挖矿采空区
『壹』 空场采矿法的矿房采完后,为什么还要有计划地对采空区进行处理
不处理采空区会做成顶板大面积悬空,一旦垮落会产生冲击地压,造成人员伤亡设备损坏;采空区不处理还容易积水,产生老窑积水,为下层开采埋下安全隐患;顶板坚硬的要进行牵制放顶或充填,否则顶板突然垮落地面下沉太大;不处理采空区还会给正常通风带来困难,在这里会积聚大量有毒有害气体,新风经过这里不但会漏风还会混入这里的有害气体,降低通风效果,增加通风费用
『贰』 空场采矿法
(一)全面采矿法
1.概述
在薄和中厚(小于5~7m)的矿石和围岩均稳固的缓倾斜(倾角一般小于30°)的矿体中应采用全面采矿法。它的特点是工作面沿矿体走向或沿倾斜全面推进,在回采过程中将矿体中的夹石或贫矿(有时也将矿石)留下,呈不规则的矿柱以维护采空区,这些矿柱一般作永久损失,不进行回采。个别情况下,用这种方法回采贵重矿石,也可不留矿柱,而用人工支柱(混凝土支柱、木垛及木支柱等)支撑顶板。
2.结构和参数
开采水平和微倾斜矿体时,将井田划分为盘区,工作面沿盘区的全宽向其长轴方向推进。用自行设备运搬时,盘区的宽度取200~300m;用电耙运搬时,取80~150m。盘区间留矿柱,宽度为10~15m到30~40m。
开采缓倾斜矿体时,将井田划分为阶段。阶段高度为15~30m,阶段斜长为40~60m,阶段间留矿柱2~3m。
3.采准与切割
这种采矿方法的采准与切割工作比较简单。掘进阶段运输巷道,在阶段中掘1~2个上山,作为开切自由面;在底柱中每隔5~7m开漏口;在运输巷道另一侧,每隔20m布置一个电耙绞车硐室(图5-5-1)。当采用前进式回采顺序时,阶段运输巷道应超前于回采工作面30~50m。
图5-5-1 全面采矿法示意图
4.回采工作
回采工作自切割上山开始,沿矿体走向一侧向两侧推进。当矿体厚度小于3m时,全厚一次回采;矿体厚度大于3m时,则以梯段工作面回采。
5.对全面采矿法的评价
全面采矿法工艺简单,采准和切割工作量小,生产效率较高,成本较低。但由于留下矿柱不回采,矿石损失率可达10%~15%以上。
(二)房柱采矿法
1.概述
房柱法是空场采矿法的一种,将阶段(缓倾斜、倾斜矿床)或盘区(水平、微倾斜矿床)划分成若干个矿房与矿柱(留有规则的不连续的矿柱)。回采工作在矿房中进行,矿柱在一般情况下不进行回收。房柱法是用在开采围岩与矿石都很稳固、倾角较小(小于30°~40°)、厚度适用范围较大(自2m至数十米厚)的矿床。当开采薄矿层时,房柱法使用浅眼崩矿和电耙运搬方案;当矿体规整且厚度比较大,可使用深孔崩矿方案;若矿体为倾角较缓,近乎水平,厚度较大的矿床,可以采用凿岩台车、铲运机、装运机、地下电铲、自卸汽车等大型机械化设备开采方案,国外不少矿山在采用这种方案。房柱法是地下采矿方法中劳动生产率比较高的方法之一。
2.典型方案
我国著名的锡矿山锑矿,成功地使用了浅眼落矿的房柱法,积累了丰富的经验。该矿的矿石坚硬(f=10~16)稳固,矿体顶板由稳固到不够稳固变化较大。在顶板不够稳固的矿房中采用了锚杆支护顶板。矿体倾角—般为10°~20°,局部达40°。矿体厚度1~10m左右,平均4~6m。该矿在顶板岩石稳固的矿体中,大量使用浅眼房柱法(图5-5-2)。矿房长轴沿矿体倾斜方向布置,宽度10~15m,两侧留间隔的矿柱。矿柱直径为4~5m,间距12~14m。矿房斜长由电耙有效运搬距离而定,一般为60m以下。沿矿体走向每隔4~6个矿房划为—个盘区,盘区之间留有长条连续矿柱,其宽度为3~4m,如图5-5-3所示。
