第二篇-采矿方法——空场法.pptx

第二篇：采矿方法第二篇：采矿方法 第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 第七章第七章 崩落采矿法崩落采矿法 第八章第八章 地下矿无轨采矿设备地下矿无轨采矿设备 第九章第九章 采矿方法选择与单体设计采矿方法选择与单体设计 基本内容基本内容第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.1 5.1 概述概述 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 5.7 5.7 爆力运搬采矿法爆力运搬采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）5.5 5.5 分段空场法分段空场法5.6 5.6 阶段空场法阶段空场法5.8 5.8 采场底部结构采场底部结构 5.3 5.3 全面采矿法全面采矿法 第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.1 5.1 概述概述 1 1）基本特征：）基本特征：n 将回采单元划分为矿房和矿柱，分两步骤回采，先将回采单元划分为矿房和矿柱，分两步骤回采，先 采矿房，后采矿柱；采矿房，后采矿柱；n 矿房在回采过程中形成的采空区是敞空的，主要依矿房在回采过程中形成的采空区是敞空的，主要依 靠矿柱和围岩本身的稳固性来维护此空间；靠矿柱和围岩本身的稳固性来维护此空间；n 矿房采完后，及时回采矿柱，且处理采空区。矿房采完后，及时回采矿柱，且处理采空区。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.1 5.1 概述概述 2 2）使用条件：）使用条件：矿石和围岩都很稳固，采空区在一定时间内，允许有矿石和围岩都很稳固，采空区在一定时间内，允许有较大的暴露面积。较大的暴露面积。3 3）主要方案：）主要方案：根据不同的矿体厚度及倾角条件分为：房柱法、全面根据不同的矿体厚度及倾角条件分为：房柱法、全面法、分层空场法、分段空场法及阶段空场法。法、分层空场法、分段空场法及阶段空场法。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 1 1）基本特征：）基本特征：n 将回采单元划分矿房、矿柱并相互交替排列，回采将回采单元划分矿房、矿柱并相互交替排列，回采 矿房时留下规则矿柱维护采空区顶板；矿房时留下规则矿柱维护采空区顶板；n 所留矿柱可以是连续的或间断的，间断矿柱一般不所留矿柱可以是连续的或间断的，间断矿柱一般不 进行回采；进行回采；n 是回采水平和缓倾斜中厚以下矿体的常用方法，可是回采水平和缓倾斜中厚以下矿体的常用方法，可 分为分为浅孔崩矿房柱法浅孔崩矿房柱法及及深孔崩矿房柱法深孔崩矿房柱法。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 2 2）浅孔崩矿房柱法：）浅孔崩矿房柱法：1.1.特征：特征：采空区高度较小（采空区高度较小（小于小于8m8m），在采空区用浅），在采空区用浅 孔崩矿，电耙出矿。孔崩矿，电耙出矿。2 2.矿房布置和结构参数：矿房布置和结构参数：n 长轴方向：长轴方向：电耙出矿时，沿矿体倾向；电耙出矿时，沿矿体倾向；n 长长 度：度：电耙出矿时，电耙出矿时，40-60m40-60m；n 宽宽 度：度：视矿岩稳固性而定，视矿岩稳固性而定，8-20m8-20m；n 矿柱尺寸：矿柱尺寸：3-7m3-7m，间距，间距5-8m5-8m；第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 n 间间 柱：柱：沿矿体走向每沿矿体走向每4-64-6个矿房留个矿房留3-4m3-4m连续矿连续矿 柱；矿体厚度大时，留柱；矿体厚度大时，留5m5m连续矿柱；连续矿柱；n 顶顶 底底 柱：柱：顶柱宽顶柱宽2-3m2-3m；底柱宽；底柱宽3-7m3-7m；3.3.采切工作采切工作（图（图5-15-1）：运运输输平平巷巷1 1放放矿矿溜溜井井2 2切切割割平平巷巷3 3电电耙耙绞绞车车硐硐室室4 4 上山上山5 5联络平巷联络平巷6 6。图图5-1 5-1 浅孔房柱法浅孔房柱法1 1运输巷道；运输巷道；2 2放矿溜井；放矿溜井；3 3切割平巷；切割平巷；4 4电耙硐室；电耙硐室；5 5上山；上山；6 6联络平巷；联络平巷；7 7矿柱；矿柱；8 8电耙绞车；电耙绞车；9 9凿岩机；凿岩机；1010炮孔炮孔第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 4.4.