空场采矿法.doc

第五部分 空场采矿法 第五部分 空场采矿法 1 空场采矿法概述 有关空场采矿法的几个问题 一、空场采矿法的特点 （B） （C）特点 （1）空场采矿法分成两步骤回采 ① 空场法在回采过程中，它是把矿块划分为矿房和矿柱两部分来开采。 ② 在回采矿房时，采场以空场形式存在。 ③ 它是用矿柱和围岩体的稳固性来维护采空区。 ④ 矿房采完以后，要及时回采矿柱，并及时处理采空区。 （这个及时指的是有计划的处理） 一般情况下，回采矿柱与采空区处理是同时进行的。有时为了改善矿柱回采条件，事先对矿房进行充填，然后用其他方法回采矿柱。 ⑤ 在回采过程中，采场主要依靠暂留的矿柱或永久矿柱进行自然支撑，有时辅以人工矿柱支撑。 二、空场采矿法的适用条件 （1）适用于开采矿石和围岩都很稳固的矿床。 （2）采空区在一定时间内，允许有较大的暴露面积。 三、空场采矿法分类 空场采矿法目前应用比较广泛的几种方法是 （1）房柱法（包括全面法） （2）浅孔留矿法 （3）分段法（赞比亚方案） （4）阶段矿房法（包括⊥薄矿，水平薄矿的各方案） （5）其他采矿方法及其变形方案 本章将对前四种方法进行比较详细的介绍，另外对于共性问题，作一些介绍，比如（矿柱回采问题，空区处理问题）深孔薄矿问题，以及底部结构问题等。 2 房柱采矿法 一、房柱采矿法的特点 房柱采矿法是空场采矿法的一种，它是在划分矿块的基础上，矿房和矿柱互相交替排列的，而在回采矿房时留下规则的或不规则的矿柱来管理地压。 房柱法主要是依靠围岩的稳固性和留下的矿柱来进行地压管理。如果顶板岩石的稳固性较差时，则可以在顶板岩石中按装杆柱，以增加其稳固性，如果局部不稳固时，则可以在这些局部地区留下矿柱。因而这种采矿方法灵活性比较大。 房柱法留的矿柱，最初是留连续矿柱（又叫矿坚），并且矿柱一般是不进行回采的，作为永久损失。以后随着采矿技术的发展，将连续矿柱改为不连续矿柱，这样可以提高矿石回收率。 二、房柱法典型方案 （一）矿房布置及其构成要素 房柱法的矿房布置可分为两种，一种是用中深孔崩矿的，另一种是用浅孔崩矿的。我国多数使用浅孔崩矿的房柱法。 （1）矿房斜长对于留间隔矿柱的房柱法来说，矿房长度不是主要的设计参数。 留长条连续矿柱的房柱法，其矿房长度由矿房顶板最大允许暴露面积来决定。 从回采工艺方面来考虑，在电耙运搬的方案中，其矿房的最大长度应在电耙的有效耙运距离之内。一般为40～60米。以40～50米为优。同样使用装运机，汽车等无轨运输设备时，其矿房长度也应当与设备的经济运距一致。如果是独头推进的矿房，其矿房长度还应当考虑到通风条件的限制。 我国大多数矿山采用电耙运搬矿石，因而矿房一般是沿倾斜方向布置的。 （2）矿房宽度矿房宽820米之间 矿房宽度主要取决于顶板允计暴露的跨度大小（暴露面积大小）。但是，与矿体厚度的及矿体倾角也有关系。留永久性间隔矿柱时，矿房宽度应尽可能等于矿房顶板允许暴露的最大安全跨度。 根据矿体厚度和围岩的稳固性，矿房的宽度变化在820米之间。 （3）矿柱尺寸 ① 房柱法的矿柱尺寸取决于矿柱的强度，也就是矿柱能够承受的最大平均压力。当然这直接与作用在矿柱上面的载荷大小有关。 此外，矿柱尺寸还与矿柱的作用和矿柱在以后是否要回收有关。如果以后要回收则可以留的大一些，可以留连续矿柱。否则留小一点。 再者是与矿体厚度有关，矿体厚度增大，则留的矿柱尺寸也应当增加。当矿体厚度＜5米时，可以考虑留间断矿柱。当矿体厚度比较大时，应当留大约5米宽的连续矿柱。 ② 一般情况下矿柱尺寸为Φ3～7米，矿柱间距为5～8米 ③ 房柱法所留矿柱的矿量还是比较多的。 留连续矿柱时，矿柱矿量占40左右； 留间断矿柱时，矿柱矿量占15～20。 ④ 阶段间柱宽度一般为3～5米。 （阶段间柱是指顶柱与底柱的统称） （二）房柱法的采准和切割工作 （1）阶段运输巷道 阶段运输巷道可布置在脉内，也可在脉外（如图所示，布置在脉外） ①脉外采准的优点是 1可以在放矿溜井中贮存部分矿石，从而减少电耙道耙矿与运输平巷运输之间的相互影响； 2 有利于回采矿柱和采场通风； 3当矿体形状不规则时，可以保持运输平巷的平直，有利于提高运输能力等。 目前我国金属矿山多采用脉外采准方式。 ②脉外采准的缺点是增加了岩石掘进工作量。 （2）放矿溜井 每个矿房内都开掘一个溜矿井，不放矿的溜矿井可以作通风、行人、送料工作，溜井布置在矿房的中心线位置。溜井的断面为22米2。 ③上山 沿矿房中心线并紧贴底板掘进上山（对于缓倾斜矿体，所开天井，一般称为上山）以利于行人、通风和运搬设备及材料，同时作为回采时的自由面。（断面22米2）。 4）切割平巷 在矿房下部边界处掘进切割平巷。 切割平巷既作为起始回采的自由面，又可作为去相邻矿房的通道，也可以作为电耙道用。 5）联络平巷 各矿房间掘进联络平巷。（指图中的6）这条巷道作回风用。 6）电耙硐室 在矿房下部的矿柱中，掘进电耙硐室，（指阶段间柱中） （三）房柱法的回采工作 （1）回采方法（薄矿） 在采切准备工作完成后，即可进行矿房回采工作。 根据矿体厚度不同，矿岩稳定性不同，则有不同的回采方法。 1） 当矿体厚度在2.5～3.0米之间时，一般不拉底，可以巷道掘进方式，一次采全厚，用浅孔留矿方式薄矿。 2） 当矿体厚度在3～5米之间时，不能再用一次采全厚的办法，需要分为拉底和挑顶两步回采。 ① 当矿岩稳定性条件好时可以将底一次全部拉开，然后再从头开始挑顶。 ② 当矿石稳定性较差时，不应将底一次全部拉开，而应逐渐拉底，拉一段接着就挑顶，但要求拉底超前于挑顶。 ③ 当矿体厚度在3～5米范围内可以这样回采，如果再厚一些，仍然用这种方法就会发生困难，主要是顶板管理很困难。如 1. 若顶板稳固性差，需要用锚杆支护，若矿厚大于5米就很困难。 2. 撬毛困难，太高看不清，撬不上。这样工作安全性不好。 3）当矿体厚度在5～10米之间，可以采取其他措施来回采。 如划分为若干台阶来回采。 ① 倒台阶回采。即站在矿石堆上进行凿岩放炮。为了通风好，应先要在采场中先开凿巷道，使风流贯通（不拉底时）。 ② 正台阶回采。不拉底应先开通风巷道，此巷道可以贴底板沿倾斜掘进，也可以在顶板方向沿矿体倾斜方向掘进。当矿石与顶板岩石界线明显时，使用正台阶比较好。 这种方式在台阶上堆积矿石往下要倒运矿石，可以用电耙子。在国外也可用自行设备。另外，这种回采方法以对顶板管理方便，若顶板稳固性差时，打锚杆较方便。 4）当矿体厚度大于10米以上的矿体，使用房柱法开采，在国外比较多见，（如美国和加拿大等）。 国外近20多年来由于无轨自行设备的迅速发展，因而广泛采用轮胎式和履带式凿岩、装载运搬设备这样就大大提高了生产效率。 但是我国主要是设备问题还没解决，下向孔岩粉往外排除很困难，因而国内对于原矿体应用房柱法开采还少见。 我国良山铁矿采用锚杆予控顶中深孔房柱法开采。它不是打下向中深孔，而是打上向垂直扇形孔，矿房不拉底，但切顶。在矿房底部开切割平巷和凿岩上山，在凿岩上山中向上打垂直扇形中深孔。矿房端部开立槽，作为爆破崩矿的自由空间。 （切顶的目的是为了安装锚杆，支护顶板） （2）矿石运搬工作 （也即出矿） 崩落下来的矿石，可采用14、28、30或55KW电耙进行耙运。 用电耙子将矿石耙到溜井中，再放入阶段运输巷道中装车拉走。也有的直接（借助于装车台）耙入矿车中。（国外还采用＞55KW电耙） 耙矿与运输巷道的位置关系有多种形式，如以下三种 ① 运输巷道在脉外，用放矿溜子装车。 ② 运输巷边在脉内，耙道底板与平巷顶板在同一水平。 ③ 平巷与耙矿水平在同一水平。（装车要架设装车台） （3）通风工作 对于房柱法应当有专门的通风巷道（通风平巷和通风井），否则工人劳动条件差。 