非煤矿开采复习资料

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非煤矿开采复习资料2.与竖井和斜井开拓相比，斜坡道开拓法的优点是：①受地形、工业场地和工程地质条件等制约井筒位置的因素影响较小②斜坡道兼有主井和副井的功能，利用无轨自行设备将斜坡道掘到矿体后即可投入生产，矿床开拓快，矿井投产早③无轨自行设备机动、灵活、使用方便④矿井生产系统简单、环节少⑤不需要提升设备和相应的地面构筑物，井口布置大大简化⑥有利于实现掘、采、装、运、卸综合机械化，劳动生产率高⑦不需要轨道，节约钢材。3.与竖井开拓和斜井开拓相比，斜坡道开拓法的缺点是：①斜坡道工程量大(比同样深度的竖井工程量大3～6倍②开拓深度受掘进技术和经济因素的制约③无轨自行设备初期投资多，维修工作量大，技术水平要求高④无轨自行设备目前主要以柴油为动力，造成井下空气污染，要求加强通风，通风费用增加5.与浅孔落矿相比，中深孔落矿的主要优缺点变现在那些方面？优点:①中深孔的落矿能力大；②为一些采矿方法的多工序平行作业创造了条件；③凿岩作业的安全性改善。缺点:①中深孔落矿由于炮孔多为扇形布置，易产出大块；②中深孔落矿，矿体边界处的矿石损失和贫化也不易控制。适用条件：一般用于厚度5～8m以上的矿体。6.与自由空间爆破落矿相比，深孔挤压爆破落矿的突出优点：①减少或取消了补偿空间，不仅降低了矿块的切割工程量，也有利于矿体的稳定;②挤压爆破的效果好，既降低了大块产出率，也提高了放矿和运搬矿石的速度。缺点：①压实后的矿石易造成漏斗阻塞而使放矿困难②崩落的矿石易抛入凿岩巷道而增加辅助工作量。7.何谓矿块底部结构?一般情况下它包括哪些巷道？这些巷道的主要作用是什么？矿块底部结构指从阶段运输水平到拉底水平之间，所包括的受矿巷道、二次破碎巷道、出矿巷道和放矿巷道的有机配合部分。作用：二次破碎巷道：将崩落的矿石中不合格大块进行破碎；放矿巷道：运输矿石通道；受矿巷道：直接受采场崩落的矿石。分析题与综合题1.试述全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法、分段矿房法和分段凿岩阶段矿房法、阶段凿岩阶段矿房法、VCR法的基本特征、优缺点及适用条件。A.全面采矿法：基本特征：（1）是在划分的盘区或矿块内，布置沿矿体走向或逆倾斜方向全面推进的回采工作面，也可沿阶段的走向不划分矿块，回采工作面沿走向连续推进。（2）回采过程中形成的采空区，依靠围岩自身的稳固性与回采过程中不采的贫矿或夹石形成的不规则矿柱共同维护。优点：（1）矿体的形状和倾角适应性比较强；（2）矿块的采准和切割工作简单，工程量小；（3）通风条件好；（4）回采工艺简单，采矿成本比较低。缺点：（1）采空区顶板暴露面积大，不够安全；（2）当矿体厚度大时，顶板的观察和处理较困难。适应条件：主要适用于水平及缓倾斜、矿石和围岩均稳固、品位不富或价值不高的薄及中厚矿体。B.房柱采矿法：基本特征：根据矿体倾角的大小，将井田划分成矿块或盘区，在矿块或盘区内交替布置矿房和矿柱，回采矿房时，留规则的连续或间断矿柱支撑顶板。优点（1）采准和切割工程量少；（2）回采工艺简单；（3）采场通风良好；（4）采用大型开采设备时，矿房生产能力可大大提高。缺点：矿柱矿量比重大(间断矿柱占矿块矿展的15％～16％，连续矿柱高达40％)。适应条件：主要是用于矿石和围岩都稳固、倾角在30度以下、矿石价值不高或品位较低的矿体。 C．留矿采矿法：基本特征：回采工作出自下而上分层进行，每次崩落的矿石只放出1／3左右，其余暂时留在矿房中，作为工人继续回采作业的工作台，待矿房全部采完后，再全部放出。主要优点1）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；（3）利用重力放矿，采场运搬矿石不需要其他机械设备；（4）矿石损失贫化比较低，无粉矿损失，采矿成本低；（5）选别留矿法还可分采分运，有利于提高矿石质量。主要缺点（1）所留矿柱的矿量占的比重较大。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.（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（6）选别留矿法的生产能力小、效率低、成本高。