III chaer 非煤矿床回采工作过程

第三篇

非煤矿床回采工作过程第十一章落矿第十二章矿石运搬第十三章采场地压管理概述非煤矿床回采的主要作业包括落矿、运出采场和地压管理。落矿普遍采用凿岩爆破法；矿石运搬采用耙运设备或无轨运搬设备；地压管理利用矿石和围岩自身的稳固性或充填或崩落围岩等措施。概述非煤矿床回采工作过程中的费用约占采矿总成本的30-50%。因此，采用合理的落矿、矿石搬运及地压管理方法，对降低采矿成本、提高劳动生产率和安全生产都有重要意义。第十一章落矿概述浅孔落矿中深孔落矿深孔落矿深孔挤压落矿第十一章落矿落矿：将矿石从矿体上分离出来并破碎成一定程度的过程。对落矿方法的要求：1）作业安全。2）崩矿完全。3）设计范围外的矿岩破坏最少。4）大块少且块度均匀。5）能满足矿块生产能力的要求。

一．浅孔落矿浅孔：深度不大于3-5m，孔径在30-46mm。第十一章落矿1．

炮孔布置：一次采全厚的缓倾斜薄矿体水平布置缓倾斜中厚矿体水平布置，垂直布置（上向，下向）急倾斜矿体水平布置，垂直布置水平炮孔落矿，顶板平整，但同时爆破的炮孔数量受限，矿石稳固性差时。垂直炮孔落矿，允许一次爆破较多的炮孔。顶板不平整，矿石较稳固时。炮孔布置方向，应尽量与矿体层理和裂隙面垂直，以提高破碎质量，减少大块产出率。图11－1浅孔落矿炮孔布置示意图(a)单层回采；(b)下向梯段分层回采；(c)上向梯段分层回采第十一章落矿2．

凿岩设备中硬以下的矿石：电动凿岩机中硬以上的矿石：风动凿岩机（手持、气腿）3．浅孔落矿的评价优点：炮孔布置较均匀，装药量较少，矿石破碎质量好，大块率低，而且炮孔布置灵活。缺点：劳动强度大，材料消耗高，安全性差。适用条件：一般用于厚度在3-8m以下的不规则矿体。第十一章落矿二．中深孔落矿指孔深不大于15m，孔径50-70mm。1．

炮孔布置炮孔布置方式：扇形布置（垂直，水平）；平行布置（垂直，水平）炮孔布置方法：

图11－3扇形中深孔(a)垂直扇形孔；(b)水平扇形孔1——凿岩巷道；2——凿岩天井；3——凿岩硐室图11-4平行中深孔(a)垂直平行孔；(b)水平平行孔

图11-5扇形炮孔布置方法

a-最大孔间距；b-爆破范围；c-放射中心

炮孔最小抵抗线一般为钎头直径的23~30倍，扇形孔的孔底距a为最小抵抗线的0.85~1.2倍，扇形孔的扇面距一般与最小抵抗线相同。第十一章落矿2．

凿岩设备风动导轨式中型和重型凿岩机3、评价与适用条件落矿能力大，可使凿岩、装药爆破和出矿在时间与空间上互不干扰。但中深孔落矿由于炮孔多为扇形布置，炸药在爆破范围内分布不均匀而易出大块。矿体边界处的矿石损失和贫化也不易掌握。一般用于厚度5-8m以上的矿体。

三．深孔落矿

孔深大于15m，炮孔直径一般大于90mm。1．

炮孔布置：垂直布置水平布置2、凿岩设备：风动潜孔凿岩机扇形、平行、束状（一个凿岩硐室钻凿几排排面倾角不同的炮孔）第十一章落矿四．深孔挤压爆破落矿

补偿空间：崩落后破碎矿石所占据的空间与原始体积之差，为容纳碎胀矿石而需开掘的空间。

自由空间爆破：崩落的矿石具有足够的补偿空间，可以充分松散爆破的爆破方法。矿石碎胀系数

挤压爆破：如果崩落之前未留或未留出足够的补偿空间，而是使崩落的矿石向相邻的已崩矿岩进行挤压，以获得一部分补偿空间，这种爆破方法叫挤压爆破。无补偿空间挤压爆破小补偿空间挤压爆破矿石碎胀系数第十一章落矿1、挤压爆破作用原理：

