【采礦】ch6崩落采礦法1

1、第六章 崩落采礦法第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)階段崩落法無底柱分段崩落法 有底柱分段崩落法 概述8/29/20221礦物資源工程專業(yè)主干課程本章基本要求1、掌握崩落采礦法的概念及特點(diǎn)； 2、掌握有底柱分段崩落法、無底柱分段崩落法的特點(diǎn)、適用條件及主要工藝； 4、了解放礦管理。 3、了解單層崩落法和階段崩落法的特點(diǎn)、適用條件及 主要工藝； 8/29/20222礦物資源工程專業(yè)主干課程重 點(diǎn)難 點(diǎn)有底柱分段崩落法、無底柱分段崩落法的特 點(diǎn)、 適用條件及主要工藝。有底柱分段崩落法、無底柱分段崩落法、階段崩落法的主要工藝。8/29/20223礦物資源工程專業(yè)主干課程第一節(jié) 概述 特點(diǎn)：以崩落圍巖來實(shí)現(xiàn)地壓

2、管理的采礦方法，即隨著崩落礦石，強(qiáng)制（或自然）崩落圍巖充填采空區(qū)，以控制和管理地壓。 崩落采礦法類中包括： 單層崩落法； 分層崩落法； 分段崩落法； 階段崩落法。8/29/20224礦物資源工程專業(yè)主干課程第二節(jié) 有底柱分段崩落法 特點(diǎn)：第一，按分段逐個(gè)進(jìn)行回采；第二，在每個(gè)分段下部設(shè)有出礦專用的底部結(jié)構(gòu)（底柱）。分段的回采由上向下逐分層依次進(jìn)行。分為水平深孔落礦有底柱分段崩落法與垂直深孔落礦有底柱分段崩落法。有底柱分段崩落法8/29/20225礦物資源工程專業(yè)主干課程一、水平深孔落礦有底柱分段崩落法 典型方案如圖所示。1礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù) 階段高度：主要取決于礦體傾角、厚度和形狀規(guī)整程度，一般為4

3、060m。 分段高度：與礦體傾角、上盤巖石穩(wěn)固性、電耙巷道的穩(wěn)固性等因素有關(guān)。在生產(chǎn)實(shí)際中常用的分段高度為1525m。有底柱分段崩落法8/29/20226礦物資源工程專業(yè)主干課程水平深孔落礦的有底柱分段崩落法 1下盤脈外運(yùn)輸巷道；2穿脈運(yùn)輸巷道；3上盤脈外運(yùn)輸巷道； 4行人、通風(fēng)天井；5放礦溜井；6耙礦巷道；7補(bǔ)償空間； 8臨時(shí)礦柱；9鑿巖天井；10聯(lián)絡(luò)道；11鑿巖硐室；12深孔有底柱分段崩落法8/29/20227礦物資源工程專業(yè)主干課程電耙道間距:一般在1015m范圍內(nèi) ;耙運(yùn)距離一般為3050m. 礦塊尺寸主要取決于礦體厚度、礦石穩(wěn)固性、鑿巖設(shè)備以及電耙出礦的合適耙運(yùn)距離和耙道間距等。底柱

4、高度主要取決于礦石穩(wěn)固性和受礦巷道形式。 2.采準(zhǔn)工作 環(huán)形運(yùn)輸系統(tǒng) 有穿脈裝車和沿脈裝車形式。如圖所示。 a穿脈裝車；b沿脈裝車；1下盤階段運(yùn)輸巷道；2上盤階段運(yùn)輸巷道；3穿脈運(yùn)輸巷道；4電耙道；5礦石溜井；6聯(lián)絡(luò)道；7回風(fēng)道有底柱分段崩落法8/29/20228礦物資源工程專業(yè)主干課程采場(chǎng)溜井有兩種布置形式：各分段耙道都有獨(dú)立的礦石溜井；上、下各分段耙道通過分枝溜井與礦石溜井相連。如圖所示。 穿脈巷道長(zhǎng)度取決于：溜井裝車時(shí)整個(gè)列車都停留在穿脈巷道上，不阻擋沿脈巷道的通行。穿脈巷道間距與耙道的布置形式、長(zhǎng)度和間距相適應(yīng)。有底柱分段崩落法8/29/20229礦物資源工程專業(yè)主干課程采準(zhǔn)天井：布置

