挖礦采空區
『壹』 空場采礦法的礦房采完後,為什麼還要有計劃地對采空區進行處理
不處理采空區會做成頂板大面積懸空,一旦垮落會產生沖擊地壓,造成人員傷亡設備損壞;采空區不處理還容易積水,產生老窯積水,為下層開采埋下安全隱患;頂板堅硬的要進行牽制放頂或充填,否則頂板突然垮落地面下沉太大;不處理采空區還會給正常通風帶來困難,在這里會積聚大量有毒有害氣體,新風經過這里不但會漏風還會混入這里的有害氣體,降低通風效果,增加通風費用
『貳』 空場采礦法
(一)全面采礦法
1.概述
在薄和中厚(小於5~7m)的礦石和圍岩均穩固的緩傾斜(傾角一般小於30°)的礦體中應採用全面采礦法。它的特點是工作面沿礦體走向或沿傾斜全面推進,在回採過程中將礦體中的夾石或貧礦(有時也將礦石)留下,呈不規則的礦柱以維護采空區,這些礦柱一般作永久損失,不進行回採。個別情況下,用這種方法回採貴重礦石,也可不留礦柱,而用人工支柱(混凝土支柱、木垛及木支柱等)支撐頂板。
2.結構和參數
開采水平和微傾斜礦體時,將井田劃分為盤區,工作面沿盤區的全寬向其長軸方向推進。用自行設備運搬時,盤區的寬度取200~300m;用電耙運搬時,取80~150m。盤區間留礦柱,寬度為10~15m到30~40m。
開采緩傾斜礦體時,將井田劃分為階段。階段高度為15~30m,階段斜長為40~60m,階段間留礦柱2~3m。
3.采准與切割
這種采礦方法的采准與切割工作比較簡單。掘進階段運輸巷道,在階段中掘1~2個上山,作為開切自由面;在底柱中每隔5~7m開漏口;在運輸巷道另一側,每隔20m布置一個電耙絞車硐室(圖5-5-1)。當採用前進式回採順序時,階段運輸巷道應超前於回採工作面30~50m。
圖5-5-1 全面采礦法示意圖
4.回採工作
回採工作自切割上山開始,沿礦體走向一側向兩側推進。當礦體厚度小於3m時,全厚一次回採;礦體厚度大於3m時,則以梯段工作面回採。
5.對全面采礦法的評價
全面采礦法工藝簡單,采准和切割工作量小,生產效率較高,成本較低。但由於留下礦柱不回採,礦石損失率可達10%~15%以上。
(二)房柱采礦法
1.概述
房柱法是空場采礦法的一種,將階段(緩傾斜、傾斜礦床)或盤區(水平、微傾斜礦床)劃分成若干個礦房與礦柱(留有規則的不連續的礦柱)。回採工作在礦房中進行,礦柱在一般情況下不進行回收。房柱法是用在開采圍岩與礦石都很穩固、傾角較小(小於30°~40°)、厚度適用范圍較大(自2m至數十米厚)的礦床。當開采薄礦層時,房柱法使用淺眼崩礦和電耙運搬方案;當礦體規整且厚度比較大,可使用深孔崩礦方案;若礦體為傾角較緩,近乎水平,厚度較大的礦床,可以採用鑿岩台車、鏟運機、裝運機、地下電鏟、自卸汽車等大型機械化設備開采方案,國外不少礦山在採用這種方案。房柱法是地下采礦方法中勞動生產率比較高的方法之一。
2.典型方案
我國著名的錫礦山銻礦,成功地使用了淺眼落礦的房柱法,積累了豐富的經驗。該礦的礦石堅硬(f=10~16)穩固,礦體頂板由穩固到不夠穩固變化較大。在頂板不夠穩固的礦房中採用了錨桿支護頂板。礦體傾角—般為10°~20°,局部達40°。礦體厚度1~10m左右,平均4~6m。該礦在頂板岩石穩固的礦體中,大量使用淺眼房柱法(圖5-5-2)。礦房長軸沿礦體傾斜方向布置,寬度10~15m,兩側留間隔的礦柱。礦柱直徑為4~5m,間距12~14m。礦房斜長由電耙有效運搬距離而定,一般為60m以下。沿礦體走向每隔4~6個礦房劃為—個盤區,盤區之間留有長條連續礦柱,其寬度為3~4m,如圖5-5-3所示。
