金属非金属地下矿山采矿方法对比表.docx

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金属非金属地下矿山采矿方法对比表

金属非金属地下矿山采矿方法对比表

金属非金属地下矿山采矿方法对比表

（一）

类别

概述

组别

方法特点

适件用条

结构参数

采准/切割/回采

评价

典型方案

空

场

采

矿

法

（1）特点：

将矿块划分为矿房和矿柱，分两步回采，先采矿房后采矿柱，回采矿房时形成的采空区主要依靠矿石和围岩自身的稳固性和矿柱支撑来控制维护。

故又称自然支撑采矿法

（2）使用本类采矿方法的基本条件：

矿石和围岩均稳固。

全面采矿法

在阶段（或盘区）中把矿体划分为矿块，在回采矿块时留出规则或不规则矿柱来维护空区，当矿体厚度小于3m，整层回采，大于3m，分层回采，在开采贵重金属时常用混凝土预制块或废石垛、木垛等代替矿柱。

矿石和顶板岩石中等稳固以上的水平和缓倾斜薄矿体，厚度小于3~4m最适宜。

矿块尺寸主要取决于矿岩的稳固性，电耙的有效距离和地质构造（断层），矿块一般沿走向布置，长度为50~60m，矿块之间留2~3m或更宽的间柱或者不留。

顶柱厚2m，底柱高3~6m，或架设人工底柱，矿柱一般为Φ=3~5m或2×2~3×3m。

包括开掘运输巷道、切割上山、放矿溜井、人行联络道、电耙绞车硐室等，放矿溜井在矿块底柱中，每隔5~7m到12~16m掘进一个漏斗

优点：

采准工程量小；回采工序简单；通风良好，能适应矿体形状不规则及倾角变化的条件，灵活性大。

缺点：

是顶板暴露面积大；采高大于3m以后，检查顶板困难，留矿柱多时，矿石损失大。

1、留不规则矿柱全面采矿法

2、留规则矿柱全面采矿法

房柱采矿法

沿走向或倾向划分为矿房和矿柱，在矿房内进行回采作业，采空区一般不处理，但也有用充填法或放顶法处理采空区的。

最适应开采顶板和底板岩层中等稳固至稳固、矿石稳固、薄至中厚的水平和缓倾斜矿体。

矿房和矿柱的布置方式应考虑矿体倾角和主要断层方位，矿房与矿柱的布置形式有：

沿走向、沿倾斜、伪倾斜三种，矿房跨度一般为7~15m，间柱形状有圆形、矩形、和矿壁三种，圆形矿柱Φ=3~5m，间距小于或等于矿房跨度。

矿壁宽3~8m。

采准切割工程包括下盘运输巷道、漏斗、切割巷道、上山和电耙硐室等。

落矿方式浅孔和中深孔落矿，浅孔或中深孔回采可分为整层回采和分层回采两种

优点：

回采方案灵活，应用广泛；采准工程量小，投入产快；回采工艺简单，贫化率小，成本低，若机械化程度高，并采用锚杆护顶，劳动生产率高，作业相应安全。

缺点：

工人直接暴露于空场状态下，护顶工作量大。

3、留连续矿柱房柱采矿法

4、留间隔矿柱房柱采矿法

留矿采矿法

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。

开采矿石和围岩稳固的矿体，矿体厚度超过5m时，用深孔和中深孔落矿的阶段矿房法，矿体倾角一般要求：

薄，60°，中厚，55°，矿石不能具有自燃性、氧化性和结块性。

阶段高度,薄和极薄—40~50m，倾角60°以上、矿石和围岩很稳固、赋存要素稳定的条件下，也有采用50~60m的；矿脉倾角在50~60左右，矿石和围岩稳固性较差、或者矿体有突变现象，则采用30~40m。

