漏斗采矿法
铅锌选矿区的采矿方法
铅锌选矿区的采矿方法
郑州市鑫海机械制造有限公司
铅锌矿区整体呈现不规则的马鞍状，鞍部矿体厚大，且总体向东倾，倾伏角14-25度，矿体两翼较薄，矿山合理采用浅孔留矿法和分段法回采。
铅锌矿区选矿开采会遇到的2个问题：
1、设计推荐底盘漏斗空场法进行开采，但是通过采矿实验发现，这样的铅锌矿损失量大贫化率高，同时工程浩大，经济回收小。
2、由于铅锌矿鞍部矿体厚，回采后暴漏面积大，导致采矿工作困难。
铅锌矿区采矿方法的确定：
1、核心：以地下开采为核心
2、采矿需满足的条件：安全、可靠、低损失、低贫化、灵活度高、方便管理、经济收益高。
3、国内采矿方法确定
国内铅锌矿区倾向于外缓倾斜，譬如山东王村铝矿、巴厘锡矿、拉佩斯铁矿等。
采矿方法的确定要结合先前采用的底盘漏斗空场法。
急倾斜矿体采矿方法选择
• 1.急倾斜矿体的采矿方法，常见的有充填法、浅孔留矿法、 分段崩落法。其中充填法选别性好、回采率高、对顶底板无 特别要求，但成本高昂，一般用在不允许地表塌陷的矿山和 贵金属矿山；浅孔留矿法选别性好，但回采率低、要求顶底 板较稳定、工人劳动强度大；分段崩落法出矿量大、工效高， 机械化普及程度高，采准工作量大、贫化率高。 • 2.而东井二中、措施井三中以上，矿体倾角大于45°，平均 厚度小于10m。采用分段崩落法，采准巷道每万吨64.16m， 成本高昂！而采用浅孔留矿法，如果科学布置采准巷道，回 采率可以达到78%；反之低于70%。而东井个别采区漏斗错 误布置在上盘，致使回采率低于60%。如果东井、措施井沿 用现采矿法，则相当于缩减了近百万吨的储量！ 下面就是这两种采矿方法的图解
结论
• 从前面的解析可以看出，采用无底柱留矿法——既可以 实现深孔爆破，也可以实现浅孔爆破——在劳服铁矿措 施井、东井应用，具有显著的经济优势，不仅可以节省 大量采准工程，而且可以将回采率提高到90%，甚至更 高！ • 而且，它是对东井原有采矿方法的继承和扬弃，对原有 巷道布置改动很小。除已经进入回采流程的外，其它的， 只地将各漏斗间的保护矿柱回收即可——升级很省心！ • 同时，从这种采矿方法的巷道布置形式可以想在施 工时，就可以先施工脉内巷道；然后通过脉内巷道，来 定位底板巷道！ 这对于地质勘探程度不够的矿体，不会产生丝毫的 报废运输巷道，具有无可比拟的经济、技术优势！
首先解析传统的留矿采矿法
• 这种采矿方法除了前面提到的采矿选别 好之外，其应用广泛的另两个优点是： 对设备无要求、管理较简单。 • 我们首先看到的是留矿法的巷道布置， 然后是采矿流程图，最后一幅图是清楚 地说明了“把漏斗布置在上盘时，产全 趴底矿，放矿时形成超大采空区的原 理”。
矿体赋存状况分类及相应采矿法
矿体赋存状况分类及相应采矿法Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】1、矿体赋存分类网上采矿设计手册1）按倾角分类(1)水平和微倾斜矿床，倾角小于5° 0°-3°(2)缓倾斜矿床，倾角为5°-30° 3°-30°(3)倾斜矿床，倾角为30°-55° 30°-50°(4)急倾斜矿床，倾角大于55°大于50°2）按厚度分类(1)极薄矿体：小于米小于米(2)薄矿体：米米(3)中厚矿体：4-10米 5-15米(4)厚矿体：10——30米 15-50米(5)极厚矿体：大于30米大于50米2、根据矿体厚度划分的采矿方法1）极薄采矿方法（矿体厚度小于米）（1）留矿采矿法该法适用于倾角大于55°的急倾斜矿体，及围岩稳固到中等稳固，矿体产状较规整，矿石不结块，无不自然现象（2）削壁充填及选别充填采矿法该法适用于矿石品位较高，极薄的贵金属或稀有金属矿床，以及附产其他矿物的矿床。
