空场采矿法.ppt

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1、空场采矿法空场采矿法第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 空空场场采采矿矿法法概概述述 空场法在回采过程中，它是把空场法在回采过程中，它是把矿块划分为矿房和矿柱矿块划分为矿房和矿柱矿块划分为矿房和矿柱矿块划分为矿房和矿柱两两部分来开采。部分来开采。在回采矿房时，采场以空场形式存在。在回采矿房时，采场以空场形式存在。它是用矿柱和围岩体的稳固性来维护采空区。它是用矿柱和围岩体的稳固性来维护采空区。矿房采完以后，要及时回采矿柱，并及时处理采空区。矿房采完以后，要及时回采矿柱，并及时处理采空区。（这个及时（这个及时指的是有计划的处理）指的是有计划的处理）一般情况下，回采矿柱与采空区处理是同时进行的

2、。有时一般情况下，回采矿柱与采空区处理是同时进行的。有时为了改善矿柱回采条件，事先对矿房进行充填，然后用其他为了改善矿柱回采条件，事先对矿房进行充填，然后用其他方法回采矿柱。方法回采矿柱。在回采过程中，采场主要依靠暂留的矿柱或永久矿柱进在回采过程中，采场主要依靠暂留的矿柱或永久矿柱进行自然支撑，有时辅以人工矿柱支撑。行自然支撑，有时辅以人工矿柱支撑。第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 空空场场采采矿矿法法概概述述二、空场采矿法分类二、空场采矿法分类空场采矿法目前应用比较广泛的几种方法是：（1 1）房柱采矿法）房柱采矿法 （2 2 2 2）浅孔留矿法）浅孔留矿法）浅孔留矿法）浅孔留矿法 （

3、3 3）分段矿房法）分段矿房法 （4 4）阶段矿房法（）阶段矿房法（VCRVCR）（5 5）全面采矿法）全面采矿法 第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法 留矿法在我国占有相当大的比重，根据1971年有色金属矿山统计，留矿法占总产量的40%，其中浅孔留矿法占36%，占据各类采矿方法的首位。矿块布置如下：第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法一一一一 浅孔留矿法特点浅孔留矿法特点浅孔留矿法特点浅孔留矿法特点 （1 1）将矿块划分为矿房和矿柱两步骤回采。先采矿房，）将矿块划分为矿房和矿柱两

4、步骤回采。先采矿房，后采矿柱。后采矿柱。（2 2）工人直接在矿房中大暴露面下工作。）工人直接在矿房中大暴露面下工作。（3 3）自下而上分层回采矿房，使用浅孔崩薄矿石。）自下而上分层回采矿房，使用浅孔崩薄矿石。（4 4）每次采下的矿石，靠矿石自重从漏斗放出）每次采下的矿石，靠矿石自重从漏斗放出1/31/3左右，左右，留下留下2/32/3矿石作为下次凿岩爆破工作的临时工作台。当矿房矿石作为下次凿岩爆破工作的临时工作台。当矿房全部采空后，再将留下的全部采空后，再将留下的2/32/3的矿石全部放出（这叫大量放的矿石全部放出（这叫大量放矿）。暂留下的矿石并不能作为地压管理的主要手段。矿）。暂留下的矿石并

5、不能作为地压管理的主要手段。（5 5）凿岩工人是站在留矿堆上进行作业的。）凿岩工人是站在留矿堆上进行作业的。第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法二、浅孔留矿法方案的构成要素二、浅孔留矿法方案的构成要素二、浅孔留矿法方案的构成要素二、浅孔留矿法方案的构成要素（1 1 1 1）阶段高度）阶段高度）阶段高度）阶段高度一般为3060米，以3050米居多。影响阶段高度的主要因素有：围岩的稳固程度围岩的稳固程度围岩的稳固程度围岩的稳固程度 当围岩的稳固性好，可以采用较高的阶段高度；当围岩的稳固性不太稳固时，则应采用较小的阶段高度，因为矿房上盘岩石的暴露面积不宜太大，暴露的时间不宜

