第6章-礦床開采過程及采礦方法概述

1、第6章_礦床開采過程及采礦方法概述第一頁，共68頁。2022/10/92主 要 內(nèi) 容1 采礦方法分類2 地下采礦方法的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)3 采場(chǎng)運(yùn)搬4 底部結(jié)構(gòu)5 裝礦第1頁，共66頁。第二頁，共68頁。2022/10/93第一節(jié) 采礦方法分類一、概念 （一）金屬與非金屬采礦方法： 采礦方法：根據(jù)礦山地質(zhì)*和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，在礦塊內(nèi)為行人、材料設(shè)備運(yùn)送、礦石運(yùn)搬、通風(fēng)等而掘進(jìn)的巷道網(wǎng)絡(luò)，為回采而切割的自由面與落礦空間，以及回采工藝和采掘作業(yè)順序等的總稱。 （礦山地質(zhì)條件指區(qū)域地質(zhì)、礦床地質(zhì)、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)等）第2頁，共66頁。第三頁，共68頁。2022/10/94 （二）煤礦采礦方法： 由于煤

2、層的自然條件和使用的采掘機(jī)械不同，完成回采工作各個(gè)工序的方法也不同，在回采的順序、時(shí)間、空間上必須按規(guī)律地安排和配合，所以： 在采煤工作面內(nèi)按一定順序完成各工序的方法及其配合，稱為采煤工藝。 在一定時(shí)間內(nèi)，按照一定的順序完成回采工作各項(xiàng)工序的過程稱為采煤工藝過程。第3頁，共66頁。第四頁，共68頁。2022/10/95 回采巷道的掘進(jìn)一般是超前于回采工作進(jìn)行的，它們之間在時(shí)間上的配合以及在空間上的相互關(guān)系，稱為回采巷道布置系統(tǒng)，也稱為采煤系統(tǒng)。 采煤方法：根據(jù)礦山地質(zhì)條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，由采煤工藝與回采巷道布置及其在時(shí)間、空間上相互配合的總稱。第4頁，共66頁。第五頁，共68頁。2022/10

3、/96二、采礦方法分類 （一）金屬礦與非金屬礦 根據(jù)礦塊在回采過程中對(duì)頂板或圍巖地壓管理方法不同，采礦方法一般分為三大類： 1、空?qǐng)霾傻V法 將礦塊劃分為礦房和礦柱，在回采過程中，不崩落圍巖，也不充填采空區(qū)，依靠空?qǐng)龅膫?cè)幫巖石和所留的礦柱或人工支護(hù)(木柱、石垛等)來支撐采空區(qū)頂板圍巖。 因?yàn)槭窃诳請(qǐng)鱿虏傻V和出礦，采用此類采礦方法要求礦石和圍巖均穩(wěn)固。第5頁，共66頁。第六頁，共68頁。2022/10/97 2、充填采礦法 隨回采工作面的推進(jìn)，用廢石、尾砂、膏體等充填材料充填采空區(qū)，由充填體和圍巖共同支撐頂板。 礦巖穩(wěn)固或不穩(wěn)固均可采用本類采礦方法。 3、崩落采礦法 隨回采工作面的推進(jìn)，崩落圍巖，

4、在覆蓋巖塊下出礦，它是利用崩落的圍巖來管理和控制地壓。 圍巖不穩(wěn)固，地表允許塌陷，有利于崩落時(shí)可采用此類采礦法。第6頁，共66頁。第七頁，共68頁。2022/10/98 空?qǐng)霾傻V方法 充填采礦方法 崩落采礦方法全面采礦方法房柱采礦方法留礦采礦方法階段礦房采礦方法典型干式充填采礦方法水力充填采礦方法膠結(jié)充填采礦方法典型典型壁式崩落采礦方法分段崩落采礦方法階段崩落采礦方法第7頁，共66頁。第八頁，共68頁。2022/10/99（二）煤礦 根據(jù)采煤工藝、礦壓控制特點(diǎn)，采煤方法分為壁式體系和柱式體系。 1、壁式體系采煤方法 又稱長(zhǎng)壁體系采煤方法，以長(zhǎng)工作面采煤為主要標(biāo)志。一般特點(diǎn): 采煤工作面長(zhǎng)度較長(zhǎng)

