非煤矿山开采技术.ppt

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1、非煤矿山开采技术,第一章 非煤矿床的形成及工业特点 第一节 基本概念一、矿产(一)定义 矿产指在各种地质作用下,形成于地壳内的能被国民经济利用的矿物资源,它们是人类社会重要的生产资料和劳动对象。根据其工业用途矿产目前一般分为金属矿产,非金属矿产和可燃有机岩矿产三大类。,(二)矿产分类 金属矿产指可以从中提取金属元素的矿物资源。按照金属矿产的工业用途又可将其分为黑色金属矿产(如铁,锰、铬、钒、钛等)、有色金属矿产(如铜、铅,锌、锡,锑,汞,铝,镁等)、贵重金属矿产(如金,银,铂等)、放射性金属矿产(如铀,钍、镭等),稀有金属和分散元素金属矿产(如钽,铌,铍、锂、锆等)。,非金属矿产指可以从中提取

2、非金属元素或直接利用的矿物或矿物集合体。按照非金属矿产的工业用途可分为冶金辅助原料(如萤石,菱镁矿,耐火粘土等)、化学工业原料(如磷灰石、黄铁矿和钾盐等),制造工业原料(如石墨、金刚石、云母、刚玉、石棉等),陶瓷及玻璃工业原料(如长石,石英砂,高岭土和粘土等),建材及水泥工业原料(如砂石,浮石,白垩、石灰岩、石膏,花岗岩和珍珠岩等)、工艺美术原料(如硬玉、软玉,玛瑙,水晶,孔雀石、琥珀、蛇纹石等),铸石和研磨材料(如辉绿石,石榴石和金刚石等)。,可燃有机岩矿产指能提供有机能源的地下资源,除我们所熟悉的煤外,还有石油、天然气,油页岩,地沥清等。,二、矿石(一)矿石的概念及其种类 矿石在现有技术经

3、济水平条件下,在质和量两方面都能为国民经济所利用的矿物集合体。根据矿石中有用成分的用途和性质,可将其分为金属矿石和非金属矿石两大类;根据矿石品位高低,有富矿和贫矿之分。,(1)自然金属矿石它是以单一元素形式存在的,如金、铂、银等。(2)氧化矿石指矿石的成分为氧化物。如:赤铁矿(Fe2O3),赤铜矿(Cu2O)等。(3)硫化矿石指矿石的成份为硫化物。如黄铜矿(CuFeS2)、方铅矿(PbS)(4)混合矿石是前三种的混合物。,例如,磁铁矿矿石品位超过50为富矿,介于3050时则为贫矿;而铜矿石的品位大于1为富矿,小于1则为贫矿。,(二)矿石品位矿石品位:矿石中有用成份(元素、化合物或矿物)的单位含

4、量 矿石品位的表示方法通常有三种:用百分数来表示 用来表示 用kgm3来表示注意:只有平均含量达到或超过工业品位(最低工业品位)的矿段才具有开采价值而计算其储量。,工业品位指在当前的技术经济条件下可以开采利用的矿石中有用成分的最低平均含量。边界品位指可采矿石有用成份含量的最低界限,是矿体边界上矿石最低品位。边界品位是划分矿石和废石,圈定矿体范围的标准。矿石品位达到或超过边界品位的部分视为矿体,否则视为围岩。,【注意】工业品位也是相对概念,是可以变化的,边界品位低于工业品位.品位的表示方法实例:山东金岑铁矿,磁铁矿品位56.24%;甘肃辉铜山铜矿品位2.04%,湘西金矿品位35,内蒙古红花沟金矿

5、品位14.46(平均),山东焦家金矿品位6.84(平均)。,部分矿石的边界品位和工业品位,三、矿体与围岩 矿体是指具有一定形状和产状的矿石的天然集合体。矿体有一定的空间位置和几何形状,具有一定数量和质量。围岩:矿体周围无开采价值的岩石叫围岩。位于倾斜至急倾斜矿体上方和下方的围岩,分别为上盘围岩和下盘围岩;位于水平或缓倾斜矿体顶部和底部的围岩,分别为顶板围岩和底板围岩。夹石:夹在矿体中间的称为夹石。废石:围岩和夹石,统称为废石。,【注意】应当指出,矿石与废石的概念是相对的,它与一个国家的社会制度,一个国家的科学技术发展水平,已经掌握的资源情况,以及对某种金属的需要量都存有关系。例如,锡和铜,过去

