崩落采礦法教學(xué)課件PPT.ppt

2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,1,第六章 崩落采礦法,第一節(jié),第二節(jié),第三節(jié),第四節(jié),階段崩落法,無底柱分段崩落法,有底柱分段崩落法,概 述,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,2,本章基本要求,1、掌握崩落采礦法的概念及特點(diǎn)；,2、掌握有底柱分段崩落法、無底柱分段崩落法的特點(diǎn)、適用條件及主要工藝；,4、了解放礦管理。,3、了解單層崩落法和階段崩落法的特點(diǎn)、適用條件及 主要工藝；,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,3,重 點(diǎn),難 點(diǎn),有底柱分段崩落法、無底柱分段崩落法的特 點(diǎn)、 適用條件及主要工藝。,有底柱分段崩落法、無底柱分段崩落法、 階段崩落法的主要工藝。,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,4,第一節(jié) 概述,特點(diǎn)：以崩落圍巖來實(shí)現(xiàn)地壓管理的采礦方法，即隨 著崩落礦石，強(qiáng)制（或自然）崩落圍巖充填采空區(qū)，以 控制和管理地壓。,崩落采礦法類中包括： 單層崩落法； 分層崩落法； 分段崩落法； 階段崩落法。,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,5,第二節(jié) 有底柱分段崩落法,特點(diǎn)：第一，按分段逐個(gè)進(jìn)行回采；第二，在每個(gè)分段 下部設(shè)有出礦專用的底部結(jié)構(gòu)（底柱）。分段的回采由 上向下逐分層依次進(jìn)行。,分為水平深孔落礦有底 柱分段崩落法與垂直深孔 落礦有底柱分段崩落法。,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,6,一、水平深孔落礦有底柱分段崩落法 典型方案如圖所示。 1礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù) 階段高度：主要取決于礦體傾角、厚度和形狀規(guī)整程度，一般為4060m。,分段高度：與礦體傾角、上盤巖石穩(wěn)固性、電耙巷道 的穩(wěn)固性等因素有關(guān)。在生產(chǎn)實(shí)際中常用的分段高度為 1525m。,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,7,水平深孔落礦的有底柱分段崩落法 1下盤脈外運(yùn)輸巷道；2穿脈運(yùn)輸巷道；3上盤脈外運(yùn)輸巷道； 4行人、通風(fēng)天井；5放礦溜井；6耙礦巷道；7補(bǔ)償空間； 8臨時(shí)礦柱；9鑿巖天井；10聯(lián)絡(luò)道；11鑿巖硐室；12深孔,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,8,電耙道間距:一般在1015m范圍內(nèi) ;耙運(yùn)距離一般為3050m. 礦塊尺寸主要取決于礦體厚度、礦石穩(wěn)固性、鑿巖設(shè)備以及電耙出礦的合適耙運(yùn)距離和耙道間距等。 底柱高度主要取決于礦石穩(wěn)固性和受礦巷道形式。,2.采準(zhǔn)工作 環(huán)形運(yùn)輸系統(tǒng) 有穿脈裝車和沿脈裝車形式。 如圖所示。,a穿脈裝車；b沿脈裝車； 1下盤階段運(yùn)輸巷道； 2上盤階段運(yùn)輸巷道； 3穿脈運(yùn)輸巷道； 4電耙道；5礦石溜井； 6聯(lián)絡(luò)道；7回風(fēng)道,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,9,采場(chǎng)溜井 有兩種布置形式： 各分段耙道都有獨(dú)立的礦石溜井； 上、下各分段耙道通過分枝溜井 與礦石溜井相連。 如圖所示。,穿脈巷道長(zhǎng)度取決于： 溜井裝車時(shí)整個(gè)列車都停留在穿脈巷道上，不阻擋沿 脈巷道的通行。 穿脈巷道間距與耙道的布置形式、長(zhǎng)度和間距相適應(yīng)。,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,10,采準(zhǔn)天井： 布置形式有： 按礦塊布置，即每個(gè)礦塊都有獨(dú)立的礦塊天井； 按采區(qū)布置，幾個(gè)礦塊組成一個(gè)采區(qū)，每個(gè)采區(qū)布置 一套天井。,電耙巷道 其布置取決于礦體厚度：當(dāng)?shù)V體厚度小于15m時(shí)，多 用沿脈布置電耙道；當(dāng)?shù)V體厚度大，多用垂直走向布置。