【采矿】ch5空场采矿法

第一节概述

第二节全面采矿法第三节房柱采矿法第四节留矿采矿法第五节分段矿房采矿法第五章空场采矿法12/25/20231矿物资源工程专业主干课程本章根本要求◆1、掌握空场采矿法的概念及特点；◆2、掌握全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法和阶段矿房法的特点、适用条件及主要工艺；◆4、了解矿柱回采方法；◆3、了解分段采矿法的特点、适用条件及主要工艺；◆5、了解各种采矿方法的采空区处置。

12/25/20232矿物资源工程专业主干课程重点难点全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法和阶段矿房法的特点、适用条件及主要工艺；全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法和阶段矿房法的主要工艺；12/25/20233矿物资源工程专业主干课程第一节概述矿石和围岩稳定，采空区在一定时间内，允许有较大的暴露面积。三、空场采矿法分类全面法、房柱法、留矿法、分段矿房法和阶段矿房法。一、空场采矿法的特点将矿块划分为矿房和矿柱，分两个步骤回采，先采矿房后采矿柱；回采矿房时，采场以敞空方式存在，靠矿柱和围岩本身的强度来支护构成的采空区。二、运用空场法的条件12/25/20234矿物资源工程专业主干课程概述12/25/20235矿物资源工程专业主干课程第二节全面采矿法矿块沿走向布置。特点：不严厉划分矿房矿柱，回采任务面沿矿体走向或沿倾斜全面推进；随回采矿房以敞空方式存在，靠围岩的稳定性及留下不规那么矿柱或支柱来支撑顶板。一、矿块布置全面采矿法12/25/20236矿物资源工程专业主干课程全面采矿法⒊矿柱尺寸顶柱留2～3米；底柱留2～3米；间柱宽3～5米。

二、矿块构造参数⒈矿块沿走向长度：开采缓倾斜矿体的全面法的矿块沿走向长度为50～60米或更大。⒉矿块斜长〔或阶段高度〕为40～60米，阶段高度为30～15米。⒋矿石溜口间距取5～7米。全面采矿法12/25/20237矿物资源工程专业主干课程掘进阶段运输平巷1→切割上山3→矿石溜口，从切割上山掘进切割平巷，在顶柱及间柱中掘进联络巷通7、8。矿房回采自切割上山开场，普通以阶段斜长的梯段工作面方式，沿走向全面推进。⒈落矿采用浅眼爆破落矿方式。浅眼爆破落矿，用轻型手持式凿岩机打眼，多采用非电起爆方法爆破落矿，利用主风流通风。三、采准切割任务四、回采任务全面采矿法12/25/20238矿物资源工程专业主干课程⒉矿石运搬置于切割平巷中的电耙绞车，用扒斗将任务面崩落矿石耙至溜口装入运输平巷的矿车。⒊地压管理采空区随回采矿房以敞空方式存在，靠顶板围岩的稳固性和留下的不规那么矿柱或人工支柱来支护顶板。全面采矿法12/25/20239矿物资源工程专业主干课程全面采矿法最适宜开采矿岩稳定，倾角小于30°，厚度小于3～4米的程度、缓倾斜薄矿体，尤其是矿石价值不高，或档次较低的矿体。五、评价全面采矿法12/25/202310矿物资源工程专业主干课程第三节房柱采矿法房柱采矿法12/25/202311矿物资源工程专业主干课程特点：矿块或采区内矿房矿柱交替陈列，矿房随回采以敞空方式存在，靠围岩的稳定性和留下规那么的延续或延续矿柱来维护顶板岩石。⒈矿房布置矿房的长轴可沿走向布置，也可以沿倾斜或伪倾斜布置，主要取决于所采用的矿石运搬设备和矿体的倾角。沿走向每隔4～6个矿房留一带状延续矿柱〔或叫隔离矿柱〕。一、浅眼落矿电耙出矿房柱采矿法房柱采矿法12/25/202312矿物资源工程专业主干课程房柱采矿法1—运输巷道；2—放矿溜井；3—切割平巷；4—电耙硐室；5—上山；6—联络平巷；7—矿柱；8—电耙绞车；9—凿岩机；10—炮孔；11—矿石房柱采矿法12/25/202313矿物资源工程专业主干课程⒉构造参数矿房斜长为40～60米，矿房的宽度8～20米，矿柱尺寸为Φ3～7米，间距5～8米。⒊采准切割任务掘进阶段运输巷道1→放矿溜井2→电耙硐室4→上山5→联络道6→切割平巷3。房柱采矿法12/25/202314矿物资源工程专业主干课程⒋回采任务矿房回采方式根据矿体厚度的不同分为一次采全厚和分层回采，先采拉底层，后采挑顶层。⑴采拉底层：从切割平巷开场，沿矿房全宽以直线工作面或阶梯任务面逆倾斜推进〔图IV—IV〕。用气腿式凿岩机打平行于切割上山的炮眼。新颖风流从运输平巷经溜井进入切割平巷，清理任务面的污风从上部联络平巷排入回风井。检查顶板，撬下浮石，用电耙绞车沿倾斜耙运至溜井，在运输平巷装车运走。房柱采矿法12/25/202315矿物资源工程专业主干课程