顶柱厚度3m左右，若矿石品位高，上部回风巷道不需要保留时，也可以不留。

底柱从运输巷道顶板上留3~3.5m。

漏斗间距木漏斗，4~6m，振动出矿机取6~7m。

运输巷——沿脉靠下盘掘进。

天井——薄，沿脉掘进，以利于探矿，中厚，一般位于矿体内靠下盘接触面。

联络巷——从天井内每隔5~6m垂直高度掘进一。

中厚——电耙巷道底部结构。

切割包括拉底和扩漏。

回采作业空间保持2米高度。

优点：

结构简单，管理方便，采准工程量小，工艺技术容易掌握，所需要的设备比较简单，易于供应。

缺点：

平场处理松石工作量大，工人劳动强度大，浮石处理完全靠人工，存在顶板冒落伤人危险，开采厚度较大和倾角较缓的矿体时，平场工作量增加的同时损失加大，且工人在大暴露面的顶板下作业，安全条件变差。

5、浅孔留矿采矿法。

金属非金属地下矿山采矿方法对比表

（二）

类别

概述

组别

方法特点

适件用条

结构参数

采准/切割/回采

评价

典型方案

空

场

采

矿

法

（1）特点：

将矿块划分为矿房和矿柱，分两步回采，先采矿房后采矿柱，回采矿房时形成的采空区主要依靠矿石和围岩自身的稳固性和矿柱支撑来控制维护。

故又称自然支撑采矿法

（2）使用本类采矿方法的基本条件：

矿石和围岩均稳固。

分段矿房法

在划分阶段的基础上，再将阶段划分为分段，每个分段形成独立的出矿和通风系统。

连续回采时分段间保留临时顶、底柱或者保留临时底柱（或顶柱），从而沿矿体倾斜方向上，划分为条带状的矿房与矿柱，先采矿房，并同时回采矿柱，但前者对后者保持一定的超前距离。

开采矿石和围岩在中等稳固以上的矿体。

采用不同的底部结构解决矿石运搬，对矿体倾角的适用范围广，从缓倾斜至急倾斜。

但该法的采准切割工程量大，主要用于开采中厚以上的矿体。

影响阶段高度的主要因素是矿体的倾角。

阶段高度：

缓倾斜—30m左右；倾斜、急倾斜矿体—50m。

确定分段高度时必须考虑：

钻机的合理钻孔深度，用中深孔落矿时，取8~10m；深孔落矿，取20~25m，但是，钻孔深度和凿岩巷道的位置是密切相关的，所以，须将两者结合考虑，若采用爆力运搬，分段的斜长通常应控制在20~30m，围岩不够稳固的条件下，顶板允许的暴露面积是决定分段高度的最重要因素。

分段巷道有脉内和脉外两种布置方式。

阶段运输巷道和各分段巷道之间，视运搬设备可用斜坡道或天井边接。

溜井间距，铲运机运搬时，一般为100—150m，用电耙运搬一般不超过50m。

本方法的底部结构：

电耙底部结构（普通漏斗或堑沟加电耙道），另一种是装运机和铲运机底部结构（普通漏斗或堑沟加装运巷道）

优点：

对矿石和围岩的稳固性以及矿体倾角适应性较其空场法强，使用范围广，灵活性大；同时回采的作业面多，通常在一个矿段内有2~3个分段同时进行回采，作业集中，回采强度大；便于使用无轨设备，有利于实现高度机械化；能根据围岩的稳固性机动灵活地调整矿块的结构参数；工人在小断面的巷道内进行回采作业，安全条件较好；成本较低。

缺点：

采准切割工程量大，费用较高，矿石损贫大。

6、分段矿房采矿法

阶段矿房法

按落矿方法，阶段矿房法可分为水平深孔阶段矿房法和垂直深孔阶段矿房法，水平深孔阶段矿房要求在矿房底部进行拉底，形成拉底空间；垂直深孔阶段矿房法除拉底外，还需要在矿房全高开切割槽。

