金属矿地下开采_陈国山_第八章空场采矿法.ppt

第八章 空场采矿法制作：陈国山吉林电子信息职业技术学院8.1 留矿采矿法8.1.1 8.1.1 适用条件适用条件 1. 1. 矿石、围岩均稳固矿石、围岩均稳固 2. 2. 矿体倾角＞矿体倾角＞55°55° 3. 3. 矿体的厚度＜矿体的厚度＜8 8米，＞米，＞0.80.8米米 4. 4. 矿体规整无夹石矿体规整无夹石 5. 5. 矿石无氧化性，自燃性，结块性矿石无氧化性，自燃性，结块性 1 -顶柱; 2 -矿块天井 3 -联络道 4 -拉底巷道 5 -阶段运输平巷 6 -漏斗闸门 7 -间柱 8 -回风巷道示示 意意 图图8.1.2 8.1.2 结构结构 1. 1. 顶柱顶柱：保护上阶段的主运巷道，（本阶段回风巷）没有工程保护上阶段的主运巷道，（本阶段回风巷）没有工程内有天井和天井联络道3. 底柱：接受矿石，完成运搬任务，设置底部结构 底柱内有：阶段运输巷，斗颈，漏斗2. 2. 间柱间柱：安全支柱作用，支撑顶柱和上下盘围岩安全支柱作用，支撑顶柱和上下盘围岩。

8.1.3 8.1.3 结构参数结构参数 1. 1. 阶段高度阶段高度：：40-6040-60米，一般为米，一般为5050米米 2. 2. 矿块长度矿块长度：：40-5040-50米，一般米，一般5050米米 3. 3. 矿块密度矿块密度：：0.8-80.8-8米米 4. 4. 间柱间柱：：4-64-6米，一般为米，一般为6 6米米 5. 5. 顶柱顶柱：：4-64-6米，一般米，一般 为为6 6米米 6. 6. 底柱底柱：：5-65-6米一般为米一般为6 6米米 7. 7. 漏斗间距漏斗间距：：5-75-7米取米取5.65.6米米 8. 8. 天井联络道间距天井联络道间距:4-6:4-6取取6 6米米8.1.4 8.1.4 采准工程采准工程 1. 1.采准巷道采准巷道：： （（1 1））阶段运输巷阶段运输巷 薄矿体：脉内单一沿脉薄矿体：脉内单一沿脉 厚矿体：脉外单一沿脉厚矿体：脉外单一沿脉 （（2 2））通风人行天井通风人行天井 薄矿体：脉内中央布置薄矿体：脉内中央布置 厚矿体：脉内中央布置厚矿体：脉内中央布置 断面断面2×22×2，，2×1.5,1.5×1.5,1.8×1.82×1.5,1.5×1.5,1.8×1.8 (3) (3)天井联络道天井联络道: : 断面断面:1.5×2,2×2,:1.5×2,2×2,间距间距:4-6:4-6米米 两侧交错布置两侧交错布置, ,间距为回采分层整数倍间距为回采分层整数倍 (4) (4)拉底巷道拉底巷道: :断面断面2×2,2×2,位于底柱之上位于底柱之上, ,矿房最下面矿房最下面. . (5) (5)斗颈斗颈: :断面断面1.8×1.8,1.8×1.8,长长4-54-5米米, ,掘进掘进6 6米米 2. 2.施工顺序施工顺序: :阶段运输巷阶段运输巷, ,天井及联络道天井及联络道, ,斗颈斗颈, ,拉底巷道拉底巷道. .8.1.58.1.5切割工作切割工作包括拉底和扩漏包括拉底和扩漏 1.1.拉底扩漏同时进行拉底扩漏同时进行: :不打拉底平巷不打拉底平巷, ,掘进斗颈到拉底空间顶面掘进斗颈到拉底空间顶面, ,爆破形成斗及斗颈。

