1、4 采礦方法7/26/202214.1 空?qǐng)霾傻V法空?qǐng)霾傻V法：在礦房開采過程中不用人工支護(hù)，利用礦石與圍巖自身的強(qiáng)度，來維持采場(chǎng)圍巖穩(wěn)定的采礦方法?？?qǐng)龇ㄌ攸c(diǎn)：將礦塊劃分為礦房與礦柱，先采礦房，后采礦柱，開采礦房時(shí)利用礦柱及圍巖的自身強(qiáng)度進(jìn)行地壓管理，開采空間始終保持敞空狀態(tài)。生產(chǎn)效率高，成本低。使用的必要條件是礦石和圍巖均穩(wěn)固?？?qǐng)霾傻V法分為：留礦采礦法、房柱采礦法、全面采礦法、分段礦房法、階段礦房法等。7/26/202224.1.1 （淺孔）留礦采礦法特點(diǎn)：工人直接在礦房暴露面下的礦堆上作業(yè)，自下而上分層回采，每次采下的礦石靠自重放出三分之一左右，其余暫留在礦房中作為繼續(xù)上采的工作平臺(tái)。礦

2、房全部回采完畢后，再進(jìn)行大量放礦，放出全部礦石。（1）結(jié)構(gòu)和參數(shù)礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)主要包括階段高度、礦塊長(zhǎng)度和寬度、礦柱尺寸及底部結(jié)構(gòu)。階段高度應(yīng)根據(jù)礦床的勘探程度、圍巖穩(wěn)固情況、礦體傾角等因素來確定。一般取4060m。礦塊長(zhǎng)度主要考慮礦石和圍巖的穩(wěn)固性，一般為4060m。礦柱：間柱寬26m，頂柱24m，底柱高46m。礦體厚度越大，礦柱規(guī)格越大。圖4-1為淺孔留礦法立體圖。7/26/20223圖4-1 淺孔留礦法立體圖7/26/20224（2）采準(zhǔn)工作主要是掘進(jìn)階段運(yùn)輸巷道、（先行）天井、聯(lián)絡(luò)道、拉底巷道及漏斗頸等。先行天井布置在間柱中，在垂直方向每隔45m掘聯(lián)絡(luò)道。漏斗頸間距57m。不設(shè)二次破碎水

3、平，少量大塊直接在采場(chǎng)工作面進(jìn)行破碎。（3）切割工作以拉底巷道為自由面，形成拉底空間和辟漏，為回采工作開辟自由面，并為爆破創(chuàng)造有利條件。拉底高度一般為22.5m，拉底寬度等于礦體厚度，但不得小于1.2m。7/26/20225（4）回采工作留礦法的回采工作包括：鑿巖、爆破、通風(fēng)、局部放礦、撬毛平場(chǎng)、大量放礦等。回采是自下而上分層進(jìn)行，分層高度一般為2m。采幅不小于1m。鑿巖：上向炮孔或向上傾斜炮孔或水平炮孔。淺孔深一般為1.51.8m。一次可打完一個(gè)分層。炮孔排列形式有一字形、之字形、平行、交錯(cuò)排列等。爆破：一般采用銨油或硝銨炸藥。藥卷直徑32mm，微差導(dǎo)爆管起爆。故一個(gè)分層可一次性全部爆完。通

4、風(fēng)：（為什么）新鮮風(fēng)流由上風(fēng)方向由一端天井進(jìn)風(fēng)，污風(fēng)由下風(fēng)流方向天井排出，或由兩個(gè)天井進(jìn)風(fēng)，中央天井出風(fēng)。7/26/20226局部放礦：（為什么？）采用重力放礦。放礦時(shí)放礦工與準(zhǔn)備工要密切聯(lián)系，注意留礦堆中是否有空洞。如發(fā)現(xiàn)有空洞應(yīng)及時(shí)通知相關(guān)人員，并及時(shí)處理。方法有：爆破震動(dòng)法；高壓水沖洗；土火箭彈消除法；在空洞兩側(cè)漏斗放礦。出放方式有：電耙出礦、裝巖機(jī)出礦、鏟運(yùn)機(jī)出礦、振動(dòng)放礦機(jī)。撬毛平場(chǎng)：局部放礦后，接下來就是對(duì)采場(chǎng)工作面灑水，敲幫問頂，然后將局部放礦所形成的凹凸不平的工作面扒平。同時(shí)進(jìn)行二次破碎。大量放礦（最終放礦）：上述幾步為留礦法回采作業(yè)的一個(gè)循環(huán)，待礦房?jī)?nèi)的礦采完后，撒出采場(chǎng)內(nèi)的

5、人員及設(shè)備，把礦房?jī)?nèi)的礦石全部放出。7/26/20227（5）淺孔留礦法評(píng)價(jià)：留礦法適用條件：圍巖和礦石均穩(wěn)固；礦體厚度以薄或極薄為宜；礦脈傾角以急傾斜為宜；礦石不結(jié)塊、不會(huì)自燃。留礦法優(yōu)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，可利用礦石自重放礦，采切工程量小；工人在較大曝露面下作業(yè)，安全性差，平場(chǎng)工作勞動(dòng)強(qiáng)度大，難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，積壓大量礦石。7/26/202284.1.2 房柱采礦法在礦塊或采區(qū)內(nèi)礦房和礦柱交替布置，回采礦房時(shí)留連續(xù)或間斷的規(guī)則礦柱，以維護(hù)頂板。因此，礦石和圍巖均穩(wěn)固的水平或緩傾斜礦體是房柱采礦法應(yīng)用的基本條件。（1）結(jié)構(gòu)和參數(shù)礦房沿礦體傾斜面布置，礦房的長(zhǎng)度取決于運(yùn)搬設(shè)備的有效距離，用電

