿物资源工程专业主干课程掘进斜坡道、放矿溜井掘进斜坡道、放矿溜井、下盘分段运输平巷下盘分段运输平巷1、装运巷、装运巷道道2、堑沟平巷、堑沟平巷3、凿岩平巷、凿岩平巷4。在矿房的一侧掘进切割横巷在矿房的一侧掘进切割横巷6，联通凿岩平巷，联通凿岩平巷4与矿柱与矿柱回采平巷回采平巷5，从堑沟平巷，从堑沟平巷3到分段矿房的最高处，掘切割到分段矿房的最高处，掘切割天井天井9。在切割巷道钻环形深孔，以切割天井为自由面，。在切割巷道钻环形深孔，以切割天井为自由面，爆破后便形成切割槽。爆破后便形成切割槽。二、采准工作二、采准工作三、切割工作三、切割工作分分段段矿矿房房法法10/17/202237矿物资源工程专业主干课程回采矿柱的顺序是：先爆间柱并将崩下矿石放出，然回采矿柱的顺序是：先爆间柱并将崩下矿石放出，然后再爆破顶柱；因受爆力抛掷作用，顶柱崩落的大部分后再爆破顶柱；因受爆力抛掷作用，顶柱崩落的大部分矿石溜到堑沟内放出。矿石溜到堑沟内放出。四、回采工作四、回采工作从切割槽向矿房另一侧，进行回采。在凿岩平巷中钻从切割槽向矿房另一侧，进行回采。在凿岩平巷中钻环形深孔，崩下的矿石，从装运巷道用铲运机运到分段环形深孔，崩下的矿石，从装运巷道用铲运机运到分段运输平巷最近的溜井；溜到阶段运输巷道装车运出。运输平巷最近的溜井；溜到阶段运输巷道装车运出。分分段段矿矿房房法法10/17/202238矿物资源工程专业主干课程适用于矿石和围岩中等稳固以上的倾斜和急倾斜厚适用于矿石和围岩中等稳固以上的倾斜和急倾斜厚矿体。可使用高效率的无轨装运设备，应用时灵活性矿体。可使用高效率的无轨装运设备，应用时灵活性大，回采强度高。可立即回采矿柱和处理采空区。大，回采强度高。可立即回采矿柱和处理采空区。主要缺点是采准工作量大。主要缺点是采准工作量大。五、评价五、评价分分段段矿矿房房法法10/17/202239矿物资源工程专业主干课程特点：用深孔回采矿房的空场采矿法，矿石借自重特点：用深孔回采矿房的空场采矿法，矿石借自重可全部溜到矿块底部放出。可全部溜到矿块底部放出。水平深孔落矿阶段矿房法，是在凿岩硐室中，钻水平水平深孔落矿阶段矿房法，是在凿岩硐室中，钻水平扇形深孔，向矿房底部拉底空间崩矿。扇形深孔，向矿房底部拉底空间崩矿。阶段高度为阶段高度为4060m，沿走向布置的矿房长度为沿走向布置的矿房长度为2040m，垂直走向布置的矿房宽度为垂直走向布置的矿房宽度为1030m，间柱宽度间柱宽度为为1015m，顶柱厚度顶柱厚度68m，底柱高度：漏斗底部结底柱高度：漏斗底部结构为构为813m；平底结构为平底结构为58m。一、水平深孔落矿阶段矿房法一、水平深孔落矿阶段矿房法 结构和参数结构和参数阶阶段段矿矿房房法法10/17/202240矿物资源工程专业主干课程水平深孔落矿阶段矿房法水平深孔落矿阶段矿房法1下盘沿脉运输巷道；下盘沿脉运输巷道；2上盘沿脉运输巷道；上盘沿脉运输巷道；3穿脉巷道；穿脉巷道；4电耙巷道；电耙巷道；5回风巷道；回风巷道；6凿岩天井；凿岩天井；7凿岩联络平巷；凿岩联络平巷；8凿岩硐室；凿岩硐室；9拉底空间；拉底空间；10炮孔；炮孔；11行人天井；行人天井；12溜井；溜井；阶阶段段矿矿房房法法10/17/202241矿物资源工程专业主干课程 采准工作采准工作 掘进脉外阶段运输巷道、穿脉巷道掘进脉外阶段运输巷道、穿脉巷道、电耙巷道、电耙巷道、凿岩、凿岩天井天井、凿岩联络平巷通达矿房，然后再将其前端扩大为、凿岩联络平巷通达矿房，然后再将其前端扩大为凿岩硐室。凿岩硐室。中深孔（深孔）拉底方法中深孔（深孔）拉底方法 1切割槽；切割槽；2凿岩巷道；凿岩巷道；3扇形炮孔；扇形炮孔；4电耙巷道电耙巷道 阶阶段段矿矿房房法法10/17/202242矿物资源工程专业主干课程 切割工作切割工作 主要是开凿拉底空间和辟漏。主要是开凿拉底空间和辟漏。