大直径深孔凿岩和球状药包爆破后退式采矿法（即VCR法）是属于垂直深孔阶段矿房法的一种。

由向下分层落矿，而不需要开切割槽。

主要适用于开采矿石和围岩稳固和倾斜和急倾斜厚和极厚矿体，以及极厚的水平和缓倾斜矿体。

矿体的几何形状应该较规则，矿石品位较低、价格不高，矿体中不含有夹石。

矿块结构参数取决于矿岩的稳固性、矿体特征、深孔钻机类型，出矿设备类型以及阶段矿房法的不同方案。

当采用水平深孔阶段矿房法时，矿块结构参数为：

阶段高度60~80m;沿走向布置的矿房长为20~50m;垂直走向布置的矿房宽度为10~30m，间柱宽度10~15m，顶柱厚度为6~8m，底柱高度：

漏斗底部结构为8~13m,平底结构为5~8m。

采用水平深孔落矿时，阶段运输巷道布置在脉外。

在运输水平上部4~6m处设电耙巷道和专用回风巷道。

凿岩天井一般布置在矿房的角上。

其布置距离，中深孔时不超过去10~12m，深孔时不超过20米。

切割工作包括拉底和扩漏，垂直深孔还包括开掘切割槽。

优点：

采矿成本低，通风条件好，作业安全；选择适宜的凿岩钻机，有效提高凿岩效率和速度；另可以用采用不同的钻机类型，合理选择搬运设备，则提高出矿效率，矿房生产能力大，机构化程度高，工人劳动强度低，劳动生产率高。

损失贫化大，深孔不易控制矿体边界，且很难剔除废石

7、水平深孔阶段矿房采矿法

8、垂直深孔阶段矿房采矿法

9、垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法

金属非金属地下矿山采矿方法对比表（三）

类别

概述

组别

方法特点

适件用条

结构参数

采准/切割/回采

评价

典型方案

充

填

采

矿

法

（1）特点：

分回采和充填两个步骤，充填工序作为回采工序的一环，其充填体起控制采场院地压，支撑围岩，减少、延缓和阻止采后空区围岩的破坏和移动的作用。

即用充填体来管理和控制采场地压。

（2）应用条件：

围岩不稳固，或围岩及矿石均不稳固的有色金属富矿或贵金属、稀有金属矿体。

垂直分条

充填采矿法

10、单层（水力、胶结）充填采矿法

上向分层

充填采矿法

11、上向水平分层充填采矿法

12、上向倾斜分层充填采矿法

金属非金属地下矿山采矿方法对比表（四）

类别

概述

组别

方法特点

适件用条

结构参数

采准/切割/回采

评价

典型方案

充

填

采

矿

法

（1）特点：

充填工序作为回采工序的一环，其充填体起控制采场院地压，支撑围岩，减少、延缓和阻止采后空区围岩的破坏和移动的作用。

即用充填体来管理和控制采场地压。

（2）应用条件：

围岩不稳固，或围岩及矿石均不稳固的有色金属富矿或贵金属、稀有金属矿体。

上向进路充填采矿法

13、上向进路充填采矿法

下向分层（进路）充填采矿法

14、、下向分层（进路）充填采矿法

金属非金属地下矿山采矿方法对比表（五）

类别

概述

组别

方法特点

适件用条

结构参数

采准/切割/回采

评价

典型方案

充

填

采

矿

法

（1）特点：

分回采和充填两个步骤，充填工序作为回采工序的一环，其充填体起控制采场院地压，支撑围岩，减少、延缓和阻止采后空区围岩的破坏和移动的作用。

即用充填体来管理和控制采场地压。

（2）应用条件：

围岩不稳固，或围岩及矿石均不稳固的有色金属富矿或贵金属、稀有金属矿体。

方框支架

充填采矿法

15、方框支架充填采矿法

削壁充填

采矿法

16、削壁充填采矿法

金属非金属地下矿山采矿方法类比表（六）

类别

概述

组别

方法特点

适件用条

结构参数

采准/切割/回采

评价

典型方案

崩

落

采

矿

法

（1）特点：

本类采矿法为一个步骤回采，并且随回采工作面的推进，同时崩落围岩充满采空区，从而达到管理和控制地压的目的。

（2）应用条件：

地表允许崩落是使用崩落采矿法的一个基本前提条件。

不宜采用的情况：

地面不允许陷落；地表有重要的构筑物、水系等；有自燃性、胶结性、氧化性的矿床

单层崩落

采矿法

主要适用于开采顶板不稳固的缓倾斜薄矿体。

采幅高度一般等于矿体的厚度，但很少超过3m；采矿时，工作面附近暴露的顶板需要人工支护，回采向前推进到一定距离时，要进行放顶，崩落的顶板岩石充满采空区。

即，放顶工作是回采作业循环中重要环节。

（1）倾角≯30-35°；

（2）厚度不超过3m，合适厚度为1.8~2.4m；（3）直接顶板不稳固到中等稳固；（4）一般要求底板岩石较坚硬、平整；（5）矿石松软到坚硬；（6）不含易燃矿物或瓦斯。

