北科大矿床开采工程实验指导01采矿方法作图实验-1空场采矿法三视作图

PAGEPAGE7矿床开采工程实验指导土木与环境工程学院实验项目之一：采矿方法作图实验矿床开采工程的采矿方法主要分三大类采矿方法，为了对采矿方法有充分的认识和了解，有必要对空场采矿法、崩落采矿法和充填采矿法的采场结构的剖面图有深刻认识，从而掌握这些采矿方法的实质。实验一空场采矿法三视作图空场采矿法在回采过程中，将矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房，后采矿柱。空场采矿法三视图包括房柱采矿法、留矿采矿法、阶段矿房法。房柱采矿法房柱采矿法用于开采水平和缓倾斜矿体，矿体和围岩要求稳固，在矿块或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。开采的矿体厚度从2~3米至30~40米。结构和参数：矿房的长轴可沿矿体走向，沿倾斜或伪倾斜布置，主要决定与所采用的运搬设备和矿体的倾角。设计的矿房长度为40~60m，宽度为8~20m，矿柱直径为3~7m，矿柱的间距为5~8m。采准和切割工作：阶段运输巷道可布置在脉内或底板岩石内。在放矿溜井中储存部分矿石。回采工作：矿体为2~3m时，一次采全厚；矿体厚度大与3m时，分层回采。评价：房柱法是开采水平和缓倾斜矿体最有效的采矿方法。它的采准切割工作量不大，工作组织简单，坑木消耗小，通风良好，矿房生产能力高。但矿柱损失较大，（15~40%）。且一般不回收。根据不同的采场结构尺寸，分组设计以下五组不同采场结构尺寸的房柱采矿法：1组：矿块长度40m,矿体厚度2m，矿房宽度8m，矿柱直径4m，矿柱的间距5m。2组：矿块长度45m,矿体厚度2.5m，矿房宽度9m，矿柱直径5m，矿柱的间距5.5m。3组：矿块长度50m,矿体厚度3m，矿房宽度10m，矿柱直径6m，矿柱的间距6m。4组：矿块长度55m,矿体厚度4m，矿房宽度11m，矿柱直径6m，矿柱的间距7m。5组：矿块长度60m,矿体厚度5m，矿房宽度12m，矿柱直径7m，矿柱的间距8m。留矿采矿法留矿采矿法的特点是工人直接在矿房暴露面下的留矿堆上面作业，自下而上分层回采，每次采出的矿石靠自重放出三分之一左右，其余留在矿房内作继续上采的工作平台。矿房全部采完后，暂留在矿房中的矿石大量放出，叫最终放矿或集中放矿。留矿采矿法主要用于开采围岩和矿石均稳定，矿体厚度薄和极薄矿脉，矿脉为急倾斜，矿石无结块性和自燃性的矿体。采场结构和参数：阶段高度（30~50m），矿块长度(40~60m)，宽度为矿体厚度，矿房间距为2~12m，底柱高度8~10m，顶柱厚度为2~6m。采准工作：采准工作主要是掘进阶段运输巷道，天井（作为行人，通风用），联络道，拉底巷道，和漏斗颈等。在间柱中的人行天井中每个4~5m掘进联络道与两侧矿房贯通。切割工作：以拉底巷道为自由面，形成拉底空间和辟漏，它的作用是为回采工作开辟自由面，并为爆破创造条件。回采工作：回采工作包括凿岩、爆破、通风、局部放矿、撬顶平场、大量放矿等。回采工作自下而上分层进行，分层高度一般为2~3m。根据不同的采场结构尺寸，分组设计以下五组不同采场结构尺寸的房柱采矿法：1组：阶段高度30m，矿块长度40m,矿体厚度2m，矿房间距6m，底柱高度8m，顶柱厚度3m。2组：阶段高度35m，矿块长度45m,矿体厚度3m，矿房间距7m，底柱高度9m，顶柱厚度4m。