空場采礦法

概述特點：

將礦房劃分成礦房和礦柱，采場以敞空形式存在，依靠礦柱本身的穩定性來維持穩定。空場法適用條件： 礦石和圍巖穩固，采空區允許一定時間的暴露。這是最早、最廣泛應用的采礦方法。分類 全面采礦法、房柱采礦法、留礦采礦法、分段礦房法、階段礦房法第二節全面采礦法適用條件：礦體和圍巖均穩固厚度：薄和中厚，小于5~7m傾角：緩傾斜（一般小于30度）特點：工作面沿礦體走向或傾斜方向全面推進；將夾石或貧礦留下，呈不規則礦柱礦柱一般不回采，為永久損失（或用人工支柱支撐頂板）微傾斜：將礦田劃分成盤區，工作面沿全寬向長軸方向推進。寬度為200~300米（自行設備運搬）；80~150米（電耙運搬）。礦柱寬10~15米或30~40米。緩傾斜：劃分成階段（階段高15~30米，間柱2~3米）；結構參數采準與切割（簡單）掘進階段運輸巷道在階段中掘1~2個上山在底柱中開漏口（間隔5~7m)布置電耙巷道硐室回采從切割上山開始，（向一側或兩側）；厚度小于3m時，全厚度一次回采；厚度大于3m時，以階梯狀工作面回采；出礦：用電耙（礦體厚度小）或自行設備（大厚度）穩定性：留不規則礦柱，打錨桿采空區處理：采空區較大，應加強通風房柱采礦法實例地理位置：位于河北省，秦皇島144公里，交通方便；礦床類型：中溫熱液裂隙充填含金石英脈型礦床；礦巖均穩定；形狀：層狀、扁豆狀及不規則束狀，有多個分支。厚度：〈2m；傾角：20~40°評價優點工藝簡單，采準與切割工作量小；生產率高，成本低；缺點礦石損失率大（10%~15%以上）；頂板暴露大，頂板管理和通風要求嚴格；第三節房柱采礦法適用條件：礦體和圍巖均穩固傾角：水平或緩傾斜厚度：薄厚均可以（適用范圍廣）特點：在礦塊或采區內礦房和礦柱交替布置；回采礦房時留連續或間斷的規則礦柱；不僅可以采薄礦體，而且可回采后和極厚的礦體礦房可沿礦體的走向、傾斜或者偽傾斜布置，這取決于搬運設備；電耙搬運時，一般沿傾斜布置；礦房的長度：40~60m（電耙運搬）。礦房寬度一般8~20m（取決于礦體厚度和穩固性）礦柱直徑：3~7m,間距：5~8m分區寬度：80~150m到400m~600m（根據分區礦板的安全跨度和分區生產能力）；結構參數：采準與切割階段運輸巷道布置在脈內或底板巖石中可在放礦溜井中存貯部分礦石有利于通風管理；可以保持運輸巷道平直，有利于提高效率；缺點：增加了掘進工作量；1掘進放礦溜井2電耙硐室3掘進上山4掘進聯絡平巷5掘進切割平巷采準工作回采回采方法：跟厚度有關，厚度小于2.5~3m時，一次采全厚；大于2.5~3m時，分層開采；當礦體厚度小于8~10m并用電耙運搬時：在礦房下部拉底，用向上炮孔挑頂；淺孔落礦；用電耙絞車將礦石耙到溜井，放至運輸巷道裝車；當礦體厚度大于8~10m并用電耙運搬時：在頂板下面切頂，在礦房一側開切割槽，以形成下向正臺階的工作面；切頂的高度一般為2.5~5m深孔落礦，用無軌設備搬運；頂板不穩固時局部不穩固時，可留礦柱，整體不穩固時，需要錨桿加固。評價采切工作量小，工作組織簡單，通風良好，礦房生產力高；礦柱所占礦量大，礦石損失大；開采貴重金屬時，可以用人工混凝土礦柱代替自然礦柱；應用錨桿加金屬網維護不穩定底板，可擴大其應用范圍；如使用大型無軌設備，其勞動生產率可大幅度提高；第四節留礦采礦法特點：工人直接在礦房暴露面下的留礦堆上作業；每次采下的礦石靠自重放出1/3左右；礦房回采完畢后，全部放礦；缺點：暫留在礦房中的礦石不能管理地壓；當圍巖不圍固時會出現大塊，會造成礦山貧化；適用條件：礦石和圍巖穩固，礦石無自燃，破碎后不易再結塊；急傾斜，薄和中厚以下的脈狀礦床；階段高度：30~50m，根據礦床勘探程度、礦巖固情況、礦體傾角礦塊長度：40~60m礦柱尺寸：薄礦脈：間柱寬2~6m，頂柱厚2~3m，底柱高4~6m；中厚以上：間柱寬8~12m，頂柱厚3~6m，底柱高8~10m；礦塊結構參數采準包括：階段運輸巷道、先行天井、聯絡道、拉底巷道和漏斗頸；漏斗間距5~7m，盡量靠近下盤，在工作面進行二次破碎，不設二次破碎水平；切割以拉底巷道為自由面，形成拉底空間并完成劈漏。