矿山开采基础知识

1、第五章非煤矿开采技术基础，第一节金属矿床地下开采技术第二节金属矿床露天采矿法第四节采矿安全技术介绍第五节矿山安全技术规定第一节金属矿床地下采矿工艺，根据露天矿包含的矿物成分，可以将矿山分为煤矿和非煤矿、金属、非金属矿。金属矿山包括贵金属(金、银)、有色金属(铜、铅、锌、铝、镍、钨)、黑色金属(铁、铬、锰)、稀有金属(钽、铌)和放射性矿山非碳酸是一种开采金属矿石、放射性矿石和石化、建筑材料、辅助原料、耐火材料和其他非金属矿物(煤以外的矿物)的矿山。1、采矿阶段金属矿床地下矿山一般矿床开发、矿山区块开采、切割和4个阶段。(1)矿床从地表一系列道路中挖掘矿体，在地面和矿体之间建立完整的通道，建立起升

2、降、运输、通风、排水、供电、送风、行人等系统。(2)在采矿完成阶段(或区域)内，将采矿和采矿道路的阶段划分为采矿块(或矿区)，形成采矿块的行人、通风、凿岩、出水口系统。(3)为大规模矿山(包括已完成切割工作的矿山块、掘进切割、底路、防渗等)开放自由面和补偿空间，为矿石块的释放创造良好条件。(4)采矿工作在切割工程完成后，直接在矿山块上进行大量采矿工作。采矿工作主要包括矿山跌落、运输和压力管理三个任务。洛矿是利用基岩爆破的方法从原岩中分离矿石的过程。搬运是指将矿石从采场装载到阶段运输道路装载点的过程。压力管理是对抗或利用采空区压力的措施。第二，存款发展方法1，存款发展的基本概念称为开拓道路。开拓

3、道路的种类包括平洞、竖井、斜井、倾斜、坡度、集亭场、石门、石门阶段运输平路、溜井、充填井等，集亭现场安装了用途不同的小室。平东：从一端到表面出口的水平道路，坡度一般为3 7，允许矿山运输和地下排水。轴：垂直于地平面的轴，用于举起矿石、废石、人、设备、材料。根据提升容器类型，可分为笼井、箕斗井和混合井。根据顶部是否通过表面，可分为明轴和盲轴。倾斜轴：轴与水平面成倾斜角度的道路。与轴功能相同，运输轨道位于倾斜轴内部。根据使用的起重容器，可分为串行斜井和箕斗斜井。根据表面是否有出口，可以分为明斜井和盲斜井。坡度：直接通过地面出口的坡度道路。坡道主要用于启动无轨设备和安装胶带运输机，道路没有轨道，坡度

4、小，转向灵活。地面车辆场：在井和阶段运输道路连接中，各种运输线路和硐室的常用术语是地下运输和井升降机的枢纽。集水区内除了储存线、行线、移动线外，还设有泵房、变电站、维修仓库等。西门子：在阶段运输水平内，从井底车场到奥里博迪的一段路。滑动矿山：矿石滑动专用井。在运输道路和矿山街区之间。充填井：用于分散充填材料的油井，主要用于使用充填方法开采的金属矿山。2、主要开发道路和辅助开发道路开发井巷工程，全部用于矿石运输和提升，不管有没有地表出口，都称为主要开发道路。主要开拓道路有主要平东、主要坡度、明(盲)轴、明(盲)斜井、坡度等。在矿床开拓中起到辅助开拓作用的道路称为辅助开拓道路。通风井、滑雷、充填井

5、、井底车场、阶段运输道路等。，3、矿床开发方法分类矿床开发方法根据选择的主要开发道路类型及与矿体的位置关系，分为平面洞穴开发、竖井开发、斜井开发、边坡道路开发、共同开发方法五种。(1)平东开拓：适合开拓山区地形的矿床、矿体全部或大部分位于区域水平标准之上。在平坦的洞穴上面的不同阶段开采的矿石滑入地下，降到平坦的洞穴水平，通过平坦的洞穴从地表运出。平窟开拓是最简单、最经济、最安全的开拓方法之一。图5-1平面洞穴开发方法第一阶段平面洞穴；2-套装；3-主要平坦洞穴；4-辅助盲轴，(2)斜井开发：通常用于开发埋在底平面下、深埋深度、表面和无果厚表土中的矿体。斜井的倾角一般为150 400(平缓的坡度

6、和坡度)，也可以用于急倾斜沉积物的开拓。斜井提升能力小，压力能力差，一般只适用于小矿床的开拓。图5-2下斜井开发方法，(3)竖井开发：主要用于矿体的存在平面下，坡度大于450的急倾斜矿床或矿体更深，坡度小于150的水平和缓倾斜矿床开发。与斜井开拓方法相比，竖井开发具有生产能力大、提升成本小、地质条件限制小、易于维护的优点。图5-3井开发系统三维，(4)斜坡道开发：矿体浅，开采范围小，矿山产量少，服务期限短，用于开发围岩坚固矿床。主要坡道可以单个开拓，辅助坡道可以与其他类型的主要开拓道路配合使用。(5)联合开辟：联合开辟是指用两条或多条主要开辟道路开辟一个雷区的方法。这种开拓方法通常在矿体的上部