6、耙運(yùn)搬時(shí)，一般為4060m；礦房的寬度，根據(jù)礦體的厚度和頂板的穩(wěn)固性確定，一般為820m；礦柱尺寸：直徑37m，間距58m。分區(qū)的寬度為80300m，分區(qū)礦柱一般為連續(xù)的，其寬度與開采深度和礦體厚度有關(guān)。一般為1030m。7/26/202297/26/202210（2）采準(zhǔn)與切割工作采準(zhǔn)工作：自下盤底板運(yùn)輸巷道向每個(gè)礦房的中心線位置掘礦石溜井；在礦房下部的礦柱（頂?shù)字┲芯螂姲翼鲜?；沿礦房中心線并緊貼底板掘進(jìn)上山及礦房聯(lián)絡(luò)平巷，以利于行人、通風(fēng)運(yùn)搬設(shè)備和材料，并作為回采時(shí)的自由面。切割工作：在礦房下部邊界處掘進(jìn)切割平巷，既可作為開始回采時(shí)的自由面，雙可作為相鄰礦房的聯(lián)絡(luò)道。（3）回采工作根據(jù)礦

7、體厚度的不同，礦體厚度小于2.53m時(shí)，一次采全厚；礦體厚度大于2.53m時(shí)，應(yīng)分層回采。7/26/202211當(dāng)?shù)V體厚度小于810m，并用電耙運(yùn)搬時(shí)，一般用淺孔先在礦房下部切割平巷與上山交叉處開始，自下而上逆傾斜面推進(jìn)，拉底高度為2.53m。整個(gè)礦房拉底結(jié)束后，再用YSP-45鉆挑頂，可一次挑完全厚，也可留部分礦進(jìn)行分層挑頂。當(dāng)?shù)V體厚度大于810m時(shí)，應(yīng)采用深孔落礦方法回采礦石。即先切頂，切頂空間下部的礦石可采用臺(tái)階深孔落礦。頂板支護(hù)：除留礦柱外，還可以用錨桿或錨桿加金屬網(wǎng)支護(hù)頂板。房柱采礦法優(yōu)缺點(diǎn)：采切工程量不大，工作組織簡(jiǎn)單，坑木消耗少，通風(fēng)好，礦房生產(chǎn)能力高。但礦柱礦量所占比重較大，間

8、斷礦柱占15%，連續(xù)礦柱占40%。且一般不回采，礦石損失大。7/26/2022124.1.3 全面采礦法工作面沿礦體走向或沿傾斜全面推進(jìn)，在回采過程中，將礦體中的夾石或貧礦（有時(shí)是礦石）留下作為不規(guī)則的礦柱以維護(hù)采空區(qū)，這些礦一般不進(jìn)行回采。如果是貴金屬礦石，可用人工支柱替代礦柱。全面法適用于開采薄的、礦石及圍巖均穩(wěn)固的緩傾斜（傾角一般要小于30）的礦體。7/26/202213（1）結(jié)構(gòu)和參數(shù)水平和微傾斜礦體（傾角小于5）時(shí)，將井田劃分為盤區(qū)，工作面沿盤區(qū)的全寬和其長(zhǎng)軸方向推進(jìn)。盤區(qū)寬度取200300m（用自行設(shè)備運(yùn)搬）或80150m（電耙運(yùn)搬）。盤區(qū)間留間柱，其寬度為1015m到3040m。

9、緩傾斜礦體，將井田劃分為階段。階段高度為1530m，階段斜長(zhǎng)為4060m，階段間留礦柱23m。（2）采準(zhǔn)與切割工作。掘進(jìn)階段運(yùn)輸巷道，在階段中掘12個(gè)上山作為開切自由面；在底柱中每隔57m開漏礦口（礦石溜子）；在運(yùn)輸巷道另一側(cè)每隔20m布置一個(gè)電耙硐室。7/26/202214（3）回采工作自切割上山開始，沿礦體走向一側(cè)或兩側(cè)推進(jìn)。當(dāng)?shù)V體厚度小于3m時(shí)，全厚一次回采；礦體厚度大于3m時(shí)，則以階梯工作面回采。礦體厚度較小時(shí)，采用電耙運(yùn)搬。礦體厚度大時(shí)，可采用無(wú)軌設(shè)備運(yùn)搬礦石。運(yùn)距小于200300m時(shí)，用鏟運(yùn)機(jī)；運(yùn)距更大時(shí)，宜用載重量2060t的自卸汽車。如廣西大廠銅坑錫礦。全面法優(yōu)缺點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單，

10、采準(zhǔn)和切割工作量小，生產(chǎn)率較高，成本低。礦石損失率在10%15%以上，頂板曝露面大。頂板管理要求高。7/26/2022154.1.4 階段礦房法階段礦房法是用深孔回采礦房的空?qǐng)龇??？煞譃樗健⒋怪鄙羁茁涞V的階段礦房法及垂直深孔球狀藥包落礦的階段礦房法。4.1.4.1 水平深孔落礦的階段礦房法在鑿巖硐室中鉆水平扇形深孔，向礦房底部的拉底空間崩礦。（1）結(jié)構(gòu)和參數(shù)。階段高度為4060m，沿走向布置的礦房長(zhǎng)度為2040m，垂直走向布置的礦房寬度為1030m，間柱寬為1015m，頂柱厚68m，底柱高度：漏斗底部結(jié)構(gòu)為813m；無(wú)漏斗平底結(jié)構(gòu)為58m。7/26/202216（2）采準(zhǔn)工作階段運(yùn)輸平巷布置

