建井工程技术基础知识16876.docx

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1、第一编建井工程程技术操作基础础第一章建建井采矿矿工业第一节采采矿工业业及技术术的发展展一、采矿矿工业的的发展我国矿产产资源丰丰富，品品种比较较齐全，到到目前为为止，已已探明储储量的矿矿产达1130多多种，其其中锑、钨钨、钼、汞汞、锡、钒钒、铁、稀稀土金属属、菱镁镁矿，萤萤石、重重晶石，磷磷，硼，石石墨、石石膏、膨膨润土等等20多种种矿产居居世界前前列，这这些矿产产资源为为迅速发发展我国国的采矿矿工业提提供了物物质条件件。解放前，我我国采矿矿工业技技术落后后，设备备陈旧，生生产不振振，矿产产资源遭遭受了严严重的破破坏新国国成立330多年年以来，对对矿山建建设很为为重视，投投资约达达3000亿元，

2、使使采矿工工业的落落后面貌貌得到了了改变。新中国矿矿山生产产发展的的过程是是：解放放头三年年，主要要是恢复复生产，对对个别矿矿山进行行了改扩扩建。第第一个五五年计划划时期，新新建和扩扩建一大大批矿山山，矿石石产量增增长很快快，为发发展采矿矿工业打打下了良良好的基基础。第第二个五五年计划划开始时时，采矿矿工业发发展迅猛猛，但由由于工作作失误，造造成采剥剥（掘）失失调，致致使!%&# 年以后后产量下下降。自自19663年至至19665年进进行了三三年国民民经济大大调整，巩巩固了矿矿山原有有生产水水平，并并有所提提高。119666年开始始了第三三个五年年计划建建设，但但由于“文文化大革革命”的的干扰

3、，生生产发展展又遭受受挫折。在在第五和和第六个个五年计计划时期期，主要要是在党党的十一一届三中中全会以以后，把把工作重重点转移移到经济济建设上上来，采采矿工业业才又得得到健康康发展。1986年3月国家颁布了中华人民共和国矿产资源法，1987年4月国务院又制订了矿产资源勘查登记管理暂行办法、全民所有制矿山企业采矿登记管理暂行办法、矿产资源监督管理暂行办办法等等具体条条例。这这些法规规对合理理利用矿矿产资源源正在起起着和将将要起到到良好的作用。19855年，我我国除燃燃料矿产产品外，年年产各种种金属及及非金属属矿石（不不包括砂砂石）达达到5.9亿吨吨。表11-1列列出了“六六五”期期间主要要矿种的

4、的平均年年产矿石石量（不不包括地地方中小小型矿山山的产量量），为为了与解解放前后后对比，也也列出了了19449年和和解放初初期（经经济恢复复时期和和“一五五”期间间）的矿矿石年平平均产量量。从表表中看出出：1998119885年主主要矿种种的年平平均矿石石产量与与19449年的的比较分分别超过过了百余余倍至数数百倍，为为经济恢恢复时期期的300倍，“一一五”期期间的66.3倍倍。 包括钼、锑锑、汞、镍镍，铬，金金、铀等等矿，其其中金矿矿19883年以以后未计计入产量量，铀矿矿自19960年年起才有有产量； 石灰石矿矿为钢铁铁冶金辅辅助原料料的产量量，未包包括化学学工业和和建筑材材料部门门的石灰

5、灰石矿产产量约22亿余吨吨； 包括白云云石、硅硅石、萤萤石，硼硼矿等矿矿，其中中萤石矿矿自19957年年起才有有产量，破破矿自119566年起才才有产量； 铝土矿自自19554年起起才有产产量高高岭土自自19555年起起才有产产量。我国矿山山规模不不断扩大大，矿山山数目急急剧增加加。据119855年对全全国主要要金属和和非金属属矿产统统配矿山山的统计计，年产产矿石3300万万吨以上上的矿山山有155座，年年产矿石石10003900万吨的的矿山有有32座，各各主要矿矿种统配配的露天天矿和地地下矿共共达3332座，见见表1-2。表1-22 19885年我我国主要要金属和和非金属属矿产统统配矿山山数

6、目单位：座座二、露天天开采技技术的进进步露天采矿矿在我国国采掘工工业中得得到优先先发展。据据19885年矿矿石量统统计，露露天开采采比重，石石灰石、菱菱镁矿，大大理石为为1000%，铁铁矿为887%，有有色金属属矿和磷磷矿各为为50%，硫铁铁矿为335%，铀铀矿为220%。1、露天天开采方方法为缩短基基建周期期、减少少基建投投资和降降低生产产剥采比比，我国国一些露露天矿如如南芬，东东鞍山、大大孤山、水水厂等铁铁矿以及及白银铜铜矿，昆昆明磷矿矿等都采采用了分分期分区区开采方方式，获获得较好好的经济济效益。这这些矿山山以前都都沿用缓缓工作帮帮坡角开开采方式式，700年代以以来，有有的矿山山已开始始