3.采准和切割
阶段主要运输平巷为单轨巷道,断面2.6m×2.4m,位于底板内,距离矿体为4~6m。从运输平巷一侧向每个矿房开凿一个矿溜子,断面2m×2m,长5~6m。在矿溜子顶部,紧靠矿房下部边界沿走向掘进脉内拉底平巷。此外,在每个矿房中央沿底板开掘一条切割上山与上部回风平行贯通,上山(缓倾斜矿体称上山,急倾斜矿体则称天井)的断面2m×2m,他作为拉底和回采时行人、通风和爆破自由面之用。每个矿房还掘凿一个电耙绞车硐室。
图5-5-2 浅眼崩矿的房柱法示意图
图5-5-3 盘区隔离矿柱
4.矿房回采
完成采准切割工作以后,就可以开始回采矿房,具体回采方式随矿体厚度与倾角不同而异。矿体厚度小于2.5~3m时,可按全厚一次回采,沿走向或逆倾斜推进;矿体厚度大于3~3.5m时,应先在矿体底部拉底,然后用上向眼挑顶。拉底和回采时,均须从拉底平巷和切割上山相交处开始,用水平浅眼以阶梯形工作剧自下而上逆倾斜推进,充分利用两个自由面刷帮爆破。拉底层高度为2.5m左右。整个矿房拉底完毕后,再用挑顶炮眼回采上部矿石,根据矿体厚度和上向炮眼深度来确定挑顶层数。挑顶回采的方向可逆倾斜自上而下。矿体厚度不大于5m时,只需挑一次顶,此时所有挑顶炮眼可以整层一次爆破,以提高矿房生产能力。若矿体厚度在5~7.5m时,挑顶工作面形成倒台阶式,并且在底板上靠近工作面处局部留矿,以便工人站上打眼放炮,如图5-5-4所示。在锡矿山的房柱法中,所留矿柱均作为永久支护,一般不进行回收。
图5-5-4 上向倒台阶工作面
用浅眼崩矿的房柱法在回采10m以上厚矿体时,需在矿房留矿堆上挑顶回采,作业效率不高,并且由于不能大量出矿,矿房生产能力受到限制。
在近20年里,由于转胎式和履带式的凿岩、装载、运搬等设备的迅速发展,在房柱法中,已广泛开始使用无轨开采方案,大大地提高了矿房生产能力。
图5-5-5是缓倾斜矿体的一种无轨机械开采的房柱法方案。矿体倾角近似水平,矿体厚16~24m。矿石和顶底板围岩均稳固。回采时首先切顶,切顶层高度为5m。使用凿岩台车打水平浅眼,出矿用铲斗装载机和翻斗车。矿房内留下规则的直径8~10m的间隔矿柱。从切顶层用露天矿用的履带式钻车打下向平行深孔。崩下矿石用1m3的短臂电铲和翻斗卡车装运。为了保证回采安全,在切顶时用2.4m长的水泥砂浆锚杆支护顶板围岩。此外,还使用一种安装在卡车上的液压升降台检查顶板,它可以升高到30m高处进行作业。该方案的矿石回收率为82%~84%。采用无轨行走机械设备,矿体的倾角不能大于5°~6°。
房柱法使用无轨自行设备,并不限于在厚矿体。矿体厚度大于3m就可以使用无轨设备。若矿体很厚,底板倾角又大于5°~6°,为了使用无轨机械开采方案,可将矿房沿走向布置,并且用水平分层自上而下回采,如图5-5-6所示。
图5-5-5 厚矿体无轨开采的房柱法
5.对房柱法的评价
房柱法是开采缓倾斜矿床的主要采矿方法。它的主要优点:
(1)采准工作量小,回采工序简单,坑木消耗少,通风良好,作业安全,劳动生产率比较高;