11、在與上、下盤巖石接觸的礦體中；在下部間柱與礦房交界處掘進(jìn)運(yùn)輸橫巷將上、下盤運(yùn)輸巷道貫通，構(gòu)成環(huán)形運(yùn)輸系統(tǒng)。在運(yùn)輸平巷上部掘進(jìn)電耙道，在電耙道中每隔68m掘進(jìn)放礦口連通礦房底部的平底。鑿巖天井呈對(duì)角式布置在間柱中心位置，兼作通風(fēng)作用。在鑿巖天井靠礦房一側(cè)掘進(jìn)鑿巖硐室，相鄰鑿巖硐室上下垂直距離等于水平炮孔排距的兩倍（一般為6m）。上下兩相鄰硐室錯(cuò)開布置，使硐室的水平投影平面盡可能不重合或少重合。（3）切割工作主要是掘進(jìn)拉底空間。先掘進(jìn)拉底巷道，再用水平深孔或垂直深孔形成拉底空間。7/26/202217（4）回采工作拉底完成以后，在鑿巖硐室用YQ-100型鉆機(jī)鉆鑿水平扇形深孔。最小抵抗線為2.53m

12、。按自下而上的順序爆破。一般先爆破12排（層），以后根據(jù)補(bǔ)償空間的大小和生產(chǎn)的需要決定每次爆破的排（層）數(shù)。每次崩下的礦石可全部放出或暫留一部分在礦房中。炮孔通常一次全部打完，然后分次爆破。水平深孔落礦階段礦房法評(píng)價(jià)：適用條件：該采礦方法適用于礦巖穩(wěn)固，急傾斜厚礦體。優(yōu)缺點(diǎn)：水平深孔落礦階段礦房法勞動(dòng)生產(chǎn)率高，采場(chǎng)生產(chǎn)能力大，采礦成本低，材料消耗少，回采作業(yè)安全。但與垂直深孔落礦階段礦房法相比，采切工程量大，采切和回采機(jī)械化程度低，大塊多。7/26/2022184.1.4.2 垂直深孔落礦的階段礦房法根據(jù)鑿巖設(shè)備的不同，分為分段鑿巖垂直深孔落礦階段礦房法和階段鑿巖垂直深孔落礦階段礦房法。目前國(guó)

13、內(nèi)使用分段鑿巖。分段鑿巖垂直深孔落礦階段礦房法特點(diǎn)：將礦房劃分為幾個(gè)分段，在分段巷道中鑿巖，回采工作面是垂直的，回采工作開始之前，除在礦房底部拉底、辟漏外，必須開鑿垂直切割槽，并以此為自由面進(jìn)行落礦，崩落的礦石借自重落到礦房底部放出。礦房回采結(jié)束后用其他方法回采礦柱。7/26/202219（1）礦塊布置和參數(shù)礦房長(zhǎng)軸可沿走向或垂直走向布置，長(zhǎng)度一般為4060m。礦房的寬度沿走向布置時(shí)為礦體的水平厚度，垂直走向布置時(shí)一般為1520m。階段高度一般為5070m。分段高度為815m。間柱厚度為814m，頂柱厚度一般為610m，底柱高度713m。（2）采準(zhǔn)工作采準(zhǔn)工作是掘進(jìn)階段運(yùn)輸巷道、通風(fēng)人行天井，

14、分段鑿巖巷道、電耙巷道、溜礦井、漏斗頸及拉底巷道。（3）切割工作包括拉底、辟（擴(kuò)）漏及開切割槽。7/26/202220（4）回采工作在分段鑿巖巷道中打上向扇形中深孔或深孔，全部炮孔打完后，每次爆破1排或多排。上下分段保持垂直工作面或上分段超前下分段1排炮孔。崩落的礦石靠重力落到礦房底部，經(jīng)斗穿溜到電耙道，再由電耙耙到溜礦井中。階段鑿巖垂直深孔落礦階段礦房法根據(jù)崩礦方式分柱狀藥包崩礦和球狀藥包崩礦（VCR法 Vertical Crater Retreat）；根據(jù)孔的排列形狀分垂直平行深孔及垂直扇形深孔兩種。特點(diǎn)：集中于礦房的一個(gè)水平鉆鑿崩礦深孔。炮孔直徑多為165mm。全部完成深孔鉆鑿后，用球狀

15、藥包單分層或多分層崩礦。7/26/202221VCR法優(yōu)點(diǎn)： 礦塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省去了切割天井，減少了礦塊的采準(zhǔn)工程量和切割工程量； 生產(chǎn)能力高，是一種高效率的采礦方法； 采礦成本低，經(jīng)濟(jì)效益好； 礦石爆破效果好，大塊產(chǎn)出率低； 工藝簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化； 作業(yè)安全。VCR法缺點(diǎn)： 鑿巖技術(shù)要求高，必須采用高風(fēng)壓的潛孔鉆機(jī)鉆大直徑深孔，并結(jié)合其它技術(shù)措施才能控制鉆孔偏斜； 深孔堵塞時(shí)，處理較困難，有時(shí)需用鉆機(jī)透孔或補(bǔ)鉆孔； 礦體形態(tài)變化大時(shí)，礦石貧化損失大； 要求使用高密度、高爆速和高威力炸藥，爆破成本較高；7/26/2022224.1.4.3 階段礦房法評(píng)價(jià)（1）適用條件礦巖穩(wěn)固的厚和極厚急傾斜礦