爆破形成斗及斗颈 2.2.拉底扩漏分别进行拉底扩漏分别进行: :掘进斗颈掘进斗颈, ,在斗颈上部形成拉底巷在斗颈上部形成拉底巷, ,扩帮扩帮到边界到边界. .打倾斜炮孔形成漏斗打倾斜炮孔形成漏斗 1.2.3.4.5.6-掘进爆破顺序Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.Ⅳ.Ⅴ.Ⅵ.Ⅶ-各步骤浅孔布置8.1.6 8.1.6 回采回采 自下而上分层分梯段回采自下而上分层分梯段回采 1. 1. 凿岩凿岩: :上向平行浅孔上向平行浅孔, ,孔深孔深2 2米米, ,斗内添满矿石作工作台斗内添满矿石作工作台 2. 2. 爆破爆破:2#:2#岩石炸药岩石炸药, ,导爆管起爆导爆管起爆 3. 3. 通风通风: :一个班 4. 4. 局部放矿局部放矿: :碎胀系为碎胀系为1.3-1.41.3-1.4每次放出每次放出1/3,1/3,等量均匀放矿等量均匀放矿 5. 5. 撬顶撬顶( (毛毛) )，二破，二破, ,平场 6. 6. 大量放矿大量放矿8.1.7 8.1.7 特点特点 1. 1. 工艺简单，劳动强度大工艺简单，劳动强度大 2. 2. 采切量小，安全性差采切量小，安全性差 3. 3. 通风好，机械化程度低通风好，机械化程度低 4. 4. 损失贫化适中损失贫化适中( a ）一字形，（b）之字形，( c ）平行排列，( d ）交错排列 示示 意意 图图8.1.8 8.1.8 实例实例 1.1.普通留矿法方案普通留矿法方案 2.2.缓倾斜矿体电耙方案缓倾斜矿体电耙方案示示 意意 图图示示 意意 图图3.3.人工假底无矿柱方案人工假底无矿柱方案4.4.不留矿柱方案不留矿柱方案1 -顺路天井2-采准天井3-回风平巷4-运输平巷5-放矿漏斗口示示 意意 图图示示 意意 图图示示 意意 图图5.5.平底铲运机出矿留矿法平底铲运机出矿留矿法6.6.电耙底部结构留矿法电耙底部结构留矿法示示 意意 图图示示 意意 图图8.2 全面法8.2.1 8.2.1 适用条件适用条件 1.1.矿石矿石, ,围岩围岩( (顶板顶板) )稳固稳固. . 2. 2.矿体倾角＜矿体倾角＜30°30° 3. 3.矿体厚度矿体厚度: :＜＜3 3米米 4.4.品位低品位低8.2.2 8.2.2 结构三视图结构三视图1 -切割上山2 -回风平巷3 -阶段平巷4 、6 -阶段矿柱5 -采区矿柱7 、8 -人行道9 -矿柱或岩柱10 -矿石溜子11-切割平巷示示 意意 图图8.2.3 8.2.3 结构参数结构参数 斜斜 长长:40-60:40-60米米( (阶段阶段) ) 走向长走向长:100-200:100-200米米( (矿块长矿块长) ) 顶底柱顶底柱:2-3:2-3米米 溜井间距溜井间距:10-20:10-20米米 8.2.4 8.2.4 采准切割采准切割 1. 1. 阶段运输巷阶段运输巷: :下盘布置下盘布置, ,平直平直. . 2. 2. 小溜井或溜子小溜井或溜子: :行人行人, ,通风，溜矿通风，溜矿, ,断面断面2×2,2×2,长长5-75-7米米 3. 3. 切割平巷切割平巷: :行人行人, ,通风通风, ,自由面自由面, ,补偿空间补偿空间 沿脉沿走向脉内布置沿脉沿走向脉内布置, ,顶底柱之上顶底柱之上. . 4. 4. 上山上山: :初始工作面初始工作面, ,行人行人, ,通风通风 5. 5. 绞车硐室绞车硐室:2×2×2:2×2×2正对溜井正对溜井 6. 6. 行人上山行人上山: :掘进在顶底柱内掘进在顶底柱内. .8.2.5 8.2.5 回采回采 沿走向全面推进一次采全厚。

