2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 1
第一节 概 述
第二节 全面采矿法
第三节 房柱采矿法
第四节 留矿采矿法
第五节 分段矿房采矿法








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本章基本要求
◆ 1,掌握空场采矿法的概念及特点 ;
◆ 2,掌握全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法和阶段
矿房法的特点、适用条件及主要工艺 ;
◆ 4,了解 矿柱回采方法;
◆ 3、了解 分段采矿法的特点、适用条件及主要工艺 ;
◆ 5,了解 各种采矿方法的采空区处理。
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重 点
难 点
全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法和阶段
矿房法的特点、适用条件及主要工艺;
全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法和
阶段矿房法的主要工艺;
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矿石和围岩稳固, 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
全面法、房柱法、留矿法、分段矿房法和阶段矿房法。
一, 空场采矿法的特点
将矿块划分为 矿房 和 矿柱, 分两个步骤回采, 先采矿
房后采矿柱;回采矿房时, 采场以 敞空形式 存在, 靠 矿
柱 和 围岩本身的强度 来支护形成的采空区 。
二, 应用空场法的条件
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矿块沿走向布置。
特点:不严格划分矿房矿柱,回采工作面沿矿体走
向或沿倾斜全面推进;随回采矿房以敞空形式存在,靠
围岩的稳固性及留下不规则矿柱或支柱来支撑顶板。
一、矿块布置





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全面采矿法
⒊ 矿柱尺寸
顶柱留 2~ 3
米;底柱留
2~ 3米;间柱
宽 3~ 5米。
二、矿块结构参数
⒈ 矿块沿走向长度,
开采缓倾斜矿体的全面法的矿块沿走向长度为 50~ 60
米或更大。
⒉ 矿块斜长(或阶段高度)
为 40~ 60米,阶段高度为 30~ 15米。
⒋ 矿石溜口间距
取 5~ 7米。





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掘进阶段运输平巷 1→ 切割上山 3→ 矿石溜口,从切割
上山掘进切割平巷,在顶柱及间柱中掘进联络巷通 7,8。
矿房回采自切割上山开始,一般以阶段斜长的梯段工
作面形式,沿走向全面推进。
⒈ 落矿
采用浅眼爆破落矿方式 。
浅眼爆破落矿,用轻型手持
式凿岩机 打眼,多采用非电
起爆方法爆破 落矿,利用主风流 通风 。
三、采准切割工作
四、回采工作 全




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⒉ 矿石运搬
置于切割平巷中的电耙绞车,用 扒斗 将工作面崩落矿
石耙至溜口装入运输平巷的矿车。
⒊ 地压管理
采空区随回采矿房以敞空形式存在,靠顶板围岩的稳
固性和留下的不规则矿柱或人工支柱来支护顶板。





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全面采矿法最适宜开采矿岩稳固,倾角小于 30°,厚
度小于 3~ 4米的水平、缓倾斜薄矿体,尤其是矿石价值
不高,或品位较低的矿体。
五、评价





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特点:矿块或采区内矿房矿柱交替排列,矿房随回采
以敞空形式存在,靠围岩的稳固性和留下规则的连续或
间断矿柱来维护顶板岩石。
⒈ 矿房布置
矿房的长轴可沿走向布置,也可以沿倾斜或伪倾斜布
置,主要取决于所采用的矿石运搬设备和矿体的倾角。
沿走向每隔 4~ 6个矿房留一带状连续矿柱(或叫隔离
矿柱)。
一, 浅眼落矿电耙出矿房柱采矿法





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房柱采矿法
1— 运输巷道; 2— 放矿溜井; 3— 切割平巷; 4— 电耙硐室;
5— 上山; 6— 联络平巷; 7— 矿柱; 8— 电耙绞车; 9— 凿岩机;
10— 炮孔; 11— 矿石





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⒉ 结构参数
矿房斜长为 40~ 60米,矿房的宽度 8~ 20米,矿柱尺寸
为 Φ3~ 7米,间距 5~ 8米。
⒊ 采准切割工作
掘进阶段运输巷道 1→ 放矿溜井 2→ 电耙硐室 4→ 上山 5→
联络道 6→ 切割平巷 3。





