2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 1
第六章 崩落采矿法
第一节 第二节 第三节 第四节
阶
段
崩
落
法
无
底
柱
分
段
崩
落
法
有
底
柱
分
段
崩
落
法
概
述
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本章基本要求
◆ 1,掌握崩落采矿法的概念及特点 ;
◆ 2,掌握有底柱分段崩落法、无底柱分段崩落法的特点、
适用条件及主要工艺 ;
◆ 4,了解 放矿管理。
◆ 3,了解单层崩落法和阶段崩落法的特点、适用条件及
主要工艺;
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重 点
难 点
有底柱分段崩落法、无底柱分段崩落法的特 点,
适用条件及主要工艺。
有底柱分段崩落法、无底柱分段崩落法,
阶段崩落法的主要工艺。
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特点:以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法, 即随
着崩落矿石, 强制 ( 或自然 ) 崩落围岩充填采空区, 以
控制和管理地压 。
崩落采矿法类中包括,
? 单层崩落法;
? 分层崩落法;
? 分段崩落法;
? 阶段崩落法。
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特点:第一,按分段逐个进行回采;第二,在每个分段
下部设有出矿专用的底部结构(底柱)。分段的回采由
上向下逐分层依次进行。
分为 水平深孔落矿 有底
柱分段崩落法与 垂直深孔
落矿 有底柱分段崩落法。
有
底
柱
分
段
崩
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法
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一、水平深孔落矿有底柱分段崩落法
典型方案如图所示。
1.矿块结构参数
※ 阶段高度:主要取决于矿体倾角、厚度和形状规整
程度,一般为 40~ 60m。
※ 分段高度:与矿体倾角、上盘岩石稳固性、电耙巷道
的稳固性等因素有关。在生产实际中常用的分段高度为
15~ 25m。
有
底
柱
分
段
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落
法
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水平深孔落矿的有底柱分段崩落法
1—下盘脉外运输巷道; 2—穿脉运输巷道; 3—上盘脉外运输巷道;
4—行人, 通风天井; 5—放矿溜井; 6—耙矿巷道; 7—补偿空间;
8—临时矿柱; 9—凿岩天井; 10—联络道; 11—凿岩硐室; 12—深孔
有
底
柱
分
段
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落
法
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※ 电耙道间距,一般在 10~ 15m范围内 ;耙运距离一般为
30~ 50m,
※ 矿块尺寸主要取决于矿体厚度、矿石稳固性、凿岩设
备以及电耙出矿的合适耙运距离和耙道间距等。
※ 底柱高度主要取决于矿石稳固性和受矿巷道形式。
2.采准工作
① 环形运输系统
有 穿脉装车 和 沿脉装车 形式。
如图所示。
a—穿脉装车; b—沿脉装车;
1—下盘阶段运输巷道;
2—上盘阶段运输巷道;
3—穿脉运输巷道;
4—电耙道; 5—矿石溜井;
6—联络道; 7—回风道
有
底
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法
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② 采场溜井
有两种布置形式,
◆ 各分段耙道都有独立的矿石溜井;
◆ 上、下各分段耙道通过分枝溜井
与矿石溜井相连。
如图所示。
穿脉巷道长度取决于,
◆ 溜井装车时整个列车都停留在穿脉巷道上,不阻挡沿
脉巷道的通行。
◆ 穿脉巷道间距与耙道的布置形式、长度和间距相适应。 有
底
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落
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③ 采准天井,
布置形式有,
◆ 按矿块布置,即每个矿块都有独立的矿块天井;
◆ 按采区布置,几个矿块组成一个采区,每个采区布置
一套天井。
④ 电耙巷道
其布置取决于矿体厚度:当矿体厚度小于 15m时,多
用沿脉布置电耙道;当矿体厚度大,多用垂直走向布置。
有
底
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分
段
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法
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⑥ 底部结构