5、，通常在80250m； 隨著采煤工作面推進(jìn)，頂板暴露面積增大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強(qiáng)烈； 第8頁，共66頁。第九頁，共68頁。2022/10/910采煤工作面可分別用爆破、滾筒式采煤機(jī)或刨煤機(jī)破煤、裝煤，用與采煤工作面相平行鋪設(shè)的刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，用支架支護(hù)工作空間，用放頂垮落法或充填法處理采空區(qū)； 在采煤工作面兩端，一般至少各有一條回采巷道，構(gòu)成完整的生產(chǎn)系統(tǒng)。第9頁，共66頁。第十頁，共68頁。2022/10/911 壁式體系采煤法： 按所采煤層傾角，分為緩傾斜、傾斜煤層采煤法和急斜煤層采煤法；按煤層厚度，可分為薄煤層采煤法、中厚煤層采煤法和厚煤層采煤法。 按采用的采煤工藝不同，可分為爆破采煤法

6、，普通機(jī)械化采煤法和綜合機(jī)械化采煤法。 按采空區(qū)處理方法不同，可分為垮落采煤法、刀柱(煤柱支撐)采煤法、充填采煤法。 按采煤工作面布置及推進(jìn)方向的不同，可分為走向長(zhǎng)壁采煤法和傾斜長(zhǎng)壁采煤法。第10頁，共66頁。第十一頁，共68頁。2022/10/912第11頁，共66頁。第十二頁，共68頁。2022/10/913 2.柱式體系采煤方法 以房柱間隔進(jìn)行采煤為主要標(biāo)志。特點(diǎn)： 在煤層內(nèi)布置一系列寬為57m的煤房，采煤房時(shí)形成窄(短)工作面成組向前推進(jìn)。房與房之間留設(shè)煤柱，煤柱寬數(shù)米30m不等，每隔一定距離用聯(lián)絡(luò)巷貫通，構(gòu)成生產(chǎn)系統(tǒng)，并形成條狀或塊狀煤柱，支撐頂板； 采房時(shí)礦山壓力顯現(xiàn)較和緩，用錨桿

7、支護(hù)工作空間，支護(hù)較簡(jiǎn)單;第12頁，共66頁。第十三頁，共68頁。2022/10/914 采煤用爆破或連續(xù)采煤機(jī)配套設(shè)備。采煤在一組房?jī)?nèi)交替作業(yè); 采掘合一，掘進(jìn)準(zhǔn)備也是采煤過程，回收房間煤柱時(shí)，也使用同一種類型的采煤配套設(shè)備。 高度機(jī)械化的柱式體系采煤方法，一般只分為房式采煤法和房柱式采煤法兩類。第13頁，共66頁。第十四頁，共68頁。2022/10/915第14頁，共66頁。第十五頁，共68頁。2022/10/916主 要 內(nèi) 容1 采礦方法分類2 地下采礦方法的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)3 采場(chǎng)運(yùn)搬4 底部結(jié)構(gòu)5 裝礦第15頁，共66頁。第十六頁，共68頁。2022/10/917一、概述 （1）金屬

8、礦與非金屬礦 隨著現(xiàn)代工業(yè)和人類物質(zhì)文明的發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量與日俱增。當(dāng)前世界礦物年產(chǎn)量已超過500億t，我國已超過70億t，且每年還在不斷增長(zhǎng)。隨礦物開采量的增長(zhǎng)，部分露天礦轉(zhuǎn)入地下開采，而地下開采礦井的開采深度則不斷增加，因此，今后地下采礦的比重將不斷增加，且深井開采越來越多。系統(tǒng)研究深井開采技術(shù)是當(dāng)前的一項(xiàng)重要任務(wù)。 國外礦床規(guī)模大、機(jī)械化水平高的金屬礦山年產(chǎn)礦石可超過千萬噸。例如，瑞典的基律納鐵礦年產(chǎn)達(dá)20003000萬t。我國金屬與非金屬礦山的生產(chǎn)能力普遍較小，主要是因?yàn)榈V床賦存規(guī)模較小，部分是因?yàn)榧夹g(shù)與裝備水平不高。第16頁，共66頁。第十七頁，共68頁。2022/10/91

