第四章武汉理工大学空场采矿法

1、第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 第一节 全面采矿法 一、特征二、矿块构成要素：矿房、矿柱三、采准切割工作（数量、位置、掘进顺序）第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 :,:,: ,: 回采工作通风采场支护采场地压管理采场矿石搬运块度，顶板稳定性。两个因素：落矿炮眼布置参数取决回采工艺优缺正台阶或倒台阶沿厚度方向布置形式直线或折线布置形式沿倾斜方向沿走向或沿倾向推进方向回采工作面四、四、五、适用条件：矿岩稳固，矿体中厚以下，缓倾斜五、适用条件：矿岩稳固，矿体中厚以下，缓倾斜或倾角较小的倾斜矿体，矿体中有夹石。或倾角较小的倾斜矿体，矿体中有夹石。 第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 第二节第二节

2、 房柱采矿法房柱采矿法 一、一、 特征：主要依靠回采留下的规则矿柱，及特征：主要依靠回采留下的规则矿柱，及围岩的稳定性维护采空区。对围岩的稳定性要围岩的稳定性维护采空区。对围岩的稳定性要求比全面法低一些。求比全面法低一些。二、二、 矿块的构成要素（采矿方法构成要素）矿块的构成要素（采矿方法构成要素） 矿块斜长矿块斜长:根据搬运设备的有效运距确定根据搬运设备的有效运距确定. 矿房宽度矿房宽度: 820米米 一般要求一般要求b稳定性稳定性 间柱宽度：经验法间柱宽度：经验法:48米米. 计算法计算法:第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 baHhr围r矿R第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 前提：前提

3、： （1）矿房上部的岩体载荷由两边矿柱平均负担（采空区沿走向长度愈大，矿房长度远大于宽度)。（2）不考虑构造应力和温度应力，仅考虑重力应力。（3）矿柱横断面上的应力分布是均匀的，且没有剪应力。（4）不考虑动载荷(爆破作业)。（5）当矿柱内最大压应力大于矿柱的单向抗压强度时，则矿柱破坏。第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 则由以上有： 152)(围矿围矿围HhnHRKbahahahahaKnnRKaLahLLbaH第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 由于上述假设与实际情况有出入，所以我们希望考查一下这些出入对推出的结果有些什么影响？（1）使结果偏安全（2）根据具体情况，有可能使结果偏安全也 有可

4、能使结果偏危险。（3）使结果偏危险（4）使结果偏危险（5）使结果偏安全第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 三、采准切割工作：三、采准切割工作： :,)( ,掘进顺序上山的作用。切割天井，切割槽拉底巷道采准巷道上山，数量脉内，也可布置在脉外采准切割巷道可布置在第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 四、回采工作四、回采工作 :通风地压管理电铲配汽车搬运。有轨搬运，无轨搬运，搬运层的切割巷道可取消若打下向眼，则最下一掘一条切割巷道式，则最上一层必须再浅孔（若采用正台阶形中深孔落矿第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 五、五、 适用条件：适用条件：矿岩稳固或中等稳固，水平或缓倾斜，厚度不限，当矿体厚度较小

5、（35米）可采用浅孔落矿，电耙出矿的房柱法，当厚度较大时，可采用中深孔落矿,无轨设备出矿的房柱法.六、六、 对全面法及房柱法的评价对全面法及房柱法的评价：采准切割工程量小，通风条件较好，劳动生产率较高，回采强度大，坑木消耗少，劳动组织简单，矿石损失大，尤其是房柱法。第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 七、七、 思考题：思考题：1、如果将矿柱受力问题简化的话，你倾向与将之简化为平面应力问题还是平面应变问题。2 2、切割上山是否可布置在矿房边缘，如可，和布置在中间比那种好。 第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 第三节第三节 分段采矿法分段采矿法一、特征：一、特征： 采空区的稳定依靠间柱采空区的稳定

6、依靠间柱, ,顶柱顶柱, ,底柱底柱维持，沿矿块斜长方向用分段巷道将矿维持，沿矿块斜长方向用分段巷道将矿房分为若干个分段进行回采。房分为若干个分段进行回采。 第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 二、 矿块构成要素1、矿块布置： 沿走向布置（厚度较小时） 垂直走向布置（厚度较大时）第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 2、矿块长度：间柱宽度： 布置天井: 稳定性：中深孔落矿震动, 围岩的稳定性, 间柱的稳定性 一般为812米矿房长度： 稳定性: 搬运设备：电耙（一个溜井4060 米，二个80120米） 无轨设备（5060米）3、矿块宽度：等于矿体厚度第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 4、矿块高度

7、： 顶柱高度：除保护上部回风巷外,与全面法和房柱 法不同的是,由于矿体较厚,倾角较大,需加强顶柱自身受重力作用下的稳定性. 一般610米， 矿房高度：由于倾角大，要综合考虑上盘围岩和矿体稳定性；应与分段高度协调。一般5070米。 底柱高度：能承受爆破落矿冲击,与选择的底部结构有关, 漏斗电耙出矿:1215米。 无轨设备出矿: 46米。 第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 5、分段高度：取决于凿岩设备,一般在 620米范围内. 分段个数: 第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 三、 采准切割工作：1、 采准切割巷道的数量:采准工作量的计算)；2、 采准切割掘进顺序：联络道通风人行天井电耙巷溜井分段

