采矿方法的分类及现代地下开采技术的发展共37页文档

采矿方法的分类
单靠“死”记还不行,还得“活”用,姑且称之为“先死后活”吧。让学生把一周看到或听到的新鲜事记下来,摒弃那些假话套话空话,写出自己的真情实感,篇幅可长可短,并要求运用积累的成语、名言警句等,定期检查点评,选择优秀篇目在班里朗读或展出。这样,即巩固了所学的材料,又锻炼了学生的写作能力,同时还培养了学生的观察能力、思维能力等等,达到“一石多鸟”的效果。 现代地下开采技术的发展
唐宋或更早之前,针对“经学”“律学”“算学”和“书学”各科目,其相应传授者称为“博士”,这与当今“博士”含义已经相去甚远。而对那些特别讲授“武事”或讲解“经籍”者,又称“讲师”。“教授”和“助教”均原为学官称谓。前者始于宋,乃“宗学”“律学”“医学”“武学”等科目的讲授者;而后者则于西晋武帝时代即已设立了,主要协助国子、博士培养生徒。“助教”在古代不仅要作入流的学问,其教书育人的职责也十分明晰。唐代国子学、太学等所设之“助教”一席,也是当朝打眼的学官。至明清两代,只设国子监(国子学)一科的“助教”,其身价不谓显赫,也称得上朝廷要员。至此,无论是“博士”“讲师”,还是“教授”“助教”,其今日教师应具有的基本概念都具有了。 1.地下采矿方法、生产规模与开采比重
要练说,得练听。听是说的前提,听得准确,才有条件正确模仿,才能不断地掌握高一级水平的语言。我在教学中,注意听说结合,训练幼儿听的能力,课堂上,我特别重视教师的语言,我对幼儿说话,注意声音清楚,高低起伏,抑扬有致,富有吸引力,这样能引起幼儿的注意。当我发现有的幼儿不专心听别人发言时,就随时表扬那些静听的幼儿,或是让他重复别人说过的内容,抓住教育时机,要求他们专心听,用心记。平时我还通过各种趣味活动,培养幼儿边听边记,边听边想,边听边说的能力,如听词对词,听词句说意思,听句子辩正误,听故事讲述故事,听谜语猜谜底,听智力故事,动脑筋,出主意,听儿歌上句,接儿歌下句等,这样幼儿学得生动活泼,轻松愉快,既训练了听的能力,强化了记忆,又发展了思维,为说打下了基础。     世界上金属矿产以地下开采为主的国家主要是瑞典、法国、德国、日本和南非等。西方国家70年代后地下开采量约占金属矿石产量的35%。世界各主要国家金属矿床地下开采比重见表0—7。70年代以后,地下开采比重所缩小,如美国现在铁矿石几乎全部由露天开采。但随着开采深度的增加,一些露天矿开始转为地下开采,故从长远看,地下开采的比重将会升。为了适应不同的矿床赋存条件、矿石和围岩性质及开采环境,地下矿开拓和开采方法随着开采技术的进步不断演变,逐步形成了以竖井、斜井、平硐和斜坡道开拓为基本方式的约十种矿床开拓方法,以及空场法、充填法和崩落法三大类共二十余种典型采矿方法、府用较为广泛的采矿方法育十几种,世界几个主要国家地下采矿方法应用比重如表0—8所示l
地下来矿方法演进的主要特点是:木材消耗量大、工效低的采矿方法的使用比重(如支柱充填和分居崩落等)逐渐下降,如今在现代化矿山已基本稍失;采用大孔径深孔落矿的高效采矿大
法逐渐捌‘,70年代出现的大直径深ZL法、YcR法(垂直后退式大且径深孔法)和分段空场法可以说是采矿方法的一大进展;充填法应用比重有增长趋势,充填法与空场法联合工艺——深孔落矿嗣后充填扩大了充填法的使用范围;地下采矿方法结构逐步简化。
房柱采矿法的应用和研究现状
5.1房柱采矿法的应用
5.1.1 概述
    房柱采矿法是开采水平和缓倾斜矿体最有效、应用最广泛的采矿方法。矿石和围岩(特别是顶板)均稳固,是这种采矿法应用的基本条件。由于锚喷支护技术的发展,采用锚杆或锚杆加金属网维护不够稳固的顶板,使房栓采矿法的使用范围得到进一步扩大。
    近20年来,在国外应用房柱采矿法回采厚和极厚矿体时,广泛采用无轨自行凿岩、装载和运搬设备,将露天开采工艺和设备移置于地下开采,使这种采矿法成为一种高效率、低成本的地下采矿方法。
