金属非金属矿山开采技术与安全(编辑修改稿)

金属非金属矿山开采技术与安全(编辑修改稿)内容摘要：

能。 ※ 矿岩含水性对 放 矿、 运输 ， 箕斗提升 及 矿仓贮存 和 采 矿 、 巷道支护 等带来困难。 ⒏ 碎胀性 指矿岩破碎后体积增大的性质。 金属矿床的工业特征 ⑴ 层状矿床 ⑵ 脉状矿床 ⑶ 块状矿床 四、 金属矿床的分类 ⒈ 按矿体形状分类 金属矿床的工业特征 ※ 矿体的倾角影响到采场中 矿石的运搬方式 和 矿床开拓 方法 的选择。 ⒉ 按矿体倾角分类 ⑴ 水平和微倾斜矿床：倾角小于 5176。 ⑵ 缓倾斜矿床：倾角为 5176。 ～ 30176。 ⑶ 倾斜矿床：倾角为 30176。 ～ 55176。 ⑷ 急倾斜矿床：倾角大于 55176。 金属矿床的工业特征 ⒊ 按矿体厚度分类 矿体的厚度：指矿体上盘与下 盘间的垂直距离或水平距离。 前者称 垂直厚度或真厚度 (图 11中的 a)。 后者称水 平厚度 (图 11中的 b)。 图 1— 1 矿体厚度 1— 矿体上盘； 2— 矿体下盘 3— 矿体； α— 矿体倾角 金属矿床的工业特征 ⑸ 极厚矿体：厚度大于 40m。 ※ 矿体的厚度大小对于 采矿方法的选择 和 开拓 工程布置 有影响。 矿体按厚度的不同，可分成五类： ⑴ 极薄矿体：厚度在。 ⑵ 薄矿体：厚度在 ～ 4m之间。 ⑶ 中厚矿体：厚度为 4～ 15m。 ⑷ 厚矿体：厚度为 15～ 40m。 金属矿床的工业特征 ※ 井田的划分及其范围 ， 应根据国民经济的需要 ， 矿床 的自然条件以及技术经济的合理性综合分析来确定。 一、矿田和井田 1 矿田：指划归一个矿山企业开采的全部矿床或矿床的 一部分。 2 井田：指在一个矿山企业中，划归一个矿井 (坑口 )开 采的全部矿床或矿床的一部分。 开采单元划分及开采顺序 Ⅲ号矿田矿区Ⅰ号矿田矿区、矿田、井田2号 井田Ⅱ号矿田1号 井田⒈ 阶段 在开采缓倾斜 、 倾斜和急倾斜矿床时 ， 在井田中每 隔一定的 垂直距离 ， 掘进一条或几条与走向一致的主要 运输巷道 ， 将井田在 垂直方向上 划分为若干矿段。 二、阶段和矿块 开采单元划分及开采顺序 ⑴ 阶段高度： 上下两个相邻阶段 运输巷道底板之间 的垂直距离 (图中的 h)。 阶段和矿块的划分 Ⅰ — 已采完阶段； Ⅱ — 正开采阶段； Ⅲ — 开拓、采准阶段； Ⅳ — 开拓阶段 H— 矿体垂直埋藏深度； h— 阶段高度 L — 矿体走向长度 1— 主井； 2— 石门； 3— 天井 4— 排风井； 5— 阶段运输平巷； 6— 矿块 ⑵影响阶段高度的因素： 开采单元划分及开采顺序 ⒉ 矿块 矿块：指在阶段中沿 走向每隔一定距离将矿 体再划分为独立的开采 单元 (图中 6)。 ⑶阶段高度的确定。 阶段的合理高度应符合下列条件： ① 吨备采矿量分摊的基建费和经营费最小； ② 能及时准备新阶段； ③ 作业的安全性高； ④ 与采用的采矿方法相适应； ⑤ 兼顾原有探矿巷道的利用。 开采单元划分及开采顺序 ⒈ 盘区 在开采水平和微倾斜矿床时 ， 如果矿床的厚度不超过 允许的阶段高度 ， 则在井田内不再划分阶段。 