采矿概论问答题Word文件下载.docx
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（3）翼式崩落法
对矿床开采的要求
基本要求
（1）安全
开采工作是否安全，是评价矿床开采方法好坏的重要原则。
（2）合理的开采速度
开采速度大，能保证如期完成和超额完成生产任务，降低巷道的维修费和生产管理费，也是确保安全的重要措施之一。
（3）经济效益最大化
采矿的经济效益体现在矿石成本低、劳动生产率高、矿石损失与贫化小等
方面。
对开采技术装备的要求
（1）实现或完善矿山基本生产过程的综合机械化
矿山开采的主要工作是井巷掘进和回采，为此，应努力实现井巷掘进的综合机械化和回采（崩落、出矿和地压控制）过程的全部机械化，以提高生产能力、减轻劳动强度。
（2）逐步实现工艺系统和主要环节的自动化
国外矿山的自动化已达到相当高的水平，我国部分矿山也部分实现自动化。
今后各矿应推广国内外实现自动化的经验，逐步引进和发展开采工艺系统及主要生产环节的自动化。
（3）研究组织管理的自动化
矿山企业应实现组织管理自动化，用计算机处理信息和决策。
包括矿山工作计划、调度管理、矿山供应和产品销售的全部自动计算与决策，矿山领导办公自动化与生产技术科室的计算机辅助设计。
对环境保护的要求
（1）保护森林、水域和其他自然环境，以及永久重要建筑物、构筑物不因采矿而引起破坏；
（2）消除生产废料（固废）、废水、废气对大气和周围环境的污染，并尽量利用"
三废"
；
（3）尽快恢复因采矿而遭受破坏的农田和土地，使其变为耕地或适于国民经济利用的土地。
充填采矿法的适用条件
（一）开采品位较高的富矿，并且要求有比较高的回采率和比较低的贫化率；
或开采稀贵金属。
（二）赋有条件件和开采技术条件比较复杂的矿床，如：
①水文地质条件、矿体形状比较复杂；
②矿体埋藏较深而且地压较大；
③矿石或围岩有自燃发火的危险；
④地表或围岩不允许有大面积沉陷或剧烈移动而需要特殊保护；
⑤露天和地下同时进行开采。
（三）适用于矿石稳固，围岩不稳固的矿床
如果能采用特殊的支护方法或下向分层充填法，也可以用来开采矿石不稳固的矿体。
（四）适用于开采急倾斜矿体
因为急倾斜矿体便于向采场输送充填料，并且可以减少充填不到的空间及充填料接顶的面积。
但是，如果能采用水力或风力充填的话，也可以用于缓倾斜薄矿脉的开采中。
充填采矿法与其他采矿方法比较的优缺点：
（一）充填采矿法的优点：
（1）采、切工程量小，灵活性大；
（2）矿石损失、贫化小；
（3）能够比较有效的维护围岩，减少围岩的移动和防止大量冒落；
（4）对于薄矿脉或多品种矿石可以进行选别回采；
（5）可以防止矿床开采的内因火灾；
（二）缺点：
（1）回采工艺和充填工艺复杂。
（2）充填和采矿互相影响，如果回采作业机械化所不能妥善解决，则生产效率和生产能力都比较低；
（3）充填料的开采，加工、输送及其他一系列消耗使矿石成本较高。
开采运输与堆积充填料这些工作所需要的费用占采矿成本的40-50%。
（4）劳动强度大；
无底柱拉底方法的优点是：
可以免除回采底柱的困难，可以提高矿石回收率。
缺点是：
工作繁重，劳动量大，效率低。
留底柱拉底方法的优点是：
效率高，拉底时对巷道的运输工作影响较小。
回采底柱的损失比较大。
削毕充填法的适用条件及评价
<
一>
适用条件
（1）矿脉埋定要素稳定；
（2）矿岩接触面明显，矿脉易与围岩分离，矿脉规则；
（3）矿脉厚度小于0.3～0.4米；
（4）矿石的运输和加工费用很高；
（5）围岩不含有用成份；
（6）选厂能力小；
（7）采用小直径错头和小直径药包；
（8）采空区需要支护。
（9）矿石可能是稳固和较固性较低的；
（10）对于极贵重的矿石，采用消毕充填法是合适的；
二>
主要优点：
（1）采出矿石贫化率低；
（2）当垫板材料选择的适当，且铺设的严密时，矿石损失率小。
（3）能利用分采所得到的废石的运输和加工费用，提高了有用组份的回收率。