7、使用陡陡帮开采采，对推推迟剥离离峰期，进进一步均均衡剥采采比，取取得显著著的效果果，且为为分期分分区采矿矿创造了了良好的的过渡条条件。弓弓长岭铁铁矿独木木采区改改用陡帮帮开采后后，1997219882年比比过去五五年平均均年产矿矿石量提提高一倍倍多，获获经济效效益78800余余万元。湖湖南浏阳阳磷矿采采用陡帮帮开采后后，平衡衡了生产产剥采比比，保证证了产量量的接替替。我国露天天矿开拓拓方法，按按运输方方式主要要分为铁铁路运输输和汽车车运输。铁铁路运输输在露天天矿的使使用量占占主要地地位，其其中铁矿矿按产量量计约占占60%；汽车车运输开开拓方式式机动灵灵活，在在我国化化学原料料和有色色金属等等露

8、天矿矿得到极极广泛的的应用。近近年，东东鞍山等等铁矿采采用半固固定式破破碎机及及带式输输送机等等设备实实现了半半连续运运输的方方式。石石人沟铁铁矿和大大孤山铁铁矿的带带式输送送礼运输输也已投投产使用用。平硐溜井井开拓在在些些地形高高差大的的露天矿矿有较大大的发展展，大中中型石灰灰石露天天矿使用用量占880%。南南芬铁矿矿的溜井井系统，直直径6mm，深度度4500m，生生产能力力为7550万吨吨$ 年。700年代以以来，对对溜井结结构参数数，放矿矿口结构构形式、溜溜井的磨磨损规律律与井壁壁加固施施工工艺艺、预防防堵漏和和跑矿等等技术作作了大量量研究与与改进工工作。露天矿山山采用了了许多新新的掘沟

9、沟方法和和工艺。大大孤山矿矿采用梭梭式调车车“宽爆爆窄出”掘掘沟工艺艺，后又又采用长长臂铲下下卧开段段沟上装装车法；大冶铁铁矿采用用双铲联联合交错错分层掘掘沟法；大冶、南南山、眼眼前山铁铁矿采用用汽车铁路联联合运输输掘沟工工艺；白白银铜矿矿采用无无纵向段段沟掘沟沟方法都都不同程程度地提提高了掘掘沟速度度。此外，770年代代以来随随着采用用大区爆爆破，以以及近年年在岩石石松软、节节理发育育的矿山山采用无无穿爆开开采工艺艺，对露露天采场场参数，特特别是平平台布置置都引起起显著的的变化。我我国砂矿矿开采历历史悠久久过去只只是用水水力机械械化开采采砂锡和和砂金，现现已扩大大到用于于开采钛钛铁矿、锰锰矿

10、、钽钽铌铁矿矿、锆英英石、金金刚石、粘粘土等矿矿物。近近十余年年来还使使用采矿矿船开采采砂金矿矿床。我国近年年已捞取取了锰结结核试样样，开始始开展深深海矿床床开采的的研究工工作。我国正在在积极发发展热熔熔、水溶溶以及溶溶浸采矿矿。例如如，泰安安矿用钻钻孔热熔熔法开采采自然疏疏，吴城城矿用钻钻孔水溶溶法开采采天然碱碱，铀矿矿开采正正在推广广应用堆堆浸技术术和钻孔孔溶浸技技术。盐湖矿床床是一种种独特的的矿床。青青海察尔尔汗盐湖湖采用沟沟渠开采采晶间卤卤水，晒晒制光卤卤石后采采用抛料料式采盐盐机开采采的旱采采工艺和和采盐船船开采光光卤石的的水采工工艺，内内蒙查干干诺尔碱碱矿采用用索斗铲铲开采技技术，

11、都都取得良良好效果果。2.露天天开采设设备露天开采采设备的的发展，经经历了由由小到大大、由低低效到高高效、由由单机作作业到主主辅工序序设备配配套发展展的过程程。我国露天天矿穿孔孔设备自自60年代代起，相相继研制制成YQQ-1550型KKQ-1150/2000型潜孔孔钻机，近近几年又又发展了了SQ-1000J型高高压潜孔孔钻机。与与钻机配配套，相相应地研研制多种种型号的的冲击器器和钻头头，其中中W-2200型型、J-2000B型已已进入国国际市场场。在研制潜潜孔钻机机的同时时，我国国于700年代引引进了448R,60RR等型号号的牙轮轮钻机。近近年研制制成钻压压35tt的YZ-35型型高钻架架牙

12、轮钻钻机，已已批量生生产。钻钻压555t的YZ-55型型牙轮钻钻机亦于于19885年底底通过技技术鉴定定。与此此同时，研研制并生生产出113个规规格199个品种种的露天天矿用牙牙轮钻头头，赊满满足国内内需要外外，已开开始进入入国际市市场。我国露天天矿装载载设备，使使用较多多的是斗斗容14m33的电铲铲。700年代引引进了长长臂铲、77.6mm3电铲。以以后相继继研制110、12mm3的WK-10 型WD-1120矿矿还引进进了斗容容13mm3的电铲铲。我国已研研制并推推广了55m3前端式式装载机机和5.57.55m3液压挖挖掘机。孝孝义铝土土矿近期期采用松松土机铲运机机的露天天开采新新工艺，实