6、锡品位达到0.8%,才算矿石可以开采,而现在锡品位只要达到0.20.3%,就作为矿石开采,过去铜的品位只有达到1.0%才开采,而现在达到0.40.6%,即可作为矿石开采。过去废石,而现在却变成了可开采的矿石。(黄金品位达810就是富矿),四、矿床及其分类 1、矿床 矿床矿体及其围岩的集合体。一个矿床,可以只有一个矿体,也可能由若干个矿体组成。2、矿床分类(1)按照矿床中有用成分的性质和工业用途,矿床可分为金属矿床、非金属矿床和可燃有机岩矿床。,(2)按成因分:内生、外生、变质。(3)按矿体与围岩形成先后:同生、后生。(4)按工业利用价值:工业与非工业。一个矿床是否具有开采价值,取决于矿石质量(

7、品位)、数量和开采条件,以及国家对这种矿石的需求程度。,第二节 非煤矿床的形成 非煤矿床是由地壳中的化学元素在各种成矿作用下迁移、富集而成的。成矿作用指把地壳中的有用成分和其他成分分离开来,集中富集而形成矿床的地质作用。例:铁在地壳中的平均含量为5.00,铜仅为0.006,在目前的技术经济条件下均无开采价值。只是由于成矿作用使分散在地壳中的化学元素相对集中,从而形成了各种各样的矿床。,按照作用的性质和能量来源不同,地质作用可以分为内力地质作用、外力地质作用和变质作用。与此对应,成矿作用划分为内生成矿作用、外生成矿作用和变质成矿作用,形成的非煤矿床分别称为内生矿床、外生矿床和变质矿床。,一、内生

8、矿床 内生矿床与岩浆的侵入活动有密切关系,成矿物质也来源于岩浆。岩浆中含有丰富的金属成矿物质和挥发性成分,在其侵入地壳上部的过程中,所含的有用成分相对富集,冷凝结晶而形成内生矿床。岩浆演化的不同阶段岩浆阶段、残余岩浆阶段和岩浆期后阶段形成不同的内生矿床。,1岩浆矿床 岩浆矿床岩浆冷凝结晶成为岩浆岩阶段形成的矿床。它是岩浆活动过程中最先形成的矿床。这类矿床中主要有铬铁矿、钒钛磁铁矿、铜镍硫化矿、含铂族元素的金属矿,以及金刚石、刚玉和磷灰石等非金属矿产。岩浆矿床的主要特点是,围岩为岩浆岩,矿岩界限不明显,矿体形状比较复杂。,2伟晶岩矿床 伟晶岩矿床是残余岩浆阶段形成的矿床,因这一阶段形成颗粒特别粗

9、大的矿物晶体而得名。这类矿床中主要有锂、铍、铌、钽、铯等金属矿产和水晶、云母、长石等非金属矿产。伟晶岩矿床的主要特点是,围岩多为变质岩,矿体形状和产状主要受裂隙控制,矿岩界限一般较明显,矿物晶体粗大。,3气水一热液矿床 经过上述两个阶段后,剩下的岩浆是一种富含挥发性成分和多种成矿物质、粘度更小、流动性和活泼性更强的气水一热液。这种含矿的气水-热液充填于围岩裂隙中,或与化学活泼性强的围岩产生化学反应,置换出部分围岩并占据其空间,从而形成气水一热液矿床。这类矿床中矿产十分丰富,主要有铜、铅、锌、钨、锡、钼、汞、镓、锗、铟、铁、铀等金属矿产和石棉、硫、重晶石、莹石、冰洲石等非金属矿产。气水一热液矿床