沿走向全面推进一次采全厚 1.1.落矿落矿: :水平平行浅孔水平平行浅孔, ,以上山为工作面以上山为工作面 根据稳固程根据稳固程度多种变形方案度多种变形方案 2. 2.运搬运搬: :电耙运搬进入小溜井或矿石溜子电耙运搬进入小溜井或矿石溜子 3.3.地压管理地压管理: :不规则矿柱不规则矿柱, ,木支柱木支柱, ,矿石堆示示 意意 图图8.2.6 8.2.6 评价评价 优点优点：工艺简单通风好成本低机动灵活工艺简单通风好成本低机动灵活 缺点缺点：损失贫化大安全性差生产能力小可手选损失贫化大安全性差生产能力小可手选8.2.7 8.2.7 具体应用具体应用 1. 1. 直接出矿方案直接出矿方案 2. 2. 溜井连接方案溜井连接方案2 -阶段运输平巷3 -联络巷道4 -小溜井5-材料人行斜巷兼做安全出口示示 意意 图图示示 意意 图图示示 意意 图图8.3 8.3 房柱采矿法房柱采矿法 8.3.1 8.3.1 适用条件适用条件 1. 1. 矿石和围岩矿石和围岩( (顶板顶板) )稳固稳固 2. 2. 矿体的倾角＜矿体的倾角＜30°30° 3. 3. 矿体的厚度＜矿体的厚度＜6 6米米 4. 4. 矿岩接触规整的中价矿石矿岩接触规整的中价矿石. .1 -运输巷道2 -放矿溜井3 -切割平巷4 -电耙硐室5 -上山，6 -联络平巷7 -矿柱8 -电耙绞车9 -凿岩机10 -炮孔示示 意意 图图8.3.2 8.3.2 结构结构 1. 1. 缓倾斜矿体的剖视方法缓倾斜矿体的剖视方法。

2. 2. 矿房矿柱的划分矿房矿柱的划分：顶底柱，不连续的间柱顶底柱，不连续的间柱 3. 3. 顶底柱内的工程顶底柱内的工程：电耙硐室电耙硐室示示 意意 图图示示 意意 图图4. 4. 底板内工程底板内工程：阶段运输巷，溜井阶段运输巷，溜井5. 5. 矿房内工程矿房内工程：切割平巷，上山，联络平巷切割平巷，上山，联络平巷6. 6. 间柱内的工程间柱内的工程：不连续间柱，无工程不连续间柱，无工程示示 意意 图图示示 意意 图图8.3.3 8.3.3 结构参数结构参数 1. 1. 矿块长度矿块长度：：( (斜长斜长)40-60)40-60米米 2. 2. 矿块宽度矿块宽度: (: (走向走向)8-20)8-20米米 3. 3. 顶底柱宽度顶底柱宽度: 4-6: 4-6米米 4. 4. 矿柱矿柱: : 间距间距5-85-8米，米，∮∮3-73-7米8.3.4 8.3.4 采准切割工作采准切割工作 1. 1. 阶段运输巷阶段运输巷: :沿走向，下盘岩石内沿走向，下盘岩石内, ,距矿体距矿体5-85-8米断面双轨平直。

米断面双轨平直 2. 2. 溜井溜井: :断面断面1.8×1.8,1.8×1.8,间距间距8-208-20米米, ,先行人通风，后溜矿先行人通风，后溜矿 3. 3. 切割平巷切割平巷: :矿脉内，行人、通风、自由面、探矿、沿脉走矿脉内，行人、通风、自由面、探矿、沿脉走 4. 4. 硐室硐室:2×2×2:2×2×2正对溜井，顶底柱，铰车硐室正对溜井，顶底柱，铰车硐室 5.5.上山上山: :垂直走向垂直走向, ,矿脉内近底板矿脉内近底板2×22×2，行人通风，工作面，探矿行人通风，工作面，探矿 6. 6. 联络平巷联络平巷: :矿脉内近顶板沿脉回风出口矿脉内近顶板沿脉回风出口8.3.5 8.3.5 回采工作回采工作：自下而上分层分梯段回采：自下而上分层分梯段回采. .l -拉底层2 -第二分层3 -第三分层4 -矿堆5 -矿柱示示 意意 图图1. 1. 第一层的回采第一层的回采 凿岩凿岩: : 水平平行浅孔，以上山为工作面水平平行浅孔，以上山为工作面, ,切平为自由面。

