第十四章采矿方法基本概念与分类

1、2022-3-4采矿工程专业主干课程1金属矿床地下开采第第一一节节采矿方法基本概念采矿方法基本概念 第第二二节节采矿方法分类采矿方法分类 第第三三节节采矿方法的应用现状采矿方法的应用现状 2022-3-4采矿工程专业主干课程2金属矿床地下开采 1、地下采矿方法的概念；、地下采矿方法的概念；地下采矿方法的分类。地下采矿方法的分类。如何理解地下采矿方法分类的依据。如何理解地下采矿方法分类的依据。 2、地下采矿方法的分类依据、分类方法。地下采矿方法的分类依据、分类方法。 2022-3-4采矿工程专业主干课程3第一节第一节 采矿方法基本概念采矿方法基本概念 金属矿床地下开采矿块的回采步骤分为矿块的回采

2、步骤分为单步骤单步骤或或两步骤两步骤回采。矿块整体回回采。矿块整体回采时，称为采时，称为单步骤单步骤回采；矿块划分为矿房和矿柱，先回回采；矿块划分为矿房和矿柱，先回采矿房，后回采矿柱时，称为采矿房，后回采矿柱时，称为两步骤两步骤回采。单步骤回采回采。单步骤回采时，矿块是基本回采单元；两步骤回采时，矿房和矿柱时，矿块是基本回采单元；两步骤回采时，矿房和矿柱分别是基本回采单元。分别是基本回采单元。 采场采场：基本回采单元。采场可以是：基本回采单元。采场可以是矿块矿块、矿房矿房或或矿柱矿柱。 在金属矿床地下开采时，先将在金属矿床地下开采时，先将井田井田划分为划分为阶段阶段（盘区盘区），），再将再将阶

3、段阶段（盘区盘区）划分为）划分为矿块矿块（采区采区），），矿块矿块（采区采区）即为独立的开采单元。即为独立的开采单元。 采空区（简称空区）：采空区（简称空区）：采场中矿石采出后所遗留的空间。采场中矿石采出后所遗留的空间。 采矿方法：采矿方法：为了采出矿块或采区中的矿石，在矿块中所为了采出矿块或采区中的矿石，在矿块中所进行的进行的采准采准、切割切割与与回采回采工作的有机总体。工作的有机总体。 2022-3-4采矿工程专业主干课程4金属矿床地下开采第二节第二节 采矿方法分类采矿方法分类 一、采矿方法分类的目的一、采矿方法分类的目的 由于金属矿床中矿体的赋存条件复杂，矿石和围岩的性由于金属矿床中矿体

4、的赋存条件复杂，矿石和围岩的性质多变，回采工艺和设备的不断发展，出现了种类繁多质多变，回采工艺和设备的不断发展，出现了种类繁多的采矿方法。为了便于学习、选择、使用和研究采矿方的采矿方法。为了便于学习、选择、使用和研究采矿方法，应对现有的采矿法进行科学的分类和命名。法，应对现有的采矿法进行科学的分类和命名。 二、采矿方法分类的要求二、采矿方法分类的要求 1、分类应该简单明了，避免庞杂和繁琐；、分类应该简单明了，避免庞杂和繁琐； 2、分类应反映采矿方法的本质属性；、分类应反映采矿方法的本质属性； 3、分类必须尽量避免逻辑上的矛盾；、分类必须尽量避免逻辑上的矛盾； 4、分类应该反映采矿方法最主要的特

5、征。、分类应该反映采矿方法最主要的特征。 2022-3-4采矿工程专业主干课程5金属矿床地下开采三、采矿方法分类的依据三、采矿方法分类的依据 以以回采时回采时的的地压管理方法地压管理方法为依据进行采矿方法分类。为依据进行采矿方法分类。采空区处理的采空区处理的目的目的是，缓和岩体应力集中程度，转移应是，缓和岩体应力集中程度，转移应力集中的部位，或使围岩中的应变能得以释放，改善其力集中的部位，或使围岩中的应变能得以释放，改善其应力分布状态，控制地压，保证矿山安全持续生产。应力分布状态，控制地压，保证矿山安全持续生产。采空区处理的采空区处理的措施措施主要有以下几个方面：主要有以下几个方面：1、留设必

6、要的矿柱或支护、留设必要的矿柱或支护 ，在采场回采过程中维护空，在采场回采过程中维护空区暂不处理的区暂不处理的 ；2、充填空区、充填空区 ：在矿房回采之后，：在矿房回采之后，可用充填材料（废石、尾砂等）可用充填材料（废石、尾砂等）将矿房充满，再回采矿柱。这种将矿房充满，再回采矿柱。这种方法不但处理了空场法回采的空方法不但处理了空场法回采的空区，也为回采矿柱创造了良好的区，也为回采矿柱创造了良好的条件，提高矿石回采率。条件，提高矿石回采率。2022-3-4采矿工程专业主干课程6金属矿床地下开采 3崩落围岩崩落围岩 崩落围岩处理采空区的目的，是使围岩中的应变能得崩落围岩处理采空区的目的，是使围岩中