阶段采准：

矿块的倾斜长度，长壁式为30~60m，短壁式为15~30m；盘区采准：

盘区斜长150~180m或更长，工作面斜长受电耙运搬生产能力限制，一般不超过50~50m。

矿块走向长度：

长壁式为100左右，短壁和进路式分别为50~60m和20~25m。

阶段矿柱的斜长根据矿体厚度和地压大小确定，一般为3~5m，脉内采准布置，为保护运输巷道，需要留斜长为3~5m的底柱，该底柱视情况可以在下阶段进行回收。

采准布置可分为脉内和脉外，脉内采准又可以分为双巷道及单巷道布置方案。

放矿溜井间距为4~6m；拉底巷道沿走向布置于底板中；安全口自矿块上阶段运输巷道中掘进安全口，间距10~12m，规格2.0×1.8m切割上山位置一般布在矿块一侧，距边界断层5m±，规格为2~2.5×2m

本采矿方法是当前我国开采顶板不稳固缓倾斜倾薄矿体的比较合适的方法，其中长壁式单层崩落法广泛地用于粘土矿开采。

优点：

采准、切割比较简单，矿块准备时间少，矿体赋存条件适宜时，采用长壁式单层崩落法，回收率高；贫化率低。

缺点：

采准工作量大，采区矿石回收率低；坑木消耗多，劳动强度大，难以实现机械化。

17、长壁式单层崩落采矿法

18、短壁式单层崩崩落采矿法

19、进路式单层崩落采矿法

分层崩落

采矿法

当围岩及矿体均不稳固且急倾斜时，按分层自上而下分层进行回采，每一分层随着回采工作的进行，在底板上铺设假底，然后进行人工放顶，把上部假顶及覆盖层放下来，使其充满采空区，作为下一分层回采时的假顶。