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⒋ 回采工作
矿房回采方式根据矿体厚度的不同分为一次采全厚和
分层回采,先采拉底层,后采挑顶层。
⑴ 采拉底层:从切割平巷开始,沿矿房全宽以直线工
作面或阶梯工作面逆倾斜推进(图 IV— IV)。用气腿式
凿岩机打平行于切割上山的炮眼。
新鲜风流从运输平巷经溜井进入切割平巷,清理工作
面的污风从上部联络平巷排入回风井。
检查顶板,撬下浮石,用电耙绞车沿倾斜耙运至溜
井,在运输平巷装车运走。





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开采围岩稳固性很好的厚矿体时,在矿房上山中向上
钻凿扇面与矿体倾斜方向垂直的扇形中深孔,将矿房的
切割平巷挑顶形成切割槽,分次向切割槽爆破,每次崩
落矿石用电耙出矿。
⑵ 采挑顶层:从原切割平巷位置起,用 YSP— 45型凿
岩机挑顶,回采上部矿石。
二、深孔房柱采矿法
⒈ 中深孔落矿电耙出矿房柱采矿法 房




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中深孔落矿电耙出矿房柱采矿法
1,5— 运输巷道; 2— 放矿溜井; 3— 上山;
4— 联络平巷; 6— 切割槽; 7— 扇形炮孔





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⒉ 深孔落矿房柱采矿法
先在顶板下切顶并用锚杆支护,然后在矿房的一端开
切割槽,以形成上向台阶的工作面。
切顶崩落的矿石用自行式装载机向台阶下部卸下。切
顶空间下部台阶的矿石,采用下向平行深孔崩矿。 房柱



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三、评价
房柱采矿法适于开采矿岩稳固的水平和缓倾斜薄到厚
矿体。采准切割工程量不大,工作组织简单,通风良
好,矿房生产能力高。但矿石损失较大。





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留间柱、顶底柱留矿法
1— 回风巷道; 2— 顶柱; 3— 天井; 4— 联络道; 5— 间柱;
6— 存留矿石; 7— 底柱; 8— 漏斗; 9— 阶段运输巷道;
10— 未采矿石; 11— 回采空间





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特点
◆ 将矿块划分为矿房、矿柱,先采矿房,后采矿柱,自
下而上分层回采;
◆ 每次崩下矿石靠矿石自重放出三分之一左右,其余暂
留在矿房中作为继续上采的工作平台;
◆ 矿房全部采完后,暂留在矿房中的矿石再进行最终大
量放矿;
◆ 随回采工作的推进,矿房以敞空形式存在,靠围岩的
稳固性和矿柱来维护。





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一、矿块结构和参数
⒈ 阶段高度 一般采用 30~ 50米。
⒉ 矿块长度
矿块沿走向布置,矿块长度即是沿走向两侧天井中心
距离。一般为 40~ 60米。
⒊ 矿柱尺寸
※ 顶柱厚度,2~ 3米或
3~ 6米。
※ 底柱的高度:与底部
结构的类型有关。
※ 间柱宽度,2~ 6米或
8~ 12米。





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沿脉掘进阶段运输平巷 9→ 行人通风天井 3→ 联络巷通
4;从运输平巷向矿房开掘漏斗颈。
※ 根据矿块长度可采用 一侧先进天井, 另一侧顺路天
井 的采准布置;或矿块长度较长可采用矿块 中央先进天
井, 两侧顺路天井 的采准布置形式 。
二、采准工作





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在矿块下部 拉底 和 劈
漏 。拉底高度 2~ 2.5米,
拉底宽等于矿体厚度;用
浅眼将漏斗颈上部扩大成
漏斗状(即劈漏)。
三、切割工作





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回采工作自下而上分层进行,分层高度一般为 2~ 3
米。
每分层的回采工艺包括 凿岩, 爆破, 通风, 局部放
矿, 撬顶平场, 不留间柱时要加高顺路天井 等。如此
循环,采至顶柱边界后进行大量放矿。随大量矿石的
产出,矿房以敞空形式存在,靠围岩的稳固性和矿柱
支护。
四、回采工作





