金属矿床地下开采__全知识点整理

1基本概念 矿物——在地壳中，由于地质作用形成的自然元素和自然化合物，统称为矿物 矿石——凡是在地壳中遇到矿物集合体，在现在技术经济水平条件下，能以工业规模从中提取国民经济必须的金属或矿物产品的都叫矿石 矿体——矿石的聚集体叫矿体 矿床——矿床是矿体的总称 围岩——矿体周围的岩石叫围岩 夹石——夹在矿体中的岩石叫夹石 废石的概念 在采矿过程中所采出的围岩或夹石，一般称为废石（或者说废石是：矿床周围的围岩以夹石、根本不含有用成分或者含量过少，当前不宜作为矿石开采的称之为废石） 黑色金属矿石——如铁、锰、铬 有色金属矿石——如铜、铅、锌、铝等 稀有金属矿石——如铌、钽等（也是相对概念） 放射性矿石——如铀、钍等 贵重金属矿石——如金、锒、泊等 非金属矿石——如建筑石材、石膏、滑石等 矿石品位：矿石中凡是可供利用的元素或矿物称为有用成份。矿石中所含有用成分的多少用品位来表示。品位：矿石中有用成份的重量与矿石重量之比，常用百分数（%）表示 边界品位：这是指可采矿石有用成份含量和最低界限。它是矿体边界上矿石上最低品位，是划分矿石和废石，圈定矿体范围的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 矿岩的硬度：是指矿岩抵抗工具侵入的性能 岩石的坚固性：来表示岩石在破碎时的难易程度。极坚固岩石f=15～20坚硬岩石f=8 ～10中等坚固岩石f=4 ～6不坚固岩石f=0.8～3 矿岩的稳固性：是指在一定暴露面积下和在一定时间内不自行垮落的性能。或者说较固性是指矿岩在空间允许暴露的面积大小和允许暴露的时间长短的性能 极不稳固的不允许有暴露面积。要求在掘进及开采中必须超前支护。否则会昌落。（非金属矿条件） 不稳固的允许暴露的面积在50 m2以内。也即允许有较小的暴露面积，随着回采，要立即进行支护 中等稳固的允许有一定的暴露面积，即50~200m2，一般不支护，或作临时支护，即可安全地进行生产较稳固的允许有较大的暴露面积，为200~500m2，一般不支护 极稳固的允许有很大的暴露面积，即800m2以上。不必支护，可以长期时不垮落 矿岩的碎胀性：矿石和围岩破碎之后的面积比原体积增大性质。碎胀性可用碎胀系数来表示（又叫松散系数） 矿石的氧化性：硫化矿石在水和空气的作用下，变成了氧化矿石的性质 自燃性：高硫化矿石当其透水性及透气性良好的条件下，具有自燃发生的性能 含水性：矿岩裂缝和孔隙中含水的性质 矿石的损失：采出矿石量与矿石的工业储量的百分比 矿石的贫化：混采下来的废石量与采出矿石量的百分比 矿山年产量：矿山每年生产的产品量 2金属矿床分类 按矿体形状分类 层状矿体——矿体是一层一层的。多源于沉积或变质沉积矿床 特点是：层状矿床的品位，倾角和厚度变化不大，比较稳定；矿床规模比较大；多见于黑色金属矿床 脉状矿体——矿床主要是由于热液气化作用，将矿物充填于地壳裂隙中生成的矿床 特点是：矿脉与围岩接触处有蚀变现象；矿床赋存条件不稳定；有用成分含量不均匀 块状矿床——矿床主要是充填，接触交代分离和氧化作用形成的 特点：形状很不规则。呈不规则的透镜状，矿株等形；矿体大小不一；矿体与围岩的界限不明显 按矿体厚度分类 矿体厚度：矿体的上盘与下盘之间的垂直距离或水平距离。前者称为矿体的真厚度，后者称为矿体的水平厚度。对于急倾斜矿体，常用水平厚度，对于缓倾斜矿体，水平或倾斜矿体常用垂直厚度 极薄矿脉矿体厚度在0.8m以下。（一个肩宽）开采时要采一部分围岩，才能保证正常的工作宽薄矿脉矿体厚度为0.8——4.0m之间。考虑近似水平矿床，用木支护时支护高度不得超过4m，超过4m，支护作业困难很大。用浅孔回采 中厚矿体矿体厚度为4.0——10m之间。一般此时矿块没走高布置，多用浅孔回采 厚矿体矿体厚度为10——30m，（此时30m为使用没走向布置与垂直走向布置矿块的界限，也可以用沿走向布置矿体）。一般用深孔回采 极厚矿体矿体厚度在30m以上。采用深孔回采。矿块可垂直走向布置 3）矿块的布置形式1矿块沿走向布置2矿块垂直走向布置3矿块垂直走向布置且凿走向矿柱 为什么要垂直走向布置呢？