9、8 （2）煤礦 在煤礦開采方面，采用壁式體系采礦法的主要產(chǎn)煤國家有：中國、俄羅斯、波蘭、烏克蘭、德國、英國、法國、日本、西歐等，其產(chǎn)量均占地下煤炭開采產(chǎn)量的90以上； 采用柱式體系采礦法的主要產(chǎn)煤國家有：美國、澳大利亞、加拿大、南非、印度等，20世紀(jì)80年代，其產(chǎn)量分別占地下開采的84、80、95、90、70。 近20年來，壁式體系采礦法呈加速發(fā)展趨勢(shì)，它具有連續(xù)采煤、產(chǎn)量高、安全性好、采出率高等優(yōu)點(diǎn)。美國、澳大利亞等國引進(jìn)了壁式開采技術(shù)，并用高新技術(shù)加以裝備，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。第17頁，共66頁。第十八頁，共68頁。2022/10/919二、我國采礦方法應(yīng)用情況 礦業(yè)部門露天開采比重（）地

10、下開采比重（）煤礦1090黑色金屬9010有色金屬3268化工礦山42.657.4鈾礦山2080我國各礦業(yè)部門露天與地下開采礦石產(chǎn)量的比重 第18頁，共66頁。第十九頁，共68頁。2022/10/920 據(jù)統(tǒng)計(jì)，按礦山數(shù)來看，我國空?qǐng)霾傻V法、崩落采礦法和充填采礦法的應(yīng)用比重大致為6：3：1。近年來，崩落法和充填法的比重逐年上升。 在金屬礦中，特別是黑色金屬礦山，多為傾斜或急傾斜的厚或極厚礦體，選用的采礦方法以分段崩落法為主，而有色金屬礦山絕大多數(shù)為傾斜或急傾斜的中厚以下的礦體，選用的采礦方法多為階段礦房法(分段法)、留礦法、有底柱分段崩落法和充填法。采礦方法應(yīng)用情況第19頁，共66頁。第二十頁

11、，共68頁。2022/10/921 在非金屬礦中，松軟礦石如高嶺土礦采用了人工假頂分層崩落法；中硬礦體如石膏礦多用房柱法；對(duì)一些直接利用礦物的礦床如石棉、金剛石、云母等，為了保護(hù)產(chǎn)品的晶體、纖維和純度不受破壞和污染，多采用留礦法和充填法，并在工作面手選出高品質(zhì)的礦石。第20頁，共66頁。第二十一頁，共68頁。2022/10/922 由于無軌裝運(yùn)卸設(shè)備(鏟運(yùn)機(jī)、坑內(nèi)自卸汽車等)、液壓鑿巖機(jī)和天井鉆機(jī)等機(jī)械化設(shè)備的應(yīng)用，使地下采礦工藝發(fā)生了很大的變化。 應(yīng)用無軌鑿巖和運(yùn)搬設(shè)備，采用新的尾砂、膠結(jié)充填工藝，使過去效率低、成本高的充填采礦法，變成了現(xiàn)代化的高效充填采礦法。對(duì)于開采深度較大的厚礦體，充填

12、法能很好地控制地壓、提高礦石回收率，并能減少尾砂對(duì)環(huán)境的污染，使用比重不斷加大。 VCR法(大直徑垂直深孔球狀藥包落礦的階段礦房法)兼容了大量落礦和空區(qū)充填來控制地壓的優(yōu)點(diǎn)，得到迅速發(fā)展，不僅進(jìn)一步提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了礦石的損失貧化，而且為回采工作的安全提供了可靠的保證。第21頁，共66頁。第二十二頁，共68頁。2022/10/923三、國外采礦方法應(yīng)用情況 根據(jù)礦床賦存條件、工藝技術(shù)和采掘設(shè)備的發(fā)展情況，世界各國應(yīng)用采礦方法的比重不同。下表列出了美國等五國應(yīng)用地下采礦方法的比重。 從表中看出，美國是以房柱法和階段崩落法為主，這是由該國大型銅、鉬和鋁礦床的地質(zhì)條件決定的； 加拿大魁北克、安

13、大略及曼托巴等地區(qū)均為穩(wěn)固的急傾斜厚礦體，適用于階段礦房法，而條件復(fù)雜、深度很大的急傾斜礦體，廣泛采用充填法開采； 瑞典的鐵礦主要采用無底柱分段崩落法，有色礦山大都采用機(jī)械化的充填采礦法；法國的洛林鐵礦為水平中厚礦體，其儲(chǔ)量占法國總儲(chǔ)量的94，采用房柱法開采。第22頁，共66頁。第二十三頁，共68頁。2022/10/924世界幾個(gè)主要國家地下采礦方法應(yīng)用比重（） 采礦方法美國加拿大瑞典法國房柱采礦法35.14.35.098.0留礦采礦法0.82.91.0階段礦房法（分段法）6.935.86.0充填采礦法5.140.05.01.0分段崩落采礦法12.774.0階段崩落法52.16.0第23頁，共

