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地下開采技術(shù)有哪些?

發(fā)布時間:2025-05-26

地下開采技術(shù)主要有以下幾種:


  • 空場采礦法

    • 全面采礦法:適用于薄中厚、緩傾斜、礦巖穩(wěn)固礦體。工作面沿礦體走向或傾向全面推進,回采過程中將夾石或貧礦留下形成不規(guī)則礦柱,維護采空區(qū)。其優(yōu)點是采準工作量小,回采簡單,成本低,木材消耗小,通風好;缺點是頂板暴露面積大,安全性差,損失高,頂板和通風管理要求嚴格。

    • 房柱采礦法:礦房和礦柱交替布置,留下規(guī)則礦柱以維護頂板巖石。可開采厚度變化大,礦石和圍巖均穩(wěn)固,礦體水平或緩傾斜的礦體。優(yōu)點是采準切割工程量小,工藝簡單,坑木消耗少,通風良好,礦房生產(chǎn)能力高;缺點是礦石損失大。

    • 留礦采礦法:適用于礦石和圍巖穩(wěn)固,礦石無自燃性且破碎后不易再行結(jié)塊,薄及中厚以下的急傾斜脈狀礦床。工人站在暴露面下的礦堆上作業(yè),自下而上分層回采,每次采放 1/3,礦房全部回采后最終放礦。優(yōu)點是工藝簡單,管理方便,利用自重放礦,采準工程量?。蝗秉c是開采中厚以上礦體損失貧化大,安全性差,平場工作繁重,積壓大量礦石。

    • 分段礦房法:用于傾斜、急傾斜中厚到厚礦體,圍巖暴露時間短,對穩(wěn)固性要求降低。在礦塊垂直方向劃分若干分段,在每個分段上劃分礦房礦柱,各分段有出礦巷道。可使用高效率的無軌裝運設(shè)備,靈活性大,回采強度大,但采準工作量大。

    • 階段礦房法:包括分段鑿巖階段礦房法(水平深孔落礦)、垂直深孔階段礦房法和垂直深孔球狀藥包落礦階段礦房法(VCR)等。廣泛用于開采礦巖穩(wěn)固的厚和極厚極傾斜礦體。其中 VCR 法適用于礦巖接觸面規(guī)整的急傾斜厚大礦體或中厚礦體,具有礦塊結(jié)構(gòu)簡單,切割工程量小,應(yīng)用球狀藥包爆破效果好,安全高,在采準巷道作業(yè),生產(chǎn)能力大等優(yōu)點,但炸藥成本高,裝藥爆破工序復雜,勞動強度大,爆破易堵,有潛在氣體污染。

  • 充填采礦法

    • 單層充填法(壁式充填法):用礦塊傾斜全長的壁式回采面沿走向、依次按礦體全厚回采,同時充填。適用于緩傾斜薄礦體,頂板巖層不允許崩落,不留礦柱。一步驟回采,回采率高,貧化率低,但礦工效率低,坑木消耗量大。

    • 上向水平分層充填法:將礦塊分礦房礦柱采,采礦房時從下向上逐層砌隔離墻。礦石損失小,但成本高,充填系統(tǒng)復雜,階段間柱回采困難。

    • 上向傾斜分層充填法:分礦塊傾斜分層回采,靠自重放礦,只能用干式充填。適用于圍巖中等穩(wěn)固或穩(wěn)固性低,礦石穩(wěn)固或中等以上,急傾斜厚礦體。

    • 下向分層充填法:從上往下分層回采,下層回采在上層人工假頂下,只能用水力充填和膠結(jié)。適用于礦石很不穩(wěn)固或礦石圍巖均不穩(wěn)固,品位高或價值高的金屬礦。損失小,但生產(chǎn)力低。

    • 從下往上進路充填法:頂板跨度小、回采安全性高,分層劃分成多條進路回采,進路順序靈活。適用于礦巖極不穩(wěn)固,品位高,經(jīng)濟價值大的礦體。回收率高,貧化率低,但充填作業(yè)強度大,勞動生產(chǎn)率低。

    • 分采充填法(削壁充填法):礦脈厚度小于 0.3 - 0.4m,分別回采礦石和圍巖達到允許工作的最小厚度 0.8 - 0.9m,采下的礦石運出采場,圍巖充填采空區(qū)。用于開采極薄的貴金屬礦。

    • 空場嗣后充填法:空場法與充填法的聯(lián)合,前面與空場法類似,增加了充填工藝。具有機械化開采效率高、生產(chǎn)能力高、安全、回收率高、貧化率低等優(yōu)點,發(fā)展前景好。

  • 崩落采礦法

    • 單層崩落法:適用于開采頂板巖石不穩(wěn)固、厚度小于 3m、傾角小于 30 的層狀礦體。長壁式工作面,采準工作和工作面布置簡單,生產(chǎn)能力大,勞動效率高,損失貧化小,通風好,但支護材料以木材為主,坑木消耗大,支護勞動強度大,頂板管理復雜。

    • 分層崩落法:按分層自上向下回采,以回采巷道作為單元回采,在假頂支護下回采,本層回采完后,底部平鋪設(shè)墊板,撤支柱,放頂。損失貧化低,對礦體形狀適應(yīng)性大,但木材消耗大,通風條件不好,火災危險,生產(chǎn)能力小。

    • 分段崩落法:有底柱分段崩落法由上而下分段逐個采,分段下部有出礦專用底部結(jié)構(gòu)(電耙),使用靈活、適用廣、生產(chǎn)能力大、采出礦設(shè)備簡單、通風條件好,但損失貧化大、采準切割工程量大;無底柱分段崩落法的鑿巖崩礦出礦均在回采巷道,安全性好、采場結(jié)構(gòu)簡單,適用大型無軌設(shè)備、機械化程度高,但回采巷道通風困難、損失貧化高。適用于急傾斜厚度不小于 5m、傾斜不小于 10m 的礦體,巖石上盤隨意,下盤中等穩(wěn)固以上,礦石不低于中等,礦石價值不大。

    • 階段崩落法:回采高度等于階段全高,包括階段強制崩落法和階段自然崩落法。階段強制崩落法采準工程小、勞動生產(chǎn)率高、成本低、作業(yè)安全,但生產(chǎn)技術(shù)放礦要求嚴、大塊率高、損失大;階段自然崩落法礦石拉底后借自重自然崩落,適用于礦體厚大、形狀規(guī)整、傾角陡、價值不高、礦石無結(jié)塊無自燃無氧化的礦體。


此外,還有一些其他的地下開采技術(shù),如機械連續(xù)切割、掘進技術(shù),高壓水射流破巖掘進與采礦技術(shù),激光破巖掘進與采礦技術(shù),等離子破巖掘進與采礦技術(shù)等。


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