梅山鐵礦工藝

第一章采礦1地下采礦概論為了解采礦知識中的一些俗語，首先介紹一下地質(zhì)上的基本概念：地質(zhì)作用與地質(zhì)構(gòu)造。1.1礦山地質(zhì)常識1.1.1地質(zhì)作用引起地球的物質(zhì)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)等發(fā)生變化的作用，稱為地質(zhì)作用，按其自然力來源的不同，它可分為內(nèi)力地質(zhì)作用和外力地質(zhì)作用。內(nèi)力作用的能源主要是地球內(nèi)能，它使地殼隆起成山岳、凹陷成盆地，總的趨勢是使地球表面產(chǎn)生起伏不平。內(nèi)力作用包括以下幾種類型：地殼運動、巖漿作用、變質(zhì)作用、地震。外力作用的能源主要是太陽的輻射熱。它包括風(fēng)化作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用和成巖作用，總的趨勢是削高補低，使地變得比較平坦。1.1.2地質(zhì)構(gòu)造原始狀態(tài)為水平的沉積巖層由于受到地殼運動的影響，發(fā)生了傾斜、彎曲和斷裂，這種現(xiàn)象稱為地質(zhì)構(gòu)造。其基本形式為褶皺和斷裂，斷裂的基本形態(tài)有節(jié)理和斷層。1.2金屬礦床工業(yè)特征1.2.1幾個基本概念礦物它是由一種或數(shù)種化學(xué)元素在地質(zhì)作用中形成的自然產(chǎn)物，具有一定的形態(tài)和一定的物理化學(xué)性質(zhì)。礦石礦體中經(jīng)圈定符合開采要求的部分。礦體是指合乎一定數(shù)量和質(zhì)量的礦石天然集合體。礦床是指按地貌特征圈定的區(qū)域內(nèi)的礦體的總稱，由一個或若十個礦體組成。圍巖礦體周圍的巖石。1.2.2礦體形狀、賦存條件礦體形狀各種各樣，按與開采方法的關(guān)系可分為層狀礦體、脈狀礦體、透鏡狀、網(wǎng)脈狀、巢狀等。礦體賦存條件有走向長度、傾角、厚度、埋藏深度以及與圍巖接觸情況等。1.2.3礦石種類金屬礦物的種類一般分：氧化礦石、硫化礦石、自然金屬礦石以及混合礦石。按其品位的高低分為富礦、貧礦、表外礦。1.2.4礦巖主要物理力學(xué)性質(zhì)堅固性它指巖石抵抗各類外力的性能，通常用f系數(shù)來表示。這里，R為巖石單軸抗壓極限強度。f=R/100穩(wěn)固性它指礦石和圍巖在一定暴露面的條件下，垮斷的性質(zhì)。影響穩(wěn)固性的因素很多，除了地質(zhì)構(gòu)造破壞的程度和水文地質(zhì)條件外，暴露面積的大小和形狀、暴露時間的長短、支護方法等有關(guān)。強度巖石抵抗拉、壓、彎、剪等外力的性能，常用于采場結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算。穩(wěn)固性礦巖不崩落允許暴露面積大小和暴露時間長短的性能。它與礦巖物理力學(xué)性質(zhì)、地質(zhì)條件、暴露面形狀和形成過程有關(guān)，對采礦方法的選擇和地壓管理有很大影響。裂隙性礦巖被天然裂隙分割的不連續(xù)程度，它對礦巖的穩(wěn)固性和崩礦效果有很大影響。含水性礦巖體吸收和保持水分的性能，它對放礦、運礦、倉貯、安全和礦巖穩(wěn)固性有很大影響。碎脹性礦巖破碎后其體積大于其原有體積的性質(zhì)。礦巖破碎后的體積與其原體積之比稱為碎脹系數(shù)，它影響切割工程量、放礦工作和提運容器的載重量。金屬礦床的一般特點：賦存條件變化大、形狀不規(guī)則，同一礦體的傾角、走向、厚度可能有很大的變化；礦石品位不均勻，經(jīng)常有夾石、表外礦；礦石堅固性高，須鑿巖爆破法開采；多種有價成分共生，須考慮礦石的綜合利用問題。1.2.5梅山礦體工業(yè)特征梅山鐵礦床屬于中生代陸相火山巖型，主要由中偏基性、中酸性到堿性的火山碎屑巖及熔巖組成。其地層為晚侏羅世到白堊世。礦區(qū)構(gòu)造為一平緩梅山短軸背斜。礦區(qū)中斷層不很發(fā)育；裂隙寬度1?4m左右，最大可達8m。梅山鐵礦為一大型盲礦體，產(chǎn)于輝長閃長玢巖與安山巖的接觸帶。