一般情况下，新鲜风流从盘区巷道进入矿房，而废风经回风平巷 回风井排出地表。 房柱法的空区四通八达，必须很好管理才能达到予期的通风效果。 应当注意，风流方向应当与耙矿方向相反，以保证生产工人少吃烟尘。 （4）顶板管理工作 顶板管理方法一则是留矿柱，二则是用锚杆支护。而围岩本身的稳固性又是很重要的方面。 1）留矿柱支护 当顶板岩石稳固性较差时，可以在顶板岩石中安装杆柱，以增加其稳固性。当顶板局部不稳固时，可以在局部地区留下矿柱。当矿房顶板遇到有断层或跨度较大时，可以予留临时矿柱。〔在靠近矿房的下部地压比较大。因此，一般在矿房下部1/3左右的地方留第一排矿柱。矿柱的间距为5～8米，矿柱尺寸为φ3～7米也可用来支柱。〕 2）采用锚杆支护 （，也可以用木支柱，应不具体讲锚杆种类，只提一下锚杆名称及锚杆作用） 锚杆是一种新型的支架，它是利用打入岩层中的杆体来加固岩层，它的优点是安装杆柱工作迅速及时，支护过程可全部机械化。成本低，劳动强度低，生产能力提高。它占据的空间小，有利于通风。同时支架材料的运搬、装卸、贮存的费用都可降低。没有火灾危险，由于优点多，故国内外广为利用。 锚杆的种类很多，有砂浆锚杆，楔缝式金属锚杆、涨壳式锚杆、树脂锚杆，现在又应用桁架式锚杆以及摩擦锚杆。 这种锚杆效果好，但结构复杂、加工费用高，金属矿应用的较多。 3）砂浆锚杆 砂浆锚杆就是在顶板上打好眼，装入废旧钢丝绳，然后灌入水泥砂浆，形成了杆柱支护。砂浆锚杆的优点是这种锚杆可用于软岩和破碎岩层；成本也比较低。缺点是固结的慢，抵抗爆破震动的性能差。 4）树脂锚杆它是把树脂，引发剂及充填材料封入胶管或铝管，放在锚杆的头上插入钻孔，到底部时，回转锚杆搅拌混合，树脂和引发剂以两者化学反应使锚杆头部和岩层结合。 近年来法国、美国和西德等国家大力发展了树脂锚杆。这种锚杆固结的块，锚固力 大，能抗冲击。但造价高。材料来源受到一定限制。目前煤矿应用的较多一些。 （常用的树脂是环氧树脂和聚酯树脂） 5）摩擦式锚杆（又叫管缝式锚杆或叫开缝式锚杆） 1972年美国提出了这个设想。1977年开始成批生产。（1973年研究成了，是美国的斯科特） 这种锚杆是把一块钢板搓成一根不闭合的管子制成的。也可以用钢管拉槽制成。也就是说这种锚杆是沿杆的全长切开一条缝的钢管。 该锚杆直径为38mm，壁厚 2.3mm，缝宽12.7mm，钢管用强度力为4900kg/cm2的成型好的钢材制作的。锚杆的孔径为φ35mm，安装时，用冲击器把锚杆打入孔内，使钢管的缝部分合拢，从而与孔壁密切接触，产生相当大的摩擦阻力。因此把这种锚杆叫摩擦锚杆。根据测定，每米锚杆的锚固力为2.5～5吨。 φ38 mm 孔直径φ35 mm 坚厚2 . 3 mm 缝宽 12.7mm 这种锚杆的优点是可以用于软岩中，且可以及时起作用，安装方便，费工时少，成本低，同时它是在全长上锚固，故锚固力比较大。 6）锚杆桁架 锚杆桁架是近年来发展起来的顶板支护新方法。从国内外应用锚杆桁架的实践证明，这种支护方法对于稳定性不好的顶板或不稳定的顶板都是一种有效的支护方法。 这种方法如图所示，是在两侧各有一个涨壳式锚杆，下端用高强度的钢杆连接起来，借助于松紧螺套，对锚杆桁架施加予紧力，因而当锚杆拉杆构件安装后，和顶板岩层一起形成了倒放的桁架。经试验证明，利用锚杆桁架可以使矿床顶板拉应力改变为压应力，使顶板处于稳固状态。关于锚杆所可参阅锚杆支护一书第一集 A锚头；B联结器；C顶板； D松紧螺套；C木块；F拉杆； 锚杆桁架示意图 45 45 矿房宽度 钻孔间距 F E D B E C G A 钻孔长度 拉杆支架 顶板锚杆 巷道 三、钻法 （简介） （一）钻法的特点 钻法也是空场法的一种，也是房柱法的变形方法。 （1）钻法的矿块不必规则地划分矿房和矿柱。