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⒈ 矿块底部结:指矿块底部布置受矿巷道、二次破碎巷
道和放矿巷道的不同形状和布置方式的总和。
⒉ 留矿法底部结构及其开掘方法
⑴ 人工假底底部结构及其开掘方法
五、矿块底部结构及其开掘方法
适用于围岩和矿石
稳固的急倾斜薄矿脉。
人工构筑木假巷和放矿
闸门,不留底柱。
人工假底拉底步骤





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⑵ 留底柱拉底和扩漏同时进行的方法
适用于厚度大于 2.5~ 3m的矿脉。
留底柱漏斗底部结构如图所示。底柱高 5~ 8米,漏斗
间距 4~ 6米至 6~ 8米,漏斗坡面角 45° ~ 50°,漏斗颈
的高度一般为 1~ 1.5米。
留底柱拉底和扩漏同时进行





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⑶ 留底柱掘扩底巷道的拉底方法
适用于中厚矿体。
⑷ 电耙底部结构
电耙底部结构如图所示,由受矿巷道、电耙巷道和溜
矿井组成。
受矿巷道有 漏斗
式, 堑沟式 和 平底
式 三种形式。
留矿法电耙底部结构





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漏斗细部图
1— 电耙巷道; 2— 斗穿; 3— 漏斗颈;
4— 漏斗; 5— 桃形矿柱
漏斗布置形式
a— 对称布置; b— 交错布置
① 漏斗受矿电耙底部结构





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② 堑沟受矿电耙底部结构
将各漏斗沿纵向掘通,形成一个 V形槽,如图所示。
适用于矿石中等稳固以上的矿体。
受矿巷道的出矿口宽度为 2~ 2.5米,漏斗单侧布置较多。
把拉底和扩漏两项作
业结合一起,可用上向
中深孔同时开凿,
V形堑沟式受矿电耙底部结构





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平底受矿电耙底部结构
a— 两条电耙道; b— 一条电耙道
1— 溜井; 2— 电耙绞车硐室; 3— 电耙巷道;
4— 放矿口; 5— 拉底巷道
③ 平底受矿电耙底部结构
拉底水平和电耙巷道同
在一高度上,采下的矿石
在拉底水平形成三角矿
堆,上面的矿石借自重经
放矿口流入电耙道中。
放矿口尺寸为
2.5~ 3米, 常布
置在电耙巷道一
侧 。 当矿石极稳
固时, 也可双侧
布置放矿口 。





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④ 装岩机出矿的底部结构
装岩机出矿的底部结构
1— 下盘沿脉巷道; 2— 装载巷道;
3— 先进天井; 4— 联络道;
5— 上阶段脉内回风巷道
如图所示,距脉内巷
道侧帮 5~ 6米掘进下盘
沿脉运输平巷,沿此运
输巷道每格 5~ 6米掘进
装矿横巷。
脉内沿脉巷道作为矿
房拉底,直接向上回
采。采下矿石借自重溜
到装矿横巷,用装岩机
装入矿车。





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④ 振动放矿机出矿的底部结构
在矿房底部漏斗内安装振
动放矿机的结构如图所示。
振动放矿机(矩形机架)
1— 振动台面; 2— 振动器;
3— 机架; 4— 固定用钢绳
特点,振动放矿机振动
台面埋设在漏斗口内的矿
石堆中,用偏心振动器使
台面产生谐振,矿石在振
力和重力的共同作用下,
经台面装入矿车。





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⒈ 适用条件
⑴ 围岩和矿石均稳固;
⑵ 矿体厚度以薄和极薄矿脉为宜;
⑶ 矿脉倾角以急倾斜为宜;
⑷ 矿石无结块和自燃性;
⒉ 优缺点
留矿法具有矿块结构及生产工艺简单, 管理方便, 可
利用矿石自重放矿, 采准切割工程量小等优点 。
但留矿法安全性较差;平场作业难于实现机械化, 劳
动强度大;积压大量矿石, 影响资金周转 。
因此, 在 中厚以上矿体 中, 多不采用留矿法 。
六、评价