,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,11,底部結(jié)構(gòu) 由電耙道、放礦口、漏斗頸和受礦巷道等組成。,鑿巖天井 其位置和數(shù)量主要取決于礦塊尺寸、鑿巖設(shè)備性能和 礦石可鑿性等。 采用深孔爆破時(shí)，自天井每隔一定距離交錯(cuò)布置鑿巖 硐室。 采用中深孔爆破時(shí)，炮孔可自天井直接鉆鑿。,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,12,當(dāng)采用有自由空間（補(bǔ)償空間）爆破時(shí)，碎脹體積約 為崩礦前原體積的30%。 補(bǔ)償空間的大小用補(bǔ)償空間系數(shù)（或補(bǔ)償比）表示。, 礦石穩(wěn)固時(shí)首先用 中深孔拉底。如圖所示。,3 切割工作,是指開掘補(bǔ)償空間和劈漏兩項(xiàng)工作。,當(dāng)采用擠壓爆破時(shí)，補(bǔ)償空間體積要小于松散爆破。,開掘補(bǔ)償空間方法,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,13,常用水平扇形深孔自由空間爆破方式。 出礦作業(yè)常包括放礦、二次破碎和運(yùn)礦等內(nèi)容。, 在不穩(wěn)固的礦石中，用拉底巷道的空間作補(bǔ)償空間。,4 回采工作,崩落的礦石約有70%80%是在巖石覆蓋下放出來 的。隨著礦石的放出，覆蓋巖石也隨之下降，崩落礦石 與覆蓋巖石的直接接觸引起了礦石的損失與貧化。 如圖所示。,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,14,二、垂直深孔落礦有底柱分段崩落法 采用擠壓爆破，如圖所示。,階段高5060m，分段高1025m，分段底柱高6 8m；礦塊尺寸常以電耙道為單元進(jìn)行劃分，礦塊長(zhǎng)25 30m，寬1015m。, 礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù), 采準(zhǔn)工作,下盤脈外采準(zhǔn)布置，階段運(yùn)輸為穿脈裝車的環(huán)形運(yùn)輸系統(tǒng)。電耙道也布置于下盤脈外，單側(cè)塹溝式漏斗。下兩個(gè)分段采用獨(dú)立垂直放礦溜井，上兩個(gè)分段用的是傾斜分支放礦溜井。,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,15,垂直深孔落礦有底柱分段崩落法,1階段沿脈運(yùn)輸巷道； 2階段穿脈運(yùn)輸巷道； 3礦石溜井； 4耙礦巷道； 5斗頸；6塹溝巷道； 7鑿巖巷道； 8行人通風(fēng)天井； 9聯(lián)絡(luò)道；10切割井； 11切割橫巷； 12電耙巷道與高溜井的聯(lián) 絡(luò)道（回風(fēng)用）,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,16, 切割工作 切割工作是開掘塹溝和切割立槽。, 塹溝：在塹溝巷道內(nèi)鉆鑿垂直上向扇形中深孔，與落 礦同次分段爆破而成。如圖所示。,1電耙道；2放礦口； 3塹溝巷道；4中深孔； 5桃形礦柱；6塹溝坡面,塹溝結(jié)構(gòu),有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,17, 開鑿切割立槽：為了給落礦和塹溝開掘自由面和提供 補(bǔ)償空間。 切割立槽的開掘方法可分為：“八”字形拉槽法、“丁” 字形拉槽法兩種。, “八”字形拉槽法，如圖5所示，多用于中厚以上的 傾斜礦體。,從塹溝按預(yù)定的切割槽輪廓，掘進(jìn)兩條方向相反的傾 斜天井，兩井組成一個(gè) 倒“八”字形。緊靠下盤 的天井用作鑿巖，另一條 天井則作為爆破的自由面 和補(bǔ)償空間。,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,18, “丁”字形拉槽法，如圖所示，掘進(jìn)切割橫巷和切割 井，切割橫巷和切割井組成一個(gè)倒“丁”字形。,自切割橫巷鉆鑿平行于切割井的上向垂直平行中深孔。 以切割井為自由面和補(bǔ)償空間。,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,19,切割槽的形成步驟有兩種： 形成切割槽之后進(jìn)行落礦。 形成切割槽與落礦同次分段爆破。, 回采工作 一般用中深孔或深孔落礦、電耙出礦。,按崩落礦石獲得補(bǔ)償空間的條件，又可分為小補(bǔ)償空 間擠壓爆破和向崩落礦巖擠壓爆破兩種回采方案。, 小補(bǔ)償空間擠壓爆破方案。如圖所示。 崩落礦石所需要的補(bǔ)償空間是由崩落礦體中的井巷空 間所提供。常用的補(bǔ)償空間系數(shù)為1520%。,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,20,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,21, 向崩落礦巖方向擠壓爆破方案。