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地下矿床开采概述

发布日期:2019-04-11   来源:矿道网   投稿者:王国祥   浏览次数:1209

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   一、井田及其划分原则
  划归一个矿山企业开采的全部矿床或某一部分叫矿田。在一个矿山企业中划归一个矿井(坑口)开采的全部矿床或其中一部分叫井田,如图5—2所示。矿田有时等于井田,有时包括数个井田。
  当矿床的范围大,矿体又比较集中,为了生产管理方便,可以用一个井田开采。相反,若矿床很大或矿体比较分散,如用一个井田开采全部矿床,则所开掘的巷道工程量大,生产地点过于分散,因而造成经济上不合理,此时应划分为几个井田开采。当开采一个很大的矿床时,确定合理的井田范围,必须考虑如下因素:
  (1)国家对矿山基本建设时间和年产量的规定
  (2)矿床勘探程度
  (3)矿床埋藏特征
  矿体数量及其厚度,有无地质破坏,有无不同规模的无矿带等。一般情况下,为使一个井田有足够的储量,并从生产管理和安全管理方便出发,矿体走向长度为500~800m或1 000一1 500m,深度为500~600m,用一个井田开采是合理的。当开采厚度大或埋藏较深的矿床,为便于分期建设和广泛利用中小型设备,可采取较小的井田尺寸。
  (4)矿区地表地形条件是否存在河流、湖泊,有无铁路线穿过矿体等。
  (5)经济效果
  (6)安全生产的可靠性
  二、阶段、矿块和盘区、采区
  (一)阶段、矿块
  1.阶段
  在开采缓倾斜、倾斜和急倾斜矿床时,在井田中每隔一定的垂直距离,掘进与走向一致的主要运输巷道,并将井田在垂直方向上划分矿段,这个矿段就叫阶段。阶段的范围沿走向以井田边界为限,沿倾斜以上下两个主要运输巷道为限。阶段高度是指上下两个相邻阶段运输平巷之间的垂直距离。
  2.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,将阶段再划分独立的回采单元,称为矿块。
  (二)盘区、采区
  1.盘区
  在开采水平和微倾斜矿床时,如果矿床的厚度不超过允许的阶段高度,则在井田内不再划分阶段。此时,为了采矿工作方便,将井田盘区运输巷道划分为长方形的矿段,此矿段称为盘区。盘区的范围是以井田的边界为其长度,以两个相邻盘区运输巷道之间的距离为其宽度。
  2.采区
  在盘区中沿走向每隔一定距离,掘进回采巷道连通相邻两个盘区巷道,将盘区再划分为独立的回采单元,这个单元称为采区。
  三、矿床的开采顺序
  (一)井田中的开采顺序
  当用阶段开采时,井田中阶段的开采顺序分为下行式和上行式两种。下行式的开采顺序是先采上部阶段,后采下部阶段,由上而下地开采逐个阶段。
  (二)阶段中矿块的开采顺序
  按回采工作对主要开拓巷道(主井、主平硐)的位置关系,阶段中矿块的开采顺序可分为三种:
  (1)前进式开采,当阶段运输平巷掘进一定距离后,从靠近主要开拓巷道的矿块回采,向井田边界依次推进。
  (2)后退式开采,是指阶段运输巷道掘进到井田边界后,从井田边界的矿块开始,向主要开拓巷道方向依次回采。
  (3)混合式开采,初期用前进式开采,待阶段运输平巷掘完后,改为后退式开采,或者改前进加后退同时开采。
  (三)相邻矿体的开采顺序
  一个矿床若有多个彼此相邻的矿体,开采其中某个矿体,将影响邻近的矿体。这时合理确定各矿体的开采顺序,对安全生产和资源回收具有重大意义。其开采顺序如下:
  (1)矿体倾角小于或等于围岩的崩落角时,应采取从上盘向下盘推进的开采顺序。
  (2)矿体倾角大于围岩崩落角,两矿体又相距很近时,无论先采哪个矿体,都会因采空区围岩移动而相互影响。此时相邻矿体的开采顺序,应根据矿体之间夹石层的厚度,矿石和围岩的稳固性,所选取的采矿方法和技术措施而定。一般是先采上盘矿体后采下盘矿体。如果夹石层厚度不大,采用充填法或留矿法时,也可采用由下盘向上盘的开采顺序。
  四、矿床的开采步骤
  金属矿床地下开采的步骤可分为开拓、采准、切割和回采四个步骤,各步骤反应了不同的工作阶段。
  (一)开拓工作
  开拓工作是指从地面掘进一系列巷道到达矿床,使矿体连通地面,形成行人、运输、通风、排水、供电、供风、供水等系统。开拓的目的是把井下将要采出的矿石、废石运至地面,同时把废水和污浊的空气排到地表,把人员、材料和设备运至井下,为此目的而掘进的巷道,称为开拓巷道。
  (二)采准工作
  采准工作是指在已开拓完毕的矿床里,掘进采准巷道,将阶段划分成矿块作为回采的独立单元,并在矿块内创造行人、凿岩、放矿、通风等条件。
  (三)切割工作
  切割工作是指在已采准完毕的矿块里,为大规模回采矿石开辟自由面和自由空间。为此,要掘进拉底巷道和开辟拉底空间,或掘进切割巷道和切割天井及形成切割空间(切割槽),有的还要把漏斗颈扩大成漏斗形状,称为辟漏。为以后大规模采矿创造良好的爆破和放矿条件。拉底巷道、切割巷道和切割天井,一般称为切割巷道。掘进切割巷道以及拉底、开切割槽和辟漏等工程,统称为切割工作。
  (四)回采工作
  切割工作完成以后,就可以进行大量的采矿(有时切割工作和采矿同时进行),常称回采工作。包括落矿、搬运和地压管理三项主要作业。
 
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