每隔一定 距离用运输巷道划分井田的开采范围 ， 如图所示。 盘区和采区划分 Ⅰ — 开拓盘区； Ⅱ — 采准盘 区； Ⅲ — 回采盘区 1— 主井； 2— 副井； 3— 主要运输巷道； 4— 盘区运输道； 5— 采区运输 巷道； 6— 采区； 7— 切割巷道 三、盘区和采区 开采单元划分及开采顺序 在盘区中沿走向每隔一定距离 ， 掘进回采巷道连通相邻两个盘区巷道 ， 将盘区再划分为独立的回采单元 ， 这个单元称为采区。 下行式的开采顺序：是由上而下逐个阶段 (或几个阶段 )开采。 上行式则相反。 四、矿床的开采顺序 ⒈ 井田中阶段的开采顺序 开采单元划分及开采顺序 上行后退式开采 下行前进式开采 ⒉ 阶段中矿块的开采顺序 按开采工作相对于主要开拓巷道 (主井、主平硐 )的推 进方向，阶段中矿块的开采顺序可分为三种： ⑴ 前进式开采 ⑵ 后退式开采 ⑶ 混合式开采 阶段平巷A前进式开采回来方向采空区主井付井1付井•(1)前进式开采，当阶段运输平巷掘进一定距离后，从靠近主要开拓巷道的矿块回采，向井田边界依次推进。 •(2)后退式开采，是指阶段运输巷道掘进到井田边界后，从井田边界的矿块开始，向主要开拓巷道方向依次回采。 •(3)混合式开采，初期用前进式开采，待阶段运输平巷掘完后，改为后退式开采，或者改前进加后退同时开采。 从地面掘进一系列巷道通达矿体，使地面与地下形成完整的提升 、 运输 、 通风 、 排水 以及 动力供应 等系统，以便把人员、材料、设备、动力和新鲜空气送入地下，同时把矿石、废石、矿坑水、污浊空气等送到地面。 矿床开采步骤 可分为 开拓 、 采准 、 切割 和 回采 四个步骤。 ⒈ 矿床开拓 为此目的而掘进的巷道，称为 开拓巷道。 矿床开采步骤和三级矿量 平硐开拓 竖井开拓 斜井开拓 矿床开采步骤和三级矿量 ⒉ 矿块采准和切割 ⑴ 矿块的采准工作 : 在已完成开拓的矿块中，掘进采准 和切割巷道，将阶段划分成矿块，并在矿块内创造行 人、凿岩、放矿、通风等条件的工作。 矿床开采步骤和三级矿量 ⑵ 矿块切割工作 : 在进行或已完成了采准工作的矿块里 ， 开辟自由面和自由空间 ， 为大规模回采矿石创造良好的爆破和放矿条件并把漏斗颈扩大成漏斗等工作。 ⒊ 回采工作 在进行或已完成切 割工作的矿块中，进行 的大量采矿工作。 ※ 常用 采切系数 和 采切工作比重 两项指标衡量采切工程量的大小。 ※ 采切工作量是比较采矿方法优劣的一个重要指标。 矿床开采步骤和三级矿量 ⑶ 地压管理：对采矿形成的采 空区，引起矿柱和上下盘围岩 发生变形、破坏、移动等地压 现象，采取技术措施控制地压 和管理地压，消除地压产生的 不良影响。 ⑴落矿：以切割空间为自由面，借助凿岩爆破方法来崩落矿石。 ⑵矿石运搬：指在矿块内把崩下的矿石，运搬到阶段运输巷道，并装入矿车。 矿床开采步骤和三级矿量 二、三级矿量 将生产矿量按开采准备程度划分为 开拓矿量 、 采准矿 量 和 备采矿量 三级，称为三级储量。 ⒈ 开拓矿量 指凡开掘完成设计规定的 开拓系统 中的井巷，形成 完整的 提升 、 运输 、 通风 、 排水系统 和采准以前需进 行的生产探矿工程，在此范围内所控制的矿量。 