中厚及厚大矿体采矿方法.doc

1、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11.1 厚大矿体采矿方法研究的意义11.2 本次设计主要内容及成果12 采矿方法初选13 采矿

2、方法技术比较53.1 普通浅孔留矿法53.1.1 结构参数53.1.2 采准切割工作53.1.3 回采工艺53.1.4 技术经济指标63.2 阶段矿房法（分段凿岩阶段矿房法）63.2.1 结构参数63.2.2 采准切割工作73.2.3 回采工艺83.2.4 技术经济指标83.3 上向水平分层充填法83.3.1 结构参数83.3.2 采准切割工作83.3.3 回采工艺93.3.4 技术经济指标103.4 进路上向分层充填采矿法103.4.1 结构参数103.4.2 采准切割工作103.4.3 回采工艺103.4.4 技术经济指标113.5 分条块石胶结充填采矿法113.5.1 结构参数113.5

3、.2 采准切割工作123.5.3 回采工艺123.5.4 技术经济指标133.6 进路下向分层充填采矿法133.6.1 结构参数133.6.2 采准切割工作133.6.3 回采工艺133.6.4 技术经济指标143.7 分层崩落法153.7.1 结构参数153.7.2 采准切割工作153.7.3 回采工艺153.7.4 技术经济指标163.8 采矿方法技术比较164 各矿区采矿方法方案设计184.1 洪江辰州响溪矿区184.1.1矿体产状及开采技术条件184.1.2 采矿方法选择184.2 城步威溪194.2.1 矿体产状及开采技术条件194.2.2 采矿方法选择204.3 湘安钨业大溶溪矿区

4、204.3.1矿体产状及开采技术条件204.3.2 采矿方法选择214.4 隆回金杏214.4.1矿体产状及开采技术条件214.4.2 采矿方法选择224.5 湖北潘隆新224.5.1 矿体产状及开采技术条件224.5.2 采矿方法选择245 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

5、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，

6、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矿石和围岩稳固和较稳固；矿体倾角30以下；矿体厚度小于810m；价值不高或品位较低的矿

7、石。采准工作量小，采准时间短，矿房投产快；工艺简单、矿石贫化率小，成本低；对于厚大矿体，采用机械化效率高。顶板支护量大，安全性差；矿柱矿石损失量大。锡矿山锑矿福山铜矿留矿法矿岩基本稳固的急倾斜矿体；适用于任何厚度的矿体，但多用于开采中厚以下矿体；极薄矿脉多脉合采；矿石不结块，不自燃。结构及回采工艺简单；管理方便；采准工作量小。开采中厚以上矿体时，矿柱矿量损失、贫化大；工人在较大暴露面下作业，安全性差；平场、顶板管理复杂。西华山钨矿月山铜矿分段矿房法矿岩稳固或较稳固；倾斜到急倾斜的矿体。分段回采，作业集中，生产能力大；使用无轨设备时，机械化程度高。采准工作量大；矿柱矿量大。大庙铁矿开阳磷矿阶段矿

8、房法矿岩均稳固；倾斜到急倾斜的矿体。安全性好；效率高。若采用分段凿岩，采准工作量大，工艺复杂；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上盘围岩稳固性差，产状规整；缓倾斜薄至中厚矿体。矿石回收率高；贫化率低。生产能力低；采矿成本高。沃溪坑口湘潭锰矿上向分层充填法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；对走向长度较大，平均厚度小于1015m的急倾斜矿体，效果最佳。采切工作简单，采切比小；矿石损失率小、贫化率低充填劳动强度大，工艺复杂；普通上向分层充填法矿块生产能力低；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缓倾斜矿体；矿石品

9、位高、价值高。顶板暴露面积小，作业安全；工艺简单，易于掌握。充填成本高；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矿岩均不稳固、矿石破碎的难采矿体；矿石品位高、价值高。矿石回收率高，在90%97%以上；贫化率低，8%10%以内；在假顶下作业，安全性好。回采作业环节多；充填工艺复杂；采矿成本偏高；生产能力低。金川龙首矿招远金矿上向进路充填法矿岩均不稳固，但能保证回采进路稳定的富矿床或贵重金属矿床；矿石裂隙发育或破碎而品位又高的充填法矿柱回采；矿体的厚度一般为212m，及个别厚矿体。采切工作简单，采切比较小；充填成本较下向充填法低。采场通风为独头巷道型通风，效果较差；为不破坏矿石原有稳

10、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厚度大于8m以上的缓倾斜或倾斜厚矿体；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。劳动生产率比其他充填法高，成本低。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矿石稳固性不限，上盘岩石不稳固，下盘岩石稳固性不限；急倾斜或倾斜、缓倾斜中厚以上矿体；矿石品位高价值大，或对贫化损失要求严；不宜使用充填法或不易建充填系统的矿山；地表允许崩落。布置方式和回采工艺灵活，作业简单易于掌握；回采率高，贫化率低；矿石可以分采；工作面较难实习机械化，劳动强度大，效率低，矿块生产能力

11、小；采场支护及造顶材料消耗大；工作面通风条件差。会泽铅锌矿无底柱分段崩落法急倾斜厚矿体或缓倾斜极厚矿体；矿石稳固或中等稳固；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。地表允许崩落。采矿方法结构简单，灵活性大，不需留矿柱；与有底柱分段崩落法比采切比小；回采工艺简单，便于实现机械化；作业安全；生产能力大。覆岩下放矿，损失率贫化率较高；独头巷道内作业，通风条件较差需设计专门管道通风；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厚度大于5m的急倾斜矿体或任何倾角的厚和极厚矿体；矿体形态不太复杂；出矿过程中不结块不自燃；地表允许崩落。方案灵活；开采强

12、度大，生产安全可靠；若采用电耙出矿，设备简单，易于操作和维修；存窿矿石量多，有利于均衡生产；设有专用进、回风道，通风效果好。矿块底部结构复杂，采切比大，管理跟不上易造成采掘失调；底柱巷道多，对底柱稳固性有影响，电耙道维护工作量大；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4060m，矿块长度4050m，间

13、柱宽度68m，顶柱厚度46m，底柱厚度45m（电耙耙矿底部结构1214m），漏斗间距46m。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22.5m。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7585；水平炮眼一般上仰58。打上向炮眼时，梯段形工作面的梯段长度一般为1015m；打水平炮眼时，梯段长度一般为24m，梯段高度1.22m。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-沿脉(装矿平巷) -顶柱 -天井 -联络道 -留存矿石 -底柱 -漏