13、实现铲装装、运输输和卸装装一机化化。晋宁宁磷矿等等采用了了D8LL、D9LL推土机机（带犁犁松器）( 前端式装载机自卸汽车的无穿全国露天天铁矿山山拥有准准轨铁路路达8000多公公里。广广泛使用用粘重880、1000、1500t的直直流电机机车和660、1000t的铁铁路翻斗斗车。我国白550年代代以来，很很多旷山山使用国国外进口口载重量量25tt以下的的自卸汽汽车。660年代代起研制制32tt自卸汽汽车。770年代代末引进进1088t和研研制1000t电电动轮自自卸汽车车。800年代又又引进1154tt电动轮轮自卸汽汽车。常常州冶金金机械厂厂与国外外合作制制造的MMARKK-366型1455t

14、电动动轮自卸卸汽车已已在南芬芬铁矿使使用。50年代代铁路运运输矿山山采用排排土犁排排土，以以后发展展了电铲铲排土，推推土机排排土。近近年，东东鞍山铁铁矿研制制和应用用了带式式输送机机连续运运输排土土的新设设备。为实现露露天矿辅辅助作业业机械化化，已研研制成各各种气动动的、液液压的、移移动式的的碎石机，各种种装填铵铵油炸药药、浆状状炸药，乳乳化炸药药的装药药车，露露天矿炮炮孔充填填机，铰铰接式振动压压路机，矿矿山多用用洒水车车以及工工程地质质勘察用用的岩芯芯钻机等等。大型露天天矿山已已开始研研制现代代化生产产指挥系系统的通通讯联络络设备。德德兴铜矿矿已配3.露天天爆破技技术与器器材19566年，

15、白白银铜矿矿首次成成功地进进行了万万吨级炸炸药的硐硐室大爆爆破，爆爆破矿岩岩量9006万立立方米。并并总结了了地震波波对构筑筑物、建建筑物的的影响，提提出了我我国采用用的爆破破地震波波影响的的安全距距离。770年代代初，朱朱家包包包铁矿也也进行了了万吨级级炸药大大爆破，爆爆下矿岩岩达11140万万立方米米。露天矿的的深孔爆爆破由550年代代的单排排孔秒差差爆破发发展到多多排孔微微差爆破破，并应应用了微差差挤压爆爆破。以以后又采采用了大大区多排排孔微差差爆破和和大孔距距、小抵抵抗线爆爆破等技术。为了减少少爆破对对露天矿矿边坡稳稳定和周周围建筑筑物的影影响，770年代代采用了了预裂爆爆破、光光面爆

16、破破、缓冲冲爆破。定定向爆破破等控制制爆破技技术以及及其他减减震措施施，取得得较好的的效果。60年代代初研制制成粉状状铵油炸炸药和防防水铵松松腊炸药药、以后后又制戍戍多孔粒粒状铵油油炸药，至至今这类类炸药占占矿用炸炸药使用用量的770%以以上。与与此同时时，还发发展了浆浆状炸药药，在生生产中得得到了应应用。770年代代末发展展起来的的新型防防水乳化化炸药是是我国矿矿用炸药药的一个个突破。已已研制成成20多个个品种，其其中ELL、RJJ两系列列的主要要性能基基本达到到国外同同类产品品水平。具具有连续续乳化工工艺和设设备的乳乳化炸药药制造车车间已先先后在许许多矿山山投产。乳乳化炸药药混装车车也在海

17、海南铁矿矿研究成成功。50年代代末至660年代代初先后后研制成成5段、100段微差差电雷管管，最近近又制成成MG-8088A型30段高高精度微微差电雷雷管。为为了防止止爆破事事故，770年代代中研制制成无桥桥丝和低低阻桥丝丝的两种种抗杂散散电雷管管。700年代末末又研制制成非电电导爆管管起爆系系统，119855年产量量达亿米米，在矿矿山应用用，使爆爆破事故故率降低低了400%.左右。无起爆药药微差电电雷管的的研制成成功，改改善了雷雷管在生生产、运运输。储储存、使使用过程程中的安安全性能能，已在在国内推推广，并并向瑞典典诺贝尔尔公司转转让技术术。此外外，还研研制成功功了静态态爆破剂剂，已用用于大

18、理理石开采采及其他他工业中中。4.矿山山岩石力力学在露露天矿的的应用岩石力学学研究成成果已在在我国露露天矿山山生产实实践上发发挥了重重大的作作用。按按岩石叮叮钻性、爆爆破性和和围岩稳稳定性的的岩石分分级方法法已开始始在生产产上应用用。600年代我我国应用用岩石构构造理论论与岩石石流变理理论在大大冶铁矿矿对露天天采场边边坡稳定定性问题题进行了了一系列列试验研研究。以以后又应应用极限限平衡法法和有限限分析法法在兰尖尖、朱家家包包等等铁矿评评价了边边坡稳定定性。海海南铁矿矿加强爆爆破测震震和边坡坡位移监监控等工工作，对对原设计计的露天天矿边坡坡角作了了修改，获获得了550000万元的的经济效效益。三

19、、地下下开采技技术的进进步1矿床床开拓我国地下下矿山根根据不同同的矿体体赋存条条件、矿矿山地形形地貌、技技术经济济条件而而选用多多种开拓拓方案。有有色和黑黑色金属属矿床多多为急倾倾斜矿体体，一般般生产规规模较大大，因此此，据不不完全统统计，采采用竖井井开拓占占50%.，平硐硐与竖井井联合开开拓占115%，平平硐开拓拓占200%，斜斜井开拓拓占100%，其其他占55%。铀铀矿床倾倾斜矿体体较多，且且生产规规模不大大，故多多采用斜斜井开拓拓。据统统计，铀铀矿中用用斜井开开拓的矿矿山占地地下矿山山总数的的56咒，竖竖井开拓拓占322咒，平平硐开拓拓占122%。近近10年来来，许多多矿山先先后引进进了

