留矿采矿法

留矿采矿法第四节留矿采矿法一、使用留矿法德矿山技术进步和主要科研成果近20年来，由于岩金矿山采矿技术不断进步,留矿采矿法在结构参数、采准布置、回采工艺以及使用范围等方面，不断改进和完善，形成不少留矿法德变形方案，大幅度的降低矿石损失和贫化。

扩大该采矿方法的使用范围。

留矿法的技术进步和科研成果，可归纳为几个方面:（1)完善矿房的底部结构，减少卡漏事故，提高出矿效率和降低底柱的矿石损失。

（2)完善矿柱回采方法和无矿柱回采。

矿房和矿柱同步回采,简化了工艺流程,改善了矿柱回采的作用条件，提高了矿柱回采的回采率.(3)应用控制爆破技术回采矿房。

当矿石顶板不稳固，用上向炮孔落矿后，撬渣量大且不安全，改进用水平炮孔控制爆破或平立交替控制爆破落矿，效果良好，提高了采矿工效，降低了大块产出率,改善了矿房作业条件。

（4)研制适应矿脉形态变化的变形方案。

在矿体倾角局变缓部位布置双层耙道出矿或用水力冲运矿石出矿,以减少矿石在倾角较缓部位的滞留和损失。

对分支复合复杂矿脉或端部三角形矿脉，提出与之相适应的采准布置方式和回采方法或斜电耙道出矿方法。

创造出适应围岩不稳固的留矿法变形方案。

静态留矿法,矿房回采过程的局部放矿不是从采场底部,而是从矿堆表面耙入位于矿房一端的局部放矿溜井中放出，在采场中间设置钢板溜井进行局部放矿，利用存隆矿石或局部废石,支撑围岩防止其脱落的留矿法变形方案。

使留矿法适用于围岩（特别是上盘)不稳固的条件，扩大了留矿法的适用范围。

（6)创造出适用于极薄矿脉的削壁留矿法。

（7）矿石悬顶的处理。

在矿房回采时期,由于某种原因，局部放矿经常出现悬顶现象,使在矿堆表面的作业人员造成安全隐患，提供了实际经验。

二、留矿法存在的主要问题（1）在矿房回采时期，撬顶、二次破碎，平场量大，劳动强度高，作业安全性差，现阶段几乎不可能实现机械化作业。

（2)回采厚度较大的薄矿脉（2--5m），时,一般必须留矿柱（如构筑人工底柱时需留间柱和顶柱）。

矿房留矿大放矿后，再用大爆破方法回采矿柱，则矿石损失和贫化皆很大。

（3)目前地下岩金矿山用留矿法回采后，在地下残留大量的采空区,一般都未做任何处理，这是极大地安全隐患。

三．进一步完善留矿法的途径由于我国金矿赋存特征所决定（急倾斜薄矿脉占较大比重），根据留矿法当前存在的问题，进一步完善:（1）根据矿体的开采技术条件，正确的选用留矿法。

矿体倾角大于60°，矿厚0.4--4.0m，矿岩稳固为使用留矿法的最佳条件。

倾角变缓时，由于矿石在下盘滞留放矿困难，应演变为留矿全面法,倾角局部释缓时，采用水力冲矿，双层耙道出矿的变形方案,矿厚低于0.4米时，改用削壁充填法，矿厚大于4。

0米时应采用上向分成充填法；当矿厚0。

4--2。

0米时不留矿柱，2.0—-4.0m矿脉矿脉走向长度不大，推广矿柱和矿房同步回采的经验,围岩（特别是上盘）不稳固时，矿房回采要用控制爆破落矿和静态留矿变形方案或局部充填留矿法方案；矿石和围岩均不稳固，含金品位较高时，应改用下向胶结充填采矿法。

（2）研究矿柱回采方法。

大爆破回采矿柱,矿石损失和贫化较大，一般说这种方法不适合金矿开采。

开展研究工作，有现实意义。

（3）简化采场结构和回采工艺。

不留和少留矿柱是简化结构的重要方面。

平底电耙道或装岩机出矿是较好结构形式;不留间柱而构筑顺路天井,可以省掉掘进矿房两侧的联络道(掘进这些短巷道劳动强度很大);顶底柱合一的人工矿柱,对金矿开采来说，是重要的实际课题。