由电耙道、放矿口、漏斗颈和受矿巷道等组成。
⑤ 凿岩天井
其位置和数量主要取决于矿块尺寸、凿岩设备性能和
矿石可凿性等。
◆ 采用深孔爆破时,自天井每隔一定距离交错布置凿岩
硐室。
◆ 采用中深孔爆破时,炮孔可自天井直接钻凿。
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※ 当采用有 自由空间(补偿空间)爆破 时,碎胀体积约
为崩矿前原体积的 30%。
补偿空间的大小用 补偿空间系数(或补偿比) 表示。
? 矿石稳固时首先用
中深孔拉底。如图所示。
3,切割工作
是指 开掘补偿空间 和 劈漏 两项工作。
※ 当采用 挤压爆破 时,补偿空间体积要小于松散爆破。
◆ 开掘补偿空间方法
有
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分
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常用 水平扇形深孔自由空间爆破 方式。
出矿作业常包括 放矿, 二次破碎 和 运矿 等内容。
? 在不稳固的矿石中,用拉底巷道的空间作补偿空间。
4,回采工作
崩落的矿石约有 70%~ 80%是在岩石覆盖下放出来
的。随着矿石的放出,覆盖岩石也随之下降,崩落矿石
与覆盖岩石的直接接触引起了矿石的损失与贫化。
如图所示。
有
底
柱
分
段
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落
法
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二、垂直深孔落矿有底柱分段崩落法
采用挤压爆破,如图所示。
阶段高 50~ 60m,分段高 10~ 25m,分段底柱高 6~
8m;矿块尺寸常以电耙道为单元进行划分,矿块长 25~
30m,宽 10~ 15m。
⒈ 矿块结构参数
⒉ 采准工作
下盘脉外采准布置,阶段运输为穿脉装车的环形运输系
统。电耙道也布置于下盘脉外,单侧堑沟式漏斗。下两
个分段采用独立垂直放矿溜井,上两个分段用的是倾斜
分支放矿溜井。
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垂直深孔落矿有底柱分段崩落法
1—阶段沿脉运输巷道;
2—阶段穿脉运输巷道;
3—矿石溜井;
4—耙矿巷道;
5—斗颈; 6—堑沟巷道;
7—凿岩巷道;
8—行人通风天井;
9—联络道; 10—切割井;
11—切割横巷;
12—电耙巷道与高溜井的联
络道(回风用)
有
底
柱
分
段
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⒊ 切割工作
切割工作是开掘 堑沟 和 切割立槽 。
※ 堑沟:在堑沟巷道内钻凿垂直上向扇形中深孔,与落
矿同次分段爆破而成。如图所示。
1—电耙道; 2—放矿口;
3—堑沟巷道; 4—中深孔;
5—桃形矿柱; 6—堑沟坡面
堑沟结构
有
底
柱
分
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※ 开凿切割立槽:为了给落矿和堑沟开掘自由面和提供
补偿空间。
切割立槽的开掘方法可分为:,八”字形拉槽法、
“丁”
字形拉槽法 两种。 ?,八”字形拉槽法,如图 5所示,多用于中厚以上
的
倾斜矿体。 从堑沟按预定的切割槽轮廓,掘进两条方向相反的倾
斜天井,两井组成一个
倒“八”字形。紧靠下盘
的天井用作凿岩,另一条
天井则作为爆破的自由面
和补偿空间。
有
底
柱
分
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落
法
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?,丁”字形拉槽法,如图所示,掘进切割横巷和切割
井,切割横巷和切割井组成一个倒“丁”字形。
自切割横巷钻凿平行于切割井的上向垂直平行中深孔。
以切割井为自由面和补偿空间。 有底
柱
分
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落
法
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切割槽的形成步骤有两种,
? 形成切割槽之后进行落矿。
? 形成切割槽与落矿同次分段爆破。
⒋ 回采工作
一般用中深孔或深孔落矿、电耙出矿。
按崩落矿石获得补偿空间的条件,又可分为 小补偿空
间挤压爆破 和 向崩落矿岩挤压爆破 两种回采方案。
? 小补偿空间挤压爆破方案。如图所示。
崩落矿石所需要的补偿空间是由崩落矿体中的井巷空
间所提供。常用的补偿空间系数为 15~ 20%。
有
底
柱
分
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有
底
柱
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? 向崩落矿岩方向挤压爆破方案。如图所示。
矿块的下部用小补偿空间挤压爆破形成堑沟切割,上
部为向相邻崩落矿岩挤压爆破。
该方法不需要开掘专用的补偿空间,但邻接崩落矿岩
