采矿学知识汇总

露天开采的优越性矿山基建时间短，单位矿石基建投资小开采机械与自动化程度高，生产规模大劳动生产率高，生产成本低矿石损失与贫化小(lossanddepreciation)开采条件好，作业较安全，运行较可靠可调节性强露天开采的主要缺点露天采场和排土场占地面积大，破坏自然景观和植被。露天开采过程中产生的粉尘和释放的废气污染大气；排弃物中的有害成分流入水系和农田，影响生态平衡和农业生产。露天开采易受气候条件，如严寒，酷暑，冰雪和暴风雨的影响和干扰。露天开采发展方向操作自动化automatic工艺连续化continuous生产最优化optimal管理科学化scientific开采无害化harmless矿山数字化Digital露天矿山工程：采矿与剥离，掘沟与扩帮露天矿生产工艺：矿岩松碎，采掘及装载，矿岩运输，排土与卸矿矿岩松碎对采装、运输（含排岩）、破碎工作的影响矿岩松碎、采装、运输成本与矿岩块度的关系(一定范围内随着岩石块度的增大，单位矿石采矿成本也随之增大.)各生产工艺对矿岩松碎工作的要求足够的松散储备量，5～10day适宜的块度与粒级: 满足挖掘机、汽车运输、胶带运输、矿仓破碎机受料口等要求规整的爆堆和台阶形状(爆堆:高度、宽度;台阶：根底、伞岩、后冲，底部超深破坏)安全与经济矿岩松碎的方法:机械法松土犁：软层、冻岩中使用，设备简单、易于管理，工艺过程简单、一次松碎量少。水力法适用于软岩，采用高压水。爆破法穿孔设备①潜孔钻机优点：能量损失小，穿孔速度受孔深影响小噪音小用废气排渣，节省动力钻杆寿命长轴压小，钻机轻，钻孔不易倾斜潜孔钻机缺点：气缸受孔径限制;Φ>200mm时，速度低于牙轮钻机，动力消耗高30～40％，成本高②牙轮钻机优点（与潜孔钻机相比）：穿孔效率高2～3倍钻机作业率高15～45％工人劳动生产率高2～3倍穿孔成本低15～25％主要缺点:机身重，价格昂贵;其他钻孔设备包括(液压钻,液压潜孔钻,火钻,电钻)爆破工作 为后续的采装工作等提供合适的块度，爆破质量对后续工作影响很大，同时又要保证矿山生产的安全性和合理性，故应高度重视。（中间涉及经济指标、对永久边坡的保护等）好的爆破质量合适的块度（低大块率）爆堆形状（高度、宽度）、集中且有一定的松散度没有根底、伞岩，台阶坡面平整没有后裂、挎坡，尤其对永久边坡较小的爆破振动无爆破飞石、空气冲击波等能促使露天矿生产总成本最低露天采矿涉及的爆破方法深孔爆破（剥离、矿岩）硐室爆破（剥离较多）预裂爆破光面爆破浅孔爆破（二次破碎、修根底等）裸露爆破（二次破碎）露天深孔爆破一般采用多排孔微差爆破方式。多排孔微差爆破原理：利用毫秒雷管或其他毫秒延期装置将同一网路的装药分组，以毫秒级时间间隔顺序起爆。该爆破方式的优点：一次爆破量大，降低爆破震动，控制爆破方向，充分利用炸药的爆炸能量，改善爆破效果微差挤压爆破作用原理：在工作面前留有一定数量的昨体，创造出不留足够补偿空间并选用合理的微差间隔时间和起爆顺序所进行的一种微差爆破先爆孔为后爆孔提供新的自由面后爆孔在先爆孔产生的应力消失之前起爆，将形成应力波相互叠加，增强破碎效果岩块在空中运动相互碰撞，岩石进一步破碎降低了爆破地震该爆破的优势有，一次爆破量大，具减震控制方向，充分利用炸药爆炸能力和改善爆破质量的优点露天深孔控制爆破主要用于紧邻露天矿边坡的爆破区域，常用的爆破方式有：（预裂爆破，光面爆破，缓冲爆破）露天矿常用的采掘设备有：单斗挖掘机（可分为采矿型和剥离型两种）、多斗挖掘机、吊斗铲、铲运机、推土机、装载机采装设备：单斗挖掘机、多斗挖掘机、吊斗铲、前装机采运设备：铲运机、推土机、前装机单斗挖掘机工作参数挖掘半径Rw——挖掘时由挖掘机回转中心至铲斗齿间的水平距离挖掘高度Hw——挖掘时铲斗齿尖距站立水平的垂直距离卸载半径Rx——卸载时由挖掘机回转中心至铲斗中心的水平距离卸载高度Hx——铲斗斗门打开后，斗门的下缘距站立水平的垂直距离下挖深度Hh——铲斗下挖时由站立水平至铲斗齿尖的垂直距离采掘工作面主要参数：台阶高度h采区长度Lc采掘带宽度A工作平盘宽度B台阶高度影响台阶高度的主要因素：采掘设备的工作条件矿岩性质与埋藏条件穿爆工作要求矿床开采强度运输条件采掘带宽度 