1、1浅 孔 留 矿 法 在 民 采 矿 山 的 应 用 改 善 了 工 人 作 业 环 境 ， 提 高 了 矿 山 生 产 能 力 和矿 山 安 全 因 素 。 开 采 技 术 条 件 : 该 方 法 要 求 矿 体 厚 度 不 大 ， 倾 角 60 65以 上 ， 矿岩 稳 固 ， 产 状 单 一 ， 矿 石 品 位 较 低 ， 无 结 块 性 、 自 燃 性 ， 是 唐 山 地 区 小 矿 山 开 采矿 体 的 普 遍 特 点 。 结 合 民 采 生 产 技 术 条 件 ， 浅 孔 留 矿 法 比 较 适 合 小 矿 山 开 采 。 浅 孔 留 矿 法 阶 段 高 度 根 据 矿 床 的 勘
2、 探 程 度 ， 围 岩 稳 定 情 况 ， 矿 体 倾 角 等因 素 确 定 .浅孔凿岩机用途和性能浅孔凿岩机名 称 凿岩方向 孔深 孔径 机重 备注Y-30（01-30） 水平及倾斜 最大 4 米 最大 42mm 28kg 气腿子YT-25 水平及倾斜 25 米 3438mm23kg 气腿子YT-30 水平及倾斜 25 米 3438mm27kg 气腿子YTP-26 水平及倾斜 25 米 3438mm26kg 气腿子01-45 上向孔（6090）25 米 3648mm40kg 左右伸缩式YSP-45 上向孔（6090）25 米 3648mm40kg 左右伸缩式21上阶段运输管道（回风巷道）
3、，2顶柱，3采准矿块，4人行通网道5人行通风天井，6间柱；7崩落的矿石；8拉底巷道，9漏斗，10漏斗颈，11底柱，12阶段运输巷道，13小川，14炮孔，15大放矿的矿房，16上阶段已采矿房。3 留矿采矿法留矿法在我国占有相当大的比重，根据 1971 年有色金属矿山统计，留矿法占总产量的 40%，其中浅孔留矿法占 36%，占据各类采矿方法的首位。一、浅孔留矿法概述（一）浅孔留矿法特点 （1）它是空场法的一种，具有空场法的共同特点。它也是将矿块划分为矿房和矿柱两步骤回采。先采矿房，后采矿柱。（2）这种采矿方法工人可以直接在矿房中大暴露面下工作。（3）浅孔留矿法是自下而上分层回采矿房，使用浅孔崩薄矿
4、石。主要特点：（4）每次采下的矿石，靠矿石自重从漏斗放出 1/3 左右，留下 2/3 矿石作为下次凿岩爆破工作的临时工作台。当矿房全部采空后，再将留下的 2/3 的矿石全部放BA-50B6-A70415A3057481257450 1380924612154 32456142406412不 大 于 40-6m8-10间 柱30-55-7m4底柱5-6m顶柱4-6m5急 倾 斜3出（这叫大量放矿） 。暂留下的矿石并不能作为地压管理的主要手段。（5）凿岩工人是站在留矿堆上进行作业的。（二）浅孔留矿目前使用情况（1）有些书中将留矿法不列为空场采矿法的一种，而是专门列为一类与空场法平行。又将留矿法分为
5、浅孔留矿法和深孔留矿法二类。实际上，深孔留矿法在矿块结构上，在回采工艺等方面，与阶段矿房法基本相同，回采矿房时，工人并不在采场中作业，对放矿量没有严格要求，可以全部放出，也可以暂时留一部分，以调节出矿量，无必要单列一类。留矿法就应指的是浅孔留矿法，留矿的作用就是起临时工作台作用，并不起支撑围岩的作用。因而留矿法应该属空场法一种。（2）当矿石和围岩稳固矿体厚度小于 58 米的急倾斜矿体，在我国广泛地采用浅孔留矿法开采。二、浅孔留矿法典型方案（一）构成要素（1）阶段高度一般为 3060 米，以 3050 米居多。影响阶段高度的主要因素有： 矿床勘探类型（探采结合）一般情况下，矿床的勘探类型越高，坑