6、太长。上盘岩石的暴露面积由阶段高度和矿房的走向长度决定。上盘岩石的暴露面积由阶段高度和矿房的走向长度决定。上盘岩石的暴露面积由阶段高度和矿房的走向长度决定。上盘岩石的暴露面积由阶段高度和矿房的走向长度决定。围岩不太稳固时，采用围岩不太稳固时，采用30304040米的阶段高度；在围岩很米的阶段高度；在围岩很稳固，矿脉比较规整的条件下，采用稳固，矿脉比较规整的条件下，采用40405050米的阶段高度，米的阶段高度，基至更大。基至更大。第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法 矿体倾角矿体倾角矿体倾角矿体倾角 矿体倾角的大小对放矿影响很大，当阶段高度较大时矿体倾角的大小对放矿影

7、响很大，当阶段高度较大时影响更加明显。因此，对于倾角不太陡，但还可以用留矿法影响更加明显。因此，对于倾角不太陡，但还可以用留矿法开采的矿床，适宜采用开采的矿床，适宜采用30304040米的低阶段。米的低阶段。（例如大吉山钨矿，阶段高度（例如大吉山钨矿，阶段高度5050米，开采倾角米，开采倾角60607070以上的矿体，回采和放矿都很顺利，但开采以上的矿体，回采和放矿都很顺利，但开采60606565的矿脉，往往矿房上采到的矿脉，往往矿房上采到3030米左右时，放矿就开始发生困难）米左右时，放矿就开始发生困难）。第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法 天井掘进条件天井掘进条

8、件天井掘进条件天井掘进条件 用普通法掘进天井时，掘进的困难程度随着天井高度的增加而增加。一般情况下是当掘进工作面上升到2530米高时，通风和材料设备的运搬便渐趋困难，掘进效率降低。第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法（2 2 2 2）矿块长度）矿块长度）矿块长度）矿块长度一般不大于一般不大于一般不大于一般不大于4040404060606060米米米米 影响矿块长度的因素主要有以下几个方面：影响矿块长度的因素主要有以下几个方面：矿石和围岩稳固程度（主要因素）矿石和围岩稳固程度（主要因素）矿石和围岩稳固程度（主要因素）矿石和围岩稳固程度（主要因素）我国多数留矿法开采的矿体

9、，顶板暴露积可达我国多数留矿法开采的矿体，顶板暴露积可达300300400400米米2 2，矿石特稳固的情况下，也可以达到，矿石特稳固的情况下，也可以达到500500600600米米2 2，甚，甚至更大。至更大。阶段高度一定时，沿走向布置的矿块，上盘岩石的暴阶段高度一定时，沿走向布置的矿块，上盘岩石的暴露面积随矿块长度而变化。围岩稳固性差的中厚以上矿体，露面积随矿块长度而变化。围岩稳固性差的中厚以上矿体，一般不应采用留矿法。围岩稳固性较差的薄矿脉，若用留矿一般不应采用留矿法。围岩稳固性较差的薄矿脉，若用留矿法时，应将矿块长大大地缩小。法时，应将矿块长大大地缩小。第第 四四 章章 空空 场采矿法

10、场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法 通风防尘条件的限制通风防尘条件的限制通风防尘条件的限制通风防尘条件的限制 风流是经平巷由一个天井入风进入工作面，贯穿矿房风流是经平巷由一个天井入风进入工作面，贯穿矿房后，经另一天井上升到回风平巷排出。这种通风方式的矿块后，经另一天井上升到回风平巷排出。这种通风方式的矿块长度宜为长度宜为40406060米，若过长时，增加了阻力，不利于排尘。米，若过长时，增加了阻力，不利于排尘。另外还造成多台凿岩机同时工作，不然达不到必要的回采强另外还造成多台凿岩机同时工作，不然达不到必要的回采强度，这样必然造成在下风流方向的工人受污风影响。度，这样必然造成在下风流方向的工人受污风

11、影响。受电耙子的有效耙运距离的限制受电耙子的有效耙运距离的限制受电耙子的有效耙运距离的限制受电耙子的有效耙运距离的限制当采用电耙出矿时，则受到电耙的耙矿距离限制，电耙的当采用电耙出矿时，则受到电耙的耙矿距离限制，电耙的有效耙运距离为有效耙运距离为5050米以内。因此，矿块长度应在此范围内为米以内。因此，矿块长度应在此范围内为宜。宜。第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法（3 3 3 3）矿柱尺寸（目前主要凭经验确定）矿柱尺寸（目前主要凭经验确定）矿柱尺寸（目前主要凭经验确定）矿柱尺寸（目前主要凭经验确定）顶柱厚度顶柱厚度顶柱厚度顶柱厚度对于薄矿脉，由于矿房的跨度很小，如