16、體，急傾斜平行極薄礦脈組成的細(xì)脈帶也可用這種方法全采。（2）優(yōu)缺點(diǎn)回采強(qiáng)度大，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，采礦成本低，坑木消耗少，回采作業(yè)安全等優(yōu)點(diǎn)。但礦柱礦量較大（達(dá)35%60%），回采礦柱貧化損失大，用大爆破回采礦柱損失率達(dá)40%60%；垂直深孔分段鑿巖階段礦房法采準(zhǔn)工程量大。7/26/2022234.2 充填采礦法充填采礦法：隨著工作面的推進(jìn)，逐漸用充填料充填空區(qū)進(jìn)行地壓管理的采礦方法。充填體支撐圍巖，減少或延緩采空區(qū)及地表的變形與位移，并為回采工作創(chuàng)造安全和方便的條件。充填采礦法分類（1）按礦塊結(jié)構(gòu)和回采工作面推進(jìn)方向，充填采礦法分為：?jiǎn)螌映涮罘?、上向分層充填法、下向分層充填法和分采充填法。?）根

17、據(jù)所使用充填料的不同，充填采礦法分為：干式充填法、水砂充填法、尾砂充填法、膠結(jié)充填法。7/26/2022244.2.1 單層充填法適用條件：開采水平或緩傾斜的薄礦體。特點(diǎn)：礦塊的回采按礦體全厚向前推進(jìn)，在頂板巖石下的回采空間作業(yè)，當(dāng)回采工作面推進(jìn)一定距離后，除保留繼續(xù)回采所需要的工作空間外，其余空區(qū)用隔墻進(jìn)行密閉，有計(jì)劃地進(jìn)行充填，以控制頂板崩落。（1）結(jié)構(gòu)和參數(shù)礦塊斜長(zhǎng)3050m，根據(jù)運(yùn)搬設(shè)備的有效搬運(yùn)距離而定，沿走向長(zhǎng)度為6080m，礦塊間不留礦柱，也可連續(xù)推進(jìn)，不分礦塊。7/26/202225（2）采準(zhǔn)與切割因礦體底板有起伏，階段運(yùn)輸巷道布置在底板巖石中，距底板810m，每隔2040m掘

18、一個(gè)礦石溜井，在礦體內(nèi)沿底板掘切割平巷，作為崩礦的自由面，并連通各溜井及行人、通風(fēng)、排水之用。在溜井口上部沿礦體底板逆傾斜面掘切割上山，高度為礦體厚度。未出礦溜井可作通風(fēng)與行人之用。溜井也可分成多格，實(shí)現(xiàn)一井多用。7/26/202226（3）回采回采由切割上山與切割平巷相交部位開始。根據(jù)頂板巖石穩(wěn)固程度決定推進(jìn)距離。頂板巖石穩(wěn)固性差時(shí)，一次推進(jìn)22.5。頂板巖石穩(wěn)固性好時(shí)，懸頂距和充填距大些。充填距大，可減少充填準(zhǔn)備工作，節(jié)省構(gòu)筑隔墻的人力和材料，縮短充填準(zhǔn)備時(shí)間和充填時(shí)間，提高礦塊生產(chǎn)能力，降低采礦成本?？仨斁嘁话銥橐患芘镒拥木嚯x，即22.5m。落礦立即進(jìn)行支護(hù)?？仨斁?.4m，充填距2.4

19、m，懸頂距4.8m。支柱間距0.70.9m，排距1.2m。支護(hù)方式有立柱或戴帽立柱。頂板不穩(wěn)固時(shí)，在棚頂加背板，頂板穩(wěn)固時(shí)可用錨桿支護(hù)?？仨斁啵罕Ａ粲糜诶^續(xù)回采的工作空間的寬度。充填距：沿回采工作面推進(jìn)的方向，每次充填范圍的寬度。懸頂距：每次充填前頂板暴露的最大寬度，為控頂距與充填距之和。7/26/202227（4）充填采用水力（水砂或尾砂）充填。充填前要清理待充填空區(qū)，架設(shè)充填管道，建濾水密閉設(shè)施（砂門子）。根據(jù)砂門子的位置和作用，砂門子分幫門子、堵頭門子和半截門子。作用是將充填料攔截在充填區(qū)內(nèi)，并將輸送充填料的水濾出采場(chǎng)。采空區(qū)充填自下而上分段進(jìn)行，隨著充填體的上升，逐段拆除充填管道。在充

20、填過程中，應(yīng)盡可能回收支柱。如頂板穩(wěn)固，也可不分段一次完成充填，但這樣支柱回收率低。單層充填法評(píng)價(jià)：當(dāng)開采水平或緩傾斜薄礦體時(shí)，在頂板巖層不允許崩落的復(fù)雜條件下，單充填法是唯一可用的采礦方法。這種采礦方法礦石回收率較高（約94%），貧化率低（約7%），但采礦工效較低（4t/工班），坑木消耗量大（19.2m3/kt）。7/26/2022284.2.2 上向水平分層充填法 將礦塊劃分為礦房和礦柱，先采礦房后采礦柱。回采礦房時(shí)自下而上水平分層進(jìn)行，逐層充填采空區(qū)并留出繼續(xù)上采的工作空間。充填體維護(hù)兩幫圍巖，并作為上采的工作平臺(tái)。崩落的礦石落在充填體表面，用機(jī)械方法將礦石運(yùn)至溜井中。礦房回采到最上面分