回采工作：回采工作：n 崩矿：崩矿：厚度厚度2.5-3m2.5-3m，逆倾向整层回采；，逆倾向整层回采；厚度厚度3-8m3-8m，分层回采：先拉底，分层回采：先拉底(YG-40YG-40型凿岩机打型凿岩机打 水平眼，距水平眼，距0.6-0.8m0.6-0.8m；间距；间距1.2m1.2m左右；孔深左右；孔深 1.5-2m 1.5-2m)再挑顶再挑顶(YSP-45YSP-45型凿岩机打上向眼，排距型凿岩机打上向眼，排距0.8-1m0.8-1m；间；间 距距1.2-1.4m1.2-1.4m；孔深；孔深2m2m左右，图左右，图5-25-2)；图图5-2 5-2 上向式凿岩机（上向式凿岩机（YSP45YSP45）凿岩机与气腿整体连接在同凿岩机与气腿整体连接在同一轴线上的，称为向上式凿一轴线上的，称为向上式凿岩机，主要用于天井的掘进岩机，主要用于天井的掘进和采场回采。和采场回采。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 n 通通 风：风：30min(30min(运输平巷运输平巷11未用溜井未用溜井22切割平巷切割平巷33工工 作面作面联络平巷联络平巷66上阶段平巷上阶段平巷)；n 顶板检查：顶板检查：撬落浮石；撬落浮石；n 出出 矿：矿：14-28KW14-28KW电耙，耙斗容电耙，耙斗容0.2-0.3m0.2-0.3m3 3，溜井格，溜井格 筛筛350350mm350350mm（图图5-35-3）；n 地压控制：地压控制：规则排列的间断矿柱规则排列的间断矿柱(圆形：圆形：2-6m2-6m，间距，间距4-4-12m12m；方形：；方形：22-44m22-44m2 2，间距，间距5-12m5-12m)或辅以或辅以 锚杆支护。锚杆支护。图图5-3 5-3 三绞筒电耙绞车耙运矿石三绞筒电耙绞车耙运矿石1 1矿柱；矿柱；2 2滑轮；滑轮；3 3耙斗；耙斗；4 4钢丝绳；钢丝绳；5 5电耙绞车；电耙绞车；6 6放放矿溜井；矿溜井；7 7已采矿房；已采矿房；8 8采下矿石；采下矿石；9 9待采矿石待采矿石第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 3 3）锚杆护顶的浅孔崩矿房柱法（锡矿山）：）锚杆护顶的浅孔崩矿房柱法（锡矿山）：1.1.锡矿山开采技术条件：锡矿山开采技术条件：n 矿体形态：矿体形态：似层状；似层状；n 厚厚 度：度：2-3m2-3m（平均平均），），4-5m4-5m（部分地段部分地段）；）；n 倾倾 角：角：10-2010-20；n 稳固程度：稳固程度：矿石稳固矿石稳固f=8-10f=8-10；直接顶板页岩不稳固，；直接顶板页岩不稳固，厚厚1.5-2m1.5-2m，节理发育，节理发育，f=3-5f=3-5；底板灰岩；底板灰岩 岩稳固岩稳固f=10-18f=10-18。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 2.2.开采技术措施开采技术措施（图（图5-45-4）：n 减少矿房跨度，增加矿柱的密度或尺寸；减少矿房跨度，增加矿柱的密度或尺寸；n 使用锚杆护顶；使用锚杆护顶；n 提高回采强度，缩短顶板的暴露时间。提高回采强度，缩短顶板的暴露时间。3 3.矿块的采准、切割布置，回采方式及回采工艺如矿块的采准、切割布置，回采方式及回采工艺如 同典型方案。同典型方案。图图5-4 5-4 锚杆护顶的浅孔房柱法锚杆护顶的浅孔房柱法1 1切割上山；切割上山；2 2、3 3放矿溜井；放矿溜井；4 4联络平巷；联络平巷；5 5切割切割平巷；平巷；6 6锚杆；锚杆；7 7主要运输平巷；主要运输平巷；8 8回风平巷；回风平巷；9 9电电耙绞车硐室；耙绞车硐室；1010联络巷道联络巷道第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 4.4.锚杆支护技术：锚杆支护技术：n 锚杆落后回采工作面距离不超过锚杆落后回采工作面距离不超过3-4m3-4m；n 顶板岩石节理和断层较发育时，加密和加长锚杆长顶板岩石节理和断层较发育时，加密和加长锚杆长 度，尽可能使锚杆使节理或断层面垂直，锚杆的锚度，尽可能使锚杆使节理或断层面垂直，锚杆的锚 因端要穿过断层；因端要穿过断层；n 顶板极其破碎地段，应铺设金属网（顶板极其破碎地段，应铺设金属网（金属丝金属丝3mm3mm，网孔网孔80mm80mm，可承，可承40-70Kg40-70Kg松石松石）。）。n 常用锚杆有树脂、管缝式、楔管式、水泥砂浆钢筋常用锚杆有树脂、管缝式、楔管式、水泥砂浆钢筋 锚杆。