8、巷道,拉底巷道漏斗,水平切割槽垂直切割天井及扩大成垂直切割槽第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 3、 采准切割巷道布置：l分段巷道的布置：炮孔深度，补充勘探。 垂直切割槽的布置：回采工作面多一倍;相向爆破,爆破质量较好；矿房采矿强度大;通风条件略差。4、 切割槽的形成方法： 水平切割槽：浅孔形成或深孔形成 垂直切割槽：水平深孔形成或垂直深孔形成 第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 四、四、 回采工作回采工作1、落矿：一次凿完全部炮眼分次爆破和分次凿岩分次爆破。上向凿岩和下向凿岩:上下分段的超前关系,2、搬运：重力搬运，溜井放矿，为减缓落矿冲击，每次放矿宜留部分矿石在漏斗中。3、采场支护：地压管

9、理。4、通风：为改善通风条件可顶柱开一小井（切割天井穿透顶柱）；最上分段加一条分段巷道(通风及可打下向炮眼) 第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 五、适用条件：五、适用条件：l矿岩稳固或中等稳固，厚矿体，倾斜或急倾斜。矿岩稳固或中等稳固，厚矿体，倾斜或急倾斜。六、评价：六、评价：l工人作业安全条件较好；回采强度大，劳动生产工人作业安全条件较好；回采强度大，劳动生产率高；坑木消耗少；矿石回采直接成本低；采准率高；坑木消耗少；矿石回采直接成本低；采准工作量大，矿石损失较大。工作量大，矿石损失较大。第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 七、对照采矿方法图提问：七、对照采矿方法图提问：1、溜井是垂直的还

10、是倾斜的？溜井是垂直的还是倾斜的？2、电耙道与阶段运输巷道是否在一个电耙道与阶段运输巷道是否在一个 水平面上？水平面上？3、有几条采准切割巷道？有几条采准切割巷道？4、人行、人行天井是垂直的还是倾斜的？天井是垂直的还是倾斜的？5、下图短巷长对应右图那段长？下图短巷长对应右图那段长？第四章第四章 空场采矿法空场采矿法6、 矿房采空后，上盘矿房采空后，上盘,下盘下盘,顶部矿体顶部矿体 暴露的面积有多大？暴露的面积有多大？7、右图电耙上部矿柱被什么支撑？右图电耙上部矿柱被什么支撑？8. 已采下的矿石可能在哪些部位发生损已采下的矿石可能在哪些部位发生损失失?第四章第四章 空场采矿法空场采矿法八作业：某

11、矿山新勘得一急倾斜矿体，倾角75度，厚15米，矿石稳固，围岩极稳固，上盘围岩允许暴露面积4000平方米，下盘围岩允许暴露面积3500平方米，矿体允许暴露面积650平方米，该矿现有01-38型凿岩机，有效凿岩深度为10米，根据上述条件，试：1.选择采矿方法；2.确定矿块构成要素；3.绘制采矿方法图；第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 第四节第四节 阶段矿房采矿法阶段矿房采矿法一、分类一、分类：根据落矿炮眼布置的方法：水平深孔阶段矿房法 垂直深孔阶段矿房法 倾斜深孔阶段矿房法 第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 二、采准切割工作：二、采准切割工作： 数量及布置：一条天井及若干凿岩硐室，两条电耙巷道

12、及若干放矿口，一条运输横巷，一个拉底空间，二个矿石溜子。 第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 掘进顺序：运输巷道凿岩硐室；矿石溜子电耙巷一对放矿口拉底空间其他放矿口。拉底空间形成：放矿口拉底巷道切割巷道水平切割槽其他放矿口切割天井凿岩横巷天井扩帮形成垂直切割槽在凿岩横巷打下向扇形中深孔形成拉底空间。放矿口的大小和多少：主要考虑损失和稳定性。第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 三、回采工作：三、回采工作： 落矿： 搬运：为何布置两条运输巷道？环型运输能力大且可减少装车对运输的影响。地压管理：通风：电耙硐室靠溜子口的漏风。 第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 四、矿块构成要素：四、矿块构成要素：布

13、置：沿走向或垂直走向布置：沿走向或垂直走向矿块宽度：矿体厚度矿块宽度：矿体厚度矿块长度：间柱宽度（主要考虑支撑地压矿块长度：间柱宽度（主要考虑支撑地压 和布置巷道和布置巷道 1015米）米） 矿房长度（围岩的稳定性，凿岩设备矿房长度（围岩的稳定性，凿岩设备 的凿岩能力，矿石损失）的凿岩能力，矿石损失）矿块矿块高度：矿房高度高度：矿房高度( (围岩的稳定性围岩的稳定性) ) 底柱高度（矿石的损失）底柱高度（矿石的损失） 顶柱高度顶柱高度 第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 五、适用条件和评价：五、适用条件和评价： 中等稳定以上倾斜和急倾斜厚矿体。优缺点和分段法基本相同，由于深孔落矿，大块多，二次破碎工作量大。第四章第四章 空场采矿法空场采矿法 提问：提问： 1、 两条凿岩天井是否在与走向平行的同一平面上？2、 那条天井在上盘？3、 如主井在主图右侧，根据主图，阶段中矿块的开采顺序是那种？4、 运输巷和电耙巷是