矿山开采基础知识
图5-1 平硐开拓法 1—ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ段平硐;2—溜井;3—主平硐; 4—辅助盲竖井
(2)
斜井开拓:一般用于开拓矿体 埋藏在地平面以下、埋藏深度不大、 地表又无过厚表土层的层状矿床。 斜井倾角一般为150~400(缓倾斜 和倾斜),也可用于急倾斜矿床的 开拓。斜井提升能力小,承压能力 差,故一般只适宜小型矿床的开拓。
场
法
房柱采矿法
留矿采矿法 分段采矿法 阶段矿房采矿法。
崩 落 法
壁式崩落法 无底分段崩落法 有底柱分段崩落法 阶段强制崩落法 阶段自然崩落法。
充 填
上向分层充填法 下向分层充填法 分段充填法 分段空场事后充填法 VCR事后充填法 留矿采矿事后充填法
法
空场法特点
二、爆破工作
露天矿常用的爆破方法有:(1)浅眼
爆破法,用于小型露天矿山或山头 及平台的局部采掘,以及大块的二 次破碎;(2)深孔爆破法,露天矿最 常用的爆破法;(3)硐室爆破法,用 于矿山基建时期或某些特殊情况下 的爆破。
三、采装工作
用装载机械将矿岩从爆堆中挖掘出来,
并装入运输容器直接卸至规定地点的 过程,称为采装工作。它是露天开采 工艺的中心环节。露天矿所用的采装 设备主要是单斗挖掘机。
• 一、开采步骤 • 金属矿床地下开采一般包括矿床开拓、矿 块的采准、切割和回采四个步骤。 • (1)矿床开拓 从地表开掘一系列巷道通 达矿体,使地面与矿体之间形成一个完整 的通路,以建立提升、运输、通风、供排 水、供电、供风、行人等系统。 • (2)矿块采准 在已完成开拓工程的阶段 (或盘区)内,掘进采准巷道,将阶段划分 为矿块(或采区),并形成矿块的行人、通 风、凿岩、出矿等系统。
(二)、矿块切割工程
在完成采准工程的基础上,掘进
一些服务巷道,为矿块回采工作 面提供自由空间,满足底部扩漏 及拉底的需要等。这些巷道称为 切割巷道。
切割巷道一般包括:
底部结构中的巷道:将采场中矿石进 行二次破碎并转放到阶段运输水平,如 电耙巷道、格筛巷道、斗穿、斗颈及扩 漏等。 (2) 拉底巷道:将采场回采部分与矿块底 部结构分开。 (3) 切割天井和切割横巷,用来开辟最初 的落矿自由面。
在阶段范围内,根据采矿方法的要
求,沿走向每隔一定的距离掘进天 井,连通上下相邻的阶段运输巷道, 将阶段再划分成若干较小的块段, 这些块段称为矿块。每个矿块是一 个独立的回采单元。
(二) 采矿方法
根据采区地压管理方法,现
有的采矿方法分为三类,空 场采矿法、充填采矿法、崩 落采矿法
空
全面采矿法
• 二、矿床开拓方式
• 1、矿床开拓基本概念 • 为开拓矿床而掘进的井巷,称为开 拓巷道。开拓巷道的种类有平硐、 竖井、斜井、斜坡道、井底车场、 石门、阶段运输平巷、溜井、充填 井等,并包括井底车场内设置的有 不同用途硐室。
• 平硐:是具有一端通达地表出口的水平 巷道,巷道一般有3~7‰的坡度,以利 矿车运输和井下排水。 • 竖井:指其轴向与地平面垂直,用于提 升矿石、废石、人员、设备、材料的巷 道。按其提升容器类型的不同,可分为 罐笼井、箕斗井和混合井;按其井口是 否通地表可分为明竖井和盲竖井。
• 2、主要开拓巷道和辅助开拓巷道