(2)由于矿体缓倾斜,便于使用高效率的大型无轨采掘设备,可实现机械化开采。
近年来,出现在房柱法中使用大型铲斗装运机和大型自卸汽车。在地下采矿方法中,开采大型厚矿床的房柱法的机械化程度和劳动生产率常常是最高的。
图5-5-6 矿方沿走向布置的房柱法
(三)分段空场采矿法
1.概述
分段空场采矿法(简称分段法)是在阶段内分成若干采区,而采区又分为矿房、间柱、顶柱和底柱。沿矿房全高划分为若干个分段。回采矿房时,工人在分段巷道内钻凿垂直扇形深孔。这种采矿方法的显著特点是回采工作面为垂直的,并向垂直自由空间(立槽)崩落矿石。无论是凿岩或出矿,工人都在巷道内,不在采空区内,作业比较安全,这和房柱法不同。根据矿体厚度不同,分段法可沿走向或垂直走向布置矿房。一般矿体厚度在18~20m以内时,采用沿走向布置矿房。
图5-5-7 沿走向布置的分段凿岩阶段矿房法
2.典型方案
图5-5-7是分段采矿法沿走向布置矿房的典型方案。
3.结构参数
矿房长度根据围岩的稳固程度及顶板允许的暴露面积来决定,一般为40~60m。矿房宽度等于矿体厚度,可达20m左右,因用这种采矿法的矿体围岩很稳固,倾角又大,可增加阶段高度,一般为50~70m。
矿房的顶柱厚度由矿石和围岩的稳固性和矿体厚度(即矿房宽度)决定,一般为6~10m。底柱高度,在采用电耙底部结构时为7~11m。间柱宽度一般为8~10m。分段高度决定于使用的凿岩设备:如用凿岩机时,分段高度为12~15m;用浅孔钻时,分段高度可增至15~20m以上。分段高度的增加,可以使分段巷道数目减少,降低采准工作量。
4.采准工作
掘进阶段运输巷道、通风行人天井、电耙巷道、拉底巷道、分段巷道、漏斗颈、放矿溜井、切割天井等。阶段运输巷道的位置,是根据整个阶段运输巷道布置决定,一般沿矿体下盘接触线布置。通风行人天井大多设在间柱中,从此天井掘进电耙道、拉底巷道和分段巷道。每一分段水平一般掘进一条分段巷道,其平面位置的确定原则是保证排内各炮孔之深度较均匀,不出现过深的炮孔。切割天井的位置,一般布置在矿房的中央或矿体最厚的部位。
5.切割工作
包括拉底、辟漏和开立槽。拉底和辟漏工作同时进行。因为回采工作面是垂直的,矿房下部的拉底和辟漏工程,不需要一次全部完成,而是随着工作面的向前推进逐步进行。一般情况下,拉底和辟漏工程超前工作面1~2排漏斗的距离。
开立槽的方法有两种:浅孔法和中深孔法。浅孔法开立槽宽度为2~3.5m,采用浅孔留矿法进行拉槽。
中深孔法开立槽宽度为5~8m(图5-5-8)。以切割天井2作为凿岩天井,其中设有木架平台或吊盘,打直径为60mm左右的水平扇形炮孔1,分次向上落矿,直至矿房全高。我国中条山胡家峪矿工人和技术人员创造了一种用爆力运搬的方法开立槽,效果很好。
6.回采工作
以切割立槽为自由面,在分段巷道中,用重型凿岩机打垂直上向扇形深孔。孔径60~75mm,每次爆破1~5排炮孔。矿房出矿用电耙绞车,在电耙道中将矿石耙入溜矿井。
图5-5-8 中深孔拉槽法
7.分段空场采矿法的评价
分段采矿法具有回采工作安全、通风良好、矿房回采强度大等优点。它适用于开采矿石与围岩都很稳固的厚和极厚的急倾斜矿床。
