3第三章非煤矿床回采工作过程解析.ppt

一、人工支护 在矿石或围岩不稳固的情况下，需要采用人工支护，以保证回采工作安全进行。 非煤矿山采场支护有：木材支护、锚杆(锚喷)支护、锚杆桁架支护和长锚索支护、金属支柱和液压自移支架。 煤矿开采工作面顶板管理形式 图 钢绞线桁架支护系统 长锚索在非煤矿山已成为采场支护的主要方法之一，用于加固上盘或下盘围岩，有时也用于加固矿体。锚索长度从5～50m不等。 与锚杆相比，长锚索的锚固范围和锚固力大，锚杆的作用得到充分发挥，从而使被锚固矿岩的稳定性大大加强。 在生产实践中，长锚索常与锚杆联合加固围岩，如右图所示。 二、留矿柱维护采场 不少非煤矿床的矿岩稳固性很好，开采这类矿床时，回采过程中常常只留一些矿柱，利用矿石和围岩自身的稳固性维护采场，一般不进行人工支护。当采空区达到一定范围后，再回收矿柱，处理采空区。 矿柱的形状可以是圆形或矩形，间断或连续留设。矿柱尺寸与矿体厚度、矿岩稳固性等因素有关，实践中通常根据经验确定。 矿柱矿量占矿块矿量的比重从15-25%可大至40-60%，回采矿柱时不仅效率低、矿石贫化率高、安全性差，而且除充填法外回收率一般不超过50%。 注意：确定矿柱尺寸时，必需综合考虑各种因素的影响，在确保安全的条件下尽量减少矿柱尺寸，特别是开采贵重或稀有矿石时更应如此。 三、充填采空区 优点：① 能减缓岩层移动与地表下沉，有效地控制采场地压。 ② 此外，采用这种地压管理方法回采矿块的矿石损失与贫化最小。 适用条件： 因此，① 在开采矿石价值或品位高，② 以及在覆岩不允许破坏或地表不允许塌陷的情况下，广泛采用这种地压管理方法。 在非煤矿山，按充填材料成分和输送方法不同，将充填方式分为干式充填、水力充填和胶结充填。 (一)干式充填 干式充填是最早采用的充填方式，它是利用充填料的自重，矿车，充填机或风力等将充填料送入采空区。包括自溜充填、机械充填和风力充填。 干式充填的充填料既可以利用： 井下采场和掘进工作面的废石； 露天矿的剥离废石； 卵石、炉碴、尾砂和专门开采的废石； 所以干式充填的材料（优点）来源广、设备简易、系统简单、投资省。（缺点）但这种充填方式的劳动强度大、充填效率低、质量差。因此，除中小型非煤矿山仍有应用外，已逐渐为水力充填所代替。 （二）水力充填 以水为媒介，使充填料沿充填管道或充填钻孔输送到充填点的充填方式。又称为水砂充填。 水力充填的充填料多用管道输送，充填作业和充填系统可全面实现机械化，因而充填能力、效率和充填质量都优于干式充填，主要的缺点是矿井的基建费用高、充填物污染巷道。 （三）胶结充填 1、胶结充填材料 胶结充填是在普通充填材料(骨料)中加人胶凝材料，使松散的充填材料胶结，形成具有一定强度的充填体的充填方式。 胶结充填是在水力充填的基础上发展起来的，（优点）它在防止岩层移动，地表变形和破坏，降低矿柱回采时的损失和贫化、保证作业安全等方面都优于水力充填。(缺点)但这种充填方式有工艺复杂、成本高、充填能力和效率都不高等缺点。（适用）目前主要是在开采矿石品位或价值很高的矿床时才采用。 （三）胶结充填 1、胶结充填材料 常用的胶结充填材料有混凝土胶结充填料和尾砂胶结充填料两类。 混凝土胶结充填料由胶凝材料、粗骨料和细骨料组成。胶凝材料目前主要用300～500号普通硅酸盐水泥。粗骨料的粒径为5～50mm(但不得大于管径的三分之一)，细骨料的粒径为0.15～5 mm。 粗骨料可以是采石场碎石、采掘的废石、卵石、山砂、河沙、江沙等。 细骨料用来改善充填材料的流动性能，常用的有天然沙和选矿厂尾砂。骨料中粗骨料约占60％～70％，细骨料占30％-40％。 尾砂胶结充填料不用粗骨料。 2、胶结充填料的配比 胶结充填料的配比应满足对充填体强度的要求，有较好的流动性，便于输送和浇注。 为保证安全开采，充填采场时充填体的单轴抗压强度应不低于1～5 MPa，构筑人工假底时达到7～10MPa。 尾砂胶结充填料的配比，主要是确定水泥与尾砂的质量比和输送浓度。水泥与尾砂的质量比，一般充填采场时为1：30～1：20，构筑人工假底时为1：6～1：5。输送浓度对充填体强度和充填料流动性有直接影响，一般为65％～72％。 五、非煤矿井的采场爆破特点 在深孔和炮孔分段装药的情况下，可采用导爆索起爆。这种起爆器材的特点是防水性能好，起爆方法的优缺点与导火索相同，只是成本较高。 补充：落矿新技术 非煤矿床已经研究了多种新的落矿方法，如液压冲击、钻孔劈裂、等离子爆破、自动钻爆和高压水射流落矿等，其中有的已成功地进行了工业性试验。 第三节 采场矿石运搬