第四章 武汉理工大学空场采矿法

第四章 空场采矿法
则由以上有：
H (a b) L 围 ahL 矿 aL b h 矿 RK 1 nH 围 H 围 RK n n2~5 a ah h K a ah h
a
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由于上述假设与实际情况有出入，所以我们希 望考查一下这些出入对推出的结果有些什么影 响？ （1）使结果偏安全 （ 2 ）根据具体情况，有可能使结果偏安全也 有可能使结果偏危险。 （3）使结果偏危险 （4）使结果偏危险 （5）使结果偏安全
掘进顺序：运输巷道 — 凿岩硐室；矿石 溜子—电耙巷—一对放矿口—拉底空 间—其他放矿口。 拉底空间形成：放矿口 — 拉底巷道 — 切 割巷道 — 水平切割槽 — 其他放矿口 — 切 割天井 — 凿岩横巷 — 天井扩帮形成垂直 切割槽 — 在凿岩横巷打下向扇形中深孔 形成拉底空间。 放矿口的大小和多少：主要考虑损失和 稳定性。
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三、回采工作： 落矿： 搬运：为何布置两条运输巷道？环型运 输能力大且可减少装车对运输的影响。 地压管理： 通风：电耙硐室靠溜子口的漏风。
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四、矿块构成要素：
布置：沿走向或垂直走向 矿块宽度：矿体厚度 矿块长度：间柱宽度（主要考虑支撑地压 和布置巷道 10~15米） 矿房长度（围岩的稳定性，凿岩设备 的凿岩能力，矿石损失） 矿块高度：矿房高度(围岩的稳定性) 底柱高度（矿石的损失） 顶柱高度
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6、 矿房采空后，上盘,下盘,顶部矿体 暴露的面积有多大？ 7、右图电耙上部矿柱被什么支撑？ 8. 已采下的矿石可能在哪些部位发生损 失?
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八．作业：某矿山新勘得一急倾斜矿体，倾角 75度，厚15米，矿石稳固，围岩极稳固，上盘 围岩允许暴露面积4000平方米，下盘围岩允许 暴露面积3500平方米，矿体允许暴露面积650 平方米，该矿现有01-38型凿岩机，有效凿岩 深度为10米，根据上述条件，试： 1.选择采矿方法； 2.确定矿块构成要素； 3.绘制采矿方法图；
第四章 空场厚度较小时） 垂直走向布置（厚度较大时）
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2、矿块长度： 间柱宽度： 布置天井: 稳定性：中深孔落矿震动,
围岩的稳定性, 间柱的稳定性 一般为8~12米
矿房长度： 稳定性: 搬运设备：电耙（一个溜井40~60 米，二个80~120米） 无轨设备（50~60米） 3、矿块宽度：等于矿体厚度
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七、 思考题： 1、如果将矿柱受力问题简化的话，你倾 向与将之简化为平面应力问题还是平面 应变问题。 2、切割上山是否可布置在矿房边缘，如 可，和布置在中间比那种好。
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第三节 分段采矿法 一、特征： 采空区的稳定依靠间柱,顶柱,底柱 维持，沿矿块斜长方向用分段巷道将矿 房分为若干个分段进行回采。
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5、 I-I图中的放矿口对应Ⅱ-Ⅱ的什么巷 6、 主图是否漏掉什么巷道？ 7、 矿块是垂直走向布置还是沿走向布置？
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空场法小结 1、依靠 矿柱和围岩自身的稳定性管理 地压，矿岩中稳以上，越稳越好。 2、适于开采各种倾角，各种厚度的矿体。
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五、 适用条件： 矿岩稳固或中等稳固，水平或缓倾斜，厚度不 限，当矿体厚度较小（<3~5米）可采用浅孔落 矿，电耙出矿的房柱法，当厚度较大时，可采 用中深孔落矿,无轨设备出矿的房柱法. 六、 对全面法及房柱法的评价： 采准切割工程量小，通风条件较好，劳动生产 率较高，回采强度大，坑木消耗少，劳动组织 简单，矿石损失大，尤其是房柱法。
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5、分段高度：取决于凿岩设备,一般在 6~20米范围内. 分段个数:
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三、 采准切割工作： 1、 采准切割巷道的数量:采准工作量的 计算)； 2、 采准切割掘进顺序：联络道—通风人 行天井— 电耙巷 — 溜井 — 分段巷道 , 拉底 巷道 —漏斗 , 水平切割槽 — 垂直切割天井 及扩大成垂直切割槽
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H
r围
h
r矿
R
a
b
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前提： （1）矿房上部的岩体载荷由两边矿柱平均负 担（采空区沿走向长度愈大，矿房长度远大于 宽度)。 （2）不考虑构造应力和温度应力，仅考虑重 力应力。 （3）矿柱横断面上的应力分布是均匀的，且 没有剪应力。 （4）不考虑动载荷(爆破作业)。 （5）当矿柱内最大压应力大于矿柱的单向抗 压强度时，则矿柱破坏。
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五、适用条件：

