采矿学地采2 第二章

α：矿体倾角； β：上盘移动角； γ ： 下盘移动角 ； Ⅰ、Ⅱ：相邻矿脉
第四节 矿床的开采顺序
【指出说明】 在同一个井田内的数个矿体，往往有品位不均、薄厚不
均、大小不一及开采条件难易不同等许多复杂条件。
确定矿体开采顺序时，注意贯彻的原则：
贯彻贫富兼采 薄厚兼采 难易兼采
否则，将破坏合理的开采顺序，造成严重的资源损失。
第四节 矿床的开采顺序
一、 井田中阶段的开采顺序： 1、上行式：先采下部阶段，后采上部阶段，由下而上逐段开采。 上行式开采顺序，仅在某些特殊条件下采用。 例 1：井田中有几条矿脉。其中矿脉相距较远，不受采空区岩 层移动影响，其中一条矿脉采用上行式开采，采空区用其它矿脉下 行式开掘上部阶段巷道所出废石充填，废石可不运出地表。
第二节 阶段和矿块
（6）每吨矿石所摊的基建开拓和采准费用； 一般来说，增大阶段高度可减小阶段数目，使开拓、采准、 切割工程量及其总费用得以相对减小，而且在一个阶段中获得的 储量较多，因而一吨采出矿石所摊的开拓、采准和切割费用随之 减小。 （7）每吨矿石所摊的提升、排水及回采费用； （8）地质勘探和生产探矿的要求； 我国许多金属矿山在地质勘探过程中兼用坑探，即掘进几个 阶段的探矿巷道，按勘探巷道将矿床上部划分几个阶段。因此， 设计阶段高度时，应对原有勘探巷道及其阶段高度进行综合分析： 如原定勘探高度大体合理，就可利用原有阶段探矿巷道，或在原 勘探阶段高度的基础上加以适当调整。
的矿体，其采空区的下盘围 岩不会移动，因此不会影响
下盘矿体的开采。
α：矿体倾角；β：上盘移动角；Ⅰ、 Ⅱ：相邻矿脉
第四节 矿床的开采顺序
【注】
矿体倾角小于或等于围
岩的移动角时，若先回采下 盘矿体，后回采上盘矿体。
此时，矿体Ⅱ处在矿体Ⅰ采
空区的上盘移动带内，影响 矿体Ⅱ的开采。
α：矿体倾角；β：上盘移动角；Ⅰ、 Ⅱ：相邻矿脉
采矿学I
矿业工程学院
第二章 矿床回采单元的划分及其开采顺序
第一节 矿田和井田 第二节 阶段和矿块
第三节 盘区和采区
IV 第四节 矿床的开采顺序
目的要求及重点难点
【目的要求】
掌握矿田、井田、阶段、矿块、盘区、采区等相关概念； 掌握矿床的开采顺序 。
【重
点】
掌握矿田、井田、阶段、矿块、盘曲、采区等相关概念； 掌握矿床的开采顺序 。
习题
1、矿田、井田、阶段、矿块、盘区、采区的概念。
2、金属矿床开采的顺序。
3、相邻矿体开采时注意哪些事项？
一、盘区： 在开采水平和缓倾斜 矿床时，如果矿床厚度不 超过允许的阶段高度，则 在井田内不再划分阶段。 为了采矿工作方便，将井
田用盘区运输巷道划分为
长方形的矿段，此矿段称 为盘区。
Ⅰ-开拓盘区；Ⅱ-采准盘区；Ⅲ-回采盘区
1-主井；2-副井；3-主要运输巷道；4-盘区运输 道；5-采区运输巷道；6-采区；7-切割巷道
节省初期投资； 缩短基建时间； 在逐步向下的开采过程中 能进
一步探清深部矿体，避免浪费；
生产安全条件好； 适用的采矿方法范围广泛。
第四节 矿床的开采顺序
二、阶段中的矿块开采顺序
1、 前进式开采
风井
主井
前进式双翼回采
风井
阶段运输巷道掘进一定距离后， 从靠近主要开拓巷道的矿块开 始回采，向井田边界依次推进。 [优点]：基建时间短；[缺点]： 增加采准巷道维护费用。
回 风 井 已采完阶段 回采阶段 开拓采准阶段 开拓阶段 矿块 矿体垂直 埋藏深度
2、阶段高度：上下两个相邻阶 段运输巷道底板之间的垂直距 离，叫阶段高度。 3、阶段斜长：上下两个相邻阶 段运输巷道沿矿体的倾斜距离。
阶段运输巷
阶段高度
主井
第二节 阶段和矿块
4、影响阶段高度的因素 （1）矿体的倾角、厚度、沿走向的长度； 一般情况下，开采缓倾斜矿床，阶段高度一般小于 20~25m 。 开采倾斜至急倾斜矿床，阶段高度常采用40、50、60m。
第一节 矿田和井田
④ 矿区地表地形条件
一般情况下，金属矿床的范围不大，井田大多与矿床界限 相符合。另外，由于金属矿床地质地形条件复杂，在很多情况
下以地表地形条件来划分井田的界限。如地表河流、水库、湖
泊、铁路干线等，都可能成为划分井田的自然界限。
⑤ 最好的经济效果
划分井田时应考虑基建时期的投资费达到最节省，生产时
间的经营费达到最低。 井田的划分及其范围的确定，一般应根据国民经济的需要、 矿床的自然条件以及技术经济的合理性综合分析来确定。
第二节 阶段和矿块
一、阶段 1、阶段：在开采缓倾斜、倾斜和 急倾斜矿体时，在井田中每隔一 定的垂直距离，掘进一条或几条 与走向一致的主要运输巷道，将 井田在垂直方向上划分为矿段， 这个矿段叫阶段。
第二节 阶段和矿块
