全面採礦法

全面採礦法

全面採礦法是在階段中把礦體劃分為礦塊進行開採,回採工作面沿走向或逆傾斜方向全面推進,設備和工人在空場下進行作業,回採過程中形成的空場主要靠圍岩的承載能力,輔以留規則或不規則的礦岩柱、廢石垛或人工支柱來維護。全面採礦法又分為普通全面採礦法和留礦全面採礦法兩種。

定義及特點

定義

全面採礦法是空場採礦法中開採緩傾斜、薄和中厚礦體的一種採礦法,單層回採,要求礦岩均穩固 。

特點

全面採礦法的特點是:在階段(或盤區)中把礦體劃分為礦塊,在礦塊中留規則的和不規則的礦柱進行回採,或不劃分礦塊,在連續回採時,留下不規則礦柱。當頂板欠穩固,也可把礦塊沿走向劃分成分間進行回採。回採工作面成梯段形或直線形布置,可沿走向、沿傾斜或逆傾斜推進。礦體厚度小於3m,整層回採;大於3m,分層回採。在回採過程中,將貧礦或夾石留下不採作為礦柱,礦柱的規格、形狀、間距可靈活採用,主要取決於頂板的穩固性和礦石的價值。當開採薄的貴重金屬礦體時,為了儘量回收資源,常用混凝土預製塊垛或廢石垛、木垛等代替礦柱。全面法的礦塊尺寸一般較大,採空區的暴露面積可達200~500m,最大可達1000~2000m以上。由於在空場內進行作業,要求礦石和頂板岩石穩固 。

全面採礦法在我國黑色金屬、有色金屬、化學礦山得到了廣泛套用。按工作面推進方向分:沿走向推進、沿傾斜推進和逆傾斜推進三種回採方法。沿走向推進適用於傾角小於30°的礦體,傾角大於30°的礦體一般採用逆傾斜推進,目前很少採用沿傾斜推進。

采準

采準工作包括開掘階段運輸巷道、切割上山、放礦溜井、人行聯絡道、電耙絞車硐室(或不掘絞車硐室)等。階段運輸巷道的位置可設在脈內或脈外。脈內布置,探采結合好,采準工程量小,投產快,但運輸能力小,留需頂、底柱,礦柱礦量損失較多;脈外布置,運輸能力較大,不留頂、底柱,礦量損失少,但增加了掘進岩石的工程量,沒有起探礦作用。一般礦體薄、傾角緩、產量小的礦山,脈內布置較多。切割上山是沿礦塊邊界一側,從階段運輸巷道自下而上掘至上部迴風巷道,是作為開始回採的自由面和通風用的。放礦溜井在礦塊底柱中,每隔5~7m到12~16m掘進一個或者架設一個人工漏斗,也有一個礦塊掘一個的。在放礦溜井上部掘切割巷道,作為回採自由面或安設電耙絞車(當不掘絞車硐室時)用。暫不出礦的放礦溜井可用來上下人員和運料,一般不開掘人行井(個別礦山開人行天井)。在頂住中每隔一定距離開掘一條人行聯絡道通至上部迴風巷道 。