21、層時(shí)，進(jìn)行接頂充填。礦柱則在采完若干礦房或全階段采完后，再進(jìn)行回采。礦房的充填方法可用干式充填、水力充填或膠結(jié)充填。7/26/2022294.2.2.1 水力充填（1）礦塊結(jié)構(gòu)和參數(shù)礦體厚度不超過1015m時(shí)，礦房的長(zhǎng)軸沿走向布置；超過1015m時(shí)，礦房垂直走向布置。礦房長(zhǎng)度一般為3060m，有時(shí)達(dá)100m或更大。垂直走向布置的礦房長(zhǎng)度小于50m，礦房寬度為810m。階段高度為3060m。間柱的寬度為68m。當(dāng)階段運(yùn)輸巷道布置在脈內(nèi)時(shí)，需留頂柱45m，底柱5m。（2）采準(zhǔn)切割掘進(jìn)上、下盤沿脈運(yùn)輸巷道和穿脈運(yùn)輸巷道。在每個(gè)礦房中至少布置兩個(gè)溜礦井、一個(gè)順路天井（兼作濾水井）。人行濾水井用預(yù)制鋼筋

22、混凝土構(gòu)件砌筑。充填天井?dāng)嗝鏋?m2.4m，內(nèi)設(shè)充填管路和人行梯子等，是礦房的安全出口。在底柱上部掘進(jìn)拉底巷道，并以此為自由面擴(kuò)大至礦房邊界，形成拉底空間，再向上挑頂2.53m。并將崩下的礦石經(jīng)溜井放出，形成4.55m高的拉底空間，即可澆灌鋼筋混凝土底板。底板厚0.81.2m，配雙層鋼筋，間距0.7m。7/26/202230（3）回采工作回采工藝有：鑿巖爆破、通風(fēng)灑水、敲幫問頂、礦石運(yùn)搬、清理采場(chǎng)、砌混凝土隔墻、加高順路天井、充填、鋪設(shè)混凝土底板等。用淺孔崩礦，回采分層高度為23m；當(dāng)?shù)V巖很穩(wěn)固時(shí)，用上向孔和水平孔兩次崩礦，可增加分層高度到45m；打中深孔一次崩礦，采空區(qū)高度可達(dá)78m。礦石運(yùn)

23、搬可用電耙，也可使用裝運(yùn)機(jī)或鏟運(yùn)機(jī)。砌混凝土隔墻的作用是為第二步回采間柱創(chuàng)造條件，保證作業(yè)安全及減少礦石的損失和貧化。采場(chǎng)充填管道用內(nèi)徑100150mm的塑料管。充填前應(yīng)先通清水。充填時(shí)以充填天井為中心，由遠(yuǎn)及近分條后退。尾砂充填的最初落砂點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離人行濾水井，以保證濾水井附近的尾砂粒徑較粗，滲透系數(shù)大。充填高度達(dá)34m時(shí)，可分多次完成。充填結(jié)束后用清水清洗管道。為防止粉礦混入充填料中以及為出礦創(chuàng)造良好的條件，在每層充填體的表面鋪設(shè)0.150.2m厚的混凝土底板，1d后即可站在其上面鑿巖，23d后即可進(jìn)行落礦或行走自行設(shè)備。7/26/2022314.2.2.2 膠結(jié)充填水力充填回采工藝較為復(fù)雜，

24、回采礦房時(shí)需砌人行濾水井、混凝土隔墻及鋪設(shè)混凝土底板，而從采場(chǎng)排出的泥水污染巷道，水溝和水倉(cāng)清理工作量大，充填體的壓縮沉降問題以及回采礦柱的安全問題均未很好解決，因而不能從根本上防止巖石移動(dòng)。為了更有效地控制巖移，保護(hù)地表，降低礦石的損失貧化，國(guó)內(nèi)外越來越多采用膠結(jié)充填法。就是在松散充填料中加入膠結(jié)材料，使松散充填料凝結(jié)成具有一定強(qiáng)度整體，最大限度地發(fā)揮控制地壓與巖移，強(qiáng)化礦巖自身支撐能力的作用。用膠結(jié)充填的礦塊采準(zhǔn)、切割及回采等工藝，與水力充填方案基本相同，區(qū)別是順路行人天井不要按濾水條件構(gòu)筑，溜礦井和行人天井在充填時(shí)只需立模板就可以形成，不必構(gòu)筑隔墻、鋪設(shè)底板。7/26/202232為降低

25、充填成本，第一步回采取較小尺寸，但充填后所形成的人工礦柱必須保證第二步回采的安全；第二步采用水力充填。為了使上覆巖層不移動(dòng)，較好地保護(hù)地表，需解決膠結(jié)充填的接頂問題。常用的方法有：人工接頂和砂漿加壓接頂。上向水平分層充填采礦法優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：礦石損失貧化小，但傳統(tǒng)的充填采礦法效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。目前機(jī)械化充填采礦法效率高，采準(zhǔn)方式及采場(chǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化，應(yīng)用范圍越來越廣泛。缺點(diǎn)：充填成本高。水力充填費(fèi)用占采礦直接成本的1525%，而膠結(jié)充填占3550%；充填系統(tǒng)復(fù)雜。水力、膠結(jié)兩套充填系統(tǒng)；階段間柱回采復(fù)雜。頂?shù)字夭衫щy。7/26/2022334.2.3 下向分層充填采礦法 下向分層充填采礦