3.采准和切割
階段主要運輸平巷為單軌巷道,斷面2.6m×2.4m,位於底板內,距離礦體為4~6m。從運輸平巷一側向每個礦房開鑿一個礦溜子,斷面2m×2m,長5~6m。在礦溜子頂部,緊靠礦房下部邊界沿走向掘進脈內拉底平巷。此外,在每個礦房中央沿底板開掘一條切割上山與上部回風平行貫通,上山(緩傾斜礦體稱上山,急傾斜礦體則稱天井)的斷面2m×2m,他作為拉底和回採時行人、通風和爆破自由面之用。每個礦房還掘鑿一個電耙絞車硐室。
圖5-5-2 淺眼崩礦的房柱法示意圖
圖5-5-3 盤區隔離礦柱
4.礦房回採
完成采准切割工作以後,就可以開始回採礦房,具體回採方式隨礦體厚度與傾角不同而異。礦體厚度小於2.5~3m時,可按全厚一次回採,沿走向或逆傾斜推進;礦體厚度大於3~3.5m時,應先在礦體底部拉底,然後用上向眼挑頂。拉底和回採時,均須從拉底平巷和切割上山相交處開始,用水平淺眼以階梯形工作劇自下而上逆傾斜推進,充分利用兩個自由面刷幫爆破。拉底層高度為2.5m左右。整個礦房拉底完畢後,再用挑頂炮眼回採上部礦石,根據礦體厚度和上向炮眼深度來確定挑頂層數。挑頂回採的方向可逆傾斜自上而下。礦體厚度不大於5m時,只需挑一次頂,此時所有挑頂炮眼可以整層一次爆破,以提高礦房生產能力。若礦體厚度在5~7.5m時,挑頂工作面形成倒台階式,並且在底板上靠近工作面處局部留礦,以便工人站上打眼放炮,如圖5-5-4所示。在錫礦山的房柱法中,所留礦柱均作為永久支護,一般不進行回收。
圖5-5-4 上向倒台階工作面
用淺眼崩礦的房柱法在回採10m以上厚礦體時,需在礦房留礦堆上挑頂回採,作業效率不高,並且由於不能大量出礦,礦房生產能力受到限制。
在近20年裡,由於轉胎式和履帶式的鑿岩、裝載、運搬等設備的迅速發展,在房柱法中,已廣泛開始使用無軌開采方案,大大地提高了礦房生產能力。
圖5-5-5是緩傾斜礦體的一種無軌機械開採的房柱法方案。礦體傾角近似水平,礦體厚16~24m。礦石和頂底板圍岩均穩固。回採時首先切頂,切頂層高度為5m。使用鑿岩台車打水平淺眼,出礦用鏟斗裝載機和翻斗車。礦房內留下規則的直徑8~10m的間隔礦柱。從切頂層用露天礦用的履帶式鑽車打下向平行深孔。崩下礦石用1m3的短臂電鏟和翻斗卡車裝運。為了保證回採安全,在切頂時用2.4m長的水泥砂漿錨桿支護頂板圍岩。此外,還使用一種安裝在卡車上的液壓升降台檢查頂板,它可以升高到30m高處進行作業。該方案的礦石回收率為82%~84%。採用無軌行走機械設備,礦體的傾角不能大於5°~6°。
房柱法使用無軌自行設備,並不限於在厚礦體。礦體厚度大於3m就可以使用無軌設備。若礦體很厚,底板傾角又大於5°~6°,為了使用無軌機械開采方案,可將礦房沿走向布置,並且用水平分層自上而下回採,如圖5-5-6所示。
圖5-5-5 厚礦體無軌開採的房柱法
5.對房柱法的評價
房柱法是開采緩傾斜礦床的主要采礦方法。它的主要優點:
(1)采准工作量小,回採工序簡單,坑木消耗少,通風良好,作業安全,勞動生產率比較高;