如图所示，先在矿房底部一侧，用留矿法采出切割如图所示，先在矿房底部一侧，用留矿法采出切割槽，然后在凿岩巷道中，钻上向扇形中深孔或深孔，爆槽，然后在凿岩巷道中，钻上向扇形中深孔或深孔，爆破后形成拉底空间。破后形成拉底空间。中深孔（深孔）拉底方法中深孔（深孔）拉底方法 1切割槽；切割槽；2凿岩巷道；凿岩巷道；3扇形炮孔；扇形炮孔；4电耙巷道电耙巷道 回采工作回采工作 在凿岩硐室中钻水在凿岩硐室中钻水平扇形深孔平扇形深孔，每次每次崩下的矿石，可全部崩下的矿石，可全部放出，亦可暂留一部放出，亦可暂留一部分在矿房中，但只起分在矿房中，但只起调节出矿作用。调节出矿作用。阶阶段段矿矿房房法法10/17/202243矿物资源工程专业主干课程 特点：回采工作面是垂直的，回采工作开始之前，除在特点：回采工作面是垂直的，回采工作开始之前，除在矿房底部拉底、辟漏外，必须开凿垂直切割槽，并以此矿房底部拉底、辟漏外，必须开凿垂直切割槽，并以此为自由面进行落矿，崩落的矿石借自重落到矿房底部放为自由面进行落矿，崩落的矿石借自重落到矿房底部放出。随着工作面的推进，采空区不断扩大。出。随着工作面的推进，采空区不断扩大。矿房回采结束后，再用其它方法回采矿柱。矿房回采结束后，再用其它方法回采矿柱。矿块布置和结构参数矿块布置和结构参数 根据矿体厚度，矿房长轴可沿走向或垂直走向布置。根据矿体厚度，矿房长轴可沿走向或垂直走向布置。二、垂直深孔落矿的阶段矿房法二、垂直深孔落矿的阶段矿房法阶阶段段矿矿房房法法10/17/202244矿物资源工程专业主干课程 沿走向布置的分段凿岩阶段矿房法沿走向布置的分段凿岩阶段矿房法 1阶段运输巷道；阶段运输巷道；2拉底巷道；拉底巷道；3分段凿岩巷道；分段凿岩巷道；4通风人行天井；通风人行天井；5漏斗；漏斗；6切割天井；切割天井；7溜井溜井阶阶段段矿矿房房法法10/17/202245矿物资源工程专业主干课程阶段高度和矿房长度、宽度取决于围岩的允许暴露面阶段高度和矿房长度、宽度取决于围岩的允许暴露面积，矿房长度一般为积，矿房长度一般为4060m。矿房宽度为矿房宽度为1520m或为或为矿体的水平厚度。矿体的水平厚度。采准巷道有：阶段运输巷道、通风人行天井、分段凿采准巷道有：阶段运输巷道、通风人行天井、分段凿巷道、电耙巷道、溜井、漏斗颈和拉底巷道等。巷道、电耙巷道、溜井、漏斗颈和拉底巷道等。切割工作包括拉底、辟漏、及开切割槽等。切割槽可切割工作包括拉底、辟漏、及开切割槽等。切割槽可布置在矿房中央或其一侧。布置在矿房中央或其一侧。开掘的切割槽质量，直接影响矿房落矿效果和矿石开掘的切割槽质量，直接影响矿房落矿效果和矿石损失、贫化的大小。开掘切割槽的方法如下：损失、贫化的大小。开掘切割槽的方法如下：采准工作采准工作 切割工作切割工作阶阶段段矿矿房房法法10/17/202246矿物资源工程专业主干课程 垂直深孔拉槽法垂直深孔拉槽法 垂直深孔拉槽法垂直深孔拉槽法1分段巷道；分段巷道；2切割天井；切割天井；3环形进路；环形进路；4中深孔岩巷道中深孔岩巷道 水平深孔拉槽法水平深孔拉槽法 浅孔拉槽法浅孔拉槽法 水平深孔拉槽法水平深孔拉槽法阶阶段段矿矿房房法法10/17/202247矿物资源工程专业主干课程在分段巷道中打上向扇形中深孔在分段巷道中打上向扇形中深孔，全部炮孔打完全部炮孔打完后，每次爆破后，每次爆破35排孔，用秒差或微差雷管或导爆管排孔，用秒差或微差雷管或导爆管分段爆破，上下分段保持垂直工作面或上分段超前一分段爆破，上下分段保持垂直工作面或上分段超前一排炮孔，崩落的矿石借重力落到矿房底部，经斗穿溜排炮孔，崩落的矿石借重力落到矿房底部，经斗穿溜到电耙道。到电耙道。回采工作回采工作阶阶段段矿矿房房法法10/17/202248矿物资源工程专业主干课程球状药包：指钻孔直径与装药长度之比不小于球状药包：指钻孔直径与装药长度之比不小于1:6，即长度与直径之比小于即长度与直径之比小于6的药包，此时破碎原理和效果的药包，此时破碎原理和效果与球状药包相似。与球状药包相似。