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第五章 非煤矿山开采技术基础知识 第一节 金属矿床地下采矿工艺 第二节 金属矿床露天采矿工艺 第三节 采矿方法 第四节 采矿安全技术简介 第五节 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。 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。 (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。 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。 斜井：轴向与水平面成一定倾角的巷道，其功能与竖井相同，斜井内铺设有运输轨道。根据所采用的提升容器可分为串车斜井和箕斗斜井；按地表有无出口可分为明斜井和盲斜井。 斜坡道：是具有直通地表出口的倾斜巷道。斜坡道主要是运行无轨设备及安装胶带运输机时使用，巷道不铺设轨道，坡度小，方向变换灵活。 井底车场：井筒与阶段运输巷道连接处各种运输线路和硐室的总称，是井下运输和井筒提升的枢纽。在井底车场范围内除铺设有储车线、行车线、调车线之外，还设置有水泵房、变电所、修理库等硐室。 石门：阶段运输运输水平内，由井底车场通达矿体一段的巷道。 溜矿井：专用于溜放矿石的井筒。位于运输巷道与矿块之间。 充填井：用于下放充填料的井筒，主要应用于使用充填法采矿的金属矿山中。 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。 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。 (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。 (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。 (4) 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。 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