平立交替控制爆破落矿方式，可以简化撬顶平场体力繁重的作业的工序，应进一步进行研究和推广。

（4)处理采空区。

平度金矿每隔一个阶段构筑一层0。

5-—1。

0m，厚的钢筋混凝土矿柱，用废石或尾矿嗣后充填采空区.从空区向地表开天窗。

留矿采矿法的方法特点及适用条件留矿采矿法的特点是:将阶段分成矿块，矿块再分为矿房和矿柱二次回采。

矿房自下而上分层回采，每次崩落的矿石放出三分之一左右，其余的贮存于矿房中作为继续上采的工作台,待矿房采完以后再放出.矿房采完后回采矿柱和处理采空区.留矿采矿法主要用来开采矿石和围岩稳固的矿体。

矿体厚度虽不受限制，但超过5m时，技术经济效果不如深孔和中深孔落矿的阶段矿房法，一般应用较少。

矿体倾角：在薄矿脉中，一般要求不小于60°,在中厚矿体中，一般要求不小于55°。

倾角越小，放矿越困难，粉矿损失和平场工作量也越大。

由于矿房中贮存有大量矿石，贮存期往往长达1～3年，因此矿石和围岩不能具有自燃性、氧化性和结块性；高硫矿床，矿石有放射性等应慎重采用.留矿采矿法将采下的大部分矿石暂留矿房内，工人站在矿石堆上作业，主要用于开采围岩和矿石都稳固的急倾斜薄及中厚矿体（图3)。

本法结构简单,采准工作量小,易于掌握。

中国广泛用于开采急倾斜薄和极薄金、钨矿床。

将矿块划分矿房和矿柱，在矿柱中掘进天井，从天井下部向上每隔4~5m掘联络道与矿房连通，供通风、行人、运料之用（见天井掘进）。

在矿房下部开掘放矿漏斗.自漏斗水平开始拉底，形成回采工作面。

开采薄矿脉时，常用横撑支柱或框式支架架设天井、平巷及底部放矿结构，不留底柱和间柱。

矿房自下而上用浅眼分层落矿。

每次落矿后通过底部放矿漏斗口放出约1/3的崩落矿量，称部分放矿.其余暂留矿房内，使矿石堆表面与工作面之间保持高2m左右的工作空间。

部分放矿后，平整矿石堆表面，继续落矿，直至矿房回采完毕，然后将暂留矿石全部放出,称最终放矿或大量放矿.在回采矿房过程中,暂留的矿石经常移动,因此对围岩只起部分支撑作用。

围岩容易片落时，将增大矿石贫化.减小矿房尺寸，用锚杆加固顶板或用支架支撑围岩，可减少片落。

留矿采矿法留矿法在我国占有相当大的比重，根据1971年有色金属矿山统计,留矿法占总产量的40％，其中浅孔留矿法占36%,占据各类采矿方法的首位。

一、浅孔留矿法概述（一)浅孔留矿法特点（1）它是空场法的一种，具有空场法的共同特点.它也是将矿块划分为矿房和矿柱两步骤回采。

先采矿房，后采矿柱.（2）这种采矿方法工人可以直接在矿房中大暴露面下工作。

（3）浅孔留矿法是自下而上分层回采矿房，使用浅孔崩薄矿石。

主要特点：（4）每次采下的矿石，靠矿石自重从漏斗放出1/3左右，留下2/3矿石作为下次凿岩爆破工作的临时工作台。

当矿房全部采空后，再将留下的2/3的矿石全部放出（这叫大量放矿）。

暂留下的矿石并不能作为地压管理的主要手段。

（5)凿岩工人是站在留矿堆上进行作业的。

（二）浅孔留矿目前使用情况（1）有些书中将留矿法不列为空场采矿法的一种，而是专门列为一类与空场法平行。

又将留矿法分为浅孔留矿法和深孔留矿法二类.实际上，深孔留矿法在矿块结构上，在回采工艺等方面，与阶段矿房法基本相同，回采矿房时，工人并不在采场中作业，对放矿量没有严格要求,可以全部放出，也可以暂时留一部分,以调节出矿量，无必要单列一类。