14、66頁。第二十四頁，共68頁。2022/10/925四、地下采礦方法的發(fā)展趨勢(shì) （1）金屬與非金屬礦采礦方法的發(fā)展趨勢(shì) 空?qǐng)霾傻V法正在穩(wěn)步發(fā)展。在脈狀礦床礦山，根據(jù)礦脈的賦存特征，創(chuàng)造了多種適應(yīng)礦脈變化情況的留礦法變形方案。 充填法成為新寵，發(fā)展勢(shì)頭迅猛。應(yīng)用范圍擴(kuò)大、高濃度大容量的輸送技術(shù)日臻完善、充填材料來源廣泛、解決地表塌陷、高地壓、尾礦庫等問題徹底等，顯示出旺盛的生命力。 崩落法應(yīng)用廣泛，還將長(zhǎng)期占主導(dǎo)地位。產(chǎn)能大、適合低品位礦床、開采安全等特點(diǎn)突出，在具體的礦床賦存條件下，具有良好的發(fā)展前景。第24頁，共66頁。第二十五頁，共68頁。2022/10/926 計(jì)算機(jī)已成為實(shí)現(xiàn)礦山科學(xué)管

15、理和工藝?yán)碚撗芯康闹匾侄?。目前正廣泛利用計(jì)算機(jī)模擬采礦生產(chǎn)工藝、優(yōu)選采礦方法、工藝和設(shè)備，改進(jìn)采場(chǎng)結(jié)構(gòu)和控制出礦品位，以及監(jiān)控采礦作業(yè)和進(jìn)行計(jì)劃管理、財(cái)務(wù)管理和材料管理等。地下采礦機(jī)器人技術(shù)受到重視。 總之，地下采礦方法的發(fā)展趨勢(shì)是不斷簡(jiǎn)化采場(chǎng)結(jié)構(gòu)，采用新的工藝技術(shù)和新設(shè)備，機(jī)械化開采，實(shí)現(xiàn)大型化、集約化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)地下采礦的智能機(jī)器人化開采，獲得資源的最大回收利用。第25頁，共66頁。第二十六頁，共68頁。2022/10/927（2）采煤方法的發(fā)展趨勢(shì) 走向長(zhǎng)壁采礦法的技術(shù)簡(jiǎn)單、成熟，具有廣泛的適應(yīng)性，是我國開采緩傾斜、傾斜煤層應(yīng)用最廣的方法。 隨著采煤工藝的發(fā)展，應(yīng)結(jié)合礦井煤層開采條件，改

16、進(jìn)巷道布置，優(yōu)化采區(qū)系統(tǒng)和參數(shù)，為集中、穩(wěn)定、高效、安全生產(chǎn)創(chuàng)造良好條件。傾斜長(zhǎng)壁采礦法的系統(tǒng)簡(jiǎn)單，工程最少，在傾角12以下的煤層中應(yīng)用，能取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，應(yīng)該大力推廣，有條件的地區(qū)，還可試用到傾角較大的煤層。第26頁，共66頁。第二十七頁，共68頁。2022/10/928 偽斜柔性掩護(hù)支架采礦法用于急傾斜煤層開采 是我國特有的一種方法，在層厚變化不大的厚及中厚煤層中應(yīng)用，可取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)回采的機(jī)械化，改進(jìn)支架結(jié)構(gòu)，向液壓化發(fā)展，改進(jìn)巷道布置和參數(shù)；水平分段放頂煤采礦法是開采急傾斜特厚煤層的高效安全的機(jī)械化采礦方法，單產(chǎn)和工效高、工藝簡(jiǎn)單、掘進(jìn)巷道少、噸煤費(fèi)用低，