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特点:按矿块的垂直方向,再划分为若干分段;在每
个分段水平上布置矿房和矿柱,各分段采下的矿石分别
从各分段的出矿巷道运出。
分段矿房回采结束后,可立即回采本分段的矿柱并同
时处理采空区。
阶段高度一般为 40~ 60m,分段高为度 15~ 25m。每个
分段划分为矿房和间柱,矿房沿走向长度为 35~ 40m,
间柱宽度为 6~ 8m。
一、结构和参数





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分段矿房法典型方案
1— 分段运输平巷; 2— 装运横巷; 3— 堑沟平巷; 4— 凿岩平巷;
5— 矿柱回采平巷; 6— 切割横巷; 7— 间柱凿岩硐室;
8— 斜顶柱凿岩硐室; 9— 切割天井; 10— 斜顶柱





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掘进斜坡道、放矿溜井, 下盘分段运输平巷 1、装运巷
道 2,堑沟平巷 3,凿岩平巷 4 。
在矿房的一侧掘进切割横巷 6,联通凿岩平巷 4与矿柱
回采平巷 5,从堑沟平巷 3到分段矿房的最高处,掘切割
天井 9。在切割巷道钻环形深孔,以切割天井为自由面,
爆破后便形成切割槽。
二、采准工作
三、切割工作 分




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回采矿柱的顺序是:先爆间柱并将崩下矿石放出,然
后再爆破顶柱;因受爆力抛掷作用,顶柱崩落的大部分
矿石溜到堑沟内放出。
四、回采工作
从切割槽向矿房另一侧,进行回采。在凿岩平巷中钻
环形深孔,崩下的矿石,从装运巷道用铲运机运到分段
运输平巷最近的溜井;溜到阶段运输巷道装车运出。
分段



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适用于矿石和围岩中等稳固以上的倾斜和急倾斜厚
矿体。可使用高效率的无轨装运设备,应用时灵活性
大,回采强度高。可立即回采矿柱和处理采空区。
主要缺点是采准工作量大。
五、评价





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特点:用深孔回采矿房的空场采矿法,矿石借自重
可全部溜到矿块底部放出。
水平深孔落矿阶段矿房法,是在凿岩硐室中,钻水平
扇形深孔,向矿房底部拉底空间崩矿。
阶段高度为 40~ 60m,沿走向布置的矿房长度为 20~
40m,垂直走向布置的矿房宽度为 10~ 30m,间柱宽度
为 10~ 15m,顶柱厚度 6~ 8m,底柱高度:漏斗底部结
构为 8~ 13m;平底结构为 5~ 8m。
一、水平深孔落矿阶段矿房法
⒈ 结构和参数





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水平深孔落矿阶段矿房法
1— 下盘沿脉运输巷道; 2— 上盘沿脉运输巷道; 3— 穿脉巷道;
4— 电耙巷道; 5— 回风巷道; 6— 凿岩天井; 7— 凿岩联络平巷;
8— 凿岩硐室; 9— 拉底空间; 10— 炮孔; 11— 行人天井; 12— 溜井;





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⒉ 采准工作
掘进脉外阶段运输巷道、穿脉巷道,电耙巷道,凿岩
天井,凿岩联络平巷通达矿房,然后再将其前端扩大为
凿岩硐室。
中深孔(深孔)拉底方法
1— 切割槽; 2— 凿岩巷道;
3— 扇形炮孔; 4— 电耙巷道





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⒊ 切割工作
主要是开凿拉底空间和辟漏。
如图所示,先在矿房底部一侧,用留矿法采出切割
槽,然后在凿岩巷道中,钻上向扇形中深孔或深孔,爆
破后形成拉底空间。
中深孔(深孔)拉底方法
1— 切割槽; 2— 凿岩巷道;
3— 扇形炮孔; 4— 电耙巷道
⒊ 回采工作
在凿岩硐室中钻水
平扇形深孔, 每次
崩下的矿石,可全部
放出,亦可暂留一部
分在矿房中,但只起
调节出矿作用。





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特点:回采工作面是垂直的,回采工作开始之前,除在
矿房底部拉底、辟漏外,必须开凿垂直切割槽,并以此
为自由面进行落矿,崩落的矿石借自重落到矿房底部放
出。随着工作面的推进,采空区不断扩大。
矿房回采结束后,再用其它方法回采矿柱。
⒈ 矿块布置和结构参数
根据矿体厚度,矿房长轴可沿走向或垂直走向布置。
二、垂直深孔落矿的阶段矿房法