该法采下损失率低，工作面手选能有效地提高出矿品位、减少提升、运输、选矿费用；废石充填采区，有利地压管理和防止地表陷落，安全上合理，对于稀有、贵重金属极薄矿体，特别是深部开采矿山中，经济上合理，有一定适应性。
缺点是生产能力低下，工艺及管理较复杂，工作面强度大，采矿成本高，难予实现机械化。
2）薄矿体采矿法（矿体厚度在米之间）（1）壁式崩落采矿法该法主要适用于矿体厚度米至米的缓倾斜矿体，大于米厚的矿体，支护困难，一般留米护顶矿石不采，控制采高实际为米，另一方式采用锚杆矿柱联合护顶，将壁式法转为房柱法。
（2）房柱采矿法该法主要适用于矿体厚度小于8-10米范围，大于10米的矿体是偶尔采用。
要求矿石及围岩稳固和中等稳固，矿体倾角以缓倾斜矿体为主，倾斜矿体次之。
由于留矿柱损失金属和矿石，所以一般用于低价或贫矿之中。
根据矿体厚度划分的采矿方法
根据矿体厚度划分的采矿方法根据矿体厚度划分的采矿方法一、极薄矿体采矿方法（矿体厚度小于0.8米）1、留矿采矿法该法适用于倾角大于55°的急倾斜矿体，矿石及围岩稳固到中等稳固，矿体产状较规整，矿石不结块，无不自然现象2、削壁充填及选别充填采矿法该法适用于矿石品位较高，极薄的贵金属或稀有金属矿床，以及附产其他矿物的矿床。
该法采下损失率低，工作面手选能有效地提高出矿品位、减少提升、运输、选矿费用；废石充填采区，有利地压管理和防止地表陷落，安全上合理，对于稀有、贵重金属极薄矿体，特别是深部开采矿山中，经济上合理，有一定适应性。
缺点是生产能力低下，工艺及管理较复杂，工作面劳动强度大，采矿成本高，难予实现机械化。
二、薄矿体采矿法（矿体厚度在0.8-4米之间）1、壁式崩落采矿法该法主要适用于矿体厚度1.1米至3.5米的缓倾斜矿体，大于3.5米厚的矿体，支护困难，一般留0.5米护顶矿石不采，控制采高实际为2.8-3米，另一方式采用锚杆矿柱联合护顶，将壁式法转为房柱法。
2、房柱采矿法该法主要适用于矿体厚度小于8-10米范围，大于10米的矿体是偶尔采用。
要求矿石及围岩稳固和中等稳固，矿体倾角以缓倾斜矿体为主，倾斜矿体次之。
由于留矿柱损失金属和矿石，所以一般用于低价或贫矿之中。
3、全面采矿法该法适用于围岩较稳固，矿体倾角小于40°-45°，矿厚2-4米的矿床（矿厚大于4-5米，一般应用房柱法）4、其他采矿方法薄矿体留矿采矿法，其采场结构和采准切割工程布臵及落矿工艺基本同极薄矿体留矿法，但有几个明显的技术发展。
第一是电耙留矿法的采用，使留矿法适应的范围扩大到30°以上的倾斜矿体。
第二是各种新型锚杆用于采场支护，使留矿法从适用于较稳固的岩石，扩大到中等稳固以下的岩石。
第三是振动放矿技术用于留矿法采场，节约漏斗木材，大大提高放矿效率，减轻工人劳动强度，有利实行快采快放。
三、中厚矿体采矿方法（矿体厚度在4-10米之间）1、分段崩落采矿法（可以分为有低柱和无低柱）有低柱分段崩落法主要适用条件：（1）厚度大于5米，、倾斜矿体和厚度大于10米的缓倾斜矿体；（2）对矿体形态及矿岩接触面情况没有严格要求，但矿体形态规整，矿岩界线明显或围岩矿化程度较高，是比较好的条件。