• 开拓井巷工程中,凡是用来矿石的运 输和提升,不管有无地表出口均称为 主要开拓巷道。主要开拓巷道有主平 硐、主斜坡道、明(盲)竖井、明(盲)斜 井、斜坡道等。 • 在矿床开拓中只起辅助开拓作用的巷 道,称辅助开拓巷道。如通风井、溜 矿井、充填井、井底车场、阶段运输 巷道等。
第五章 非煤矿山开采技术基础知识
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 金属矿床地下采矿工艺 金属矿床露天采矿工艺 采矿方法 采矿安全技术简介 矿山安全技术规定
第一节 金属矿床地下采矿工艺
• 根据开矿石中所含矿物成份的不同,可将 矿山分为煤矿和非煤矿山、金属和非金属 矿山。金属矿山包括贵金属(金、银)、有 色金属(铜、铅、锌、铝、镍、钨)、黑色 金属(铁、铬、锰)、稀有金属(钽、铌)和 放射性矿山(铀、钍)。非煤矿山是指开采 金属矿石、放射性矿石以及作为石油化工、 建筑材料、辅助原料、耐火材料及其它非 金属矿物(煤炭以外)的矿山。
置相适应。一般布置在矿体的下盘 位置,当下盘岩石不稳固时,可考 虑布置于矿体的上盘岩石中。 天井的上下口一般与运输巷道的顶 底板直接联接,而应从运输巷道侧 面贯通,以保证人员上下的安全。 天井上口应有盖板或格网,并在井 口和井内加强照明。
3、斜坡道采准
主要应用于无轨设备采运的矿山。阶段
运输水平与分段或分层工作面之间的联 络,一般使用斜坡道。虽然斜坡道采准 掘进工程量较大,但同大断面设备天井, 从设备运行调度、人员进出采场、材料 运送等方面都有较大优势。 斜坡道采准的布置形式有直进式、折返 式、螺旋式三种。
(1)
五、回采工作主要生产工艺
回采工作包括落矿、矿石运搬与地压管理。 落矿又称崩矿:一般是指用凿岩爆破的方法, 将矿石从矿体上分离下来,并破碎成合格块 度的过程。 矿石运搬:将崩落的矿石从工作面运至运输 水平的过程,它包括工作面耙运、二次破碎 及装载等。 地压管理:为了采矿需要,抵抗或利用地压 而采取的措施。
四、运输工作
露天矿运输工作是将采出的矿石运
送到选矿厂、破碎站或贮矿场,同 时把剥离的岩土运送到排土场,并 将生产过程中所需的人员、设备和 材料运送到工作地点。
露天矿主要采用以下五种运输方式,
即自卸汽车运输、铁路运输、胶带运 输机运输、斜坡箕斗提升运输及联合 运输。上述各种运输方式中,以自卸 汽车运输方式应用最为广泛,它的优 点是机动灵活,爬坡能力强,转弯半 径小,运输组织及道路修筑养护均较 简单,而且又可与其它运输类型配合 组成联合运输系统。
图5-2 下盘斜井开拓法
(3)
竖井开拓:主要用于开拓矿 体赋存在地平面以下,倾角大于 450的急倾斜矿床或矿体埋藏较 深、倾角小于150的水平与缓倾 斜矿床。同斜井开拓方法相比, 竖井开拓具有生产能力大,提升 成本小,受地质条件的限制较小, 易于维护等优点。
图5-3 竖井开拓系统立体图
(4)
四、矿块采切与回采主要工艺
(一)
矿块采准 采准巷道和切割巷道的掘进和支护,统称采准 切割工程。采切巷道尺寸的确定和布置方式, 称为采切方法。 采准是在开拓的基础上,根据所用采矿方法的 要求,在矿块或采区内形成矿石运输、人员进 出、设备材料运输,通风、排水等通路。 采准巷道包括阶段运输平巷、通风平巷、通风 天井、行人天井、设备材料天井、天井联络道 及斜坡道等。