(2)由於礦體緩傾斜,便於使用高效率的大型無軌採掘設備,可實現機械化開采。
近年來,出現在房柱法中使用大型鏟斗裝運機和大型自卸汽車。在地下采礦方法中,開采大型厚礦床的房柱法的機械化程度和勞動生產率常常是最高的。
圖5-5-6 礦方沿走向布置的房柱法
(三)分段空場采礦法
1.概述
分段空場采礦法(簡稱分段法)是在階段內分成若干采區,而采區又分為礦房、間柱、頂柱和底柱。沿礦房全高劃分為若干個分段。回採礦房時,工人在分段巷道內鑽鑿垂直扇形深孔。這種采礦方法的顯著特點是回採工作面為垂直的,並向垂直自由空間(立槽)崩落礦石。無論是鑿岩或出礦,工人都在巷道內,不在采空區內,作業比較安全,這和房柱法不同。根據礦體厚度不同,分段法可沿走向或垂直走向布置礦房。一般礦體厚度在18~20m以內時,採用沿走向布置礦房。
圖5-5-7 沿走向布置的分段鑿岩階段礦房法
2.典型方案
圖5-5-7是分段采礦法沿走向布置礦房的典型方案。
3.結構參數
礦房長度根據圍岩的穩固程度及頂板允許的暴露面積來決定,一般為40~60m。礦房寬度等於礦體厚度,可達20m左右,因用這種采礦法的礦體圍岩很穩固,傾角又大,可增加階段高度,一般為50~70m。
礦房的頂柱厚度由礦石和圍岩的穩固性和礦體厚度(即礦房寬度)決定,一般為6~10m。底柱高度,在採用電耙底部結構時為7~11m。間柱寬度一般為8~10m。分段高度決定於使用的鑿岩設備:如用鑿岩機時,分段高度為12~15m;用淺孔鑽時,分段高度可增至15~20m以上。分段高度的增加,可以使分段巷道數目減少,降低采准工作量。
4.采准工作
掘進階段運輸巷道、通風行人天井、電耙巷道、拉底巷道、分段巷道、漏斗頸、放礦溜井、切割天井等。階段運輸巷道的位置,是根據整個階段運輸巷道布置決定,一般沿礦體下盤接觸線布置。通風行人天井大多設在間柱中,從此天井掘進電耙道、拉底巷道和分段巷道。每一分段水平一般掘進一條分段巷道,其平面位置的確定原則是保證排內各炮孔之深度較均勻,不出現過深的炮孔。切割天井的位置,一般布置在礦房的中央或礦體最厚的部位。
5.切割工作
包括拉底、辟漏和開立槽。拉底和辟漏工作同時進行。因為回採工作面是垂直的,礦房下部的拉底和辟漏工程,不需要一次全部完成,而是隨著工作面的向前推進逐步進行。一般情況下,拉底和辟漏工程超前工作面1~2排漏斗的距離。
開立槽的方法有兩種:淺孔法和中深孔法。淺孔法開立槽寬度為2~3.5m,採用淺孔留礦法進行拉槽。
中深孔法開立槽寬度為5~8m(圖5-5-8)。以切割天井2作為鑿岩天井,其中設有木架平台或吊盤,打直徑為60mm左右的水平扇形炮孔1,分次向上落礦,直至礦房全高。我國中條山胡家峪礦工人和技術人員創造了一種用爆力運搬的方法開立槽,效果很好。
6.回採工作
以切割立槽為自由面,在分段巷道中,用重型鑿岩機打垂直上向扇形深孔。孔徑60~75mm,每次爆破1~5排炮孔。礦房出礦用電耙絞車,在電耙道中將礦石耙入溜礦井。
圖5-5-8 中深孔拉槽法
7.分段空場采礦法的評價
分段采礦法具有回採工作安全、通風良好、礦房回採強度大等優點。它適用於開采礦石與圍岩都很穩固的厚和極厚的急傾斜礦床。
