中厚及厚大矿体采矿方法.doc

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湖南辰州矿业股份有限公司

中厚及厚大矿体采矿方法研究

子项目一：

中厚及厚大矿体采矿方法设计与探讨

子项目二：

响溪矿区采矿方法标准设计

子项目三：

水压支柱护顶水平分层下行垮落法标准设计

湖南辰州矿业股份有限公司

2008年11月

子项目一

中厚及厚大矿体采矿方法

设计与探讨

怀化湘西金矿设计科研有限公司

2008年11月

中厚及厚大矿体采矿方法

设计与探讨

设计单位：

怀化湘西金矿设计科研有限公司

证书编号：

经理：

司（所）审：

审核：

设计：

提交单位:

怀化湘西金矿设计科研有限公司

提交时间:

2008年11月

目录

1总论 1

1.1厚大矿体采矿方法研究的意义 1

1.2本次设计主要内容及成果 1

2采矿方法初选 1

3采矿方法技术比较 5

3.1普通浅孔留矿法 5

3.1.1结构参数 5

3.1.2采准切割工作 5

3.1.3回采工艺 5

3.1.4技术经济指标 6

3.2阶段矿房法（分段凿岩阶段矿房法） 6

3.2.1结构参数 6

3.2.2采准切割工作 7

3.2.3回采工艺 8

3.2.4技术经济指标 8

3.3上向水平分层充填法 8

3.3.1结构参数 8

3.3.2采准切割工作 8

3.3.3回采工艺 9

3.3.4技术经济指标 10

3.4进路上向分层充填采矿法 10

3.4.1结构参数 10

3.4.2采准切割工作 10

3.4.3回采工艺 10

3.4.4技术经济指标 11

3.5分条块石胶结充填采矿法 11

3.5.1结构参数 11

3.5.2采准切割工作 12

3.5.3回采工艺 12

3.5.4技术经济指标 13

3.6进路下向分层充填采矿法 13

3.6.1结构参数 13

3.6.2采准切割工作 13

3.6.3回采工艺 13

3.6.4技术经济指标 14

3.7分层崩落法 15

3.7.1结构参数 15

3.7.2采准切割工作 15

3.7.3回采工艺 15

3.7.4技术经济指标 16

3.8采矿方法技术比较 16

4各矿区采矿方法方案设计 18

4.1洪江辰州响溪矿区 18

4.1.1矿体产状及开采技术条件 18

4.1.2采矿方法选择 18

4.2城步威溪 19

4.2.1矿体产状及开采技术条件 19

4.2.2采矿方法选择 20

4.3湘安钨业大溶溪矿区 20

4.3.1矿体产状及开采技术条件 20

4.3.2采矿方法选择 21

4.4隆回金杏 21

4.4.1矿体产状及开采技术条件 21

4.4.2采矿方法选择 22

4.5湖北潘隆新 22

4.5.1矿体产状及开采技术条件 22

4.5.2采矿方法选择 24

5结论 25

中厚及厚大矿体采矿方法设计与探讨

中厚及厚大矿体采矿方法设计与探讨

1总论

1.1厚大矿体采矿方法研究的意义

长期以来，公司坚持“积极扩大资源占有”的发展战略，不断扩充资源基地，尤其是2007年8月辰州矿业上市以来，公司资源基地遍布省内外，为公司未来的持续稳定健康发展奠定了坚实的基础。

在这些新开辟的资源基地中，就有很多属于中厚或厚大矿体。

而辰州矿业本部多属缓倾斜矿体，原有成熟的采矿工艺显然已不能满足新矿区生产发展的需要。

寻求新的采矿方法以适应新矿区的生产迫在眉睫。

1.2本次设计主要内容及成果

本次设计总结出国内外常用的中厚及厚大矿体采矿方法的适用条件、优缺点，从中选取7种最常用也较适应本公司技术装备水平的采矿方法，分别对其采准切割、回采工艺等做了详细的阐述，并选择有代表性的回采方案作标准设计图。