20、无轨轨采矿设设备，斜斜坡道已已在小寺寺沟、尖尖林山，符符山，大大厂、凡凡口、三三山岛等等矿用于于辅助开开拓，初初步显示示出其优优越性。2井巷巷掘进竖井掘进进，五六六十年代代时，均均采用人人工或小小型掘进进设备施施工，普普通防水水炸药（也也使用少少量硝化化甘油炸炸药）爆爆破，木木支护或或木模浇浇灌整体体混凝土土支护，单单层吊盘盘，掘砌砌单行作作业，月月平均掘掘进速度度1020mm。70年代代中期，研研制成环环形和伞伞形钻架架，以及及斗容00.40.66m3抓岩机机等较高高效率的的凿、装装、提升升、卸料料设备，组组成了机机械化作作业线，同同时采用用高威力力防水炸炸药、中中深孔（3-4m）光面爆破，

21、锚喷支护，激光导向、坐钩式自动翻碴、短段掘砌，平行作业以及各种类型的金属活动模板和多层吊盘砌壁等一系列技术措施，取得了良好效果，一般矿山平均月进尺25m左右，1976年凡口铅锌矿副井掘进最高月成井达12.1m，连续3个月的总进尺超过300m。平巷掘进进，解放放初期基基本上靠靠人工完完成凿装装运作业业) 以后后发展为为气腿子子凿岩到到近年的的掘进钻钻车配以以多台重重型凿岩岩机凿岩岩，从550年代代研制成成华-11型装岩岩机到铲铲插式和和蟹爪式式等多种种耙取方方式的装装岩机直直到无轨轨装运设设备装岩岩、架线线式或蓄蓄电池式式电机车车运输，以以及向-1型自自行矿车车等等，形形成了机机械化掘掘进作业业

22、线；从从掘砌（支支护）顺顺序作业业二次成成巷施工工方法，发发展为采采用掘砌砌（支护护）平行行作业一一次成巷巷施工方方法，从从浅眼角角锥掏槽槽、点火火爆破，发发展为较较深炮眼眼直线掏掏槽，电电力微差差爆破和和控制爆爆破等技技术；并并改善了了通风，防防尘，照照明、防防噪音等等一系列列作业条条件；使使掘进速速度从平平均月进进尺不到到1520mm，普遍遍提高到到601000m，采采用机械械化作业业线作业业的矿山山，一般般都达到到12001550m。浦浦市磷矿矿，新晃晃汞矿和和马万水水工程队队分别于于19775年、19976年年、19977年年创独头头月进尺尺9033m、10556.88m和14003.

23、66的纪录录，跨进进了世界界先进的的行列。天井掘进进，解放放初期几几乎全部部采用木木框式普普通掘进进法。660年代代初。研研制和推推广了具具有效率率高、木木材省和和通风条条件较好好的吊罐罐掘进法法，但它它在安全全上仍有有隐患。同同期，引引进和研研制了爬爬罐，在在镜铁山山铁矿以以及近年年在大吉吉山钨矿矿应用。黄黄沙坪铅铅锌矿和和八街铁铁矿等330多个个矿山还还成功地地应用深深孔一次次凿岩分分段爆破破掘进法法。近年年研制成成钻孔偏偏斜率小小，效率率较高的的KY-1200地下牙牙轮钻机机用于钻钻中心孔孔，将有有助于这这种掘进进法的推推广。斜井掘进进技术近近期有了了长足的的进步。铀铀矿、锰锰矿和铅铅锌

24、矿都都采用过过多机凿凿岩、耙耙斗式装装岩机装装岩，箕箕斗提升升和锚喷喷支护等等一整套套技术，使使不少矿矿山的月月进尺达达到12202200mm的先进进纪录。近十年来来，开展展了井巷巷钻进法法的研究究，取得得可喜的的进展。目目前已有有数十台台不同型型号的天天井钻机机在十多多个金属属和非金金属矿山山使用，先先后钻进进了近2200条条天井，钻钻进的最最高天井井为1440m最最大直径径为2mm，一般般月钻进进速度为为801000m，在在中硬以以下岩石石中，钻钻进成本本大体与与普通掘掘进法相相当。但但竖井和和平巷的的钻进法法尚处于于试验阶阶段。3.采矿矿方法据19885年各各部门重重点矿山山的统计计，使

25、用用各类采采矿方法法采出矿矿石所占占的比重重见表11-3解放初期期，大部部分矿山山采用浅浅眼留矿矿法和千千式充填填法，其其次是全全面法、房房柱法，长壁壁法等。随随着矿山山机械化化水平的的提高和和工艺技技术的进进步，一一些劳动动强度大大，生产效率率低，坑坑木消耗耗多，采采矿成本本高的采采矿方法法，如上上向横撑撑支柱法法、方框框支柱充填法、分分层崩落落法等已已很少使使用，而而一些高高效率、高高强度、低低成本的的深孔采采矿方法（如阶阶段矿房房法，分分段崩落落法，阶阶段崩落落法）以以及回采采率高、贫贫化率小小的尾砂砂与胶结充填填法等逐逐步得到到推广。目目前，我我国常用用的主要要采矿方方法有以以下几种种