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）。D．分段矿房法：基本特征：（1）将阶段划分为若干分段；（2）每个分段内划分矿房和矿柱，每个矿房都有独立的崩矿和出矿巷道，可视为单独的回采单元；（3）矿房回采完毕后，可立即回采与已采矿房相邻的间柱和本矿房的斜顶柱，同时处理采空区；优点（1）使用无轨装运设备，应用时灵活性大，回采强度高。（2）矿房回采完以后，允许立即回采矿柱和处理采空区。这样既提高了回采矿柱的矿石回收率，又较好的进行了空区处理，从而为下分段回采创造了良好的条件。缺点：采准工作量大，因为每个分段都要掘进分段运输巷道，凿岩巷道，矿柱回采硐室和切割巷道等。适用条件：适用于矿石和围岩中等以上稳固的倾斜30°～55°和急倾斜＞55°厚矿体开采。E．分段凿岩阶段矿房法：基本特征：沿矿块倾斜方向划分为若干分段并将工作面垂直布置。分段不设底部结构，而是分段凿岩阶段出矿。优点：（1）矿块生产能力大、效率高、成本低、坑木消耗少；（2）工人在凿岩巷道中凿岩，劳动和安全条件都较好。缺点：（1）存在着矿柱量比重大(达35％～60％)，回采矿柱的矿石损失和贫化率高，（2）分段凿岩，采淮工作量大（3）深孔落矿，矿房崩落边界不易控制。（4）采用电耙运搬，出矿效率不高。适用条件：主要适用于矿石和围岩均稳固的急倾斜厚与极厚矿体。阶段凿岩阶段矿房法：与分段凿岩阶段矿房法不同，阶段凿岩阶段矿房法不划分分段，而是沿矿房全高凿垂直深孔落矿，从矿块底部出矿，凿岩在矿块顶柱下面开掘的凿岩硐室或凿岩平巷里进行，向下凿大直径深孔直至矿房下部的拉底空间，向切割立槽爆破落矿，从矿块底部结构出矿。优点：（1）采准工作量少。（2）凿岩巷道布置简单，凿岩集中在一个水平上作业，架设和移动凿岩设备都比较方便。（3）装药工作量比较省力。（因为是下向孔）。缺点：(1)偏斜方向难以控制，炮孔越深，偏斜度越大。(2)易产生大块。G．VCR法：基本特征：是沿矿房全高钻凿大直径深孔，采用球状药包爆破，自下而上分层落矿，用大型无轨自行设备出矿.优点：结构简单，采准工作量小，机械化程度高，爆破效果好，采矿成本低。缺点：技术比较复杂、对矿体的埋藏条件要求较高。适应条件：适用于矿石和围岩都稳固、接触面规则、构造简单、没有相互交错的节理或破碎带的厚和极厚的急倾斜矿体。2.试分别分析单层长壁式崩落法、有底柱分段崩落法、无底柱分段崩落法、阶段强制崩落法及阶段自然崩落法的基本特征、优缺点及适用条件。A.单层长壁式崩落法：基本特征是：将阶段划分为矿块，沿阶段倾斜全长布置工作面，沿走向推进，一次采全厚，随工作面推进，有计划地回柱放顶，崩落顶板充填采空区。优点（1）矿块结构比较简单；（2）矿石损失与贫化较小；（3）通风条件好；（4）矿块生产能力大效率高；（5）作业安全。缺点：（1）顶板管理复杂；（2）支护工作劳动强度大。适用条件：适用于直接顶不稳固、倾角小于30度、厚度小于3m的层状矿体，前提是地表允许塌陷。B. 有底柱分段崩落法：基本特征：将矿块沿倾斜方向划分成分段，每个分段下部都设出矿底部结构(有底柱)，采下的矿石自崩落废石层下从分段底部结构放出，废石随矿石放出而充填采空区。主要优点：（1）采用中深孔或深孔落矿，矿块生产能力大，效率高；（2）电耙道和凿岩巷道采用贯穿风流通风，通风条件好；（3）具有多种回采方案，比较灵活，适应范围广；（4）垂直深孔落矿方案采用挤压爆破，矿石破碎质量好。主要缺点：（1）分段设底部结构，矿块结构复杂，采准工作量大；（2）矿石自崩落的覆盖废石层下放出，矿石损失与贫化大。适用条件：(1)地表允许塌陷；(2)矿体厚度与倾角：急倾斜矿体厚度不小于5m，倾斜矿体不小于10m，厚20m以上的矿体倾角不限；(3)矿岩稳固性：矿石及下盘围岩中等稳固以上，上盘围岩稳固性不限；(4)矿石价值：一般情况下(指矿体倾角小于75度、厚度小于15—20m和矿体形状不规则)矿石价值不高；(5)其他条件：矿石无自燃性、结块性，矿体中不含厚度较大的夹石层。C.无底柱分段崩落法:基本特征：将矿体沿倾斜划分为分段，分段不设底部结构(无底柱)，落矿和出矿等回采工作都在巷道中进行,崩落围岩管理地压。