锚杆。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 5.5.主要技术参数：主要技术参数：n 矿房跨度；矿房跨度；8m8m左右；左右；n 矿矿 柱：柱：点柱（点柱（尺寸尺寸34m34m2 2，间距，间距5m5m）；）；n 锚锚 杆：杆：金属楔缝式锚杆金属楔缝式锚杆（长度长度2.3m2.3m，直径，直径25mm25mm，排距排距1m1m，间距，间距0.8m0.8m）；）；n 暴露面积：暴露面积：由由20m20m2 2增大至增大至400-500m400-500m2 2。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 4 4）深孔崩矿无轨开采房柱法：）深孔崩矿无轨开采房柱法：1.1.特征：特征：空区较高空区较高(8-20m8-20m)，先用浅孔全面切顶或中，先用浅孔全面切顶或中 深孔超前切顶，再用台车凿岩，深孔崩落切深孔超前切顶，再用台车凿岩，深孔崩落切 顶下部矿体，无轨设备出矿顶下部矿体，无轨设备出矿(图图5-55-5、6 6、7 7)。2 2.技术措施：技术措施：n 切顶方式：切顶方式：切井切井+切顶巷道；切顶巷道；n 切顶高度：切顶高度：一般一般2.5-5m(2.5-5m(取决于凿岩及出矿设备取决于凿岩及出矿设备)；n 超前距离：超前距离：5-7m5-7m；n 出矿设备：出矿设备：铲运机、电铲配卡车或装载机配卡车；铲运机、电铲配卡车或装载机配卡车；图图5-5 5-5 无轨自行设备回采深孔房柱法无轨自行设备回采深孔房柱法1 1切顶工作面；切顶工作面；2 2矿柱；矿柱；3 3履带式钻车；履带式钻车；4 4轮胎式钻车；轮胎式钻车；5 5前装机；前装机；6 6短臂电铲；短臂电铲；7 7翻斗卡车；翻斗卡车；8 8锚杆；锚杆；9 9切顶平巷切顶平巷图图5-6 5-6 无轨自行设备回采深孔房柱法无轨自行设备回采深孔房柱法图图5-7 5-7 盘区房柱采盘区房柱采 矿法式矿法式 1-1-自行凿岩台车；自行凿岩台车；2-2-电铲；电铲；3-3-回风巷道；回风巷道；4-4-自卸汽车；自卸汽车；5-5-推土机；推土机；6-6-顶板支柱台车；顶板支柱台车；7-7-顶板检查台车；顶板检查台车；8-8-矿柱；矿柱；9-9-采区巷道；采区巷道；10-10-运输巷道运输巷道 第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 3 3.回采工艺：回采工艺：n 凿岩台车钻凿中深孔，如果矿体厚度较大时，可以凿岩台车钻凿中深孔，如果矿体厚度较大时，可以 分层开采，上部分层超前下部分层；分层开采，上部分层超前下部分层；n 爆破、通风、安检后，电铲运矿往自卸汽车装矿，爆破、通风、安检后，电铲运矿往自卸汽车装矿，由自卸汽车运至主矿石溜井或直接运出地表；由自卸汽车运至主矿石溜井或直接运出地表；n 为减少掘进工程量，一般几个采场共用一条溜井。为减少掘进工程量，一般几个采场共用一条溜井。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 5 5）房柱法发展方向：）房柱法发展方向：n 减少矿柱矿量损失：减少矿柱矿量损失：加强顶板维护，适当增大矿房加强顶板维护，适当增大矿房 尺寸，相对减少矿柱比重；将连续矿柱改为间断矿尺寸，相对减少矿柱比重；将连续矿柱改为间断矿 柱，或在回采矿房时酌量回收部分矿柱；采用人工柱，或在回采矿房时酌量回收部分矿柱；采用人工 混凝土柱代替自然矿柱；提高开采强度，缩短顶板混凝土柱代替自然矿柱；提高开采强度，缩短顶板 暴露时间，做到少留贮柱等；暴露时间，做到少留贮柱等；n 改进矿柱和锚杆的使用：改进矿柱和锚杆的使用：对矿柱边缘采用边界爆破对矿柱边缘采用边界爆破 技术；对留下的矿柱采用钢丝绳或保护网缠绕，用技术；对留下的矿柱采用钢丝绳或保护网缠绕，用 锚杆加固或喷射混凝土，以提高矿柱自身的强度；锚杆加固或喷射混凝土，以提高矿柱自身的强度；第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 n 采用高效率的采装运设备及与之相适应的工作面形采用高效率的采装运设备及与之相适应的工作面形 式和作业方式：式和作业方式：这是扩大房柱采矿法的适用范围和这是扩大房柱采矿法的适用范围和 提高矿房生产能力及回采强度的基础；在我国现实提高矿房生产能力及回采强度的基础；在我国现实 条件下，宜大力发展多型式的中深孔房柱采矿法。条件下，宜大力发展多型式的中深孔房柱采矿法。