回采工作面是沿走向或沿倾斜或倾斜全面推进，一般是整层回采的。 （2）全面法采场的走向长度一般比较长，一般可达50～100米，甚至可以不分矿房和矿柱连续推进。 （3）矿体厚度一般小于3～4米。 （4）在回采过程中，将矿体内所夹废石或贫矿石留下不采，作为形状大小与间距均不规则的矿柱，用以支护采空区的顶板围岩。（有时根据需要，也将一些普通矿石留下不作为矿柱）。 （5）在开采矿体厚度不大，矿石又贵重时，为了尽量回收矿产资源，在回采过程中，可不留矿柱，而用从采区中选出的废石或混凝土砌成的废石垛或混凝土垛，以及杆柱，木垛与支柱等，人工支柱取代，借以支撑顶板围岩。采场中所留矿柱一般不回收或部分回收。 （二）全面法与房柱法的区别 就其实质来说，两种方法区别不大。其不同点在于 （1）全面法的采区尺寸比较大 （2）所留的矿柱（或岩柱）是不规则的，而且所留的矿柱的尺寸、形状、间距等都比较灵活。而房柱法与此相反，留的矿柱是规则的。 其它方面如采准，切割及回采工艺两种方法基本相同。 1、上山 2、间柱 3、顶柱 4、阶段平巷 5、放矿漏斗 6、安全联络边 7、底柱 8、不规则矿柱 （三）钻法的矿块构成要素 （1）矿房斜长一般为40～60米； （2）矿块长度沿走向长一般为50～100米，或更大些。 （3）采场高度矿体厚度； （4）矿石溜子间距5～7米； （5）矿柱尺寸① 顶底板厚度为3～5米； ② 间柱宽度为3～5米； （四）钻法的优点 钻法工作宽度大，工作组织简单，当矿体较厚而又采用无轨运输设备时，可以获得较高的劳动生产率。 钻法采切工作量小，坑木消耗量少，通风良好，采矿成本低，矿石贫化不大。 （五）钻法的适用条件 要求矿石和围岩稳固，特别要求顶板围岩要稳固，这方面比房柱法的要求高。 适合于开采水平或缓倾斜矿体，矿体倾角应小于30～40，且矿体厚度一般应小于3～4米。 适宜于开采价值不高的矿石，特别是适合于开采矿石品位的不均匀，或带有废石夹层的矿体。 四、房柱法的适用条件 （1）房柱法是回采矿石和围岩稳固的水平和缓倾斜矿全的一种有效的采矿方法。 （2）当矿体厚度比较薄（＜3～4米），顶板岩石很稳固，且在矿体中夹有局部贫矿或废石，应用全面法更为合适。 （3）当矿体厚度＜8～10米时，可以采用浅孔留矿和电耙出矿的房柱采矿法。 （4）当矿体厚度很大时，可以采用深孔薄矿和无轨设备的房柱采矿法。 （例如加拿大加斯佩斯铜矿、矿体平均厚33.5米，采用露天型无轨自行设备，斜坡道走无轨设备。崩下的矿石用1.1～1.9米3电铲装入18吨或30吨的卡车运到主溜井）。 （5）房柱法在金属矿山主要用来开采沉积式铁矿床和铜、铅、锌、铝土、汞和铀等有色金属和稀有金属矿床。也是开采的主要方法之一。同时也用来开采岩盐、钾、石灰石等非金属矿物原料和建筑材料，使用范围很广泛。 五、对房柱采矿法的评价 （1）主要优点 ① 劳动组织简单，矿房生产能力高，（矿块生产能力可达120150T/）； ② 采准工作量小，（5～7米/千吨）； ③ 坑木消耗量少，在回采矿房时，几乎不消耗木材。（0.0009～0.002m3/个）； ④ 矿石贫化率比较小（4～5）； ⑤ 采矿成本低； ⑥ 作业安全，通风良好； ⑦ 有利于实现机械化开采。可以采用高效率的采、装机械设备。 （近年来已出现了在房柱法中使用8米3铲斗的装运机和50吨的自卸汽车。在地下采矿方法中，开采大型原矿体的房柱法的机械化程度和劳动生产率常常是最高的）。 总体看房柱法是一种有发展前途的采矿方法。 （2）主要缺点 ① 矿石损失比较大，由于在矿块中留有许多矿柱，而这些矿柱所占矿量约为15～20（留间断矿柱时），或更多，甚至达40，这些矿柱一般是不回收的。 ② 当矿体厚度比较大时，顶板管理比较困难。 ③ 很难进行选别回采。 （3）房柱法的发展方向 （有待研究的问题） ① 设法减少矿柱比重 例如在条件许可的情况下，尽可能将连续矿柱改为不连续矿柱，或在回采矿房时，部分地回采矿柱；或者安装杆柱，加强维护顶板，可增大矿房尺寸，以相对减少矿柱矿量。 ② 研究适合于我国矿床赋存条件的房柱采矿法，凿岩、装载和运搬高效率的机械化设备。 总之，房柱法是一种机械化程度比较高，生产能力和劳动生产率也比较高的采矿方法，通常用来开采水平或缓倾斜的矿体，国内外金属矿山都广泛使用这种方法。 六、资料介绍 （一）房柱法国外使用比重 （1）法国占法国铁矿总产量的94以上洛林矿区所属的58个矿山，都使用房柱法。 （2）美国金属矿山使用房柱法的比重约占65。 （3）瑞典有色金属矿山中，房柱法开采所占比重约为50。 （4）英国地下开采的铁矿山主要用房柱法。 （二）房柱法的技术经济指标 （1）矿块生产能力120～150T/日； （2）凿岩效率浅孔40～50M/台班； （3）运矿效率电耙120～150吨/台班； （4）采矿工效6～8T/工班； （5）贫化率4～5； （6）损失率15～20； （7）采切工程量5～7M/千吨； （8）每米炮孔崩矿量1.5～2.0T/M； （9）主要材料消耗 ① q0.2～0.3 Kg/T； ② 雷管0.3～0.5个/T； ③ 导火线0.5～0.7 M/T； ④ 合金片0.3～0.5克/T； ⑤ 钎钢0.03～0.04 Kg/T； ⑥ 坑木0.000～0.002 M3/T； （三）常用的浅孔凿岩机用途和性能 （见下表） 浅孔凿岩机名 称 凿岩方向 孔深 孔径 机重 备注 Y-30（01-30） 水平及倾斜 最大4米 最大42mm 28kg 气腿子 YT-25 水平及倾斜 2～5米 34～38mm 23kg 气腿子 YT-30 水平及倾斜 2～5米 34～38mm 27kg 气腿子 YTP-26 水平及倾斜 2～5米 34～38mm 26kg 气腿子 01-45 上向孔（60～90） 2～5米 36～48mm 40kg左右 伸缩式 YSP-45 上向孔（60～90） 2～5米 36～48mm 40kg左右 伸缩式 1上阶段运输管道（回风巷道），2顶柱，3采准矿块，4人行通网道 5人行通风天井，6间柱；7崩落的矿石；8拉底巷道，9漏斗， 10漏斗颈，11底柱，12阶段运输巷道，13小川，14炮孔， 15大放矿的矿房，16上阶段已采矿房。 3 留矿采矿法 留矿法在我国占有相当大的比重，根据1971年有色金属矿山统计，留矿法占总产量的40，其中浅孔留矿法占36，占据各类采矿方法的首位。 一、浅孔留矿法概述 （一）浅孔留矿法特点 （1）它是空场法的一种，具有空场法的共同特点。它也是将矿块划分为矿房和矿柱两步骤回采。先采矿房，后采矿柱。 （2）这种采矿方法工人可以直接在矿房中大暴露面下工作。 （3）浅孔留矿法是自下而上分层回采矿房，使用浅孔崩薄矿石。 主要特点 （4）每次采下的矿石，靠矿石自重从漏斗放出1/3左右，留下2/3矿石作为下次凿岩爆破工作的临时工作台。当矿房全部采空后，再将留下的2/3的矿石全部放出（这叫大量放矿）。暂留下的矿石并不能作为地压管理的主要手段。 （5）凿岩工人是站在留矿堆上进行作业的。 （二）浅孔留矿目前使用情况 （1）有些书中将留矿法不列为空场采矿法的一种，而是专门列为一类与空场法平行。又将留矿法分为浅孔留矿法和深孔留矿法二类。实际上，深孔留矿法在矿块结构上，在回采工艺等方面，与阶段矿房法基本相同，回采矿房时，工人并不在采场中作业，对放矿量没有严格要求，可以全部放出，也可以暂时留一部分，以调节出矿量，无必要单列一类。 留矿法就应指的是浅孔留矿法，留矿的作用就是起临时工作台作用，并不起支撑围岩的作用。因而留矿法应该属空场法一种。 （2）当矿石和围岩稳固矿体厚度小于5～8米的急倾斜矿体，在我国广泛地采用浅孔留矿法开采。 