12、果留顶柱的，一般只留23米已足够。对于中厚以上的矿体，一般都要留顶柱。当矿石比较稳固时，且矿房跨度不太大时，一般留36米。如果矿石稳固性差些，或者矿房跨度很大时，应当留56米。底柱高度底柱高度底柱高度底柱高度底柱高度与底部结构的类型、与漏斗间距有关。因为两个相邻漏斗喇叭口之间的三角矿柱是随漏斗口之间的距离加大而变高的。底柱与高度还取决于矿体厚度和矿石及围岩的稳固性。一般薄矿体底柱高度可为46米，（某些条件下，还可以小一些，为2.53.5米）中厚以上留810米。第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法 间柱宽度间柱宽度间柱宽度间柱宽度间柱的宽度取决于矿体厚度，矿石和围岩的稳

13、固性，以及天井的服务期限。也与矿房的跨度有关。中厚的上矿体，当矿岩很稳固，矿房跨度不太大时，间柱留8米即可。（812米之间）薄矿体留26米。人行联络道间距人行联络道间距人行联络道间距人行联络道间距一般为5米左右 漏斗间距漏斗间距漏斗间距漏斗间距一般为57米，当条件很好时，间距可以小一些，35米。第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法三三 采准工作采准工作浅孔留矿法的采准工作主要包括：阶段运输平巷，通风人行天井，联络道等。第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法四四四四 切割切割切割切割 1 1 1 1 打拉底平巷的拉底劈漏方法打拉底平巷的拉底劈漏方

14、法打拉底平巷的拉底劈漏方法打拉底平巷的拉底劈漏方法这种方法运用于厚度较大的矿体。施工方法如下：这种方法运用于厚度较大的矿体。施工方法如下：从运输平巷的一侧向上掘进漏斗颈，从斗颈上部向两从运输平巷的一侧向上掘进漏斗颈，从斗颈上部向两侧掘进高侧掘进高2 2米左右，宽米左右，宽1.22.01.22.0米的拉底平巷，然后将其扩帮米的拉底平巷，然后将其扩帮至矿体边界，同时从拉底水平向下或从斗颈中向上打倾斜炮至矿体边界，同时从拉底水平向下或从斗颈中向上打倾斜炮孔，将上部平颈扩大或喇叭状的放矿漏斗。孔，将上部平颈扩大或喇叭状的放矿漏斗。第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法2 2 2

15、 2 不打拉底平巷的劈漏拉底方法不打拉底平巷的劈漏拉底方法不打拉底平巷的劈漏拉底方法不打拉底平巷的劈漏拉底方法(矿体厚大于矿体厚大于矿体厚大于矿体厚大于2.53.02.53.02.53.02.53.0米）米）米）米）第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法五五五五 回采工作回采工作回采工作回采工作 浅孔留矿法的回采工作包括有：浅孔留矿法的回采工作包括有：凿岩、装药爆破、凿岩、装药爆破、凿岩、装药爆破、凿岩、装药爆破、通风、局部放矿、撬毛、平场和大量放矿通风、局部放矿、撬毛、平场和大量放矿通风、局部放矿、撬毛、平

16、场和大量放矿通风、局部放矿、撬毛、平场和大量放矿等。等。矿房回采是自下而上分层进行的，每一分层的高度矿房回采是自下而上分层进行的，每一分层的高度一般为一般为2323米左右。采用浅孔崩矿。米左右。采用浅孔崩矿。第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法（1 1 1 1）凿岩）凿岩）凿岩）凿岩浅孔留矿法的凿岩方式有2种，即上向孔和水平孔上向孔和水平孔上向孔和水平孔上向孔和水平孔。上向孔：上向孔：上向孔：上向孔：打前倾7585的炮眼崩矿；矿石较稳固时用。【优点】凿岩效率高，工人操纵容易。【缺点】工人直接在受振动的矿体下工作，安全性差，劳动条件差（凿岩时水往下流）。第第 四四 章章