5、形式有：按礦塊布置，即每個(gè)礦塊都有獨(dú)立的礦塊天井； 按采區(qū)布置，幾個(gè)礦塊組成一個(gè)采區(qū)，每個(gè)采區(qū)布置一套天井。 電耙巷道其布置取決于礦體厚度：當(dāng)?shù)V體厚度小于15m時(shí)，多用沿脈布置電耙道；當(dāng)?shù)V體厚度大，多用垂直走向布置。有底柱分段崩落法8/29/202210礦物資源工程專業(yè)主干課程底部結(jié)構(gòu)由電耙道、放礦口、漏斗頸和受礦巷道等組成。 鑿巖天井其位置和數(shù)量主要取決于礦塊尺寸、鑿巖設(shè)備性能和礦石可鑿性等。采用深孔爆破時(shí)，自天井每隔一定距離交錯(cuò)布置鑿巖硐室。 采用中深孔爆破時(shí)，炮孔可自天井直接鉆鑿。有底柱分段崩落法8/29/202211礦物資源工程專業(yè)主干課程 當(dāng)采用有自由空間（補(bǔ)償空間）爆破時(shí)，碎脹體積

6、約為崩礦前原體積的30%。補(bǔ)償空間的大小用補(bǔ)償空間系數(shù)（或補(bǔ)償比）表示。 礦石穩(wěn)固時(shí)首先用中深孔拉底。如圖所示。3 切割工作是指開掘補(bǔ)償空間和劈漏兩項(xiàng)工作。當(dāng)采用擠壓爆破時(shí)，補(bǔ)償空間體積要小于松散爆破。開掘補(bǔ)償空間方法 有底柱分段崩落法8/29/202212礦物資源工程專業(yè)主干課程常用水平扇形深孔自由空間爆破方式。出礦作業(yè)常包括放礦、二次破碎和運(yùn)礦等內(nèi)容。 在不穩(wěn)固的礦石中，用拉底巷道的空間作補(bǔ)償空間。4 回采工作 崩落的礦石約有70%80%是在巖石覆蓋下放出來的。隨著礦石的放出，覆蓋巖石也隨之下降，崩落礦石與覆蓋巖石的直接接觸引起了礦石的損失與貧化。 如圖所示。有底柱分段崩落法8/29/20

7、2213礦物資源工程專業(yè)主干課程二、垂直深孔落礦有底柱分段崩落法采用擠壓爆破，如圖所示。 階段高5060m，分段高1025m，分段底柱高68m；礦塊尺寸常以電耙道為單元進(jìn)行劃分，礦塊長(zhǎng)2530m，寬1015m。 礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù) 采準(zhǔn)工作下盤脈外采準(zhǔn)布置，階段運(yùn)輸為穿脈裝車的環(huán)形運(yùn)輸系統(tǒng)。電耙道也布置于下盤脈外，單側(cè)塹溝式漏斗。下兩個(gè)分段采用獨(dú)立垂直放礦溜井，上兩個(gè)分段用的是傾斜分支放礦溜井。有底柱分段崩落法8/29/202214礦物資源工程專業(yè)主干課程垂直深孔落礦有底柱分段崩落法 1階段沿脈運(yùn)輸巷道；2階段穿脈運(yùn)輸巷道；3礦石溜井；4耙礦巷道；5斗頸；6塹溝巷道；7鑿巖巷道；8行人通風(fēng)天井；9聯(lián)

8、絡(luò)道；10切割井；11切割橫巷；12電耙巷道與高溜井的聯(lián)絡(luò)道（回風(fēng)用） 有底柱分段崩落法8/29/202215礦物資源工程專業(yè)主干課程 切割工作 切割工作是開掘塹溝和切割立槽。 塹溝：在塹溝巷道內(nèi)鉆鑿垂直上向扇形中深孔，與落礦同次分段爆破而成。如圖所示。1電耙道；2放礦口；3塹溝巷道；4中深孔；5桃形礦柱；6塹溝坡面塹溝結(jié)構(gòu)有底柱分段崩落法8/29/202216礦物資源工程專業(yè)主干課程 開鑿切割立槽：為了給落礦和塹溝開掘自由面和提供補(bǔ)償空間。 切割立槽的開掘方法可分為：“八”字形拉槽法、“丁”字形拉槽法兩種。 “八”字形拉槽法，如圖5所示，多用于中厚以上的傾斜礦體。 從塹溝按預(yù)定的切割槽輪廓，