6、探网度就越密，抗探阶段的高度越小。为了充分利用坑探巷道作为采矿巷道，原则上应当使采矿阶段与坑探阶段高度一致起来。因此，矿床的勘探类型越高，阶段高度越小。根据我国的经验，用留矿法开采第四类型的矿床，宜采用 4050 米的阶段高度。 围岩的稳固程度一般地说，当围岩的稳固性好，可以采用较高的阶段高度；当围岩的稳固性不太稳固时，则应采用较小的阶段高度，这是因为：矿房上盘岩石的暴露面积不宜太大，暴露的时间不宜太长，因此应采用较低的阶段高度。上盘岩石的暴露面积是由阶段高度和矿房沿走向的长度决定的，因而阶段高度大，一方面矿房量大，另一方面回采工作面的推进速度随着阶段高度的增加而减小。4因此，在围岩不太稳固的
7、条件下，只宜采用 3040 米的阶段高度；在围岩很稳固，矿脉比较规整的条件下，可以采用 4050 米的阶段高度，基至更大。 矿体倾角矿体倾角的大小对放矿影响很大，当阶段高度较大时影响更加明显。因此，对于倾角不太陡，但还可以用留矿法开采的矿床，适宜采用 3040 米的低阶段。（例如大吉山钨矿，阶段高度 50 米，开采倾角 6070以上的矿体，回采和放矿都很顺利，但开采 6065的矿脉，往往矿房上采到 30 米左右时，放矿就开始发生困难） 。 其他采矿方法对阶段高度的要求有许多矿床，由于矿体赋存条件和开采技术条件不一致，往往要采用多种采矿方法。此时，决定阶段高度时，要照顾到其他采矿方法的需要。 天
8、井掘进条件用普通法掘进天井时，掘进的困难程度随着天井高度的增加而增加。一般情况下是当掘进工作面上升到 2530 米高时，通风和材料设备的运搬便渐趋困难，掘进效率降低。对于薄矿脉开采，目前天井掘进，还是用普通掘进去开凿。 （20 米左右厚度矿体，也有用普通法开采的，如弓长岭铁矿） 。因为用吊罐法很难跟踪矿脉，不但探矿作用差，而且回采时不好使用。因此，在开采薄矿脉时，一般不宜采用太多的阶段高度。总体看，虽然影响阶段高度的因素有多种。但是，在能够保证安全和顺利回采的条件下，应当采用较大的阶段高度，以增加矿房矿量，从而减少矿石损失。阶段高度越小，矿柱占矿块的矿量相对越大。今后随着机械化程度的提高，采矿
9、强度加大，阶段高度也在增加。（2）矿块长度一般不大于 4060 米用留矿法开采薄矿脉和中厚矿体，其矿块长度稍有区别。在我国薄矿肪留矿法的矿块长度仅在 25120 米之间，比较常用的是 4060 米，中厚矿体矿块长为2080 米。影响矿块长度的因素有多种，主要有以下几个方面：5 矿石和围岩稳固程度（主要因素）从我国大多数情况来看，几可以用留矿法开采的矿体，顶板暴露面积一般可达300400 米 2，矿石特别稳固的情况下，也可以达到 500600 米 2，甚至更大一些。当阶段高度已定的条件下，沿走向布置的矿块，上盘岩石的暴露面积随矿块长度而变化。从我国大多数留矿法矿山来看，在阶段高度 4050 米时
10、，矿块长可用40120 米之多。围岩稳固性差的中厚以上矿体，一般不应采用留矿法。围岩稳固性较差的薄矿脉，若用留矿法时，应将矿块长大大地缩小。 通风防尘条件的限制当矿块两端各开一个天井时，风流是经平巷由一个天井入风进入工作面，贯穿矿房后，经另一天井上升到回风平巷排出。这种通风方式的矿块长度宜为 4060 米，若过长时，增加了阻力，不利于排尘。另外还造成多台凿岩机同时工作，不然达不到必要的回采强度，这样必然造成在下风流方向的工人受污风影响。 受电耙子的有效耙运距离的限制当采用电耙出矿时，则受到电耙的耙矿距离限制，电耙的有效耙运距离为 50 米以内。因此，矿块长度应在此范围内为宜。（3）矿柱尺寸矿柱
