主办单位:全国创争活动指导协调小组 中华职工学习网首页 情景站 联系电话:010-68232149
科学研究人员 | 工程技术人员 | 购销人员 | 仓储人员 | 运输服务人员 | 体育工作人员 | 教学人员 | 购销人员

金属矿床地下开采采矿方法

http://www.51xue.org.cn  2007/6/12 源自:中华职工学习网 【字体: 字体颜色

一、采矿方法定义:

  什么是采矿方法?为了回采矿块中的矿石,在矿块中和在围岩中所进行的采准,切割回采的总和,称之为采矿方法。

  采矿方法包括:采准、切割和回采,也就是说,采准、切割并作在时间上与空间上所进行的顺序以及它与回采工作进行有机的合理的配合工作,叫做采矿方法。

  二、采矿方法分类的依据

  我们使用的采矿方法程类很多,为了使用上的方便,有必要进行分类。而分类的方法也有多种,而且前通用的分类方法是按地压管理方式不同来分类的。因为地压管理方法是以矿岩的物理力学性质为根据的,同时又与采矿方法的适用条件,组成要素,回采工艺等有着密切关系,并且最终将影响到采矿方法的安全,效率和经济效果。

  三、采矿方法分类

  采矿方法按地压管理方法不同,分类三大类,即:空场采矿法、充填法及崩落法。

  (一)空场法

  1、空场采矿法的适用条件:

  (1)适用于开采矿石和围岩都很稳固的矿床。

  (2)采空区在一定时间内,允许有较大的暴露面积。

  2、空场采矿法分类

  空场采矿法目前应用比较广泛的几种方法是:

  (1)房柱法(包括全面法)

  (2)浅孔留矿法

  (3)分段法(赞比亚方案)

  (4)阶段矿房法(包括⊥薄矿,水平薄矿的各方案)

  (5)其他采矿方法及其变形方案

  空场采矿法适用范围比较广泛。矿石和围岩稳定使用这类采矿方法共同的,也是最基本的条件。分两步骤开采是这类采矿方法的主要特征。不同的采矿方法适用于不同厚度,不同倾角矿体。

 

  适用条件采矿方法

矿岩稳固性

矿体厚度

矿体倾角

其化

房柱法

稳固

从2千米到8~10米以上

倾斜及急倾斜

留下的矿柱一般不回采,作为永久损失,不采贵金属

  浅孔留矿法

稳固

-

急倾斜

矿柱要回采,空区要处理

  分段法

稳固

-

倾斜及急倾斜

矿柱要回采,空区要处理

  阶段矿房法

稳固

-

倾斜及急倾斜

矿柱要回采,空区要处理


  (二)充填法

  1、充填采矿法特点:

  凡是随着回采工作面的推进,逐步用充填料充填采空区的方法叫做充填采矿法。
充填采矿法也将矿块划分为矿房和矿柱两步骤回采,先采矿房,后采矿柱。矿柱回采可用填法,也可以考虑用其他方法。

  矿房的回采是采一分层,把矿石运出,随后充填这一层,然后再采一层,再充填一层。依此循环,直到到全矿房采完为上。一采一充或两采一充。

  2、充填采矿法的适用条件

  (1)开采品位较高的富矿,并且要求有比较高的回采率和比较低的贫化率;或开采稀贵金属。

  (2)赋有条件件和开采技术条件比较复杂的矿床,如:

  ① 水文地质条件、矿体形状比较复杂;② 矿体埋藏较深而且地压较大;③ 矿石或围岩有自燃发火的危险;④ 地表或围岩不允许有大面积沉陷或剧烈移动而需要特殊保护;⑤ 露天和地下同时进行开采。

  (3)适用于矿石稳固,围岩不稳固的矿床

  如果能采用特殊的支护方法或下向分层充填法,也可以用来开采矿石不稳固的矿体。

  (4)适用于开采急倾斜矿体

  因为急倾斜矿体便于向采场输送充填料,并且可以减少充填不到的空间及充填料接顶的面积。但是,如果能采用水力或风力充填的话,也可以用于缓倾斜薄矿脉的开采中。

  3、充填的目的:

  (1)进行地压管理

  利用形成的充填体进行地压管理,用的控制围岩崩落和地表下沉,并为回采工作面而创造方便条件和安全条件,保护地表建筑物,缓和大面积地压活动,恢复安全生产。

  (2)杜绝内因火灾

  有些矿山用这种方法来预防有自燃性的矿床(内因火灾或其他灾害)。

  [参考]如我国湘潭锰矿,矿体的直接顶板为叶片状黑色页岩,崩落后在有水和空气的条件下,经30~50天后发生自燃。采用充填法后,杜绝了内因火灾。

  (3)为回采矿柱创造了条件

  矿房采完以后空场能否及时进行充填,将直接导致矿柱能否进行回采,由此将直接影响矿山三级矿量的平衡和均衡生产。如我国凡口铅锌矿,用水平分层充填法回采了两侧均为水泥尾砂、胶结充填体的矿柱。)

  (4)为深部、水下开采创造条件。

  用于深部开采,水下采矿以及预防冲击性地压。

  4、充填采矿法分类

  (1)按充填料的性能和充填工艺特点分类:

  可分为胶结充填和非胶结充填,非胶结充填又分为干式充填和水沙充填。
  
  (2)按矿块回采工作面的推进方向和回采工艺特点分类:

  ① 上向分层充填采矿法;② 下向分层充填采矿法;③壁式充填采矿法;④ 削壁充填法;⑤ 支架充填法。

  5、充填采矿法与其他采矿方法比较的优缺点:


  (1)充填采矿法的优点:

  ①采、切工程量小,灵活性大;②矿石损失、贫化小;③能够比较有效的维护围岩,减少围岩的移动和防止大量冒落;④对于薄矿脉或多品种矿石可以进行选别回采;⑤可以防止矿床开采的内因火灾;

  (2)缺点:
 
  ①回采工艺和充填工艺复杂。②充填和采矿互相影响,如果回采作业机械化所不能妥善解决,则生产效率和生产能力都比较低;③充填料的开采,加工、输送及其他一系列消耗使矿石成本较高。开采运输与堆积充填料这些工作所需要的费用占采矿成本的40—50%。④劳动强度大;

  (三)崩落法
  
  1、崩落采矿法的概念

  什么叫崩落采矿法呢?崩落采矿法就是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法。即在崩落矿石的同时强制或自然崩落围岩,充填空区,用以控制和管理地压。

  2、崩落采矿法的适用条件

  一般地讲,崩落法对矿体赋存条件,矿岩的物理力学性质等都具有比较广泛的适应范围。理想的适用条件是——上盘围岩能呈块状自然崩落,矿石中等以上稳固的急倾斜原矿体。地表允许塌落是使用这种方法的必要前提。由于这种方法在开采时矿石损失贫化大,因而它不用于开采高价、高品位的矿床。

  3、崩落采矿法特点

  (1) 崩落法不再把矿块划分为矿房和矿柱,而是以整个矿块作为一个回采单元,按一定的回采顺序,连续进行单步骤回采。

  (2) 在回采过程中,围岩要自然或强制崩落,矿石是在复盖岩石的直接接触下放矿。因此,这种采矿方法对放矿进行科学管理是十分必要的。

  (3) 崩落法的开采是在一个阶段内从上而下进行的。与空场采矿法不同。

  4、崩落法的分类

  崩落采矿法目前应用比较广泛有三种方法是:

  (1)有底柱崩落法;

  (2)无底柱崩落法;

  (3)竖式)崩落法

  它们共同的特点都是自上而下回采,在采矿的同时,(或稍后),用崩落围岩的方法来管理地压,以减少作用在开采矿段上的应力。

  它们都是在复盖岩层下放矿,多数方案都采用挤压爆解破和有较高的机械化程度。

  这类采矿方法具有作业安全,开采强度大,劳动生产率高成本低的优点。但矿石贫损大。

  三种崩落各法有自己的特点和适用条件,各有自己的优缺点,而最终使用那一种方法,要进行具体分析研究。对于每种采矿方法都不是绝对的。不是一成不变的。随着新的采掘设备的发现,工艺技术的改进,加采方案的革新,都会使它的使用范围和优缺点发生变化。

  相关链接
  相关评论