挖掘机侧向装车时垂直采掘带移位一次的最大宽度采区长度 划归一台挖掘机采掘的那部分台阶工作线长度提高挖掘机生产能力的措施缩短挖掘机的工作循环时间提高满斗系数提高班工作时间的利用系数运输工作实露天矿的主要生产工序之一，其主要任务是降采场采出的矿石运送到选矿厂、破碎站或贮矿场，把剥离岩土运到排土场，并降生产过程中所需要的人员、机具设备和材料运送到作业地点。露天矿常用的运输方式自卸汽车运输铁路运输带式运输机运输提升机运输重力运输联合运输（汽车与铁路、汽车与胶带、汽车与提升机或溜井）自卸汽车运输优点机动灵活，调运方便，特别适合于地形、地质复杂的条件爬坡能力强，在高度相同的条件下，可缩短运距，基建工程量小，基建速度快运输组织简单，可简化开采工艺，提高采掘效率便于采用近距离分散排土场或高段排土场，减少排土场用地和提高排土效率道路修筑和养护简单缺点：吨公里运费高，自卸汽车的维修和保养工作量大受气候影响较大，在雨季、大雾和冰雪条件下行车困难深凹露天矿采用汽车运输会造成采坑内的空气污染矿用公路的特点：断面形状复杂，线路坡度大，曲线半径小，运量和行驶车辆载重量大，相对服务年限短所以，要求公路结构简单，并具有相对的坚固性和耐磨性。路基有填方路基、挖方路基和半挖半填方路基影响公路路基稳定性的因素：地质条件，施工方法，地面水和地下水的拦截与排除铁路运输适用于储量大、面积广、运距长（超过5～6km）的露天矿和矿山专用线路铁路运输优点：可利用任何种类能源和机车类型设备和线路坚固可靠运行作业易于自动控制运输成本低对矿岩性质和气候条件的适应性强运输能力大铁路运输缺点：爬坡能力小，曲线半径大基建工程量和投资大，建设速度慢对地形和矿体赋存条件的适应性差线路系统和运输组织工作复杂受开采深度限制常用的牵引设备有：电力机车和内燃机车带式运输机运输,是一种连续运输方式主要特点和优点：生产能力大爬坡能力强劳动条件好易于自动控制经济效益好，运输成本比汽车低缺点：投资较大对物料的特性（硬度、磨蚀性等）和块度要求严格，不宜运送大块硬岩和粘性岩土受气候影响较大带式运输机主要有：胶带运输机，钢绳牵引带式运输机，移置式带式运输机露天矿要剥离覆盖在矿床上部及其周围的表土和岩石，并将其运至专设的排弃场地（废石场）。排岩工作：剥离岩土、贫矿、难选矿物露天矿的排岩工艺是按运输方式和排岩设备的不同而划分的。可分为：汽车运输－推土机排岩铁路运输－挖掘机排岩（前装机排岩、排土犁排岩.挖掘机排岩其中主要工艺为铁路运输－挖掘机排岩工艺）胶带排土机排岩最大优点：可实现连续化作业优点：一次排弃宽度大，辅助作业时间少，作业效率高；近水平矿床可实现横向内排，减少运输距离；排土机的生产能力大，自动化程度高，管理简便缺点：采、运、排生产作业各环节间制约大，机动性较差；选择废石场位置时，在地形、工程地质和水文地质条件方面要求较高；一般不宜采用分散的废石场倒堆吊斗铲排岩水力排岩废石场和边坡有哪些安全问题，如何预防及治理：废石场环境公害有：大气污染，水质污染，泥石流，废石场周围地表的变形常见的失稳现象：废石场变形，泥石流常见的废石场变形有：滑动，塑性变形，坡面散落，沉降如何防止废石场的变形首先应做好防排水工作，消除水的影响；查明废石场地层岩性，使废石场建立在可靠的基底之上；按岩性合理排弃岩土，如将坚硬岩块排于底层，表土排于上部，合理混排，选择适宜的排岩台阶高度；在雨季及融冻期做好排水准备工作泥石流的一般预防措施：在废石场坡脚修筑拦挡构筑物，以稳住坡脚，防止剥离物滑坡与山沟洪水汇合。在排岩下游的山沟内或沟口设拦淤坝，拦截并蓄存泥石流。