矿床开采实验指导书 - 北京科技大学.doc

《矿床开采工程实验》指导书 北京科技大学土木与环境工程学院 2005年9月 实验项目之一：采矿方法作图实验 矿床开采工程的采矿方法主要分三大类采矿方法，为了们对采矿方法有充分的认识和了解，学生有必要对空场采矿法、崩落采矿法和充填采矿法的采场结构的剖面图有深刻认识，从而掌握这些采矿方法的实质。 一．空场采矿法三视作图 空场采矿法在回采过程中，将矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房，后采矿柱。空场采矿法三视图包括房柱采矿法、留矿采矿法、阶段矿房法。 房柱采矿法 房柱采矿法用于开采水平和缓倾斜矿体， 矿体和围岩要求稳固，在矿块或采区内矿房和矿柱交替布置，回采矿房时留连续的或间断的规则矿柱，以维护顶板岩石。开采的矿体厚度从2~3米至30~40米。 结构和参数：矿房的长轴可沿矿体走向，沿倾斜或伪倾斜布置，主要决定与所采用的运搬设备和矿体的倾角。设计的矿房长度为40~60m，宽度为8~20m，矿柱直径为3~7m，矿柱的间距为5~8m。 采准和切割工作：阶段运输巷道可布置在脉内或底板岩石内。在放矿溜井中储存部分矿石。 回采工作：矿体为2~3m时，一次采全厚；矿体厚度大与3m时，分层回采。 评价：房柱法是开采水平和缓倾斜矿体最有效的采矿方法。它的采准切割工作量不大，工作组织简单，坑木消耗小，通风良好，矿房生产能力高。但矿柱损失较大，（15~40%） 。且一般不回收。 根据不同的采场结构尺寸，分组设计以下五组不同采场结构尺寸的房柱采矿法： 1组：矿块长度40m, 矿体厚度2m，矿房宽度8m，矿柱直径4m，矿柱的间距5m。 2组：矿块长度45m, 矿体厚度2.5m，矿房宽度9m，矿柱直径5m，矿柱的间距5.5m。 3组：矿块长度50m, 矿体厚度3m，矿房宽度10m，矿柱直径6m，矿柱的间距6m。 4组：矿块长度55m, 矿体厚度4m，矿房宽度11m，矿柱直径6m，矿柱的间距7m。 5组：矿块长度60m, 矿体厚度5m，矿房宽度12m，矿柱直径7m，矿柱的间距8m。 留矿采矿法 留矿采矿法的特点是工人直接在矿房暴露面下的留矿堆上面作业，自下而上分层回采，每次采出的矿石靠自重放出三分之一左右，其余留在矿房内作继续上采的工作平台。矿房全部采完后，暂留在矿房中的矿石大量放出，叫最终放矿或集中放矿。留矿采矿法主要用于开采围岩和矿石均稳定，矿体厚度薄和极薄矿脉，矿脉为急倾斜，矿石无结块性和自燃性的矿体。 采场结构和参数：阶段高度（30~50m），矿块长度(40~60m)，宽度为矿体厚度，矿房间距为2~12m，底柱高度8~10m，顶柱厚度为2~6m。 采准工作：采准工作主要是掘进阶段运输巷道，天井（作为行人，通风用），联络道，拉底巷道，和漏斗颈等。在间柱中的人行天井中每个4~5m掘进联络道与两侧矿房贯通。 切割工作：以拉底巷道为自由面，形成拉底空间和辟漏，它的作用是为回采工作开辟自由面，并为爆破创造条件。 回采工作：回采工作包括凿岩、爆破、通风、局部放矿、撬顶平场、大量放矿等。回采工作自下而上分层进行，分层高度一般为2~3m。 根据不同的采场结构尺寸，分组设计以下五组不同采场结构尺寸的房柱采矿法： 1组：阶段高度30m，矿块长度40m, 矿体厚度2m，矿房间距6m，底柱高度8m，顶柱厚度3m。 2组：阶段高度35m，矿块长度45m, 矿体厚度3m，矿房间距7m，底柱高度9m，顶柱厚度4m。 3组：阶段高度40m，矿块长度50m, 矿体厚度4m，矿房间距8m，底柱高度9m，顶柱厚度5m。 4组：阶段高度45m，矿块长度55m, 矿体厚度5m，矿房间距9m，底柱高度10m，顶柱厚度5m。 5组：阶段高度55m，矿块长度60m, 矿体厚度6m，矿房间距10m，底柱高度10m，顶柱厚度6m。 垂直深孔落矿阶段矿房法 阶段矿房采矿法可分为分段凿岩和阶段凿岩。国内多采用分段凿岩。特点：回采工作面是垂直的，需开切割槽和准备底部结构。 矿块布置和结构参数：阶段高度40~60m；矿块长度40~60m；沿走向布置的矿块矿房宽度为矿体厚度10~30m，间柱为8~12m；垂直走向布置的矿房宽度为15~20m，间柱为10~14m。顶柱6~10m，底柱高8~13m。 采准工作：采准工作包括阶段运输巷道、通风人行井、分段凿岩巷道、电耙道、溜井、漏斗井和拉底巷道等。阶段运输巷道一般沿矿体下盘接触线布置，分段凿岩巷道靠近下盘。 切割工作：切割工作包括采场拉底，劈漏和开切割槽等。切割槽可以布置在矿块中央或一侧。切割槽的开掘方法有：浅孔拉槽、垂直深孔拉槽、水平深孔拉槽。 回采工作：回采工作包括在分段巷道中打上向中深孔（最小抵抗线为1.5m~1.8m）或深孔（最小抵抗线为3m）。全部炮孔打完后，每次爆破3~5排孔，上下分段保持垂直工作面或上分段超前一排炮孔，以保证上分段安全。 适