开采围岩稳定性很好的厚矿体时，在矿房上山中向上钻凿扇面与矿体倾斜方向垂直的扇形中深孔，将矿房的切割平巷挑顶构成切割槽，分次向切割槽爆破，每次崩落矿石用电耙出矿。⑵采挑顶层：从原切割平巷位置起，用YSP—45型凿岩机挑顶，回采上部矿石。二、深孔房柱采矿法⒈中深孔落矿电耙出矿房柱采矿法房柱采矿法12/25/202316矿物资源工程专业主干课程中深孔落矿电耙出矿房柱采矿法1、5—运输巷道；2—放矿溜井；3—上山；4—联络平巷；6—切割槽；7—扇形炮孔房柱采矿法12/25/202317矿物资源工程专业主干课程⒉深孔落矿房柱采矿法先在顶板下切顶并用锚杆支护，然后在矿房的一端开切割槽，以构成上向台阶的任务面。切顶崩落的矿石用自行式装载机向台阶下部卸下。切顶空间下部台阶的矿石，采用下向平行深孔崩矿。房柱采矿法12/25/202318矿物资源工程专业主干课程三、评价房柱采矿法适于开采矿岩稳定的程度和缓倾斜薄到厚矿体。采准切割工程量不大，任务组织简单，通风良好，矿房消费才干高。但矿石损失较大。房柱采矿法12/25/202319矿物资源工程专业主干课程留间柱、顶底柱留矿法1—回风巷道；2—顶柱；3—天井；4—联络道；5—间柱；6—存留矿石；7—底柱；8—漏斗；9—阶段运输巷道；10—未采矿石；11—回采空间第四节留矿采矿法留矿采矿法12/25/202320矿物资源工程专业主干课程特点◆将矿块划分为矿房、矿柱，先采矿房，后采矿柱，自下而上分层回采；◆每次崩下矿石靠矿石自重放出三分之一左右，其他暂留在矿房中作为继续上采的任务平台；◆矿房全部采完后，暂留在矿房中的矿石再进展最终大量放矿；◆随回采任务的推进，矿房以敞空方式存在，靠围岩的稳定性和矿柱来维护。留矿采矿法12/25/202321矿物资源工程专业主干课程一、矿块构造和参数⒈阶段高度普通采用30～50米。⒉矿块长度矿块沿走向布置，矿块长度即是沿走向两侧天井中心间隔。普通为40～60米。⒊矿柱尺寸※顶柱厚度：2～3米或3～6米。※底柱的高度：与底部构造的类型有关。※间柱宽度：2～6米或8～12米。留矿采矿法12/25/202322矿物资源工程专业主干课程