当废石场下游地势不具备筑坝拦淤条件时，可在其下游较开阔的场地修建停淤场，通过导流使泥石流向预定地点淤积。在实际工作中，可根据边坡岩体水文地质条件，同时采用多种方法对地表水和地下水进行综合治理不稳定边坡的治理措施：（可分为三大类，其具体措施、作用原理及适用条件见课本表10－1。）不稳定边坡的治理工作应按一定程序进行，它反映了各治理措施的轻重缓急次序。不稳定边坡治理工程的考虑顺序是：1）截住并排出流入不稳定边坡区的地表水；2）尽量采取疏干措施，降低地下水位；3）采取削坡减载措施；4）采取人工加固工程1)对地表水和地下水的治理治理地表水和地下水的原则是：防止地表水流入边坡表面裂隙中：采用疏于措施降低潜在破坏面附近的水压。边坡疏干工程的布置，一般只限于排除边坡附近的地下水，而不是在广大范围内疏干地下水。边坡疏干的一般方法是；1）在边坡岩体外面修筑排水沟，排除地面水，防止其流人边坡表面张裂隙中。对已有的张裂隙应以适当材料及时充填。2）钻水平排水孔，降低张裂隙或破坏面附近的水压。3）在边坡岩体外围打疏干井，装备深井泵或潜水泵迸行排水，降低地下水位。疏于高边坡坷设置两个或两个以上排水水平。4）地下巷道疏于可用于水文地质条件复杂的重要边坡岩体疏干，在巷道内可打扇形排水孔，以提高疏干效果。2）减震爆破减震爆破是维护露天矿边坡稳定比较有效的方法，包括：1）减少每段延发爆破的炸药量，使冲击波的振幅保持在最小范围内；每段延发爆破的最优炸药量应根据具体矿山条件试验确定。2）预裂爆破，是当前国内外广泛采用的用以改善矿山最终边坡状况的最好办法。该法是在最终边坡面钻一排倾斜小直径炮孔，在生产炮孔爆破之前起爆这些孔，使之形成一条裂隙，将生产爆破引起的地震波反射回去，保护最终边坡免遭破坏。3）缓冲爆破，是在预裂爆破带和生产爆破带之间钻一排孔距大于预裂孔而小于生产孔的炮孔。其起爆顺序是在预裂爆破和生产爆破之问，形成一个爆破地震波的吸收区，进一步减弱通过预裂带传至边坡面的地震波，使边坡岩体保持完好状态。3）露天矿边坡人工加固目前国内外在矿山边坡人工加固中，比较广泛地采用抗滑桩、金属锚杆和锚索，并辅以混凝土护坡和喷浆防渗透等措施。抗滑桩一般为钢筋混凝土桩，其中又分大断面与小断面混凝土桩。前者一般用于土体或松软岩体边坡中，在开挖的小井内浇注混凝上；后者一般是露天矿边坡用的岩体抗滑桩，即在钻孔内放人钢轨、钢管或钢筋作为主要抗滑构件，然后用混凝土或用压力灌浆将钻孔内的空隙填满。抗滑桩施工简单，速度快，应用比较广泛。锚杆（索）一般由锚头、张拉段和锚固段三部分组成。锚头的作用是给锚杆（索）施加作用力；张拉段是将锚杆（索）的拉力均匀地传给周围岩体；锚固段提供锚固力。锚杆（索）的施工工艺比较复杂，但它可以锚固深处具有潜在滑面的边坡。由于可以对其施加一定的预应力，故能积极地改善边坡的受力状态。露天开采境界的组成要素：露天矿的底部周界，最终边坡，开采深度，露天开采境界设计就是要合理地确定这些要素。露天开采境界设计原则（1）境界剥采比不大于经济合理剥采比原则（2）平均剥采比不大于经济合理剥采比原则（3）生产剥采比不大于经济合理剥采比原则按运输方式不同，露天矿开拓可以分为：铁路运输开拓（其坑线布置形式有直进式、折返式和直进－折返式。）公路运输开拓其坑线布置形式有：直进式,回返式.螺旋式.多种形式相结合的联合方式平硐溜井开拓胶带运输开拓（胶带运输开拓具有生产能力大、升坡能力强、运输距离短、运输成本低等优点，但也有基建投资大、胶带寿命短、生产系统受气候条件影响大、系统自适应调节能力差等缺点。按露天矿各生产工艺环节是否连续，胶带运输开拓分为连续开采工艺开拓和半连续开采工艺开拓。连续开采工艺主要采用轮斗（链斗）挖掘机挖掘松散矿岩，并将矿岩转载到胶带运输机上运出，其中矿石直接运至矿仓，废石运至废石场后经排土机排土。半连续开采工艺又称间断－连续工艺，它指生产工艺环节中，一部分为连续工艺，另一部分为间断工艺。）