的数量及其松散状态,对爆破矿石数量及破碎情况具有
决定性的影响,所以不如小补偿空间挤压爆破灵活和适
应性大。
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底
柱
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三、有底柱分段崩落法放矿管理
放矿管理包括 选择放矿方案, 编制放矿计划 以及 实施
放矿控制与调整 三项工作。
⒈ 放矿方案
根据放矿过程中矿岩界面的变化和移动,分为下列三
种形式,
垂直扇形深孔落矿有底柱分段崩落法。在有色金属地
下矿山使用比较普遍。
① 大部分采准切割工程比较集中,掘进时出碴方便。
② 出矿设备(电耙)结构简单。
③ 破碎质量好,出矿效率高。
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底
柱
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崩
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法
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平面放矿
(1,2,3,4,5,6为各漏斗按顺序
每次放矿后矿岩接触面下降情况 )
? 平面放矿:放矿过程中矿岩界面保持 近似水平下移,
根据平面移动要求控制各漏孔放出矿量和放矿顺序。
? 立面放矿:矿岩界面
以较陡的倾角向前移
动,各漏口依次放出,
并且一直放到截止品位
为止,然后关闭漏孔。
该放矿方案在放矿过程中矿岩接触面积最小,有利于
减少损失贫化。
有
底
柱
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法
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该方案在放矿过程中的矿岩接触面积较大,不利于矿
石的回收。
在放矿的矿石层高度大时,不宜采用这种放矿方案。
只有相邻放矿漏孔的相互作用不大时,才可以采用;或
者当矿岩界面下移到邻接漏孔失去相互作用时,可以改
用立面放矿方案放出。
? 斜面放矿:放矿过程中
矿岩界面保持倾斜面向前移
动。可按 45° 左右的矿岩斜
面确定进入放矿带的放出漏
孔数。
有
底
柱
分
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⒊ 控制放矿
※ 控制放矿:控制每个漏孔放出矿石的数量和质量。
※ 控制质量:按规定的截止品位来控制截止放矿点,防
止过早与过晚封闭漏孔。
⒉ 放矿计划的编制
确定每个漏孔每次放出量,并据此编绘放矿图表,在
表中表明各漏孔每次放出量和矿岩界面相应的下降高度。
用计算机可模拟多种放矿计划,并预测每个计划实施
后的矿石损失与贫化值,根据矿石损失贫化值从中选出
最优计划。
有
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四、有底柱分段崩落法的评价
⒈ 有底柱分段崩落法适用条件
? 地表允许崩落;
? 适用的矿体厚度与矿体倾角;
? 上盘岩石稳固性不限 ;
? 矿石稳固性应不低于中稳;
? 仅适于开采矿石价值不高的矿体;
? 矿体中不含较厚的岩石夹层、矿石必须无自燃性和
粘结性。
2.优点
3.缺点
有
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无底柱分段崩落法的典型方案,如图所示。
1,2—上、下阶段沿脉运输巷道; 3—矿石溜井; 4—设备井;
5—通风行人天井; 6—分段运输平巷; 7—设备井联络道;
8—回采巷道 9—分段切割平巷 10—切割天井 11—上向扇形炮孔
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一、特征:分段下部不设由专用出矿巷道所构成的底部
结构;分段的凿岩、崩矿和出矿等均在回采巷道中进行。
①上、下阶段运输巷道:将阶段再划分为分段,分
段高一般为 10m,各分段自上而下进行回采。
⑤ 联络巷道:在每个分段运输联络巷道以及由此巷道
通向设备井的联络道。
② 溜井:回采的矿石经溜井下放到阶段运动巷道,装
车运走。
③ 设备井:为提升和下放设备、人员和材料等。
④ 通风井:供通风专用。
二、采准、切割和回采工作
无
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⑥ 回采巷道:从分段运输巷道掘进回采巷道(或称进
路),其间距为 8~ 10m,上下分段的回采巷道一定保
持交错布置。
回采巷道布置方式与
矿石回收关系
a—正对布置;
b—交错布置;
回采巷道沿脉布置
a—双巷; b—单巷;
无
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⑦ 切割平巷和切割天井:在回采巷道末端掘进分段切割
平巷,每隔一定距离从切割巷道开掘切割天井,作为开
掘切割立槽的自由面。切割立槽即为最初回采崩矿的自
由面和补偿空间。
切割平巷和切割天井联合拉槽法
1—切割平道; 2—回采炮孔
3—切割天井; 4—切割炮孔
切割天井拉槽法
1—回采巷道