7、使用一种开拓方法，在下部使用另一种开拓方法。四、矿山切割和恢复主要技术，(a)允许矿山道路和切割道路的挖掘和支持，统称矿山切割项目。矿山巷道尺寸确定和布置方法，称为采矿方法。采邑根据开拓性基础上使用的采矿方法的要求，在矿区块或矿区内形成矿石运输、人员出入、设备材料运输、通风、排水等通道。采矿道路包括阶段运输道路、通风道路、通风井、行人井、设备材料庭院、井联络路、坡道等。1、影响阶段运输道路开采布局的因素，根据矿山特定条件的布局要求，影响阶段运输水平的布局因素包括：(1)矿体上下盘的围岩稳定性；(2)矿体厚度、倾角；(3)沉积物的分枝和静脉输出；(4)阶段内采矿顺序、使用的采矿方法、采场布局、采

8、场生产能力和矿床开采强度的要求；(五)阶段内运输方式、运输条件和所需运输能力；(6)沉积物的喷出水、自燃、放射性等；(七)压力大小和道路服务期限；(8)勘探手段和网络生产。2、庭院布局挖掘面和下部运输水平和上部回风水平连接，主要依靠庭院和坡道。井分为倾斜和垂直两种。也就是说，划分采矿单位，创建平地和工作面之间的运输路线、运输设备、材料和填充物、台球用自由表面、从天顶挖的路段道路、分层道路、岩钻室等，用途更多。庭院布局应适合阶段运输道路的布置。一般放在矿体的下半部，如果目前烃源岩不稳定，可以考虑放在矿体的上板岩上。中庭的上下入口通常直接与运输道路的顶面连接，从运输道路的侧面贯穿，确保人员的上下安

9、全。中庭必须有盖子或栅格，并加强顶部和井里的照明。3、边坡道路批准主要用于无轨设备采矿。阶段运输水平与分段或分层工作面之间的连接，通常使用坡道。坡道允许开采的隧道很大，但是大型断面设备中庭在设备运行日程、人员出入stope、材料运输等方面有很大的优点。坡道的准确布局有直线型、再入、螺旋型三种。(b)，根据矿山区块切割项目、采矿项目的完成情况，在矿山工作表面提供自由空间，以满足部分服务道路的掘进、地面延伸和地面的需要。这种道路称为截断道路。切割公路一般为(1)底部结构的公路：在挖中二次粉碎矿石，并转向电气耙道、格栅路、桶颈、扩建等阶段运输水平。(2)底路：分离采场的矿段和矿块的底结构。(3)中庭

10、切割和横向车道切割用于开拓早期的自由落体面。五、矿山工作主要生产工艺、矿山工作包括矿山、矿石搬运和压力管理。矿石，也称为崩塌：一般指用凿岩机爆破的方法将矿石与矿体分离，并粉碎成合格率的过程。搬运矿石：将崩塌的矿石从工作面运送到运输水平的过程，包括工作面耙、二次粉碎和装载等。压力管理：为抵抗或利用压力以满足采矿需求而采取的措施。1，矿山开采目前使用的下落方式分为凿岩机、浅孔、中深孔、深孔、药室落孔等。2、搬运矿石搬运矿石的运输方式分为重力搬运、爆发力搬运、机器运输、人力搬运、水力运输等，其中重力搬运和机器运输主要是进行的。3、矿块底部构造有底部构造，在矿块底部有很多采矿方法，以便从采场底部释放采

11、矿工作面开采的矿石。复杂的下部结构通常由回采巷道、二次破碎巷道和硐室、回采巷道等组成。底部结构是矿山块的重要组成部分，这在很大程度上取决于采矿方法的效率、劳动生产率、采挖工程数量、矿石的损失和枯竭，以及矿石释放工作的安全性。目前可用的子结构有：(1)重力移动，闸门加载的子结构；(2)格栅路底板结构；(3)电动耙道的底部结构；(四)装载设备卸料地板结构；(5)无轨设备自排地板结构。第二节金属矿床露天开采工艺、露天开采的主要生产工艺是射孔爆破、采矿、运输、废石排放。这四个过程是联系在一起，密切合作。第一，射孔爆破爆破是从金属矿床露天开采的第一个工序。其任务是有效地用破碎的岩石为后续开采工作创造有利

12、条件。目前在露天矿山中使用的打孔方法主要是机械穿孔，适用于各种硬度的矿岩。露天射孔设备根据射孔深度分为深孔和浅孔钻机。深孔射孔设备主要是牙轮钻机和潜孔钻机。小型露天矿山的主要射孔设备和大中型露天矿山的二次破碎、采场边坡清理、硐室工程的钻孔工作主要采用浅孔凿岩机和凿岩机台车。第二，爆破作业、露天矿常用的爆破方法如下：(1)小型露天矿或山顶和平台的局部提取和大型二次破碎的浅眼爆破方法；(2)深孔爆破法，露天矿最常用的爆破方法；(3)在矿山基础设施期或特定情况下爆破中使用的硐室爆破方法。第三，矿山工作，从爆炸堆中挖掘矿山岩石，将运输容器直接装载到指定位置，称为生产工作。那是露天采矿过程的中心环节。露