17、有條件的礦井應(yīng)積極推廣；薄及中厚煤層臺(tái)階式采礦法采出率較高，但單產(chǎn)、工效和成本等指標(biāo)不高，安全較差，偽斜走向長(zhǎng)壁采煤，較好地克服了上述缺點(diǎn)，應(yīng)大力推廣。第27頁，共66頁。第二十八頁，共68頁。2022/10/929 建筑物下、鐵路下、水體下、承壓水上呆滯煤礦的開采日益成為我國煤礦開采的緊迫問題。 使用水砂充填的經(jīng)驗(yàn)和成熟的技術(shù)，在解決“三下一上”采煤?jiǎn)栴}中得到更廣泛的應(yīng)用。第28頁，共66頁。第二十九頁，共68頁。2022/10/930 我國水力采煤技術(shù)日臻成熟，單純從采煤方法角度看，在頂?shù)装逯械确€(wěn)定、瓦斯含量低、傾角10以上的中等厚度煤層中，使用水力采煤能取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，條件適宜的

18、礦井，經(jīng)論證可以選用。 以應(yīng)用連續(xù)采煤機(jī)為特征的柱式體系采煤法，可用在煤層賦存不深、圍巖較穩(wěn)定、傾角平緩、不易自燃的低瓦斯礦井，但需提高操作技術(shù)和管理水平，加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)，充分發(fā)揮設(shè)備效能，改善技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。第29頁，共66頁。第三十頁，共68頁。2022/10/931 我國煤礦要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，基本途徑就是運(yùn)用現(xiàn)代高新技術(shù)改造傳統(tǒng)的煤礦開采技術(shù)。 今后的高產(chǎn)高效礦井應(yīng)朝著礦井大型化，提升、運(yùn)輸、采煤、瓦斯監(jiān)測(cè)自動(dòng)化，固體污染物排放無害化、潔凈開采等方向發(fā)展。第30頁，共66頁。第三十一頁，共68頁。2022/10/932主 要 內(nèi) 容1 采礦方法分類2 地下采礦方法的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)3 采場(chǎng)運(yùn)搬4

19、 底部結(jié)構(gòu)5 裝礦第31頁，共66頁。第三十二頁，共68頁。2022/10/933第三節(jié) 采場(chǎng)運(yùn)搬 采場(chǎng)運(yùn)搬：將回采崩落的礦石從工作面運(yùn)搬到礦塊底部受礦巷道的過程，稱為。 采場(chǎng)運(yùn)搬方法有：重力運(yùn)搬、機(jī)械運(yùn)搬、爆力運(yùn)搬和水力運(yùn)搬等。 前兩種方法應(yīng)用較多，爆力運(yùn)搬應(yīng)用范圍有限，而水力運(yùn)搬應(yīng)用極少。第32頁，共66頁。第三十三頁，共68頁。2022/10/934一、重力運(yùn)搬 重力運(yùn)搬：回采崩落的礦石在重力作用下，沿采場(chǎng)底板(或下盤)溜至礦塊底部受礦巷道，這種采場(chǎng)運(yùn)搬方法稱為。 在空?qǐng)鰲l件下，礦體傾角55以上，重力運(yùn)搬一般可使崩落礦石充分溜入放礦巷道；在覆巖條件下，礦體傾角達(dá)60 80時(shí)，礦石才能借重

20、力充分下移。 當(dāng)?shù)V體傾角小于上述數(shù)值時(shí)，需采取相應(yīng)措施減少采場(chǎng)底板(或下盤)部位的礦石損失。如在空?qǐng)霾傻V法中，借助溜槽、溜板等實(shí)現(xiàn)傾斜礦床的重力運(yùn)搬;在崩落采礦法中，在底板圍巖中開掘放礦漏斗等，以增大礦石移動(dòng)范圍，改善放礦條件。第33頁，共66頁。第三十四頁，共68頁。2022/10/935二、機(jī)械運(yùn)搬 機(jī)械設(shè)備(電耙、輸送機(jī)、自行設(shè)備等)直接進(jìn)入工作面，將采場(chǎng)崩落的礦石及時(shí)運(yùn)走，這種采場(chǎng)運(yùn)搬方法稱為機(jī)械運(yùn)搬。 在金屬礦山，常用的機(jī)械運(yùn)搬設(shè)備有電耙和自行設(shè)備(裝運(yùn)機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、電鏟與自卸卡車、裝巖機(jī)與自行礦車)等。第34頁，共66頁。第三十五頁，共68頁。2022/10/9361.電耙及其使用條