第一阶段应力波传至自由面时，有一部分作为透射波传入矿岩，反射波能量减弱不利矿石破碎，另一方面，松散岩矿挤压在工作面上，延缓了矿体内裂隙的形成，意味着延长了爆破应力波的作用时间，使爆破能量得以充分发挥，并使矿石得到均匀破碎。第二阶段膨胀的气体使裂隙破坏，并将碎块抛掷出去，抛掷的碎块互相撞击获得进一步破碎。

2、评价

优点：减少或取消了补偿空间，不仅降低了矿块的切割工程量，也有利于矿体的稳定。挤压爆破的效果好，既降低了大块产出率，也提高了放矿和运搬矿石的速度。缺点：压实后的矿石易造成漏斗阻塞而使放矿困难；崩落的矿石易抛入凿岩巷道而增加辅助工作量。

图11-7爆破应力波在不同介质中的传播(a)自由空间爆破；(b)挤压爆破l——入射波；2——反射波；3——透射波第十二章采场矿石搬运重力运搬电耙运搬自行设备运搬运搬方式评价第十二章采场矿石搬运1、

重力运搬：工作面崩落的矿石借重力由采场自溜入矿块底部的放矿漏斗，再放入运输巷的矿车中外运。

放矿漏斗是矿块底部接受矿石的巷道(称为受矿巷道)形式之一，普通放矿漏斗见图3-10。放矿漏斗位于矿块的底柱内，漏斗间距为4~6m至6~8m，崩落的矿石借重力自溜人放矿漏斗后，用闸门控制装车。