26、：A空场采采矿法建国初期期浅眼落落矿的留留矿法应应用甚广广。500年代中中，发展展了深孔孔留矿法法，后来来又发展了了许多变变型方案案，如全全面留矿矿法、房房柱留矿矿法，爬爬罐留矿矿法等。目目前留矿矿法在有色金金属矿山山仍占较较大的比比重，但但在铀矿矿山中因因对辐射射的防护护条件不不利，其其应用范围日益益缩小，在在金旷中中也因矿矿石损失失贫化大大而逐步步被其他他方法所所代替。表1-33 19885年各各部门重重点地下下矿山使使用各类类采矿方方法采出出矿石所所占比重重%全面法与与房柱法法在我国国铜，锑锑，钼、磷磷、铀等等矿用得得较多。铀铀矿开采采为了对对辐射的的防护和和减少污污染，常常用混凝凝土支

27、柱柱取代矿矿柱，效效果很好好。600年代初初，锡矿矿山锑矿矿采用了了杆柱房房柱法，提提高了矿矿石回采采率。660年代代后，发发展了深深孔房柱柱法，最最近，开开阳磷矿矿正在试试验进路路杆柱房房柱法。19555年华铜铜铜矿和和金岭铁铁矿首先先应用垂垂直扇形形中深孔孔分段落落矿的阶阶段矿房房法（曾曾称分段段采矿法法），接接着寿王王坟铜矿矿应用潜潜孔凿岩岩的水平平或垂直直深孔的的阶段矿矿房法。80年代初，凡口铅锌矿试验成功了-./ 法等大量落矿采矿方法。B 充填填采矿法法充填法多多用于铜铜、铅、锌锌、锑、镍镍、金、铀铀等有色色金属和和贵金属属矿山。建建国初期期，多用用干式充充填和支支架充填填。600年

28、代初初，逐步步采用尾尾砂和胶胶结充填填后，凡凡口、金金川等矿矿应用了了机械化化盘区充充填采矿矿法：引引进和研研制了先先进的采采装运设设备，建建立了无无轨采矿矿机械化化充填新新工艺。80年代初，发展了下向充填法以及长锚索和短锚杆联合护顶工艺，解决了松软矿石的回采问题。在铀矿开开采中，对对充填法法的底部部结构；间柱形形式、采采场垫板板、顺路路天井支支护、混混凝土输输送系统统以及干干式充填填料输送送方式等等方面进进行了改改进，使使回采工工艺水平平与采场场生产能能力都得得到较大大提高。为为了解决决含铀煤煤开采时时存在的的火、水水、氧气气，瓦斯斯，地压压等问题题，还采采用了倾倾斜分层层和倾斜斜进路充充填

29、法。C 崩落落采矿法法壁式崩落落法在锰锰矿、煤煤系硫铁铁矿、粘粘土矿、铝铝土矿、铁铁矿等多多用长壁壁方案，铀铀矿多用用短壁和和进路方方案。50年代代向山硫硫铁矿和和杨家杖杖子钼矿矿曾用低低分段的的无底柱柱分段崩崩落法采采矿；119644年引进进无轨采采矿设备备，在大大庙铁矿矿试验应应用了高高分段的的无底柱柱的分段段崩落法法实现了了机械化化开采。目目前这种种采矿方方法已占占地下铁铁矿产量量的600700%，在在化学矿矿山也获获得广泛泛应用。为为进一步步提高采采矿强度度，降低低贫化损损失，改改善通风风条件，60年代后期又试验成功了高端壁双进路的无底柱分段崩落法。有底柱分分段崩落落法于119566年

30、在中中条山铜铜矿开始始试用，1960年易门铜矿也使用了这种方法，并发展成为阶段强制崩落法。目前有底柱分段崩落法在铜矿、钼矿、磷矿中被广泛采用，实现了深孔挤压爆破落矿，电耙或铲运机出矿。60年代初曾在易门铜矿试验过阶段自然崩落法，目前该法正在中条山铜矿和金山店铁矿试验使用。在高温自自燃的硫硫化矿床床开采方方面，采采用了灌灌浆、封封闭、充充填采空空区，加加强通风、防火火、灭火火等措施施，在铜铜陵松树树山铜矿矿采用竖竖分条分分段崩落落法和向向山硫铁铁矿采用低分段段无底柱柱分段崩崩落法进进行回采采，都获获得了较较好的效效果。4地下下开采爆爆破技术术解放初期期，采掘掘作业全全用浅眼眼爆破，使使用硝铵铵炸

31、药和和少量的的硝化甘甘油炸药药，明火火点燃导导火索起起爆，爆爆破效率率低，且且易发生生安全事事故。550年代代中推广广了电力力起爆，60年代初推广了导爆索起爆和微差起爆。随后，在深孔落矿的采场中，推广了散装炸药、机械装填的挤压爆破技术；在扇形深孔中还采用了大密集系数的爆破技术、同排孔间交错装药对角线微差爆破和预装药技术等；进行了采场爆破模拟试验研究，探讨了合理爆破参数及不同炮孔排布方式，从而改善了爆破效果。80年代初，凡口铅锌矿在试验VCR采矿方法的采场，采用起爆弹导爆索导爆管导爆索起爆系统，爆破效果良好，爆破后采场顶板和矿壁平整。在天井掘掘进中，我我国早在在50年代代末便开开始试用用一次凿凿