26、法用于開采礦石很不穩(wěn)定或礦石和圍巖均很不穩(wěn)固，礦石品位很高或價(jià)值很高的有色金屬或稀有金屬礦。這種采礦方法是從上往下分層回采、逐層充填，每一分層的回采工作是在上一分層砼人工假頂?shù)谋Ｗo(hù)下進(jìn)行的?；夭煞謱訛樗交蚺c水平成410（膠結(jié)充填）或1015（水力充填）傾斜。傾斜分層主要是為了充填接頂，同時(shí)也有利于礦石運(yùn)搬，但鑿巖和支護(hù)作業(yè)不如水平分層方便。 下向分層充填采礦法分為壁式下向分層充填法和進(jìn)路下向分層充填法兩種。7/26/2022344.2.3.1壁式下向分層充填法 以壁式工作面沿工作面全長(zhǎng)推進(jìn)，自上而下分層回采。（1）礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù) 階段高度為3050m，礦塊長(zhǎng)度為3050m，寬度等于礦體的水平厚

27、度；不留頂柱、底柱和間柱。分層高度23m。（2）采準(zhǔn)切割工作 采準(zhǔn)工程包括階段運(yùn)輸巷道、行人天井和溜井。運(yùn)輸巷道布置在下盤接觸線處或下盤巖石中。行人天井布置在礦塊兩側(cè)的下盤接觸帶，礦塊中間布置一個(gè)溜礦井。隨回采分層的下降，行人天井逐漸為建筑在充填料中混凝土天井所取代，而溜礦井從上往下逐層消失。 每一分層回采前，先沿下盤接觸帶掘進(jìn)切割巷道。當(dāng)?shù)V體形狀不規(guī)則或厚度較大時(shí)，切割巷道也可布置在礦體中間。7/26/202235（3）回采工作 從切割巷道開始，以壁式工作面由礦塊的一側(cè)向另一側(cè)推進(jìn)?；蛘哂傻V塊的兩側(cè)向中央推進(jìn)。用淺孔崩礦。每次崩礦步距不能過大，裝藥量不宜過多，以防爆破時(shí)破壞棚子支柱。出礦設(shè)備

28、可用電耙或鏟運(yùn)機(jī)。 礦石運(yùn)出后，立即用棚子或立柱支護(hù)假頂。清風(fēng)由階段運(yùn)輸平巷經(jīng)天井進(jìn)入回采工作面，污風(fēng)由另一天井經(jīng)上階段平巷排出。 每采完13條進(jìn)路，達(dá)到最大懸頂距后，組織一次充填作業(yè)。假頂強(qiáng)度大時(shí)可增加充填距尺寸。 充填準(zhǔn)備工作主要是平整地板，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，架設(shè)濾水隔墻等。橫筋的兩端彎成鉤以便與相鄰充填進(jìn)路地板鋼筋搭接，使整個(gè)地板組成一個(gè)整體。 全部用膠結(jié)充填料充填的采空區(qū)，充填作業(yè)一次完成。若在假頂上充尾砂或水砂時(shí)，則先澆灌高標(biāo)號(hào)混凝土0.250.5m厚，形成鋼筋混凝土人工假頂，再在其上充填尾砂或水砂。7/26/2022364.2.3.2進(jìn)路下向分層充填法 特點(diǎn)：將礦塊劃分為若干分層，回采作

29、業(yè)在回采進(jìn)路中進(jìn)行，自上而下分層回采。（1）結(jié)構(gòu)參數(shù) 礦塊高度3060m；長(zhǎng)度2560m；分層高度23m；進(jìn)路斷面（22）（44）m2。（2）采切工作 采準(zhǔn)工作包括階段運(yùn)輸巷道、行人天井、溜礦井、充填天井、充填分層平巷等。 階段運(yùn)輸巷道一般布置在下盤巖石中，礦體厚度大時(shí)可采用上、下盤環(huán)形運(yùn)輸巷道。行人天井一般布置在下盤巖石中，用分層橫巷與進(jìn)路連通。如行人天井布置在脈內(nèi)，則隨分層向下回采和充填而被充填。溜井一般布置在下盤巖石中。 切割工作主要是分層切割平巷。7/26/202237（3）回采工作 進(jìn)路回采有依次回采和間隔回采兩種。進(jìn)路間隔回采時(shí)，一次可以幾條進(jìn)路同時(shí)回采，采場(chǎng)生產(chǎn)能力大，充填工效高

30、。但再回采充填體之間的礦石時(shí)，因兩邊與充填體接觸，容易造成礦石的損失與貧化。依次回采礦塊產(chǎn)量小，礦石貧化損失都小。 回采進(jìn)路有普通進(jìn)路、高進(jìn)路及六角形進(jìn)路。 下向分層充填采礦法評(píng)價(jià)： 適用于開采條件復(fù)雜、地表及上覆巖層需要保護(hù)、礦巖均不穩(wěn)固、礦石品位高、價(jià)值高的礦體。 優(yōu)點(diǎn)：礦石回收率達(dá)90%97%以上，貧化率低，8%10%以內(nèi)；作業(yè)安全；充填料來源廣泛，木材消耗少。 缺點(diǎn)：回采作業(yè)環(huán)節(jié)多；充填工藝復(fù)雜；采礦成本偏高；礦塊生產(chǎn)能力比上向分層充填法低。下向分層充填法主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表4-1。7/26/202238表4-1 下向分層充填法主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)礦山名稱單位金川龍首礦金川二礦招遠(yuǎn)金礦柏坊