矿床开采步骤和三级矿量 指在开拓矿量的基础上 ， 全部完成 采矿方法 所规定的 采准巷道工程 ， 在此范围内的矿量。 ※ 三级矿量是保证矿山正常生产的一项重要指标。 ⒉ 采准矿量 ⒊ 备采矿量 指在采准矿量的基础上，全部完成采矿方法所规定的 切割工程，可以立即进行回采的矿量。 矿床开采步骤和三级矿量 一 、 开拓巷道 开拓巷道是为开拓矿床而掘进井巷。 开拓巷道可分为：主要开拓巷道和辅助开拓巷道二类。 开拓系统 :指不同种类、数量的开拓巷道在空间配合布置的整体。 ※ 井田的开拓系统至少有两个独立的通地表的安全出口。 ※ 如果以井筒作为安全出口，则必须在井筒中设置梯子间。 二、开拓方法及其分类 开拓方法：指形成井田开拓系统的不同类型和数量的主要开拓巷道的配合与布置。 地下矿床开拓概述 以平硐为主要开拓巷道开拓矿床的方法，称为平硐 开拓法。 一、平硐开拓法的分类 垂直矿体走向下盘平硐开拓法 下盘平硐开拓法 1— 主平硐； 2— 主溜井； 3— 辅助竖井； 4— 进风井； 5— 矿体 平硐开拓法 上盘平硐开拓法 1— 主平硐； 2— 主溜井； 3— 辅助竖井； 4— 进风井； 5— 矿体 沿矿体走向平硐开拓法 脉内沿脉平峒开拓法 1— 主平硐； 2— 主溜井； 3— 辅助竖井； 4— 进风井； 5— 矿体 垂直矿体走向上盘平硐开拓法 二、平硐开拓法的特点 主平硐以上各阶段采下的矿石通过溜井下放到主平 硐水平，然后用矿车运出地表； 人员、设备、材料由辅助盲竖井或盲斜井提升到 各个阶段； 新鲜风流通过主平硐、辅助 盲竖（斜）井进入上部各工作地 点，污风从回风井巷排出地表。 地下水沿主平硐 水沟自溜到地表硐口。 平硐开拓法 三、平硐开拓法适用条件 当矿体（或其大部分）赋存在当地地平面以上。 供风、供水、供电等从主平硐进入，沿井巷到达各工作点。 平硐开拓法 用斜井为主要开拓巷道开拓矿床的方法，称为斜井开拓 法。 一、斜井开拓法的分类 1 下盘斜井开拓法；如图所示。 下盘斜井开拓法 斜井开拓法 脉内斜井开拓法 侧翼斜井开拓法 斜井开拓法 二、斜井开拓法的特点 当斜井的倾角大于 25176。 ~30176。 时，采用箕斗或台车提 升矿石；当斜井的倾角 ≤30176。 时，一般使用矿车串车提 升；当斜井倾角小于 18176。 时，可采用胶带运输机运矿。 人员、设备、材料由斜井下放到各个阶段； 新鲜风流通过斜井进入各阶 段工作地点，污风从回风井巷排 出地表。 地下水汇集到井底水 仓，通过水泵和管道排 到地表硐口。 斜井开拓法 三 、 斜井开拓法的适用条件 当矿体赋存在地平面以下 ， 倾角为 15176。 ~45176。 ， 埋藏不 深 ， 地表无过厚的表土层时 ， 可采用斜井开拓法。 供风、供水、供电等从斜井进入，沿井巷到达各工 作点。 斜井开拓法 以竖井为主要开拓巷道开拓矿床的方法称为竖井开拓法。 一 、 竖井开拓法的分类 1 下盘竖井开拓法：如图所示。 下盘竖井开拓法 2 上盘竖井开拓法：如图所示。 上盘竖井开拓法 竖井开拓法 •3 侧翼竖井开拓法：如图所示。 侧翼竖井开拓法。