（9）矿床勘探类型和矿体形态变化。 勘探类型指矿体沿走向和倾向的连续程度和矿体厚度变化的 复杂程度。勘探类型越高，矿体越连续且产状越稳定，中段的高 度可取高些；矿体不连续或矿体分支复合、厚度变化复杂，中段 高度必须取低些，否则就会控矿或采准工程对矿体控制不准。
① 回采中矿体突然尖灭，备采矿量比预计的减少，使回采工作中
例2：河北矿业田兴铁矿选择上行式开采顺序。
（ 1）下部矿体磁铁矿比例高、质量好、围岩稳固性好，利于矿山 初期生产；
（2）利于上中段开拓采准的废石进入下部中段回采空区；
（3）充填接顶好，有利于实现无底柱回采； （4）充填体可以连续沉实，充填效果较好。
后开采下部阶段，由上而下逐个 阶段开采。 在生产实际中，一般多采用下行式开采顺序。这种开采顺序 有很多优点：
1、井田的划分 井田的大小是矿床开采中的重要参数。 （1）倾斜和急倾斜矿体中，井田尺寸一般用沿走向长度和沿倾斜 长度或垂直深度来表示； （2）水平和微倾斜矿体中，井田尺寸用走向长度和宽度来表示。
第一节 矿田和井田
（ 3）当矿床范围不大，矿床又比较集中，为了生产管理方便，可 用一个井田开采； （ 4）当矿床范围很大或矿体比较分散，用一个井田开采全部矿床、
第三节 盘区和采区
二、采区： 在盘区中沿走向每隔 一定距离，掘进采区巷道 连通相邻两个盘区运输巷 道，将盘区再划分为独立 的回采单元，这个单元称 为采区。
盘区相当于阶段，采 区相当于矿块。
Ⅰ-开拓盘区；Ⅱ-采准盘区；Ⅲ-回采盘区 1-主井；2-副井；3-主要运输巷道；4-盘区运输 道；5-采区运输巷道；6-采区；7-切割巷道
影响阶段高度的诸多因素进行深入调查研究并在技术和经济 上进行综合分析，求得合理的阶段高度。
第二节 阶段和矿块
二、矿块 矿块：在阶段中沿走向每隔 一定距离，掘进天井连通上 下两个相邻运输巷道，将阶 段再划分为独立的回采单元， 称为矿块。 【注】 根据矿床埋藏条件， 选择不同的采矿方法回采矿 块。
第三节 盘区和采区
第四节 矿床的开采顺序
（2）矿体倾角大于围岩移动角、两矿体又相距很近时 无论先采哪个矿体，都会 因采空区围岩移动而相互影响。 根据矿体之间夹石层的厚 度、矿石和围岩的稳固性以及 所选取的采矿方法和技术措施 而定。 一般选用先采上盘矿体后 采下盘矿体开采顺序。如果夹 石层厚度不大，采用充填法时， 也可先采下盘矿体后采上盘矿 体。
风井
主井 前进式单翼回采
风井
主井 前进式侧翼回采
风井
第四节 矿床的开采顺序
2、后退式开采 阶段 运输巷道掘 进至井 田边 界后，从井 田边界 的矿 块开始 ，向 主要开 拓巷道方向依次回采。
风井
主井 后退式双翼回采
风井
风井
主井 后退式单翼回采
风井
主井 后退式侧翼回采
风井
第四节 矿床的开采顺序
3、混合式开采
第二节 阶段和矿块
③ 在回采过程中，矿体局部倾角突然发生变化，原来布置的底部
漏斗负担不了变化后的矿体情况，迫使回采工作停止。
对于低探矿类型矿体，中段
太高有可能使一些中段盲矿体漏 掉，因此使本来应该利用的资源
白白丢掉。
第二节 阶段和矿块
5、合理阶段高度应符合的条件 （1）阶段高度基建费和经营费摊到一吨备采储量的数额应最小；
仅按经济计算方法求算阶段高度，其变化范围很大，很难得出确切 的数值。在设计实践中，一般均按当前实际技术水平选定阶段高度。
（2）保证能及时准备阶段；
（3）保证工作安全。
【注】 增加阶段高度会使采矿准备和回采工作产生许多技术因难：
如掘进很长的天井较为困难。天井的掘进费用、材科和设备运送到 采场费用及运矿费用 (自重溜矿除外 )等增加； 在矿岩不够稳固时，回采 工作不安全。
（2）矿岩的物理力学性质；
（3）采用的采矿方法； （4）阶段开拓、采准、切割和回采时间；
我国有些矿采用大量落矿的采矿方法，巷道掘进往往跟不上回 采工作的需要，为减少掘进工程量，增大阶段回采矿量，将阶段高 度增大。 （5）阶段矿柱的回采条件；
许多采矿法常留阶段矿柱，回采这些矿柱的损失和贫化很大， 增大阶段高度，可使回采阶段矿柱所造成的损失和贫化相对减小。
第四节 矿床的开采顺序
三、相邻矿体的开采顺序 一个矿床若有多个彼此相距很近的矿体，开采其中某个矿体， 将影响邻近的矿体。这时合理确定各矿体的开采顺序，对生产的安 全和资源的回收都有很重要的意义。其开采顺序主要有： （1）矿体倾角小于或等于围 岩移动角时 采取从上盘向下盘推进
的开采顺序。先采位于上盘
初期用前进式开采，待阶段运输平巷掘完后，改为后退式开采或
者既前进又后退同时开采。
这种开采顺序利用了上述两种开采顺序的优点，但生产管理比较 复杂。 【注】
生产实际中，只有当矿床埋藏条件简单，围岩稳固、要求尽早 在阶段中开展回采工作时，采用前进式开采顺序比较合理；否则以 采用后退式为好。