11、尺寸到目前为止主要凭经验来确定。 顶柱厚度对于薄矿脉，由于矿房的跨度很小，如果留顶柱的，一般只留23 米已足够。对于中厚以上的矿体，一般都要留顶柱。当矿石比较稳固时，且矿房跨度不太大时，一般留 36 米。如果矿石稳固性差些，或者矿房跨度很大时，应当留 56米。 底柱高度底柱高度与底部结构的类型、与漏斗间距有关。因为两个相邻漏斗喇叭口之间的三角矿柱是随漏斗口之间的距离加大而变高的。底柱与高度还取决于矿体厚度和矿石及围岩的稳固性。当矿体比较薄时，也可采用人工落底来代替矿石底柱。一般薄矿体底柱高度可为 46 米， （某些条件下，6还可以小一些，为 2.53.5 米）中厚以上留 810 米。 间柱宽度
12、间柱的宽度取决于矿体厚度，矿石和围岩的稳固性，以及天井的服务期限。也与矿房的跨度有关。中厚的上矿体，当矿岩很稳固，矿房跨度不太大时，间柱留 8 米即可。 （812 米之间）薄矿体留 26 米。 人行联络道间距一般为 5 米左右 漏斗间距一般为 57 米，断面为 1.81.5 米 2，及 1.81.0 米2， （当条件很好时，间距可以小一些，35 米） 。漏斗布置的原则： 为了减少平场工作量，漏斗尽量开掘在靠近矿体下盘处； 当矿房宽度小于 7 米时，可以布置一排漏斗，当矿房宽度大于 7 米时，可以布置 2 排或多排漏斗。但要求每个漏斗所担负的面积不超过 50 米 2； 当矿体倾角小时，漏斗应尽量
13、靠下盘布置； 当矿体倾角60时，靠一盘处可以不设置漏斗，仅开下盘漏斗，而留下的三角矿柱，等以后与其他矿柱一起进行回采。 （因为实际上此时大部分矿石都从下盘漏斗放出，上盘漏斗放出的矿石很少，为减少采准工作量，故可以不开） 。（二）采准工作浅孔留矿法的采准工作主要包括：阶段运输平巷，通风人行天井，联络道等。（1）阶段运输平巷【注意】有些运输巷道属于开拓，有些属于采准时利用，探采结合。作业典型方案，不能确定它是开拓时开掘的还是采准时开掘的。完整的矿块不能缺少阶段运输巷道，故采准巷道中列入阶段可运输平巷。影响阶段运输平巷位置的因素主要是： 矿脉和两盘岩石的性质； 矿脉的厚度及矿石的工业价值； 围岩的矿
14、化情况； 平巷的支护方法；使用期限以及平巷运输矿量的大小。当开采薄矿脉时，矿脉一般位于巷道的中央。这样有利于探矿，不易丢失矿脉，7因而在生产中应用比较多。平巷偏于矿脉的下盘时，对于开拓天井和布置放矿漏斗都比较方便。如果上、下盘岩石的盘有矿化现象时，平巷应尽量偏于有矿化的一侧，以便可顺便回收部分金属矿。采用脉外布置时，平巷应尽量能布置在矿脉的下盘侧，这样有利于放出采场内的矿石和减少下盘部位的平场工作量。总之，当矿体比较深时，阶段运输平巷一般布置在矿体中并靠下盘接触线处；当开采中厚以上矿体时，运输平巷可以掘进在下盘岩石中。采用脉外采准时，使运输巷道比较平值，有利于运输工作。尤其当运输繁忙时，更显示
15、出它的优越性等。（2）通风人行天井1） 天井的位置天井多布置在间柱中，其目的是为将来回采间柱创造条件，也有的根据具体情况，将天井布置在岩石中，或一个在矿房中央，另一个布置在矿房一侧的围岩中。天井可布置在脉内中间，也可布置在靠下盘侧（脉内）这主要看矿脉的宽度及整个矿块内各巷道的布置情况。如弓长岭铁矿留矿法的天井是布置在间柱中内的矿脉中间，即：如图所示：2）对于厚度较小的矿体，天井可分为先进天井和顺天井。先进天井指在矿块回采之前，在矿岩中掘进的天井；顺路天井指随着回采在采场内用横撑支柱所架设的天井；先进天井通常有两种布置形式，一种是中央先进天井，另一种是侧边先进天井。开掘中央先进天井的优缺点及适用
16、条件：【优点】 开凿中央先进天井可以改善通风条件；天 井矿 房 间 柱8 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。 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】 增加了安全出口； 改善了工作面通风条件；缩短了准备和结束工作时间；【适用条件】当开采薄矿脉时，往架设顺路天井。 在矿块一侧掘进天井，另一侧设顺路天井的浅孔留矿法。不留间柱，只留顶底柱。在矿房中央掘进天