礦體在橫剖面上呈凸透鏡狀，水平投影似橢圓形，長軸方向為為北東20°，長1370m，寬824m，礦體厚度為2.56?292.50m，平均為134m，屬于緩傾斜極厚礦體。礦區(qū)處于丘陵地帶，地面標(biāo)高為10?60m。礦體覆蓋層厚度100?340m，平均為220m。上盤巖石為蝕變安山巖，以高嶺土化為主，硬度低，其f=3?7，裂隙發(fā)達且易風(fēng)化，從不穩(wěn)定到中等穩(wěn)定。下盤為輝長閃長玢巖，中等穩(wěn)定，其f=8左右。礦石堅硬，其f=14左右，礦體的局部區(qū)域有裂隙，還有不少斷層。礦區(qū)的水文地質(zhì)條件一般，地下水主要來自礦體上部和近礦圍巖的裂隙水，與新秦淮河的聯(lián)系不大。礦石儲量大，已探明的工業(yè)礦量為2.6億噸，其中富礦為1.6億噸，貧礦為1.0噸。礦石的自然類型為磁鐵礦、假象赤鐵礦、菱鐵礦，按礦石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造劃分為塊狀、斑點狀、浸染狀、網(wǎng)脈浸染狀、角礫狀、竹葉狀。礦石分五級：酸性富礦、自熔性富礦、半自熔性富礦、貧礦和表外礦。礦石主要化學(xué)成分為鐵、鈣、鎂、鋁、硫和磷，并伴生有釩和鎵。由于其成分較復(fù)雜，含硫和磷，所以選礦比較困難。礦巖主要物理力學(xué)性質(zhì)參見表一。梅山礦巖主要物理力學(xué)性質(zhì) 表礦巖類型比重（t/m3）抗壓強度（MPa）普氏系數(shù)f松散系數(shù)k富礦-198m以上為4.24147~19612?141.6-198m以下為4.06貧礦3.4849?8812?141.55安山巖和輝石閃長玢巖2.629~494?61.549?69788?101.3金屬礦床開采1.3.1金屬礦床開發(fā)步驟從礦床勘探至礦體全部開采利用的全過程稱為礦床開發(fā)，其具體步驟如下:地質(zhì)勘探不可行是-—( 改、擴建可行性研究t可行地質(zhì)勘探不可行是-—( 改、擴建可行性研究t可行推遲建設(shè)金屬礦床開采過程，它包括建設(shè)礦山階段的基建開拓工程和生產(chǎn)階段的采礦過程。礦山基建開拓工程包括地面工業(yè)場地的土建和外運工程、設(shè)備安裝工程和開拓工程。生產(chǎn)采礦過程包括采準(zhǔn)工作過程、切割工作過程、回采工作過程、礦石提運過程、礦石質(zhì)量管理工作、廢石處理工作過程、人員材料設(shè)備的運送工作、動力供應(yīng)工作、通風(fēng)工作、供排水工作、維修安裝工作、地質(zhì)測量工作、還有如環(huán)保工作等。金屬礦床開采應(yīng)根據(jù)地質(zhì)狀況、礦體賦存條件、礦巖穩(wěn)固性、地形地表以及環(huán)保等因素進行綜合考慮，選擇合適的開拓和采礦方法，力求經(jīng)濟合理、安全高效地采出礦石。2開拓2.1概述對礦床進行地下開采時，首先要開掘一系列井巷，建立起由地表到達礦體的通道，形成礦井生產(chǎn)所必須的提升、運輸、通風(fēng)、排水和動力供應(yīng)等各種系統(tǒng)，這就是礦床開拓。礦床開拓方法有如下幾種：豎井開拓、斜井開拓、平桐開拓、斜坡道開拓以及聯(lián)合開拓。以豎井作為主要開拓巷道的開拓方法，叫做豎井開拓法。豎井開拓適用于急傾斜和埋藏較深的水平和緩傾斜礦床的開拓。根據(jù)豎井與礦體的相對位置，它可分為以下幾種，下盤豎井開拓方案、上盤豎井開拓方案和側(cè)翼豎井開拓方案。以斜井作為主要開拓巷道的開拓方法，叫做斜井開拓法。根據(jù)斜井與礦體的相對位置，它有兩種基本的開拓方案，下盤斜井開拓方案和脈內(nèi)斜井開拓方案。以平桐作為主要開拓巷道的開拓方法，叫做平桐開拓法。根據(jù)平桐與礦體走向的關(guān)系，有兩種基本方案，即穿脈平桐開拓方案和沿脈平桐開拓方案。以斜坡道作為主要開拓巷道的開拓方法，叫做斜坡道開拓法。根據(jù)斜坡道與礦體的相對位置，它可分為上盤斜坡道、下盤斜坡道、端部斜坡道及礦體內(nèi)斜坡道等方案；根據(jù)斜坡道線路的布置形式可分為螺旋式斜坡道和折返式斜坡道。隨著國內(nèi)外各種無軌采、裝、運設(shè)備的大量使用，斜坡道開拓方法的使用將越來越廣泛。