21、件 電耙具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)備費(fèi)用少、移動(dòng)方便、堅(jiān)固耐用、修理費(fèi)用低和適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。 主要缺點(diǎn):鋼繩磨損很大，礦石容易粉碎，耙運(yùn)距離大時(shí)生產(chǎn)效率低。第35頁，共66頁。第三十六頁，共68頁。2022/10/937電耙使用條件：(1) 運(yùn)搬距離一般為1060m。(2) 耙礦工作一般在水平或微傾斜的平面上進(jìn)行；在特殊需要時(shí)，也可沿2530傾角的底板向下或沿1015傾角向上耙運(yùn)。(3) 電耙出礦所經(jīng)過的采場(chǎng)或巷道的高度不應(yīng)小于1.51.8m。 (4) 用于采場(chǎng)運(yùn)搬礦石時(shí)，多沿采場(chǎng)底板耙運(yùn)直接裝車或耙運(yùn)至溜井中。第36頁，共66頁。第三十七頁，共68頁。2022/10/938 自行運(yùn)搬礦石設(shè)備有：裝運(yùn)

22、機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、電鏟及自卸卡車、裝載機(jī)和自行礦車等。2.裝運(yùn)機(jī)第37頁，共66頁。第三十八頁，共68頁。2022/10/939 主要有ZYQ-14與ZYQ-12兩種型號(hào)。ZYQ-12能力小，外形尺寸也小。ZYQ-14鏟斗容積O.3m3，車箱容積1.8m3。 用鏟斗將礦石裝入自身帶有的自卸車箱中，運(yùn)至溜井卸礦。每臺(tái)設(shè)備由一名司機(jī)操作，完成裝、運(yùn)、卸三種作業(yè)。 操作靈活可靠，裝運(yùn)效率較高，但拖有風(fēng)繩，限制了運(yùn)輸距離(平均運(yùn)距不超過50m)，且風(fēng)繩磨損大，磨損嚴(yán)重處容易爆裂。使用較好的礦山，平均臺(tái)年效率為8萬t。 這種設(shè)備已逐漸被鏟運(yùn)機(jī)取代。第38頁，共66頁。第三十九頁，共68頁。2022/10/94

23、03 鏟運(yùn)機(jī) 集鏟、運(yùn)、卸一體的礦石搬運(yùn)設(shè)備，主要有柴油鏟運(yùn)機(jī)、電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)。斗容2m3的鏟運(yùn)機(jī)外形如圖9-6所示。第39頁，共66頁。第四十頁，共68頁。2022/10/941組成：車體為前后兩半，中央餃接，液壓轉(zhuǎn)向，操作輕便，轉(zhuǎn)彎靈活，前后軸均為驅(qū)動(dòng)軸，爬坡能力大(最大可達(dá)30%)。運(yùn)搬過程：鏟運(yùn)機(jī)前端帶有容積較大的鏟斗，礦石鏟入鏟斗后，將鏟斗提起運(yùn)至溜井處，翻轉(zhuǎn)鏟斗卸出礦石。優(yōu)點(diǎn)：與裝運(yùn)機(jī)比較，鏟運(yùn)機(jī)的顯著優(yōu)點(diǎn)是，鏟斗容積大(0.510m3)，運(yùn)行速度快(3 49km/h)，效率高。 柴油機(jī)鏟運(yùn)機(jī)：優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)距不受限制，缺點(diǎn)主要是廢氣凈化； 電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)：優(yōu)點(diǎn)沒有污染問題，缺點(diǎn)是尾部帶有同步收

24、放電纜，運(yùn)距受到限制。 第40頁，共66頁。第四十一頁，共68頁。2022/10/9424 電鏟 在水平或緩傾斜厚礦體采場(chǎng)中，用12m3小型電鏟裝礦，20t自卸汽車將礦石運(yùn)至溜井卸礦或直接運(yùn)至地表，配以推土機(jī)集礦。這套運(yùn)搬設(shè)備在美國、俄羅斯應(yīng)用較多，國內(nèi)至今尚沒有應(yīng)用。第41頁，共66頁。第四十二頁，共68頁。2022/10/943三、爆力運(yùn)搬工作原理：爆力運(yùn)搬是借助深孔爆破時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能，使崩下的礦石沿采場(chǎng)底部移運(yùn)，拋到礦塊底部受礦巷道中。應(yīng)用：當(dāng)?shù)V體傾角在3050之間時(shí)，礦石既不能重力運(yùn)搬，用機(jī)械運(yùn)搬又有困難。在這種條件下，先用爆力將崩落礦石拋擲一段距離后，再靠慣性力和自重沿底板滑移到受礦巷