切平为自由面 爆破爆破: 2#: 2#岩石炸药，导炸管起爆岩石炸药，导炸管起爆 通风通风：撬毛，安装电耙：撬毛，安装电耙 出矿出矿: : 机械与重力联合运搬，采用两步耙矿耙入溜井机械与重力联合运搬，采用两步耙矿耙入溜井 掏切矿柱掏切矿柱: :由连续变间断由连续变间断, ,间距间距5-85-8米米. .2 . 2 . 第二三层的回采第二三层的回采 凿岩凿岩: :利用矿堆作为工作台、水平压矿、垂直爆破利用矿堆作为工作台、水平压矿、垂直爆破 出矿出矿: :垂直与水平两方向耙矿垂直与水平两方向耙矿 工艺过程工艺过程：爆破：爆破 通风通风 撬毛撬毛 平整平整 出矿出矿 凿岩凿岩示示 意意 图图8.3.6 8.3.6 评价评价 优点优点 缺点缺点 工艺简单工艺简单 损失贫化大损失贫化大 通风好通风好 安全性差安全性差 采切量小采切量小8.3.7 8.3.7 具体应用具体应用 1. 1. 厚矿体方案厚矿体方案1 -自行凿岩台车2 -电铲3 -回风巷道4 -自卸汽车5-推土机6 -顶板支柱台车7 -顶板检查台车8 -矿柱9 -采区巷道10 -运输巷道示示 意意 图图2. 2. 顶板不稳固方案顶板不稳固方案3. 3. 矿体不稳固方案矿体不稳固方案示示 意意 图图示示 意意 图图8.4 8.4 分段凿岩矿房法分段凿岩矿房法8.4.1 8.4.1 适用条件适用条件 1.1.矿岩稳固矿岩稳固 2.2.矿体倾角＞矿体倾角＞55°55° 3. 3.矿体厚度矿体厚度8-158-15米米 4.4.不含夹石不含夹石示示 意意 图图8.4.2 8.4.2 结构结构 1. 1. 顶柱顶柱: :无工程无工程, ,保护回风巷保护回风巷 2. 2. 间柱间柱: :天井及凿岩巷道天井及凿岩巷道 3. 3. 底柱底柱: :双排漏斗电耙底部结构双排漏斗电耙底部结构 对称对称 交错交错对称布置交错布置示示 意意 图图示示 意意 图图单排漏斗电耙底部结构：单排漏斗电耙底部结构： 1-电耙道； 2-溜井； 3-阶段运巷；4-斗穿5-斗颈；6- 喇叭口；7-耙斗； 8-电耙铰车示示 意意 图图堑沟受矿电耙底部结构：堑沟受矿电耙底部结构：单排堑沟 示示 意意 图图双排堑沟交错布置双排堑沟交错布置示示 意意 图图8.4.3 8.4.3 结构参数结构参数 矿块长度矿块长度: 50-60: 50-60米米 矿块高度矿块高度: 50-60: 50-60米米 矿块宽度矿块宽度: 8-15: 8-15米米 顶柱高度顶柱高度: 6-8: 6-8米米 底柱高度底柱高度: 9-12: 9-12米米 间柱宽度间柱宽度：：8-108-10米米 分段高度分段高度：：8-128-12米米 漏斗间距漏斗间距：：5-75-7米米8.4.4 8.4.4 采准工程采准工程 1. 1. 阶段运输巷阶段运输巷：脉内脉外均可。