31、銅礦回采方案傾斜分層高進(jìn)路六角形進(jìn)路機(jī)械化進(jìn)路分層進(jìn)路分層進(jìn)路采場(chǎng)生產(chǎn)能力t/d509411320432.527.4采礦工效t/人班7.38.88.2713.644.66回收率%95.59597.9493.298.84貧化率%7.97.84.714.135.34采礦直接成本元/t5.125.065.064.26充填成本元/t14.7816.4315.4712.59資料年限1990年1991年1990年1989年7/26/2022394.2.4 分采充填法 當(dāng)?shù)V脈厚度小于0.4m時(shí)，只采礦石工人無(wú)法在工作面作業(yè)，必須回采部分圍巖，使工作面寬度達(dá)到允許工作的最小空間寬度（0.80.9m），采下的礦

32、石運(yùn)出采場(chǎng)，而崩落的圍巖充填采空區(qū)，為繼續(xù)上采創(chuàng)造條件。如果礦石圍巖分別回采，這種采礦方法稱為分采充填法（削壁充填法）。常用于開采急傾斜極薄礦脈。 階段高度3050m，礦塊長(zhǎng)5060m。自下而上水平分層回采，根據(jù)具體條件決定先采礦石還是先圍巖。落礦前應(yīng)鋪設(shè)墊板，以防粉礦落入充填廢石中。淺孔落礦。崩落的圍巖最好夠充填采場(chǎng)空區(qū)。如果廢石過多，應(yīng)設(shè)廢石溜井。 這種采礦方法由于鋪設(shè)的墊板很難達(dá)到要求，礦石損失較大（7%15%），貧化率較高（15%50%）。墊板鋪設(shè)質(zhì)量是關(guān)鍵。 盡管這種采礦方法工藝復(fù)雜，效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，但對(duì)于開采極薄的貴重金屬礦脈，在經(jīng)濟(jì)上仍比混采留礦法優(yōu)越。7/26/202240

33、充填采礦法評(píng)價(jià)： 由于近年來充填采礦應(yīng)用了高效率的采裝運(yùn)設(shè)備，充填作業(yè)實(shí)現(xiàn)了管路化、自動(dòng)化，并廣泛使用尾砂作充填料，充填采礦法正在變成效率較高、成本越來越低、礦石損失貧化小，作業(yè)安全的采礦方法。特別是對(duì)于圍巖和地表需要保護(hù)、地壓大、有自燃火災(zāi)危險(xiǎn)、礦體形態(tài)復(fù)雜的高品位或貴金屬礦床，充填采礦法的優(yōu)越性更為突出。7/26/2022414.3 崩落采礦法 在回采過程中，以崩落圍巖處理采空區(qū)的采礦方法，稱為崩落采礦法。礦塊不分為礦房和礦柱，屬于單步驟回采。與空?qǐng)龇ê统涮罘ǖ闹饕獏^(qū)別是：在出礦過程中或結(jié)束后，采場(chǎng)頂部自然或強(qiáng)制崩落的巖石逐漸下降，以達(dá)到充填采空區(qū)和控制地壓的目的。故圍巖允許崩落是使用該類

34、采礦方法的基本條件。 崩落采礦法包括：?jiǎn)螌颖缆浞ā⒎謱颖缆浞?、分段崩落法、階段崩落法。前兩種用淺孔崩礦，后兩種用深孔或中深孔崩礦。7/26/2022424.3.1 無(wú)底柱分段崩落法 無(wú)底柱分段崩落法是將階段用分段巷道劃分為分段，分段再劃分為分條，每個(gè)分條中有一條回采巷道，分段之間自上而下回采。在回采巷道中鑿上向扇形深孔，向充滿廢石的崩落區(qū)擠壓爆破，崩落的礦石在松散巖層的覆蓋下，用無(wú)軌設(shè)備從回采巷道端部把礦石運(yùn)到溜井，緊隨礦石下降的覆蓋巖層便充填采空區(qū)。采準(zhǔn)、鑿巖和出礦分別在不同的分段進(jìn)行，互不干擾。（1）結(jié)構(gòu)參數(shù) 礦塊階段階高度一般為5070m，若礦巖穩(wěn)固可達(dá)8090m，國(guó)外有的達(dá)100150

35、m。分段高度1012m，回采巷道間距810m。如圖4-2。7/26/202243 圖4-2 無(wú)底柱分段崩落法典型方案1-上、下階段沿脈運(yùn)輸巷道；2-礦石溜井；4-設(shè)備井；5-通風(fēng)行人天井；6-分段運(yùn)輸平巷；7-設(shè)備井聯(lián)絡(luò)道；8-回采巷道；9-分段切割平巷；10-切割天井；11-上向扇形孔7/26/202244（2）采準(zhǔn)、切割 采準(zhǔn)包括階段運(yùn)輸平巷、設(shè)備井（或斜坡道）、溜井、通風(fēng)天井、分段聯(lián)絡(luò)道、回采巷道（進(jìn)路）等。切割巷道有分段切割平巷、切割天井。（3）回采 回采工作包括落礦、出礦、通風(fēng)及地壓管理。1）落礦 崩礦參數(shù) 包括扇形孔排面傾角、扇形孔邊孔角、崩礦步距、孔徑、最小抵抗線及孔底距等。分段