由于在分段巷道凿岩,可以采用多机同时作业,矿房生产能力较高,用少数采区即可满足矿山年产量。当矿房宽度为8~12m,分段高度为10~12m,矿房每昼夜生产能力为70~120m3;当矿体厚度为16~18m,分段高度在12m以上时,最大生产能力为每昼夜200~250m3。这种采矿方法的缺点是采准工作量较大,掘进分段巷道时,机械化程度低,劳动强度大,这是当前矿山实行机械化最薄弱的环节。由于矿柱的矿量占比重较大,回采矿柱时,矿石损失和贫化率都大。
(四)留矿采矿法
1.概述
留矿采矿法(简称留矿法)一直是我国有色金属和稀有金属地下开采矿山使用最广泛的一种采矿方法。因此,所积累的生产经验是很丰富的。留矿法的矿房布置方式有沿走向的和垂直走向的两种。矿体厚度在10m以下时,矿房沿走向布置,但在矿石很稳固的情况下,矿体厚度在10m以上和12~15m以下时,矿房也可沿走向布置。矿体厚度在12~15m以上时,矿房应垂直走向布置。现以浅孔留矿法为例进行介绍。
2.浅孔留矿法典型方案
图5-5-9为浅孔留矿法示意图。
图5-5-9 浅孔留矿法示意图
3.结构参数
矿房长度和暴露面积取决于矿体厚度和矿石与围岩的稳固程度,矿房长度一般为40~60m,暴露面积一般在400~600m2。间柱宽度和顶柱厚度取决于矿房长度、矿体厚度和矿岩的稳固性,间柱一般是4~6m。底柱高度取决于底部结构形式,当使用普通漏斗出矿时,底柱高度一般取5~6m。阶段高度通常是40~60m。
4.采准工作
掘进运输平巷、天井、联络道、拉底巷道及放矿漏斗。当矿体比较薄时,运输平巷一般在矿体中沿矿体下盘接触线掘进;当矿体为中厚以上时,运输平巷可设在矿体中间。通风和人行天井大多布置在间柱中,每隔5m左右设联络道与矿房联通。当矿房长度超过50m时,为了改善矿房通风及安全作业条件,有时在矿房中央另设一辅助天井。沿走向方向每隔5~7m设一个漏斗,为了减少平场工作量,漏斗应尽量靠近下盘。
采用浅孔崩矿其矿石破碎程度较好,一般不需要设置二次破碎巷道。此时少量的大块可直接在采场中进行破碎。但当大块产生较多时,应设置二次破碎巷道(或电耙道)进行破碎。这种方法的切割工作比较简单,只有拉底和辟漏工作。
5.回采工作
包括凿岩、爆破、通风、局部放矿、检查顶板、平常及大量放矿。
回采工作自下而上分层进行,分层高度2~2.5m。在矿石比较稳固时,可用上向炮孔,炮孔排列方式如图5-9所示。当矿石稳固程度较差时,应尽量使用水平炮孔崩矿。炮孔深度1.5~2m,排距1.0~1.2m,炮孔间距0.8~1.0m。回采工作面可以是水平的,也可以是梯段形,梯段长度3~5m,高度1.5~2.0m。
爆破后,矿石体积因破碎而发生膨胀(碎胀),一般坚硬的矿石碎胀系数为1.5。为了保证采场中适当的工作空间,每次爆破后,矿释放出1/3(称为局部放矿),其余留在矿房,直到矿房回采结束后才进行大量放矿,放出全部留下的矿石。局部放矿后,顶板有浮石,留矿堆不平整,为此需要橇顶和平场作业,为下一次凿岩创造安全和方便的工作条件。矿房中矿石全部放出后,再回采矿柱。
6.对浅孔留矿法的评价
浅孔留矿法具有结构简单,管理方便及采准工作量小、生产技术易于掌握等优点。它是开采矿石和围岩稳固的急倾斜薄矿脉极为有效的采矿方法。但是,采用这种采矿方法时,要求矿石不具有氧化性、结块性及自燃性。当矿体较厚时,应用浅孔留矿法的作业安全性较差。矿房内留下2/3矿石不能及时放出,积压了资金,而且矿石有可能氧化,因此对放矿和选矿不利。