斜坡提升开拓（是一种投资省、建设速度快、设备简单、生产成本低、提升坡度较大的开拓方案。但斜坡提升机不能直接到达工作面，需与汽车或铁路等配合才能构成完整的开拓运输系统。该开拓方法运输环节多、转载站和矿仓结构复杂且移设困难。）联合开拓选择开拓系统的主要原则确保矿山生产的可靠性和合理性减少基建工程量和投资，施工方便，做到早投产和早达产矿石损失、贫化小少占土地，充分利用地下矿产资源生产工艺简单可靠，设备选择因地制宜生产成本低此外，还要执行我国矿山建设的有关政策和相关行业法现，结合我国国情，因地制宜选择开拓系统的主要影响因素1）矿区自然条件它包括地形、气候、矿床埋藏条件（矿床埋藏深度、倾角、厚度、走向长度、矿床形态、地质构造、覆盖层厚度、矿岩稳固性等），水文及工程地质条件，矿石价值，矿床勘探程度及储量发展远景等。若矿区是山坡地形，比高较大，矿床赋存于地表水平以上，矿岩较稳固，应优先考虑采用平碉溜井开拓；若地形比高较小，坡度较缓，矿床平面尺寸较大，废石场较远时，应采用以铁路为主的开拓系统。2）露天矿生产能力生产能力的大小对选择开拓类型和设备起重要作用。生产能力大时可考虑准轨铁路运输、大型胶带运输、大型汽车运输；生产能力小时可考虑一般的汽车运输、窄轨运输、斜坡提升等开拓方式。3）基建工程量和基建期限矿山建设要求较急或急倾斜矿床上、下盘剥岩量很大时，可考虑靠近矿体布置移动坑线开拓，能显著地缩短建设期限和减少初始基建工程量。4）资金和设备的供应条件现代化露天矿应尽可能采用先进设备，但要考虑资金和设备供应的可能。5）矿床勘探程度及矿石储量的发展远景对于深部勘探程度不够的矿床，或远景储量较多时，露天采矿场的开采境界还可能发生变化，宜采用移动坑线开拓。影响选择开拓系统的因素很多，具体设计时要抓住主要矛后，对提出的开拓方案进行技术经济比较，全面分析，最后择优选用。地采要点矿块沿矿体走向布置：矿块的长度方向与矿体的走向一致；矿块垂直矿体走向布置：矿块的长度方向与矿体的走向垂直。采矿方法三大类：(1)空场采矿法、(2)充填采矿法、(3)崩落采矿法第一节：全面采矿法全面采矿法：在阶段中把矿体划分为矿块进行开采，回采工作面沿走向或逆倾斜方向全面推进，设备和工人在空场下进行作业，回采过程中形成的空场主要靠围岩的承载能力，辅以留规则或不规则的矿岩柱、废石垛或人工支柱来维护。（适用于倾斜缓倾斜矿体）开采水平和微倾斜矿体(倾角小于5°)时，将矿田划分为盘区，工作面沿盘区的全宽向其长轴方向推进。用自行设备运搬时，盘区的宽度取200～300m;用电耙运搬时，取80～150m。盘区间留矿柱，其宽度为10～15m或30～40m。开采缓倾斜矿体时，将井田划分为阶段。阶段高度为15～30m，阶段斜长为40～60m，阶段间矿柱2～3m。一、矿块布置和结构参数矿块在阶段内沿走向布置，矿块四周留有顶柱、底柱和间柱；阶段斜长一般为40～60m，矿块沿走向长度为50～60m；顶、底柱一般为2～4m，个别底柱为5～7m；间柱宽为1.5～2.0m，个别6～8m或不留间柱；采场中，一般留直径为3～9m的圆形不规则矿柱，矿柱间距8～20m，视采场顶板稳定性。二、采准和切割（1）从阶段运输平巷，在矿体内掘进切割上山，将阶段分割为矿块并作为回采的工作面；（2）在底柱中每隔5～7m掘进漏斗；（3）在阶段平巷顶板上约3m掘进切割平巷；（4）在间柱和顶柱中每隔一定距离掘进安全联络道；（5）在运输巷道的另一侧，每隔20m布置一个电耙绞车硐室。三、回采回采工作。自切割上山开始，沿矿体走向一侧或两侧推进；工作面有直线工作面、阶梯工作面和斜线工作面三种形式。当矿体厚度小于3m时，全厚一次回采，当矿体厚度大于3m时，则以梯状工作面回采。回采工作包括以下内容：落矿。采用浅眼落矿，眼深为1～2m，炮眼排数为1～3排，炮眼呈一字形、W形或梅花形排列；矿石运搬。当矿体厚度较小时，采用电耙运搬矿石至漏斗或溜矿井，在运输平巷中出矿。