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 6 6）房柱法适用条件：）房柱法适用条件：n 适宜于开采顶板和底板岩层中等稳固、矿石稳固，适宜于开采顶板和底板岩层中等稳固、矿石稳固，薄至中厚的水平和缓倾斜矿体；薄至中厚的水平和缓倾斜矿体；n 要求矿石稳固，保证矿柱具有支承能力；若矿石松要求矿石稳固，保证矿柱具有支承能力；若矿石松 软，则须留大量连续矿柱，造成矿量损失率增大；软，则须留大量连续矿柱，造成矿量损失率增大；n 顶板应为稳固且地质构造不太发育的厚岩层，否则顶板应为稳固且地质构造不太发育的厚岩层，否则 难以采用较大的矿房跨度和大型采装运设备；底板难以采用较大的矿房跨度和大型采装运设备；底板 应较坚硬，否则回采期间，地压过大会造成底鼓；应较坚硬，否则回采期间，地压过大会造成底鼓；第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 n 采用锚杆或锚网支护不太稳固的顶板岩层，能扩大采用锚杆或锚网支护不太稳固的顶板岩层，能扩大 房柱法的适用范围；房柱法的适用范围；n 为保证工人有良好的工作条件，矿体厚度一般为为保证工人有良好的工作条件，矿体厚度一般为2-2-10m 10m，倾角在，倾角在2020以内，但也有达到以内，但也有达到30-3530-35。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 7 7）房柱法评价：）房柱法评价：n 方案灵活，应用范围广；方案灵活，应用范围广；n 采准工程量小，采准时间短，矿房投入生产快；采准工程量小，采准时间短，矿房投入生产快；n 回采工艺简单，矿石贫化小，成本低；回采工艺简单，矿石贫化小，成本低；n 可采用机械化作业，并用锚杆护顶，降低工人劳动可采用机械化作业，并用锚杆护顶，降低工人劳动 强度，提高劳动生产率及安全程度；强度，提高劳动生产率及安全程度；n 顶板不稳固或矿体厚度大时，护顶难，安全性差；顶板不稳固或矿体厚度大时，护顶难，安全性差；n 矿柱矿量损失量大，对于非连续矿柱约矿柱矿量损失量大，对于非连续矿柱约15%-20%15%-20%，连续矿柱达连续矿柱达40%40%。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.2 5.2 房柱采矿法房柱采矿法 n 房柱法主要技术经济指标房柱法主要技术经济指标(浅孔崩矿浅孔崩矿)：名称名称矿块生产矿块生产能力能力t/dt/d采切比采切比m/Ktm/Kt工作面工工作面工效效t/t/人班人班损失率损失率%贫化率贫化率%锡矿山锡矿山60-10060-1005-155-1510-1410-1420-3020-305-105-10福山铜矿福山铜矿90-12090-1203333101013131515湘西金矿湘西金矿707013.513.57-87-813-17.413-17.45-105-10荆钟磷矿荆钟磷矿150-200150-20011.711.711.4411.4416.616.64.54.5刘冲磷矿刘冲磷矿110-150110-15012129-119-1119.0619.067.847.84贵州汞矿贵州汞矿170-290170-290-9-169-163-53-57-257-25新晃汞矿新晃汞矿90-12090-12015-2515-257-107-10-第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.3 5.3 全面采矿法全面采矿法 1 1）基本特征：）基本特征：n 在阶段在阶段(或盘区或盘区)中把矿体划分为矿块中留规则的和中把矿体划分为矿块中留规则的和 不规则的矿柱进行回采；不规则的矿柱进行回采；n 也可沿阶段连续回采，也可沿阶段连续回采，留不规则矿柱留不规则矿柱(主要为贫化主要为贫化 矿石或夹石矿石或夹石)；n 当开采贵金属时，亦可用混凝土或木垛替代矿柱。当开采贵金属时，亦可用混凝土或木垛替代矿柱。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.3 5.3 全面采矿法全面采矿法 2 2）矿块构成要素（）矿块构成要素（图图5-8a5-8a、b b）：）：n 缓倾斜矿体按缓倾斜矿体按 15-30m 15-30m 垂高划分阶段，阶段斜长垂高划分阶段，阶段斜长保保 持持40-60m40-60m，阶段之间保留，阶段之间保留2-3m2-3m厚的顶柱和底柱；厚的顶柱和底柱；n 沿走向每隔沿走向每隔 50-60m50-60m划分矿块，留矿块间柱；划分矿块，留矿块间柱；n 采场承受面积一般可达采场承受面积一般可达 1000-2000m1000-2000m2 2；当承受面积；当承受面积 大时应留不规则矿柱。