2—切割天井
无
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⑧ 凿扇形炮:用凿岩台车在回采巷道中凿上向扇形炮,
一般在分段全部炮孔钻凿完毕后开始进行崩矿,以免出
矿和凿岩相互干扰。每次爆破 1~ 2排炮孔。
扇形炮孔布置图
a—边孔角为 5° ~ 15°
b—边孔角为 45° ~ 50°
c—边孔角为 70° 以上
无
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⑩ 采场通风:局扇安装在上部回风水平,新鲜风流由本
阶段的脉外运输平巷经通风井,进入分段运输联络道和
回采巷道。污风由铺设在回采巷道及回风天井的风筒引
至上部水平回风巷道,并利用安装在上水平回风巷道内
的两台局扇并联抽风。。
⑨ 矿石运搬:崩落的矿石在回采巷道端部用装运机或铲
运机运至溜井。矿石是在岩石覆盖下放出的,所以随着
矿石的放出,岩石充填了采空区。
1—通风天井; 2—主风筒;
3—分支风筒;
4—分段联络巷道
5—回采巷道;
6—隔风板; 7—局扇;
8—回风巷道; 9—密闭墙
10—运输巷道; 11—溜矿井
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一般第一、二分段进行回采,第三分段钻凿上向扇
形炮孔和切割,第四、五分段正进行采准工作,即采
准、切割、凿岩、爆破与装运矿石等项工作,分别在
不同分段中进行,互不干扰。
三、开采顺序
无
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四、覆盖岩层的形成
1,目的:为了形成崩落法正常回采条件和防止围岩大量
崩落造成安全事故 。
2,要求,
① 放矿后岩石能够埋没分段矿石, 形成挤压爆破条
件, 避免崩下的矿石将有一部落在岩石层之上, 增大矿
石损失贫化;
② 能起到缓冲的作用, 以保证安全 。 根据这个要求一般
覆岩厚度取约等于二个分段高度 。
无
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段
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3.方法:根据矿体赋存条件和岩石性质的不同,岩石层
形成方法有多种。
① 围岩自然崩落形成覆盖岩层:围岩不稳固的盲矿体。
② 人工强制放顶形成覆盖岩层:围岩稳固的盲矿体。
◆ 集中放顶形成覆盖岩层
无
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◆ 边回采边放顶形成覆盖岩层
◆ 先放顶后回采形成覆盖岩层
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法
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五, 无底柱分段落法的评价
⒈ 适用条件
? 地表与围岩允许崩落;
? 矿石稳固性在中等以上, 回采巷道不需要大量支护;
? 急倾斜的厚矿体或缓倾斜的极厚矿体;
?矿石价值不应很高,矿石可选性好或围岩含有品位;
⒉ 无底柱分段崩落法主要优点
? 安全性好;
? 采矿方法结构简单, 回采工艺简单, 容易标准化, 适
于使用高效
率的大型无轨设备;
? 机械化程度高;
无
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⒊ 无底柱分段崩落法的主要缺点
? 回采巷道通风困难;
? 矿石损失贫化较大;
? 采矿强度不如有底柱分段崩落法大;
无
底
柱
分
段
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法
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特点:回采高度等于阶段全高。根据落矿方式该法分
为阶段强制崩落法与阶段自然崩落法两种。
设有补偿空间的阶段强制崩落法
阶
段
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法
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一, 阶段强制崩落法
1.设有补偿空间的阶段强制崩落法:如图所示。
设有补偿空间的阶段强制崩落法
1—阶段运输巷道;
2—矿石溜井;
3—耙矿巷道;
4—回风巷道;
5—联络道;
6—行人通风小井;
7—漏斗; 8—补偿空间;
9—天井和凿岩硐室;
10—深孔; 11—矿石;
12—岩石
阶
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法
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二, 阶段自然崩落法
自然崩落法结构示意图
a—控制崩落边界;
b—切帮巷道
1,2,3,4—崩落顺序
整个阶段上的矿石在大
面积拉底后借自重与地压
作用逐渐自然崩落,并能
破成碎块。自然崩落的矿
石,经底部出矿巷道放
出,在阶段运输巷道装车
运走。
矿块自然崩落进程示意图
阶