沿脉掘进阶段运输平巷9→行人通风天井3→联络巷通4；从运输平巷向矿房开掘漏斗颈。※根据矿块长度可采用一侧先进天井，另一侧顺路天井的采准布置；或矿块长度较长可采用矿块中央先进天井，两侧顺路天井的采准布置方式。二、采准任务留矿采矿法12/25/202323矿物资源工程专业主干课程在矿块下部拉底和劈漏。拉底高度2～2.5米，拉底宽等于矿体厚度；用浅眼将漏斗颈上部扩展成漏斗状〔即劈漏〕。

三、切割任务留矿采矿法12/25/202324矿物资源工程专业主干课程回采任务自下而上分层进展，分层高度普通为2～3米。每分层的回采工艺包括凿岩、爆破、通风、部分放矿、撬顶平场、不留间柱时要加高顺路天井等。如此循环，采至顶柱边境后进展大量放矿。随大量矿石的产出，矿房以敞空方式存在，靠围岩的稳定性和矿柱支护。

四、回采任务留矿采矿法12/25/202325矿物资源工程专业主干课程⒈矿块底部结：指矿块底部布置受矿巷道、二次破碎巷道和放矿巷道的不同外形和布置方式的总和。⒉留矿法底部构造及其开掘方法⑴人工假底底部构造及其开掘方法五、矿块底部构造及其开掘方法适用于围岩和矿石稳定的急倾斜薄矿脉。人工构筑木假巷和放矿闸门，不留底柱。人工假底拉底步骤留矿采矿法12/25/202326矿物资源工程专业主干课程

⑵留底柱拉底和扩漏同时进展的方法适用于厚度大于2.5～3m的矿脉。留底柱漏斗底部构造如下图。底柱高5～8米，漏斗间距4～6米至6～8米，漏斗坡面角45°～50°，漏斗颈的高度普通为1～1.5米。留底柱拉底和扩漏同时进展留矿采矿法12/25/202327矿物资源工程专业主干课程⑶留底柱掘扩底巷道的拉底方法适用于中厚矿体。⑷电耙底部构造电耙底部构造如下图，由受矿巷道、电耙巷道和溜矿井组成。受矿巷道有漏斗式、堑沟式和平底式三种方式。留矿法电耙底部构造留矿采矿法12/25/202328矿物资源工程专业主干课程漏斗细部图1—电耙巷道；2—斗穿；3—漏斗颈；4—漏斗；5—桃形矿柱漏斗布置方式a—对称布置；b—交错布置①漏斗受矿电耙底部构造留矿采矿法12/25/202329矿物资源工程专业主干课程②堑沟受矿电耙底部构造将各漏斗沿纵向掘通，构成一个V形槽，如下图。适用于矿石中等稳定以上的矿体。受矿巷道的出矿口宽度为2～2.5米，漏斗单侧布置较多。把拉底和扩漏两项作业结合一同，可用上向中深孔同时开凿，V形堑沟式受矿电耙底部构造留矿采矿法12/25/202330矿物资源工程专业主干课程平底受矿电耙底部构造a—两条电耙道；b—一条电耙道1—溜井；2—电耙绞车硐室；3—电耙巷道；4—放矿口；5—拉底巷道③平底受矿电耙底部构造拉底程度和电耙巷道同在一高度上，采下的矿石在拉底程度构成三角矿堆，上面的矿石借自重经放矿口流入电耙道中。