由於在分段巷道鑿岩,可以採用多機同時作業,礦房生產能力較高,用少數采區即可滿足礦山年產量。當礦房寬度為8~12m,分段高度為10~12m,礦房每晝夜生產能力為70~120m3;當礦體厚度為16~18m,分段高度在12m以上時,最大生產能力為每晝夜200~250m3。這種采礦方法的缺點是采准工作量較大,掘進分段巷道時,機械化程度低,勞動強度大,這是當前礦山實行機械化最薄弱的環節。由於礦柱的礦量佔比重較大,回採礦柱時,礦石損失和貧化率都大。
(四)留礦采礦法
1.概述
留礦采礦法(簡稱留礦法)一直是我國有色金屬和稀有金屬地下開采礦山使用最廣泛的一種采礦方法。因此,所積累的生產經驗是很豐富的。留礦法的礦房布置方式有沿走向的和垂直走向的兩種。礦體厚度在10m以下時,礦房沿走向布置,但在礦石很穩固的情況下,礦體厚度在10m以上和12~15m以下時,礦房也可沿走向布置。礦體厚度在12~15m以上時,礦房應垂直走向布置。現以淺孔留礦法為例進行介紹。
2.淺孔留礦法典型方案
圖5-5-9為淺孔留礦法示意圖。
圖5-5-9 淺孔留礦法示意圖
3.結構參數
礦房長度和暴露面積取決於礦體厚度和礦石與圍岩的穩固程度,礦房長度一般為40~60m,暴露面積一般在400~600m2。間柱寬度和頂柱厚度取決於礦房長度、礦體厚度和礦岩的穩固性,間柱一般是4~6m。底柱高度取決於底部結構形式,當使用普通漏斗出礦時,底柱高度一般取5~6m。階段高度通常是40~60m。
4.采准工作
掘進運輸平巷、天井、聯絡道、拉底巷道及放礦漏斗。當礦體比較薄時,運輸平巷一般在礦體中沿礦體下盤接觸線掘進;當礦體為中厚以上時,運輸平巷可設在礦體中間。通風和人行天井大多布置在間柱中,每隔5m左右設聯絡道與礦房聯通。當礦房長度超過50m時,為了改善礦房通風及安全作業條件,有時在礦房中央另設一輔助天井。沿走向方向每隔5~7m設一個漏斗,為了減少平場工作量,漏斗應盡量靠近下盤。
採用淺孔崩礦其礦石破碎程度較好,一般不需要設置二次破碎巷道。此時少量的大塊可直接在采場中進行破碎。但當大塊產生較多時,應設置二次破碎巷道(或電耙道)進行破碎。這種方法的切割工作比較簡單,只有拉底和辟漏工作。
5.回採工作
包括鑿岩、爆破、通風、局部放礦、檢查頂板、平常及大量放礦。
回採工作自下而上分層進行,分層高度2~2.5m。在礦石比較穩固時,可用上向炮孔,炮孔排列方式如圖5-9所示。當礦石穩固程度較差時,應盡量使用水平炮孔崩礦。炮孔深度1.5~2m,排距1.0~1.2m,炮孔間距0.8~1.0m。回採工作面可以是水平的,也可以是梯段形,梯段長度3~5m,高度1.5~2.0m。
爆破後,礦石體積因破碎而發生膨脹(碎脹),一般堅硬的礦石碎脹系數為1.5。為了保證采場中適當的工作空間,每次爆破後,礦釋放出1/3(稱為局部放礦),其餘留在礦房,直到礦房回採結束後才進行大量放礦,放出全部留下的礦石。局部放礦後,頂板有浮石,留礦堆不平整,為此需要橇頂和平場作業,為下一次鑿岩創造安全和方便的工作條件。礦房中礦石全部放出後,再回採礦柱。
6.對淺孔留礦法的評價
淺孔留礦法具有結構簡單,管理方便及采准工作量小、生產技術易於掌握等優點。它是開采礦石和圍岩穩固的急傾斜薄礦脈極為有效的采礦方法。但是,採用這種采礦方法時,要求礦石不具有氧化性、結塊性及自燃性。當礦體較厚時,應用淺孔留礦法的作業安全性較差。礦房內留下2/3礦石不能及時放出,積壓了資金,而且礦石有可能氧化,因此對放礦和選礦不利。
