[科普中国]-全面采矿法

定义及特点定义

全面采矿法是空场采矿法中开采缓倾斜、薄和中厚矿体的一种采矿法，单层回采，要求矿岩均稳固1。

特点全面采矿法的特点是：在阶段（或盘区）中把矿体划分为矿块，在矿块中留规则的和不规则的矿柱进行回采，或不划分矿块，在连续回采时，留下不规则矿柱。当顶板欠稳固，也可把矿块沿走向划分成分间进行回采。回采工作面成梯段形或直线形布置，可沿走向、沿倾斜或逆倾斜推进。矿体厚度小于3m，整层回采；大于3m，分层回采。在回采过程中，将贫矿或夹石留下不采作为矿柱，矿柱的规格、形状、间距可灵活采用，主要取决于顶板的稳固性和矿石的价值。当开采薄的贵重金属矿体时，为了尽量回收资源，常用混凝土预制块垛或废石垛、木垛等代替矿柱。全面法的矿块尺寸一般较大，采空区的暴露面积可达200~500m，最大可达1000~2000m以上。由于在空场内进行作业，要求矿石和顶板岩石稳固2。

全面采矿法在我国黑色金属、有色金属、化学矿山得到了广泛应用。按工作面推进方向分：沿走向推进、沿倾斜推进和逆倾斜推进三种回采方法。沿走向推进适用于倾角小于30°的矿体，倾角大于30°的矿体一般采用逆倾斜推进，目前很少采用沿倾斜推进。

全面采矿法的采准采准工作包括开掘阶段运输巷道、切割上山、放矿溜井、人行联络道、电耙绞车硐室（或不掘绞车硐室）等。阶段运输巷道的位置可设在脉内或脉外。脉内布置，探采结合好，采准工程量小，投产快，但运输能力小，留需顶、底柱，矿柱矿量损失较多；脉外布置，运输能力较大，不留顶、底柱，矿量损失少，但增加了掘进岩石的工程量，没有起探矿作用。一般矿体薄、倾角缓、产量小的矿山，脉内布置较多。切割上山是沿矿块边界一侧，从阶段运输巷道自下而上掘至上部回风巷道，是作为开始回采的自由面和通风用的。放矿溜井在矿块底柱中，每隔5~7m到12~16m掘进一个或者架设一个人工漏斗，也有一个矿块掘一个的。在放矿溜井上部掘切割巷道，作为回采自由面或安设电耙绞车（当不掘绞车硐室时）用。暂不出矿的放矿溜井可用来上下人员和运料，一般不开掘人行井（个别矿山开人行天井）。在顶住中每隔一定距离开掘一条人行联络道通至上部回风巷道3。

全面采矿法的回采工作回采工作面可沿走向、沿倾斜和逆倾斜推进。工作面沿走向推进时，从切割上山开始，沿矿体走向，向一侧或两侧布置2~3个梯段，梯段长8~20m，下梯段超前上梯段的距离一般为3~5m。梯段工作面可使凿岩和出矿工作平行进行，避免作业间相互干扰，有利于提高矿块生产能力。当矿体倾角变陡，可用逆倾斜梯段或直线工作面，从切割巷道开始，自下而上逆矿体倾斜推进。当开采矿岩稳固性较差的缓倾斜薄矿体时，可用沿倾斜的似扇形工作面，从矿块上部开始，由上而下推进。采用浅孔落矿，孔径一般为36~44mm，空深1.2~2m，孔距0.6~1.2m，排距0.5~1m，一次推进距离1.2~1.4m。崩矿时不宜破顶、底板，以确保安全和降低矿石贫化。崩下的矿石，用一台或两台电耙运搬至放矿溜井装车外运。电耙绞车可安设在电耙硐室中、阶段运输巷道侧帮或切割巷道中。电耙安在硐室中的优点是直线耙矿，死机可观察耙斗的运行情况，操作方便，耙矿效率高。缺点是开掘电耙硐室，工程量较大；当矿体倾角变大时，耙矿过程中，矿石滚下对电耙硐室安全有威胁。电耙绞车安在切割巷道中，则形成拐弯或接力耙矿，绞车移动较频繁。当矿体较厚，一个放矿溜井担负的出矿量较大时，用硐室较有利。当矿体较薄，倾角变陡时，则把电耙绞车放在切割巷道中较合适4。

采空区主要由留下的顶、底柱和不规则矿柱支护。但有不少矿山还辅以人工支护，常用的支护形式有一下几种：

矿柱支护。单一的矿柱为方形或圆形，规格为2×2~3×3m或ф=3m，间距为8~15m。

矿柱和石垛联合支护。以矿柱为主，辅以石垛。每个矿柱的负担面积根据矿石和顶板岩石的稳固性而定，变化于80~300m之间。石垛可用石块或混凝土预制块建造，形状有四、六、八边形和圆形、椭圆形，规格一般为4×4~5×5m，支撑能力可达100~120t。

石垛支护。石垛尺寸一般为4×4m，排距11~12m，间距6m，砌垛效率0.3~0.425米/工班。1m石垛的承担面积为10~13m。

锚杆支护。车江铜矿的顶板采用锚杆支护，网度为1.5×1.5m，锚杆长度1.8~2m，孔径22~25mm。安装效率为9根/工班。

全面采矿法的优缺点全面采矿法主要技术经济指标见下表。

优点：采准工程量小；回采工序简单；通风良好；能适用矿体形状不规则及倾角变化的条件，灵活性大。

缺点：顶板暴露面积较大；采高大于3m以上，检查顶板较困难；留矿柱多时，矿石损失较大。发展方向是：采用小型无轨设备出矿，每一个矿块只掘一个放矿溜井以减少采准工作量和减轻体力劳动；采空区采用尾砂充填，以预防或延缓岩层移动5。

采用全面采矿法应符合的规定1、全面采矿法宜用于厚度小于5m矿岩中等稳固以上、产状较稳定的水平和缓倾斜矿体回采；当厚度大于3m时， 宜分层开采，条件具备时，宜采用液压凿岩台车全厚一次推进；

2、采场内应留不规则矿柱，圆形矿柱直径不应小于3m，方形矿柱不应小于2m×2m；有条件时矿柱应布置在夹石带和贫矿段内； 开采矿石价值高的矿体， 可采用人工矿柱替代预留矿柱， 人工矿柱的大小和强度，应能保证顶板的安全；

3、矿体厚度小于最小可采厚度时，切割巷道的顶板不应超过设计采幅的顶板。