32、岩、分分段爆破破的深孔孔爆破技技术。110多年年来黄沙沙坪铅锌锌矿等在在这方面面技术有有较快的的进步，掘掘成的天天井全高高可达660m；桃林铅铅锌矿掘掘进盲天天井采用用导轨式式凿岩机机一次钻钻凿深孔孔、分段段爆破，成成井高度度平均为为12mm；符山山铁矿采采用切割割钻车凿凿岩，也也取得同同样效果果。此外外，在各各类井巷巷掘进和和硐室开开挖中，推推广了预预裂爆破破、光面面爆破等等控制爆爆破技术术，对保保证工程程质量起起到了重重要作用用。解放后，在在研制铵铵油炸药药、浆状状炸药和和乳化炸炸药等矿矿用工业业炸药，研研制塑料料导爆管管非电起起爆系统统和无起起爆药雷雷管，以以及研制制矿用炸炸药的加加工与

33、装装填机械械和爆破破检测仪仪表等方方面的成成绩都是是卓著的的。例如如我国是是世界上上最早在在地下小小直径炮炮眼落矿矿中应用用乳化炸炸药的国国家；我我国研制制的井下下装药车车小时生生产率达达50000kgg，起爆爆器可引引发4000050000发电电雷管，爆爆破器材材参数综综合测试试仪能测测全爆速速、电雷雷管延期期时间，并并能提供供起爆电电源。这这些成就就标志着着我国矿矿用爆破破器材已已开始步步人世界界先进行行列。5. 矿矿山岩石石力学与与支护技技术应用矿山山岩石力力学研究究了井巷巷围岩的的应力应应变状态态及其与与时间的的关系、井井巷围岩岩与支护互相相作用的的机制以以及采场场顶板和和矿柱应应力应

34、变变及位移移，为合合理选择择巷道断断面及支支护型式式提供了了科学的的依据。应用矿山山岩石力力学还初初步解决决了如锡锡矿山锑锑矿、湘湘西金矿矿，刘冲冲磷矿、邵邵东石膏膏矿等缓缓倾斜矿矿床开采采和盘古古山钨矿矿、弓长长岭铁矿矿、石人人嶂钨矿矿等急倾倾斜脉状状矿床开开采中的的地压控控制技术术和大面面积地压压活动的的预报监监测技术术问题；也解决决了井巷巷和硐室室工程支支护中的的实际技技术问题题。后者者如在张张家洼铁铁矿区深深埋软岩岩巷道、西西石门铁铁矿粗破破碎机硐硐室和金金川镍矿矿高应力力区岩石石巷道所所做的各各项研究究试验，都都是通过过深入研研究岩石石的膨胀胀性，流流变性等等工程岩岩体力学学特性，系

35、系统观察察岩体变变形和支支护构筑筑物的受受力状况况后，经经回归分分析，据据以指导导, 殳计计施工和和评定围围岩稳定定，收到到良好的的效果。这这种“位位移监控控法”正正在推广广发展中中。为此此目的所所需用的的整套岩岩体和支支护量测测仪器，如如收敛计计、位移移计、量量测锚杆杆、喷层层应变计计和岩石石参数声声波测定定仪等，以以及为采采场岩层层位移和和采空区区大冒落落的一批批观测监监控仪表表，也已已研究成成功并推推广应用用。这些成就就的实际际应用，开开始改变变了过去去矿山设设计中对对地下采采矿方法法的选择择、采场场构成要要素的选选定、以以及回采采顺序、支支护方法法、充填填机理、地地下开采采岩石移移动角

36、的的确定等等单纯依依靠经验验类比的的方法。50年代代，我国国绝大多多数矿山山都应用用木支架架、砖、石石料支护护、整体体浇灌、混混凝土支支护、钢钢筋混凝凝土整体体式和装装配式支支护，以以及金属属支架等等。600年代初初发展了了锚杆支支护，随随后又发发展了喷喷射混凝凝土支护护以及锚锚喷或锚锚喷网支支护等，在在矿山得得到广王王应用，从从而逐步步代替了了50年代代传统的的支护方方式。20多年年来，注注浆技术术的研究究成果在在矿山得得到了广广泛的应应用，如如凡口铅铅锌矿、英英德硫铁铁矿，金金州石棉棉矿等竖竖井掘进进时的地地面或工工作面预预注浆堵堵水，金金岭铁矿矿和梅山山铁矿等等竖井局局部涌水水事故的的处

37、理，金金川镍矿矿等采取取注浆措措施，加加固不良良岩层和和穿过塌塌落区，以以及水口口山铅锌锌矿和张张马屯铁铁矿的大大面积帷帷幕注浆浆隔水等等。在注注浆设备备和材料料方面，研研制成功功单液和和双液注注浆设备备以及水水玻璃、木木质素、脲脲醛树脂脂、环氧氧树脂等等多类化化学浆液液材料，此此外，近近年还应应用了旋旋喷注浆浆技术。6. 地地下矿山山机械化化与自动动化30多年年来，我我国地下下矿山开开采机械械化与自自动化的的发展过过程大体体是：国国民经济济恢复时时期，从从苏联引引进了手手持式气气动凿岩岩机和小小斗容铲铲斗式装装岩机，在在凿，装装岩两项项体力劳劳动强度度很大的的工序中中实现了了以简易易设备替替