『叁』 矿山的采矿方法
据《中国矿山机械行业产销需求与投资预测分析报告前瞻》分析,根据矿石回采过程中采场管理方法不同,非煤井工矿山采矿方法可分为四大类:
(1)空场采矿法,特点是在回采过程中,采空区主要依靠暂留或永久残留的矿柱来支撑,采空区始终是空着的,一般在矿石与围岩很稳固时采用。
(2)崩落采矿法,特点是随着矿石采出,有计划的用崩落矿体的覆盖岩层和上下盘岩石来充填采空区,以控制采区地压。一般在矿体围岩不稳固,地表允许陷落的条件下采用。
(3)充填采矿法,特点是在回采时,采空区依靠充填其内的充填物来支撑。这种方法能有效的维护采空区,对围岩的稳固性要求不高,但生产成本较高。主要用于开采矿石价值高,充填材料充足,地表不允许陷落和地质条件特别复杂的条件。
我国是石材资源大国,石材资源的总储量居世界前列,全国年生产700多万立方米的荒料,石材的开采总量同样位居世界前列,但我国石材矿山的总体水平仍处于落后状态,石材资源的利用水平、开采荒料率和矿石回收率不容乐观。
『肆』 在采矿中,采空区是危险源,尾矿库也是危险源,为什么不能用或者很少用尾矿回填采空区呢
呵呵,其实最主要还是经济成本啊。矿山设计追求经济合理,安全可靠。征一平米地不过百十块钱,根据尾矿库的高度可以堆存十几到几十立方的尾矿。要把这些尾矿送进采空区,单纯的输送成本就很高,而且为此还有配套设置一个充填系统,没个几百万也下不来。而且单纯的尾砂充填是起不到支撑顶板的作用的,必须加水泥、粗骨料等其他胶结材料。从而使得采矿成本大幅度提高,这样绝大多数的矿石价值不高的矿山根本就不赚钱啦。所以,大都是堆存于地表,而针对贵金属和矿石价值很高的矿山才有用充填采矿法的。而且尾砂充填需要分级,细颗粒的尾砂是不能用于充填空区的,会产生泥化,必须经分级处理,粗粒的充填,细颗粒的继续堆存于地表。所以,基本上所有的矿山大大小小都会有个尾矿库的。
『伍』 金属矿地下开采都有哪些采矿方法
按照大类分
第一类:空场采矿法
将矿块划分为矿房和矿柱。先采矿房后采矿柱(分两步开采)。回采矿房时所形成的采空区,可利用矿柱和矿岩本身的强度进行维护。因此,矿石和围岩均稳固,是使用本类采矿法的理想条件。
第二类:充填采矿法
两步骤进行回采。回采矿房时,随回采工作面的推进,逐步用充填料充填采空区,防止围岩片落,用充填采空区的方法管理地压。个别条件下,还用支架和充填料配合维护采空区,进行地压管理。
第三类:崩落采矿法
一步骤回采,随回采工作面的推进,同时崩落围岩来填满采空区,从而达到管理和控制地压的目的。因此,崩落围岩充满采空区,是应用本类采矿方法的必要前提。
空场采矿方法有分
全面采矿法
房柱采矿法
留矿采矿法
分段矿房法
阶段矿房法
充填采矿法分
单层充填采矿法
上向水平分层充填采矿法
上向倾斜分层充填采矿法
下向分层充填采矿法
分采充填采矿法
方框支架充填采矿法
崩落采矿法分:
单层崩落法
分层崩落法
有底柱分段崩落法
无底柱分段崩落法
阶段崩落法
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『陆』 地下采矿方法及其分类