（4）由于矿石品位高，故一吨精矿所需的矿砂，所以选矿的基建投资也少。
三>
主要缺点：
（1）工作组织复杂；
（2）劳动生产率低；
（3）凿岩工作量大，爆药消耗量多；
（4）要铺设严密的垫层；
（5）单位矿石成本高。
对于削毕充填采矿法，过去有些矿山进行过试验，成为削毕充填法效果不好，不如用留矿法。
实际上这不是削毕填法的下，而是由于回采工艺的事。
比如所用的钻头直径太大，垫层铺设的不严密，垫层材料选择的不当，矿石留子的构造不合理等，同时某些矿山所选择的采区的地质条件也不合乎要求。
（一）干式充填法的优点：
（1）适用范围比较广泛，不仅开采木及落矿脉可用，且也可用来开采落矿脉，中厚矿脉。
（2）工艺比较简单，容易掌握，也不需要很多配套设备，投次少。
（3）对充填料种类组成要求不严，故充填料来源较广。
（4）当开采相落矿时，采掘围岩量已够充填空区，（削些充填）无需建专门的充填系统。
（5）巷道不受泥水污染，不支付其他额外费用（与水力、胶结充填法比）
（6）可直接利用井下掘进的废石充填空区。
二）主要缺点：
（1）充填作业不足连续、故效率低，延续时间长，不便于形成自动化作业线。
（2）充填体不够致密，沉降系数较大（10-25%）接顶差。
（3）井下废石消耗量大，一般都要掘进专门巷道输运充填料。
否则常与运矿互相干扰。
运转这些充填料，又耗费不少，人工。
（4）在采矿中粉尘大，污染井下空气，卫生条件差。
（5）劳动条件差，劳动强度大，效率低。
（6）充填面不易平整，铺设垫板也比较困难。
（7）充填成本高，每1米3的充填费用约为12～15元。
水力充填采矿法分类：
可分为三类：
（1）上向分层水砂充填采矿法；
（2）下向分层水砂充填采矿法；
（3）壁式水砂充填采矿法；
对水力充填采矿法的评价
（一）主要优点：
（1）这种采矿方法对于矿体，赋存条件要求不严格，一般矿体均可使用。
（从缓倾斜到急倾斜矿体；
从荣矿脉到厚矿体都可以。
矿岩从稳固到很不稳固，矿体较廓从整齐到很复杂；
地表从允许崩落到不允许崩落）。
（2）充填体比较致密，抗压能力强，能比较有效地防止围岩移动和控制矿山压力。
（3）矿石回收率高，贫化率低。
（4）能开采用自燃性的矿底，可防止内因火灾。
（5）可以有效的利用尾砂、废石，用的充填采空区。
（1）回采工艺复杂；
（2）采场生产能力和劳动生产率低；
（3）采矿成本高（水泥及钢材等）
（4）回采强度底；
]
（5）需要用大量的充填用水，而这些水从充填体中脱出后，又带着大量污泥和细砂，漏入巷道和水，增加了排水设施和排水费用。
加速了水泵的磨损，增加了水和水沟的清理工作量。
（6）恶化了井下坑道环境卫生。
由于存在这些，因而水力充填应用的还不广泛。
但有发展。
对胶结充填采矿法的评价
（一）评价：
胶结充填采矿法是近十几年内发展起来的新工艺。
胶结充填法对于防止岩层移动和地表沉陷，提高矿柱回采的回收率和降低贫化率，保证工作安全方面有差较好的效果。
它是有发展前途的一种采矿方法。
存在的一些问题是暂时的，随着科学技术的发展，将会逐步加以解决。
（二）适用范围
（1）开采贵重金属、稀有金属、有色金属的富矿体。
（2）开采有自燃危险的，有色金属富矿体，便于杜绝内燃灾。
（3）露天和地下同时开采富矿。
（4）优先开采矿床中的富矿区，并尽可能保护上部暂缓，开采的贫矿。
（5）在河床或水下开采富矿。
（6）提前开采保安矿柱。
（井简法）
（7）地表需要特殊保护。
（呈不足富矿体）
下向水平分层充填采矿法的适用条件。
在高品位有色和稀贵金属矿床开采中，当矿岩极不稳固或地压很大时，可以有效地使用下向分层充填采矿法。
这种方法有很大的适应性，但一般说来，主要用于回采矿柱，特别是用于回采在很大地压下遭受破坏的矿柱。
一、空场采矿法的特点空场采矿法分成两步骤回采
①空场法在回采过程中，它是把矿块划分为矿房和矿柱两部分来开采。
②在回采矿房时，采场以空场形式存在。