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如图所示,在矿块下部拉底后,矿石失去了支撑,矿
石暴露面在重力和地压的作用下,首先在中间部分出现
裂隙产生破坏,而后自然崩落下来。当矿石崩落到形成
平衡拱时,便出现暂时稳定,矿石停止崩落。
矿块回采的阶段自然崩落法
阶段自然崩落法的适
用条件
1、矿石不稳固或节
理、裂隙较发育的
中等坚硬矿石;
2、矿体厚度较大;
3、矿石价值较大。
阶
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法
第六章 崩落采矿法
第一节 第二节 第三节 第四节
阶
段
崩
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法
无
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柱
分
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法
有
底
柱
分
段
崩
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概
述
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本章基本要求
◆ 1,掌握崩落采矿法的概念及特点 ;
◆ 2,掌握有底柱分段崩落法、无底柱分段崩落法的特点、
适用条件及主要工艺 ;
◆ 4,了解 放矿管理。
◆ 3,了解单层崩落法和阶段崩落法的特点、适用条件及
主要工艺;
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重 点
难 点
有底柱分段崩落法、无底柱分段崩落法的特 点,
适用条件及主要工艺。
有底柱分段崩落法、无底柱分段崩落法,
阶段崩落法的主要工艺。
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特点:以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法, 即随
着崩落矿石, 强制 ( 或自然 ) 崩落围岩充填采空区, 以
控制和管理地压 。
崩落采矿法类中包括,
? 单层崩落法;
? 分层崩落法;
? 分段崩落法;
? 阶段崩落法。
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特点:第一,按分段逐个进行回采;第二,在每个分段
下部设有出矿专用的底部结构(底柱)。分段的回采由
上向下逐分层依次进行。
分为 水平深孔落矿 有底
柱分段崩落法与 垂直深孔
落矿 有底柱分段崩落法。
有
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柱
分
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法
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一、水平深孔落矿有底柱分段崩落法
典型方案如图所示。
1.矿块结构参数
※ 阶段高度:主要取决于矿体倾角、厚度和形状规整
程度,一般为 40~ 60m。
※ 分段高度:与矿体倾角、上盘岩石稳固性、电耙巷道
的稳固性等因素有关。在生产实际中常用的分段高度为
15~ 25m。
有
底
柱
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水平深孔落矿的有底柱分段崩落法
1—下盘脉外运输巷道; 2—穿脉运输巷道; 3—上盘脉外运输巷道;
4—行人, 通风天井; 5—放矿溜井; 6—耙矿巷道; 7—补偿空间;
8—临时矿柱; 9—凿岩天井; 10—联络道; 11—凿岩硐室; 12—深孔
有
底
柱
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2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 8
※ 电耙道间距,一般在 10~ 15m范围内 ;耙运距离一般为
30~ 50m,
※ 矿块尺寸主要取决于矿体厚度、矿石稳固性、凿岩设
备以及电耙出矿的合适耙运距离和耙道间距等。
※ 底柱高度主要取决于矿石稳固性和受矿巷道形式。
2.采准工作
① 环形运输系统
有 穿脉装车 和 沿脉装车 形式。
如图所示。
a—穿脉装车; b—沿脉装车;
1—下盘阶段运输巷道;
2—上盘阶段运输巷道;
3—穿脉运输巷道;
4—电耙道; 5—矿石溜井;
6—联络道; 7—回风道
有
底
柱
分
段
崩
落
法
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② 采场溜井
有两种布置形式,
◆ 各分段耙道都有独立的矿石溜井;
◆ 上、下各分段耙道通过分枝溜井
与矿石溜井相连。
如图所示。
穿脉巷道长度取决于,
◆ 溜井装车时整个列车都停留在穿脉巷道上,不阻挡沿
脉巷道的通行。
◆ 穿脉巷道间距与耙道的布置形式、长度和间距相适应。 有
底
柱
分
段
崩
落
法
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③ 采准天井,