主要是：1受到允许的暴露面积限制；2受到凿岩设备运搬矿石的设备限制 金属矿床的特点：矿床赋存条件不稳定；矿石品位变化大；地质构造复杂；矿石和围岩的硬度较大；矿床的含水性 井田划归一个坑口开采的矿体 矿田划归一个矿山企业开采的全部矿床或者是一部分 矿区划归一个公司或矿务局开采的矿体 划分井田时应当考虑几个方面的问题 1照顾到自然赋存条件，及地表地形条件2照顾到生产管理上的方便3要考虑到国民经济的需要4考虑技术经济的合理性 走向线——岩层的层面与水平面的交线叫该岩层的走向线 走向——走向线的水平方位角叫走向 走向长——矿体沿走向的长度，称为矿体的走向长 倾斜线——在岩层平面内垂直走向的线叫倾斜线 倾斜——倾斜线的方向叫倾斜（或倾向） 倾角——倾斜线与水平面形成的夹角叫倾角。也就是岩层面与水平面所形成的夹角，叫岩层的倾角 延深——是指矿体在深度上分布情况。可用埋道深度和赋存深度来表示 埋道深度（h）——指矿体上部界线到地表的深度 赋存深度（H0）——指矿体上部界限到下部界限的垂直距离或倾斜距离 阶段——阶段就是在开采缓倾斜，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，把这个矿段叫做阶段 阶段高度——阶段高度是指上、下两个阶段运输平巷之间的垂直距离。阶段高度变化范围——阶段高度变化范围很大。对于缓倾斜矿体，阶段高度通常小于20~30m；急倾斜矿体，阶段高度通常为50~60m，个别也有达到80~120m左右的。但是，对于不同的采矿方法，则所需求的阶段高度是不同的 影响阶段高度的主要因素 阶段高度主要取决于影响的赋存条件，采矿方法。只要条件许可，适当的增加阶段高度，可以减少阶段数目，降低开拓、采准工程量，减少矿石损失和贫化。（受凿岩设备等限制条件） 矿块——在阶段中沿走向每隔一定距离，掘进天井连通下、下两个相邻的阶段运输平巷，将阶段再划分为独立的回采单元，我们把这样的回采单元叫做矿块。矿床的赋存条件不同，则开采矿块的方法也不同 盘区——井田用盘区运输巷道划分为长方形的矿段。我们把这矿段称为盘区 盘区的范围——盘区是以井田边界为其盘区的长度。而以两个相邻盘区运输巷道之间的距离为其盘区的宽度 采区——在盘区中沿走向每隔一定距离，掘进回采巷道连通相邻两个盘区运输巷道，将盘区再划分为独立的回采单元，把这个独立的回采单元称为采区 采区范围——上、下以阶段平巷为界，其高度为阶段高度，长度以采区天井（或上山）为界 3开采顺序 井田阶段的开采顺序 下行式——即自上而下进行开采。即先采上阶段，而后开采下阶段。也可以同时开采几个阶段，采用多阶段开采，虽然可以增加工作线长度和提高矿井生产能力，但也造成生产管理分散，巷道维护工作量大，占用设备数量多，各种管线轨道不能及时回收复用，污风串联，经营管理费用等 上行式——与下行式相反 下行式开采的优点是：可以节省初期投资，缩短基定时间；在逐步向下的开采过程中，能进一步探清深部矿体，避免浪费；生产安全条件好；适用的采矿方法范围广 阶段中矿块的开采顺序 前进式回采——当阶段运输平巷掘进一定距离后，从靠近主要开拓巷道的矿块开始回采，向井田边界依次推进 优点矿井初期基建时间短，投产快 缺点增加了采准巷道的维护费用 后退式回采——阶段运输巷道掘进到井田边界后，从井田边界的矿块开始，向主要开拓巷道方向依次回采 缺点矿井初期基建时间长，投产慢 优点巷道维护费用低 混合式回采——混合式回采是指初期采用前进式开采，当阶段运输平巷掘进完毕后，再改为后退式开采，或既前进，又后退同时开采 优点兼顾了前两种的优点 缺点生产管理比较复杂 矿床的开采步骤：开拓、采准、切割与回采 一.开拓工作 开拓工作意义——从地面掘进一系列巷道达到矿体，使矿体连通地面，形成人行、通风、运输、排水、供电、供风、供水等系统 开拓的目的——1把井下将要采出的矿石废石运到地表2把废水和污浊的空气排到地表3把人员、材料高级设备运到井下进行生产 开拓巷道——为了达到上述开拓目的而掘进的巷道，称为开拓巷道 井底车场——井下井口附近一些硐室，巷道的总称 石门——由井筒通向各个需要开采的矿体所掘进的巷道 二.