7、的应变能得到释放，减小应力集中程度；用崩落岩石充填采空区，在到释放，减小应力集中程度；用崩落岩石充填采空区，在生产地区上部形成岩石保护垫层，以防上部围岩突然大量生产地区上部形成岩石保护垫层，以防上部围岩突然大量冒落时，冲击气浪和机械冲击对采准巷道、采掘设备和人冒落时，冲击气浪和机械冲击对采准巷道、采掘设备和人员的危害。员的危害。 崩落围岩又分崩落围岩又分自然崩落自然崩落和强制崩落两种。和强制崩落两种。2022-3-4采矿工程专业主干课程7金属矿床地下开采4、封闭采空区、封闭采空区在通往采空区的巷道中，砌筑一定厚度的隔墙，使空区在通往采空区的巷道中，砌筑一定厚度的隔墙，使空区中围岩崩落所产生的冲

8、击气浪，遇到隔墙时能得到缓冲。中围岩崩落所产生的冲击气浪，遇到隔墙时能得到缓冲。 四、采矿方法的分类四、采矿方法的分类将采矿方法分为将采矿方法分为空场采矿法空场采矿法、充填采矿法充填采矿法、崩落采矿法崩落采矿法等三大类。每大类采矿方法中，又按方法的结构特点、等三大类。每大类采矿方法中，又按方法的结构特点、回采工作面的形式、落矿方法以及地压管理的特点等进回采工作面的形式、落矿方法以及地压管理的特点等进行分组，如表所示。行分组，如表所示。2022-3-4采矿工程专业主干课程8金属矿床地下开采2022-3-4采矿工程专业主干课程9金属矿床地下开采第三节第三节 采矿方法的应用现状采矿方法的应用现状 各

9、国都根据各国的矿产资源、赋存条件、工艺技术与采各国都根据各国的矿产资源、赋存条件、工艺技术与采矿设备发展情况，在长期生产实践中，形成各自的采矿矿设备发展情况，在长期生产实践中，形成各自的采矿方法及其回采工艺特征。方法及其回采工艺特征。 2022-3-4采矿工程专业主干课程10金属矿床地下开采国外：美国国外：美国以以阶段崩落法阶段崩落法和和房柱法房柱法为主，这是该国大型为主，这是该国大型铜、铝和铜矿床的地质条件决定的；铜、铝和铜矿床的地质条件决定的；加拿大加拿大在魁北克北在魁北克北部，安大略及曼尼托巴等地区矿岩均属稳固的急倾斜厚部，安大略及曼尼托巴等地区矿岩均属稳固的急倾斜厚矿体，适用矿体，适用

10、阶段矿房阶段矿房法，而在条件复杂的开采深度很大法，而在条件复杂的开采深度很大的急倾斜矿体中，则广泛采用的急倾斜矿体中，则广泛采用充填采矿充填采矿法；法；瑞典瑞典铁矿主铁矿主要使用要使用无底柱分段崩落无底柱分段崩落法，而多数有色金属矿山都采用法，而多数有色金属矿山都采用分层充填采矿分层充填采矿法；法；法国法国洛林铁矿属水平厚矿体，其储量洛林铁矿属水平厚矿体，其储量占该国总储量的占该国总储量的94%94%，这种条件最适用，这种条件最适用房柱采矿房柱采矿法。法。 垂直深孔球状药包崩矿垂直深孔球状药包崩矿的阶段矿房法，于的阶段矿房法，于1973年在加拿年在加拿大试验成功，后来在北美、欧洲、澳大利亚等国

11、家得到大试验成功，后来在北美、欧洲、澳大利亚等国家得到迅速推广和运用。因为这种采矿法具有采切工程量小，迅速推广和运用。因为这种采矿法具有采切工程量小，矿石破碎好，回采各种安全，矿块生产能力和劳动生产矿石破碎好，回采各种安全，矿块生产能力和劳动生产率高等突出优点，预计今后这种采矿方法的应用，有可率高等突出优点，预计今后这种采矿方法的应用，有可能进一步扩大。能进一步扩大。 2022-3-4采矿工程专业主干课程11金属矿床地下开采国内国内：我国铁矿多为急倾斜和倾斜的厚和极厚矿体，主：我国铁矿多为急倾斜和倾斜的厚和极厚矿体，主要采用要采用无底柱分段落法无底柱分段落法进行回采。有色金属矿床大多为进行回采

12、。有色金属矿床大多为急倾斜和倾斜的中厚以下矿体，因而大量应用急倾斜和倾斜的中厚以下矿体，因而大量应用阶段矿房阶段矿房法、留矿采矿法、有底柱分段崩落法和充填法法、留矿采矿法、有底柱分段崩落法和充填法。 40 40余年来，在脉状矿床的矿山，创造了多种适应矿余年来，在脉状矿床的矿山，创造了多种适应矿脉多变的留矿采矿法方案，发展了结构和工艺简单且容脉多变的留矿采矿法方案，发展了结构和工艺简单且容易掌握的留矿法；电耙出矿的有底柱分段崩落法，获得易掌握的留矿法；电耙出矿的有底柱分段崩落法，获得了极为广泛的应用，并形成了有特色的垂直深孔挤压爆了极为广泛的应用，并形成了有特色的垂直深孔挤压爆破和强化开采的技术；充填采矿法由开始的干式充填逐破和强化开采的技术；充填采矿法由开始的干式充填逐渐向尾砂充填和胶结充填过渡。随着无轨设备在地下矿渐向尾砂充填和胶结充填过渡。随着无轨设备在地下矿山的大量应用，无底柱分段崩落法和垂直深孔球状药包山的大量应用，无底柱分段崩落法和垂直深孔球状药包崩矿的阶段矿房法在我国获得推广和应用。这些采矿法崩矿的阶段矿房法在我国获得推广和应用。这些采矿法由于生产率高，成本底