如圖所示。 礦塊的下部用小補(bǔ)償空間擠壓爆破形成塹溝切割，上 部為向相鄰崩落礦巖擠壓爆破。,該方法不需要開掘?qū)Ｓ玫难a(bǔ)償空間，但鄰接崩落礦巖 的數(shù)量及其松散狀態(tài)，對(duì)爆破礦石數(shù)量及破碎情況具有 決定性的影響，所以不如小補(bǔ)償空間擠壓爆破靈活和適 應(yīng)性大。,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,22,三、有底柱分段崩落法放礦管理 放礦管理包括選擇放礦方案、編制放礦計(jì)劃以及實(shí)施 放礦控制與調(diào)整三項(xiàng)工作。 放礦方案 根據(jù)放礦過程中礦巖界面的變化和移動(dòng)，分為下列三 種形式：,垂直扇形深孔落礦有底柱分段崩落法。在有色金屬地 下礦山使用比較普遍。 大部分采準(zhǔn)切割工程比較集中，掘進(jìn)時(shí)出碴方便。 出礦設(shè)備（電耙）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 破碎質(zhì)量好，出礦效率高。,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,23,平面放礦 (1、2、3、4、5、6為各漏斗按順序 每次放礦后礦巖接觸面下降情況）, 平面放礦：放礦過程中礦巖界面保持近似水平下移， 根據(jù)平面移動(dòng)要求控制各漏孔放出礦量和放礦順序。, 立面放礦：礦巖界面 以較陡的傾角向前移 動(dòng)，各漏口依次放出， 并且一直放到截止品位 為止，然后關(guān)閉漏孔。,該放礦方案在放礦過程中礦巖接觸面積最小，有利于 減少損失貧化。,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,24,該方案在放礦過程中的礦巖接觸面積較大，不利于礦 石的回收。 在放礦的礦石層高度大時(shí)，不宜采用這種放礦方案。 只有相鄰放礦漏孔的相互作用不大時(shí)，才可以采用；或 者當(dāng)?shù)V巖界面下移到鄰接漏孔失去相互作用時(shí)，可以改 用立面放礦方案放出。, 斜面放礦：放礦過程中 礦巖界面保持傾斜面向前移 動(dòng)?？砂?5左右的礦巖斜 面確定進(jìn)入放礦帶的放出漏 孔數(shù)。,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,25, 控制放礦 控制放礦：控制每個(gè)漏孔放出礦石的數(shù)量和質(zhì)量。 控制質(zhì)量：按規(guī)定的截止品位來控制截止放礦點(diǎn)，防 止過早與過晚封閉漏孔。, 放礦計(jì)劃的編制 確定每個(gè)漏孔每次放出量，并據(jù)此編繪放礦圖表，在 表中表明各漏孔每次放出量和礦巖界面相應(yīng)的下降高度。,用計(jì)算機(jī)可模擬多種放礦計(jì)劃，并預(yù)測(cè)每個(gè)計(jì)劃實(shí)施 后的礦石損失與貧化值，根據(jù)礦石損失貧化值從中選出 最優(yōu)計(jì)劃。,有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,26,四、有底柱分段崩落法的評(píng)價(jià) 有底柱分段崩落法適用條件 地表允許崩落； 適用的礦體厚度與礦體傾角； 上盤巖石穩(wěn)固性不限 ； 礦石穩(wěn)固性應(yīng)不低于中穩(wěn)； 僅適于開采礦石價(jià)值不高的礦體； 礦體中不含較厚的巖石夾層、礦石必須無自燃性和 粘結(jié)性。,2.優(yōu)點(diǎn) 3.缺點(diǎn),有底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,27,第三節(jié) 無底柱分段崩落法,無底柱分段崩落法的典型方案，如圖所示。,1、2上、下階段沿脈運(yùn)輸巷道；3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上向扇形炮孔,無底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,28,一、特征：分段下部不設(shè)由專用出礦巷道所構(gòu)成的底部 結(jié)構(gòu)；分段的鑿巖、崩礦和出礦等均在回采巷道中進(jìn)行。,上、下階段運(yùn)輸巷道：將階段再劃分為分段，分 段高一般為10m，各分段自上而下進(jìn)行回采。,聯(lián)絡(luò)巷道：在每個(gè)分段運(yùn)輸聯(lián)絡(luò)巷道以及由此巷道 通向設(shè)備井的聯(lián)絡(luò)道。,溜井：回采的礦石經(jīng)溜井下放到階段運(yùn)動(dòng)巷道，裝 車運(yùn)走。,設(shè)備井：為提升和下放設(shè)備、人員和材料等。,通風(fēng)井：供通風(fēng)專用。