25、道。第42頁，共66頁。第四十三頁，共68頁。2022/10/944四、水力運(yùn)搬水力運(yùn)搬主要用于薄和中厚傾斜礦體，可用來沖洗重力運(yùn)搬、機(jī)械運(yùn)搬或爆力運(yùn)搬底板殘留的礦石或礦粉。水力運(yùn)搬如圖所示，工作面上部設(shè)置容積為100m3的蓄水池，從工作面下部開始，分段用水槍噴出的壓力水運(yùn)搬礦石。為了使礦石流集中，工作面上部超前回采(形成約10的傾斜面)，下部與底板相交處形成一個(gè)槽，使礦石流集中于槽內(nèi)。第43頁，共66頁。第四十四頁，共68頁。2022/10/945主 要 內(nèi) 容1 采礦方法分類2 地下采礦方法的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)3 采場(chǎng)運(yùn)搬4 底部結(jié)構(gòu)5 裝礦第44頁，共66頁。第四十五頁，共68頁。2022/

26、10/946第四節(jié) 底部結(jié)構(gòu) 礦塊底部結(jié)構(gòu)由受礦巷道、二次破碎巷道與出礦巷道組成，用來承受崩落的礦石、進(jìn)行礦石的二次破碎以及將礦石放出采場(chǎng)并裝入運(yùn)輸水平的礦車。 底部結(jié)構(gòu)是采礦方法的重要組成部分。它的工程量約占礦塊采切總工程量的50%左右，并在很大程度上決定著采礦方法的效率、礦石的損失與貧化以及放礦工作的安全等。因此，正確選擇底部結(jié)構(gòu)，具有重要意義。第45頁，共66頁。第四十六頁，共68頁。2022/10/947 底部結(jié)構(gòu)型式主要有： (1)重力放礦、閘門裝車的底部結(jié)構(gòu)； (2)電耙出礦的底部結(jié)構(gòu)； (3)自行設(shè)備出礦的底部結(jié)構(gòu)； (4)振動(dòng)放礦機(jī)出礦的底部結(jié)構(gòu)； (5)掩護(hù)支架放礦，礦石由振

27、動(dòng)放礦機(jī)裝入運(yùn)輸機(jī)的底部結(jié)構(gòu)。第46頁，共66頁。第四十七頁，共68頁。2022/10/948一、重力放礦、閘門裝車的底部結(jié)構(gòu) 開采急傾斜薄和極薄礦脈時(shí)，一般用淺孔落礦，崩落礦石大塊較少，采場(chǎng)(受礦巷道)內(nèi)的礦石經(jīng)放礦漏斗和閘門直接裝入礦車，或經(jīng)人工架設(shè)的閘門裝入礦車。第47頁，共66頁。第四十八頁，共68頁。2022/10/949經(jīng)放礦漏斗和閘門放礦時(shí)，底柱高度一般58m，漏斗間距從46m至68m，漏斗坡面角為4550。這種放礦結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，底柱礦量較少，但放礦能力較低，放礦閘門維修工作量大。人工構(gòu)筑的放礦閘門，不留礦柱，可提高礦石回采率，簡(jiǎn)化底部結(jié)構(gòu)。它適用于圍巖和礦石均穩(wěn)固的急傾斜極薄礦脈。

28、開采急傾斜厚礦體和緩傾斜極厚礦體時(shí)，某些情況下采用有格篩破碎硐室的重力放礦結(jié)構(gòu)。此時(shí)從放礦漏斗流出的礦石，經(jīng)過格篩硐室后，再溜至放礦溜井和閘門，裝入運(yùn)輸巷道的礦車中。從漏斗溜出的大塊礦石，在格篩上進(jìn)行二次破碎后，再溜入放礦溜井中。 第48頁，共66頁。第四十九頁，共68頁。2022/10/950第49頁，共66頁。第五十頁，共68頁。2022/10/951二、電耙出礦底部結(jié)構(gòu) 電耙出礦的底部結(jié)構(gòu)由受礦巷道、電耙巷道和溜礦井(或裝車平臺(tái))組成。受礦巷道有漏斗式、塹溝式和平底式三種形式。受礦巷道內(nèi)的礦石借重力溜入電耙巷道。電耙巷道一般布置在運(yùn)輸巷道上部36m，電耙耙運(yùn)的礦石溜入溜井中，使耙礦與運(yùn)輸