二、浅孔留矿法典型方案 （一）构成要素 （1）阶段高度一般为30～60米，以30～50米居多。 影响阶段高度的主要因素有 ① 矿床勘探类型（探采结合） 一般情况下，矿床的勘探类型越高，坑探网度就越密，抗探阶段的高度越小。为了充分利用坑探巷道作为采矿巷道，原则上应当使采矿阶段与坑探阶段高度一致起来。因此，矿床的勘探类型越高，阶段高度越小。根据我国的经验，用留矿法开采第四类型的矿床，宜采用40～50米的阶段高度。 ② 围岩的稳固程度 一般地说，当围岩的稳固性好，可以采用较高的阶段高度；当围岩的稳固性不太稳固时，则应采用较小的阶段高度，这是因为矿房上盘岩石的暴露面积不宜太大，暴露的时间不宜太长，因此应采用较低的阶段高度。 上盘岩石的暴露面积是由阶段高度和矿房沿走向的长度决定的，因而阶段高度大，一方面矿房量大，另一方面回采工作面的推进速度随着阶段高度的增加而减小。因此，在围岩不太稳固的条件下，只宜采用30～40米的阶段高度；在围岩很稳固，矿脉比较规整的条件下，可以采用40～50米的阶段高度，基至更大。 ③ 矿体倾角 矿体倾角的大小对放矿影响很大，当阶段高度较大时影响更加明显。因此，对于倾角不太陡，但还可以用留矿法开采的矿床，适宜采用30～40米的低阶段。 （例如大吉山钨矿，阶段高度50米，开采倾角60～70以上的矿体，回采和放矿都很顺利，但开采60～65的矿脉，往往矿房上采到30米左右时，放矿就开始发生困难）。 ④ 其他采矿方法对阶段高度的要求 有许多矿床，由于矿体赋存条件和开采技术条件不一致，往往要采用多种采矿方法。此时，决定阶段高度时，要照顾到其他采矿方法的需要。 ⑤ 天井掘进条件 用普通法掘进天井时，掘进的困难程度随着天井高度的增加而增加。一般情况下是当掘进工作面上升到25～30米高时，通风和材料设备的运搬便渐趋困难，掘进效率降低。 对于薄矿脉开采，目前天井掘进，还是用普通掘进去开凿。（20米左右厚度矿体，也有用普通法开采的，如弓长岭铁矿）。因为用吊罐法很难跟踪矿脉，不但探矿作用差，而且回采时不好使用。因此，在开采薄矿脉时，一般不宜采用太多的阶段高度。 总体看，虽然影响阶段高度的因素有多种。但是，在能够保证安全和顺利回采的条件下，应当采用较大的阶段高度，以增加矿房矿量，从而减少矿石损失。阶段高度越小，矿柱占矿块的矿量相对越大。今后随着机械化程度的提高，采矿强度加大，阶段高度也在增加。 （2）矿块长度一般不大于40～60米 用留矿法开采薄矿脉和中厚矿体，其矿块长度稍有区别。在我国薄矿肪留矿法的矿块长度仅在25～120米之间，比较常用的是40～60米，中厚矿体矿块长为20～80米。影响矿块长度的因素有多种，主要有以下几个方面 ① 矿石和围岩稳固程度（主要因素） 从我国大多数情况来看，几可以用留矿法开采的矿体，顶板暴露面积一般可达300～400米2，矿石特别稳固的情况下，也可以达到500～600米2，甚至更大一些。 当阶段高度已定的条件下，沿走向布置的矿块，上盘岩石的暴露面积随矿块长度而变化。从我国大多数留矿法矿山来看，在阶段高度40～50米时，矿块长可用40～120米之多。围岩稳固性差的中厚以上矿体，一般不应采用留矿法。围岩稳固性较差的薄矿脉，若用留矿法时，应将矿块长大大地缩小。 ② 通风防尘条件的限制 当矿块两端各开一个天井时，风流是经平巷由一个天井入风进入工作面，贯穿矿房后，经另一天井上升到回风平巷排出。这种通风方式的矿块长度宜为40～60米，若过长时，增加了阻力，不利于排尘。另外还造成多台凿岩机同时工作，不然达不到必要的回采强度，这样必然造成在下风流方向的工人受污风影响。 ③ 受电耙子的有效耙运距离的限制 当采用电耙出矿时，则受到电耙的耙矿距离限制，电耙的有效耙运距离为50米以内。因此，矿块长度应在此范围内为宜。 （3）矿柱尺寸 矿柱尺寸到目前为止主要凭经验来确定。 ① 顶柱厚度对于薄矿脉，由于矿房的跨度很小，如果留顶柱的，一般只留2～3米已足够。 对于中厚以上的矿体，一般都要留顶柱。当矿石比较稳固时，且矿房跨度不太大时，一般留3～6米。如果矿石稳固性差些，或者矿房跨度很大时，应当留5～6米。 ② 底柱高度底柱高度与底部结构的类型、与漏斗间距有关。因为两个相邻漏斗喇叭口之间的三角矿柱是随漏斗口之间的距离加大而变高的。 底柱与高度还取决于矿体厚度和矿石及围岩的稳固性。当矿体比较薄时，也可采用人工落底来代替矿石底柱。一般薄矿体底柱高度可为4～6米，（某些条件下，还可以小一些，为2.5～3.5米）中厚以上留8～10米。 ③ 间柱宽度间柱的宽度取决于矿体厚度，矿石和围岩的稳固性，以及天井的服务期限。也与矿房的跨度有关。中厚的上矿体，当矿岩很稳固，矿房跨度不太大时，间柱留8米即可。（8～12米之间）薄矿体留2～6米。 ④ 人行联络道间距一般为5米左右 ⑤ 漏斗间距一般为5～7米，断面为1.81.5米2，及1.81.0米2，（当条件很好时，间距可以小一些，3～5米）。 漏斗布置的原则 ① 为了减少平场工作量，漏斗尽量开掘在靠近矿体下盘处； ② 当矿房宽度小于7米时，可以布置一排漏斗，当矿房宽度大于7米时，可以布置2排或多排漏斗。但要求每个漏斗所担负的面积不超过50米2； ③ 当矿体倾角小时，漏斗应尽量靠下盘布置； ④ 当矿体倾角＜60时，靠一盘处可以不设置漏斗，仅开下盘漏斗，而留下的三角矿柱，等以后与其他矿柱一起进行回采。（因为实际上此时大部分矿石都从下盘漏斗放出，上盘漏斗放出的矿石很少，为减少采准工作量，故可以不开）。 （二）采准工作 浅孔留矿法的采准工作主要包括阶段运输平巷，通风人行天井，联络道等。 （1）阶段运输平巷 【注意】有些运输巷道属于开拓，有些属于采准时利用，探采结合。作业典型方案，不能确定它是开拓时开掘的还是采准时开掘的。完整的矿块不能缺少阶段运输巷道，故采准巷道中列入阶段可运输平巷。 影响阶段运输平巷位置的因素主要是 ① 矿脉和两盘岩石的性质； ② 矿脉的厚度及矿石的工业价值； ③ 围岩的矿化情况； ④ 平巷的支护方法；使用期限以及平巷运输矿量的大小。 当开采薄矿脉时，矿脉一般位于巷道的中央。这样有利于探矿，不易丢失矿脉，因而在生产中应用比较多。 平巷偏于矿脉的下盘时，对于开拓天井和布置放矿漏斗都比较方便。 如果上、下盘岩石的盘有矿化现象时，平巷应尽量偏于有矿化的一侧，以便可顺便回收部分金属矿。 采用脉外布置时，平巷应尽量能布置在矿脉的下盘侧，这样有利于放出采场内的矿石和减少下盘部位的平场工作量。 总之，当矿体比较深时，阶段运输平巷一般布置在矿体中并靠下盘接触线处；当开采中厚以上矿体时，运输平巷可以掘进在下盘岩石中。采用脉外采准时，使运输巷道比较平值，有利于运输工作。尤其当运输繁忙时，更显示出它的优越性等。 （2）通风人行天井 1） 天井的位置天井多布置在间柱中，其目的是为将来回采间柱创造条件，也有的根据具体情况，将天井布置在岩石中，或一个在矿房中央，另一个布置在矿房一侧的围岩中。 天井可布置在脉内中间，也可布置在靠下盘侧（脉内）这主要看矿脉的宽度及整个矿块内各巷道的布置情况。如弓长岭铁矿留矿法的天井是布置在间柱中内的矿脉中间，即 如图所示 2）对于厚度较小的矿体，天井可分为先进天井和顺天井。 ①先进天井指在矿块回采之前，在矿岩中掘进的天井； ②顺路天井指随着回采在采场内用横撑支柱所架设的天井； 先进天井通常有两种布置形式，一种是中央先进天井，另一种是侧边先进天井。 开掘中央先进天井的优缺点及适用条件 【优点】① 开凿中央先进天井可以改善通风条件； ② 可以利用中央先进天井作自由面，向两侧掘进形成阶段工作面比较方便，不必再进行专门的掏槽。 ③ 有利于运送材料和设备，也是增加了一个安全出口。 