『叄』 礦山的采礦方法
據《中國礦山機械行業產銷需求與投資預測分析報告前瞻》分析,根據礦石回採過程中采場管理方法不同,非煤井工礦山采礦方法可分為四大類:
(1)空場采礦法,特點是在回採過程中,采空區主要依靠暫留或永久殘留的礦柱來支撐,采空區始終是空著的,一般在礦石與圍岩很穩固時採用。
(2)崩落采礦法,特點是隨著礦石采出,有計劃的用崩落礦體的覆蓋岩層和上下盤岩石來充填采空區,以控制采區地壓。一般在礦體圍岩不穩固,地表允許陷落的條件下採用。
(3)充填采礦法,特點是在回採時,采空區依靠充填其內的充填物來支撐。這種方法能有效的維護采空區,對圍岩的穩固性要求不高,但生產成本較高。主要用於開采礦石價值高,充填材料充足,地表不允許陷落和地質條件特別復雜的條件。
我國是石材資源大國,石材資源的總儲量居世界前列,全國年生產700多萬立方米的荒料,石材的開采總量同樣位居世界前列,但我國石材礦山的總體水平仍處於落後狀態,石材資源的利用水平、開采荒料率和礦石回收率不容樂觀。
『肆』 在采礦中,采空區是危險源,尾礦庫也是危險源,為什麼不能用或者很少用尾礦回填采空區呢
呵呵,其實最主要還是經濟成本啊。礦山設計追求經濟合理,安全可靠。征一平米地不過百十塊錢,根據尾礦庫的高度可以堆存十幾到幾十立方的尾礦。要把這些尾礦送進采空區,單純的輸送成本就很高,而且為此還有配套設置一個充填系統,沒個幾百萬也下不來。而且單純的尾砂充填是起不到支撐頂板的作用的,必須加水泥、粗骨料等其他膠結材料。從而使得采礦成本大幅度提高,這樣絕大多數的礦石價值不高的礦山根本就不賺錢啦。所以,大都是堆存於地表,而針對貴金屬和礦石價值很高的礦山才有用充填采礦法的。而且尾砂充填需要分級,細顆粒的尾砂是不能用於充填空區的,會產生泥化,必須經分級處理,粗粒的充填,細顆粒的繼續堆存於地表。所以,基本上所有的礦山大大小小都會有個尾礦庫的。
『伍』 金屬礦地下開采都有哪些采礦方法
按照大類分
第一類:空場采礦法
將礦塊劃分為礦房和礦柱。先採礦房後采礦柱(分兩步開采)。回採礦房時所形成的采空區,可利用礦柱和礦岩本身的強度進行維護。因此,礦石和圍岩均穩固,是使用本類采礦法的理想條件。
第二類:充填采礦法
兩步驟進行回採。回採礦房時,隨回採工作面的推進,逐步用充填料充填采空區,防止圍岩片落,用充填采空區的方法管理地壓。個別條件下,還用支架和充填料配合維護采空區,進行地壓管理。
第三類:崩落采礦法
一步驟回採,隨回採工作面的推進,同時崩落圍岩來填滿采空區,從而達到管理和控制地壓的目的。因此,崩落圍岩充滿采空區,是應用本類采礦方法的必要前提。
空場采礦方法有分
全面采礦法
房柱采礦法
留礦采礦法
分段礦房法
階段礦房法
充填采礦法分
單層充填采礦法
上向水平分層充填采礦法
上向傾斜分層充填采礦法
下向分層充填采礦法
分采充填采礦法
方框支架充填采礦法
崩落采礦法分:
單層崩落法
分層崩落法
有底柱分段崩落法
無底柱分段崩落法
階段崩落法
希望你滿意,採納。。。
『陸』 地下采礦方法及其分類