选择的7种采矿方法分别为普通浅孔留矿法、分段凿岩阶段矿房法、上向水平分层充填法、进路上向分层充填法、分条块石胶结充填法、下向分层充填法、分层崩落法。

此外，针对5个矿区矿体不同的产状和开采技术条件，选取了适应各矿区的采矿方法，为各矿区采矿方法优化，以提高矿块生产能力、降低损失贫化提供了依据。

2采矿方法初选

目前我国厚大矿体采矿主要运用的方法有房柱法，留矿法，分段矿房法，分层、分段崩落法，阶段崩落法，上向分层充填法，分层、分段充填法，壁式充填法，点柱充填法，阶段充填法等。

其中，房柱法、壁式充填法、倾斜分层充填法主要用于水平和缓倾斜矿体。

根据矿体开采技术条件，可选择与之相适用的采矿方法。

各类采矿方法根据具体情况又可细分为多种采矿方法，运用于不同产状、不同赋存条件的矿体。

25

表2-1我国主要中厚及厚大矿体采矿方法及其运用

适用条件

优点

缺点

应用矿山

空

场

法

房

柱

法

①矿石和围岩稳固和较稳固；

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。

①采准工作量小，采准时间短，矿房投产快；

②工艺简单、矿石贫化率小，成本低；

③对于厚大矿体，采用机械化效率高。

①顶板支护量大，安全性差；

②矿柱矿石损失量大。

锡矿山锑矿福山铜矿

留

矿

法

①矿岩基本稳固的急倾斜矿体；

②适用于任何厚度的矿体，但多用于开采中厚以下矿体；

③极薄矿脉多脉合采；

④矿石不结块，不自燃。

①结构及回采工艺简单；

②管理方便；

③采准工作量小。

①开采中厚以上矿体时，矿柱矿量损失、贫化大；

②工人在较大暴露面下作业，安全性差；

③平场、顶板管理复杂。

西华山钨矿

月山铜矿

分段

矿房法

①矿岩稳固或较稳固；

②倾斜到急倾斜的矿体。

①分段回采，作业集中，生产能力大；

②使用无轨设备时，机械化程度高。

①采准工作量大；

②矿柱矿量大。

大庙铁矿

开阳磷矿

阶段

矿房法

①矿岩均稳固；

②倾斜到急倾斜的矿体。

①安全性好；

②效率高。

①若采用分段凿岩，采准工作量大，工艺复杂；

②若采用VCR法，装药工艺较复杂。

红透山铜矿

凡口铅锌矿

金川二矿区

充

填

法

壁式

充填法

①上盘围岩稳固性差，产状规整；

②缓倾斜薄至中厚矿体。

①矿石回收率高；

②贫化率低。

①生产能力低；

②采矿成本高。

沃溪坑口

湘潭锰矿

上向分层

充填法

①几乎适合矿岩中等稳固以上，一切需要充填的任何产状的矿体；

②对走向长度较大，平均厚度小于10～15m的急倾斜矿体，效果最佳。

①采切工作简单，采切比小；

②矿石损失率小、贫化率低

①充填劳动强度大，工艺复杂；

②普通上向分层充填法矿块生产能力低；

③充填和采矿成本较高。

黄沙坪

铅锌矿

夹皮沟金矿

分条块石

胶结充填法

①缓倾斜矿体；

②矿石品位高、价值高。

①顶板暴露面积小，作业安全；

②工艺简单，易于掌握。

①充填成本高；

②第一步回采通风条件不好

鱼儿山坑口

沃溪坑口

下向分层

充填法

①矿岩均不稳固、矿石破碎的难采矿体；

②矿石品位高、价值高。

①矿石回收率高，在90%～97%以上；

②贫化率低，8%～10%以内；

③在假顶下作业，安全性好。

①回采作业环节多；

②充填工艺复杂；

③采矿成本偏高；

④生产能力低。

金川龙首矿

招远金矿

上向进路

充填法

①矿岩均不稳固，但能保证回采进路稳定的富矿床或贵重金属矿床；

②矿石裂隙发育或破碎而品位又高的充填法矿柱回采；

③矿体的厚度一般为2～12m，及个别厚矿体。

①采切工作简单，采切比较小；

②充填成本较下向充填法低。