采矿方法就是根据矿床的赋存要素和矿石与围岩的物理力学性质等因素确定的矿石开采方法,包括采区的地压控制、结构参数、回采工艺等。
金属矿床由于赋存条件复杂,矿石和围岩物理力学性质差异很大,以及其他因素等,故采矿方法种类繁多。为了便于认识各种采矿方法的特殊本质,了解各种采矿方法的适用条件及发展趋势,研究和选择合理的采矿方法,需将繁多的采矿方法,择其共性,加以归纳分类。目前分类的方法很多,本书是采用按回采时的地压管理方法将采矿方法分为三大类。
第一类:空场采矿法。这类方法用于开采围岩和矿石都很稳固的矿床,地压管理是用采区中所留下的矿柱支撑和维护采空区。在回采过程中随矿石被采出后所形成的采空区不立即进行处理(充填或崩落)而空放着,这是本类方法的基本特征。属于这类采矿方法的主要有全面法、留矿法、房柱法、分段法、阶段矿房法。
在回采矿房时期暂留矿石的留矿法也归为本类,是因为暂留矿石不能作为支撑围堰的主要手段,且当放出后的一定时间内,仍靠矿柱维护采空区。因此,硫矿法不能作为独立的地压管理办法,所以不应单分一类。
第二类:充填采矿法。这类方法是用在开采矿石比较稳固(允许在一定的暴露面积下进行回采工作)而围岩不够稳固(暴露面积不能很大,否则会引起冒落)的矿床。采场地压管理是在矿石回采期间必须用充填料充填采空区,可靠地支撑围岩,这是充填法的基本特征。支柱允填法亦属此类。
根据充填料的特性,本类方法可分为干式充填法、水砂充填法、胶结充填采矿法。
第三类:崩落采矿法。本类方法是用在开采围岩和矿石由不够稳固到中等稳固的矿床。崩落法的地压管理是随崩落矿石的同时(或稍滞后)而围岩自动崩落或人工崩落充满采空区。
属于这类方法的主要有分层崩落法、分段崩落法(有底柱或无底柱)、阶段崩落法等。表5-5-1为常用采矿方法分类表。
表5-5-1 采矿方法分类表
『柒』 什么是采矿陷落区
采矿陷落区又叫采空区
采空区是由人为挖掘或者天然地质运动在地表下面产生的"空洞",采空区的存在使得矿山的安全生产面临很大的安全问题,人员与机械设备都可能掉入采空区内部受到伤害。
由于一些地方对采空区疏于及时有效的回填和注浆治理,使中国地下采空区面积越来越大。采空区改变与破坏了地球表面和岩石圈的自然平衡,就会产生采空区塌陷等地质灾害。
采空区塌陷是因矿体(层)采空、覆岩破坏引起的。埋藏于地下的各种大小矿体被采动、掘空后,矿体上部覆岩的力学平衡就会被打破。在重力和应力作用下,便产生裂隙和断移,地下水乘虚而入,通过裂隙向采空区渗漏,这又加速了覆岩的破坏,引起岩层和地表移动,最终形成了采空塌陷区。
塌陷区不仅会导致地下水枯竭,耕地破坏,生态环境恶化,还会使当地房屋受损,道路地裂变形,高速公路、铁路、机场等重大工程以及城市建筑因处理采空区塌陷而增加建设难度和费用。此外,地表裂缝会为地下自然煤层提供充足氧气,地下煤火会使采空区顶板承压减弱,冒落加剧,地裂缝加宽、加长,最终形成“地裂—火区—地表裂陷”的恶性循环。
探测方法
一、重力勘探方法