10、的主要特点是,矿体形状和产状复杂多变,矿床中同时伴生有多种矿产,矿石品位一般较高,含大量硫化矿物。,内生矿床比较,二、外生矿床 外生矿床是受外生成矿作用形成的矿床,其成矿物质来源于原岩或原矿床。外生矿床按成因又可分为风化矿床和沉积矿床。风化矿床为砂矿床,矿石品位高,矿体埋藏浅,适合露天开采。矿床中主要有锡、金、铂、铁、锰等金属矿产和高岭土、金刚石等非金属矿产。,煤系地层中常见有粘土矿、铝土矿和铀矿等非煤沉积矿床。它主要含有铁、锰、铝等金属矿产和磷、岩盐、粘土、石膏、芒硝等非金属矿产,其中沉积铁、铝、锰矿床具有重要的工业价值 沉积矿床的主要特点是:围岩为沉积岩,矿岩界限明显,矿体多呈层状,矿床规

11、模较大,矿石矿物成分单一。,三、变质矿床变质矿床是受变质成矿作用形成的矿床,其成矿物质来源于原岩或原矿床。受变质矿床:原矿床经变质成矿作用后其工业用途并未改变(如沉积铁矿床变为变质铁矿床)。变成矿床:原岩变质成为矿床,或原矿床变质成为具有另一种工业用途的矿床(如石灰岩变质成为大理岩,铝土矿变质成为刚玉),变质矿床中主要有铁、锰、金、铀等金属矿产和大理岩、石墨、石棉、滑石、磷等非金属矿产。变质矿床在矿产资源中占有很重要的地位,变质铁矿床是铁矿资源的主要来源,占世界铁矿石总量的约60,而变质金矿床是世界产金量最大的一类矿床。,变质矿床的主要特点:围岩为变质岩,产状变化较大,矿体呈层状或似层状,矿石

12、成分简单,品位一般不高。,第三节 非煤矿床的工业特点 非煤矿床的矿石的种类、矿体的形状、厚度和倾角、矿石和围岩的力学性质、物理化学性质等方面都与煤矿床有所不同,从而具有许多工业将点。,一、矿体形状矿体形状矿体在空间的产出形态。非煤矿床矿体的形状常见的主要有层状、透镜状、脉状、巢状和柱状等。,矿体形状比较,矿体形状与矿床开采的关系(1)矿体形状与矿床开采的关系非常密切,矿床开拓、采矿方法的选择,都必须考虑矿体形状。(2)若矿体形状复杂多变,则要求所采用的采矿方法应灵活,适应性强。(3)此外,矿体形状的复杂性对探矿提出了特殊要求,即探矿工作必须贯穿于矿床开采过程的始终。,二、矿体的厚度和倾角 矿体

13、厚度和倾角也是影响采矿方法选择和井巷布置的重要因素。非煤矿床也将矿体按厚度和倾角的不同划分成若干类型,分别采用不同的采矿方法,非煤矿床的划分更细。,矿体厚度的概念:矿体厚度是指矿体的上盘与下盘之间的垂直距离或水平距离。前者称为矿体的真厚度,后者称为矿体的水平厚度。,b为垂直厚度;a为水平厚度;a与b夹角;矿体倾角;对于急倾斜矿体,常用水平厚度,对于缓倾斜矿体,水平或倾斜矿体常用垂直厚度。一般指真厚度。,表11 矿体按厚度分类(五类)表,煤层按厚度分类,表12 矿体按倾角分类表,煤层按倾角分类表,矿体倾角对运输设备选择的影响:1)水平矿体和微倾斜矿体矿体倾角小于5(包括微倾斜矿体)。可使用有轨或

14、无轨运搬设备直接进入采场运搬矿石。2)缓倾斜矿体 矿体倾角在530之间。可采用人力或电力,运输机等机械设备运搬矿石。,3)倾斜矿体 矿体倾角在3055之间。可借助于溜槽,溜板或外力抛掷等方法,进行自重运搬矿石。4)急倾斜矿体 矿体倾角应大于55。可利用矿石自重的重力运搬方法。【注】以上分类方法是相对的,随着其它无轨机械设备的发展,分类界线将会变化。,三、矿石与围岩的主要力学性质与化学性质(一)矿石与围岩的硬度硬度矿岩抵抗工具侵入和爆破破碎的能力。硬度大小用坚固性系数f来表示,(许多书中硬度系数,也叫普氏系数f值)。坚固性系数,(R单位 kg/cm2)式中R为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。,