9、掘進(jìn)兩條方向相反的傾斜天井，兩井組成一個(gè)倒“八”字形。緊靠下盤的天井用作鑿巖，另一條天井則作為爆破的自由面和補(bǔ)償空間。 有底柱分段崩落法8/29/202217礦物資源工程專業(yè)主干課程 “丁”字形拉槽法，如圖所示，掘進(jìn)切割橫巷和切割井，切割橫巷和切割井組成一個(gè)倒“丁”字形。 自切割橫巷鉆鑿平行于切割井的上向垂直平行中深孔。以切割井為自由面和補(bǔ)償空間。 有底柱分段崩落法8/29/202218礦物資源工程專業(yè)主干課程 切割槽的形成步驟有兩種： 形成切割槽之后進(jìn)行落礦。 形成切割槽與落礦同次分段爆破。 回采工作 一般用中深孔或深孔落礦、電耙出礦。 按崩落礦石獲得補(bǔ)償空間的條件，又可分為小補(bǔ)償空間擠壓爆

10、破和向崩落礦巖擠壓爆破兩種回采方案。 小補(bǔ)償空間擠壓爆破方案。如圖所示。崩落礦石所需要的補(bǔ)償空間是由崩落礦體中的井巷空間所提供。常用的補(bǔ)償空間系數(shù)為1520%。 有底柱分段崩落法8/29/202219礦物資源工程專業(yè)主干課程有底柱分段崩落法8/29/202220礦物資源工程專業(yè)主干課程 向崩落礦巖方向擠壓爆破方案。如圖所示。礦塊的下部用小補(bǔ)償空間擠壓爆破形成塹溝切割，上部為向相鄰崩落礦巖擠壓爆破。該方法不需要開掘?qū)Ｓ玫难a(bǔ)償空間，但鄰接崩落礦巖的數(shù)量及其松散狀態(tài)，對(duì)爆破礦石數(shù)量及破碎情況具有決定性的影響，所以不如小補(bǔ)償空間擠壓爆破靈活和適應(yīng)性大。 有底柱分段崩落法8/29/202221礦物資源工

11、程專業(yè)主干課程三、有底柱分段崩落法放礦管理放礦管理包括選擇放礦方案、編制放礦計(jì)劃以及實(shí)施放礦控制與調(diào)整三項(xiàng)工作。 放礦方案 根據(jù)放礦過程中礦巖界面的變化和移動(dòng)，分為下列三種形式：垂直扇形深孔落礦有底柱分段崩落法。在有色金屬地下礦山使用比較普遍。 大部分采準(zhǔn)切割工程比較集中，掘進(jìn)時(shí)出碴方便。 出礦設(shè)備（電耙）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 破碎質(zhì)量好，出礦效率高。有底柱分段崩落法8/29/202222礦物資源工程專業(yè)主干課程平面放礦(1、2、3、4、5、6為各漏斗按順序每次放礦后礦巖接觸面下降情況） 平面放礦：放礦過程中礦巖界面保持近似水平下移，根據(jù)平面移動(dòng)要求控制各漏孔放出礦量和放礦順序。 立面放礦：礦巖界面以較