③它是用矿柱和围岩体的稳固性来维护采空区。
④矿房采完以后，要及时回采矿柱，并及时处理采空区。
一般情况下，回采矿柱与采空区处理是同时进行的。
有时为了改善矿柱回采条件，事先对矿房进行充填，然后用其他方法回采矿柱。
⑤在回采过程中，采场主要依靠暂留的矿柱或永久矿柱进行自然支撑，有时辅以人工矿柱支撑。
空场采矿法的适用条件
（1）适用于开采矿石和围岩都很稳固的矿床。
（2）采空区在一定时间内，允许有较大的暴露面积。
对房柱采矿法的评价
（1）主要优点
①劳动组织简单，矿房生产能力高，（矿块生产能力可达120-150T/）；
②采准工作量小，（5～7米/千吨）；
③坑木消耗量少，在回采矿房时，几乎不消耗木材。
（0.0009～0.002m3/个）；
④矿石贫化率比较小（4～5%）；
⑤采矿成本低；
⑥作业安全，通风良好；
⑦有利于实现机械化开采。
可以采用高效率的采、装机械设备。
（近年来已出现了在房柱法中使用8米3铲斗的装运机和50吨的自卸汽车。
在地下采矿方法中，开采大型原矿体的房柱法的机械化程度和劳动生产率常常是最高的）。
总体看房柱法是一种有发展前途的采矿方法。
（2）主要缺点
①矿石损失比较大，由于在矿块中留有许多矿柱，而这些矿柱所占矿量约为15～20%（留间断矿柱时），或更多，甚至达40%，这些矿柱一般是不回收的。
②当矿体厚度比较大时，顶板管理比较困难。
③很难进行选别回采。
开掘中央先进天井的优缺点及适用条件：
【优点】①开凿中央先进天井可以改善通风条件；
②可以利用中央先进天井作自由面，向两侧掘进形成阶段工作面比较方便，不必再进行专门的掏槽。
③有利于运送材料和设备，也是增加了一个安全出口。
【缺点】中央先进天井口处顶板管理比较困难
【适用条件】当矿房长度比较大，超过50米以上，为了改善采场通风条件和保证安全作业条件，往往在矿房中央开凿天井。
架设顺路天井的优点适用条件：
【优点】①增加了安全出口；
②改善了工作面通风条件；
③缩短了准备和结束工作时间；
【适用条件】当开采薄矿脉时，往往架设顺路天井。
对浅孔留矿法的评价
（一）适用条件
（1）适用于开采矿石和围岩稳固的急倾斜薄和极薄矿脉；
（2）要求矿石无氧化性，结块性和自燃性；
（3）要求矿体产状稳定，形状比较规整（否则会增加矿石的损失贫化）。
（二）主要优点
（1）浅孔留矿法结构简单，管理方便，工艺简单，生产技术易掌握。
（2）采切工程量比较小，厚矿体7-12米/千吨，薄矿体10-20米/千吨。
（3）利用重力放矿，采场运搬矿石不需要其他机械设备。
此处指普通漏斗的留矿法。
（4）矿石损失贫化比较低，无粉矿损失，采矿成本低
（指矿房回采）损失率5-6%，贫化率8-10%。
主要缺点
（1）所留矿柱的矿量占的比重较大（约占40-50%，有的达60%）。
而回采这些矿柱时，损失比较大，有的损失达50%。
（2）当围岩不够稳固时，特别是开采薄矿脉时，贫化率大。
（3）平场工作量比较繁重，又不容易实现平场工作的机械化。
（4）工人直接在暴露的矿石下工作，安全性较差。
（5）对矿石的块度要求均匀，否则容易卡漏（要求浅孔的合格块度不大于350毫米）。
（6）出矿受到薄矿等作业的限制，使日出矿能力低。
分段矿房法评价
（1）适用条件：
适用于矿岩稳固的厚和极厚的急倾斜矿体
【参考内容】
①围岩稳固矿体稳固性可能低于凿矿法，以不至于发生片落，冒顶为原则。
②要求矿体倾角不得小于矿石的自然安息角，一般应当为50°
以上。
如果采取一些必要的措施，也可以应用于倾斜和缓倾斜的原矿体，（如可设置下盘漏斗）。
（2）主要优点
1）工人在小断面巷道中工作，回采工作比较安全。
2）回采强度比较大，在一个采场内，工作面比较多，因此，用这种采矿方法开采时，采场可以相对少一些。
3）工作循环，比较简单，通风条件好。
4）坑木消耗量少，采矿成本低。
（3）主要缺点
1）采准工作量大：