13、天矿使用的采矿设备主要是单斗挖掘机。第四，运输工作、露天矿山运输工作，是将开采的矿石运到浓缩机、破碎站或储矿，同时将剥落的岩体运到垃圾场，将生产过程所需的人员、设备和材料运到车间。露天矿主要使用五种运输方法：自卸车运输、铁路运输、带式输送机运输、斜箕斗升降机运输和联合运输。在这些不同的运输方法中，应用最广泛的自卸车运输方法具有机动性、攀登能力、小转弯半径、运输组织和公路建设维护简单、与其他运输类型一起配置联合运输系统的优点。，5，倾销工作，矿床顶部及其周围的表土和岩石剥离，运输到专用场地，在垃圾场中以一定方式堆放地基的工作称为倾销工作。第三节采矿方法，第一，金属矿床地下采矿方法分类(1)阶段和

14、矿石块采矿时，雷区的特定距离和一定方向的主要运输道路，垂直方向将井田分为一个矿区段。这个矿段称为台阶。上下两个相邻主要运输道路顶部(底部)板之间的垂直距离，称为步长高度。在阶段范围内，按照采矿方法的要求，沿一定距离隧道庭院，连接上下相邻阶段运输道路，将阶段分成几个小块段，称为采矿块。每个矿石块是单独的采矿单位。(b)根据采矿方法、矿区压力管理方法，现有采矿方法分为三类：空采矿方法、充填采矿方法、崩落采矿方法、综合采矿法、住宅柱采矿方法、保留采矿法阶段采矿法。空场法、崩落法、墙洞法无底段崩落法、底柱分段崩落法阶段强制崩落法阶段自然崩落法。充填法，上分层充填法下分层充填法分段空场后充填法VCR后充

15、填法矿山后充填法，空场法特殊点，普通矿山块柱，两阶段开采。先开采矿室，后开采矿柱。开采后产生的高更一般不处理，而是通过周围柱和周围岩石本身的强度保持稳定性。用这种方法使矿石和周围岩石都坚固是基本条件。充填法特殊点、矿石块点和柱两级恢复；也可以不分矿室和矿柱，继续返回采矿块。矿石坚固时可以自上而下开采，坚固性差时可以自下而上开采。开采中的空白区域及时充填材料，作为压力管理的主要手段，在矿石坚固或不稳定的情况下，可以使用充填方法。采用崩塌法处理采空区，采用特殊分支，自上而下推进矿山工作面。围岩会崩塌，地表会崩塌，是使用这种方法的基本条件。(c)空场采矿法，空场采矿法是结构比较简单的一种采矿法，在采

16、矿过程中，在人暴露的空场地工作，矿石和围岩的暴露面积和时间控制在坚固允许的范围内。第一阶段先采矿室，等矿室开采后不久或以后开采矿洞。其中广泛使用的采矿方法包括综合采矿法、热导采矿法、保持采矿法、阶段性采矿法、阶段采矿法等。1、综合采矿法。其特点是采薄、中等厚度缓倾斜(倾角一般小于30)的矿体，工作面沿矿体或全面推进，开采过程中保持夹石、贫矿或部分矿石不动柱不开采。要使矿石留得更有价值，也可以改为人工柱、木垛、混凝土等。(1)矿石块结构和参数矿山块长一般为50 60米，个体矿山30米；台阶高度通常受20 30米之间矿石块坡度长度的限制。矿块的坡度长度受湖运输距离限制，一般为40 60米；上部柱厚

17、度2 3m底部柱高度为2-3m，各个高度为5-7m。柱宽度为1.5 2.0米，不留下单个6 8米或柱。结构如图2-4所示。图5-4综合采矿法1-道路运输；双支撑柱；3-电动耙绞车；(2)矿山切割、切割工作：掘进阶段运输、山丘切割、道路切割、矿石溜槽、电耙绞车室和行人接触路。1)沿静脉输送通道的位置，长度不大，利用旧勘探沿静脉隧道移动，一般采用静脉内配置。如果用矿点、脉外布置很长时间，脉冲外巷，固定电耙绞车，一般在矿体底部6 8米以上，溜槽间距50 60米，个别30米；使用移动绞车时，溜槽间距为10 12米，使用麦克内车道的布置时，漏斗间距为5 10米，漏斗顶刷大成在采矿自由面切割平路。在与套装或矿石漏斗相对应的运输道路的另一侧挖电动耙绞车室。2)绞车室位置，在使用移动绞车时放置在切割通道上；使用固定绞车时，放置在滑动井口的小室中。运输量不大的时候，可以位于漏斗入口下部道路的另一边。3)切割通道一般放置在矿块底部、沿静脉的车道上。道路切割位置