今日采矿方法及安全技术

采矿方法及安全技术

第一章、采矿方法的分类

根据回采时地压的管理方法不同，将金属非金属地下矿山的采矿方法划分为三大类，即空场采矿法、充填采矿法和崩落采矿法。

（一）空场采矿法 将矿块划分为矿房和矿柱，分两步回采，即先采矿房后采矿柱，以围岩本身的强度及矿柱来支撑采空区的并将描绘笔抬起顶板。因此，矿体和围岩稳固是其应用的基本条件。

我矿采用的浅孔留矿采矿法及房柱法是空场采矿法中一种。

空场采矿方法的适用条件和特点:

适用:一般适用在矿岩稳固的矿体中.

1、除沿走向布置的极薄及薄矿脉，部分房柱法外，矿块一般分矿房和矿柱两步骤回采。

2、矿房回采过程中留下的空场暂不处理并利用空场进行回采和出矿等作业。

3、矿房开采结束后，允许一段时间进行采空区事后处理；根据开采顺序的要求，在空场条件下进行矿柱回采。

4、根据所用采矿方法和矿岩特性，决定空场内是否留矿柱及其矿柱形式。

浅孔留矿采矿法回采过程：

采用自下而上分层回采，在每一个分层中进行凿岩、崩矿、通风、局部放矿、平场及松石处理等作业。分层高度2－2.5米，回采工作面多为梯段布置。放矿分两步骤，即局部放矿和大量放矿。局部放矿一般放出每次崩落矿石的1／3左右，矿房内暂留矿石，使回采工作面保持2.0－2.5米的作业依照实际的利用来进行操作空间。局部放矿以后，应立即检查矿房顶板和上下盘，同时处理浮石，平整场地，当矿房回采至顶柱时，即进行大量放矿。暂留矿石的作用是支撑顶底板围岩。对采空区进行地压管理。大量放矿时要均匀放矿。

（二）充填采矿法 分两步回采，第一步回采时，随回采工作面的推进，用充填材料填充采空区，防止矿岩冒落。因此不论矿岩是否稳固，均可以采用。充填采矿法分为非胶结充填法和胶结充填法。我矿采用的是非胶结充填法水平向上干式充填法。

非胶结充填法水平向上干式充填法

主要特点：

1、工作面上向分层推进，每层又以采、出钴回收利用市场渐起、充形式循环作业，工艺五环节多。矿块生产能力随着生产管理水平和机械化程度而异。

2、分层回采、分层充填。采空区高度较小，两帮维护较容易能适应矿体变化，不容易丢边和超采，还可以进行选别回采，贫损指标容易控制。

3、人在采场内作业，直接对顶板进行木支护。人工顶子支护主要区域和位置：

1、破碎带；2、裂隙；3、浮石；4、顶板的下凸处； 5、暴露面积过大处。

前三条是起支撑作用，后两条是起测控作用的。

（三）崩落采矿法

为一步回采，随回采工作面的推进，同时崩落围岩并充满采空区，达到控制和管理地压的目的。围岩不稳固也可以采用。

第二章、空场采矿法安全要求

（1）加强顶板管理：

顶板管理主要是对顶板的监测控制，是应用各种手段和方法，对井下采矿过程中所形成的空间、围岩、顶板的观察和测定，分析掌握其变形、位移等的变化情况和规律，获得其大冒落前的各种征兆，以便制定相应的防范措施，保证作业人员和设备的安全。

（2）根据矿山地质条件，岩石力学参数以及大量监测数据的规律和经验，选择修正矿块的经构参数、回采顺序、爆破方式等控制地压活动，降低冒落的危害。

（3）根据采场结构、面积大小，结合地质构造，破碎带的位置、走向，矿石的品位高低等因素，在矿岩中选留合理形状的矿柱和岩柱，以控制地压活动，保护顶板。在矿柱中，必须保证矿柱和岩柱的尺寸、形状和直立度，由采矿技术人员检查和管理。

（4）在矿房回采过程中，不得破坏顶板；严格控制炮孔的方位和深度。

（5）采用浅孔留矿法采矿时，应遵守下列规定：

A、在开采第一分层前，应将下部漏斗口扩充成喇叭口形状，并充满矿石。

B、每个漏斗都应均匀放矿，发现悬空应停止其上部作业，经妥善处理悬空后方准继续作业。

C、放矿人员和采场内上限温度值越高的人员要密切联系，放矿时采场严禁作业。

D、每回采一分层的放矿量，应控制在保证凿岩工作面安全操作所需高度，作业高度一般应控制在2米左右。

（6）及时回采矿柱和处理采空区。

（7）采场凿岩时要适当控制炮孔距离，以避免爆破后产生大块，输出矿石块度不得超过250毫米。

第三章、充填采矿方法安全要求

（1）、采场必须保证两个安全出口，并设有照明设备。采场两端人道、集矿井和下渣井都应保持畅通。

（2）、采场凿岩时，炮眼布置要均匀，沿有着众多成熟利用的客户案例顶板构成拱形。装药要适当，以控制矿石块度。

（3）、每一分层回采后要及时充填，确保充填质量。充填料最大块度不得超过300毫米。充填后，充填面至顶板高度不得小于1.6－1.8米。（电动铲车出矿不得小于2.0米）