38、代手工工作业。第一个五五年计划划时间，从从苏联引引进整套套矿山机机械设备备，并筹筹建矿山山机械厂厂和研究究机构，实实现了低低水平的的机械化化掘进和和采矿。矿矿山自动动化方面面，开始始装备了了一些电电气传动动控制设设备，如如提升机机的起动动控制和和电机车车的速度度控制设设备等。第二个五五年计划划和国民民经济调调整时期期，开展展了矿山山采掘设设备的全全面仿制制和局部部创新工工作。550年代代后期，仿仿制了苏苏联手持持式、气气腿式、支支架式和和向上式式气动凿凿岩机、揩揩孔钻机机，气动动和电动动铲斗式式装岩机机、小斗斗容抓岩岩机和低低扬程小小流量吊吊泵等；60年代代中期，大大搞矿山山机械化化自行研研制

39、铲斗斗式装岩岩机、平平巷掘进进钻车、斗斗式转载载机、槽槽式列车车及吊罐罐等设备备，形成成了较低低水平的的采掘机机械化作作业线。此此外，还还从瑞典典引进了了当时较较先进的的气动采采掘设备备，对提提高地下下矿山采采掘工业业起了一一定的作作用。矿矿山自动动化方面面，对提提升、运运输、通通风，排排水等固固定设备备开展了了较系统统的研究究，使矿矿山出现现了一批批继电器器，接触触器控制制的简易易自动化化装置。第三个和和第四个个五年计计划期间间，主要要是进入入70年代代以后，在在60年代代机械化化矿山试试点的基基础上，自自行研制制了多种种独立回回转式高高效率凿凿岩机，平平巷和采采场钻车车，竖井井掘进钻钻架，

40、各各种斗容容为0.400.6mm3的抓岩岩机，车车斗容积积为0.200.4mm3的自行行式气动动装运机机，蟹爪爪，立爪爪和蟹立立爪装载载机，梭梭式矿车车，振动动出矿机机等设备备，形成成了较高高效率的的机械化化作业线线。矿山山自动化化也有较较大的发发展。第五个和和第六个个五年计计划时期期，地下下矿山机机械化和和自动化化水平得得到了进进一步提提高。主主要特点点是设备备品种更更加齐全全，单机机效率和和设备组组合程度度更高，有有更多的的辅助配配套设备备，形成成了更完完善的采采掘机械械化作业业线。如如研制出出大直径径高压潜潜孔钻机机，井下下小型牙牙轮钻机机，液压压凿岩机机及其配配套钻车车，锚杆杆钻车，半

41、半湿式混混凝土喷喷射机，锚锚喷组合合列车，电电动和柴柴油铲运运机，遥遥控铲运运机，以以及各种种电动和和液压天天井钻机机等。这这一时期期矿山自自动化发发展的特特点是：采用了了以电子子技术为为基础的的自动化化装置和和仪表；自动化化的目的的从单纯纯节约劳劳动力转转变为提提高生产产效率、改改善劳动动条件和和保证作作业安全全；自动动化的对对象从矿矿山固定定设备转转到采掘掘工作面面和运输输系统；加强了了检测仪仪表的研研制，并并在大型型设备（如如卷扬机机，天井井钻机等等）中应应用先进进的可控控硅技术术。四、系统统工程及及电子计计算机开开始在矿矿山应用用60年代代初，我我国开始始了矿山山系统工工程的研研究，应

42、应用运筹筹学排队队论方法法对露天天矿山铁铁路运输输问题进进行探索索。700年代以以来，开开始开发发露天矿矿可行性性研究的的计算机机程序软软件，完完成了地地质矿床床模型、露露天矿境境界圈定定、运输输系统模模拟与装装运设备备选择、长长期采掘掘计划编编制等一一系列软软件，119811年冶金金部主持持通过技技术鉴定定，为露露天矿可可行性研研究中应应用电子子计算机机打下了了良好基基础。以以后先后后研制了了更为完完善的软软件系统统，应用用于凹山山、密云云、德兴兴、大冶冶、厂坝坝等露天天矿的开开发可行行性研究究中。由由于矿山山企业进进行改革革，强化化管理，一一些矿山山对生产产系统分分析决策策中应用用电子计计

43、算机取取得了不不少进展展，并取取得较大大的经济济效益。如如南京吉吉山铁矿矿因生产产过程中中的变化化，要求求相应调调整矿山山境界，用用克立格格法对原原设计霹霹天境界界进行检检验、进进行多方方案对比比，在许许多排列列组合计计算中选选取最优优方案，实实施后每每年可得得经济效效益2000万元元。类似似方法还还在太钢钢峨口铁铁矿对铁铁矿石工工业指标标的合理理性进行行研究，解解放了生生产力，使使矿山达达到设计计年产量量，由年年亏损4400万万元转为为赢利4400万万元。利用计算算机模拟拟方法评评价并改改进装运运工艺系系统。如如大孤山山铁矿模模拟电铲铲二电机机车系统统，评价价并提出出所能达达到的运运输能力力