VCR法在大型地下铁矿的应用思考
VCR法在大型地下铁矿的应用思考作者：张孝东来源：《科技资讯》 2014年第28期张孝东(富蕴蒙库铁矿有限责任公司新疆维吾尔自治区阿勒泰地区富蕴 836100)摘要:VCR采矿法是将利文斯顿漏斗爆破的原理作为前提,并根据潜孔钻机的变化来进行改进的采矿手段,由于生产效率高、作业安全的特点,所以自其在20世纪70年代中期被加拿大成功发明运用之后,就令世界各国对其高度关注。
到了70年代末,此项技术已经在美国、西班牙和澳大利亚等国家地区普及。
VCR采矿法是-种先进的采矿工艺,具有生产效率高、作业安全等优点,在国内外矿山得到广泛应用。
本文在这种情况下,对VCR法在A铁矿中的应用进行分析,VCR 采矿法的利弊进行了论述。
关键词:VCR法地下铁矿应用中图分类号:TD861.1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)10(a)-0059-01VCR采矿法又被称之为深孔大口径球状药包垂直落矿阶段空场采矿法,在20世纪80年代被引入中国,在我国矿山得到了广泛推广应用。
VCR采矿法在我矿试验成功并推广使用30年来,取得了显著的技术经济成果,不仅为凡口的矿山生产发展和技术进步作出了重要贡献,而且有力地推动了我国采矿技术的发展。
1 VCR法在A铁矿中的应用1.1 A铁矿简介A铁矿地质资源/储量(332+333)为27624.82万 t,平均品位(TFe)34.29%。
矿床矿带长3.4 km,宽0.25～0.04 km。
主矿体LI号矿体储量占全矿床储量的85.35%,矿体为盲矿体,头部埋深90 m341/lq,矿体斜深100～767 m,走向近南北,矿体长2800 m,赋存标高-52～862 m,厚度25.5～96.5 m,平均48.2 m,属于中厚矿体。
倾角65～88°,属于急倾斜矿体。
矿体内基本没有夹层,矿石品位比较均匀。
设计开采矿区-200 m标高以下矿体,小计矿石储量23957.72 万t,地质影响系数取0.7,采矿规模530 万a,生产年限32 a。
采矿学课件第04章 采矿方法
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4.1.4.2 垂直深孔落矿的阶段矿房法 根据凿岩设备的不同，分为分段凿岩垂直深孔落矿阶段矿房法和阶段凿岩 垂直深孔落矿阶段矿房法。目前国内使用分段凿岩。 分段凿岩垂直深孔落矿阶段矿房法 特点：将矿房划分为几个分段，在分段巷道中凿岩，回采工作面是垂直的， 回采工作开始之前，除在矿房底部拉底、辟漏外，必须开凿垂直切割槽， 并以此为自由面进行落矿，崩落的矿石借自重落到矿房底部放出。矿房回 采结束后用其他方法回采矿柱。
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4.1.3 全面采矿法
工作面沿矿体走向或沿倾斜全面推进，在回采过程中，将矿体中 的夹石或贫矿（有时是矿石）留下作为不规则的矿柱以维护采空 区，这些矿一般不进行回采。如果是贵金属矿石，可用人工支柱 替代矿柱。 全面法适用于开采薄的、矿石及围岩均稳固的缓倾斜（倾角一般 要小于30°）的矿体。
40~60m，阶段间留矿柱2~3m。
（2）采准与切割工作。
掘进阶段运输巷道，在阶段中掘1~2个上山作为开切自由面；在底柱中