【缺点】中央先进天井口处顶板管理比较困难 【适用条件】当矿房长度比较大，超过50米以上，为了改善采场通风条件和保证安全作业条件，往往在矿房中央开凿天井。 架设顺路天井的优点适用条件 【优点】① 增加了安全出口； ② 改善了工作面通风条件； ③缩短了准备和结束工作时间； 【适用条件】当开采薄矿脉时，往架设顺路天井。 在矿块一侧掘进天井，另一侧 设顺路天井的浅孔留矿法。 不留间柱，只留顶底柱。 在矿房中央掘进天井，两侧设顺路天井 的浅孔留矿法。 不留间柱，只留顶底柱。 （3）人行通风联络道 在垂直方向上，在人行天井两侧，每隔45米左右开一条联络道，使天井与矿房贯通。联络道断面可为1.81.5米，或1.81.8米。 【注意】矿房两侧的人行通风联络道是否要错开的问题 关键问题不是错开或不错开的问题，关键问题是如何保证矿房内有两个安全出口的问题，只要始终保持有两个安全出口，不错开也可以。 弓长岭铁矿浅孔留矿法有的采场联络道是错开的，有的未错开。 （三）切割工作 （1）切割工作的目的它是为正式回采工作创造自由面的。 （2）切割工作包括的内容包括有 ① 开掘拉底巷道，形成拉底空间， ② 开掘漏斗颈，在开好斗径的基础上，把漏斗劈开，形成喇叭状，以利出矿。 ③ 一般沿走向每隔57米开凿一个，为了减少平场工作量，漏斗应当尽量开在靠矿体下盘侧，以利于减少平场工作量。漏斗颈高度一般为1.02.0米，边坡角应在 45以上。 ④ 拉底高度一般为22.5米，拉底的宽度一般应等于矿体厚度。对于薄和极薄矿脉，为保证放矿顺利，宽度不应小于1.2米。 ⑤ 拉底和劈漏工作往往是联系起来进行施工的。 （有的矿山如弓长岭铁矿是，先把底拉开，然后再劈漏，是自斗颈向上打眼劈漏的施工方法）。 （3）切割的方法 1） 薄矿脉拉底劈漏的方法。（即人工何底的底部结构） 对于薄矿脉，矿山广泛使用人工假底的底部结构形式。此时，切割工作比较简单，具体施工方法如下 ① 在阶段运输平巷中打上向垂直炮孔 孔深1.82.2米，所有的炮孔一次爆破。 ② 爆破第一次炮孔之后，站在矿石堆上，打好第二次炮眼，孔深1.51.6米左右，然后运走第一次崩下的矿石，同时架设好人工假巷和装好木质漏斗。在假巷上铺一层木板，草垫子之类的带弹性的东西。 ③ 爆破第二次打好的炮孔，崩下的矿石从漏斗中放出一部分留下一部分矿石，然后，平整好工作面，拉底工作结束。 2）不打拉底平巷的劈漏拉底方法 这种方法适用于矿体厚度大于2.53.0米的条件下。具体施工方法如下 ① 在运输平巷的一侧，以4045的倾角，打上向第一次炮孔，其下部炮孔的高度，由运输设备高度决定（矿车、机车）。 上部炮孔，在运输平巷的顶角线上与漏斗侧的钢轨在同一垂直面上。 ② 炮孔爆破之后，站在矿堆上一侧以70倾角打上向第二次炮孔，将第二次打的炮孔爆破后，把矿石运走，然后架设好工作台，再打上向第三次炮孔，并装好放矿漏斗，最后再进行爆破，崩下第三次炮孔，矿石从漏斗中放出运走。然后继续打第四次炮孔。爆破以后的漏斗颈高为4.04.5米。 （此时达到了拉底水平顶板的高度） 漏半形状可以是方形，也可以是圆形口。 ③ 在漏斗颈上部以45倾角向四周打炮孔，扩大斗颈，最终使相邻的斗颈连通，同时完成拉底和劈漏的工作。 3）打拉底平巷的拉底劈漏方法 这种方法运用于厚度较大的矿体。具体施工方法如下 从运输平巷的一侧向上掘进漏斗颈，从斗颈上部向两侧掘进高2米左右，宽1.22.0米的拉底平巷，然后将其开帮主矿体边界，同时从拉底水平向下或从斗颈中向上打倾斜炮孔，将上部平颈扩大或喇叭状的放矿漏斗。 按这种方法在施工上有些矿山嫌不方便，就采用下面的方法开掘。 它是由运输平巷直接向里进两炮（2米多），然后垂直向上掘进34炮，把斗颈开好，装好漏斗闸门，并将喇叭口劈开。劈漏时，多数是由下向上打炮眼。 （拉底巷道应先掘进好） 拉底也可