矿体厚度较大且倾角较小时，可采用无轨自行设备运搬矿石。运距小于200～300m时可采用载重２０t或更大的铲运机；运距更大时，宜采用载重20～60t的自卸汽车，并配以装矿机出矿；采场支护。支护方式主要有留规则或不规则矿柱、垒废石垛或混凝土垛、安设木柱、锚杆等，根据顶板的稳固情况采取以上一种或多种支护措施；通风。全面采矿法的采空区面积较大，应加强通风管理。一般封闭离工作面较远的联络道，使新鲜风流集中进入工作面，污风从上部回风巷道排除。全面矿法的矿块生产能力多为40～90t/d。四、特点与适用条件优点：工艺简单、采切工程量小、贫化小、生产率较高、成本较低、技术成熟等；缺点：由于留下的矿柱不回采，矿石损失率高，在10～15％以上，且顶板管理和通风管理要求严格。适用条件：适合开采矿岩稳固至中等稳固，倾角≤30°的缓倾斜或倾斜、厚度≤5～7m的薄至中厚矿体。第二节房柱采矿法房柱采矿法与全面采矿法有许多相似之处，在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。因此，它比全面采矿法适用范围广，不仅能回采薄矿体(厚度小于2.5～3m)，而且可以回采厚和极厚矿体。应用空场采矿法的基本条件：矿石和围岩稳固，采空区在一定时间内允许有较大的暴露面积。一、矿块布置和结构参数矿房的长轴可沿矿体的走向、倾斜或伪倾斜方向布置，主要取决于所采用的运搬设备和矿体的倾角。矿房的长度取决于运搬设备的有效运距。应用电耙运搬时，矿房一般沿倾斜布置，有效距离为40～60m。矿房的宽度根据矿体的厚度和顶板的稳固性确定，一般为8～20m。矿柱直径为3～7m，间距为5～8m。二、采准切割（1）自底板运输巷道，向每个矿房的中心线位置掘进放矿溜井；（2）在矿房下部的矿柱(底柱)中掘进电耙硐室；（3）沿矿房中心线并紧贴底板掘进上山，以利行人、通风和运搬设备或材料，并作为回采时的自由面；（4）各矿房间掘进联络平巷；（5）在矿房下部边界处掘进切割平巷，既作为起始回采时的自由面，又可作为去相邻矿块的通道。三、回采回采顺序。一般沿走向自一侧向另一侧推进或中央向两侧推进。为了提高开采强度，可多个矿房同时作业，各工作面保持10～15m的距离。（一）落矿当矿体厚度小于2～3m时，一次采全厚；当矿体厚度大于2～3m时，则采用分层开采，用浅眼在矿房底部进行拉底，然后用上向中深孔挑顶，矿体厚度小于5m时，挑顶一次完成；矿体厚度为5～10m时，则以2.5m高的上向梯段工作面分层挑顶，并局部留矿，以便在矿石堆上进行凿岩爆破工作；当矿体厚度大于10m时，则采用深孔落矿方法回采矿石。先在矿房的一端开掘切割槽，以形成台阶工作面。切顶空间下部的矿石，采用下向平行深孔落矿。（二）出矿浅眼落矿方式采下的矿石，用14kW或30kW的电耙，将矿石耙至放矿溜井，然后在运输巷道中装车。中深孔落矿与深孔落矿方式广泛采用装运机、装岩机配自卸汽车等无轨自行设备出矿。（三）采场支护除留有顶柱、底柱和间柱来维护采场外，矿房内还留有规则矿柱支撑顶板。顶板稳固性较差时，辅以锚杆支护或锚杆加金属网支护。三特点与适用条件优点：采场结构和回采工艺简单，采准切割工作量小，生产能力高，通风条件好，采矿成本低。缺点：矿柱所占比重较大(间断矿柱占15％～20％，连续矿柱达40%)，且矿柱不易回采，造成矿石损失较大。应加强地压管理，合理确定矿柱尺寸，提高矿石的回收率。适用于开采矿岩稳固、倾角小于30°的水平或缓倾斜矿体。（五）、留矿采矿法特点与适用条件优点：具有结构简单、管理方便、采准切割工作量小及生产技术容易掌握等。缺点：矿房内大量矿石不能及时放出，积压资金；矿房采完后，留有大量的空场需要处理等；要求矿石无氧化性，结块性和自燃性。适用于开采矿石和围岩稳固的急倾斜薄矿和极薄矿脉。第五节阶段矿房采矿法特点：将采区划分为矿房与矿柱，用深孔回采矿房，矿房采完后形成空场，空场一般是在回采矿柱的同时进行处理。