采准工作 采准工作定义——它是指在已经开拓完毕的矿床里，掘进采准巷道。将阶段划分成矿块作为独立的回采单元。并在矿块内创造人行、凿岩、放矿、通风等条件。 采准工作的任务——1划分矿块（将阶段再划分成矿块，作业独立的回采单元）2为下一步回采工作创造条件（行人、通风、凿岩、击矿等条件） 采准系数K1是指每一千吨矿块采出矿石总量所需要掘进的采准巷道切割巷道的m数 采准工作比重K2是指矿块中采，切巷道采出矿石量与矿块采出矿石总量的比值 K1与K2的比较 采准系数K1——它只反映了矿块的采切巷道的长度，而未反映出这些巷道的断面大小（即体积）采准工作比重K2——它只反映了脉内采准巷道和切割巷道，而未反映出脉外的采切巷道工作量 三.切割工作 切割工作定义：切割工作是指在已经采准完毕的矿块里，为大规模回采矿石开辟自由面和自由空间的工作 切割工作内容：为了达到上述目的，就必须掘进一系列巷道，有的还要在巷道基础上，加以扩大 切割工作包括： 开凿切割巷道——拉底巷道（切割平巷、横巷等）切割天井（或切割上山等） 在切割巷道基础上扩大自由面工作——拉底 （水平自由面）辟漏 （形成剌叭面）开立槽 （形成垂直自由面） 四.四采工作 回采工作定义——当切割工作完成以后，可以进行大量的采矿工作，通常把大量采矿工作叫做回采工作包括：落矿、运搬和地压管理三个主要工作。 落矿工作的含量——落矿是以切割空间为外破自由面，用凿岩炸破的方法崩落矿石。 落矿方式——一般是根据矿床的赋存条件，所采用的采矿方法及凿岩设备，选用浅孔（孔深不大于3~5m，孔径30~46mm）、中深孔（孔深在15m以上，孔径50~70mm）、深孔（孔深在15m以上，但一般不超过25~30m孔径90~110mm，）及药室落矿（在一定规格的硐室里，装上炸药，直接外破落矿的方法） 矿石运搬工作的含意——是指在矿块内，把外破崩下来的矿石运到已经运输巷道，并装入矿车中的工作，运搬工作仅仅限于矿块内（即采场内，）采场之外的叫运输。 地压——是指矿石采出来以后，在地下形成采空区，经过一段时间后，矿柱和上、下盘围岩就发生变形、破坏、崩落等现象。我们把这种现象叫地压。 地压管理的方法：1凿矿柱支撑采空区；2用充填料充填采空区；3用崩落的围岩来管理地压 矿床开拓、采准、切割、回采的关系是彼此超前的关系 即开拓要超前于采准，采准要超前于切割，切割超前于回采。而究竟超前多少，这是由三级矿量来决定的，一般矿山遵循的三级矿量是“316”，即开拓三年，采切1年，待采矿量半年 三级矿量的含意 1开拓矿量——是指开拓工作搞完以后所圈定的矿量 （也即开拓巷道水平以上所控制的矿量）。开拓矿量的边界是：由已开拓的巷道水平起，向上只能推算一个中段的高度，沿走向算至巷道揭露点上。开拓矿量要保证3——5年 2采准矿量——采准矿量是开拓矿量的一部分 凡是在已开拓的矿体范围内，按 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的采矿方法所需要开掘的采准巷道已开掘完毕，形成了矿块的外形尺寸，以此范围圈定的矿量叫采准矿量。采准矿量应保证1——3年 3待采矿量——待采矿量是采准矿量的一部分。它是做完辅助采准工作以后，所圈定的矿量。也就是指切割工作全部完毕，可以立即进行回采工作的矿量，叫待采矿量。待采矿量一般要保证0.5——1.0年的质量 4矿床开拓 矿床开拓方法 单一开拓法：平硐开拓竖井开拓斜井开拓 联合开拓法：由两种或两种以上主要开拓巷道来开拓一个矿床的方法称为联合开拓法 主要开拓巷道类型的选择决定条件：地表地形条件.矿床赋存条件.矿岩性质.