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非煤矿山的采矿方法

作者:admin 发布日期: 2020-03-23 二维码分享

非煤矿山的采矿方法是指如何安全、经济地采出矿块或矿柱内矿石的方法,包括矿块的采准切割、回采、采空区处理等工作。

根据矿石回采过程中采场管理方法不同,非煤井工矿山采矿方法可分为四大类:

一、空场采矿法,特点是在回采过程中,采空区主要依靠暂留或..残留的矿柱来支撑,采空区始终是空着的,一般在矿石与围岩很稳固时采用。

根据矿块或矿壁的结构不同与回采作业的特点,空场采矿法可分为全面采矿法、房柱采矿法、阶段矿房采矿法等。

(1)全面采矿法主要是用于水平和缓倾斜矿床的开采。其特点是回采工作面沿矿床走向或倾斜方向全面推进,整层回采。在回采时将矿体内所夹废石或贫矿石留下来,根据需要堆成矿柱来支撑采空区顶板。

该法优点是生产能力大,采准切割工作量较少,采矿成本低,采场通风好,能在采场处理废矿石。但采场顶板暴露面积大,容易发生大面积冒顶。只适用于水平或缓斜,矿石与顶板稳固,矿石品位分布不均匀或有夹石层的矿床,矿床厚度不大于5~7米。

(2)房柱留矿法主要是用于水平和缓倾斜矿床的开采。其特点是在矿块内矿柱和矿房交替布置,回采矿床时留下规则的,不连续或连续的带状矿柱,以此支撑采采区顶板。

该法优点主要是采准切割工作量小,工序简单,各工艺可以平行作业,通风及作业条件好,但回收率低,用于矿石和围岩稳定的倾角小于40°的矿床。

(3)分段采矿法、阶段矿房采矿法主要用于急倾斜、厚度大的矿床开采。矿房沿矿体走向或垂直方向布置,用深孔、扇形炮眼爆破落矿,由下部漏斗柱阶段平巷放矿。主要用于围岩稳固,矿石较稳固、矿体厚度在8~ 20米,倾角大于矿石的自然安息角,且矿体内夹石少,矿体与围岩接触线明显的矿床。


二、崩落采矿法,特点是随着矿石采出,有计划地用崩落矿体的覆盖岩层和上下盘岩石来充填采空区,以控制采区地压。一般在矿体围岩不稳固,地表允许陷落的条件下采用。

崩落采矿法是一种效率高,能适应各种不同地质条件的采矿方法。在大、中型矿山应用较多,根据矿石是否在崩落废石覆盖下放出,崩落法还分围岩崩落采矿法和矿石围岩崩落采矿法。

围岩崩落采矿法是矿石不在崩落废石覆盖下放出。该法还分单一分层和多分层的崩落法。

矿石围岩崩落采矿法是将矿石在崩落的松散废石覆盖下放出。该法还分有底柱分段崩落法、有底柱阶段崩落法和无底柱分段崩落法。

三、留矿采矿法,特点是在回采过程中,采空区内暂时存留部分采下来的矿石,借以配合矿柱支撑采空区,并保持留有足够的回采空间。一般在矿石较稳固,且不易氧化、粘结和自燃,矿体围岩中等稳固的条件下采用。

在开采厚度为0.7~5米的急倾斜脉状矿床的现有采矿方法中,留矿采矿法是.有效.经济的办法。在中、小型非煤井工矿山广泛使用。

根据钻孔深度不同,分为浅孔留矿法和深孔留矿法。该法生产工艺简单,容易管理,采准工作量小,成本低,通风条件好,开采强度和产量便于调节。缺点是顶板暴露面积大,安全性较差,不利于机械化开采,并在采场内留矿积压大量矿石。主要适用于矿床稳固、围岩中等稳固、倾角大于50°,且形状规则和地面允许陷落的矿床开采。

四、充填采矿法,特点是在回采时,采空区依靠充填其内的充填物来支撑。这种方法能有效地维护采空区,对围岩的稳固性要求不高,但生产成本较高。主要用于开采矿石价值高,充填材料充足,地表不允许陷落和地质条件特别复杂的条件。

矿石采出后,由于地下压力的变化,可能会出现顶板下沉、底板隆起、侧帮突出,岩石开裂、剥落甚至崩落现象,严重的会发生岩石自爆(岩爆),也会波及到地面引起地表开裂或塌陷。采空区大面积崩落,会造成强大的冲击波和产生巨大的冲击压力,影响矿山生产甚至造成重大事故。

非煤井工矿山的采空区处理方法可分为充填法、崩落围岩法和隔离法。

(1)充填法。该方法是用外来的充填料对采空区进行采后充填。其优点是减少采空区顶板移动幅度,防止上部围岩冒落产生的冲击,并可以利用尾矿砂充填,减小地表尾矿库容积。主要缺点是施工复杂,费用高,不利于深部地下压力的释放。

(2)崩落围岩法。该方法是在采矿后立即回采矿柱,尽量使围岩自然冒落。如围岩不易自然冒落时,尚需爆破崩落围岩,与充填法相比,成本较低,能够人为控制井下地压活动。适用于地表允许下陷或地表下陷可以控制的条件。

(3)隔离法。根据采空区分布情况的不同,隔离法有两种处理方法:

1)对于孤立分散的小采空区,围岩崩落会对井下主要巷道和其它矿床的开采造成影响的,采取措施隔绝采空区与生产区段之间可能传递危害的一切通道,并在采空区附近开一能向地表的“天窗”。

2)对连续或基本连续的大矿床,在其中间应设置隔离带,切断各主要采空区的连续,控制地压活动范围。隔离带可以是大的条带形矿柱,也可是大的夹石带、无矿带或人为高强度混凝土料石充填体。

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