采礦方法就是根據礦床的賦存要素和礦石與圍岩的物理力學性質等因素確定的礦石開采方法,包括采區的地壓控制、結構參數、回採工藝等。
金屬礦床由於賦存條件復雜,礦石和圍岩物理力學性質差異很大,以及其他因素等,故采礦方法種類繁多。為了便於認識各種采礦方法的特殊本質,了解各種采礦方法的適用條件及發展趨勢,研究和選擇合理的采礦方法,需將繁多的采礦方法,擇其共性,加以歸納分類。目前分類的方法很多,本書是採用按回採時的地壓管理方法將采礦方法分為三大類。
第一類:空場采礦法。這類方法用於開采圍岩和礦石都很穩固的礦床,地壓管理是用采區中所留下的礦柱支撐和維護采空區。在回採過程中隨礦石被采出後所形成的采空區不立即進行處理(充填或崩落)而空放著,這是本類方法的基本特徵。屬於這類采礦方法的主要有全面法、留礦法、房柱法、分段法、階段礦房法。
在回採礦房時期暫留礦石的留礦法也歸為本類,是因為暫留礦石不能作為支撐圍堰的主要手段,且當放出後的一定時間內,仍靠礦柱維護采空區。因此,硫礦法不能作為獨立的地壓管理辦法,所以不應單分一類。
第二類:充填采礦法。這類方法是用在開采礦石比較穩固(允許在一定的暴露面積下進行回採工作)而圍岩不夠穩固(暴露面積不能很大,否則會引起冒落)的礦床。采場地壓管理是在礦石回採期間必須用充填料充填采空區,可靠地支撐圍岩,這是充填法的基本特徵。支柱允填法亦屬此類。
根據充填料的特性,本類方法可分為乾式充填法、水砂充填法、膠結充填采礦法。
第三類:崩落采礦法。本類方法是用在開采圍岩和礦石由不夠穩固到中等穩固的礦床。崩落法的地壓管理是隨崩落礦石的同時(或稍滯後)而圍岩自動崩落或人工崩落充滿采空區。
屬於這類方法的主要有分層崩落法、分段崩落法(有底柱或無底柱)、階段崩落法等。表5-5-1為常用采礦方法分類表。
表5-5-1 采礦方法分類表
『柒』 什麼是采礦陷落區
采礦陷落區又叫采空區
采空區是由人為挖掘或者天然地質運動在地表下面產生的"空洞",采空區的存在使得礦山的安全生產面臨很大的安全問題,人員與機械設備都可能掉入采空區內部受到傷害。
由於一些地方對采空區疏於及時有效的回填和注漿治理,使中國地下采空區面積越來越大。采空區改變與破壞了地球表面和岩石圈的自然平衡,就會產生采空區塌陷等地質災害。
采空區塌陷是因礦體(層)采空、覆岩破壞引起的。埋藏於地下的各種大小礦體被采動、掘空後,礦體上部覆岩的力學平衡就會被打破。在重力和應力作用下,便產生裂隙和斷移,地下水乘虛而入,通過裂隙向采空區滲漏,這又加速了覆岩的破壞,引起岩層和地表移動,最終形成了采空塌陷區。
塌陷區不僅會導致地下水枯竭,耕地破壞,生態環境惡化,還會使當地房屋受損,道路地裂變形,高速公路、鐵路、機場等重大工程以及城市建築因處理采空區塌陷而增加建設難度和費用。此外,地表裂縫會為地下自然煤層提供充足氧氣,地下煤火會使采空區頂板承壓減弱,冒落加劇,地裂縫加寬、加長,最終形成「地裂—火區—地表裂陷」的惡性循環。
探測方法
一、重力勘探方法