生产能力 选择主要巷道位置时要求 1有充足的工业场地，能容下有关建（构）筑物 2有选厂距离较短且矿石运输方便，或有较好的外部运输条件 3有排废石场地 4有防洪条件且不受山岭岩石崩塌的影响 5有较好的地质条件，尽量避免主要开拓巷道穿过断层、含水层等不利地层 6尽量减少开拓工程量 影响中段运输平巷布置的因素1中段运输能力2矿体和矿石围岩的稳固程度3采矿方法4通风系统 选择开拓 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的基本要求 1）确保工作安全，创造良好的地面与地下劳动卫生条件，具有良好的提升、运输、通风、排水等功能 2）技术上可靠，并有足够的生产能力，以保证矿山企业均衡地生产 3）基建工程量最少，尽量减少基本建设投资和生产经营费用 4）确保在规定时间内投产，在生产期间能及时准备出新水平 5）不留和少留保安矿柱，以减少矿石损失 6）与开拓方案密切关联的地面总布置，应不占或少占农田 影响矿床开拓方案选择的因素 1）地形地质条件、矿体赋存条件，如矿体的厚度、偏角、走向长度和埋藏深度等 2）地质构造破坏，如断层、破裂带等 3）矿石和围岩的物理力学性质，如坚固性、稳固性等 4）矿区水文地质条件，如地表水（河流、湖泊等），地下水、溶洞的分布情况 5）地表地形条件，如地面运输条件、地面工业场地布置、地面岩体崩落和移动范围，外部交通条件、农田分布情况等 6）矿石工业储量、矿石工业价值、矿床勘探程度及远景储量等 7）选用的采矿方法 8）水、电供应条件 9）原有井巷工程存在状态 10）选场和尾矿库可能建设的地点 按矿车运行系统不同，竖井井底车场分为尽头式、折返式和环形式3种类型。 尽头式井底车场：车辆从井筒单侧进出，即从罐笼中拉出空车，再推进重车 折返式井底车场：重车从井筒一侧进入，另一侧出空车，空车经过另外敷设的平行线路或从原线路变头（改变矿车首尾方向）返回 环形式井底车场：进、出车与折返式井底车场相同，也是在井筒一侧进重车，另一侧出空车。但不同的是空车经空车线和绕道不变头返回 5空场法 空场采矿法 特点：1将回采单元划分为矿房和矿柱两部分来开采；2在回采矿房时形成的采空区是敞空的，主要依靠矿柱和围岩本身的稳固性来维护此空间；3矿房采完以后，要及时回采矿柱，并及时处理采空区 使用条件：1适用于开采矿石和围岩都很稳固的矿床；2采空区在一定时间内，允许有较大的暴露面积 房柱采矿法 一.特点 1将回采单位划分为矿房、矿柱并相互交替排列，回采矿房时留下规则矿柱维护采空区顶板 2所留矿柱可以是连续的或间断的，间断矿柱一般不进行回采 3是回采水平和缓倾斜中厚以下矿体的常用方法，可分为浅孔崩矿房柱法及深孔崩矿房柱法。 浅孔崩矿的房柱法：采空区高度较小，在采空区用浅孔崩矿，电耙出矿 采切工作：运输平巷—放矿溜井—切割平巷—电耙绞车硐室—上山—联络平巷 开采技术措施：1减少矿房跨度，增加矿柱的密度或尺寸2提高使用锚杆护顶；3提高回采强度，缩短顶板的暴露时间 深孔崩矿无轨开采房柱法特征：空区较高，先用浅孔全面切顶或中深孔超前切顶，再用台车凿岩，深孔崩落切顶下部矿体，无轨设备出矿 回采工艺：1凿岩台车钻凿中深孔，如果矿体厚度较大时，可以分层开采，上部分层超前下部分层2爆破、通风、安检后，电铲运矿往自卸汽车装矿，由自卸汽车运至主矿石溜井或直接运出地表3为减少掘进工程量，一般几个采场共用一条溜井 房柱法发展方向：1减少矿柱矿量损失2改进矿柱和锚杆的使用3采用高效率的采装运设备及与之相适应的工作面形式和作业方式 三.房柱法适用条件 1适宜于开采顶板和底板岩层中等稳固、矿石稳固，薄至中厚的水平和缓倾斜矿体 2要求矿石稳固，保证矿柱具有支承能力；若矿石松软，则须留大量连续矿柱，造成矿量损失率增大 3顶板应为稳固且地质构造不太发育的厚岩层，否则难以采用较大的矿房跨度和大型采装运设备；底板应较坚硬，否则回采期间，低压过大会造成底鼓 4采用锚杆或锚网支护不太稳固的顶板岩层，能扩大房柱法的适用范围 5为保证工人有良好的工作条件，矿体厚度一般为2—10米，倾角在20°以内，但也有达到30°—35° 四.房柱法评价 1方案灵活，应用范围广 2采准工程量小，采准时间短，矿房投入生产快 3回采工艺简单，矿石贫化小，成本低 4可采用机械化作业，并用锚杆护顶，降低工人劳动强度，提高劳动生产率及安全程度 5顶板不稳固或矿体厚度大时，护顶难，安全性差；6矿柱矿量损失量大，对于非连续矿柱约15%—20%，连续矿柱达40% 分层空场法（留矿法） 一.