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地下開采技術有哪些?

發布時間:2025-05-26

地下開采技術主要有以下幾種:


  • 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則礦柱,維護采空區。其優點是采準工作量小,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,留下規則礦柱以維護頂板巖石??砷_采厚度變化大,礦石和圍巖均穩固,礦體水平或緩傾斜的礦體。優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固,礦石無自燃性且破碎后不易再行結塊,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,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。優點是工藝簡單,管理方便,利用自重放礦,采準工程量??;缺點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??墒褂酶咝实臒o軌裝運設備,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固的厚和極厚極傾斜礦體。其中 VCR 法適用于礦巖接觸面規整的急傾斜厚大礦體或中厚礦體,具有礦塊結構簡單,切割工程量小,應用球狀藥包爆破效果好,安全高,在采準巷道作業,生產能力大等優點,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。適用于圍巖中等穩固或穩固性低,礦石穩固或中等以上,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。適用于礦石很不穩固或礦石圍巖均不穩固,品位高或價值高的金屬礦。損失小,但生產力低。

    • 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。適用于礦巖極不穩固,品位高,經濟價值大的礦體?;厥章矢?,貧化率低,但充填作業強度大,勞動生產率低。

    • 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。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、生產能力高、安全、回收率高、貧化率低等優點,發展前景好。

  • 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,底部平鋪設墊板,撤支柱,放頂。損失貧化低,對礦體形狀適應性大,但木材消耗大,通風條件不好,火災危險,生產能力小。

    • 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構(電耙),使用靈活、適用廣、生產能力大、采出礦設備簡單、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、采場結構簡單,適用大型無軌設備、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、勞動生產率高、成本低、作業安全,但生產技術放礦要求嚴、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、形狀規整、傾角陡、價值不高、礦石無結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,如機械連續切割、掘進技術,高壓水射流破巖掘進與采礦技術,激光破巖掘進與采礦技術,等離子破巖掘進與采礦技術等。


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