脉内脉外均可 2. 2. 天井天井：脉内布置：脉内布置2×22×2，与凿光巷道处于同一立面与凿光巷道处于同一立面 3. 3. 小溜井小溜井：从主巷道掘进：从主巷道掘进1.8×1.8(2×2)1.8×1.8(2×2) 4. 4. 电耙巷道电耙巷道: :从天井向中央施工从天井向中央施工 5. 5. 凿岩巷道凿岩巷道: :从天井向中央掘进从天井向中央掘进 ( (拉底巷道拉底巷道) ) 6. 6. 斗川斗颈斗川斗颈: :从电耙巷向上施工从电耙巷向上施工 7. 7. 切割天井切割天井: :从拉底巷道到顶柱从拉底巷道到顶柱8.4.5 8.4.5 切割工作切割工作( (拉底拉底, ,扩漏扩漏. .切割槽切割槽) ) 1. 1. 拉底方法（方法同留矿法）拉底方法（方法同留矿法） 2. 2. 扩漏方法（方法同留矿法）扩漏方法（方法同留矿法） 3. 3. 切割槽形成方法：深孔法（如下图）和浅孔法切割槽形成方法：深孔法（如下图）和浅孔法深孔法 浅孔法浅孔法：浅孔扩切割立槽的实质是把切割立槽当做一个急倾斜薄矿：浅孔扩切割立槽的实质是把切割立槽当做一个急倾斜薄矿 体，用浅孔留矿法回采，大量放矿后形成立槽。

体，用浅孔留矿法回采，大量放矿后形成立槽8.4.6 8.4.6 回采工作回采工作 凿岩凿岩: :上向垂直扇形中深孔上向垂直扇形中深孔 爆破爆破: :由少到多排起爆，对侧上下同时起爆由少到多排起爆，对侧上下同时起爆浅孔法 示示 意意 图图示示 意意 图图通风通风: : 电耙巷通风，排烟通风电耙巷通风，排烟通风8.4.7 8.4.7 评价评价 优点优点: : 能力大，安全能力大，安全 缺点缺点: :损失贫化大损失贫化大 1 -天井 2 .5 -上阶段运输平巷 3 - 切顶巷道 4 -顶柱 6 -分段巷道 7 -风门 8 -本阶段运输巷道 9 -电耙巷道 10 -漏斗颈出矿出矿: :电耙耙矿，重力放矿电耙耙矿，重力放矿示示 意意 图图8.4.8 8.4.8 具体应用具体应用 1. 1. 垂直走向布置方案垂直走向布置方案1 -运输平巷； 2 -运输横巷； 3 -分段横巷； 4 -切割天井5 -天井； 6 -通风横巷；7 -通风平巷；8 -装矿短巷；9 -拉底巷示示 意意 图图2. 2. 缓倾斜矿体方案缓倾斜矿体方案示示 意意 图图3. 3. 多种受矿方案和受矿方式多种受矿方案和受矿方式：漏斗或堑沟：漏斗或堑沟1-V 形堑沟; 2 -铲运机; 3 -运输巷道4-装矿短巷; 5 -铲运机向溜井卸矿; 6 -溜井 示示 意意 图图8.5 8.5 阶段矿房法阶段矿房法8.5.1 8.5.1 适用条件适用条件 1. 1. 矿石矿石, ,围岩均稳固围岩均稳固 2. 2. 矿体倾角＞矿体倾角＞55°55° 3. 3. 矿体厚度矿体厚度15-2515-25米米 4. 4. 不含夹石不含夹石1 -下盘运输平巷2 -上盘运输平巷3 -运输横巷4 -下盘通风平巷5 -上盘通风平巷6 -通风横巷7 -凿岩天井8 -电耙道9 -放矿口 示示 意意 图图8.5.2 8.5.2 结构结构 1. 1. 顶柱顶柱: : 支撑作用支撑作用 2. 2. 间柱间柱：天井及凿岩硐室：天井及凿岩硐室 3. 3. 底柱底柱：平场受矿电耙底部结构：平场受矿电耙底部结构1 -电耙道2 -斗穿3 -平底4 -残留三角矿柱5 -爆下矿石6 -耙斗示示 意意 图图8.5.3 8.5.3 参数参数 阶段高阶段高：：50-7050-70米米 矿块长矿块长:15-25:15-25米米 矿块宽矿块宽：：20-3020-30米米 顶柱顶柱:6-8:6-8米米 底柱底柱:10-12:10-12米米 间柱间柱:6-8:6-8米米8.5.4 8.5.4 采准工程采准工程 1. 1. 阶段运输巷阶段运输巷：沿脉加川脉（脉外）：沿脉加川脉（脉外） 2. 2. 天井及硐室天井及硐室：规格符合凿岩机要求：规格符合凿岩机要求, ,位置符合炮孔要求位置符合炮孔要求 3. 3. 电耙巷电耙巷：两条垂直走向：两条垂直走向 4. 4. 拉底及斗川拉底及斗川 5. 5. 凿岩巷道凿岩巷道：垂直走向为形成拉底空间：垂直走向为形成拉底空间 6. 6. 溜井溜井：电耙与阶段连接：电耙与阶段连接8.5.5 8.5.5 切割工程切割工程 形成拉底空间和切割槽形成拉底空间和切割槽  1.1.拉底空间的形成拉底空间的形成 2 . .切割槽的形成示示 意意 图图示示 意意 图图8.5.6 8.5.6 回采工艺回采工艺 1.1.凿岩凿岩: :在凿岩硐室内打水平扇形中深孔。