图12-1普通放矿漏斗放矿重力运搬时的漏斗多采用不带二次破碎巷道的普通放矿漏斗。不需专门的运搬设备，矿块的底柱矿量少。但由于其放矿能力小，放矿条件差，处理大块时易损坏漏口闸门等，所以多用于浅孔落矿的薄及极薄矿体。图12-2振动出矿示意图l—振动台面；2—弹性元件；3—惯性振动器；4—电动机；5—机架；h—眉线高度；l—振动台面埋设深度漏斗放矿时，常由于大块、矿石粘结、粉矿多等原因造成堵漏或放矿不畅，解决的方法是在漏斗下部安装震动出矿机。第十二章划采糠场矿石搬海运2、电耙止运搬绳电耙运僻搬是一种凡机械运搬引方法。崩青落的矿石书从采场运限搬到阶段皂运输水平煤的过程中要，只要采竭用了运搬瓶机械，就街称为机械运搬。按采用私的运搬机俯械不同，内机械运搬虚方法又可吹分为电耙运搬途、无轨自罪行设备运耽搬和输送命机运搬。目前，迁输送机运雕搬只在开纠采少数矿抛石不坚固的的缓斜矿革体时采用房诚。1）设备宗：箱形（简斗箱容积裁0.1-旧0.6m3）；篦形孝有效运搬厕距离柳向下岸≯60m水平≯4多0~50m倾角晓向上10-1等5°向下耍25民~30°图12-3箱形耙斗(a)刃板；(b)刃齿图12-麦4篦形耙践斗(a)单面耙腹斗；(b)双面耙斗图12-雪5三滚筒绞轮车耙运矿识石l——矿柱；2——滑轮；3——耙斗；4——钢丝绳；5——电耙绞复车；6——矿石溜抬并；7——采下矿欧石；8——已采矿悬房；9——特采矿愈房第十二示章墨采场剃矿石搬表运2）电剧耙巷道步和受矿杀巷道布浴置电耙巷照道布置如图3-17，矿块怜留有底办柱时，球电耙巷冰道一般必布置于胆运输巷粱道上方3-6饲m处的底柱苍内，其间土用矿石溜芒井联系。汉溜井的容必量不应小邀于一列车腿的矿石容柄量。电耙巷道怀也有与运饮输巷道设更在同一水弟平，耙运麦的矿石经熟溜井放至荡下一阶段执的运输巷过道集中出茅矿。图12-纲6电耙在傅电耙巷狐道中耙剑运矿石1—阶段运输曲巷；2—穿脉巷恭道；3—矿石溜鼻井；4—电耙巷道扎；5—漏斗穿；6—漏斗工作面青崩落的帐矿石借臂自重经佳直接接霜收矿石仿的受矿糊巷道，跑流入电右耙巷道修，由电绞耙耙运旁至矿石笔溜井。2第十二章佩采在场矿石搬割运受矿巷道匆布置直接接犹受崩落幸矿石的衫受矿巷乳道有漏巧斗式、张堑沟式荒和平底危式三种差。图12-患7漏斗布置横形式开图12-8漏斗细塑部结构(a)对称布置峡；(b)交错布置l—电耙巷道霸；2—斗穿；3—漏斗颈；4—漏斗；5—桃形矿脾柱图12-9堑沟式受水矿巷道1——电耙巷道沿；2——斗穿；3——堑沟堑沟式受棕矿巷道，翼将同排各置漏斗沿纵晌向连通，饿形成一个V型沟槽椅，以这楚种沟槽胸代替漏搞斗成为边受矿巷花道。这结种受矿帐巷道的姿放矿口妇较漏斗段大，放宏矿过程啄中堵漏长事故较猜少，但允对矿块窄底柱的呆切割较坏大，降顺低了矿改柱的稳垄定性，羞故适用倾于矿石秘中等稳幸固以上撇的矿体据。图12-午10平底式受绘矿巷道(a)两条电桐耙巷道壁；(b)一条电诱耙巷道l—矿石溜义井；2—电耙绞拌车硐室雅；3—电耙巷道鲜；4—放矿口如；5—拉底巷别道平底式临受矿巷扶道，其抬特点是叉受矿巷渡道与电讨耙巷道发的底板销位于同帐一标高摇水平上专，回采使矿块时瘦崩落的尿矿石在呈平底式甩受矿巷拨道中堆利成三角拾形，随猛电耙的纤运搬和叫回采的恳进行，念采落的星矿石不驴断流入栋电耙巷近道。这造种受矿新巷道采惧准切割差工程量跪少，放刻矿条件拨好，矿臂块底柱墨尺寸小广；但放鲜矿结束育后残留孔下来的困三角形念矿堆，检要待下弦阶段回访采时才膏能回收依，故矿肌石损失誓和贫化蹈较大。炎对矿块袜底柱的役破坏更扬大，因涨此在矿衰石极稳帖固时才敞适用。第十二猜章衔采场客矿石搬呀运3、自须行设备非运搬包括有锋轨自行形设备和管无轨自椅行设备图12-评11盆ZY棉D—1捷4型装运机带有自卸汇车箱图由12-关12王Z寇LD—婚50型席铲运机规结构示旦意图本身不李带储料杏车厢，手而是带刘一个大弟容积的额铲斗。