特点 将矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房，后采矿柱；在矿房中用浅眼自上而下逐层回采，每次采下的矿石暂时只放出1/3左右（称局部放矿）；其余的存留于采空场中，作为继续上采的工作平台和对围岩起支撑作用，待矿房回采作业全部结束后，再全部放出（称为集中放矿）。由于采下的矿石借助重力放出，因此该方法一般适用于矿岩稳固的急倾斜薄和急薄矿体（脉）；又由于大量矿石积存在采场中，因此要求矿石无氧化性、结块性和自燃性 二.采准工作 运输平巷—天井——切割拉低——漏斗——联络道 运输平巷：运输矿石、人行、通风、材料设备，断面2x2㎡ 天井：通风、人行、运输材料设备，断面 2.5x1.5㎡ 三.切割工作 1在阶段运输平巷中打上向垂直抛空，深孔1.8~2.2m 所有抛空一次爆破 2在第一层蹦下的矿石堆上，向上打第二层炮孔。深孔1.5~1.6m 然后降第一部分层蹦下的矿石运出，同时架上设扔假低 3在假底上铺设一层茅草职业类的弹性物质后，爆破第二分层炮孔 蹦下的矿石从漏斗中放出一部分 平整和清理工作面，拉低工作既完成 3在运输巷道一侧以40 —50°倾角打上相孔 其下炮孔高度距离巷道底板1.2m 上部炮孔在巷道顶角线上与漏斗侧的钢轨在同一垂直面上 5爆破后站在矿堆上，一侧以70°倾角打第二次上向孔；第二次爆破后将矿石运出，架设工作平台打第三次上向孔，装好漏斗后爆破；放出矿石，继续第四次上向孔，爆破后漏斗颈高达4—4.5m 6在斗颈上部以45°角向四周打炮孔，扩大斗颈最终使相邻的斗颈联通，同时完成扩漏合拉低工作 四.回采工作 依次完成打眼、装药崩矿、通风、局部放矿、破拱、顶板管理、平场、二次破碎、辅助作业等工作循环、最后进行大量放矿 五.分层空场法的评价 1围岩和矿石俊稳固 矿体厚度以极薄为宜 矿体倾角应该急倾斜 矿石无结块性和自然性 2结构以及生产工艺简单 管理方便 可以利用矿石 自重放矿 采准工作量小 3开采中厚以上的矿体时，矿柱矿量损失贫化；工人在较大空去作业，安全差，平场工作量大难以实现机械化；积压大量矿石，影响资金运转 分段空场法 一.基本特征 1降阶段划分为若干分段 2每个分段内划分矿房和矿柱，每个矿房都有独立的崩矿和出狂巷道，可视为单独的回采单元 3矿房回采完毕后，可以立即回采鱼已经采矿房相邻的间柱和本矿房的倾斜顶住，同时处理采空区 4适于开采倾角30——50矿岩中毒稳固以上的中厚矿体 二.回采工作 1用拉低平巷的扇形深孔形成个底部V型斩沟 2在凿岩巷道中打唤醒深孔崩矿，回采矿房，同时依次回采间柱和倾斜猪 3用铲运机从装运横向降矿石运至分段平巷，到最近的溜井，防矿到阶段运输平巷 4矿房、矿柱回采完毕，上不断崩落的围岩和上盘围岩随即陷落充满采空区 三.评价 1试用于矿石和围岩中等稳固以上的倾斜和急倾斜厚矿体 2可以分段同时回采，作业集中买回菜强度高 3可以使用无归设备，机械化强度高 4灵活性大，有利于地压控制和顶板管理 5采准工程量大，矿柱矿量较多 阶段空场法 基本特征 1降矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房，后采矿柱 2回采过程中，暂留阶段矿房高度的空区，在巷道内作业，自阶段出矿巷道出矿 3作业人员和设备不进入空去 4比较试用于倾斜和激急倾斜中厚以上的矿体开采 5可以分为分段凿岩阶段出矿的阶段空场法和阶段凿岩阶段出矿的阶段空场法 分段凿岩阶段出矿的阶段空场法 一.法特征 1降矿房划分为若干分段，在分段凿岩巷道内凿岩崩矿 2回采工作是垂直的 回采钱 除了拉低僻陋外必须开凿垂直切割槽 并以此为自由面就进行落矿 崩落的矿石借自重落到矿房底部放出 3矿房回采结束后，再用其他方法回采矿柱 矿块布置：1当矿体厚度小于15m时，矿房沿走向布置；2当矿岩稳固，厚度小于20m时，尽量沿走向布置；3当矿体厚度大于20m时，矿房垂直走向布置 结构参数考虑因素：矿岩的物理力学性质，在一定时间内的允许暴露面积；矿岩的性质特征；矿柱回收方法；采准与回收设备类型 二.