①采场通风为独头巷道型通风，效果较差；

②为不破坏矿石原有稳定性和保证接顶的质量，进路回采需采用光面爆破；

会泽铅锌矿金川二矿区

点柱

充填法

①厚度大于8m以上的缓倾斜或倾斜厚矿体；

②在有色或稀有贵重金属中，品位相对较低，需避免二步骤回采或地面不允许有较大沉陷的矿床。

①劳动生产率比其他充填法高，成本低。

①矿石总损失率较其他充填法大。

凤凰山铜矿

新城金矿

崩

落

法

分层

崩落法

①矿石稳固性不限，上盘岩石不稳固，下盘岩石稳固性不限；

②急倾斜或倾斜、缓倾斜中厚以上矿体；

③矿石品位高价值大，或对贫化损失要求严；

④不宜使用充填法或不易建充填系统的矿山；⑤地表允许崩落。

①布置方式和回采工艺灵活，作业简单易于掌握；

②回采率高，贫化率低；

③矿石可以分采；

①工作面较难实习机械化，劳动强度大，效率低，矿块生产能力小；

②采场支护及造顶材料消耗大；

③工作面通风条件差。

会泽铅锌矿

无底柱分段崩落法

①急倾斜厚矿体或缓倾斜极厚矿体；

②矿石稳固或中等稳固；

③上盘岩石不稳固或中等稳固，最好能自然崩落形成大块，若已形成覆盖层则不限，下盘岩石稳固。

④地表允许崩落。

①采矿方法结构简单，灵活性大，不需留矿柱；

②与有底柱分段崩落法比采切比小；

③回采工艺简单，便于实现机械化；

④作业安全；⑤生产能力大。

①覆岩下放矿，损失率贫化率较高；

②独头巷道内作业，通风条件较差需设计专门管道通风；

③大型设备维护工作量大。

大庙铁矿

梅山铁矿

有底柱分段崩落法

①厚度大于5m的急倾斜矿体或任何倾角的厚和极厚矿体；

②矿体形态不太复杂；

③出矿过程中不结块不自燃；

④地表允许崩落。

①方案灵活；

②开采强度大，生产安全可靠；

③若采用电耙出矿，设备简单，易于操作和维修；

④存窿矿石量多，有利于均衡生产；

⑤设有专用进、回风道，通风效果好。

①矿块底部结构复杂，采切比大，管理跟不上易造成采掘失调；

②底柱巷道多，对底柱稳固性有影响，电耙道维护工作量大；

③放矿管理比较复杂，若采用电耙，难以实现控制放矿。

易门狮山坑

胡家峪

本次研究针对我公司各矿区的开采技术条件，着重对普通浅孔留矿法、分段凿岩阶段矿房法、上向水平分层充填法、进路上向分层充填法、分条块石胶结充填法、下向分层充填法、分层崩落法进行技术比较。

3采矿方法技术比较

3.1普通浅孔留矿法

3.1.1结构参数

采场一般沿走向布置，阶段高度40～60m，矿块长度40～50m，间柱宽度6～8m，顶柱厚度4～6m，底柱厚度4～5m（电耙耙矿底部结构12～14m），漏斗间距4～6m。

3.1.2采准切割工作

采准工作主要是沿脉平巷、采准天井、联络道。

切割工作包括掘进拉底巷道和漏斗颈。

采准天井一般布置在间柱中，并开凿人行联络道通往采场，两端联络道错开布置。

3.1.3回采工艺

回采工作自下而上分层进行，分层高度一般为2～2.5m。

在每个分层中进行崩矿、通风、局部放矿、平场及松石处理等作业。

回采凿岩采用上向凿岩或水平凿岩方式。

上向炮眼一般为前倾75°～85°；水平炮眼一般上仰5°～8°。

打上向炮眼时，梯段形工作面的梯段长度一般为10～15m；打水平炮眼时，梯段长度一般为2～4m，梯段高度1.2～2m。

放矿分两步骤，即局部放矿和大量放矿。

局部放矿一般放出每次崩落矿石的30%左右，余留矿石作为继续上采的工作底板。

局部放矿后，应立即检查矿房顶板和上、下盘，处理浮石，平整场地。

为减少平场工作量，各漏斗均匀出矿。

矿房回采全部结束后，放出存留采场的全部矿石，即大量放矿。

整个采场出矿完毕后，对空区进行嗣后充填。

图1普通浅孔留矿采矿法

①-沿脉（装矿平巷）②-顶柱③-天井④-联络道⑤-留存矿石⑥-底柱⑦-漏