矿岩稳固或中等稳固，厚矿体，倾斜或急倾斜。 工人作业安全条件较好；回采强度大，劳动生产 率高；坑木消耗少；矿石回采直接成本低；采准 工作量大，矿石损失较大。
六、评价：

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七、对照采矿方法图提问： 1、溜井是垂直的还是倾斜的？ 2、电耙道与阶段运输巷道是否在一个 水平面上？ 3、有几条采准切割巷道？ 4、人行天井是垂直的还是倾斜的？ 5、下图短巷长对应右图那段长？
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第一节 全面采矿法
一、特征 二、矿块构成要素：矿房、矿柱 三、采准切割工作（数量、位置、掘进 顺序）
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推进方向: 沿走向或沿倾向 , 回采工作面 沿倾斜方向布置形式 : 直线或折线, 沿厚度方向布置形式: 正台阶或倒台阶, 优 落矿炮眼布置参数取决两个因素： 回采工作 四、 块度，顶板稳定性。 回采工艺采场矿石搬运 : 采场地压管理 : 采场支护 通风 :
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五、适用条件和评价：
中等稳定以上倾斜和急倾斜厚矿体。 优缺点和分段法基本相同，由于深孔落 矿，大块多，二次破碎工作量大。
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提问： 1、 两条凿岩天井是否在与走向平行的同 一平面上？ 2、 那条天井在上盘？ 3、 如主井在主图右侧，根据主图，阶段 中矿块的开采顺序是那种？ 4、 运输巷和电耙巷是否在一水平面上？
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第四节 阶段矿房采矿法 一、分类： 根据落矿炮眼布置的方法：
水平深孔阶段矿房法 垂直深孔阶段矿房法 倾斜深孔阶段矿房法
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二、采准切割工作： 数量及布置：一条天井及若干凿岩硐 室，两条电耙巷道及若干放矿口，一条 运输横巷，一个拉底空间，二个矿石溜 子。
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3、 采准切割巷道布置：

分段巷道的布置：炮孔深度，补充勘探。 垂直切割槽的布置：回采工作面多一倍;相向爆 破,爆破质量较好；矿房采矿强度大;通风条件略 差。
4、 切割槽的形成方法：
水平切割槽：浅孔形成或深孔形成
垂直切割槽：水平深孔形成或垂直深孔形成
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四、 回采工作 1 、落矿：一次凿完全部炮眼分次爆破和分次 凿岩分次爆破。 上向凿岩和下向凿岩:上下分段的超前关系, 2 、搬运：重力搬运，溜井放矿，为减缓落矿 冲击，每次放矿宜留部分矿石在漏斗中。 3、采场支护：地压管理。 4、通风：为改善通风条件可顶柱开一小井 （切割天井穿透顶柱）；最上分段加一条分段 巷道(通风及可打下向炮眼)
五、适用条件：矿岩稳固，矿体中厚以下，缓倾斜 或倾角较小的倾斜矿体，矿体中有夹石。
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第二节 房柱采矿法 一、 特征：主要依靠回采留下的规则矿柱，及 围岩的稳定性维护采空区。对围岩的稳定性要 求比全面法低一些。 二、 矿块的构成要素（采矿方法构成要素） 矿块斜长:根据搬运设备的有效运距确定. 矿房宽度: 8~20米 一般要求<b<稳定性 间柱宽度：经验法:4~8米. 计算法:
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三、采准切割工作：
上山, (采准巷道) 采准切割巷道可布置在脉内，也可布置在脉外，数量拉底巷道, 切割天井，切割槽 上山的作用。 掘进顺序 :
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四、回采工作
中深孔 : 落矿 浅孔（若采用正台阶形式，则最上一层必须再掘一条切割巷道 若打下向眼，则最下一层的切割巷道可取消 搬运有轨搬运，无轨搬运，电铲配汽车搬运。 地压管理 : 通风 :
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4、矿块高度： 顶柱高度：除保护上部回风巷外,与全面法和房柱 法不同的是,由于矿体较厚,倾角较大,需加强顶柱自身受重力 作用下的稳定性. 一般6~10米，
矿房高度：由于倾角大，要综合考虑上盘围岩和矿体稳 定性；应与分段高度协调。一般50~70米。 底柱高度：能承受爆破落矿冲击,与选择的底部结构有关, 漏斗电耙出矿:12~15米。 无轨设备出矿: 4~6米。