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沿走向布置的分段凿岩阶段矿房法
1— 阶段运输巷道; 2— 拉底巷道; 3— 分段凿岩巷道;
4— 通风人行天井; 5— 漏斗; 6— 切割天井; 7— 溜井





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阶段高度和矿房长度、宽度取决于围岩的允许暴露面
积,矿房长度一般为 40~60m。矿房宽度为 15~ 20m或为
矿体的水平厚度。
采准巷道有:阶段运输巷道、通风人行天井、分段凿
巷道、电耙巷道、溜井、漏斗颈和拉底巷道等。
切割工作包括拉底、辟漏、及开切割槽等。切割槽可
布置在矿房中央或其一侧。
※ 开掘的切割槽质量,直接影响矿房落矿效果和矿石
损失、贫化的大小。开掘切割槽的方法如下,
⒉ 采准工作
⒊ 切割工作





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⑵ 垂直深孔拉槽法
垂直深孔拉槽法
1— 分段巷道; 2— 切割天井;
3— 环形进路; 4— 中深孔岩巷道
水平深孔拉槽法
⑴ 浅孔拉槽法
⑶ 水平深孔拉槽法





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在分段巷道中打上向扇形中深孔, 全部炮孔打完
后,每次爆破 3~ 5排孔,用秒差或微差雷管或导爆管
分段爆破,上下分段保持垂直工作面或上分段超前一
排炮孔,崩落的矿石借重力落到矿房底部,经斗穿溜
到电耙道。
⒋ 回采工作





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球状药包:指钻孔直径与装药长度之比不小于 1:6,
即长度与直径之比小于 6的药包,此时破碎原理和效果
与球状药包相似。
球状药包起爆时膨胀气体所产生的能量传播方式与
柱状药包不同,球状药包爆破岩石的体积也比柱状药
包大得多。
三、垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法 (VCR法 )
⒈ 垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法的理论基础





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柱状药包与球状药包爆炸气体的作功形式
(a)— 柱状药包;
(b)— 真球状药包;
(c)— 亚球状药包
在上向垂直孔内
装入球状药包的试
验,由顶板向下爆
破形成下向漏斗,
如图所示。





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正爆破漏斗结构
1— 球状药包; 2— 真漏斗;
3— 破碎带; 4— 应力带;
d0— 药包最佳埋置深度
倒爆破漏斗结构
1— 球状药包; 2— 真漏斗; 3— 破碎带;
4— 应力带; h-硐穴高度
倒爆破漏斗所形成的硐穴高度,一般要超过球状药
包最佳埋置深度的好几倍。球状药包倒漏斗爆破的新
概念,成为垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法的理论
基础。





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矿房可沿走向或垂直走向布置;阶段高度:一般为
30~ 40m;矿房宽度:一般为 8~ 14m或为矿体的水平厚
度;间柱宽度,8~ 12m;顶柱厚度:一般为 6~ 8m;底
柱高度按出矿设备确定。
当采用垂直平行深孔
时,在顶柱下面掘凿岩
硐室。如图所示。
垂直平行深孔球状药包落矿阶段矿房法
⒉ 矿块布置、结构和参数
⒊ 采准工作





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当采用垂直扇形深孔时,在顶柱下面掘凿岩平巷,便
可向下钻垂直扇形深孔。
垂直扇形深孔球状药包落矿阶段矿房法
⑴ 钻孔
⑵ 爆破
⑶出矿
⒋ 切割工作
⒌ 回采工作
⒍ 安全技术
⑴ 爆破效应的观测
⑵ 顶层安全厚度的
检测





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⒉ 优缺点
回采强度大,劳动生产率高,采矿成本低,坑木消耗
少,回采作业安全等优点。 但矿石的贫化损失较大。
⑶ 爆破后气体爆燃及二次硫尘爆炸的预防措施
四、阶段矿房法评价
⒈ 适用条件
适用于急倾斜的厚大矿体或中厚矿体; 阶段