在凿岩硐室内打水平扇形中深孔2.2.落矿落矿: :自下而上向切割槽内落矿自下而上向切割槽内落矿3.3.电耙出矿电耙出矿: :电耙耙矿电耙耙矿, ,重力溜井出矿重力溜井出矿8.5.7 8.5.7 评价评价: :安全安全. .高效高效, ,生产能力大生产能力大, ,损失贫化大损失贫化大示示 意意 图图8.5.8 8.5.8 实例应用实例应用 1.1.水平孔落矿水平孔落矿示示 意意 图图2. 2. 倾斜炮孔方案倾斜炮孔方案示示 意意 图图3.3.球形药包球形药包VCRVCR法（垂直炮孔）法（垂直炮孔）示示 意意 图图8.6 留矿理论8.6.1 8.6.1 浅孔留矿法浅孔留矿法 特点特点: :回采的矿石大部分留在采场内回采的矿石大部分留在采场内. .8.6.2 8.6.2 留矿的作用留矿的作用 矿石留在采场内有两个作用支撑两帮围岩，防止片帮，矿石留在采场内有两个作用支撑两帮围岩，防止片帮，作为继续回采的工作台对两帮围岩有一定的支撑作用作为继续回采的工作台对两帮围岩有一定的支撑作用8.6.3 8.6.3 大量放矿大量放矿 大量放矿时留矿放出大量放矿时留矿放出, ,起支撑作用的矿石放出，围岩失去起支撑作用的矿石放出，围岩失去支支撑仍有片帮现象出现撑仍有片帮现象出现, ,产生岩石混入产生岩石混入, ,造成贫化。

造成贫化8.6.4 8.6.4 留矿的特点留矿的特点 1.1.一定时期有支撑作用一定时期有支撑作用 2.2.放出时造成损失贫化大放出时造成损失贫化大 3.3.资金的滞留资金的滞留 4.4.充作工作台充作工作台, ,降低了成本降低了成本8.6.5 8.6.5 采矿方法分类采矿方法分类 先期对围岩起一定支撑作用，大量放矿时矿石放出，支撑先期对围岩起一定支撑作用，大量放矿时矿石放出，支撑作用撤消作用撤消, ,根据采矿方法分类一级依据根据采矿方法分类一级依据, ,仍为空场法仍为空场法. .。