每隔5~7m开漏矿口（矿石溜子）；在运输巷道另一侧每隔20m布置一个
电耙硐室。
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（3）回采工作 自切割上山开始，沿矿体走向一侧或两侧推进。当矿体厚度小于3m时， 全厚一次回采；矿体厚度大于3m时，则以阶梯工作面回采。 矿体厚度较小时，采用电耙运搬。矿体厚度大时，可采用无轨设备运搬 矿石。运距小于200~300m时，用铲运机；运距更大时，宜用载重量 20~60t的自卸汽车。如广西大厂铜坑锡矿。
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局部放矿：（为什么？）采用重力放矿。放矿时放矿工与准备工要密切 联系，注意留矿堆中是否有空洞。如发现有空洞应及时通知相关人员， 并及时处理。方法有：①爆破震动法；②高压水冲洗；③土火箭弹消除 法；④在空洞两侧漏斗放矿。 出放方式有：电耙出矿、装岩机出矿、铲运机出矿、振动放矿机。 撬毛平场：局部放矿后，接下来就是对采场工作面洒水，敲帮问顶，然 后将局部放矿所形成的凹凸不平的工作面扒平。同时进行二次破碎。 大量放矿（最终放矿）：上述几步为留矿法回采作业的一个循环，待矿 房内的矿采完后，撒出采场内的人员及设备，把矿房内的矿石全部放出。
采矿方法适用条件要点归纳
采矿方法适用条件要点归纳1)、空场采矿法适用于开采水平、微倾斜、缓倾斜的矿体。
其采矿法不仅能开采薄矿体，更适合于开采厚矿体和极厚矿体。
特征：将矿块划分为规则的矿房和矿柱，并根据矿体的厚度及采矿设备、技术条件的不同，选用浅孔、中深孔或深孔落矿方案进行矿房的回采，因而有浅孔房柱和中深孔房柱之分。
1．浅孔房柱采矿法(1)主要适用于矿石和围岩稳固与较稳固的矿体。
(2)矿体倾角30°以下。
(3)矿体厚度小于8-10m。
(4)价值不高或品位较低的矿石。
2．中深孔房柱采矿法(1)矿石稳固和中等稳固。
当顶板围岩稳固或中等稳固时，采用不切顶或不预控顶; 当顶板不太稳固或局部不稳固时，可采用切顶与预控顶；(2)矿体倾角W30° ;(3)厚度W6-8m的矿体，采用不切顶房柱法；厚度8-10m的矿体，可采用浅孔切顶房柱法；厚度11-12m的矿体；可采用中深孔切顶房柱法；(4) 顶板接触面平整，可采用不切顶房柱法；顶板接触面不平整，可采用切顶房柱法；(5)使用于低品位、价值低、凿岩性较好的矿石中。
2)、全面采矿法适用于开采矿石围岩均较稳固，矿体厚度小于5-7m的水平至缓倾斜矿体；也适合于开采矿体底板起伏较大或矿体厚度变化较大以及矿石品味不均匀的矿体。
1．普通全面采矿法(又称全面采矿法)(1)一般要求矿岩中等稳固以上；顶板的暴露面积应大于200-500m；(2)矿体倾角W30° ;(3)矿体厚度在5-7m以下，国内大部分矿山开采1.5-3.0m的矿体；(4)一般矿体产状较稳固；(5)该法留有采场内矿柱，最好在贫矿中应用。
2．留矿全面采矿法(1)矿石和顶板岩石为稳固或中等稳固；矿石不粘结，不自然；(2)矿体倾角由缓倾斜到倾斜(即26°-55°)，以倾斜矿体为主；(3)厚度由薄至中厚的矿体，以薄矿体为主；(4)可用于形态较复杂，厚度和品位变化较大，以及底板沿走向和倾斜均有起伏的不稳定矿体。
采矿法
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。