采准比为5～15米/千吨（比留矿法大）在正常情况下，一个采场大约要开掘500～700米采切巷道，施工常常要半年左右时间。
2）在分段巷道内，不易实现巷道掘进的机械化。
有待于研究，分段巷道掘进的型机械化设备。
（金岭铁矿解决了这个所，T4G可以直接进入分段巷道中工作）。
3）矿柱所占矿量比较大，且回采矿柱损失，贫化又比较大。
（损失率达10～15%，甚至可达20%，贫化率达10～15%）（矿柱矿量约占35～60%）。
4）采用中深孔落矿，大块率高，要进行二次破坏，此工作量大。
5）不能进行手选和分采。
阶段矿房评价
（1）适用条件
①阶段矿房法要求矿石和围岩稳固，特别是围岩应当有足够的稳定性，使之在开采时不能。
②要求矿体比较规正。
③要求是急倾斜、厚矿体。
④适用于开采价值不高的矿体。
（2）主要优点：
（自阅）
①矿块生产能力高，有的矿山可达300～400吨/日；
②劳动生产率高，凿岩工劳动生产率可达25～33m3/I班；
③坑木消耗少；
（0.0020.0005m3/个）
④回采时作业安全；
⑤通风条件好，卫生条件好；
⑥采矿成本低。
（3）主要缺点：
①矿柱所占矿量比较大（达到35～60%）而回采矿柱时，矿石损失和贫化又都比较大。
如果用大爆破方法回采矿柱时，则矿石损失可达40～60%。
②大块率比较高，达20-30%。
（有的达到35%左右）。
这样就增加了二次破碎工作量，以及增加了消耗量并使出矿条件恶化。
③通过生产实践证明，用这种方法开采，下盘丢矿比较严重。
因为上盘在爆破时自由而充分，而下盘的破自由不充分，每次爆破都留下一块，越留越多。
对垂直深孔落矿的有底柱分段崩落法的评价
（1）优点：
①结构简单；
②便于推广机械化设备的使用。
（2）缺点：
①应用的灵活性差；
②还有上水平的工程。
（3）改进方向：
①实现凿岩机械化；
②实现装药机械化。
[参考资料]根据胡家峪铜矿统计可看出挤压爆破可以养活炸药单耗及大块率。
对阶段崩落的评价（与有底柱分段崩落比较）
①采准工作量小（一般可降低25～30%）；
②劳动效率高；
③采矿成本低；
④作业安全。
①高阶段时效放矿管理要求严格；
②大块率高；
③矿石损失贫化大。
故阶段崩落法只有在开采低品位的厚大矿体时，才能取得较好效果。
阶段自然崩落法主要优缺点
优点：
①开采强度大，劳动生产率高；
②回采成本低，材料消耗少。
缺点：
①对使用条件要求的严格，应用范围小；
②回采工作复杂（自然崩落不易控制，放矿复杂）
（3）适有条件：
①在一定的拉底面积条件下，矿石具有自然崩落性，但无氧化性、结块性及自然性。
②矿体的厚度一般不小于25～30米（急倾斜矿体）；
③矿体内不含有大量的岩石夹层；
④围岩最好含有益矿物。
对有底柱崩落法的评价
根据1981年全国有色金属矿山调查总结认为有底柱崩落法适应性比较强，生产效率高，作业安全，开采成本低，故在我国获得了广泛的应用和发展。
（一）主要优点
（1）适应性强，方案灵活，落太方案也可因矿岩特性而有所改变。
（2）能充分利用国内现有设备，在采、切、落矿井巷中作业，工效高，强度大。
采用电耙设备出矿，一条耙道的生产能力可达200～300吨/台.日（如中条山有色金属公司筑子沟矿759中段105采的耙矿能力已达到600吨/台.日）。
又如易门铜矿采用有底柱分段崩落法，年平均下降速度最高达到32米，一般为22～27米。
）
（3）劳动生产率高。
包括采、切、支护和落矿、出矿等的综合工效为15～23吨/I.吨。
（4）采矿成本低。
如何北铜矿的落成本为1.422元/吨。
（5）一次崩矿量，保有存窿矿量多，生产主动。
（6）通风条件好，安全作业条件优越。
主要缺点
（1）采准、切割工程量大。
采场结构复杂，施工的机械化程度低。
（2）矿石损失、贫化都比较大。
尤其在放矿条件较差，管理不好时，损失、贫化更为严重些。
（根据1981年调查资料提供，损失率一般为15～25%，贫化率一般为20～30%。
（3）上水平机械化程度难以提高。
（4）一般不能剔出夹石，也不能分采分运。