重力勘探方法是利用地下地質體質量虧損或盈餘,在地表觀測他們引起的重力異常,從而確定地下地質體的分布、大小、邊界等。采空區因開采形成質量虧損,從而形成低重力異常。在煤礦采空區保存完整時,形成低值剩餘重力異常。在采空區塌陷而不充水時,質量虧損值不變,但負密度值減小而影響厚度增大;充水時,虧損質量得到一定補償,比在不充水的同樣情況下,負密度值減小。無論在采空區實際存在哪種情況,按一般規律都可測出局部剩餘重力異常。使用高密度、高精度微重力測量和適當的資料處理解釋方法,在面積上控制采空區范圍。採用數字地形多剖分體高精度地改方法及三維解釋方法,以達到提高解釋精確性。
二、電磁方法
1、高密度電阻率層析成像法
在現場測量時,將全部電極設置在一定間隔的測線上,然後用多芯電纜將其連接到程式控制式多路電極轉換器上,使電極布設一次完成。為了准確、快速地採集大量數據,測量時通過程序控制實現電極排列方式、極距和測點的快速轉換。並利用與系統配套的電法處理軟體,對採集的數據進行各種處理,結果進行圖示,使解釋工作更加方便、直觀。利用某電廠采空區和電阻率層析成像測量的結果,探討了電阻率層析成像測量在煤礦采空區和斜風井巷道中的應用,結果表明,電阻率層析成像二維測量方法在煤礦采空區和斜風井巷道的探測和定位是准確和可行的;煤礦采空區和斜風井巷道內若沒有水體存在,電阻率層析成像二維測量成果圖中一般都是高阻異常封閉圈, 如有水體存在則表現為低阻異常封閉圈。
2、瞬變電磁法
瞬變電磁法是向地下發送一次脈沖磁場的間歇期間,觀測由地下地質體受激引起的渦流產生的隨時間變化的感應二次場,二次場的大小與地下地質體的電性有關,低阻地質體感應二次場衰減速度較慢,二次場電壓較大;高阻地質體感應二次場衰減速度較快,二次場電壓較小。根據二次場衰減曲線的特徵,就可以判斷地下地質體的電性、性質、規模和產狀等,由於瞬變電磁儀接收的信號是二次渦流場的電動勢,對二次電位進行歸一化處理後,根據歸一化二次電位值的變化,間接解決如陷落柱、采空區、斷層等地質問題。該方法具有分辨能力強、工作效率高、受地形影響小、能穿透高阻覆蓋層等優勢,迅速發展成為高效、快捷的物探方法。將瞬變電磁法應用於某采空區探測,效果良好,不僅推斷出地下采空區的范圍,而且判斷了采空區的積水情況。
3、甚低頻電磁法
甚低頻電磁法一般用頻率為15~25kHz電台發射的電磁波作為場源。當電磁波在傳播過程中遇到地質體時,使其極化而產生二次電流,從而引起感應二次場,一般情況下二次場和一次場合成後的總場與一次場的振幅方向、相位均不相同,即引起了一次場的畸變。使用專門的儀器通過測量某些參數的畸變,可發現采空區的存在。甚低頻電磁法工作方法通常又分傾角法和波阻抗法兩種,在探測高阻體時,一般選用波阻抗法進行甚低頻電磁法測量,測線方向盡量與發射台方向一致或與該方向夾角最小。
4、探地雷達
探地雷達是利用高頻電磁波以寬頻帶短脈沖,從地面通過天線T送入地下,經反射體反射後返回地面,通過天線R接收。在介質中傳播時,其電磁波強度與波形將隨所通過介質的電性質及幾何形態而變化。所以,根據接收到波的雙程走時、幅度與波形資料,可推斷介質的結構。探地雷達適用於探測深度較淺的目標體,由於可以更換不同頻率的天線,適用面較廣,且探測解析度高,在工程中的應用已經得到認同。探地雷達數據可採用專用軟體進行處理,著重進行振幅恢復、濾波、F-K濾波、反褶積處理,獲得信噪比較高的時間剖面,提高了有用信號的識別,雷達時間剖面比較真實全面地反映了地下介質的變化情況,保證了資料質量,並利用地下介質的電性差異來進行分層及查明地下異常地質體。該方法具有快捷、精確的特點,尤其是對地下采空區、人防工程洞室、地下溶洞等的探測更具有優越性。