36、高度、回采巷道間距、崩礦步距是無(wú)底柱分段崩落法三個(gè)重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，它們對(duì)放礦時(shí)礦石的損失貧化有很大的影響。孔徑為5165mm，最小抵抗線W取1.52.0m，最佳的W應(yīng)滿足W/d=30?？椎拙郺約等于W。7/26/202245 鑿巖 鑿巖鉆機(jī)有：安裝有YG-90或YGZ-90型鑿巖機(jī)的CZZ-700型膠輪單機(jī)鑿巖臺(tái)車、安裝有YGZ-90型鑿巖機(jī)的CTC/400-2型雙機(jī)臺(tái)車、YGZ-90型導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)、帶FJY-24型圓盤臺(tái)架的YG-80型鑿巖機(jī)、BBC-120F鑿巖機(jī)、KQJ-100B潛孔鉆機(jī)、ZQS100D電動(dòng)雪橇鉆機(jī)。 爆破 一般每次爆破12排炮孔。無(wú)底柱分段崩落法只有很小的補(bǔ)償空間，屬于

37、擠壓爆破。為避免扇形炮孔孔口裝藥過于集中，裝藥時(shí)，除邊孔及中心孔裝藥較滿外，其余各孔裝藥長(zhǎng)短如4-3圖所示。國(guó)內(nèi)礦山一般使用最多的裝藥器有FZY-10型與AYZ-150型。7/26/202246圖4-3 扇形孔裝藥圖7/26/202247 2）出礦 就是用出礦設(shè)備把回采巷道端部崩落的礦石運(yùn)到溜井。出礦設(shè)備有ZYQ-14型風(fēng)動(dòng)裝運(yùn)機(jī)、各種鏟運(yùn)機(jī)（電動(dòng)、柴油）。 3）通風(fēng) 回采工作面在回采巷道內(nèi)，為獨(dú)頭巷道，無(wú)法形成貫穿風(fēng)流，通風(fēng)條件差。通常用局扇加強(qiáng)通風(fēng)。 4）覆蓋巖層的形成方法 上部為空?qǐng)龇ɑ夭?，下部為無(wú)底柱分段崩落法，可在上部采空區(qū)上、下盤圍巖布置深孔或藥室，崩落采空區(qū)圍巖，形成覆蓋巖層。

38、上部為露天礦場(chǎng)，可崩落邊坡，形成覆蓋巖層。 圍巖自然崩落形成覆蓋巖層。 在上部人工強(qiáng)制放頂。按形成覆蓋巖層與回采工作先后不同，分為集中放頂、邊放頂邊回采、先放頂后回采。7/26/202248 （4）無(wú)底柱分段崩落法評(píng)價(jià)： 適用條件：地表與圍巖允許崩落；礦石穩(wěn)定性在中等以上，回 采巷道不需大量支護(hù)；急傾斜厚礦體或緩傾斜的極厚礦體；礦石價(jià)值不高。 優(yōu)點(diǎn)：安全性好；采礦方法簡(jiǎn)單，機(jī)械化程度高；有可能剔除夾石和分級(jí)出礦。 缺點(diǎn)：通風(fēng)困難；礦石損失貧化大。 無(wú)底柱分段崩落法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表4-2。7/26/202249礦山鑿巖設(shè)備出礦設(shè)備采切比(m/kt)采礦工效(t/人班)回收率（%）貧化率（%）型

39、號(hào)效率(m/臺(tái)班)型號(hào)效率(t/臺(tái)班)大廟鐵礦CZZ-700BBC-120F68ZYQ-141307.2625.7487.727.1梅山鐵礦CZZ-700YG-802030ZYQ-14(LK-1)255(410)4.2113.5380.117.23鏡鐵山鐵礦CZZ-700BBC-120F3035ZYQ-14(C-30)2558.1920.6387.5111.61程潮鐵礦CZZ-700BBC-120FYG-803040ZYQ-142612787.5517.8375.032.8漓渚鐵礦東礦區(qū)YGZ-90配臺(tái)架86ZYQ-141784.4812.7476.730.35大廠銅坑礦CZZ-700YG-8

40、02837CT-60002032124.652.428.0小鐵山鉛鋅礦YG-80配臺(tái)架66CT-1500229206.3578.939.4豐山銅礦CZZ-700YG-8065LK-139211.0917.9565.732.8表4-2 無(wú)底柱分段崩落法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)7/26/2022504.3.2 有底柱分段崩落法 采礦方法特點(diǎn)：以分層為單位由上而下依次進(jìn)行回采；每個(gè)分層下部設(shè)有出礦專用的底部結(jié)構(gòu)，上分段底柱劃入下分段回采。根據(jù)落礦方式分為水平深孔落礦有底柱分段崩落法和垂直深孔落礦有底柱分段崩落法。4.3.2.1 水平深孔落礦有底柱分段崩落法 每個(gè)階段劃分為23個(gè)分段，每個(gè)分段下部都設(shè)有底部結(jié)構(gòu)，崩礦前須在底部拉底和開掘補(bǔ)償空間。礦石穩(wěn)固性差或拉底面積大時(shí)可留臨時(shí)礦柱，臨時(shí)礦柱與上部礦石同時(shí)崩落。分段水平深孔一次爆破，形成2030m高的崩落礦石層，并在覆蓋巖石下放礦，礦石經(jīng)電耙耙至溜井，在穿脈巷道裝礦，