,二、采準(zhǔn)、切割和回采工作,無底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,29, 回采巷道：從分段運(yùn)輸巷道掘進(jìn)回采巷道（或稱進(jìn) 路），其間距為810m，上下分段的回采巷道一定保 持交錯(cuò)布置。,回采巷道布置方式與 礦石回收關(guān)系 a正對(duì)布置； b交錯(cuò)布置；,回采巷道沿脈布置 a雙巷；b單巷；,無底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,30,切割平巷和切割天井：在回采巷道末端掘進(jìn)分段切割 平巷，每隔一定距離從切割巷道開掘切割天井，作為開 掘切割立槽的自由面。切割立槽即為最初回采崩礦的自 由面和補(bǔ)償空間。,切割平巷和切割天井聯(lián)合拉槽法 1切割平道；2回采炮孔 3切割天井；4切割炮孔,切割天井拉槽法 1回采巷道 2切割天井,無底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,31,鑿扇形炮：用鑿巖臺(tái)車在回采巷道中鑿上向扇形炮， 一般在分段全部炮孔鉆鑿?fù)戤吅箝_始進(jìn)行崩礦，以免出 礦和鑿巖相互干擾。每次爆破12排炮孔。,扇形炮孔布置圖 a邊孔角為515 b邊孔角為4550 c邊孔角為70以上,無底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,32,采場(chǎng)通風(fēng)：局扇安裝在上部回風(fēng)水平，新鮮風(fēng)流由本 階段的脈外運(yùn)輸平巷經(jīng)通風(fēng)井，進(jìn)入分段運(yùn)輸聯(lián)絡(luò)道和 回采巷道。污風(fēng)由鋪設(shè)在回采巷道及回風(fēng)天井的風(fēng)筒引 至上部水平回風(fēng)巷道，并利用安裝在上水平回風(fēng)巷道內(nèi) 的兩臺(tái)局扇并聯(lián)抽風(fēng)。,礦石運(yùn)搬：崩落的礦石在回采巷道端部用裝運(yùn)機(jī)或鏟 運(yùn)機(jī)運(yùn)至溜井。礦石是在巖石覆蓋下放出的，所以隨著 礦石的放出，巖石充填了采空區(qū)。,1通風(fēng)天井；2主風(fēng)筒； 3分支風(fēng)筒； 4分段聯(lián)絡(luò)巷道 5回采巷道； 6隔風(fēng)板；7局扇； 8回風(fēng)巷道；9密閉墻 10運(yùn)輸巷道；11溜礦井,無底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,33,一般第一、二分段進(jìn)行回采，第三分段鉆鑿上向扇 形炮孔和切割，第四、五分段正進(jìn)行采準(zhǔn)工作，即采 準(zhǔn)、切割、鑿巖、爆破與裝運(yùn)礦石等項(xiàng)工作，分別在 不同分段中進(jìn)行，互不干擾。,三、開采順序,無底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,34,四、覆蓋巖層的形成,1目的：為了形成崩落法正?；夭蓷l件和防止圍巖大量 崩落造成安全事故。 2要求： 放礦后巖石能夠埋沒分段礦石，形成擠壓爆破條 件，避免崩下的礦石將有一部落在巖石層之上，增大礦 石損失貧化； 能起到緩沖的作用，以保證安全。根據(jù)這個(gè)要求一般 覆巖厚度取約等于二個(gè)分段高度。,無底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,35,3方法：根據(jù)礦體賦存條件和巖石性質(zhì)的不同，巖石層 形成方法有多種。,圍巖自然崩落形成覆蓋巖層：圍巖不穩(wěn)固的盲礦體。,人工強(qiáng)制放頂形成覆蓋巖層：圍巖穩(wěn)固的盲礦體。, 集中放頂形成覆蓋巖層,無底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,36, 邊回采邊放頂形成覆蓋巖層, 先放頂后回采形成覆蓋巖層,無底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,37,五、無底柱分段落法的評(píng)價(jià) 適用條件 地表與圍巖允許崩落； 礦石穩(wěn)固性在中等以上，回采巷道不需要大量支護(hù)； 急傾斜的厚礦體或緩傾斜的極厚礦體； 礦石價(jià)值不應(yīng)很高，礦石可選性好或圍巖含有品位；, 無底柱分段崩落法主要優(yōu)點(diǎn) 安全性好； 采礦方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，回采工藝簡(jiǎn)單，容易標(biāo)準(zhǔn)化，適于使用高效 率的大型無軌設(shè)備； 機(jī)械化程度高；,無底柱分段崩落法,2019/11/1,礦物資源工程專業(yè)主干課程,38, 無底柱分段崩落法的主要缺點(diǎn) 回