重力勘探方法是利用地下地质体质量亏损或盈余,在地表观测他们引起的重力异常,从而确定地下地质体的分布、大小、边界等。采空区因开采形成质量亏损,从而形成低重力异常。在煤矿采空区保存完整时,形成低值剩余重力异常。在采空区塌陷而不充水时,质量亏损值不变,但负密度值减小而影响厚度增大;充水时,亏损质量得到一定补偿,比在不充水的同样情况下,负密度值减小。无论在采空区实际存在哪种情况,按一般规律都可测出局部剩余重力异常。使用高密度、高精度微重力测量和适当的资料处理解释方法,在面积上控制采空区范围。采用数字地形多剖分体高精度地改方法及三维解释方法,以达到提高解释精确性。
二、电磁方法
1、高密度电阻率层析成像法
在现场测量时,将全部电极设置在一定间隔的测线上,然后用多芯电缆将其连接到程控式多路电极转换器上,使电极布设一次完成。为了准确、快速地采集大量数据,测量时通过程序控制实现电极排列方式、极距和测点的快速转换。并利用与系统配套的电法处理软件,对采集的数据进行各种处理,结果进行图示,使解释工作更加方便、直观。利用某电厂采空区和电阻率层析成像测量的结果,探讨了电阻率层析成像测量在煤矿采空区和斜风井巷道中的应用,结果表明,电阻率层析成像二维测量方法在煤矿采空区和斜风井巷道的探测和定位是准确和可行的;煤矿采空区和斜风井巷道内若没有水体存在,电阻率层析成像二维测量成果图中一般都是高阻异常封闭圈, 如有水体存在则表现为低阻异常封闭圈。
2、瞬变电磁法
瞬变电磁法是向地下发送一次脉冲磁场的间歇期间,观测由地下地质体受激引起的涡流产生的随时间变化的感应二次场,二次场的大小与地下地质体的电性有关,低阻地质体感应二次场衰减速度较慢,二次场电压较大;高阻地质体感应二次场衰减速度较快,二次场电压较小。根据二次场衰减曲线的特征,就可以判断地下地质体的电性、性质、规模和产状等,由于瞬变电磁仪接收的信号是二次涡流场的电动势,对二次电位进行归一化处理后,根据归一化二次电位值的变化,间接解决如陷落柱、采空区、断层等地质问题。该方法具有分辨能力强、工作效率高、受地形影响小、能穿透高阻覆盖层等优势,迅速发展成为高效、快捷的物探方法。将瞬变电磁法应用于某采空区探测,效果良好,不仅推断出地下采空区的范围,而且判断了采空区的积水情况。
3、甚低频电磁法
甚低频电磁法一般用频率为15~25kHz电台发射的电磁波作为场源。当电磁波在传播过程中遇到地质体时,使其极化而产生二次电流,从而引起感应二次场,一般情况下二次场和一次场合成后的总场与一次场的振幅方向、相位均不相同,即引起了一次场的畸变。使用专门的仪器通过测量某些参数的畸变,可发现采空区的存在。甚低频电磁法工作方法通常又分倾角法和波阻抗法两种,在探测高阻体时,一般选用波阻抗法进行甚低频电磁法测量,测线方向尽量与发射台方向一致或与该方向夹角最小。
4、探地雷达
探地雷达是利用高频电磁波以宽频带短脉冲,从地面通过天线T送入地下,经反射体反射后返回地面,通过天线R接收。在介质中传播时,其电磁波强度与波形将随所通过介质的电性质及几何形态而变化。所以,根据接收到波的双程走时、幅度与波形资料,可推断介质的结构。探地雷达适用于探测深度较浅的目标体,由于可以更换不同频率的天线,适用面较广,且探测分辨率高,在工程中的应用已经得到认同。探地雷达数据可采用专用软件进行处理,着重进行振幅恢复、滤波、F-K滤波、反褶积处理,获得信噪比较高的时间剖面,提高了有用信号的识别,雷达时间剖面比较真实全面地反映了地下介质的变化情况,保证了资料质量,并利用地下介质的电性差异来进行分层及查明地下异常地质体。该方法具有快捷、精确的特点,尤其是对地下采空区、人防工程洞室、地下溶洞等的探测更具有优越性。