优点（1）取消了底部结构，矿块结构大为简化；（2）由于结构简化，便于使用高效率的无轨自行设备，机械化程度高；（3）生产集中，矿块生产能力大，效率高；（4）工人在巷道中完成各项回采作业，安全性好；（5）在回采巷道中以崩矿步距为单元回来，便于分采、分运和剔除夹石。缺点（1）回采工作面为独头巷道，不能形成贯穿风流，通风条件差；（2）在覆盖废石层下放矿，每次放矿都要在损失部分矿石的同时放出部分废石，矿石损失与贫化大。适用条件（1）地表允许塌陷（2）急倾斜厚矿体和缓倾斜、倾斜极厚矿体；（3）矿石和下盘围岩中等稳固以上，上盘围岩稳固性不限；（4）矿石价值不高，围岩含有品位。D.阶段强制崩落法:优点：（1）采准工作量小、矿块生产能力大；（2）劳动效率高；（3）采矿成本低；作业安全。缺点：（1）高阶段放矿管理要求严格；（2）大块率高；（3）矿石损失贫化大；（4）使用条件远不如分段崩落法灵活。适用条件：(1)地表允许塌陷；(2)急倾斜矿体厚度不小于l5—20m，缓倾斜、倾斜矿体厚度应更大；(3)矿石及下盘围岩中等稳固以上，上盘围岩稳固性无严格要求；(4)矿石价值不高；(5)矿石无自燃性、氧化性和结块性。E.阶段自然崩落法：基本特征：矿石在大面积拉底后自然崩落，—般无需用爆破法落矿。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。（3）采准工作量大，初期投资高。适用条件：（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、结块性及自性。（2）矿体的厚度一般不小于25～30米；（3）矿体内不含有大量的岩石夹层；（4）围岩最好含有益矿物。5.与煤矿开拓相比，非煤矿床在井田划分，回采单元划分，矿井生产能力，矿床开拓方法，井筒（硐）位置，阶段平面开拓以及矿井开拓系统组成等方面有何特点？并分析说明原因。Ⅰ井筒布置特点：⑴主井：一般选择井筒不穿过矿体且留保安矿柱，位于上，下盘，侧翼原因：①煤矿的井田尺寸较大，非煤井田尺寸较小；②煤炭价值低，非煤矿产价值高③煤层以缓倾斜和倾斜为主，非煤矿体则以急倾斜居多。⑵副井：副井的位置在很大程度上做辅助运输和废石场位置的影响与选矿位置的关系不大，因此，当条件不允许时，副井可以远离主井单独布置。⑶风井：风井的位置决定于进风井与回风井的相对位置，常见的有中央并列式，中央对角式和侧翼对角式，多采用对角式。Ⅱ井田划分：特点：通常按其自然生成范围划分，井田尺寸一般较小。原因：考虑矿床自然条件和技术经的合理性，大多数矿床范围较小。Ⅲ矿井生产能力：非煤矿山以中小型居多，也日益向大型化方向发展，而矿井服务年限则相应缩短，原因：首先要以满足国家的需要为前提，并综合考虑井田储量，矿体赋存条件，开采技术条件以及矿山外部因素，按技术可能性和经济合理性确定矿井生产能力。Ⅳ回采单元划分：特点：视矿体倾角大小而定，有井田-阶段-矿块和井田-盘区-矿壁 原因：非煤矿床中，水平和缓倾斜矿体较少，因此，除少数条件适合的矿床以外，一般都采用阶段布置方式。Ⅴ矿床开拓法：特点：多了斜坡道开拓法，原因：生产系统简单，环节少。矿床开拓快，矿井投产早，无轨自行设备机动设备机动，灵活，使用方便。六阶段平面开拓：⑴阶段划分：阶段高度也就是矿块高度。原因：阶段的高度受确定的应综合考虑矿床地质条件，技术和经济三方面的因素。⑵阶段运输巷道布置：阶段运输巷布置主要因素有矿体数目，厚度，间距，矿岩稳固性以及矿体赋存稳定程度等，对非煤矿山，阶段运输巷道布置除了应满足运输和通风的要求外，还应考虑探矿的覆岩和所采用的采矿方法。⑶井底车场：非煤矿的井底车场线路一般比较简单，结构大为简化。原因：非煤矿井生产能力一般较小，有时只装备一个井筒即可满足生产要求，受条件限制，只能分散布置主，副井，分别设井底车场。⑷主运输阶段和副阶段：主阶段相当于煤矿拥有辅助水平的开采水平，则阶段相当于煤矿的辅助水平。原因：非煤矿山的阶段服务年限短，生产比较分散。矿井开拓系统：有溜井与地下矿碎硐室。原因：有些大块矿石可能不满足放矿，矿石运输与提升的要求、与采煤工艺相比，采矿工艺有那些主要特点？1.非煤矿床多数由于较坚硬而普遍采用凿岩爆破法落矿2矿石运搬很少使用输送机，而是广泛采用耙运设备或无轨运搬设备，将采下来的矿石从工作面运搬到水平。3、采场地压管理要么利用矿石和围岩自身的强度和稳固性而很少进行人工支护，要么采用充填或崩落围岩卸压等措施。