第十二章羊采译场矿石搬凶运4、矿石障运搬方萄法评价重力运搬运搬简单，矿柱矿量少，费用低放矿能力低开采急倾斜薄及极薄矿脉并采用浅孔落矿时广泛采用第三章界非煤无矿床回采冻工作过程4、矿石运崇搬方法评健价电耙运搬构造简单，坚固耐用，移动灵活，适应性强、应用范围广运搬能力随运距增加而迅速减小广泛采用第十二扭章贞采场虫矿石搬惩运4、矿石瓦运搬方繁法评价自行设备运搬机动灵活，运搬能力大，既可用于回采，由可用于掘进设备昂贵、维修工作量大。逐渐广泛采用第十二章填采饲场矿石搬忽运5、矿块蛙底部结鼻构的概徐念为了将矿粥石从采场伤运搬到阶仰段运输水幕平，需要掀在矿块底叔部布置一湖些巷道，贫如接受矿笼石的巷道——受矿巷倾道、放矿所巷道——如放矿口渔、矿石史溜井等。有莫时，要娃在放矿处前对不骄满足放谈矿和运合输要求孔的不合骂格大块断进行再艺次破碎——二次破碎护，此时需治要设二次破循碎巷道。矿块底脂部结构是矿块和底部为伍接受矿柳石、二浅次破碎尚和放出态矿石所利需掘进凯的巷道察组成及劈燕结构形忌式的总昆称。第十二章看采壁场矿石搬量运矿块底部结构重力放矿底部结构电耙出矿底部结构无轨设备出矿底部结构装载机出矿底部结构第十三忆章景采场地马压管理采场暴露隔面和矿柱支护充填崩落围岩第十三章恢采场绝地压管理采场地扬压管理紧的基本惹目的：在于减小劲或避免地洲压(矿山压力)的危害，饲保证回采鲜工作安全堂进行。非煤矿山杜地压管理支主要包括采场维护她和采空区捕处理。非煤矿床嫌地下开采永的地压形行成机理与壤煤矿床开甘采相同，弹但由于矿订体的赋存趁条件、矿挤岩力学性恶质、采矿固方法、采霸空区形状商及其面积司大小的差附异，使得微地压分布草规律、表践现(显现)形式及其模剧烈程度喉与煤矿不规完全相同紫，有自己微的特点。采场地压煌管理的基午本方法：有人工哪支护、拢留矿柱腥维护采变场、充视填采空旗区和崩誉落围岩输四种。第三章获非煤矿够床回采雅工作过短程一、留矿秀柱维护采露场不少非煤归矿床的矿朵岩稳固性捎很好，开艳采这类矿槐床时，回街采过程中冲常常只留铁一些矿柱狡，利用矿鹿石和围岩仿自身的稳晕固性维护铁采场，一袋般不进行慎人工支护芝。当采空蜜区达到一接定范围后撑，再回收绿矿柱，处符理采空区塘。矿柱的肿形状可付以是圆甘形或矩逝形，间盘断或连信续留设呢。矿柱武尺寸与贷矿体厚凑度、矿招岩稳固员性等因须素有关咬，实践门中通常拼根据经烧验确定街。矿柱矿量附占矿块矿旬量的比重遭从15-湖25%可大至40-最60%，回采报矿柱时训不仅效失率低、到矿石贫豪化率高休、安全灶性差，肾而且除砖充填法归外回收地率一般沉不超过50%。第三章灶非煤矿省床回采择工作过横程二、支转护在矿石挠或围岩榴不稳固罢的情况驱下，需金要采用匆人工支恋护，以围保证回经采工作按安全进呆行。非煤矿商山采场鉴支护主适要有木未材支护晨、锚杆(锚喷)支护、锚西杆桁架支峡护和长锚什索支护，烘金属支架借和液压自盆移支架用络得很少。长锚索在镰非煤矿山饼已成为采水场支护的公主要方法优之一，用倦于加固上傻盘或下盘掉围岩，有诉时也用于氧加固矿体啊。锚索长贴度从5~50数m不等。笋与锚杆甚相比，镰长锚索看的锚固瓣范围和倾锚固力遣大，锚悟杆的三载种作用——悬吊作用圈、挤压加床固作用和忌组合梁作保用都得到盆充分发挥锣，从而使驳被锚固矿默岩的稳定唱性大大加胖强。在生艰产实践中营，长锚索湿常与锚杆顷联合加固理围岩。图13-1凤凰山摧铜矿长缺锚索与芬锚杆联砍合支护友采场顶胖板1—尾砂充填镰体；2—采场；3—长锚索；4—锚杆；5—矿体第三章捞非煤矿葬床回采言工作过丛程三、充填恼采空区充填采吩空区能杂减缓岩郑层移动乎与地表上下沉，凳有效地礼控制采览场地压蜻。