3组：阶段高度40m，矿块长度50m,矿体厚度4m，矿房间距8m，底柱高度9m，顶柱厚度5m。4组：阶段高度45m，矿块长度55m,矿体厚度5m，矿房间距9m，底柱高度10m，顶柱厚度5m。5组：阶段高度55m，矿块长度60m,矿体厚度6m，矿房间距10m，底柱高度10m，顶柱厚度6m。垂直深孔落矿阶段矿房法阶段矿房采矿法可分为分段凿岩和阶段凿岩。国内多采用分段凿岩。特点：回采工作面是垂直的，需开切割槽和准备底部结构。矿块布置和结构参数：阶段高度40~60m；矿块长度40~60m；沿走向布置的矿块矿房宽度为矿体厚度10~30m，间柱为8~12m；垂直走向布置的矿房宽度为15~20m，间柱为10~14m。顶柱6~10m，底柱高8~13m。采准工作：采准工作包括阶段运输巷道、通风人行井、分段凿岩巷道、电耙道、溜井、漏斗井和拉底巷道等。阶段运输巷道一般沿矿体下盘接触线布置，分段凿岩巷道靠近下盘。切割工作：切割工作包括采场拉底，劈漏和开切割槽等。切割槽可以布置在矿块中央或一侧。切割槽的开掘方法有：浅孔拉槽、垂直深孔拉槽、水平深孔拉槽。回采工作：回采工作包括在分段巷道中打上向中深孔（最小抵抗线为1.5m~1.8m）或深孔（最小抵抗线为3m）。全部炮孔打完后，每次爆破3~5排孔，上下分段保持垂直工作面或上分段超前一排炮孔，以保证上分段安全。适用条件：矿岩稳固的厚和极厚急倾斜矿体。根据不同的采场结构尺寸，分组设计以下五组不同采场结构尺寸的垂直深孔落矿阶段矿房法：1组：阶段高度40m，矿块长度40m,沿矿体走向矿块布置的矿房宽度为10m，矿房间柱8m，底柱高度8m，顶柱厚度6m。2组：阶段高度45m，矿块长度45m,沿矿体走向矿块布置的矿房宽度为12m，矿房间柱9m，底柱高度9m，顶柱厚度7m。3组：阶段高度50m，矿块长度50m,沿矿体走向矿块布置的矿房宽度为13m，矿房间柱10m，底柱高度10m，顶柱厚度8m。4组：阶段高度55m，矿块长度55m,沿矿体走向矿块布置的矿房宽度为15m，矿房间柱10m，底柱高度12m，顶柱厚度8m。5组：阶段高度60m，矿块长度60m,沿矿体走向矿块布置的矿房宽度为18m，矿房间柱12m，底柱高度12m，顶柱厚度10m。无底柱分段崩落采矿法无底柱分段崩落法的基本特点是，分段下部不设由专门出矿巷道所构成的地步结构，分段的凿岩、崩矿和出矿等工作均在回采巷道中进行，因此，大大简化的采场结构，给使用无轨自行设备创造了有利条件，并可保证工人在安全条件下作业。结构参数：阶段高度60~70m，分段高度10~20m，进路间距10~20m，矿块尺寸（40m~60m）（60m~80m），溜井间距一般40m~60m，溜井一般布置在脉外。采准工作：采准工作主要有阶段运输巷道、人行天井、溜矿井、回采进路、人行联络道、设备井、斜坡道等。回采进路垂直矿体走向布置，上下进路之间交错布置。切割工作：回采前必须在回采巷道的末端形成切割槽，作为最初爆破的自由面及补偿空间。切割槽的形成包括：切割平巷和切割天井拉槽法，切割天井拉槽法，炮孔爆破拉槽法，回采工作：落矿，出矿和通风等。根据不同的采场结构尺寸，分组设计以下五组不同采场结构尺寸的无底柱分段崩落法：1组：阶段高度60m，分段高度10m，矿块长度50m，垂直矿体走向矿块布置的矿房宽50m，进路间距为10m。2组：阶段高度60m，分段高度12.5m，矿块长度60m，垂直矿体走向矿块布置的矿房宽60m，进路间距为12.5m。3组：阶段高度70m，分