12、陡的傾角向前移動(dòng)，各漏口依次放出，并且一直放到截止品位為止，然后關(guān)閉漏孔。 該放礦方案在放礦過程中礦巖接觸面積最小，有利于減少損失貧化。 有底柱分段崩落法8/29/202223礦物資源工程專業(yè)主干課程該方案在放礦過程中的礦巖接觸面積較大，不利于礦石的回收。在放礦的礦石層高度大時(shí)，不宜采用這種放礦方案。只有相鄰放礦漏孔的相互作用不大時(shí)，才可以采用；或者當(dāng)?shù)V巖界面下移到鄰接漏孔失去相互作用時(shí)，可以改用立面放礦方案放出。 斜面放礦：放礦過程中礦巖界面保持傾斜面向前移動(dòng)?？砂?5左右的礦巖斜面確定進(jìn)入放礦帶的放出漏孔數(shù)。有底柱分段崩落法8/29/202224礦物資源工程專業(yè)主干課程 控制放礦 控制放礦

13、：控制每個(gè)漏孔放出礦石的數(shù)量和質(zhì)量。控制質(zhì)量：按規(guī)定的截止品位來控制截止放礦點(diǎn)，防止過早與過晚封閉漏孔。 放礦計(jì)劃的編制確定每個(gè)漏孔每次放出量，并據(jù)此編繪放礦圖表，在表中表明各漏孔每次放出量和礦巖界面相應(yīng)的下降高度。 用計(jì)算機(jī)可模擬多種放礦計(jì)劃，并預(yù)測(cè)每個(gè)計(jì)劃實(shí)施后的礦石損失與貧化值，根據(jù)礦石損失貧化值從中選出最優(yōu)計(jì)劃。 有底柱分段崩落法8/29/202225礦物資源工程專業(yè)主干課程四、有底柱分段崩落法的評(píng)價(jià) 有底柱分段崩落法適用條件 地表允許崩落； 適用的礦體厚度與礦體傾角； 上盤巖石穩(wěn)固性不限 ； 礦石穩(wěn)固性應(yīng)不低于中穩(wěn)； 僅適于開采礦石價(jià)值不高的礦體； 礦體中不含較厚的巖石夾層、礦石必須

14、無自燃性和粘結(jié)性。 2.優(yōu)點(diǎn)3.缺點(diǎn)有底柱分段崩落法8/29/202226礦物資源工程專業(yè)主干課程第三節(jié) 無底柱分段崩落法無底柱分段崩落法的典型方案，如圖所示。 1、2上、下階段沿脈運(yùn)輸巷道；3礦石溜井；4設(shè)備井；5通風(fēng)行人天井；6分段運(yùn)輸平巷；7設(shè)備井聯(lián)絡(luò)道；8回采巷道9分段切割平巷10切割天井11上向扇形炮孔無底柱分段崩落法8/29/202227礦物資源工程專業(yè)主干課程一、特征：分段下部不設(shè)由專用出礦巷道所構(gòu)成的底部結(jié)構(gòu)；分段的鑿巖、崩礦和出礦等均在回采巷道中進(jìn)行。上、下階段運(yùn)輸巷道：將階段再劃分為分段，分段高一般為10m，各分段自上而下進(jìn)行回采。 聯(lián)絡(luò)巷道：在每個(gè)分段運(yùn)輸聯(lián)絡(luò)巷道以及由此

15、巷道通向設(shè)備井的聯(lián)絡(luò)道。 溜井：回采的礦石經(jīng)溜井下放到階段運(yùn)動(dòng)巷道，裝車運(yùn)走。 設(shè)備井：為提升和下放設(shè)備、人員和材料等。 通風(fēng)井：供通風(fēng)專用。二、采準(zhǔn)、切割和回采工作無底柱分段崩落法8/29/202228礦物資源工程專業(yè)主干課程 回采巷道：從分段運(yùn)輸巷道掘進(jìn)回采巷道（或稱進(jìn)路），其間距為810m，上下分段的回采巷道一定保持交錯(cuò)布置。回采巷道布置方式與礦石回收關(guān)系 a正對(duì)布置；b交錯(cuò)布置；回采巷道沿脈布置a雙巷；b單巷； 無底柱分段崩落法8/29/202229礦物資源工程專業(yè)主干課程切割平巷和切割天井：在回采巷道末端掘進(jìn)分段切割平巷，每隔一定距離從切割巷道開掘切割天井，作為開掘切割立槽的自由面。