大时应留不规则矿柱。图图5-8a 5-8a 划分矿块的全面采矿法划分矿块的全面采矿法 1-1-阶段运输巷道；阶段运输巷道；2-2-回风平巷；回风平巷；3-3-切割上山；切割上山；4-4-溜井；溜井；5-5-电耙绞车；电耙绞车；6-6-切割平巷；切割平巷；7 7、8-8-联络道；联络道；9-9-底矿柱；底矿柱；10-10-底柱；底柱；11-11-间柱；间柱；12-12-顶柱；顶柱；13-13-电耙；电耙；14-14-炮孔炮孔 图图5-8b 5-8b 不划分矿块的全面采矿法不划分矿块的全面采矿法 第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.3 5.3 全面采矿法全面采矿法 3 3）采切工作：）采切工作：n 首先掘进阶段运输平巷首先掘进阶段运输平巷1 1及回风平巷及回风平巷2 2；n 从从1 1沿走向每隔一定距离掘进切割上山沿走向每隔一定距离掘进切割上山3 3，用作崩矿，用作崩矿 自由面；自由面；n 每隔每隔5-7m5-7m掘溜井掘溜井4 4；n 距距1 1顶板约顶板约3m3m处，从切割天井掘进切割平巷处，从切割天井掘进切割平巷6 6；n 为了采区的通风和人行的第二安全出口，在顶柱为了采区的通风和人行的第二安全出口，在顶柱1212 或间柱或间柱1111中掘进联络道中掘进联络道1313。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.3 5.3 全面采矿法全面采矿法 4 4）回采工作：）回采工作：n 采用浅孔落矿，孔径采用浅孔落矿，孔径36-44mm36-44mm，孔深，孔深1.2-2m1.2-2m，孔距，孔距 0.6-1.2m 0.6-1.2m，排距，排距0.5-1m0.5-1m，一次推进距离，一次推进距离1.2-1.4m1.2-1.4m；n 成梯段式工作面沿走向推进，梯段长成梯段式工作面沿走向推进，梯段长8-20m8-20m，下梯，下梯 段超前上梯段距离段超前上梯段距离3-5m3-5m；n 梯段工作面可使凿岩和出矿工作平行进行，避免作梯段工作面可使凿岩和出矿工作平行进行，避免作 业间相互干扰。业间相互干扰。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.3 5.3 全面采矿法全面采矿法 5 5）评价：）评价：n 全面有矿法适合于开采矿石和顶板岩石中等稳固全面有矿法适合于开采矿石和顶板岩石中等稳固以以 上的水平和缓倾斜薄矿体，厚度小于上的水平和缓倾斜薄矿体，厚度小于3-4m3-4m为宜；为宜；n 开采底板起伏较大或厚度较大，以及矿石品位布开采底板起伏较大或厚度较大，以及矿石品位布 不均匀的矿体，需要加密探矿巷道；不均匀的矿体，需要加密探矿巷道；n 当矿体倾角达到当矿体倾角达到30-4530-45时，工人需站在矿堆上时，工人需站在矿堆上 作业，回此，在回采过程中，每次崩落的矿石要局作业，回此，在回采过程中，每次崩落的矿石要局 部留矿体为工作平台；部留矿体为工作平台；第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.3 5.3 全面采矿法全面采矿法 n 该法该法采准工程量小，回采工序简单，通风效果好；采准工程量小，回采工序简单，通风效果好；n 能适用矿体形状不规则及厚度不大于能适用矿体形状不规则及厚度不大于3-4m3-4m矿岩稳固矿岩稳固 的条件，灵活性大，坑木消耗少，采矿成本低；的条件，灵活性大，坑木消耗少，采矿成本低；n 但顶板暴露面积较大；但顶板暴露面积较大；n 留矿柱多时，矿石损失量大。留矿柱多时，矿石损失量大。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）1 1）基本特征：）基本特征：n 将将急倾斜薄至中厚矿体按急倾斜薄至中厚矿体按阶段划分为矿块，矿块再阶段划分为矿块，矿块再 划分为矿房、矿柱二次回采；划分为矿房、矿柱二次回采；n 矿房自下而上回采，每次放出三分之一崩落矿石，矿房自下而上回采，每次放出三分之一崩落矿石，其余部分贮存在矿房中作为继续上采的工作平台，其余部分贮存在矿房中作为继续上采的工作平台，待整个矿房采完后再全部放出（集中出矿）；待整个矿房采完后再全部放出（集中出矿）；n 矿房采完后，回采矿柱，并处理采空区。矿房采完后，回采矿柱，并处理采空区。