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留矿采矿法的特点是:将阶段分成矿块,矿块再分为矿房和矿柱二次回采。矿房自下而上分层回采,每次崩落的矿石放出三分之一左右,其余的贮存于矿房中作为继续上采的工作台,待矿房采完以后再放出。
一、方法特点
留矿采矿法的特点是:将阶段分成矿块,矿块再分为矿房和矿柱二次回采。矿房自下而上分层回采,每次崩落的矿石放出三分之一左右,其余的贮存于矿房中作为继续上采的工作台,待矿房采完以后再放出。矿房采完后回采矿柱和处理采空区。
二、适用条件
留矿采矿法主要用来开采矿石和围岩稳固的矿体。矿体厚度虽不受限制,但超过5m时,技术经济效果不如深孔和中深孔落矿的阶段矿房法,一般应用较少。矿体倾角:在薄矿脉中,一般要求不小于60°,在中厚矿体中,一般要求不小于55°。倾角越小,放矿越困难,粉矿损失和平场工作量也越大。由于矿房中贮存有大量矿石,贮存期往往长达1~3年,因此矿石和围岩不能具有自燃性、氧化性和结块性;高硫矿床,矿石有放射性等应慎重采用。
三、结构参数
在薄和极薄矿脉中,阶段高度大多数矿山采用40~50m;在矿脉倾角很陡(60°以上)、矿石和围岩很稳固、赋存要素较稳定的条件下,也有采用50~60m的;矿脉倾角在50°~60°左右、矿石和围岩稳固性较差、或者矿体产状有突变现象,则采用30~40m。顶柱厚3m左右;如果矿石品位高,上部回风巷道不需要保留,也可以不留。
底柱高度,一般在运输巷道顶板上留3~3.5m;如果围岩稳固,木材来源广泛,可以不留,而用坑木架设的假底代替底柱。漏斗间距,用木漏斗时,取4~6m;用振动出矿机时,取 6~7m。矿块长度一般为40~60m,也有采用100~120m的。如果围岩和矿石都很稳固,矿块中部布置一中央天井,两端布置顺路天井。矿房宽度一般与矿脉厚度一直,但不应小于0.8m。拉底空间的宽度不应小于1.2m,并应按次规格上采一分层,然后逐渐缩小到设计的采幅宽度。
一般不留间柱,用顺路天井代替阶段天井;有时在天井两侧各留2m。
在中厚矿体中,阶段高度一般为40~60m,赋存要素比较复杂的矿体,则采用 35~40m。顶柱厚度视矿石的稳固性和矿体厚度而定,变化于4~6m之间。底柱高度,如果采用木漏斗或振动出矿机出矿,可采用5~6m;采用电耙出矿为 9~14m。矿块长度一般不超过50m。矿房宽度不超过12m。矿石顶板暴露面积,宜控制在500m2以内,最大不超过50m2,以减少平常工作量和脊部损失。间柱宽度取决于矿石和围岩的稳固程度,一般为8~12m,矿石和围岩很稳固则取小值,反之取大值。几个主要矿山采用的参数见表1。
四、采准和切割
运输巷道一般沿矿脉靠下盘掘进。天井,在薄矿脉中沿脉掘进,使矿脉位于天井断面的中央,以利于探矿,在中厚矿体中,一般位于矿体内靠下盘接触面,为了减小回采间柱时炮孔的长度,也可以布置于间柱水平断面的中央。天井的上下出口,应位于巷道侧壁内。联络道是用来联通矿房和天井的。
一般从天井内每隔5~6m垂直高度掘进一条。在中厚矿体中,常用电耙巷道底部结构,电耙巷道距运输巷道顶板以放矿溜井能贮存一列车以上的矿石为原则,一般为3~4m。放矿溜井的下部出口位于运输巷道或穿脉巷道一侧;上部出口一遍位于耙道中心线,另一边位于耙道侧壁内;倾角不应小于60°。每隔5~6m掘进一条斗穿,其长度按流入耙道的矿石覆盖耙道宽度1/2~2/3为原则,通常取 3.5~4m。
切割包括拉底和扩漏。在留底柱的矿块中,拉底空间的高度为2m,面积与矿房一致,但最小宽度不应小于1.2m;扩漏一般是从拉底空间向下扩大斗颈上部成喇叭口,或者在斗颈上掘2m后,在继续上掘的同时向四周扩帮,以形成喇叭口和拉底空间。在坑木假底矿块中,拉底很简单,即从运输巷道顶板向上挑顶约高3m,架好假巷和漏斗即成。
五、回采
回采包括凿岩爆破、布局放矿、平场、处理松石和破碎大块,在采用顺路天井的采场中,还包括架设顺路天井。凿岩常用01-45、YSP-45型等上向凿岩机打上向炮孔,孔深1.5~1.8m,也有用YT-25等气腿子凿岩机打水平或微倾斜炮孔的,孔深2~3m。爆破主要采用硝铵、铵油、铵松蜡等安全炸药,用火雷管或导爆管等非电起爆。每次崩下的矿石,放出35~40%,使回采作业空间保持2m高度。平场和处理松石目前还是手工劳动,工人体力消耗很大。
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