15、1)软矿岩 其f值在34以下,如滑石、石膏、岩盐等矿层,开采时既可用电钻打眼爆破落矿,也可采用机械落矿;2)中硬矿岩 其f值为49,开采一般采用凿岩爆破法落矿;3)硬矿岩 其f值大于10,开采时只能采用凿岩爆破法落矿,而且凿岩和崩矿作业的工程量及其费用,在回采作业中所占的比例很大。,矿石和围岩的硬度可分为以下几种:,(二)矿岩的稳固性 稳固性是指矿岩允许暴露的面积大小和时间长短的性能。,【注】稳固性不仅与暴露面积和时间有关,而且与地压,大小,节理发育程度,节理方向,暴露面积形状等有关。,矿岩按稳固性不同可分为五种类型:1)极不稳固的矿岩 是指矿岩不允许有不支护的暴露面积;2)不稳固的矿岩 其允

16、许的暴露面积在10以内。长时间暴露时仍需支护;3)中等稳固的矿岩 矿岩允许的暴露面积在200以内;4)稳固的矿岩 矿岩允许的暴露面积在500以内;5)极稳固的矿岩 矿岩允许的暴露面积可达5001000。,(三)矿石的结块性 结块性是指采下的矿石遇水和受压之后又连结在一起的性质。如粘土类矿床、石膏矿床、含有粘土成分的矿床和硫化物矿床易粘结。矿石的结块性对开采的影响限制了某些采矿方法的应用。,(四)矿石的氧化性 矿石的氧化性指硫化矿石在空气和水的作用下,转变为氧化矿石的性质。氧化后的矿石质量下降,给选矿工作造成不利,导致矿石中有用成分的回收率降低。,(五)矿石的自燃性 矿石的自燃主要是硫化矿石中的

17、硫与空气中的氧发生氧化作用并放出热量,严重时可导致井下火灾。一般认为含硫量达1820以上时矿石具有自燃性。,矿石的结块性、氧化性和自燃性通常简称为矿石“三性”,(六)矿尘及有害物质的危害性 非煤矿床井下采掘过程中,除少数矿床(钾、硫)外,一般没有瓦斯产生,矿尘中除硫化物矿尘外(一般认为,含硫大于10的硫化矿尘具有爆炸性,发生爆炸的浓度为 250-1500gm3,引燃温度为435450。)一般也没有易爆微粒存在。非煤矿床采掘过程中产生的矿尘内SiO2的含量一般都高于煤矿。,(七)含水性 含水性是指矿岩裂缝和孔隙中含水的性质。矿岩含水性直接影响到矿石的提升,运输,矿仓内储矿。矿岩含水过多,会使排水

18、费用增加。对于寒冷地区的矿山,由于含水性会造成结冰河。(八)碎胀性 矿岩破碎后,碎块之间的大量孔隙使其体积增大的现象,称为碎胀性。破碎后体积与原矿岩体积之比,称为碎胀系数(或松散系数),一般为。,作业 1、名词解释:采矿、矿产、矿石、矿体、矿石品位、工业品位、边界品位、内生成矿作用、外生成矿作用、变质矿床、变成矿床。2、简述非煤矿床的形状及其特点。3、与煤矿床相比,分析非煤矿床中矿石与围岩力学性质的特点及其对回采工作的影响。,第二章 非煤矿床开拓及其特点 第一节 概述 图2l是非煤矿床地下开采的一个典型开采方案示意图。开拓从地表开掘一系列巷道通达矿体,形成提升、运输、通风、排水和动力供应等完整

19、的生产系统。为开拓矿床掘进的巷道,称为开拓巷道。,按开拓巷道在非煤矿床开采中所起的作用不同、将其分为主要开拓巷道和辅助开拓巷道两类。主要开拓巷道:用于提升矿石的井筒(包括盲井,即暗井)以及运输矿石的平硐和斜坡道 辅助开拓巷道:在矿床开采中只起辅助作用的开拓巷道,如副井、风井、充填井、矿石溜井、石门和阶段运输巷等。,非煤矿床开拓要解决的主要问题是:(1)合理划分井田、阶段和矿块(或盘区),确定合理的开采顺序;(2)确定主要开拓巷道类型、数目和位置;(3)确定辅助开拓巷道类型、数目和位置;(4)确定矿床开拓的其他问题。煤矿开拓要解决的主要问题?,第二节 非煤矿床地下开采的基本问题一、井田划分与矿井

