一、采礦方法定義: 什么是采礦方法?為了回采礦塊中的礦石,在礦塊中和在圍巖中所進(jìn)行的采準(zhǔn),切割回采的總和,稱之為采礦方法。 采礦方法包括:采準(zhǔn)、切割和回采,也就是說,采準(zhǔn)、切割并作在時間上與空間上所進(jìn)行的順序以及它與回采工作進(jìn)行有機(jī)的合理的配合工作,叫做采礦方法。 二、采礦方法分類的依據(jù) 我們使用的采礦方法程類很多,為了使用上的方便,有必要進(jìn)行分類。而分類的方法也有多種,而且前通用的分類方法是按地壓管理方式不同來分類的。因為地壓管理方法是以礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)為根據(jù)的,同時又與采礦方法的適用條件,組成要素,回采工藝等有著密切關(guān)系,并且最終將影響到采礦方法的安全,效率和經(jīng)濟(jì)效果。 三、采礦方法分類 采礦方法按地壓管理方法不同,分類三大類,即:空場采礦法、充填法及崩落法。 (一)空場法 1、空場采礦法的適用條件: (1)適用于開采礦石和圍巖都很穩(wěn)固的礦床。 (2)采空區(qū)在一定時間內(nèi),允許有較大的暴露面積。 2、空場采礦法分類 空場采礦法目前應(yīng)用比較廣泛的幾種方法是: (1)房柱法(包括全面法) (2)淺孔留礦法 (3)分段法(贊比亞方案) (4)階段礦房法(包括⊥薄礦,水平薄礦的各方案) (5)其他采礦方法及其變形方案 空場采礦法適用范圍比較廣泛。礦石和圍巖穩(wěn)定使用這類采礦方法共同的,也是最基本的條件。分兩步驟開采是這類采礦方法的主要特征。不同的采礦方法適用于不同厚度,不同傾角礦體。 適用條件采礦方法 | 礦巖穩(wěn)固性 | 礦體厚度 | 礦體傾角 | 其化 | 房柱法 | 穩(wěn)固 | 從2千米到8~10米以上 | 傾斜及急傾斜 | 留下的礦柱一般不回采,作為永久損失,不采貴金屬 | 淺孔留礦法 | 穩(wěn)固 | - | 急傾斜 | 礦柱要回采,空區(qū)要處理 | 分段法 | 穩(wěn)固 | - | 傾斜及急傾斜 | 礦柱要回采,空區(qū)要處理 | 階段礦房法 | 穩(wěn)固 | - | 傾斜及急傾斜 | 礦柱要回采,空區(qū)要處理 |
(二)充填法 1、充填采礦法特點: 凡是隨著回采工作面的推進(jìn),逐步用充填料充填采空區(qū)的方法叫做充填采礦法。 充填采礦法也將礦塊劃分為礦房和礦柱兩步驟回采,先采礦房,后采礦柱。礦柱回采可用填法,也可以考慮用其他方法。 礦房的回采是采一分層,把礦石運出,隨后充填這一層,然后再采一層,再充填一層。依此循環(huán),直到到全礦房采完為上。一采一充或兩采一充。 2、充填采礦法的適用條件 (1)開采品位較高的富礦,并且要求有比較高的回采率和比較低的貧化率;或開采稀貴金屬。 (2)賦有條件件和開采技術(shù)條件比較復(fù)雜的礦床,如: ① 水文地質(zhì)條件、礦體形狀比較復(fù)雜;② 礦體埋藏較深而且地壓較大;③ 礦石或圍巖有自燃發(fā)火的危險;④ 地表或圍巖不允許有大面積沉陷或劇烈移動而需要特殊保護(hù);⑤ 露天和地下同時進(jìn)行開采。 (3)適用于礦石穩(wěn)固,圍巖不穩(wěn)固的礦床 如果能采用特殊的支護(hù)方法或下向分層充填法,也可以用來開采礦石不穩(wěn)固的礦體。 (4)適用于開采急傾斜礦體 因為急傾斜礦體便于向采場輸送充填料,并且可以減少充填不到的空間及充填料接頂?shù)拿娣e。但是,如果能采用水力或風(fēng)力充填的話,也可以用于緩傾斜薄礦脈的開采中。 3、充填的目的: (1)進(jìn)行地壓管理 利用形成的充填體進(jìn)行地壓管理,用的控制圍巖崩落和地表下沉,并為回采工作面而創(chuàng)造方便條件和安全條件,保護(hù)地表建筑物,緩和大面積地壓活動,恢復(fù)安全生產(chǎn)。 (2)杜絕內(nèi)因火災(zāi) 有些礦山用這種方法來預(yù)防有自燃性的礦床(內(nèi)因火災(zāi)或其他災(zāi)害)。 [參考]如我國湘潭錳礦,礦體的直接頂板為葉片狀黑色頁巖,崩落后在有水和空氣的條件下,經(jīng)30~50天后發(fā)生自燃。采用充填法后,杜絕了內(nèi)因火災(zāi)。 (3)為回采礦柱創(chuàng)造了條件 礦房采完以后空場能否及時進(jìn)行充填,將直接導(dǎo)致礦柱能否進(jìn)行回采,由此將直接影響礦山三級礦量的平衡和均衡生產(chǎn)。如我國凡口鉛鋅礦,用水平分層充填法回采了兩側(cè)均為水泥尾砂、膠結(jié)充填體的礦柱。) (4)為深部、水下開采創(chuàng)造條件。 用于深部開采,水下采礦以及預(yù)防沖擊性地壓。 4、充填采礦法分類 (1)按充填料的性能和充填工藝特點分類: 可分為膠結(jié)充填和非膠結(jié)充填,非膠結(jié)充填又分為干式充填和水沙充填。 (2)按礦塊回采工作面的推進(jìn)方向和回采工藝特點分類: ① 上向分層充填采礦法;② 下向分層充填采礦法;③壁式充填采礦法;④ 削壁充填法;⑤ 支架充填法。 5、充填采礦法與其他采礦方法比較的優(yōu)缺點: (1)充填采礦法的優(yōu)點:
①采、切工程量小,靈活性大;②礦石損失、貧化小;③能夠比較有效的維護(hù)圍巖,減少圍巖的移動和防止大量冒落;④對于薄礦脈或多品種礦石可以進(jìn)行選別回采;⑤可以防止礦床開采的內(nèi)因火災(zāi); (2)缺點: ①回采工藝和充填工藝復(fù)雜。②充填和采礦互相影響,如果回采作業(yè)機(jī)械化所不能妥善解決,則生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力都比較低;③充填料的開采,加工、輸送及其他一系列消耗使礦石成本較高。開采運輸與堆積充填料這些工作所需要的費用占采礦成本的40—50%。④勞動強度大; (三)崩落法 1、崩落采礦法的概念 什么叫崩落采礦法呢?崩落采礦法就是以崩落圍巖來實現(xiàn)地壓管理的采礦方法。即在崩落礦石的同時強制或自然崩落圍巖,充填空區(qū),用以控制和管理地壓。 2、崩落采礦法的適用條件 一般地講,崩落法對礦體賦存條件,礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)等都具有比較廣泛的適應(yīng)范圍。理想的適用條件是——上盤圍巖能呈塊狀自然崩落,礦石中等以上穩(wěn)固的急傾斜原礦體。地表允許塌落是使用這種方法的必要前提。由于這種方法在開采時礦石損失貧化大,因而它不用于開采高價、高品位的礦床。 3、崩落采礦法特點 (1) 崩落法不再把礦塊劃分為礦房和礦柱,而是以整個礦塊作為一個回采單元,按一定的回采順序,連續(xù)進(jìn)行單步驟回采。 (2) 在回采過程中,圍巖要自然或強制崩落,礦石是在復(fù)蓋巖石的直接接觸下放礦。因此,這種采礦方法對放礦進(jìn)行科學(xué)管理是十分必要的。 (3) 崩落法的開采是在一個階段內(nèi)從上而下進(jìn)行的。與空場采礦法不同。 4、崩落法的分類 崩落采礦法目前應(yīng)用比較廣泛有三種方法是: (1)有底柱崩落法; (2)無底柱崩落法; (3)豎式)崩落法 它們共同的特點都是自上而下回采,在采礦的同時,(或稍后),用崩落圍巖的方法來管理地壓,以減少作用在開采礦段上的應(yīng)力。 它們都是在復(fù)蓋巖層下放礦,多數(shù)方案都采用擠壓爆解破和有較高的機(jī)械化程度。 這類采礦方法具有作業(yè)安全,開采強度大,勞動生產(chǎn)率高成本低的優(yōu)點。但礦石貧損大。 三種崩落各法有自己的特點和適用條件,各有自己的優(yōu)缺點,而最終使用那一種方法,要進(jìn)行具體分析研究。對于每種采礦方法都不是絕對的。不是一成不變的。隨著新的采掘設(shè)備的發(fā)現(xiàn),工藝技術(shù)的改進(jìn),加采方案的革新,都會使它的使用范圍和優(yōu)缺點發(fā)生變化。 |