4 采矿方法.ppt

4 采矿方法 4.1 空场采矿法 空场采矿法：在矿房开采过程中不用人工支护，利用矿石与围岩自身的强度，来维持采场围岩稳定的采矿方法。 空场法特点：将矿块划分为矿房与矿柱，先采矿房，后采矿柱，开采矿房时利用矿柱及围岩的自身强度进行地压管理，开采空间始终保持敞空状态。生产效率高，成本低。使用的必要条件是矿石和围岩均稳固。 空场采矿法分为：留矿采矿法、房柱采矿法、全面采矿法、分段矿房法、阶段矿房法等。 4.1.1 （浅孔）留矿采矿法 4.1.2 房柱采矿法 4.1.3 全面采矿法 4.1.4 阶段矿房法 4.2 充填采矿法 4.2.1 单层充填法 4.2.2 上向水平分层充填法 4.2.3 下向分层充填采矿法 4.2.4 分采充填法 充填采矿法评价： 4.3 崩落采矿法 4.3.1 无底柱分段崩落法 4.3.2 有底柱分段崩落法 4.2.2.2 胶结充填 水力充填回采工艺较为复杂，回采矿房时需砌人行滤水井、混凝土隔墙及铺设混凝土底板，而从采场排出的泥水污染巷道，水沟和水仓清理工作量大，充填体的压缩沉降问题以及回采矿柱的安全问题均未很好解决，因而不能从根本上防止岩石移动。 为了更有效地控制岩移，保护地表，降低矿石的损失贫化，国内外越来越多采用胶结充填法。就是在松散充填料中加入胶结材料，使松散充填料凝结成具有一定强度整体，最大限度地发挥控制地压与岩移，强化矿岩自身支撑能力的作用。 用胶结充填的矿块采准、切割及回采等工艺，与水力充填方案基本相同，区别是顺路行人天井不要按滤水条件构筑，溜矿井和行人天井在充填时只需立模板就可以形成，不必构筑隔墙、铺设底板。 为降低充填成本，第一步回采取较小尺寸，但充填后所形成的人工矿柱必须保证第二步回采的安全；第二步采用水力充填。 为了使上覆岩层不移动，较好地保护地表，需解决胶结充填的接顶问题。常用的方法有：人工接顶和砂浆加压接顶。 上向水平分层充填采矿法优缺点： 优点：矿石损失贫化小，但传统的充填采矿法效率低，劳动强度大。目前机械化充填采矿法效率高，采准方式及采场结构发生了较大变化，应用范围越来越广泛。 缺点：充填成本高。水力充填费用占采矿直接成本的15~25%，而胶结充填占35~50%；充填系统复杂。水力、胶结两套充填系统；阶段间柱回采复杂。顶底柱回采困难。 4.2.3.1壁式下向分层充填法 以壁式工作面沿工作面全长推进，自上而下分层回采。 （1）矿块结构参数 阶段高度为30~50m，矿块长度为30~50m，宽度等于矿体的水平厚度；不留顶柱、底柱和间柱。分层高度2~3m。 （2）采准切割工作 采准工程包括阶段运输巷道、行人天井和溜井。运输巷道布置在下盘接触线处或下盘岩石中。行人天井布置在矿块两侧的下盘接触带，矿块中间布置一个溜矿井。随回采分层的下降，行人天井逐渐为建筑在充填料中混凝土天井所取代，而溜矿井从上往下逐层消失。 每一分层回采前，先沿下盘接触带掘进切割巷道。当矿体形状不规则或厚度较大时，切割巷道也可布置在矿体中间。 下向分层充填采矿法用于开采矿石很不稳定或矿石和围岩均很不稳固，矿石品位很高或价值很高的有色金属或稀有金属矿。这种采矿方法是从上往下分层回采、逐层充填，每一分层的回采工作是在上一分层砼人工假顶的保护下进行的。回采分层为水平或与水平成4°~10°（胶结充填）或10°~15°（水力充填）倾斜。倾斜分层主要是为了充填接顶，同时也有利于矿石运搬，但凿岩和支护作业不如水平分层方便。 下向分层充填采矿法分为壁式下向分层充填法和进路下向分层充填法两种。 （3）回采工作 从切割巷道开始，以壁式工作面由矿块的一侧向另一侧推进。或者由矿块的两侧向中央推进。用浅孔崩矿。每次崩矿步距不能过大，装药量不宜过多，以防爆破时破坏棚子支柱。出矿设备可用电耙或铲运机。 矿石运出后，立即用棚子或立柱支护假顶。清风由阶段运输平巷经天井进入回采工作面，污风由另一天井经上阶段平巷排出。 每采完1~3条进路，达到最大悬顶距后，组织一次充填作业。假顶强度大时可增加充填距尺寸。 充填准备工作主要是平整地板，铺设钢筋网，架设滤水隔墙等。横筋的两端弯成钩以便与相邻充填进路地板钢筋搭接，使整个地板组成一个整体。 全部用胶结充填料充填的采空区，充填作业一次完成。若在假顶上充尾砂或水砂时，则先浇灌高标号混凝土0.25~0.5m厚，形成钢筋混凝土人工假顶，再在其上充填尾砂或水砂。 4.2.3.2进路下向分层充填法 特点：将矿块划分为若干分层，回采作业在回采进路中进行，自上而下分层回采。 （1）结构参数 矿块高度30~60m；长度25~60m；分层高度2~3m；进路断面（2×2）~（4×4）m2。