20、生产能力(一)井田划分及其特点井田指在一个矿山企业中划归一个矿井(坑口)开采的矿床或其中一部分矿田划归一个矿山企业开采的全部矿床或者其一部分。矿区划归一个公司或矿务局开采的矿体。,井田、矿田、矿区关系,复习:煤田划分为井田主要考虑四个原则,非煤矿床划分为井田时,作为井田的境界的自然条件除与煤矿相同外,还有无矿带以及贫矿与富矿、氧化矿与硫化矿的分界线等矿床特征。一般认为,在我国目前的技术经济条件下,非煤矿床井田走向长10001500m,垂深500600m是合理的。大多数非煤矿床的范围都比较小。特别是岩浆矿床,走向长度一般只有数百米至一、二千米。由于井田范围较小,因而个矿山企业管辖多个矿井或坑口的

21、情况比煤矿常见。,非煤矿床划分为井田时应当考虑几个方面的问题:照顾到自然赋存条件,及地表地形条件。照顾到生产管理上的方便。要考虑到国民经济的需要。考虑技术经济的合理性。非煤矿床划分为井田的主要特点是:通常按其自然生成范围划分,井田尺寸般较小。,(二)矿井生产能力复习:煤矿矿井生产能力及井型,在非煤矿山,矿井生产能力是指矿井正常生产期间,单位时间内采出的矿石量。矿井生产能力一般用年采出矿石量表示;称为年产量;有时(如有色金属矿山)也用日采出矿石量表示,称为日产量。按生产能力大小,非煤矿山分为特大型、大型、中型和小型四类,见表21。由于国家对不同矿产的要求量不同、矿产储量不同以及矿床赋存条件的复杂

22、性,所以,国家对不同矿产规定了不相同的井型。,表21 矿山规模划分,确定非煤矿井生产能力的原则和方法:首先要以满足国家的需要为前提,并综合考虑井田储量、矿体赋存条件、开采技术条件以及矿山外部因素,按技术可能性和经济合理性确定矿井生产能力。,国家对不同规模非煤矿山规定的经济合理矿井服务年限,国家对煤矿规定的合理矿井服务年限,矿井生产能力、服务年限与井田工业储量之间的关系,非煤矿山以中、小型居多(表22),但也有年产数百甚至数千万吨矿石的非煤矿山,如瑞典基律纳(Kiruna)铁矿的生产规模达20003000万ta。表22 国内外非煤矿山生产规模统计表,同煤矿一样,非煤矿山生产规模也日益向大型化方向

23、发展,而矿井服务年限则相应缩短。,补充资料:,二、回采单元划分与开采顺序复习:煤矿开采井田内划分,(一)回采单元划分 非煤矿床回采单元划分(即井田再划分)方式视矿体倾角大小而定。1、缓倾斜、倾斜和急倾斜矿体划分井田阶段矿块,(1)阶段在井田范围内,沿着矿体的倾向,按一定标高把矿体划分为若干平行于走向的长条部分,每个长条部分称为一个阶段。对于缓倾斜矿体,阶段高度通常小于2025米;倾斜、急倾斜矿体,阶段高度通常为4060米,个别也有达到80120米左右的。但是,对于不同的采矿方法,则所需求的阶段高度是不同的。(2)影响阶段高度的主要因素 阶段高度主要取决于矿体赋存条件,采矿方法。只要条件许可,适

