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地下开采
图片来自litosonline

地下开采是指在地下矿床开采矿产资源的过程。进行地下开采时要先开挖井简和巷道,并同时准备好进行通风、排水、照明、防火、防止煤尘和瓦斯爆炸等各项措施。地下开采的过程相较于露天开采略有复杂。[1]

介绍

当矿床埋藏地表以下很深,采用露天开采会使剥离系数过高,经过技术经济比较认为,采用地下开采合理时,则采用地下开采方式。

由于矿体埋藏较深,要将矿石采出来,必须开凿由地表通往矿体的巷道,如竖井、斜井、斜坡道、平巷等。地下矿山基本建设的重点就是开凿这些井巷工程。

地下开采主要包括开拓、采切(采准和切割工作)和回采三个步骤。开拓是为了由地表通达矿体而开凿的竖井、斜井、斜坡道、平巷等井巷掘进工程。采准是在开拓工程的基础上,为回采矿石所做的准备工作,包括掘进阶段平巷、横巷和天井等采矿准备巷道。切割是在开拓与采准工程的基础上按采矿方法所规定在回采作业前必须完成的井巷工程,如切割天井、切割平巷、拉底巷道、切割堑沟、放矿漏斗、凿岩硐室等。

回采是在采场内进行采矿,包括凿岩和崩落矿石、运搬矿石和支护采场等作业。这三个步骤,开始是依次进行,当矿山投产以后,为能保持持续正常生产,仍需继续开凿各种井巷。如延伸开拓巷道,开凿各种探矿、采准、回采巷道等。在时间上必须遵循“开拓超前于采准、采准超前于回采、确保各级生产准备矿量达到合理保有期”的生产规律。

这是通过长期的生产实践总结出来的比较符合矿山生产实践的科学规律。地下矿床开采时,一般是先采上阶段,后采下阶段。在阶段中,沿矿床走向划分为矿块(矿块高度一般是40~60米,国外一般为60~120米,甚至可达到200米),一般以矿块为基本单位或将矿块再划分为矿房和矿柱进行回采。

特点

露天转地下开采的矿山,通常是矿体延伸较深、覆盖层不厚、多为中厚或厚大的急倾斜矿床,由于这类矿床采用露天开采,具有投产快、初期建设投资少、贫损指标优等优点,早期一般采用露天开采,但当露天开采不断延深后,这些矿山逐步由露天开采向地下开采过渡最终全面转向地下开采。

因此,要求露天转地下开采的矿山,在进行露天转地下开采的设计时,对前(露天)后(地下)期开采应统一全面规划,露天开采后期的开拓系统既要考虑地下巷道的利用,同时在向地下开采过渡时,地下开采也应尽可能利用露天开采的相关工程和设施等有利因素,使露天开采平稳地过渡到地下开采,并使矿山产量和经济效益保持稳定。

露天转地下开采的矿山,整个矿山的开采期一般要经过露天开采期、露天与地下联合开采的过渡期和地下开采期三个阶段,在这三个阶段中,矿山的开采强度和矿山企业的生产能力各不相同,因此,在考虑露天转地下开采的开采工艺及工程布置时,必须研究与矿床赋存条件及开采技术条件相适应的开采强度和生产能力,以求获得经济效益的最大化。国内外露天转地下开采矿山的经验表明[2],当矿山充分利用了露天与地下开采的有利工艺特点时,统筹规划露天与地下开采的工程布置,可以使矿山的基建投资减少25%一50%,生产成本降低25%左右。

参考文献