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采矿用漏斗
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
防止留矿堆中形成空洞的措施有：
1．选择合理的爆破参数，减少爆破产生大块或粉矿，尽可能保持上盘围岩不遭破坏。
2．平整采场时，应仔细进行大块矿石的二次破碎工作。
3．局部不稳固的矿体可留不规则矿柱，防止大块片帮。
粉矿较多、含有黏土夹层、矿石湿度大时，应预先确定采用较小的漏斗间距，并做到经常且均匀地放矿。
放矿时，要注意以下安全要点：
(1)放矿过程中，仔细观察各漏斗矿石堆表面下降程度是否与放矿量相适应，以便及时发现并防止矿堆中形成空洞。
(2)放矿时，采场内不得有人作业，观察人员应站在天井两侧的联络道中。
一旦发现矿堆中有空洞，必须及时处理。
处理空洞时禁止人员进入溜矿井或漏斗内处理堵塞。
常用的处理方法如下：
a．自空洞的两侧漏斗放矿，破坏空洞周围矿石的平衡，使悬空的矿石掉落。
b．用较大的炸药包在空洞的位置上爆破，震落悬空的矿石，该方法适用于处理拱形空洞。
c. 使用土火箭爆破法消除悬拱。
d 用高压水冲洗因粉矿多而引起结拱形成的空洞。
(三)防止坠井事故
采矿作业过程中，人员经常进出采场，途经天井和溜井，如果天井支架不牢，梯子没有固定好，梯子间没有防护栏杆，天井扒钉把手不牢靠，或是溜井口未设标志、护栏和格筛等，往往容易导致坠井事故。
为了防止此类事故发生，应当做到：
1．根据岩石稳定程度，架设相应牢固的支架。
岩石稳固时，可以用横撑支柱。
岩石不稳固时，必须用方框支架。
有片帮危险时须留矿柱。
2．天井的梯子、扶手要牢靠，并经常检查。
每隔3～4m搭设一层平台。
梯子间与提升间之间应有隔板。
天井高度不大，单纯用扒钉作把手时，须另设一根牢靠的保险绳以防不测。
3．为防止人员坠人天井、溜井，天井、溜井上部应设有明显的标志和照明，井口边应留有1米宽的人行道和围栏、链条等，作业时取下防坠装置，不作业时立即恢复，并注意检查和更换，保持其良好的状态。
4．不使用的天井和溜井应及时封闭，防止行人不慎坠井。
5．井下作业人员要严格遵守安全管理规定，不得跨越溜井。
6．应装设明显的标志和防坠装置、光信号、围栏、链条等，
(四)溜矿井、放矿漏斗卡矿的处理
由于溜矿井或放矿漏斗卡矿、堵塞处理不当，造成人身严重伤亡的事故在矿山时有发生。
预防和处理溜井、卡矿、堵塞，应采取以下措施：
1．溜井的坡道设计和施工要合理，不要拐死弯。
2．溜井使用前，必须将井中的杂物清理干净。
使用过程中，严禁将废旧木材、钢管、钢钎、钢丝绳等杂物及大块矿石放进溜井，以免堵塞溜井。
3．禁止放空溜矿井的矿石。
4．主溜井不允许有水流人。
雨季应尽量减少溜井储矿量。
溜井有储水时，应停止放矿，以防发生跑矿事故。
5．禁止人员进入溜井和漏斗内处理堵塞，正确的处理方法是：一是卡矿发生在溜井上部10m以内时，可以打人钢管，通过钢管装药爆破；二是采用火箭弹处理；三是向卡矿部位打深孔，孔底装药爆破。
采用特殊方法处理时，须经过矿总工程师批准。
6．当放矿漏斗卡矿时，可用撬棍从漏斗中向上撬，若撬不下来，可用爆破震动，这时，装药量要少，爆破前人员要撤离到安全地点，并放好警戒。
7．对暂停放矿的溜井要定期松动放矿，一旦发生堵塞，上中段应立即停止放矿。