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）2 2）矿房布置和结构参数：）矿房布置和结构参数：n 走走 向：向：一般沿矿体走向布置；一般沿矿体走向布置；n 阶段高度：阶段高度：30-50m(30-50m(随围岩稳固、矿体形态而变随围岩稳固、矿体形态而变)；n 长长 度：度：40-60m40-60m，亦有高达，亦有高达80-120m80-120m；两端布置人；两端布置人 行井时，行井时，40-60m40-60m；中央布置天井时，；中央布置天井时，80-80-120m 120m；电耙出矿，不超过；电耙出矿，不超过50m50m；n 矿柱尺寸：矿柱尺寸：开采薄矿脉时，间柱宽开采薄矿脉时，间柱宽2-6m2-6m，顶柱厚，顶柱厚2-2-3m 3m，底柱高，底柱高4-6m4-6m；中厚以上矿体，间柱；中厚以上矿体，间柱 宽宽8-12m8-12m，顶柱厚，顶柱厚3-6m3-6m，底柱高，底柱高8-10m8-10m。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）3 3）采准工作）采准工作(三种典型方案，见图三种典型方案，见图5-95-9、1010、1111)：运输平巷运输平巷天井天井切割拉底巷道切割拉底巷道漏斗漏斗联络道。联络道。n 运运输输平平巷巷：运运输输矿矿石石、人人行行、通通风风、材材料料设设备备，断断面面 22m 22m2 2；n 天天 井：井：通风、人行、运输材料设备，断面通风、人行、运输材料设备，断面 2.51.5m 2.51.5m2 2；薄至极薄矿脉中，平巷和天井沿脉掘进；薄至极薄矿脉中，平巷和天井沿脉掘进；中厚矿体中，平巷和天井沿下盘接触线在矿体一侧掘进。中厚矿体中，平巷和天井沿下盘接触线在矿体一侧掘进。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）n 拉底平巷：拉底平巷：为第一分层回采提供空间，创造自由面，为第一分层回采提供空间，创造自由面，高度高度2-2.5m2-2.5m，宽为矿体宽度；，宽为矿体宽度；n 漏漏 斗：斗：间距间距5-7m5-7m，断面，断面1.51.8m1.51.8m2 2，坡面角，坡面角 55-60 55-60；中厚矿体中每漏斗负担；中厚矿体中每漏斗负担 25-36m 25-36m2 2；n 联联 络络 道：道：人员、材料设备进出采场，间距人员、材料设备进出采场，间距4-5m4-5m，断，断 面面22m22m2 2。图图5-95-9 留间柱和顶底柱的留矿法留间柱和顶底柱的留矿法1 1回风巷道；回风巷道；2 2顶柱；顶柱；3 3天井；天井；4 4联络道；联络道；5 5间柱；间柱；6 6存留矿石；存留矿石；7 7底柱；底柱；8 8漏斗；漏斗；9 9阶段运输巷道；阶段运输巷道；1010未采矿石；未采矿石；1111回采空间回采空间图图5-10 5-10 一侧掘进先行天井，另一侧架设顺路天井的采准一侧掘进先行天井，另一侧架设顺路天井的采准图图5-111 5-111 中央先行天井，两侧架设顺路天井的采准中央先行天井，两侧架设顺路天井的采准第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）4 4）切割工作）切割工作(三种方案，见图三种方案，见图5-125-12、1313、1414)：图图5-125-12（方案一）（方案一）不留底柱的拉底步骤不留底柱的拉底步骤适用于适用于薄和极薄和极薄矿体薄矿体第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）n 在阶段运输平巷内打上向垂直炮孔，孔深在阶段运输平巷内打上向垂直炮孔，孔深1.8-2.2m1.8-2.2m；所有炮孔一次爆破（所有炮孔一次爆破（图图）；）；n 在第一层崩下的矿石堆上，向上打第二层炮孔，孔深在第一层崩下的矿石堆上，向上打第二层炮孔，孔深 1.5-1.6m 1.5-1.6m（图图）；）；然后将第一分层崩下矿石运出，然后将第一分层崩下矿石运出，同时架设人工假底（包括假巷和木质漏斗同时架设人工假底（包括假巷和木质漏斗图图）；）；n 在假底上铺设一层茅草之类弹性物质后，爆破第二分在假底上铺设一层茅草之类弹性物质后，爆破第二分 层炮孔；崩下的矿石从漏斗中放出一部分，平整和清层炮孔；崩下的矿石从漏斗中放出一部分，平整和清 理工作面，拉底工作即告完成（理工作面，拉底工作即告完成（图图）。）。