    在回来过程中,必须留规则的矿柱,以支撑上覆岩层。这些矿柱一般不回采,因此,矿石损失较大。应用房柱法开采贵重矿石时,可以采用人工混凝土矿枚代替自然矿柱,或部分地回采矿柱,以提高矿石团采率。矿房回采后的采空区,一般不进行处理。有的矿山用充填科充填采空区,或进行放顶。随开采工作的推进,采空区体积逐渐扩大,引起上覆岩层大面积移动和破坏造成灾害性的地压活动,也不乏实例。因此,不处理采空区是有条件的、相对的,要根据具体情况,确定采空区的处理范围和处理方法。
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    房柱采矿法的结构和回采工艺简单,采准切割工程量小,生产能力高,通风条件好,采矿成本低,是开采水平和缓倾斜矿体的有广阔前景的采矿方法。
5.1.2  房柱法在我国朱瑞峰近况hadam的应用
    我国采用的房柱采矿法有两个基本方案:浅孔落矿和中深孔落矿。房柱法开采缓倾斜薄矿体(厚度一般小于3m)时,采用一次回采矿体全厚的浅孔落矿方案。为了减少采切工程量, 江铁矿、巴里锡矿等采用连续回采的浅孔房柱法。此方法仅在矿体的一侧矿房中掘进上山,而其他矿房逐个落后一段距离,利用已采的相邻矿房,作为回风通道。
    当矿体厚度大于3m时,可以采用分层回采的浅孔落矿方案。锡矿山矿务局南矿,先采拉底层,然后以留矿堆为工作台进行挑顶。回来最上分层时,紧跟工作面安装锚杆,支护不稳固的顶板。张家口金矿采用下向梯段浅孔落矿法回采中厚矿体(矿厚4—6m)。先采最上分层(切顶层),同时安装砂浆锚杆或锚杆加金属网护顶。由于分层回采中厚矿体,采空区高度大,检查顶板困难,在采场中作业不够安全,用锚杆或锚网全面支护顶板,是必须的安全措施。
    中深孔落矿房柱法,适用于开采厚度为6—8m的缓倾斜矿体。先用浅孔或中深孔超前切项,然后用中深孔回采切顶层下部的矿体。
良山铁矿矿体厚4—8m,倾角15°—20°。顶板为二云母石英片岩,矿房沿倾斜长58m,宽11m,矿柱规格为4.5×3m2,间距6.5—7.5m。用浅孔全面切顶,切顶层高2m,并用砂浆锚杆和金属楔缝式锚杆支护顶板。在凿岩上山中用用砂浆锚扦和金风楔缝式锚扦支护顶扳。在断岩上山中用YG—80型凿岩机凿上向扇形中深孔,孔径为65mm,最小抵抗线1.5—1.8m。每次爆破4—8排炮孔,崩下矿石用电耙运至矿房底部的矿石溜井中(图5-1)。
图5.1 房柱法在良山铁矿应用
1—切顶层;2—凿岩上山;3—电耙绞车硐室;4—矿石溜井
牟定铜矿矿体平均厚度7m,倾角10°—20°,顶板为长石石英砂岩。矿房斜长35—50m,宽24m,连续矿柱宽5m(图5—2)。用中深孔抛掷爆破切顶,切项层高3m,抛出切顶平台的矿石量占80—90%,每次切顶距离(超前回采工作面距离)5—7m。用F—602型风动抛绳器挂
电耙钢绳,工人基本不进入采场作业。顶板用锚杆支护。切顶法下部的矿体,用上向扇形中深孔崩矿,孔径58—60mm,最小抵抗线1.2m。一次崩矿排数和每次切顶步距相适应。该方案由于连续矿柱不能回收,矿石损失较大(达23.7%)。
图5.2 牟定铜矿中深孔超前切顶房柱法
鹿回头传奇1—运输巷道;2—联络巷道;3—电耙联络道;4—电耙硐室;5—矿石溜井;6—切顶平台;7—切顶凿岩上山;8—回采凿岩上山;9—侧向电耙硐室;10—人行通风天井;11—风动抛绳器
王集磷矿矿体平均厚8m,倾角30°,顶板为稳固的白云岩。采用同步形成矿房和矿柱的中深孔房柱法(图5—3)。在100m宽的盘区内划分五个矿块,矿房宽15m,矿柱宽5m,长6—8m,间距9—l0m,盘区矿柱宽5m。分别在两条底板凿岩上山和矿柱小凿岩巷道内,凿上向扇形中深孔,同步爆破形成矿房和间断矿柱。采用湘SD—6型射绳,挂电耙钢绳(射绳抛出的尼龙绳,拖按钢绳至回采工作面悬挂)。