主要方案有进路式分层崩落法和壁式分层崩落法。

（1）矿石价值高，降低损失贫化意义重大、；

（2）矿石松散破碎不稳固；（3）围岩不稳固；（4）矿体倾角与厚度能使人工假顶随回采工作下移；（5）地面允许崩落。

阶段高度：

倾角小不能借自重溜放矿石时，不大于20~25m；矿体倾角大和使用脉外天井时，阶可50~60m,脉内天井为30~40。

阶段高度过大，会使天井支护与通风条件变坏，特别是脉内天井更突出。

矿块长度一般不超过60m，矿块宽度通常等于矿体水平厚度，一般不超过30m，分层高度主要根据地压大小和采场支护方法确定。

当在地压大时，取2~2.5m，一般条件下可取3.2~3.3m，较好时取3.5m。

采准布置方式同矿体厚度和运搬方法有关。

矿体厚大时，用脉内和脉外联合采准，用分层横向切割分层，自分层横巷开掘回采巷道，采出矿石。

脉内天井，以密集框架支护。

脉外天井有利于通风、行人和安全。

回采工作包括落矿、运搬矿石、支护、铺设垫板和放顶等。

优点：

矿石损失与贫化率低；可在回采工作面进行选矿，将废石弃于已采的回采巷道中，可以分采矿石；对矿体形状适应性大。

缺点：

木材消耗大；矿块生产能力小，一般为1500~3000；有火灾危险；回采工作面通风条件不好

20、进路分层崩落采矿法

21、壁式分层崩落采矿法

金属非金属地下矿山采矿方法类比表（七）

类别

概述

组别

方法特点

适件用条

结构参数

采准/切割/回采

评价

典型方案

崩

落

采

矿

法

（1）特点：

本类采矿法为一个步骤回采，并且随回采工作面的推进，同时崩落围岩充满采空区，从而达到管理和控制地压的目的。

（2）应用条件：

地表允许崩落是使用崩落采矿法的一个基本前提条件。

不宜采用的情况：

地面不允许陷落；地表有重要的构筑物、水系等；有自燃性、胶结性、氧化性的矿床

分段崩落

采矿法

将阶段用分段回采巷划分为若干分段，由上向下逐个分段进行回采，随着矿石的采出崩落围岩充填采空区。

分段崩落法根据有无底部结构，可分为有底柱分段崩落法和无底柱分段崩落法。

在回采巷道中以小的步距爆破下来的矿石，在崩落围岩的覆盖下直接由回采进路端部放出，凿岩、出矿在同一巷道中。

上下分段回采进路在空间呈菱形交错布置。

无底柱分段崩落法适用条件：

（1）地表与围岩允许崩落；

（2）矿石稳固性中等以上，回采巷道不需要大量支护（3）急倾斜的厚矿体或缓倾斜的极厚矿体（4）矿石可选性好

阶段高度一般为60~70m，最高达150m；分段高度8~12m，回采巷道间距8~10m，上下分段回采巷道交错菱形布置。

沿走向长300m左右布置一套设备、人行井。

装运机出矿时，溜井间距为40~60m；采用铲运机出矿时，溜井间距增大150~200m。

当矿体厚度小于15~20m时，回采巷道沿走向布置，当矿体厚度大于15~20m时，回采巷道一般垂直矿体走向布置。

回采巷道断面宽为3~4m，高为2.5~3m。

分段高度（H）、回采巷道间距（B），与崩矿步距（L）是无底柱分段崩落法三个重要结构参数。

回采前，必须在回采巷道末端开掘切割槽，作为最初的崩矿自由面和补偿空间。

回采工作由落矿、出矿、通风等工作组成。

，扇形炮孔的边孔角多用45~55°最大达70°，孔径为51~65mm，最小抵抗线取1.5~2.0m，孔底距一般约等于最小抵抗线。

除边孔和中心孔装药较满外，其余孔的装药间隔布置。

分次爆破，每次1~2排炮孔。

优点：

（1）安全性好，各项回采作业都在回采巷道中进行；在回采巷道端部出矿，一般大块都有可流进回采巷道中，二次破碎工作比较安全；

（2）采矿方法结构简单，容易标准化；（3）机械化程度高；（4）易于剔除夹石和进行分级出矿。

缺点：

（1）回采巷道通风困难，必须建立良好的通风系统，同时采用局部通风和消尘设施。

（2）矿石损失贫化大。

22、有底柱分段崩落采矿法

23、无底柱分段崩落采矿法

阶段崩落

采矿法

一步骤回采，用中深孔、深孔或全高一次崩矿，回采高度等于阶段全高的矿块，崩落矿石是在崩落覆岩下放出的。

按落矿方式可分为阶段强制崩落法和阶段自然崩落法。

其前者的典型方案有

（1）水平深孔阶段强制崩落法；

（2）垂直深孔阶段强制崩落法（3）药室落矿阶段强制崩落。

（阶段自然崩落法另作论述）