图图5-135-13（方案二）（方案二）有底柱拉底和扩漏同时进行有底柱拉底和扩漏同时进行适用于矿脉厚度大于适用于矿脉厚度大于2.5-3m2.5-3m的情况的情况n 在运输巷道一侧以在运输巷道一侧以40-5040-50倾角打上向孔，其下部倾角打上向孔，其下部 炮孔高度距巷道底板炮孔高度距巷道底板1.2m1.2m，上部炮孔在巷道顶角线上部炮孔在巷道顶角线 上与漏斗侧的钢轨在同一垂直面上（上与漏斗侧的钢轨在同一垂直面上（图图）；）；第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）n 爆破后站在矿堆上，一侧以爆破后站在矿堆上，一侧以7070倾角打第二次上向孔倾角打第二次上向孔 （图图）；第二次爆破后将矿石运出，架设工作平台）；第二次爆破后将矿石运出，架设工作平台 打第三次上向孔，装好漏斗后爆破（打第三次上向孔，装好漏斗后爆破（图图）；放出矿）；放出矿 石，继续第四次上向孔（石，继续第四次上向孔（图图），爆破后漏斗颈高达），爆破后漏斗颈高达 4-4.5m 4-4.5m；n 在斗颈上部以在斗颈上部以4545倾角向四周打炮孔，扩大斗颈最终倾角向四周打炮孔，扩大斗颈最终 使相邻斗颈连通，同时完成扩漏和拉底工作（使相邻斗颈连通，同时完成扩漏和拉底工作（图图、）。）。图图5-145-14（方案三）（方案三）留底柱掘拉平巷的拉底方法留底柱掘拉平巷的拉底方法适用于中厚矿体适用于中厚矿体从运输巷道的一侧向上掘漏斗颈，从斗颈上部向两从运输巷道的一侧向上掘漏斗颈，从斗颈上部向两侧掘进高侧掘进高2m2m左右，宽左右，宽 1.5-2m1.5-2m的拉底巷道，直至矿房的拉底巷道，直至矿房边界；同时从拉底水平向下或从斗颈中向上打倾斜边界；同时从拉底水平向下或从斗颈中向上打倾斜炮孔，将上部斗颈扩大成喇叭状的放矿漏斗。炮孔，将上部斗颈扩大成喇叭状的放矿漏斗。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）5 5）回采工作：）回采工作：依依次次完完成成打打眼眼、装装药药崩崩矿矿，通通风风，局局部部放放矿矿，破破拱拱，顶顶板板管管理理，平平场场、二二次次破破碎碎，附附助助作作业业等等工工作作循循环环；最后进行大量放矿。最后进行大量放矿。n 打眼：打眼：分层高度分层高度1.8-2m1.8-2m，浅眼崩矿，采用直线或阶，浅眼崩矿，采用直线或阶 梯工作面；梯工作面；水平炮孔上仰水平炮孔上仰5-85-8，孔距，孔距0.8-1m0.8-1m，最小抵，最小抵 抗线抗线0.6-0.7m0.6-0.7m，交错布置；，交错布置；第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）上上向向炮炮孔孔前前倾倾75-8575-85，炮炮孔孔排排列列有有一一字字形形（图图5-15a5-15a）、之之字字形形（图图5-15b5-15b）、平平行行排列（排列（图图5-15c5-15c）、交错排列（）、交错排列（图图5-15d5-15d）。）。适用于矿石爆破性较适用于矿石爆破性较好，矿岩易分离，矿好，矿岩易分离，矿脉厚度不大于脉厚度不大于0.7m0.7m。图图5-15a 5-15a 一字形一字形图图5-15c 5-15c 平行排列平行排列图图5-15b 5-15b 之字形之字形适用于矿石爆破性好，矿适用于矿石爆破性好，矿脉厚度脉厚度0.7-1.2m0.7-1.2m的情况。的情况。适用于矿石坚硬，矿体与围岩接适用于矿石坚硬，矿体与围岩接触界线不明显或难于分离的厚度触界线不明显或难于分离的厚度较大的矿脉。较大的矿脉。图图5-15d 5-15d 交错排列交错排列用于矿石坚硬，厚度大的矿用于矿石坚硬，厚度大的矿体，崩下的矿石块度均。体，崩下的矿石块度均。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）n 装药崩矿：装药崩矿：一般采用药卷直径为一般采用药卷直径为311mm311mm的铵油或硝的铵油或硝 铵炸药；用导火线点燃火雷管起爆；铵炸药；用导火线点燃火雷管起爆；n 通通 风：风：新鲜风流由进风井天进入工作面，污风新鲜风流由进风井天进入工作面，污风 由回风天井排到上部回风平巷；工作面由回风天井排到上部回风平巷；工作面 风量应满足排尘和排除炮烟的需要；空风量应满足排尘和排除炮烟的需要；空 气含氧量不得小于气含氧量不得小于20%20%，风速不得低于，风速不得低于 0.15m/s 0.15m/s。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）n 局部放矿：局部放矿：放出一次崩矿量的放出一次崩矿量的35-40%35-40%，为进上步上，为进上步上 采提供空间；采提供空间；注意：各漏斗均匀放矿！注意：各漏斗均匀放矿！n 破破 拱：拱：处理留矿堆中形成的悬拱：爆破振动消处理留矿堆中形成的悬拱：爆破振动消 除法、高压水冲洗法、土火箭爆破法、除法、高压水冲洗法、土火箭爆破法、从空硐两侧漏斗放矿，使悬空的矿石垮从空硐两侧漏斗放矿，使悬空的矿石垮 落等。落等。