布置形式有,
◆ 按矿块布置,即每个矿块都有独立的矿块天井;
◆ 按采区布置,几个矿块组成一个采区,每个采区布置
一套天井。
④ 电耙巷道
其布置取决于矿体厚度:当矿体厚度小于 15m时,多
用沿脉布置电耙道;当矿体厚度大,多用垂直走向布置。
有
底
柱
分
段
崩
落
法
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⑥ 底部结构
由电耙道、放矿口、漏斗颈和受矿巷道等组成。
⑤ 凿岩天井
其位置和数量主要取决于矿块尺寸、凿岩设备性能和
矿石可凿性等。
◆ 采用深孔爆破时,自天井每隔一定距离交错布置凿岩
硐室。
◆ 采用中深孔爆破时,炮孔可自天井直接钻凿。
有
底
柱
分
段
崩
落
法
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※ 当采用有 自由空间(补偿空间)爆破 时,碎胀体积约
为崩矿前原体积的 30%。
补偿空间的大小用 补偿空间系数(或补偿比) 表示。
? 矿石稳固时首先用
中深孔拉底。如图所示。
3,切割工作
是指 开掘补偿空间 和 劈漏 两项工作。
※ 当采用 挤压爆破 时,补偿空间体积要小于松散爆破。
◆ 开掘补偿空间方法
有
底
柱
分
段
崩
落
法
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常用 水平扇形深孔自由空间爆破 方式。
出矿作业常包括 放矿, 二次破碎 和 运矿 等内容。
? 在不稳固的矿石中,用拉底巷道的空间作补偿空间。
4,回采工作
崩落的矿石约有 70%~ 80%是在岩石覆盖下放出来
的。随着矿石的放出,覆盖岩石也随之下降,崩落矿石
与覆盖岩石的直接接触引起了矿石的损失与贫化。
如图所示。
有
底
柱
分
段
崩
落
法
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二、垂直深孔落矿有底柱分段崩落法
采用挤压爆破,如图所示。
阶段高 50~ 60m,分段高 10~ 25m,分段底柱高 6~
8m;矿块尺寸常以电耙道为单元进行划分,矿块长 25~
30m,宽 10~ 15m。
⒈ 矿块结构参数
⒉ 采准工作
下盘脉外采准布置,阶段运输为穿脉装车的环形运输系
统。电耙道也布置于下盘脉外,单侧堑沟式漏斗。下两
个分段采用独立垂直放矿溜井,上两个分段用的是倾斜
分支放矿溜井。
有
底
柱
分
段
崩
落
法
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垂直深孔落矿有底柱分段崩落法
1—阶段沿脉运输巷道;
2—阶段穿脉运输巷道;
3—矿石溜井;
4—耙矿巷道;
5—斗颈; 6—堑沟巷道;
7—凿岩巷道;
8—行人通风天井;
9—联络道; 10—切割井;
11—切割横巷;
12—电耙巷道与高溜井的联
络道(回风用)
有
底
柱
分
段
崩
落
法
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⒊ 切割工作
切割工作是开掘 堑沟 和 切割立槽 。
※ 堑沟:在堑沟巷道内钻凿垂直上向扇形中深孔,与落
矿同次分段爆破而成。如图所示。
1—电耙道; 2—放矿口;
3—堑沟巷道; 4—中深孔;
5—桃形矿柱; 6—堑沟坡面
堑沟结构
有
底
柱
分
段
崩
落
法
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※ 开凿切割立槽:为了给落矿和堑沟开掘自由面和提供
补偿空间。
切割立槽的开掘方法可分为:,八”字形拉槽法、
“丁”
字形拉槽法 两种。 ?,八”字形拉槽法,如图 5所示,多用于中厚以上
的
倾斜矿体。 从堑沟按预定的切割槽轮廓,掘进两条方向相反的倾
斜天井,两井组成一个
倒“八”字形。紧靠下盘
的天井用作凿岩,另一条
天井则作为爆破的自由面
和补偿空间。
有
底
柱
分
段
崩
落
法
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?,丁”字形拉槽法,如图所示,掘进切割横巷和切割
井,切割横巷和切割井组成一个倒“丁”字形。
自切割横巷钻凿平行于切割井的上向垂直平行中深孔。
以切割井为自由面和补偿空间。 有底
柱
分
段
崩
落
法
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切割槽的形成步骤有两种,
? 形成切割槽之后进行落矿。
? 形成切割槽与落矿同次分段爆破。
⒋ 回采工作
一般用中深孔或深孔落矿、电耙出矿。
按崩落矿石获得补偿空间的条件,又可分为 小补偿空
间挤压爆破 和 向崩落矿岩挤压爆破 两种回采方案。
? 小补偿空间挤压爆破方案。如图所示。
崩落矿石所需要的补偿空间是由崩落矿体中的井巷空
间所提供。常用的补偿空间系数为 15~ 20%。
有
底
柱
分
段
崩
落
法
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有
底
柱
分
段
崩
落
法
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? 向崩落矿岩方向挤压爆破方案。如图所示。