1、矿块布置和结构参数矿块布置：根据矿体厚度，当矿体厚度小于15m，矿块沿走向布置；矿体厚度大于15m，矿块垂直走向布置。结构参数：矿房长度，一般为40～60m；分段高度，取决于凿岩设备，中深孔时为8～10m，深孔时15～20m；顶柱高度，一般为6～10m；底柱高度，采用电耙底部结构时为7～13m，用装(铲)运机出矿的平底结构为4～6m，用格筛的底部结构为12～14m；间柱宽度，为6～10m。2、采准切割采准：在矿体中靠下盘掘进阶段平巷，从阶段平巷在间柱中掘进横巷，从横巷末端，在矿体厚度的中央掘进通风、人行天井。从天井掘进拉底平巷及分段凿岩巷道。从阶段平巷掘进矿石溜井及电耙巷道。从电耙巷道每隔5～7m开掘漏斗穿和漏斗颈。在矿房中央，从拉底平巷掘进切割天井。切割：从拉底平巷两侧用浅眼扩帮至矿体全厚形成拉底空间，并将漏斗颈上部扩大成漏斗。最后将切割天井扩大成切割槽，为回采工作造成自由面。3、电耙底部结构漏斗电耙道底部结构。底柱高度8～15m。这种底部结构在底柱中掘进的巷道少，因而底柱的隐固性较好；是目前应用较广泛的一种底部结构。4、水平深孔拉槽切割槽布置在矿房的中央。优点是矿房有两个崩矿自由面，可以提高矿房的回采强度。形成切割槽的方法是用水平深孔拉槽法。即在拉槽部位的底部进行拉底，以切割天井为凿岩天井，打水平扇形深孔，分次爆破后，形成宽为5～8米的切割槽，这种拉槽方法，由于宽度较大，爆破时的夹制性较小，容易保证切割槽的质量。5、回采回采工作：在分段巷道中打上向扇形中深孔(最小抵抗线为1.5～1.8m)或深孔(最小抵抗线为3m)，待全部炮孔打完后，以切割槽为自由面，每次爆破3～5排炮孔，向两侧后退式回采。上下分段保持垂直工作面或上分段超前一排炮孔，以保证上分段爆破作业的安全。通风：新鲜风流从电耙绞车附近的通风、人行天井进入，清洗电耙道后，污风经另一回风天井至上阶段的回风平巷排出。出矿：电耙绞车一般为28KW或55KW，耙斗容积为0.3～0.5m3。三、阶段矿房采矿法特点及适用条件阶段矿房采矿法具有回采工作安全，通风良好，矿房回采强度大，坑木消耗少等优点。它适合于开采矿石和围岩均稳固的厚和极厚的急倾斜矿床。缺点：采准切割工作量大，掘进分段凿岩巷道时，机械化程度低，劳动强度大；由于矿柱的矿量所占的比重较大，而回采矿柱时矿石损失和贫化都大，因此恶化了矿石的损失和贫化指标。采空区处理采空区处理的目的：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到释放，改善其应力分布状态，控制地压，保证矿山安全持续生产。采空区处理方法：崩落围岩、充填和封闭空区崩落采矿法：崩落采矿法:随着矿石的崩落，用强制（或自然）崩落围岩的方法充填采空区，以控制和管理地压一种方法。地表允许塌陷是应用这类采矿方法的前提条件。这类采矿方法有：壁式崩落法、分层崩落法、分段崩落法、阶段崩落法等，分段崩落法又分为无底柱分段崩落法和有底柱分段崩落法两种。第二节有底柱分段崩落法有底柱分段崩落法，也称有底部结构的分段崩落法。将矿块划分为分段，每个分段设有底部结构，由上向下分段开采，用深孔或中深孔落矿，在崩落岩石覆盖下出矿。主要特征：1）按分段逐个进行回采；2）在每个分段下部设有出矿专用的底部结构（底柱）；3）分段的回采由上向下逐分段依次进行。依照落矿方式分为两种方案：1)水平深孔落矿有底柱分段崩落法。具有比较明显的矿块结构，每个矿块一般都需要开掘补偿空间，进行自由空间爆破2)垂直深孔落矿有底柱分段崩落法。落矿大都采用挤压爆破，并且连续回采，矿块没有明显的界限。特点：(1)不划分矿房和矿柱，单步骤回采；(2)矿石在一个阶段内是自上而下开采的。在阶段内划分成若干分段来回采。(3)在复盖岩石层下放矿。(4)为了放矿、贮矿、受矿、运搬及二次破碎工作的进行，在每个分段都开掘有底部结构。而底柱中的矿石留在下一分段或下一阶段同时开采。