我国应用房柱采矿法的几个典型矿山,取得的主要技术经济指标,列于表5—l。
5.1.3采矿法在外的应用
根据18个国家100多个缓倾斜和倾斜矿山的统计,用房柱法开采的矿山占44%。美国有金属地下开采矿山中(主要是铝锌矿),房柱法占59%,法国铁矿主要是使用房柱法开采的(占98%)。沙县县委书记
    国外所使用的房柱法基本待点,是广泛采用高效率的无轨采、装、运设备。据1980—1981年西方国家调查,在143个金属矿山中,采用无轨设备的房柱法有44个,占31%。
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    加拿大加斯佩铜矿,矿体平均厚33.6m,矿体倾角上部23°,下部平缓。顶板为石灰岩,底板为页岩。采用沿矿体倾斜方向划分矿房和矿柱的房柱采矿法。矿房宽15.3m,矿柱宽13.7m、长21.4m,间距15.3m。采用下向梯段回采矿房,梯段高12.2m,工作面全断面推进(15.3×12.2m2)。
    采用双管凿岩台车凿岩,最大工作高度15.3m,爆破,1.9m3井下电铲或2.1m3前端式装载机配30t自卸卡车出矿。用升降台车处理顶板松石和安装锚杆。锚杆长1.52—2.13m,网度1.52×1.5装载机为500吨/台班。矿石回采率75%。工作面工人劳动生产率为54吨/工班。全矿工人劳动生产率35吨/工班。
法国洛林铁矿区矿体厚度为1.5—9m(平均厚4.5m),倾角2°—7°。围岩为泥灰岩和石灰岩。采用放顶房柱法(图5—4)。在l00×100m2的盘区内,掘进宽为5m的平行矿房,矿房间留宽为l0—20m的矿柱。在矿柱一端掘与矿房成垂直方向5.5m宽的切采,端部留3.5m宽的边柱。尽可能地回收边柱后,放顶处理采空区。矿石回采率达85%—95%。
    采用西科玛型凿岩台车(单臂、双臂),钻臂动作已实现程序控制,显著提高凿岩速度和质量。应用装药车装药,蟹爪式装载机和铲运机装运矿石,清石机处理顶扳,锚杆机安装锚杆。由厂回采机械化程度高,工作面工人劳动生产率达98.41吨/工班。
图5.5 维什涅沃戈尔斯克矿台阶房柱法
(1)~(4)为矿房回采顺序
1—顶板;2—底板;3—矿体;4—斜坡道
苏联维什涅沃戈尔斯克矿,矿体平均厚度为3.5—4m,倾角为15°—40°。由于矿体倾角较大,采用沿走向布置矿房的台阶房柱法(图5—5)。用双机凿岩台车凿岩,铲运机出矿,在平均运距为80—l00m条件下,铲运机效率260吨/台班。矿山机械化程度提高后,矿房生产能力提高1.4倍,回采工人减少60%,工作面工人劳动生产率提高0.8倍,采矿成本降低17.5%。
留矿采矿法应用现状及其改进
6.1 留矿采矿法在我国的应用与改进
留矿采矿法是我国应用最早、最广泛的地下采矿方法,也是目前开采矿岩稳固的急倾斜薄和极薄矿脉有效的采矿方法。这种采矿方法在我国各矿业部门的应用比重,如表6—l所示
据1981年对9个矿种126个有金属地下矿山调查,其中全部使用留矿法的矿山有44个,部分或大部分使用留矿法的有40个,应用留矿法的矿山占总数的66.7%。
三十多年来我国应用留矿采矿法的实践证明,这种采矿法结构工艺简单、操作管理方便、通风条件好,它适用于矿岩稳固的急急倾斜薄矿脉的赋存特征,适应于我国工艺技术和采掘设备的发展情况,也符合我国采矿工人文化水平和实际操作技能的具体条件。因此,这种采矿方法在我国获得了广泛的应用,而且随着科学技术的发展和矿体条件的变化,它在结构上、工艺上不断改进,在机械化水平上逐渐提高,其技术经济效果也日益改善。

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