采准工作 包括掘进阶段运输平巷、通风行人天井、电耙巷道、放矿溜井漏斗井、拉低巷道 分段凿岩巷道以及切割天井等 运输平巷沿矿体下盘接触线布置，人行天井布置在间柱中，从天井掘进电耙道和分段凿岩巷道，凿岩巷道对于倾斜矿体布置靠近下盘，对于急倾斜矿体布置在中央 三.切割工作 1包括拉低、僻陋、开切割槽 2拉低是从拉低巷道底向两侧用浅孔阔帮 按啦底层高度逐渐降整个矿房底部啦开 可以结合僻陋一起进行 四.回采工作 1凿岩：在分段凿岩巷道内打上向上扇形中深恐 2崩矿 一次完成全部打孔或者多次多排同段微差骑上分段超前1~2排孔 3通风 4出矿 五.评价 1回采强度大：矿房内部同时作业的工作面多，并且落矿又能和矿石运搬平行作业 2劳动生产率高：分段落矿自由面多，同次爆破孔排数多 3抗木一级炸药消耗少 采矿成本低 4个人在巷道内工作，不进入空间，作业安全 阶段凿岩阶段出矿的阶段空场法（VCR） 一.特征 1使用潜孔凿岩机和牙轮钻机凿岩，大直径深孔崩矿，全阶段一次凿岩成功，减少采准工作量，最具代表性的是VCR法 2VCR法又称垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法，高效、经济、安全 3VCR法综合应用了大直径深孔凿岩装备、球形药包爆破理论和大型出矿设备等新技术、新工艺 4适用于开采矿石和围岩中等以上稳固的厚和极厚矿体，以及中厚急倾斜矿体，且矿岩接触面规整为宜 二.采切工作 包括阶段运输巷道、装矿横巷、凿岩硐室或平巷 1每隔8m掘进长度不小于8m的装矿横巷，曲率半径为6—8m 2采用垂直平行深孔时，凿岩硐室比矿房长度大2m，宽大1m，便于凿岩；硐室墙高4m，拱顶高4.5m 3采用垂直扇形孔时，采用凿岩平巷 切采工作：包括拉底、出矿结构 三.回采工作 1打眼：用潜孔钻机一次打完直径为150—165mm下向大直径深孔，偏斜率控制在1%内 2测孔：用一根长0.5m，直径25mm的金属棒测孔深 3赌孔：在装药前，用碗形胶皮进行堵孔 4装药：高密度、高威力、低感度球状药包耦合装药 5崩矿：自下而上分层崩矿或侧向崩矿，靠近采场中心的炮孔先起爆；边孔最后起爆；可以根据出矿空间的位置，改变起爆顺序；6通风：可利用炮孔通风；7出矿：采用铲运机出矿，每层爆破后，放出约40%矿量，其余暂留矿房内，待整个采场采完后大量出矿 四.优点 1采准、切割工程量小 2凿岩、爆破、出矿均在专用空间或巷道内进行，人员不进入采场，作业安全 3球状药包爆破能量利用充分，矿石破碎块度均匀，爆破效果好 4生产能力大 5采矿成本低 缺点 1凿岩、爆破技术要求严格 2测孔、堵孔、装药、起爆等较为繁琐 3矿体形态变化较大或矿岩不稳固时，损失与贫化较大 6崩落法 崩落采矿法就是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法。即在崩落矿石的同时强制或自然崩落围岩，充填空区，用以控制和管理地压 崩落采矿法特点 1崩落法不再把矿块划分为矿房和矿柱，而是以整个矿块作为一个回采单元，按一定的回采顺序，连续进行单步骤回采 2 在回采过程中，围岩要自然或强制崩落，矿石是在复盖岩石的直接接触下放矿 3崩落法的开采是在一个阶段内从上而下进行的。与空场采矿法不同 崩落采矿法的适用条件 一般地讲，崩落法对矿体赋存条件，矿岩的物理力学性质等都具有比较广泛的适应范围。理想的适用条件是——上盘围岩能呈块状自然崩落，矿石中等以上稳固的急倾斜原矿体。崩落采矿法能实现单步骤回采矿块，消除回采矿柱时安全条件差、损失与贫化大的弊端。但其首要使用前提条件是地表允许陷落，而且由于放矿是在覆盖岩石下进行的，损失与贫化率较高，因此，一般适应于价值不高的矿体或低品位矿体的回采 有底柱分段崩落法 有底柱分段崩落法的主要特征是：矿体自上而下将阶段划分为分段，沿矿体走向按一定顺序，用强制崩矿或利用地压与矿石自重落矿，实现单步骤连续回采；崩落矿石是在覆盖岩石的直接接触下，借助矿石的自重和振动力的作用，经底部结构放出。