第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）n 顶板管理：顶板管理：撬落浮石，横撑支柱或锚杆支护；撬落浮石，横撑支柱或锚杆支护；n 平平 场：场：为便于工人在留矿堆上凿岩爆破，局部为便于工人在留矿堆上凿岩爆破，局部 放矿后应将留矿堆表面整平，叫放矿后应将留矿堆表面整平，叫平场平场平场平场；平场时，将顶板和两帮已松动而未落下平场时，将顶板和两帮已松动而未落下 的矿石或岩石撬落，叫的矿石或岩石撬落，叫撬顶撬顶撬顶撬顶；崩矿和撬顶落下的大块，应在平场时破崩矿和撬顶落下的大块，应在平场时破 碎，以免卡塞漏斗，叫作碎，以免卡塞漏斗，叫作二次破碎二次破碎二次破碎二次破碎；第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）6 6）分层空场法出矿典型方案：）分层空场法出矿典型方案：n 电耙出矿：电耙出矿：矿石从漏斗进入电耙道，再用电耙耙矿石从漏斗进入电耙道，再用电耙耙 入溜井，溜入阶段运输平巷装车（入溜井，溜入阶段运输平巷装车（图图5-5-16a 16a）；）；开采极薄矿脉时，使用电耙出矿的无开采极薄矿脉时，使用电耙出矿的无 底柱结构；由沿脉巷道一侧直接向上底柱结构；由沿脉巷道一侧直接向上 回采；在沿脉巷道内安设电耙，将矿回采；在沿脉巷道内安设电耙，将矿 石耙入转运天井，溜放到下一阶段装石耙入转运天井，溜放到下一阶段装 车运出（车运出（图图5-16b5-16b）。）。图图5-16a5-16a 分层空场法底部电耙出矿分层空场法底部电耙出矿1 1阶段运输平巷；阶段运输平巷；2 2电耙道；电耙道；3 3漏斗；漏斗；4 4溜井溜井图图5-16b5-16b 分层空场法电耙出矿耙入转运天井分层空场法电耙出矿耙入转运天井第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）矿体倾角小于矿体倾角小于55-4555-45时，采用上向倾斜时，采用上向倾斜 工作面（倾角工作面（倾角10-2510-25）分层崩矿，矿石）分层崩矿，矿石 经电耙耙运至短溜井，到阶段运输巷道运出经电耙耙运至短溜井，到阶段运输巷道运出 (图图5-16c5-16c)。图图5-16c5-16c 倾斜工作面电耙出矿倾斜工作面电耙出矿1 1阶段运输巷道；阶段运输巷道；2 2放矿短溜井；放矿短溜井；3 3电耙绞车电耙绞车第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）n 装岩机出矿：装岩机出矿：距矿脉内沿巷道侧帮距矿脉内沿巷道侧帮5-6m5-6m掘下盘沿脉掘下盘沿脉 脉巷道，沿此巷道每隔脉巷道，沿此巷道每隔5-6m5-6m掘装载掘装载 巷道横穿脉内沿脉巷道；脉内沿脉巷道横穿脉内沿脉巷道；脉内沿脉 巷道作为拉底层，直接向上回采巷道作为拉底层，直接向上回采 （图图5-175-17）；矿石由装岩机装入下盘）；矿石由装岩机装入下盘 沿脉平巷的列车内；沿脉平巷的列车内；图图5-175-17 留矿法底部装岩机出矿留矿法底部装岩机出矿1 1下盘沿脉巷道；下盘沿脉巷道；2 2装载巷道；装载巷道；3 3先进天井；先进天井；4 4联络道；联络道；5 5上阶段脉内回风巷道上阶段脉内回风巷道第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）n 铲运机出矿：铲运机出矿：国外广泛采用铲运机出矿，加拿大国外广泛采用铲运机出矿，加拿大 克格律矿采用下盘沿脉巷道距矿体克格律矿采用下盘沿脉巷道距矿体 11.5mm 11.5mm左右，由此每隔左右，由此每隔11.5m11.5m左右掘左右掘 装运巷道通达矿体，铲运机由装运装运巷道通达矿体，铲运机由装运 巷道进入采场装矿（巷道进入采场装矿（图图5-185-18）；）；图图5-185-18留矿法铲留矿法铲运机出矿运机出矿第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 5.4 5.4 分层空场法（留矿法）分层空场法（留矿法）n 振动机出矿：振动机出矿：急倾斜薄和极薄矿脉使用留矿法时，急倾斜薄和极薄矿脉使用留矿法时，近年来多在矿房底部漏斗内安装振动近年来多在矿房底部漏斗内安装振动 放矿机取代木漏斗，由重力自溜放矿放矿机取代木漏斗，由重力自溜放矿 变为强制振动放矿，从而改善了矿石变为强制振动放矿，从而改善了矿石 的流动性，取得了良好的经济效益；的流动性，取得了良好的经济效益；矿房底部漏斗内安装振动放矿机的结矿房底部漏斗内安装振动放矿机的结 构如图构如图（图图5-195-19）；）；图图5-195-19 留矿法留矿法振动出矿