10.2矿山地采通风安全技术.ppt

第十章 地下矿山开采安全技术 第一节 地下开采概述 第二节 井巷工程安全技术 第三节 采矿方法及其安全技术 第四节 矿山地压管理 第五节 地下矿山运输安全技术 第六节 地下矿山提升安全技术 金属非金属地下矿山是指开采金属矿石、放射性矿石以及作为化工原料、建筑材料、辅助原料、耐火材料及其他非金属矿物(煤炭除外)的地下矿山。地下开采是通过地表向下掘进一系列通达矿体的井巷来开采矿石的方法，具有投资少、适应性强、占地面积小等优点。 地下开采是一个复杂的生产过程，必须综合运用地质、开拓、掘进，运输、提升、通风、爆破、动力、安全技术及组织管理等科学技术。 第一节 地下开采概述 一、开采范围与开采顺序 (一)矿区、矿田和井田 划归一个公司或矿务局开采的矿床叫矿区，划归一个矿山开采的矿床或其一部分叫矿田，划归一个矿井(坑口)开采的矿床或其一部分叫井田。一个矿区可包括一个或几个矿田，一个矿田可包括一个或几个井田。 矿区、矿田和井田绝大多数是按自然赋存条件划分的。生产中往往将一个大矿体或比较邻近的若干矿体划为一个井田进行独立开采。一般认为井田的走向长度500～800m，深度500—600m，开采较为经济合理。 (二)阶段和采区 在井田范围内开采倾斜和急倾斜矿床时，每隔一定的垂直高度要掘进与矿床走向一致的主要运输平巷，将井田沿垂直方向划分为一个个的矿段，这种矿段称为阶段或中段。阶段的长度等于井田边界沿走向的长度，阶段高度等于上下两个相邻阶段平巷间的垂直距离。缓倾斜矿床的阶段高度通常为20～30m，急倾斜矿床的阶段高度通常为50～60m，也有高达80～120m的。 阶段高度主要取决于矿体的赋存条件和使用的采矿方法。合理的阶段高度应在保证安全的前提下，使开采每吨矿石的总费用最小，新阶段的准备时间最短。 在阶段范围内，沿矿体走向把阶段划分成若干采区或矿块。它是进行采矿工作的基本单元，一般都有采区运输、通风、联络等通道，可独立地完成全部回采工作。采区的范围是：沿倾斜方向以上下两个阶段平巷为界，沿走向以采区天井为界(有时以间柱中心线或假想的垂直分界线为界)，采区的大小用采区长度、采区高度及采区的宽度尺寸表示。 (三)开采顺序 井田中阶段的开采顺序一般是由上而下，先采上部阶段，后采下部阶段，称为下行开采。在某些特殊条件下也可采用由下往上的回采顺序，即上行开采。 在阶段中，各采区沿走向的开采顺序是以主井或主平硐为标准的。主井或主平硐位于阶段的中部或附近时，则主井或主平硐把阶段划分为两翼，两翼可同时回采，也可以一翼采完后再采另一翼。前者称为双翼回采，后者称为单翼回采。主井或主平硐位于阶段的端部时，整个阶段均在主井或主平硐的一侧，此时阶段的回采称为侧翼回采。 在阶段的每翼中，采区沿走向的开采顺序是由主井或主平硐向井田边界方向回采，称为前进式回采；由井田边界向主井或主平硐方向回采，称为后退式回采。初期向井田边界前进式回采，当阶段采准完成后，又从井田边界开始后退式回采时，称为联合式回采。 当开采相邻较近的矿体时，特别是开采平行矿脉群时，应先开采上盘的矿体，后开采下盘的矿体。 当把采区划分为若干矿房和矿柱后，先采矿房，后采矿柱，称为二步骤开采。而采区不划分矿房、矿柱时，阶段以采区为单位一次采完，称步骤开采。 二、开采步骤 地下矿山开采的主要步骤如下。 1. 开拓工作 指从地面掘进一系列井巷达到矿床，使矿床连通地面，形成行人、运输、通风、排水、供电、供风、供水等系统。 2．采准工作 指在已开拓完毕的矿床里，掘进采准巷道，将阶段划分成矿块作为回采的独立单元．并在矿块内创造行人、凿岩、放矿、通风等条件。采准系数是指每一千吨矿块采出矿石总量所需掘进的采准、切割巷道米数。 3．切割工作 指在已采准完毕的矿块内，为大规模回采矿石开辟自由面和自由空间。 4．回采工作 包括落矿、运搬和地压管理等三项主要作业。 (1)落矿是以切割空间为自由面，用凿岩爆破方法崩落矿石。一般根据矿床的赋存条件、所采用的采矿方法及凿岩设备，选用浅孔、中深孔、深孔和药室等落矿方法。 (2)矿石运搬是指在矿块内把崩下的矿石运搬到阶段运输巷道，并装入矿车。运搬方法主要有重力运搬和机械运搬(电耙、装运机、汽车等)。 (3)地压管理是指在回采过程中或矿石采出后，为保证开采工作的安全，对采场、矿柱、巷道及上下盘围岩所发生的变形、破坏、崩落等地压现象采取必要的技术措施，控制地压和管理地压，消除地压所造成的不良影响。 三、地下开采矿山安全生产的基本条件 (1)地下开采矿山的井口和平硐及其主要构筑物的位置应不受岩移、滑坡、滚石、地表塌陷、山