阶段强制崩落法的适用条件与有底柱分段崩落法的基本相同，特别适用于开采矿体厚度大，形状规整、倾角陡、围岩不太稳固、矿石价值不高、围岩含品位的矿体。

阶段高度一般为50，矿体倾角较缓时为40~50m，矿体倾角较陡时为60~70。

矿块水平尺寸根据矿体的厚度不同有两种布置方式。

当厚度30，沿走向布置，矿块长度30~45，矿块宽度等于矿体厚度；当厚度30时，矿块垂直走向布置，矿块长度及宽度均取30~50米。

底柱高度一般为12~14，电耙巷道和漏斗（或装矿巷道）间距主要根据放矿过程矿石损失贫化最佳值确定。

阶段强制崩落法的采准切割工程布置与有底柱分段崩落法的基本相同。

主要区别于阶段强制崩落法只有阶段底柱，采准工程量比分段崩落法小得多，在三个方案中，以深孔落矿方案采准工程量小，中深孔次之，药室落矿方案采准工程量较高。

优点：

采准工程量小；劳动生产率高；采矿成本低。

缺点：

放矿管理要求严格，管理不善，矿石贫化大。

大块产出率高，二次破碎工作量大。

使用条件不如分段崩落法灵活。

24、水平深孔阶段强制崩落采矿法

25、垂直深孔阶段强制崩落采矿法

26、阶段自然崩落采矿法

根据矿岩稳固性、矿体厚度和倾角，可能采用的采矿方法

矿体倾角

矿体厚度

矿岩稳固性

矿石稳固

围岩稳固

矿石稳固

围岩不稳固

矿石不稳固

围岩稳固

矿石不稳固

围岩不稳固

缓斜倾

薄、极薄

全面法、房柱法

单层崩落法，垂直分条充填法

垂直分条充填法、全面法，单层崩落

垂直分条充填法，单层崩落法

中厚

分段矿房法，房柱法，全面法

分段矿房法，分层崩落法，有底柱分段崩落法，分层充填法，锚杆房柱法

分段矿房法，上向进路充填法，垂直分条充填法

有底柱分段崩落法，分层崩落法，垂直分条充填法

厚和极厚

阶段矿房法，分段、阶段崩落法，上向分层充填法

分段、阶段崩落法，上向分层充填法

上向进路充填法，分段崩落法，阶段崩落法

分段、阶段崩落法，分层崩落法，下向充填法，上向进路充填法

倾斜

薄、极薄

全面法，房柱法

垂直分条充填法，上向分层充填法单层崩落法

上向进路充填法，分段崩落法，阶段崩落法

分层崩落法，上向进路充填法，下向分层充填法，分段崩落

中厚

分段矿房法

有底柱分段崩落法，上向分层充填法

上向进路充填法，分段矿房法，有底柱分段崩落法

有底柱分段崩落法，下向分层充填法，上向进路充填法，分层崩落法

厚和极厚

阶段矿房法，分段矿房法

分段、阶段崩落法，上向分层充填法

上向进路充填法，分段矿房法，分段、阶段崩落法，下向分层充填法

分层崩落法，上向进路充填法，下向分层充填法，分段、阶段崩落法

急

倾

斜

极薄

削壁充填法，留矿法

削壁充填法

上向进路充填法，下向分层充填法

下向分层充填法，上向进路充填法

薄

留矿法，分段、阶段矿房法

上向分层充填法，分层崩落法，分段崩落法

上向进路充填法，分层崩落法，分段崩落法，分段矿房法

上向进路充填法，下向分层充填法，分层崩落法，分段崩落法

中厚

分段矿房法，阶段矿房法，分段崩落法

分段矿房法，上向分层充填法，分段崩落法

上向进路充填法，下向分层充填法，分层崩落法，分段崩落法，分段矿房法

下向分层充填法，上向进路充填法，分层崩落法，分段、阶段崩落法

厚和极厚

阶段矿房法，分段、阶段崩落法

分段矿房法，分段、阶段崩落法，上向分层充填法

上向进路充填法，下向分层充填法，分层崩落法，分段、阶段崩落法

分段、阶段崩落法，下向分层充填法，上向进路充填法，分层崩落法

备注：

1、按矿体倾角分类：

a、水平和微倾斜——倾角小于5°；b、缓倾斜——倾角5°~30°；c、倾斜——倾角30°~55°；d、急倾斜——倾角大于55°。

2、按矿体厚度分类：

a、极薄——厚度在0.8m以下；b、薄——厚度在0.8~5m；c、中厚——5~15m；d、厚——15~50m；e、极厚——厚度大于50m2以上。

3、矿岩的稳固性分五级：

⑴　极不稳固：

掘进巷道或采矿时，不允许有暴露面积，否则可能产生片帮或冒落现象。

⑵　不稳固：

不支护的允许暴露面积在50m2以内⑶　中等稳固：

不支护的允许暴露面积为50～200m2。

⑷稳固：

不支护的允许暴露面积为200～800m2。

⑸极稳固：

不支护的允许暴露面积在800m2以上。