17、 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法 水平孔：水平孔：水平孔：水平孔：当矿石稳固性差些时尽量用水平孔。【优点】凿岩爆破后形成的工作面比较平整，光滑，工作时安全性比较好。【缺点】崩薄矿石大块比上向孔多。第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法（2 2 2 2）通风工作）通风工作）通风工作）通风工作 爆破以后要加强通风，使炮烟和粉尘能迅速排出工作面。工作面的风量应当保证满足排尘，排烟的需要。为此，要求采掘工作的风速不应低于0.15米/秒，空气的含氧量不得少于20%。矿房的通风系统，一般是从上风流方向的天井进入矿房的通风系统，一般是从上风流方向的天井进入矿房的通风系统

18、，一般是从上风流方向的天井进入矿房的通风系统，一般是从上风流方向的天井进入新鲜风流，通过矿房工作面以后，经天井排到上部回风平新鲜风流，通过矿房工作面以后，经天井排到上部回风平新鲜风流，通过矿房工作面以后，经天井排到上部回风平新鲜风流，通过矿房工作面以后，经天井排到上部回风平巷。巷。巷。巷。第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法（3 3 3 3）局部放矿工作）局部放矿工作）局部放矿工作）局部放矿工作 矿石崩落以后，由于矿石碎胀，为了保证有一定的工矿石崩落以后，由于矿石碎胀，为了保证有一定的工作空间，必须放出部分矿石。按规定应放出崩落矿石的作空间，必须放出部分矿石。按规定应

19、放出崩落矿石的1/31/3，凿下，凿下2/32/3作为继续工作的临时工作台。作为继续工作的临时工作台。注意：注意：在局部放矿时，不允许人员在放矿漏斗上方作业，以在局部放矿时，不允许人员在放矿漏斗上方作业，以保证人身安全。保证人身安全。局部放矿时，应有计划的进行，使平场工作量减少，局部放矿时，应有计划的进行，使平场工作量减少，防止形成空洞。若一但发现产生了空洞，应及时处理。防止形成空洞。若一但发现产生了空洞，应及时处理。第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法（4 4 4 4）平撬工作）平撬工作）平撬工作）平撬工作 在局部放矿以后，工人进入采场后，首先就应撬去工作地点的浮石

20、，否则会直接影响工人的安全生产。平撬工作既重要又比较繁重。到目前为止，还没有什么好的机械化设备来进行这些工作。当矿体倾角较缓时，平场工作量也随之增加（大量矿石堆积在下盘侧）。（大量矿石堆积在下盘侧）。（大量矿石堆积在下盘侧）。（大量矿石堆积在下盘侧）。撬浮石的设备在国外已有，国内还没有。（5 5 5 5）大量放矿工作）大量放矿工作）大量放矿工作）大量放矿工作 当把矿房内的矿石全部采完后，要进行大量放矿工作，把原来留下的2/3碎石全部放出来。第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法六、对浅孔留矿法的评价六、对浅孔留矿法的评价六、对浅孔留矿法的评价六、对浅孔留矿法的评价（一）

21、适用条件（一）适用条件 （1）适用于开采矿石和围岩稳固的急倾斜薄和极薄矿脉；（2）要求矿石无氧化性，结块性和自燃性；（3）要求矿体产状稳定，形状比较规整（否则会增加矿石的损失贫化）。（二）主要优点（二）主要优点 （1）结构简单，管理方便，工艺简单，生产技术易掌握。（2）采切工程量比较小，厚矿体712米/千吨，薄矿体1020米/千吨。（3）利用重力放矿，采场运搬矿石不需要其他机械设备。此处指普通漏斗的留矿法。（4）矿石损失贫化比较低，无粉矿损失，采矿成本低（指矿房回采）损失率56%，贫化率810%。第第 四四 章章 空空 场采矿法场采矿法 浅浅孔孔留留矿矿法法（三）主要缺点（三）主要缺点 （1）所留矿柱的矿量占的比重较大（约占4050%，有的达60%）。回采矿柱时，损失比较大，有的损失达50%。（2）当围岩不够稳固时，特别是开采薄矿脉时，贫化率大。（3）平场工作量比较繁重，难以实现平场工作的机械化。（4）工人直接在暴露的矿石下工作，安全性较差。（5）对矿石的块度要求均匀，否则容易卡漏（要求浅孔的合格块度不大于350毫米）。（6）出矿受到薄矿等作业的限制，使日出矿能力低。结束结束