放矿口尺寸为2.5～3米，常布置在电耙巷道一侧。当矿石极稳固时，也可双侧布置放矿口。留矿采矿法12/25/202331矿物资源工程专业主干课程④装岩机出矿的底部构造装岩机出矿的底部构造1—下盘沿脉巷道；2—装载巷道；3—先进天井；4—联络道；5—上阶段脉内回风巷道如下图，距脉内巷道侧帮5～6米掘进下盘沿脉运输平巷，沿此运输巷道每格5～6米掘进装矿横巷。脉内沿脉巷道作为矿房拉底，直接向上回采。采下矿石借自重溜到装矿横巷，用装岩机装入矿车。留矿采矿法12/25/202332矿物资源工程专业主干课程④振动放矿机出矿的底部构造在矿房底部漏斗内安装振动放矿机的构造如下图。振动放矿机〔矩形机架〕1—振动台面；2—振动器；3—机架；4—固定用钢绳特点，振动放矿机振动台面埋设在漏斗口内的矿石堆中，用偏心振动器使台面产生谐振，矿石在振力和重力的共同作用下，经台面装入矿车。留矿采矿法12/25/202333矿物资源工程专业主干课程⒈适用条件⑴围岩和矿石均稳定；⑵矿体厚度以薄和极薄矿脉为宜；⑶矿脉倾角以急倾斜为宜；⑷矿石无结块和自燃性；⒉优缺陷留矿法具有矿块构造及消费工艺简单，管理方便，可利用矿石自重放矿，采准切割工程量小等优点。但留矿法平安性较差；平场作业难于实现机械化，劳动强度大；积压大量矿石，影响资金周转。因此，在中厚以上矿体中，多不采用留矿法。六、评价留矿采矿法12/25/202334矿物资源工程专业主干课程第五节分段矿房法特点：按矿块的垂直方向，再划分为假设干分段；在每个分段程度上布置矿房和矿柱，各分段采下的矿石分别从各分段的出矿巷道运出。分段矿房回采终了后，可立刻回采本分段的矿柱并同时处置采空区。阶段高度普通为40～60m，分段高为度15～25m。每个分段划分为矿房和间柱，矿房沿走向长度为35～40m，间柱宽度为6～8m。一、构造和参数分段矿房法12/25/202335矿物资源工程专业主干课程分段矿房法典型方案1—分段运输平巷；2—装运横巷；3—堑沟平巷；4—凿岩平巷；5—矿柱回采平巷；6—切割横巷；7—间柱凿岩硐室；8—斜顶柱凿岩硐室；9—切割天井；10—斜顶柱分段矿房法12/25/202336矿物资源工程专业主干课程掘进斜坡道、放矿溜井、下盘分段运输平巷1、装运巷道2、堑沟平巷3、凿岩平巷4。在矿房的一侧掘进切割横巷6，联通凿岩平巷4与矿柱回采平巷5，从堑沟平巷3到分段矿房的最高处，掘切割天井9。在切割巷道钻环形深孔，以切割天井为自在面，爆破后便构成切割槽。