5、MT、AMT、HMT和CSAMT法
大地電磁法(MT)、音頻大地電磁法(AMT)和高頻大地電磁法(HMT)本質上都屬於採集天然場信號的被動源頻率域電磁方法,差別在於採集信號的頻率不同,相應的探測深度和解析度不同。高頻大地電磁法(HMT)採集的信號頻率較高,最高可達100KHz,研究的深度較淺,從地下的十幾米至上千米。這個深度范圍內恰是人類礦山開采、地下工程建設、地下水資源開發等生產活動最活躍的深度。因此,高頻大地電磁法在短短的十多年來無論在理論研究,還是儀器實現方面都獲得了極大的發展,已成為中深度采空區探測的主要方法。該方法不需要人工場源,成本低廉,具有較大的勘探深度,不受高阻層屏蔽的影響,對低阻層有較高的分辨能力。
可控源音頻大地電磁法(CSAMT)是利用兩端接地的有限長導線作為發射源,使用人工源激發交變電磁場,在地表觀測電磁響應並計算波阻抗以及視電阻率進行勘探的一種方法。由於可控源電磁法具有高分率的特點,能夠在電性上地質異常,成為采空區探測的方法之一。該方法的最大的特點是採用人工場源,大大增加了電磁信號的強度,彌補了天然場源信號微弱,不易觀測等缺點。但是該方法由於場源的存在,也有著其固有的不足,如場源附加效應,近區效應,場源陰影效應,過渡帶效應及設備笨重等,在一定程度上影響了該方法的應用。
『捌』 采礦方法的分類
采礦方法可大致分為露天開采、地下開采和液體開采3種基本采礦方法。
1.露天開采
即在露天條件下,將埋藏較淺的礦石,從礦坑露天礦、山坡露天礦或剝離露天礦進行開采,包括挖掘一系列順序的溝槽。采砂船采礦也屬剝離露天礦的一種,它從平底船上進行挖掘。
2.地下開采
是將埋藏較深的礦石,在地下採用自然支護、人工支護及崩落采礦方法將礦石開采出來。
3.液體開采
又稱特殊采礦法,是從天然鹵水裡、湖裡、海洋里或地下水中提取有用的物質;將有用礦物加以溶解(或熱水融化),再將溶液抽至地面後進行提取;用熱水驅、氣驅或燃燒,把礦物質從一個井孔驅至另一井孔中采出。大多數液體采礦是用鑽井法進行的。
對於一個具體礦床,根據地質條件和岩石力學資料,選擇合理的采礦方法是指如何安全、經濟地采出礦塊、礦房或礦柱內礦石的方法,包括礦塊的采准切割、回採、采空區處理等工作。比較理想的是要使被選用的采礦方法,在符合生產安全和適當采出有用礦物的要求下,能取得最大的經濟效益。如采礦方法選擇不當,將長期影響礦山生產技術指標和經濟效益。
『玖』 采礦場有哪些分區
採煤工作面主要有破,裝,運,支處,即破煤裝煤運煤支護和采空區處理,雙滾筒採煤機破煤,液壓支架支護,一般全部垮落法處理采空區!採煤系統主要有運輸,通風,供電,提升!採煤的時候通風很重要,現在都是以風定產,還要注意防塵,防火,防瓦斯,防頂板事故!
『拾』 非煤礦山采空區管理制度以及處理方案
因非煤礦山的井工采礦所處的岩層一般屬於變質岩的范圍,比較堅硬,F>10,所以通常的做法是緩慢下沉和全面跨落法管理。
在開采過程中如遇到裂隙發育區域,對該區域進行簡單支護即可。
教材上曾提到過砂石充填,但是相對來講造價較高,且操作工序復雜,不符合我國現在的實際,所以還沒有聽說過哪一家礦山採用該辦法處理采空區。