此外候，采用妇这种地匙压管理楼方法回片采矿块资的矿石见损失与雄贫化最返小。因摩此，在束开采矿趁石价值碌或品位打高，以合及在覆盖岩不允棚许破坏蓝或地表庭不允许面塌陷的还情况下痛，广泛故采用这询种地压帆管理方撇法。在非煤矿剪山，按充酸填材料成沈分和输送艺方法不同豪，将充填方游式分为干阻式充填、恼水力充填轧和胶结充拿填。干式充填治包括了煤桥矿所谓的隆自溜充填吩、机械充掌填和风力率充填，由爸于其充填公效果差、滤劳动强度直大、效率梯低，因此涛除中小型脑矿山外，科现已很少蚀采用。本屑节只介绍班胶结充填冲。第三章弊非煤选矿床回采名工作过程(一)胶结充打填材料胶结充填嘴是在普通植充填材料(骨料)中加人胶称凝材料，尝使松散的澡充填材料缴胶结，形臣成具有一斗定强度的般充填体的痰充填方式糕。目前常舞用的胶卡结充填降材料有粘混凝土脑胶结充世填料和幻玉尾砂胶增结充填石料两类屋。混凝防土胶结南充填料头由胶凝蕉材料、衔粗骨料江和细骨夹料组成匆。胶凝醒材料目茎前主要伏用300~洲500号普通爱硅酸盐趋水泥。籍粗骨料们的粒径嫌为5~50虚mm(但不得劳大于管璃径的三迅分之一)，细骨恢料的粒篮径为0.15芹~5mm。粗骨伪料可以怠是采石闻场碎石超、采掘次的废石铲、卵石筋、山砂拢和河沙反等。细发骨料用灾来改善湾充填材竖料的流树动性能丈，常用略的有天纳然沙和惰选矿厂区尾砂。膜骨料中出粗骨料驶约占60%~皱70%，细骨料芒占30%~纯40%。尾砂跪胶结充显填料不右用粗骨粗料。第三章潮非煤矿路床回采还工作过哗程(二)胶结充度填料的导配比胶结充施填料的荐配比应着满足对缝充填体傍强度的外要求，绵有较好北的流动渡性，便资于输送嘉和浇注亮。充填采场约时充填体趴的单轴抗压啄强度应不低究于35M对pa，构筑太人工假施底时达捏到7~10跪MPa。尾砂胶柜结充填详料的配比，主要是笑确定水泥怪与尾砂的塔质量比和返输送浓度携。水泥与币尾砂的质栗量比，一断般充填采裳场时为1：30~胆1：20，构筑勺人工假逐底时为1：6~1：5。输送浓个度对充填成体强度和滤充填料流最动性有直秤接影响，团一般为65％~72％。第三章班非煤矿称床回采扒工作过非程(三)胶结充刃填料的衬制备和牙输送混凝土筋胶结充捏填料的乳制备国瘦内主要心有间歇椅搅拌式检、连续日搅拌式线和半分违离制备缩慧三种方良式。间替歇搅拌中式是将还水泥和槽骨料按暗一定比载例送人依搅拌机牢，加水槽搅拌后川用电耙控、矿车舟或汽车透等间歇副式运输瓶设备送鸡到充填续地点。蛋连续搅堵拌式是产将搅拌们后的充乎填料通溜过管路恶以自溜誓的方式挂连续输诞送到井胞下充填异地点。脱半分离冲制备是努将水泥短浆和骨盼料分别竟送到井磨下搅拌绩站，搅开拌后再恢输送到颗充填地毕点。尾砂胶结间充填料的州制备和输嫁送方式有准两种。一鹊种是将水尖泥粉加入盲尾砂浆中被，制成水圈泥尾砂浆老后，借重摆力或砂浆斜泵通过管踪蝶路输送到甘充填地点涉；另一种秤是将水泥忽浆加入尾鸡砂浆内，符搅拌后通粉过管路输哨送到充填书地点。第壳一种制备挣和输送方叉式见图3-2堵6。图13-2尾砂浆吼加人水喊泥粉的遮制备系弯统l—压气吹桑送水泥能入库；2—水泥库扑；3—螺旋喂料故机；4—水力旋程流器(一种脱搜泥设备)；5—溢流；6—尾砂池城；7—尾砂供淡应管；8—搅拌桶；9—砂泵；10—至充填采兴场；11—阀门第三章慢非煤嗓矿床回采婚工作过程(四)评价与水力充谱填相比，定胶结充填绳的沉缩率嫩小，充填涛体强度大悉，充填工波艺简单，书不污染巷追道，主要眨缺点是充黎填成本高(占采矿成华本的27％~50％，而水议力充填仅庭占15％~25％)。因此，亿寻求价格婆低廉的水宇泥代用品蜂是一个重闻要的研究和课题。可撤以用作水肿泥代用品昆的材料，嗓有高炉炉君渣和火力毫发电厂的要粉煤灰。辈此外，将店煤矿井下碌用的高水逢速凝充填陷材料用于核非煤矿采扔场充填已魂成功地进帐行了工业婶