44、，找出出其中薄薄弱环节节加以改改进；歪歪头山、石石人沟、大大宝山等等铁矿也也做过类类饲分析析。地下下矿山应应用电子子计算机机对一些些采矿方方法进行行模拟研研究和通通风网络络的解算算，也收收到较好好的效果果。用电子计计算机编编制长期期开采进进度计划划和短期期配矿计计划开始始在矿山山使用。如如石人沟沟铁矿已已编制出出适用于于露天矿矿山编制制年度开开采计划划用的计计算机程程序；黄黄沙坪铅铅锌矿、符符山铁矿矿已编制制出适用用于地下下矿山的的程序。符符山、水水厂、大大宝山等等铁矿、船船山石灰灰石矿研研制应用用了一批批计算机机配矿的的程序。微型计算算机在矿矿山应用用已贯穿穿到生产产管理、设设计计算算各个环

45、环节中。不不少矿山山开发和和应用了了数据处处理及辅辅助决策策的应用用软件。如如攀枝花花矿山公公司、海海南，东东鞍山、梅梅山铁矿矿、德兴兴铜矿、大大厂锡矿矿应用微微机计算算的范围围有综合合计划统统计、销销售与供供应管理理、库存存管理、设设备管理理、财务务管理、成成本控制制、工资资管理、干干部档案案管理、生生产调度度等等。有有些设计计院已将将计算机机辅助设设计（CCAD）技技术应用用于编制制矿山长长期开采采进度计计划，使使采矿工工程师免免去绘图图、计算算储量等等繁琐作作业。五、矿山山安全环环保技术术的进步步贯彻安全全生产，保保证良好好的工作作条件和和保护生生态环境境，是我我国矿山山企业管管理的基基

46、本原则则。解放放以来，我我国颁发发了一系系列矿山山安全条条例和环环境保护护规（见见35.7和37.9），各各部门，各各矿山根根据国家家的要求求进一步步建立和和健全了了安全环环保规章章制度，加加强了领领导和专专职机构构，开展展了安全全与环保保技术的的科研工工作。1. 矿山安全全技术爆破是550年代代导致矿矿山重大大事故的的主因之之一。近近30年来来，研究究了炸药药爆炸时时的物理理化学反反应和爆爆破的力力学效应应，因而而能较准准确地计计算爆破破地震效效应和空空气冲击击波安全全距离，也也就能有有效地防防止爆破破对构筑筑物的破破坏和爆爆破飞石石的危害害；研究究成功了了能有效效防止起起爆引起起伤亡事事故

47、的非非电起爆爆系统，以以及抗杂杂散电流流雷管、无无起爆药药微差雷雷管等起起爆器材材，为爆爆破安全全提供了了物资基基础；此此外，还还研究了了杂散电电流分布布规律，硫硫化矿中中的炸药药自爆机机理及对对炸药库库的防潮潮等方面面的技术术。这些些成果对对防止爆爆破安全全事故的的发生起起了重要要作用。岩层破坏坏引起的的安全事事故占矿矿山事故故的很大大比率。在在地下采采矿方面面，近期期已能通通过现场场观测，实实验室工工作和理理论分析析，划定定矿区地地压活动动的危险险区；研研制并普普遍应用用了地音音仪、声声波仪、光光应力计计、钻孔孔应力计计、地震震仪等仪仪器，对对地压活活动进行行观测，近近10多年年来，锡锡矿

48、山锑锑矿、巴巴里锡矿矿& 石人人嶂钨矿矿等，多多次成功功地预报报了大面面积地压压活动；弓长岭岭；梅山山，程潮潮和尖林林山等铁铁矿进行行采区顶顶板观测测及空区区处理问问题的研研究，通通过各种种仪器的的观测分分析，获获得了可可靠的资资料，使使顶板冒冒落规律律的分析析及监测测顶板冒冒落情况况有了科科学依据据，对分分析地压压活动及及认识其其规律性性具有重重要作用用。露天矿边边坡的维维护取得得了重要要的成就就，700年代，大大冶铁矿矿先后对对三个较较大的滑滑体采取取打抗滑滑桩，预预应力锚锚杆和锚锚索，修修筑混凝凝土护坡坡墙等措措施进行行边坡滑滑体局部部加固获获得成功功，以厅厅许多矿矿山又应应用了削削坡减载载、坡面面注浆、钻钻孔疏水水等一系系列边坡坡加固技技术都取取得良好好的成效效。某露露天铀矿矿曾五次次产生滑滑坡，通通过以打打钻孔柱柱主的综综合治理理措施，得得到治理理。近年年，我国国研制成成多点边边坡位移移自动记记录仪等等仪表，监监测边坡坡，作过过多次准准确的滑滑坡预报报。如大大冶铁119799年7月成功功地预报报了该矿矿象鼻山山北帮$ 万多多立方米米滑体的的塌落，保保证了矿矿山人员员和设备备的安全全；德兴兴、永平平、石录录等铜矿矿和云浮浮硫铁矿矿等对泥泥石流的的危害，提提出了一一系列的的防治措措施，也