1、矿块布置及结构参数矿块布置：当矿体厚度小于15ｍ时，矿块沿矿体走向布置；否则矿块垂直走向布置。结构参数：阶段高度40～60ｍ；分段高度15～25ｍ；矿块的长度取决于电耙的有效耙运距离，一般为30～50ｍ；矿块宽度是一条或几条电耙道的控制放矿宽度（通常一条电耙道的控制放矿宽度为10～15m）；底柱高度取决于矿岩稳固性和使用的底部受矿巷道的形式：普通漏斗为6～8ｍ；堑沟结构为11～13ｍ。2、采准切割多采用阶段环形运输系统或下盘沿脉加穿脉的阶段运输系统。穿脉巷道的间距要求与电耙道的布置形式、长度和间距相适应，一般为25～30ｍ。（1）采准工作采场溜井：1)各分段都设独立的矿石溜井，2)上、下分段电耙道通过分支溜井与矿石溜井相连。采准天井：用来行人、通风和运送材料设备等，1)每一矿块设置独立的矿块天井，2)按采区布置天井，几个矿块组成一个采区，每个采区中布置一套天井。电耙道：与矿块走向相同，根据矿体宽度决定。凿岩天井：位置和数量主要取决于矿块尺寸、凿岩设备性能和矿石凿岩性等。采用深孔爆破时，自天井每隔一定距离交错布置凿岩硐室。采用中深孔爆破时，炮孔可自天井中钻凿。（2）切割工作切割工作：指开凿补偿空间和辟漏工作。补偿空间：由于矿石的碎胀性质，矿石崩下后，其体积要大于原来的体积。为了使爆破工作顺利进行，在爆破工作之前，必须开凿一定的空间来补偿矿石由于爆破破碎所增大的体积，这个空间称为～。当采用自由空间爆破时，矿石的松散系数为1.3～1.4；当采用挤压爆破时，松散系数一般为1.05～1.30。（3）回采工作落矿：采用水平扇形深孔向自由空间爆破方式。最小抵抗线为3～3.5ｍ，炮孔密集系数1～1.2，孔径105～110ｍｍ，孔深15～20ｍ。出矿：按放矿计划用电耙出矿。（4）采场通风通风要求：原则上宜采用压入式通风，以减少漏风；通风的重点为电耙道，把电耙道的通风系统和全矿总通风系统直接联系起来，使新鲜风流直接进入电耙道；电耙道上的风向应与耙矿方向相反；凿岩井巷和硐室应尽可能有新鲜风流贯通；尽可能避免使用脉内采准。（5）评价水平深孔落矿有底柱分段崩落采矿法用来开采矿石稳固、形状规整、急倾斜中厚以上的矿体。该法每次崩矿量较大，一般不受相邻采场的牵制，有利于生产衔接。缺点是在天井与硐室中凿岩，凿岩条件不好；要求矿体条件较高，适应范围小，灵活性较差，因此，这种方法在我国使用较少。垂直深孔落矿法1、矿块布置及结构参数水平深孔落矿有底柱分段崩落法基本相同。2、采准切割（1）采准工作阶段运输为穿脉装车的环形运输系统。出矿、行人、通风和运送材料等采准工程都布置在下盘脉外。电耙道布置在下盘脉外，单侧堑沟式漏斗。每2～3个矿块布置一个行人通风天井，用联络道与各分段电耙道贯通。每个矿块的高溜井都与上阶段脉外运输巷道相通，并用联络道与各分段电耙道相连，作为各分段电耙道的回风井。（2）切割工作切割工作：包括开掘堑沟和切割立槽。堑沟是在堑沟巷道内钻凿垂直上向扇形中深孔，与落矿同次分段爆破而成。开凿切割立槽是为落矿和堑沟开掘提供自由面和补偿空间。根据切割井和切割巷道相互位置的不同，开掘方法有两种。3、回采工作一般用中深孔或深孔落矿。中深孔落矿采用挤压爆破法。按崩矿获得补偿空间的条件，可分为小补偿空间挤压爆破和向崩落矿岩松散体的挤压爆破两种方案。四、有底柱分段崩落采矿法评价有底柱分段崩落采矿法的适用条件：地表允许崩落；当矿体急倾斜时，厚度不小于5ｍ，倾斜时厚度不小于10ｍ；当矿体厚度大，超过20ｍ时，倾角不限；上盘岩石稳固性不限；下盘岩石一般要求中等稳固以上；矿石稳固性应不低于中等稳固；仅适合开采矿石价值不高的矿体；矿体中应不含厚层夹石；矿石不得具有自燃性与粘结性。第三节无底柱分段崩落法无底柱崩落法的发展现状：这种采矿方法，采场结构简单，机械化程度高、效率高，而又安全性好的采矿方法。这种采矿方法在我国使用得到了推广应用。