（4）、禁止人员在下渣井下方停留和通行。充填时，下渣人员应与采场作业人员建立信息联系。

（5）、采场内的集矿溜井口必须设盖板或格筛，防止作业人员坠井。

（6）、禁止在采场内同时进行凿岩和处理浮石。

（7）、分层回采后，爆破后充填面至顶板不得超过3米。（电动铲车出矿不得超过4.0米）

第四章、采场地压及其控制

（一）、采场地压的特点

采场地压是指在地下开采过程中，原岩对采场或采空区围岩及矿柱所加的载荷。这是由于地下矿体采出后所形成的采掘空间破坏了原岩的自然平衡状态，致使岩体应力重新分布，引起采场围岩变形、移动或破坏等一系列地压现象。这些地压现象的发生和发展过程称为采场地压显现。

由于采场空间的形状、体积、分布状况、形成及存留时间等方面的特殊性，归纳起来采场地压具有暴露空间大、复杂性、多变性、显现形式的多样性、控制采场地压的难度大等特点。

局部地压显现表现为采场矿体、围岩或矿柱的变形、断裂、片帮、冒顶等现象；大规模的地压显现表现为采空区上方大面积覆盖岩层急剧冒落，与冒落区相邻的采场压力剧增，出现矿柱压裂、采准巷道开裂及冒顶现象。

（二）、采场地压的控制

采场地压控制的主要方法如下：

（1） 合理确定采场断面形状及矿房、矿柱参数

利用矿柱控制回采矿房的跨度、形状、并支撑上覆岩层的压力；利用围岩与矿柱的支承能力维护回采矿房的稳定是地压控制的基本方法。为此合理选择矿房、矿柱参数及矿房断面形状与布置方向，以使矿房周围应力分布尽可能地合理，便于充分发挥围岩支承能力维护自身和稳定，又能做到充分采出矿石。

（2） 支撑与岩体加固

回采不稳固矿体时，常利用人工支护回采工作空间，防止冒落。传统的支护方法是用立柱进行支护。近代又发展了岩体加固法，用锚杆、长锚索、注浆等加固不稳定矿体，增强其稳定。若对待采的不稳固矿体预先进行加固，则可收到预控的效果，使回采更接近于在稳固矿体中进行回采。

（3）利用免压拱解除采场地压

在高压力区进行回采时，可利用形成免压拱的方法使待采矿块处于卸压区内，借以解除原有的高压力状态，使应力释放，并使来自原岩体的载荷转移到该区域之外，从而改善待采矿块的回采条件。

（4）合理的回采顺序

在地质构造复杂地段应先回采高应力块段；自断层下盘后退式回采；回采空间的长轴方向尽可能与矿体最大主力方向平行。

（5）充填

在回采期间利用充填处理空区来改善围岩及矿柱的受力状态，增强采场围岩的稳定性和矿柱的强度，以及利用充填处理采空区，借以阻挡围岩冒落，缓和地压显现，减少地表下沉，是一种常用的地压控制方法。

充填体对围岩的支撑作用：

A限制围岩的变形与位移。

充填体对围岩所提供的限制变形与位移发展的被动压力，取决于充填体的力学性质。充填方式不同充填体下沉系数相差较大。因此为提高充填体向围岩或矿柱提供的被动压力，必须提高充填体的刚性。

B提高矿柱强度。

矿柱在充填体包围下，改变了矿柱的受力状态，从单向受压改变成三向受压。

C减少能量释放速度。

由于回采空间被充填后，蓄积于围岩中能量释放速度降低，从而提高了地下结构抵抗动载荷的能力。

（6）崩落

利用崩落围岩的方法消除采空区，控制地压显现以及使承压带卸载，改善相邻采场的回采条件。

第五章、采矿机械

（一）

采用电耙绞车出矿，应遵守下列规定：

1、应有良好的照明；

2、绞车前部应有防断绳回甩的防护设施；

3、电耙运行时，耙道内或尾部不应有人；

4、绞车开动前，操作人员应发出启动信号；

5、电耙运行时，人员严禁跨越钢丝绳；

6、电耙停止运行时，应使钢丝绳处于松弛状态。

（二）、采用电动铲车出矿，应遵守下列规定：

1、铲运前，检查工作场地照明是否充足。

2、铲运机的工作巷道、采场其高度应高出铲车最高尺寸20㎝。

3、铲运机严禁无灯、无喇叭行驶，避免在斜坡道上熄火（电机停止运转）

4、电动机未停，铲车操作人员不准离开岗位。

5、从最后一个炮响算起，井下2小时之内不得进入工作面。

6、工作完毕后，必须将铲运机开到安全地带，切断电源放平铲斗。

7、工作面要保持平整，作业面不得大于10度。

第六章、井下凿岩爆破及炮孔排列形式

1、 凿岩

当矿石较稳固时，采用上向炮孔；矿石稳固星较差时，可采用水平炮孔。打上向炮孔时，可采用梯段工作面或不分梯段整层一次打完。梯段工作面长度为10－15米。长梯段或不分梯段的工作面，可减少撬顶和平场的时间，并便于回采工作组织，目前使用比较广泛。打水平炮孔时，不分梯段整层一次打完，分层高度为2米，炮孔间距0.8－1米。

2、 炮孔排列形式

根据矿脉厚度和矿岩分离的难易节省辅助实验时间程度确定，目前常用的排列形式有下列几种：

（1）一字形排列 这种排列方式适用于矿石爆破性较好，矿石与围岩容易分离，矿脉厚度不大于0.7米的情况；

（2）之字形排列 这种排列方式适用于矿石爆破性较好，矿脉厚度为0.7－1.2米的情况。这种炮孔布置，能较好地控制采幅宽度；

（3）平行排列 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较大的矿脉；

（4）交错布置 用于矿石坚硬，厚度大的矿体。用这种布置方法崩下的矿石块度均匀，在生产中使用非常广泛。