5、MT、AMT、HMT和CSAMT法
大地电磁法(MT)、音频大地电磁法(AMT)和高频大地电磁法(HMT)本质上都属于采集天然场信号的被动源频率域电磁方法,差别在于采集信号的频率不同,相应的探测深度和分辨率不同。高频大地电磁法(HMT)采集的信号频率较高,最高可达100KHz,研究的深度较浅,从地下的十几米至上千米。这个深度范围内恰是人类矿山开采、地下工程建设、地下水资源开发等生产活动最活跃的深度。因此,高频大地电磁法在短短的十多年来无论在理论研究,还是仪器实现方面都获得了极大的发展,已成为中深度采空区探测的主要方法。该方法不需要人工场源,成本低廉,具有较大的勘探深度,不受高阻层屏蔽的影响,对低阻层有较高的分辨能力。
可控源音频大地电磁法(CSAMT)是利用两端接地的有限长导线作为发射源,使用人工源激发交变电磁场,在地表观测电磁响应并计算波阻抗以及视电阻率进行勘探的一种方法。由于可控源电磁法具有高分率的特点,能够在电性上地质异常,成为采空区探测的方法之一。该方法的最大的特点是采用人工场源,大大增加了电磁信号的强度,弥补了天然场源信号微弱,不易观测等缺点。但是该方法由于场源的存在,也有着其固有的不足,如场源附加效应,近区效应,场源阴影效应,过渡带效应及设备笨重等,在一定程度上影响了该方法的应用。
『捌』 采矿方法的分类
采矿方法可大致分为露天开采、地下开采和液体开采3种基本采矿方法。
1.露天开采
即在露天条件下,将埋藏较浅的矿石,从矿坑露天矿、山坡露天矿或剥离露天矿进行开采,包括挖掘一系列顺序的沟槽。采砂船采矿也属剥离露天矿的一种,它从平底船上进行挖掘。
2.地下开采
是将埋藏较深的矿石,在地下采用自然支护、人工支护及崩落采矿方法将矿石开采出来。
3.液体开采
又称特殊采矿法,是从天然卤水里、湖里、海洋里或地下水中提取有用的物质;将有用矿物加以溶解(或热水融化),再将溶液抽至地面后进行提取;用热水驱、气驱或燃烧,把矿物质从一个井孔驱至另一井孔中采出。大多数液体采矿是用钻井法进行的。
对于一个具体矿床,根据地质条件和岩石力学资料,选择合理的采矿方法是指如何安全、经济地采出矿块、矿房或矿柱内矿石的方法,包括矿块的采准切割、回采、采空区处理等工作。比较理想的是要使被选用的采矿方法,在符合生产安全和适当采出有用矿物的要求下,能取得最大的经济效益。如采矿方法选择不当,将长期影响矿山生产技术指标和经济效益。
『玖』 采矿场有哪些分区
采煤工作面主要有破,装,运,支处,即破煤装煤运煤支护和采空区处理,双滚筒采煤机破煤,液压支架支护,一般全部垮落法处理采空区!采煤系统主要有运输,通风,供电,提升!采煤的时候通风很重要,现在都是以风定产,还要注意防尘,防火,防瓦斯,防顶板事故!
『拾』 非煤矿山采空区管理制度以及处理方案
因非煤矿山的井工采矿所处的岩层一般属于变质岩的范围,比较坚硬,F>10,所以通常的做法是缓慢下沉和全面跨落法管理。
在开采过程中如遇到裂隙发育区域,对该区域进行简单支护即可。
教材上曾提到过砂石充填,但是相对来讲造价较高,且操作工序复杂,不符合我国现在的实际,所以还没有听说过哪一家矿山采用该办法处理采空区。