1、构成要素及阶段采准巷道布置（1）阶段高度——无底柱崩落法多用来回采矿石稳固的极倾斜厚矿体，因此，阶段高度都比较大，一般为60～75m。当矿体倾角较缓，赋存不规则，矿岩不够稳固时，阶段高度可以小一些。因为当矿岩不太稳固时，将会增加溜矿井，设备井和通风井的维护费用。当矿体倾斜较缓时，下部各分段通往溜井，设备井的联络道相应增长，运距也相应增加，对于易碎矿石、溜井若过大，将会增加粉矿量。因此，在开采条件不利时，阶段高度低一些好。(2)阶段运输巷道布置——阶段运输巷道多数布置在脉外，其目的是便于下一阶段回采时，可作为回风巷道用。(3)分段高度——分段高度与运搬设备、凿岩设备和放矿多种因素有关。分段高度大，可以减少采准工作量，降低采准费用。但是它又受到凿岩设备、凿岩爆破技术工作量，以及放矿时损失贫化指标的限制。2、溜井布置及矿块尺寸(1)溜井间距及矿块的划分对于无底柱分段崩落法，没有明显的划分矿块的标志。为了生产管理上的方便，一般以一个溜井服务的范围来划分为一个矿块。二切割工作切割工作包括：切割平巷、切割天井和切割立槽。在回采之前，须在回采巷道的端部形成切割立槽，作为最初崩矿的自由面及补偿空间。切割立槽的面积和形状要与崩矿的面积和形状相适应。切割立槽的宽度一般不小于2m。三回采工作回采工作主要包括落矿、通风和出矿等。1落矿工作落矿工作包括有：凿岩、装药、爆破(1)凿岩工作①炮孔布置——无底柱分段崩落法是在分段回采巷道内打向上扇形炮孔。扇形炮孔排面倾角有三种布置方式。3出矿工作（1)出矿用出矿设备把回采进路端部的矿石装运到溜井。影响出矿效率的因素是——矿石块度、运距、弯道半径、路面平正程度。铲运机行走速度快，生产力大，效率高，但要解决废气净化问题。4回采顺序①阶段内上、下部分段之间的回采顺序——按自上而下的顺序回采。上分段的回采一般应超前下分段一定距离(一般为大于一个分段高度的距离)。三、对无底柱分段崩落法的评价(一)主要优点：(1)安全性好，各项回采工作都在回采巷道中进行，没有大暴露面的工作空间，出矿口断面大，不易堵塞，减少了处理堵塞的困难和危险，有利于提高出矿强度。(2)结构简单，不留矿柱，一步回采，没有回收矿柱的工序，也没有复杂的底部结构。(3)采准和回采工艺简单，而且可以标准化，便于采用高效率的机械化设备，采准出碴及回采可以使用同一类型设备。(4)采准工作量小，采准系数为5～10m/千吨左右，进路断面大且开在脉内，采准的付产矿石多品位高，副产矿量约10～20%。(5)采准、凿岩及出矿可以在不同的分段上同时进行不干扰。(6)生产能力大，大规模采矿法。(二)主要缺点：1、通风条件差。大部分矿山的矿块内未设局扇通风，主要靠主风流扩散通风，系统不完整，措施不得力空气质量差，粉尘浓度大，生产技术管理又差。2、矿石损失，贫化大。采用此方法矿石损失率一般达20-30%，贫化15-20%，损失率有的高达43%，而贫化高达42.9%。充填采矿方法概况1、基本概念充填采矿法：随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿方法称为～。支架充填采矿法：用支架与充填料相配合维护采空区的方法称为～。充填采空区的目的：利用所形成的充填体进行地压管理，以控制围岩崩落和地表下沉，用来预防有自燃性矿石的内燃火灾，保护矿区环境，多回收矿产资源。第二节上向水平分层充填法一般将矿块划分为矿房和矿柱，第一步回采矿房，第二步回采矿柱。回采矿房时，自下向上水平分层进行，随工作面向上推进，逐步充填采空区，并留出继续上采的工作空间。充填体维护两帮围岩，并作为上采的工作平台。崩落的矿石落在充填体的表面上，用机械方法将矿石运至溜井中。矿房回采到最上面分层时，进行接顶充填。矿柱则在采完若干矿房或全阶段采完后，再进行回采。回采矿房的充填方法，可用干式充填、水力充填或胶结充填。1、矿块结构和参数矿块结构：矿体厚度<10～15m时，矿房沿走向布置,一般为30～60m，有时达