24、当的增加阶段高度,可以减少阶段数目,降低开拓、采准工程量,减少矿石损失和贫化。,(3)矿块在阶段中沿走向每隔一定距离,掘进天井连通上、下两个相邻的阶段运输平巷,将阶段再划分为独立的回采单元,我们把这样的回采单元叫做矿块。矿床的赋存条件不同,则开采矿块的方法也不同,(4)矿块布置方式 可以沿矿体走向布置或垂直矿体走向布置(图23),视矿体厚度而定。开采中厚以下矿体时,沿走向布置矿块;开采厚与极厚矿体时,垂直走向布置矿块。,(5)矿块长度 矿块长度与矿体厚度、矿岩稳固性以及所采用的采矿方法等因素有关,一般为3050m。(6)天井在矿块范围内连接阶段运输巷和阶段回风巷、服务于整个矿块的倾斜巷道。,2

25、、开采水平和微倾斜矿体时划分划分方式:井田盘区矿壁(采区)(1)矿壁在盘区中每隔一定距离,掘进回采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,把这个独立的回采单元称为矿壁。,(2)非煤井田划分盘区与近水平煤层的盘区布置方式相同,只是前者的盘区尺寸较小而已。非煤矿床中,水平和微倾斜矿体较少,因此,除少数条件适合的沉积矿床以外,一般都采用阶段布置方式。,(二)开采顺序及特点 1、阶段开采顺序 阶段的开采顺序一般也采用下行式,只有在极少数特殊情况产采可用上行式。例如,若矿床上贫下富而国家急需该种矿产,或地表无废石场地,需要利用矿床下部的采空区堆放废石时,才可能采用上行式开采。阶段上行

26、开采时,必须采取相应的安全技术措施,如留大矿柱。此外,由于非煤井田走向长度一般较小,有时一个阶段生产不能满足矿井产量要求时。也可能出现两个甚至更多阶段同时开采的现象。,2、阶段中矿块的开采顺序有前进式、后退式和混合式混合式开采有两种情况:一种是初期采用前进式,待阶段巷道掘完以后改为后退式;另一种是既前进又后退式同时进行。,非煤矿床广泛采用矿块后退式开采顺序,原因:(1)非煤矿床赋存条件一般比较复杂,矿体产状变化大,常常需要通过掘进巷道对矿床进行补充勘探;(2)非煤井田尺寸一般比较小。后退式开采初期工程量大、基建时间长的缺点不突出。只有当井田尺寸大、矿体赋存条件简单和矿岩稳固时,才采用矿块前进式

27、开采。,3、矿脉群开采顺序 开采近距离时,一般也采用下行式开采。开采倾角大于下盘岩层移动角的急倾斜矿体时,将引起下盘岩层移动。因此,此时既使按下行顺序开采,对下盘的矿体也会造成影响。,通过适当降低阶段高度或选择适当的采矿方法(如充填采矿法)减轻对下盘矿体的影响。岩层移动角与岩性、矿体厚度、倾角以及所采用的采矿方法等因素有关,表23岩层移动角,上盘移动角,下盘移动角,走向移动角,三、矿床开采步骤 煤矿开采三个步骤:井田开拓、采区淮备和工作面准备与回采 非煤矿床地下开采的全过程:矿床开拓、矿块采准切割(采切)和回采。开拓从地面掘进一系列巷道达到矿体,使矿体连通地面,形成行人、通风、运输、排水、供电

28、、供风、供水等系统。采准指在已经开拓的阶段掘进一系列巷道,将阶段划分为矿块,并在矿块内为行人、通风、运料、凿岩和放矿等创造条件的采矿淮备工作。,采准巷道为矿块采准而掘进的巷道切割指在已经采准完毕的矿块开辟自由面和自由空间,为回采创造爆破和放矿条件的工作。采准切割采准与切割的统称,简称采切。切割巷道为进行切割工作掘进的巷道(如切割天井、拉底巷道等)。回采指在已经采切完毕的矿块中采出矿石的过程。回采包括:落矿、运搬和地压管理三个主要工作。开拓、采准切割和回采之间关系是彼此超前的关系,即开拓要超前于采准,采准要超前于切割,切割超前于回采。而究竟超前多少,这是由三级矿量来决定的,一般矿山遵循的三级矿量