随着矿石的放出，覆盖岩石随之下降，充满采空区，实现地压管理。 1）采场布置 急倾斜和倾斜矿体，厚度小于15~20m时，矿块沿走向布置；厚度大于15~20m时，矿块垂直走向布置 2）采准切割 阶段运输平巷。上下阶段运输平巷间掘进矿石溜井和人行材料井（无轨设备出矿时，施工斜坡道），在每个分段出矿水平掘进联络道，与人行材料井和电耙道联通。在出矿水平上方施工凿岩平巷，负责凿岩工作。自凿岩平巷上掘切割天井和切割平巷，以切割天井和切割平巷为自由面，形成切割槽 3）回采 采用中深孔或深孔钻机，在凿岩平巷内钻凿上向扇形中深孔或深孔，向切割槽方向进行挤压爆破。在“V”型堑沟内的崩落矿石，通过安装在电耙道内的电耙耙入矿块小井，最终汇入主溜矿井。由于崩落矿石直接与上部覆盖岩石接触，为减少矿石损失与贫化，应使矿石与废石接触面保持一定的状态（水平或倾斜）下降 4）适用条件：矿体倾斜、厚度超过10m（急倾斜厚度5m）或任意倾角的厚和极厚矿体，形态不复杂、含夹石不多；矿石不自燃、不粘结，不低于中稳；上盘岩石稳固性不限，下盘不低于中稳，地表与围岩允许陷落 5）优点：适应性强，有多种回采方案可供各种不同条件矿体采用；矿块生产能力大于无底柱；回采设备简单，使用维修方便；进出风专道，通风效果比无底柱好。 缺点：采场结构复杂，采切比大；底柱应力集中，电耙道维护量大；出矿管理困难，矿石损失与贫化大 无底柱分段崩落法 主要特征是：以分段巷道将阶段划分为分段，自上而下分段进路回采，回采时，在进路中钻凿上向扇形中深孔，以很小的崩矿步距向充满废石的崩落区挤压崩矿。崩落的矿石自回采进路端部进行端部放矿，用出矿设备装运至溜矿井。随着矿石的放出，覆盖岩石随之下降，充满采空区，实现地压管理 先掘进设备井、溜井、通风天井、分段联络道和进路等，然后在矿块分段前端形成切槽。用进路钻凿的扇形深孔崩矿，崩下矿石在崩落岩石的覆盖下用无轨设备装运至溜井，紧随矿石下降的覆盖岩石充填空区；采准、凿岩和出矿分别在不同分段进行，互不干扰 1）采场布置 矿块布置根据矿体厚度和出矿设备的有效运距确定，一般情况下，矿体厚度小于20~40m时，矿块沿走向布置；厚度大于20~40m时，矿块垂直走向布置 分段高度和进路间距是无底柱分段崩落法的主要结构参数。为减少采准工程量，降低采矿成本，在凿岩能力允许、不降低回采率的条件下，尽量加大分段高度和进路间距。目前，我国矿山采用的分段高度一般为10~12m；进路间距略小于分段高度，一般为8~10m 2）采准切割 阶段运输平巷、溜矿井、斜坡道（无轨开采时）或设备井（有轨开采时），一般布置在矿体下盘岩石中。每个矿块原则上设置一处溜矿井。溜矿井个数根据矿石产品种类而定，单一矿石产品时，设一条溜井；多种产品时，相应地增加溜井个数。当采用铲运机出矿时，可根据铲运机和自行运输设备的合理运距确定矿石溜井的间距。当矿块的废石量较多时，还需考虑设置废石溜井 回采进路布置分垂直走向和沿走向两种，具体布置根据矿体厚度、倾角、出矿设备和合理运距、地压管理、通风及安全因素等确定。上下相邻的分段，回采进路应呈菱形布置。为了形成切割槽，可在回采进路的顶端，开凿切割平巷和切割天井 3）回采 在凿岩平巷内钻凿上向扇形中深孔，以小崩矿步距向充满废石的崩落区挤压崩矿。崩落矿石由铲运机或装岩机配矿车运至溜矿井。为降低损失与贫化，每分段各回采进路应平行倒退回采，保证矿岩接触面在水平上保持一致 通风工作的重点是凿岩出矿巷道，由于新鲜风流冲洗工作面后，通过爆堆回到上阶段回风平巷，因此该方法通风效果较差 4）适用条件 地表和围岩允许陷落；矿石较稳固，不需要大量支护，围岩稳固性不限，但上盘围岩易于崩落更有利；矿石不贵重，品位不高，可选性好或围岩有品位，允许有较大的分化；急倾斜厚矿体或缓倾斜极厚矿体；矿石中要求剔除夹石和分级出矿 5）优缺点：回采工作安全；采矿法结构和工艺简单、标准，机械化程度高；可选别回采和分级出矿；进路段部独头作业，工作面通风困难；每步距崩矿量小，矿岩接触面大，矿石损失贫化搞；矿块生产能力比有底柱小 7充填法 充填采矿法 随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的方法。