二、采准任务三、切割任务分段矿房法12/25/202337矿物资源工程专业主干课程回采矿柱的顺序是：先爆间柱并将崩下矿石放出，然后再爆破顶柱；因受爆力抛掷作用，顶柱崩落的大部分矿石溜到堑沟内放出。四、回采任务从切割槽向矿房另一侧，进展回采。在凿岩平巷中钻环形深孔，崩下的矿石，从装运巷道用铲运机运到分段运输平巷最近的溜井；溜到阶段运输巷道装车运出。分段矿房法12/25/202338矿物资源工程专业主干课程适用于矿石和围岩中等稳定以上的倾斜和急倾斜厚矿体。可运用高效率的无轨装运设备，运用时灵敏性大，回采强度高。可立刻回采矿柱和处置采空区。主要缺陷是采准任务量大。五、评价分段矿房法12/25/202339矿物资源工程专业主干课程第六节阶段矿房法特点：用深孔回采矿房的空场采矿法，矿石借自重可全部溜到矿块底部放出。

程度深孔落矿阶段矿房法，是在凿岩硐室中，钻程度扇形深孔，向矿房底部拉底空间崩矿。阶段高度为40～60m，沿走向布置的矿房长度为20～40m，垂直走向布置的矿房宽度为10～30m，间柱宽度为10～15m，顶柱厚度6～8m，底柱高度：漏斗底部结构为8～13m；平底构造为5～8m。一、程度深孔落矿阶段矿房法⒈构造和参数阶段矿房法12/25/202340矿物资源工程专业主干课程程度深孔落矿阶段矿房法1—下盘沿脉运输巷道；2—上盘沿脉运输巷道；3—穿脉巷道；4—电耙巷道；5—回风巷道；6—凿岩天井；7—凿岩联络平巷；8—凿岩硐室；9—拉底空间；10—炮孔；11—行人天井；12—溜井；阶段矿房法12/25/202341矿物资源工程专业主干课程⒉采准任务掘进脉外阶段运输巷道、穿脉巷道、电耙巷道、凿岩天井、凿岩联络平巷通达矿房，然后再将其前端扩展为凿岩硐室。中深孔〔深孔〕拉底方法1—切割槽；2—凿岩巷道；3—扇形炮孔；4—电耙巷道阶段矿房法12/25/202342矿物资源工程专业主干课程⒊切割任务主要是开凿拉底空间和辟漏。如下图，先在矿房底部一侧，用留矿法采出切割槽，然后在凿岩巷道中，钻上向扇形中深孔或深孔，爆破后构成拉底空间。中深孔〔深孔〕拉底方法1—切割槽；2—凿岩巷道；3—扇形炮孔；4—电耙巷道⒊回采任务在凿岩硐室中钻水平扇形深孔，每次崩下的矿石，可全部放出，亦可暂留一部分在矿房中，但只起调理出矿作用。阶段矿房法12/25/202343矿物资源工程专业主干课程特点：回采任务面是垂直的，回采任务开场之前，除在矿房底部拉底、辟漏外，必需开凿垂直切割槽，并以此为自在面进展落矿，崩落的矿石借自重落到矿房底部放出。随着任务面的推进，采空区不断扩展。矿房回采终了后，再用其它方法回采矿柱。

⒈矿块布置和构造参数根据矿体厚度，矿房长轴可沿走向或垂直走向布置。二、垂直深孔落矿的阶段矿房法阶段矿房法12/25/202344矿物资源工程专业主干课程沿走向布置的分段凿岩阶段矿房法1—阶段运输巷道；2—拉底巷道；3—分段凿岩巷道；4—通风人行天井；5—漏斗；6—切割天井；7—溜井阶段矿房法12/25/202345矿物资源工程专业主干课程阶段高度和矿房长度、宽度取决于围岩的允许暴露面积，矿房长度普通为40~60m。矿房宽度为15～20m或为矿体的程度厚度。采准巷道有：阶段运输巷道、通风人行天井、分段凿巷道、电耙巷道、溜井、漏斗颈和拉底巷道等。切割任务包括拉底、辟漏、及开切割槽等。切割槽可布置在矿房中央或其一侧。※开掘的切割槽质量，直接影响矿房落矿效果和矿石损失、贫化的大小。开掘切割槽的方法如下：⒉采准任务⒊切割任务阶段矿房法12/25/202346矿物资源工程专业主干课程⑵垂直深孔拉槽法

垂直深孔拉槽法1—分段巷道；2—切割天井；3—环形进路；4—中深孔岩巷道程度深孔拉槽法⑴浅孔拉槽法⑶程度深孔拉槽法阶段矿房法12/25/202347矿物资源工程专业主干课程在分段巷道中打上向扇形中深孔，全部炮孔打完后，每次爆破3～5排孔，用秒差或微差雷管或导爆管分段爆破，上下分段坚持垂直任务面或上分段超前一排炮孔，崩落的矿石借重力落到矿房底部，经斗穿溜到电耙道。⒋回采任务阶段矿房法12/25/202348矿物资源工程专业主干课程球状药包：指钻孔直径与装药长度之比不小于1:6，即长度与直径之比小于6的药包，此时破碎原理和效果与球状药包类似。球状药包起爆时膨胀气体所产生的能量传播方式与柱状药包不同，球状药包爆破岩石的体积也比柱状药包大得多。

三、垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法(VCR法)⒈垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法的实际根底阶段矿房法12/25/202349矿物资源工程专业主干课程柱状药