第四章 武汉理工大学空场采矿法

第四章空场采矿法

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）第四章空场采矿法

四、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。

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第二节房柱采矿法

一、

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。对围岩的稳定性要求比全面法低一些。 二、

矿块的构成要素（采矿方法构成要素）矿块斜长:根据搬运设备的有效运距确定.矿房宽度:8~20米一般要求<b<稳定性间柱宽度：经验法:4~8米.计算法:第四章空场采矿法

baHhr围r矿R第四章空场采矿法

前提： （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。第四章空场采矿法

则由以上有：

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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空场采矿法

三、采准切割工作：

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四、回采工作

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五、

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（<3~5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、

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。第四章空场采矿法

七、

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、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。

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第三节分段采矿法一、特征：

采空区的稳定依靠间柱,顶柱,底柱维持，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。

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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8~12米

矿房长度：

稳定性:

搬运设备：电耙（一个溜井40~60 米，二个80~120米）

无轨设备（50~60米）3、矿块宽度：等于矿体厚度第四章空场采矿法

4、矿块高度：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6~10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50~70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:12~15米。无轨设备出矿:4~6米。

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5、分段高度：取决于凿岩设备,一般在6~20米范围内.分段个数:

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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空场采矿法

3、

采准切割巷道布置：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空场采矿法

四、

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)

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五、适用条件：矿岩稳固或中等稳固，厚矿体，倾斜或急倾斜。六、评价：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；采准工作量大，矿石损失较大。第四章空场采矿法

七、对照采矿方法图提问：1、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水平面上？3、有几条采准切割巷道？4、人行天井是垂直的还是倾斜的？5、下图短巷长对应右图那段长？第四章空场采矿法6、

矿房采空后，上盘,下盘,顶部矿体暴露的面积有多大？7、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失?第四章空场采矿法八．作业：某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；第四章空场采矿法

第四节阶段矿房采矿法一、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

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二、采准切割工作：

数量及布置：一条天井及若干凿岩硐室，两条电耙巷道及若干放矿口，一条运输横巷，一个拉底空间，二个矿石溜子。

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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。第四章空场采矿法

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。

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四、矿块构成要素：布置：沿走向或垂直走向矿块宽度：矿体厚度矿块长度：间柱宽度（主要考虑支撑地压和布置巷道10~15米）矿房长度（围岩的稳定性，凿岩设备的凿岩能力，矿石损失）矿块高度：矿房高度(围岩的稳定性)底柱高度（矿石的损失）顶柱高度

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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。第四章空场采矿法

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