29、是“316”,即开拓三年,采切1年,待采矿量半年。,四、矿石损失与贫化矿石损失在矿床开采过程中造成矿石数量减少的现象矿石贫化指采出矿石品位低于工业储量平均品位的现象。造成矿石贫化最常见的主要原因是矿床开采过程中混入废石,其次是高品位矿石损失或高品位粉矿流失。减少矿石损失与贫化措施:加强地质勘探、采用合理的开拓布置、选择适当的采矿方法和回采工艺,第三节 矿床开拓方法 矿床开拓方法指的是矿床(井田)范围内的主要开拓巷道形式,并且以主要开拓巷道来命名。非煤矿床开拓方法的井筒(硐)形式仅指主要开拓巷道而言,不包括副井在内的辅助开拓巷道,其次,它指的是矿床整个开采深度范围内的主要开拓巷道形式而不仅仅是第

30、一水平即矿床开拓方法已经包括了矿井“开拓延探”。,例:矿床浅部用明竖井,深部用盲竖井(暗立井)作为主要开拓巷道,就构成了一种不同于整个矿床都用(明)竖井开拓的方法,成为明竖井与盲竖井联合开拓法。,非煤矿床开拓方法:单一开拓法(竖井、斜井、平硐、斜坡道)联合开拓法(明竖井与盲竖井、平硐与盲竖井等)凡用一种主要开拓巷道开拓矿床,称为单一开拓法。用两种主要开拓巷道开拓矿床,称为联合开拓法。,联合开拓有两种情况:同时用两种主要开拓巷道开拓矿床或深、浅部分别用不同形式的主要开拓巷道开拓矿床,以第二种情况较为常见。单一开拓法按主要开拓巷道与矿体的相对位置关系,联合开拓法按主要开拓巷道的组合情况,每一种开拓

31、方法又可能有多种典型方案、见表24。,表24 矿床开拓方法分类,据对我国非煤矿山的不完全统计,各种开拓方法所占的比重分别为:平硐开拓28%,斜井开拓11%,竖井开拓38%,联合开拓33%。可见,非煤矿床采用斜井开拓法的较少,这与煤矿的情况有些不同,完全是由非煤矿床的矿区地形、赋存条件和开采技术条件决定的。斜坡道作为主要开拓巷道,目前仅在国外少数开采深度不大的矿山采用,更多的是用来作为辅助开拓巷道。,一、平硐开拓法 用平硐作为主要开拓巷道开拓矿床的方法,称为平硐开拓法。当矿体或矿体的大部分赋存在地平面以上时,采用平硐开拓法。主平硐可以垂直矿体走向布置(位于矿体下盘或上盘)或沿矿体走向布置。,图2

32、7所示为垂直矿体走向(下盘)平硐开拓法的典型示例。矿体赋存于山岭内主平硐l从下盘到达矿体。由于主平硐水平以上矿体高度过大,划分为若干个阶段开采。各阶段采下的矿石经矿石溜井2溜放到主平硐装车外运;材料、设备和人员自地面经主平硐1、辅助竖井3到各阶段。设阶段平硐4是为了方便行人、改善通风条件和简化废石运输系统。,主平硐运输方式国内一般采用电机车轨道运输,也有用汽车或胶带输送机等运输的。从图27可以注意到,非煤矿床地下开采由于阶段高度较小,主平硐水平以上需要划分为若干个阶段才能开采。因此,各阶段与主平硐之间增设了辅助竖井和矿石溜井,在开拓系统构成上与煤矿有所不同。,二、斜井开拓法 以斜并作为主要开拓巷道开拓矿床的方法,称为斜并开拓法。通常,赋存在地平面以下,表土层不厚,埋藏不深且倾角为15450的缓倾料和倾斜矿体,适于用斜井开拓法。按主斜井与矿体的相对位置不同,斜井开拓法可以分为脉内斜井开拓法和下盘斜井开拓法,如图28所示。,非煤矿山的斜井提升方式与煤矿相同,有串车、箕斗和胶带输送机三种。,由于非煤矿山生产能力普遍较小,目前国内采用斜井开拓的矿山只有极少数(如玉石硅铁矿)用胶带输送机,绝大部分用串车和箕斗提升。因此,斜井开拓法目前在我国主要用于中、小型非煤矿山。国外斜井开拓采用胶带输送机提升的非煤矿山较多,并且向大型化发展.,

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