回採工作

回採工作面可沿走向、沿傾斜和逆傾斜推進。工作面沿走向推進時,從切割上山開始,沿礦體走向,向一側或兩側布置2~3個梯段,梯段長8~20m,下梯段超前上梯段的距離一般為3~5m。梯段工作面可使鑿岩和出礦工作平行進行,避免作業間相互干擾,有利於提高礦塊生產能力。當礦體傾角變陡,可用逆傾斜梯段或直線工作面,從切割巷道開始,自下而上逆礦體傾斜推進。當開採礦岩穩固性較差的緩傾斜薄礦體時,可用沿傾斜的似扇形工作面,從礦塊上部開始,由上而下推進。採用淺孔落礦,孔徑一般為36~44mm,空深1.2~2m,孔距0.6~1.2m,排距0.5~1m,一次推進距離1.2~1.4m。崩礦時不宜破頂、底板,以確保全全和降低礦石貧化。崩下的礦石,用一台或兩台電耙運搬至放礦溜井裝車外運。電耙絞車可安設在電耙硐室中、階段運輸巷道側幫或切割巷道中。電耙安在硐室中的優點是直線耙礦,當機可觀察耙斗的運行情況,操作方便,耙礦效率高。缺點是開掘電耙硐室,工程量較大;當礦體傾角變大時,耙礦過程中,礦石滾下對電耙硐室安全有威脅。電耙絞車安在切割巷道中,則形成拐彎或接力耙礦,絞車移動較頻繁。當礦體較厚,一個放礦溜井擔負的出礦量較大時,用硐室較有利。當礦體較薄,傾角變陡時,則把電耙絞車放在切割巷道中較合適 。

採空區主要由留下的頂、底柱和不規則礦柱支護。但有不少礦山還輔以人工支護,常用的支護形式有一下幾種:

礦柱支護。單一的礦柱為方形或圓形,規格為2×2~3×3m或ф=3m,間距為8~15m。

礦柱和石垛聯合支護。以礦柱為主,輔以石垛。每個礦柱的負擔面積根據礦石和頂板岩石的穩固性而定,變化於80~300m之間。石垛可用石塊或混凝土預製塊建造,形狀有四、六、八邊形和圓形、橢圓形,規格一般為4×4~5×5m,支撐能力可達100~120t。

石垛支護。石垛尺寸一般為4×4m,排距11~12m,間距6m,砌垛效率0.3~0.425米/工班。1m石垛的承擔面積為10~13m。

錨桿支護。車江銅礦的頂板採用錨桿支護,網度為1.5×1.5m,錨桿長度1.8~2m,孔徑22~25mm。安裝效率為9根/工班。

1.

礦柱支護。單一的礦柱為方形或圓形,規格為2×2~3×3m或ф=3m,間距為8~15m。

2.

礦柱和石垛聯合支護。以礦柱為主,輔以石垛。每個礦柱的負擔面積根據礦石和頂板岩石的穩固性而定,變化於80~300m之間。石垛可用石塊或混凝土預製塊建造,形狀有四、六、八邊形和圓形、橢圓形,規格一般為4×4~5×5m,支撐能力可達100~120t。

3.

石垛支護。石垛尺寸一般為4×4m,排距11~12m,間距6m,砌垛效率0.3~0.425米/工班。1m石垛的承擔面積為10~13m。

4.

錨桿支護。車江銅礦的頂板採用錨桿支護,網度為1.5×1.5m,錨桿長度1.8~2m,孔徑22~25mm。安裝效率為9根/工班。

優缺點

全面採礦法主要技術經濟指標見下表。

優點:采準工程量小;回採工序簡單;通風良好;能適用礦體形狀不規則及傾角變化的條件,靈活性大。

缺點:頂板暴露面積較大;采高大於3m以上,檢查頂板較困難;留礦柱多時,礦石損失較大。發展方向是:採用小型無軌設備出礦,每一個礦塊只掘一個放礦溜井以減少採準工作量和減輕體力勞動;採空區採用尾砂充填,以預防或延緩岩層移動 。

全面採礦法 全面採礦法

規定

1、全面採礦法宜用於厚度小於5m礦岩中等穩固以上、產狀較穩定的水平和緩傾斜礦體回採;當厚度大於3m時, 宜分層開採,條件具備時,宜採用液壓鑿岩台車全厚一次推進;

2、采場內應留不規則礦柱,圓形礦柱直徑不應小於3m,方形礦柱不應小於2m×2m;有條件時礦柱應布置在夾石帶和貧礦段內; 開採礦石價值高的礦體, 可採用人工礦柱替代預留礦柱, 人工礦柱的大小和強度,應能保證頂板的安全;

3、礦體厚度小於最小可采厚度時,切割巷道的頂板不應超過設計采幅的頂板。

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