16、切割立槽即為最初回采崩礦的自由面和補(bǔ)償空間。切割平巷和切割天井聯(lián)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切割天井無底柱分段崩落法8/29/202230礦物資源工程專業(yè)主干課程鑿扇形炮：用鑿巖臺(tái)車在回采巷道中鑿上向扇形炮，一般在分段全部炮孔鉆鑿?fù)戤吅箝_始進(jìn)行崩礦，以免出礦和鑿巖相互干擾。每次爆破12排炮孔。扇形炮孔布置圖a邊孔角為515b邊孔角為4550c邊孔角為70以上 無底柱分段崩落法8/29/202231礦物資源工程專業(yè)主干課程采場(chǎng)通風(fēng)：局扇安裝在上部回風(fēng)水平，新鮮風(fēng)流由本階段的脈外運(yùn)輸平巷經(jīng)通風(fēng)井，進(jìn)入分段運(yùn)輸聯(lián)絡(luò)道和回采巷道。污風(fēng)由鋪設(shè)在回采巷道

17、及回風(fēng)天井的風(fēng)筒引至上部水平回風(fēng)巷道，并利用安裝在上水平回風(fēng)巷道內(nèi)的兩臺(tái)局扇并聯(lián)抽風(fēng)。礦石運(yùn)搬：崩落的礦石在回采巷道端部用裝運(yùn)機(jī)或鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)至溜井。礦石是在巖石覆蓋下放出的，所以隨著礦石的放出，巖石充填了采空區(qū)。1通風(fēng)天井；2主風(fēng)筒；3分支風(fēng)筒；4分段聯(lián)絡(luò)巷道5回采巷道；6隔風(fēng)板；7局扇；8回風(fēng)巷道；9密閉墻10運(yùn)輸巷道；11溜礦井無底柱分段崩落法8/29/202232礦物資源工程專業(yè)主干課程一般第一、二分段進(jìn)行回采，第三分段鉆鑿上向扇形炮孔和切割，第四、五分段正進(jìn)行采準(zhǔn)工作，即采準(zhǔn)、切割、鑿巖、爆破與裝運(yùn)礦石等項(xiàng)工作，分別在不同分段中進(jìn)行，互不干擾。三、開采順序無底柱分段崩落法8/29/202

18、233礦物資源工程專業(yè)主干課程四、覆蓋巖層的形成 1目的：為了形成崩落法正?；夭蓷l件和防止圍巖大量崩落造成安全事故。2要求： 放礦后巖石能夠埋沒分段礦石，形成擠壓爆破條件，避免崩下的礦石將有一部落在巖石層之上，增大礦石損失貧化；能起到緩沖的作用，以保證安全。根據(jù)這個(gè)要求一般覆巖厚度取約等于二個(gè)分段高度。無底柱分段崩落法8/29/202234礦物資源工程專業(yè)主干課程3方法：根據(jù)礦體賦存條件和巖石性質(zhì)的不同，巖石層形成方法有多種。 圍巖自然崩落形成覆蓋巖層：圍巖不穩(wěn)固的盲礦體。人工強(qiáng)制放頂形成覆蓋巖層：圍巖穩(wěn)固的盲礦體。集中放頂形成覆蓋巖層 無底柱分段崩落法8/29/202235礦物資源工程專業(yè)主干課程邊回采邊放頂形成覆蓋巖層 先放頂后回采形成覆蓋巖層 無底柱分段崩落法8/29/202236礦物資源工程專業(yè)主干課程五、無底柱分段落法的評(píng)價(jià) 適用條件 地表與圍巖允許崩落； 礦石穩(wěn)固性在中等以上，回采巷道不需要大量支護(hù)； 急傾斜的厚礦體或緩傾斜的極厚礦體；礦石價(jià)值不應(yīng)很高，礦石可選性好或圍巖含有品位； 無底柱分段崩落法主要優(yōu)點(diǎn) 安全性好； 采礦方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，回采工藝簡(jiǎn)單，容易標(biāo)準(zhǔn)化，適于使用高效率的大型無軌設(shè)備； 機(jī)械化程度高；無底柱分段崩落法8/29/202237礦物資源工程專業(yè)主干課程 無底柱分段崩落法的主要缺點(diǎn) 回采巷道通風(fēng)困難； 礦石損失貧化較