球状药包起爆时膨胀气体所产生的能量传播方式与球状药包起爆时膨胀气体所产生的能量传播方式与柱状药包不同，柱状药包不同，球状药包爆破岩石的体积也比柱状药球状药包爆破岩石的体积也比柱状药包大得多。包大得多。三、垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法三、垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法(VCR法法)垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法的理论基础垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法的理论基础阶阶段段矿矿房房法法10/17/202249矿物资源工程专业主干课程柱状药包与球状药包爆炸气体的作功形式柱状药包与球状药包爆炸气体的作功形式(a)柱状药包；柱状药包；(b)真球状药包；真球状药包；(c)亚球状药包亚球状药包 在上向垂直孔内在上向垂直孔内装入球状药包的试装入球状药包的试验，由顶板向下爆验，由顶板向下爆破形成下向漏斗，破形成下向漏斗，如图所示。如图所示。阶阶段段矿矿房房法法10/17/202250矿物资源工程专业主干课程正爆破漏斗结构正爆破漏斗结构1球状药包；球状药包；2真漏斗；真漏斗；3破碎带；破碎带；4应力带；应力带；d0药包最佳埋置深度药包最佳埋置深度 倒爆破漏斗结构倒爆破漏斗结构1球状药包；球状药包；2真漏斗；真漏斗；3破碎带；破碎带；4应力带；应力带；h-硐穴高度硐穴高度倒爆破漏斗所形成的硐穴高度，一般要超过球状药倒爆破漏斗所形成的硐穴高度，一般要超过球状药包最佳埋置深度的好几倍。球状药包倒漏斗爆破的新包最佳埋置深度的好几倍。球状药包倒漏斗爆破的新概念，成为垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法的理论概念，成为垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法的理论基础。基础。阶阶段段矿矿房房法法10/17/202251矿物资源工程专业主干课程矿房可沿走向或垂直走向布置；阶段高度：一般为矿房可沿走向或垂直走向布置；阶段高度：一般为3040m；矿房宽度：一般为矿房宽度：一般为814m或为矿体的水平厚或为矿体的水平厚度；间柱宽度：度；间柱宽度：812m；顶柱厚度：一般为；顶柱厚度：一般为68m；底；底柱高度按出矿设备确定。柱高度按出矿设备确定。当采用垂直平行深孔当采用垂直平行深孔时，在顶柱下面掘凿岩时，在顶柱下面掘凿岩硐室。如图所示。硐室。如图所示。垂直平行深孔球状药包落矿阶段矿房法垂直平行深孔球状药包落矿阶段矿房法 矿块布置、结构和参数矿块布置、结构和参数 采准工作采准工作阶阶段段矿矿房房法法10/17/202252矿物资源工程专业主干课程当采用垂直扇形深孔时，在顶柱下面掘凿岩平巷，便当采用垂直扇形深孔时，在顶柱下面掘凿岩平巷，便可向下钻垂直扇形深孔。可向下钻垂直扇形深孔。垂直扇形深孔球状药包落矿阶段矿房法垂直扇形深孔球状药包落矿阶段矿房法 钻孔钻孔 爆破爆破 出矿出矿 切割工作切割工作 回采工作回采工作 安全技术安全技术 爆破效应的观测爆破效应的观测 顶层安全厚度的顶层安全厚度的检测检测 阶阶段段矿矿房房法法10/17/202253矿物资源工程专业主干课程 优缺点优缺点回采强度大，劳动生产率高，采矿成本低，坑木消耗回采强度大，劳动生产率高，采矿成本低，坑木消耗少，回采作业安全等优点。少，回采作业安全等优点。但矿石的贫化损失较大。但矿石的贫化损失较大。爆破后气体爆燃及二次硫尘爆炸的预防措施爆破后气体爆燃及二次硫尘爆炸的预防措施四、阶段矿房法评价四、阶段矿房法评价 适用条件适用条件 适用于急倾斜的厚大矿体或中厚矿体；适用于急倾斜的厚大矿体或中厚矿体；阶阶段段矿矿房房法法10/17/202254矿物资源工程专业主干课程