（5）管理工作比较复杂。
（三）改讲方向
（1）应当研究如何降低采切工程量，简化采场结构，提高机械化水平，特别是研究上水平施工的机械化问题。
（2）加强放放管理，降低矿石损失贫化。
（3）进一步推广使用挤压爆破，并作进一步的研究。
（4）重视对地压和岩石移动的观测和研究。
（5）提高出矿效率。
例如当前多数矿山用电耙出矿，而影响电耙出矿效率的主要原因是大块率高，二次破碎时间长和线耙矿时间短。
分段运输联络道
脉内布置
（a）可以得到付产矿石；
（b）减少岩石掘进量；
（c）当围岩不稳固而矿石稳固时，可以提高联络道的稳固性；
（d）布在脉内，联络道可兼作回采巷道，可以减少采准工程量。
（a）当矿体赋存不规则时，往往影响上，下分段严格呈菱形布置；
（b）联络道布置在脉内时，往往是最后回采这条巷道，它承受的压力大，易被压坏，这样有时不得不一次崩落多排，造成矿石损失大。
（即不能安正常的崩矿步距落矿，正面损失大，且安全性不好。
回采联络道与进路交叉口处也不得不加大崩矿步距，一次4～5排，也使损失加大；
（c）通风条件差（联络道变成了独头巷道）。
②脉外布置
从脉内布置存在的缺点来看，分段联络道还是布置在脉外好，虽然增加了岩石掘进量，但其他方面的条件都较好。
但是，当矿体厚度大，而又选有ETQ-14型这类装运机时，由于受到设备有效运输距离的限制。
此时，不得不把运输联络道布置在脉内
对无底柱分段崩落法的评价
（一）适用条件
（1）地表和围岩允许崩落；
（2）矿石稳固，不需要大量支护，但随着支护技术的发展，对矿石稳固性的要求有所降低，围岩的稳固性不限，但上盘围岩易于崩落对采有这种方法更有利。
（3）矿石不很贵重，可选性好，或围岩含有品位，允许有较大的贫化率。
（一般不宜用于开采贵重金属或高品位的矿体）
（4）急倾斜厚矿体或缓倾斜的极厚矿体。
（5）矿石需要剔出夹石或分级出矿。
（我国大庙铁矿、符山铁矿，桦树沟铁矿等大体符合使用无底柱分段崩落）。
主要优点：
这种方法属高效率的采矿方法。
它是随着无轨自行采、装运设备的出现而发展起来的。
（1）安全性好，各项回采工作都在回采巷边中进行，没有大暴露面的工作空间，出矿口断面大，不易堵塞，减少了处理堵塞的困难和危险，有利于提高出矿强度。
（2）结耕简单，不留矿柱，一步回采，没有回收矿柱的工序，也没有复杂的底部结构。
（3）采准和回采工艺简单，而且可以标准化，便于采用高效率的机械化设备，采准出碴及回采可以使用同一类型设备。
（4）采准工作量小，采准系数为5～10米/千吨左右，（由于回采巷道断面大，且开在脉内，采准的付产矿石多，付产矿量约为10～20%，同时付产矿石的品位高）。
（5）回采工作面多，生产集中，回采强度大，管理方便。
（6）采准，凿岩及出矿可以在不同的分段上同时进行不干扰。
（7）这种方法灵活性大，易剔除夹石，或分级出矿，
（8）探采易于结合。
主要缺点：
1、通风条件差。
我国大部分矿山的矿块内未设局扇通风，主要靠主风流扩散通风，系统不完整，措施不得力空气质量差，粉尘浓度大，生产技术管理又差。
2、出矿落后于落矿，原因是切心出矿效率低，低的原因是司机操作技术水平低，量件损耗大，开动率低等。
设备本身能力也不很高，（国外用大铲斗的铲运机，电动蟹爪式装载机配柴油驱动的自御汽车，出矿）。
3、矿石损失，贫化大，采用此方法矿石损失率一般达20-30%，贫化15-20%，损失率有的高达43%而贫化高达42.9%.
贫损大的原因主要是：
①无底柱崩落法本身的原因；
②对这种方法使用不当；
（有的矿山本来是缓倾斜矿体也用无底柱方法开采）。
③方法结构和结构参数选择的不够合理，及生产管理不善。
改进方向
（1）研究新的采场结构形式及其合理的采矿方法结构参数，提高采矿强度，降低矿石损失和贫化，从根本上改变通风条件
Ⅱ）采用
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