拉底高度：2~2.5m，拉底寬度為礦體厚度；拉底劈漏的分類： 不留底柱的切割方法；有底柱拉底和劈漏同時進行的切割方法；有底柱掘拉底巷道的切割方法；不留底柱的切割方法；在階段運輸巷道打向上的炮孔，所有炮孔一次爆破；站在第一層的礦堆上，打第二排炮孔，把第一分層的礦石運走，架設人工假頂（假巷和木質漏斗）；爆破第二層炮孔，從漏斗放出礦石，清理工作面；有底柱拉底和劈漏同時進行的切割方法；在階段運輸巷道一側以40~50度的傾角第一次上向孔；爆破后站在礦堆上，以70度的傾角第二次上向孔，爆破后礦石運出；架設工作臺，再打第三次上向孔，安裝后漏斗后爆破，將礦石放出；繼續打第四次上向孔，爆破后形成漏斗頸；在漏斗頸部以45度的向四周打炮孔，劈漏；有底柱掘拉底巷道的切割方法（適于厚度較大的礦體）；在階段運輸巷道一側向上掘漏斗頸，從漏斗頸上部向兩側掘高2m拉底巷道，直至礦房邊界；從拉底水平向下或從斗頸中向上打傾斜炮孔，將上部斗頸擴大成喇叭狀的漏斗；回采炮孔方向：礦石較穩固時，采用上向炮孔；此時，采用梯段工作面或不分梯段一次打完。否則，用水平炮孔；炮孔排列形式：一字形排列；之字形排列；平行排列；交錯布置；回采爆破：采用銨油炸藥，用導火線點燃火雷管起爆，電雷管也使用。通風：空氣的氧含量不小于20%；風速不低于0.15m/s；方向：從上風流方向的天井進入，通過礦房工作面后，由下風流方向的天井排到上部回風巷道；電耙道應該有獨立的回風系統；局部放礦：采用重力放礦，放礦工與平場工密切配合，防止出現留礦堆中的空洞。空洞的處理辦法：爆破震動消除法；高壓水沖洗法；土火箭爆破法消除空洞；從空洞兩側漏斗放礦；電耙出礦 在礦房下部運輸巷道上面掘電耙道2； 掘進斗穿和漏斗3到達礦房底部； 電耙道與階段運輸巷道之間的溜井4連通； 放礦：漏斗?電耙道?放礦溜井?漏口閘門?礦車；當礦體極薄時，使用電耙出礦的無底柱結構將沿脈運輸巷道上盤擴幫加寬，由沿脈巷道一側直接向上回采。沿脈巷道出礦一側假設珊攔，控制礦流；將礦石耙入轉運天井，溜放到下一個階段的礦車；礦房的沿脈運輸巷道作為電耙道，不通行電機車；特點：只能后退式回采；不留底部結構；采準工作量小；當礦體傾角小于55~45度時，可采用礦房用電耙出礦：采用上向傾斜工作面，分層崩落；把礦石用電耙耙入溜井；裝車運走；特點：傾斜工作面，平場工作量小；大量出礦時，礦房暴露空間大；注意安全，必要時可以用錨桿加固；（2）裝巖機出礦掘下盤沿脈巷道；掘裝載巷道；從脈內沿脈巷向上回采；礦石溜放到裝載巷道；用裝巖機裝入列車；特點：不留底柱，底部結構簡單；（3）鏟運機出礦圖10-19表示加拿大克利格律礦采用的鏟運機出礦的事例用振動放礦機取代木漏斗，由重力自溜放礦變為強制振動放礦。特點： 生產率高；（4）振動放礦機出礦5.平場、撬頂和二次破碎保持工作面平整；保證安全；大塊要破碎，以免堵塞漏斗；6.最終放礦及礦房殘余礦石的回收應避免存留礦石中出現空洞和懸拱；水力沖洗；評價適用條件圍巖和礦石均穩固；礦體厚度為薄和中厚礦脈；礦體傾角以急傾斜為宜；礦石無結塊和自燃性；優缺點工藝簡單，管理方便，自重放礦，采準工作量小；在開采中厚以上礦體時，礦柱損失貧化大；工人在暴露面下作業，安全性差；平