留矿法就应指的是浅孔留矿法，留矿的作用就是起临时工作台作用，并不起支撑围岩的作用.因而留矿法应该属空场法一种。

（2)当矿石和围岩稳固矿体厚度小于5～8米的急倾斜矿体,在我国广泛地采用浅孔留矿法开采。

二、浅孔留矿法典型方案（一）构成要素（1）阶段高度-—一般为30~60米，以30～50米居多.影响阶段高度的主要因素有：①矿床勘探类型（探采结合）一般情况下，矿床的勘探类型越高，坑探网度就越密，抗探阶段的高度越小.为了充分利用坑探巷道作为采矿巷道，原则上应当使采矿阶段与坑探阶段高度一致起来.因此，矿床的勘探类型越高,阶段高度越小.根据我国的经验，用留矿法开采第四类型的矿床，宜采用40～50米的阶段高度.②围岩的稳固程度一般地说，当围岩的稳固性好，可以采用较高的阶段高度；当围岩的稳固性不太稳固时，则应采用较小的阶段高度,这是因为：矿房上盘岩石的暴露面积不宜太大，暴露的时间不宜太长，因此应采用较低的阶段高度.上盘岩石的暴露面积是由阶段高度和矿房沿走向的长度决定的，因而阶段高度大，一方面矿房量大,另一方面回采工作面的推进速度随着阶段高度的增加而减小。

因此，在围岩不太稳固的条件下，只宜采用30～40米的阶段高度；在围岩很稳固，矿脉比较规整的条件下，可以采用40～50米的阶段高度，基至更大。

③矿体倾角矿体倾角的大小对放矿影响很大，当阶段高度较大时影响更加明显。

因此，对于倾角不太陡,但还可以用留矿法开采的矿床，适宜采用30～40米的低阶段。

（例如大吉山钨矿，阶段高度50米，开采倾角60°～70°以上的矿体，回采和放矿都很顺利，但开采60°～65°的矿脉,往往矿房上采到30米左右时，放矿就开始发生困难）。

④其他采矿方法对阶段高度的要求有许多矿床，由于矿体赋存条件和开采技术条件不一致，往往要采用多种采矿方法。

此时，决定阶段高度时，要照顾到其他采矿方法的需要。

⑤天井掘进条件用普通法掘进天井时，掘进的困难程度随着天井高度的增加而增加。

一般情况下是当掘进工作面上升到25～30米高时，通风和材料设备的运搬便渐趋困难，掘进效率降低。

对于薄矿脉开采，目前天井掘进，还是用普通掘进去开凿。

（20米左右厚度矿体，也有用普通法开采的，如弓长岭铁矿)。

因为用吊罐法很难跟踪矿脉，不但探矿作用差,而且回采时不好使用。

因此，在开采薄矿脉时,一般不宜采用太多的阶段高度。

总体看，虽然影响阶段高度的因素有多种。

但是,在能够保证安全和顺利回采的条件下，应当采用较大的阶段高度，以增加矿房矿量,从而减少矿石损失。

阶段高度越小，矿柱占矿块的矿量相对越大。

今后随着机械化程度的提高,采矿强度加大，阶段高度也在增加。

（2)矿块长度——一般不大于40～60米用留矿法开采薄矿脉和中厚矿体，其矿块长度稍有区别.在我国薄矿肪留矿法的矿块长度仅在25～120米之间，比较常用的是40~60米，中厚矿体矿块长为20～80米。

影响矿块长度的因素有多种,主要有以下几个方面：①矿石和围岩稳固程度(主要因素）从我国大多数情况来看，几可以用留矿法开采的矿体，顶板暴露面积一般可达300～400米2，矿石特别稳固的情况下，也可以达到500～600米2，甚至更大一些。

当阶段高度已定的条件下，沿走向布置的矿块，上盘岩石的暴露面积随矿块长度而变化.从我国大多数留矿法矿山来看，在阶段高度40～50米时，矿块长可用40～120米之多。

围岩稳固性差的中厚以上矿体,一般不应采用留矿法。

围岩稳固性较差的薄矿脉，若用留矿法时，应将矿块长大大地缩小。

②通风防尘条件的限制当矿块两端各开一个天井时,风流是经平巷由一个天井入风进入工作面,贯穿矿房后,经另一天井上升到回风平巷排出。

这种通风方式的矿块长度宜为40～60米,若过长时，增加了阻力，不利于排尘。

另外还造成多台凿岩机同时工作，不然达不到必要的回采强度，这样必然造成在下风流方向的工人受污风影响。