29、工作互不干擾。溜井的容量應(yīng)不小于一列車的容量。電耙巷道也可直接布置在運(yùn)輸巷道的頂板上，耙運(yùn)的礦石經(jīng)裝車平臺(tái)直接裝入礦車中。此時(shí)裝礦與運(yùn)輸干擾較大，僅用于特殊情況。為了減少底柱礦量，也有將耙礦巷道與運(yùn)輸巷道布置在同一水平的，耙運(yùn)的礦石經(jīng)溜井放至下一階段運(yùn)輸巷道集中出礦。第50頁，共66頁。第五十一頁，共68頁。2022/10/9521.漏斗式受礦巷道的底部結(jié)構(gòu) 第51頁，共66頁。第五十二頁，共68頁。2022/10/9532.塹溝式受礦巷道的底部結(jié)構(gòu) 在該底部結(jié)構(gòu)中，各漏斗沿縱向連通，形成一個(gè)V形槽，從而把拉底和擴(kuò)漏兩項(xiàng)作業(yè)結(jié)合起來，可用上向中深孔同時(shí)開鑿，故能提高切割工作效率。但塹溝對(duì)底柱切

30、割較多，降低了底柱的穩(wěn)固性。因此，它適用于中等穩(wěn)固以上的礦石。第52頁，共66頁。第五十三頁，共68頁。2022/10/9543.平底式受礦巷道的底部結(jié)構(gòu) 該底部結(jié)構(gòu)適用于礦體穩(wěn)固的條件，其特點(diǎn)是拉底水平與電把巷道在同一高度上，采下的礦石在拉底水平形成三角礦堆，上面的礦石借自重經(jīng)放礦口流入和道中。第53頁，共66頁。第五十四頁，共68頁。2022/10/955三、自行設(shè)備出礦的底部結(jié)構(gòu)自行設(shè)備出礦的底部結(jié)構(gòu)含有裝礦巷道與運(yùn)礦巷道。礦石經(jīng)塹溝或平底的放礦口溜到裝礦巷道的端部，由自行設(shè)備裝車(或鏟裝)后，經(jīng)運(yùn)礦巷道運(yùn)走。第54頁，共66頁。第五十五頁，共68頁。2022/10/956四、振動(dòng)放礦機(jī)

31、出礦的底部結(jié)構(gòu)第55頁，共66頁。第五十六頁，共68頁。2022/10/957 振動(dòng)放礦機(jī)的主體是一個(gè)沉重的振動(dòng)平臺(tái)，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)器使之振動(dòng)，振幅為24mm，礦石在振動(dòng)作用下，經(jīng)平臺(tái)溜入礦車。振動(dòng)平臺(tái)可以安裝在緩沖裝置上，也可以安置在碎礦石上。 這種底部結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：1)生產(chǎn)能力大；2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需專用的二次破碎巷道，采切工作量小，底柱高度?。?)設(shè)備費(fèi)用低。其缺點(diǎn)是二次破碎污染運(yùn)輸水平風(fēng)流；裝礦時(shí)間長(zhǎng)。第56頁，共66頁。第五十七頁，共68頁。2022/10/958五、掩護(hù)支架、振動(dòng)放礦機(jī)、運(yùn)輸機(jī)出礦底部結(jié)構(gòu) 這是一種用于分段采礦巷道中的振動(dòng)式底部結(jié)構(gòu)。當(dāng)?shù)V巖很不穩(wěn)固、底部結(jié)構(gòu)地壓很大、支護(hù)非常困難且費(fèi)用很高時(shí)，國外有的礦山試用了移動(dòng)式掩護(hù)支架放礦。第57頁，共66頁。第五十八頁，共68頁。2022/10/959 掩護(hù)支架是一個(gè)拱形的裝配式結(jié)構(gòu)，每側(cè)各有一個(gè)3mx1m的放礦口，掩護(hù)支架長(zhǎng)4.7m，高3m，寬2.7m，在它的下面裝有振動(dòng)放礦機(jī)。分段巷道上部礦石回采前用掩護(hù)支架取代一般支架，通過放礦口和預(yù)留的專用孔打上向炮孔，每次爆破范圍3m。爆下的礦石直接落在掩護(hù)支架底部結(jié)構(gòu)上，通過振動(dòng)放礦機(jī)將礦石裝入運(yùn)輸機(jī)。掩護(hù)支架用500t油壓千斤頂移動(dòng)。掩護(hù)支架強(qiáng)度75t/m2，振