矿块的下部用小补偿空间挤压爆破形成堑沟切割,上
部为向相邻崩落矿岩挤压爆破。
该方法不需要开掘专用的补偿空间,但邻接崩落矿岩
的数量及其松散状态,对爆破矿石数量及破碎情况具有
决定性的影响,所以不如小补偿空间挤压爆破灵活和适
应性大。
有
底
柱
分
段
崩
落
法
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三、有底柱分段崩落法放矿管理
放矿管理包括 选择放矿方案, 编制放矿计划 以及 实施
放矿控制与调整 三项工作。
⒈ 放矿方案
根据放矿过程中矿岩界面的变化和移动,分为下列三
种形式,
垂直扇形深孔落矿有底柱分段崩落法。在有色金属地
下矿山使用比较普遍。
① 大部分采准切割工程比较集中,掘进时出碴方便。
② 出矿设备(电耙)结构简单。
③ 破碎质量好,出矿效率高。
有
底
柱
分
段
崩
落
法
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平面放矿
(1,2,3,4,5,6为各漏斗按顺序
每次放矿后矿岩接触面下降情况 )
? 平面放矿:放矿过程中矿岩界面保持 近似水平下移,
根据平面移动要求控制各漏孔放出矿量和放矿顺序。
? 立面放矿:矿岩界面
以较陡的倾角向前移
动,各漏口依次放出,
并且一直放到截止品位
为止,然后关闭漏孔。
该放矿方案在放矿过程中矿岩接触面积最小,有利于
减少损失贫化。
有
底
柱
分
段
崩
落
法
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该方案在放矿过程中的矿岩接触面积较大,不利于矿
石的回收。
在放矿的矿石层高度大时,不宜采用这种放矿方案。
只有相邻放矿漏孔的相互作用不大时,才可以采用;或
者当矿岩界面下移到邻接漏孔失去相互作用时,可以改
用立面放矿方案放出。
? 斜面放矿:放矿过程中
矿岩界面保持倾斜面向前移
动。可按 45° 左右的矿岩斜
面确定进入放矿带的放出漏
孔数。
有
底
柱
分
段
崩
落
法
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⒊ 控制放矿
※ 控制放矿:控制每个漏孔放出矿石的数量和质量。
※ 控制质量:按规定的截止品位来控制截止放矿点,防
止过早与过晚封闭漏孔。
⒉ 放矿计划的编制
确定每个漏孔每次放出量,并据此编绘放矿图表,在
表中表明各漏孔每次放出量和矿岩界面相应的下降高度。
用计算机可模拟多种放矿计划,并预测每个计划实施
后的矿石损失与贫化值,根据矿石损失贫化值从中选出
最优计划。
有
底
柱
分
段
崩
落
法
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四、有底柱分段崩落法的评价
⒈ 有底柱分段崩落法适用条件
? 地表允许崩落;
? 适用的矿体厚度与矿体倾角;
? 上盘岩石稳固性不限 ;
? 矿石稳固性应不低于中稳;
? 仅适于开采矿石价值不高的矿体;
? 矿体中不含较厚的岩石夹层、矿石必须无自燃性和
粘结性。
2.优点
3.缺点
有
底
柱
分
段
崩
落
法
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无底柱分段崩落法的典型方案,如图所示。
1,2—上、下阶段沿脉运输巷道; 3—矿石溜井; 4—设备井;
5—通风行人天井; 6—分段运输平巷; 7—设备井联络道;
8—回采巷道 9—分段切割平巷 10—切割天井 11—上向扇形炮孔
无
底
柱
分
段
崩
落
法
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一、特征:分段下部不设由专用出矿巷道所构成的底部
结构;分段的凿岩、崩矿和出矿等均在回采巷道中进行。
①上、下阶段运输巷道:将阶段再划分为分段,分
段高一般为 10m,各分段自上而下进行回采。
⑤ 联络巷道:在每个分段运输联络巷道以及由此巷道
通向设备井的联络道。
② 溜井:回采的矿石经溜井下放到阶段运动巷道,装
车运走。
③ 设备井:为提升和下放设备、人员和材料等。
④ 通风井:供通风专用。
二、采准、切割和回采工作
无
底
柱
分
段
崩
落
法
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⑥ 回采巷道:从分段运输巷道掘进回采巷道(或称进
路),其间距为 8~ 10m,上下分段的回采巷道一定保
持交错布置。
回采巷道布置方式与
矿石回收关系
a—正对布置;
b—交错布置;
回采巷道沿脉布置
a—双巷; b—单巷;
无
底
柱
分
段
崩
落
法
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⑦ 切割平巷和切割天井:在回采巷道末端掘进分段切割
平巷,每隔一定距离从切割巷道开掘切割天井,作为开
掘切割立槽的自由面。切割立槽即为最初回采崩矿的自
由面和补偿空间。
切割平巷和切割天井联合拉槽法
1—切割平道; 2—回采炮孔
3—切割天井; 4—切割炮孔
切割天井拉槽法
1—回采巷道
2—切割天井
无
底
柱
分
段
崩
落
法
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⑧ 凿扇形炮:用凿岩台车在回采巷道中凿上向扇形炮,
