矿床开采试验指导书.docx

《矿床开采工程实验》指导书 北京科技大学土木与环境工程学院 2005 年 9 月 1 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，为了们对采矿方法有充分的 认识和了解，学生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。 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。 1．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。 (4) 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。 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。 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。 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。 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。 2．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。 （1） 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。 2 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： 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。 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。 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。 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。 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。 3. 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