• 3、矿床开拓方法分类
• 矿床开拓方法依据所选用的主要开拓巷道类 型及与矿体的位置关系,分为平硐开拓、竖 井开拓、斜井开拓、斜坡道开拓、联合开拓 法五种。 • (1) 平硐开拓:适宜开拓山区地形的矿床, 矿体的全部或大部分位于当地水平基准面以 上。在平硐以上各阶段采下的矿石,通过溜 井下放到平硐水平,经平硐运出地表。平硐 开拓是一种最简便、经济而安全的开拓方法。
• (3)切割工作
在已完成采准工程的 矿块里,掘进切割、拉底巷道,辟 漏等,为大规模落矿开辟自由面和 补偿空间,为矿块的放矿创造良好 的条件。 • (4)回采工作 在切割工程完成后 的矿块,直接进行大量采矿工作。 回采工作主要包括落矿、运搬和地 压管理三项作业。
• 落矿是利用凿岩爆破的方法将矿
石从原岩中分离出来的过程。 • 运搬指矿石自采场至阶段运输巷 道装载点进行装车的过程。 • 地压管理是对采空区地压进行抗 衡或利用而采取的措施。
目前可供采用的底部结构有:
(1)
重力运搬、闸门装车的底部结 构; (2) 格筛巷道底部结构; (3) 电耙巷道底部结构; (4) 装载设备出矿底部结构; (5) 无轨设备自行出矿底部结构。
第二节 金属矿床露天采矿工艺
露天开采的主要生产工艺有穿孔
爆破、采装、运输以及废石的排 放。这四项工艺是相互联系、密 切配合。
通常是将矿块划分为矿房与矿柱,两
步骤回采。先采矿房,后采矿柱。矿 房回采后形成的采空区,一般不作处 理,用周围矿柱及围岩自身的强度保 持其稳定性,用这类方法矿石与围岩 均要稳固是其基本条件。
2、天井的布置 回采工作面与下部运输水平及上部回风水
平的联系,主要依靠天井及斜坡道。 天井分为倾斜和垂直二种,其用途较多, 如划分开采单元,形成运输平巷与回采工 作面间的通路、运送设备、材料及充填料、 为拉槽创造自由面及从天井掘进分段巷道、 分层巷道和凿岩硐室等。
天井布置必须与阶段运输巷道的布
斜坡道开拓:用来开拓矿体埋藏较浅、 开采范围不大、矿山年产量较小、服务年 限较短且围岩稳固的矿床。主斜坡道可以 作单一开拓,作辅助斜坡道时也可以和其 它类型的主要开拓巷道配合使用。 (5) 联合开拓:联合开拓是指用两种或两 种以上主要开拓巷道来开拓一个井田的方 法。这类开拓方法通常是矿体上部使用一 种开拓方法,而下部用另一种开拓方式。
落矿 矿山开采目前应用的落矿方式是凿岩爆 破,其中又分为浅孔、中深孔、深孔及 药室落孔等。 2、矿石运搬 矿石的运搬方式分为重力运搬、爆力运 搬、机械运搬、人力运搬以及水力运搬 等,其中以重力运搬及机械运搬为主。
1、
3、
矿块底部结构
为使回采工作面采下的矿石从采场底部放
出,在很多采矿方法的矿块下部设置有底 部结构。复杂的底部结构一般由受矿巷道、 二次破碎巷道及硐室、放矿巷道等组成。 底部结构是矿块的重要组成部分,它在很 大程度上决定着采矿方法的效率、劳动生 产率、采切工程量、矿石的损失与贫化以 及放矿工作的安全等。
1、影响阶段运输巷道采准布置的因素
根据矿山的具体条件,采准布置的要求,
影响阶段运输水平的布置因素有: (1) 矿体上下盘围岩的稳固性; (2) 矿体厚度、倾角; (3) 矿床的分枝、矿脉产出情况;