一般在分段全部炮孔钻凿完毕后开始进行崩矿,以免出
矿和凿岩相互干扰。每次爆破 1~ 2排炮孔。
扇形炮孔布置图
a—边孔角为 5° ~ 15°
b—边孔角为 45° ~ 50°
c—边孔角为 70° 以上
无
底
柱
分
段
崩
落
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 32
⑩ 采场通风:局扇安装在上部回风水平,新鲜风流由本
阶段的脉外运输平巷经通风井,进入分段运输联络道和
回采巷道。污风由铺设在回采巷道及回风天井的风筒引
至上部水平回风巷道,并利用安装在上水平回风巷道内
的两台局扇并联抽风。。
⑨ 矿石运搬:崩落的矿石在回采巷道端部用装运机或铲
运机运至溜井。矿石是在岩石覆盖下放出的,所以随着
矿石的放出,岩石充填了采空区。
1—通风天井; 2—主风筒;
3—分支风筒;
4—分段联络巷道
5—回采巷道;
6—隔风板; 7—局扇;
8—回风巷道; 9—密闭墙
10—运输巷道; 11—溜矿井
无
底
柱
分
段
崩
落
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 33
一般第一、二分段进行回采,第三分段钻凿上向扇
形炮孔和切割,第四、五分段正进行采准工作,即采
准、切割、凿岩、爆破与装运矿石等项工作,分别在
不同分段中进行,互不干扰。
三、开采顺序
无
底
柱
分
段
崩
落
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 34
四、覆盖岩层的形成
1,目的:为了形成崩落法正常回采条件和防止围岩大量
崩落造成安全事故 。
2,要求,
① 放矿后岩石能够埋没分段矿石, 形成挤压爆破条
件, 避免崩下的矿石将有一部落在岩石层之上, 增大矿
石损失贫化;
② 能起到缓冲的作用, 以保证安全 。 根据这个要求一般
覆岩厚度取约等于二个分段高度 。
无
底
柱
分
段
崩
落
法
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3.方法:根据矿体赋存条件和岩石性质的不同,岩石层
形成方法有多种。
① 围岩自然崩落形成覆盖岩层:围岩不稳固的盲矿体。
② 人工强制放顶形成覆盖岩层:围岩稳固的盲矿体。
◆ 集中放顶形成覆盖岩层
无
底
柱
分
段
崩
落
法
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◆ 边回采边放顶形成覆盖岩层
◆ 先放顶后回采形成覆盖岩层
无
底
柱
分
段
崩
落
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 37
五, 无底柱分段落法的评价
⒈ 适用条件
? 地表与围岩允许崩落;
? 矿石稳固性在中等以上, 回采巷道不需要大量支护;
? 急倾斜的厚矿体或缓倾斜的极厚矿体;
?矿石价值不应很高,矿石可选性好或围岩含有品位;
⒉ 无底柱分段崩落法主要优点
? 安全性好;
? 采矿方法结构简单, 回采工艺简单, 容易标准化, 适
于使用高效
率的大型无轨设备;
? 机械化程度高;
无
底
柱
分
段
崩
落
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 38
⒊ 无底柱分段崩落法的主要缺点
? 回采巷道通风困难;
? 矿石损失贫化较大;
? 采矿强度不如有底柱分段崩落法大;
无
底
柱
分
段
崩
落
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 39
特点:回采高度等于阶段全高。根据落矿方式该法分
为阶段强制崩落法与阶段自然崩落法两种。
设有补偿空间的阶段强制崩落法
阶
段
崩
落
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 40
一, 阶段强制崩落法
1.设有补偿空间的阶段强制崩落法:如图所示。
设有补偿空间的阶段强制崩落法
1—阶段运输巷道;
2—矿石溜井;
3—耙矿巷道;
4—回风巷道;
5—联络道;
6—行人通风小井;
7—漏斗; 8—补偿空间;
9—天井和凿岩硐室;
10—深孔; 11—矿石;
12—岩石
阶
段
崩
落
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 41
二, 阶段自然崩落法
自然崩落法结构示意图
a—控制崩落边界;
b—切帮巷道
1,2,3,4—崩落顺序
整个阶段上的矿石在大
面积拉底后借自重与地压
作用逐渐自然崩落,并能
破成碎块。自然崩落的矿
石,经底部出矿巷道放
出,在阶段运输巷道装车
运走。
矿块自然崩落进程示意图
阶
段
崩
落
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 42
如图所示,在矿块下部拉底后,矿石失去了支撑,矿
石暴露面在重力和地压的作用下,首先在中间部分出现
裂隙产生破坏,而后自然崩落下来。当矿石崩落到形成
平衡拱时,便出现暂时稳定,矿石停止崩落。
矿块回采的阶段自然崩落法
阶段自然崩落法的适
用条件
1、矿石不稳固或节
理、裂隙较发育的
中等坚硬矿石;
2、矿体厚度较大;
3、矿石价值较大。
阶
段
崩
落
法