17、井，两侧设顺路天井的浅孔留矿法。不留间柱，只留顶底柱。（3）人行通风联络道在垂直方向上，在人行天井两侧，每隔 45 米左右开一条联络道，使天井与矿房贯通。联络道断面可为1.81.5 米，或 1.81.8米。【注意】矿房两侧的人行通风联络道是否要错开的问题：关键问题不是错开或不错开的问题，关键问题是如何保证矿房内有两个安全出口的问题，只要始终保持有两个安全出口，不错开也可以。顺 路天 井 顺 路 天 井3m2.5-01米 顺 路 天 井 A中 央 先 进 天 井 49弓长岭铁矿浅孔留矿法有的采场联络道是错开的，有的未错开。 （三）切割工作（1）切割工作的目的它是为正式回采工作创造自由面的。（2）
18、切割工作包括的内容包括有： 开掘拉底巷道，形成拉底空间， 开掘漏斗颈，在开好斗径的基础上，把漏斗劈开，形成喇叭状，以利出矿。 一般沿走向每隔 57 米开凿一个，为了减少平场工作量，漏斗应当尽量开在靠矿体下盘侧，以利于减少平场工作量。漏斗颈高度一般为 1.02.0 米，边坡角应在 45以上。 拉底高度一般为 22.5 米，拉底的宽度一般应等于矿体厚度。对于薄和极薄矿脉，为保证放矿顺利，宽度不应小于 1.2 米。 拉底和劈漏工作往往是联系起来进行施工的。（有的矿山如弓长岭铁矿是，先把底拉开，然后再劈漏，是自斗颈向上打眼劈漏的施工方法） 。（3）切割的方法1） 薄矿脉拉底劈漏的方法。 （即人工何底的
19、底部结构）对于薄矿脉，矿山广泛使用人工假底的底部结构形式。此时，切割工作比较简单，具体施工方法如下： 在阶段运输平巷中打上向垂直炮孔孔深 1.82.2米，所有的炮孔一次爆破。 爆破第一次炮孔之后，.0-m 45（ a） 站 在 运 输 茎 边 中 ， 向 上 打 炮 眼 。第 次 炮 孔 （ b） 第 一 次 崩 下 的 矿 石 ， 站 在 第 一 次崩 下 的 矿 石 推 上 打 第 2次 孔 。第 次 炮 孔（ c） 运 出 第 一 次 崩 下 的 矿 石 。第 次 炮 孔10站在矿石堆上，打好第二次炮眼，孔深 1.51.6 米左右，然后运走第一次崩下的矿石，同时架设好人工假巷和装好木质漏
20、斗。在假巷上铺一层木板，草垫子之类的带弹性的东西。 爆破第二次打好的炮孔，崩下的矿石从漏斗中放出一部分留下一部分矿石，然后，平整好工作面，拉底工作结束。2）不打拉底平巷的劈漏拉底方法这种方法适用于矿体厚度大于 2.53.0 米的条件下。具体施工方法如下： 在运输平巷的一侧，以 4045的倾角，打上向第一次炮孔，其下部炮孔的高度，由运输设备高度决定（矿车、机车）。上部炮孔，在运输平巷的顶角线上与漏斗侧的钢轨在同一垂直面上。 炮孔爆破之后，站在矿堆上一侧以 70倾角打上向第二次炮孔，将第二次打的炮孔爆破后，把矿石运走，然后架设好工作台，再打上向第三次炮孔，并装好放矿漏斗，最后再进行爆破，崩下第三次炮孔，矿石从漏斗中放出运走。然后继续(d)架 设 好 何 茎 漏 斗 后4第 次 炮 孔 炸 破 第 2次 ， 并 放 出 一 部 分 矿石 ， 凿 下 一 部 分 作 为 垫 层 。5A点 在 C的 垂 直 面 上521643炸 破 2后 架 工 作 台 ，打 3眼 。装 漏 斗 后 炸 破 于 个运 走 矿 石 后 打 4孔 ，后 炸 破 。架工作台后打眼项角线 705(图 中 尺 寸 是 一 实 例 不 是 固 定 尺 寸 )C1B.6A