充填采矿法也将矿块划分为矿房和矿柱两步骤回采，先采矿房，后采矿柱。矿柱回采可用充填法，也可以考虑用其他方法。矿房的回采是采一分层，把矿石运出，随后充填这一层，然后再采一层，再充填一层。依此循环，直到到全矿房采完为上。一采一充或两采一充 充填的目的： 1进行地压管理 2杜绝内因火灾 3防止地表沉陷，保护地表地物 4为回采矿柱创造了条件 5为深部、水下开采创造条件 充填法适用条件 一.开采品位较高的富矿，并且要求有比较高的回采率和比较低的贫化率；或开采稀贵金属 二.赋有条件件和开采技术条件比较复杂的矿床 1水文地质条件、矿体形状比较复杂 2矿体埋藏较深而且地压较大 3矿石或围岩有自燃发火的危险 4地表或围岩不允许有大面积沉陷或剧烈移动而需要特殊保护 5露天和地下同时进行开采 三.适用于矿石稳固，围岩不稳固的矿床 如果能采用特殊的支护方法或下向分层充填法，也可以用来开采矿石不稳固的矿体 四.适用于开采急倾斜矿体 因为急倾斜矿体便于向采场输送充填料，并且可以减少充填不到的空间及充填料接顶的面积 优点：1采、切工程量小，灵活性大2矿石损失、贫化小3能够比较有效的维护围岩，减少围岩的移动和防止大量冒落4对于薄矿脉或多品种矿石可以进行选别回采5可以防止矿床开采的内因火灾 缺点：1回采工艺和充填工艺复杂2充填和采矿互相影响，如果回采作业机械化所不能妥善解决，则生产效率和生产能力都比较低3充填料的开采，加工、输送及其他一系列消耗使矿石成本较高。开采运输与堆积充填料这些工作所需要的费用占采矿成本的40—50%4劳动强度大 上向分层充填法 1其特征是：将矿块划分为矿房、矿柱，先采矿房，后采矿柱。矿房自下而上分层（水平分层或倾斜分层）回采，每回采一个或若干个分层后，及时进行充填以维护上下盘围岩，并创造不断上采的作业条件；矿柱按合理的回采顺序用充填法或其他合适的方法开采 2适用条件：矿石稳固围岩不稳固的倾斜和急倾斜矿体；能适应形态不规则、分支复合变化大的矿体；矿体损失、贫化低。矿石品位高、价值高的贵金属和稀有金属的开采；矿体上下盘岩石中稳或稳固性稍差；矿石中等稳固或中等稳固以上的急倾斜中厚至极厚及多层矿体 3采准工作：采准布置：脉内采准、联合采准、斜坡道。采准巷道：含沿脉平巷、天井、充填井、溜矿井、分段平巷等。 4切割工作：从联络道掘进拉底巷道与溜矿井相通，然后沿矿体全厚切开，铺设钢筋混凝土层，从运输平巷或穿脉全面拉开。 5回采作业：分层崩矿回采：崩矿、通风、护顶、出矿、充填准备、充填、浇混凝土底板等，最后进行充填接顶。 6优点：使用的回采方案多，机动灵活，适应多种开采技术条件的需要；损失和贫化率低；使用自行设备，采场生产能力大；采切简单，木材消耗少。 7缺点：回采工作复杂，部分工作劳动强度大；常规设备能力低，成本高，排泥费用高 下向水平分层充填法 1基本特征：用于开采矿石很不稳固或矿石和围岩均很不稳固、矿石品位或价值很高的有色金属或稀有金属；从上往下分层回采或逐层充填，每分层的回采工作是在上一分层人工假顶的保护下进行；回采分层为水平的或倾斜的，倾斜分层主要是为了充填接顶，同时也有利于矿石运搬，但凿岩与支护作业不如水平分层方便，不用干式充填。 2充填方案：壁式下向分层充填；进路下向分层充填。 3采切工作：采准布置方式：脉内、脉外、联合采准；采准：上下盘运输平巷、穿脉、天井、、充填横巷、主充填平巷；切割：分层横巷、切割平巷、充填小井。 4回采工作：进路回采包括崩矿、通风、出矿、进路支护、铺设假顶和充填。 5优缺点：矿石损失率和贫化率低；在完整的假顶下作业，工作安全；工序复杂，回采周期长要求保护假顶，限制一次崩矿量，采场生产能力低40-60t/d；建造封闭墙耗时费料，充填转层耗时繁琐。 （VCR法） （上向分层充填法， 课件 超市陈列培训课件免费下载搭石ppt课件免费下载公安保密教育课件下载病媒生物防治课件 可下载高中数学必修四课件打包下载 上还有图） （无底柱分段崩落法）