以上開拓方案的任意兩種或兩種以上的組合叫做聯(lián)合開拓法。開拓井巷一般有主輔之分，那些擔(dān)負礦石提升或運輸任務(wù)并直接通達地表的開拓巷道稱為主要開拓井巷，如主井等。其它如副井、風(fēng)井、溜井、石門、井底車場、地下粗破碎等都屬于輔助開拓井巷。開拓系統(tǒng)應(yīng)具備幾大功能、形成幾大系統(tǒng)，主要包括：運輸提升系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等。運輸提升系統(tǒng)是將采掘工作面采出的礦石按質(zhì)量要求合理配礦并破碎成一定塊度運到地面選廠，將采出的砰石運到地面砰石山，以及運送材料、設(shè)備和人員等，它是礦山生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。地下金屬礦山運輸方式有軌道運輸、無軌運輸和膠帶運輸，目前我國主要的還是有軌運輸，但從發(fā)展的角度看，無軌運輸一般作為輔助運輸，膠帶運輸將具有很好的發(fā)展前景。礦井通風(fēng)是不斷向井下作業(yè)地點供給足夠數(shù)量的清新空氣，稀釋和排出各種有毒、有害及放射性氣體和粉塵，調(diào)節(jié)礦內(nèi)氣候條件，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，保證井下工人安全健康。礦井通風(fēng)分為自然通風(fēng)和機械通風(fēng)，但按國家有關(guān)規(guī)定則必須是機械通風(fēng)。通風(fēng)系統(tǒng)先后經(jīng)歷了主扇加風(fēng)窗的調(diào)控系統(tǒng)、主扇加輔扇的調(diào)控系統(tǒng)和多級機站通風(fēng)系統(tǒng)幾個階段。所謂多級機站通風(fēng)系統(tǒng)是指利用多級風(fēng)機串聯(lián)通風(fēng)，均化通風(fēng)網(wǎng)路的壓力梯度，盡可能地控制內(nèi)外部漏風(fēng)。供電、供風(fēng)、供水系統(tǒng)即是向井下提供生產(chǎn)所必須的動力等生產(chǎn)要素。排水是將井下工業(yè)廢水、地下涌水及地表水的排出地表。2.2梅山鐵礦開拓系統(tǒng)2.2.1梅山鐵礦開拓井巷梅山鐵礦的開拓方法為豎井開拓法，隨著主斜坡道的下延及其功能的進一步發(fā)揮，必將形成豎井與斜坡道的聯(lián)合開拓法，參見圖一。開拓系統(tǒng)中各井巷的技術(shù)特征等狀況見表二，另有三口盲豎井和一條盲斜井（參見表三）。斜坡道包括主斜和采區(qū)斜坡道。主斜的主要技術(shù)特征如下：上口標(biāo)高為+37m；

梅山鐵礦開拓系統(tǒng)（圖一）各豎井的技術(shù)特征及裝備 表二井筒名稱凈直徑（m）支護厚度（mm）井口標(biāo)高（m）井底標(biāo)高（m）井筒裝備用途1#主井5.5300+31.5-447.03*6多繩提升機，26t單箕斗提升礦石2#主井5.5300+31.5-447.03*6多繩提升機，28t單箕斗提升礦石副井5.5400+13.3-357.71.75*6多繩提升機，雙層單車單罐籠提升人員、材料、廢石、小型設(shè)備，進風(fēng)。西南井5.5400+35.2-357.72.25*4落地式多繩提升機，單層雙車單罐籠提升人員、材料、廢石、小型設(shè)備，進風(fēng)。南風(fēng)井6.0500+33.0-407.0進風(fēng)北風(fēng)井5.0400+12.0-330.0進風(fēng)西風(fēng)井6.5500+35.0-207.2回風(fēng)東南井6.5400+47.0-258.0回風(fēng)坡度為15%，緩坡段為3%，轉(zhuǎn)彎半徑為60m，全長1808m（至-198m標(biāo)高）；單車道設(shè)計，每隔250?300m設(shè)一會車道，一般斷面積為19.8m2；主要承擔(dān)材料和設(shè)備的運輸。采區(qū)斜坡道在-258m以上只存在于西區(qū)，-258m以下，還分別設(shè)置南、北斜坡道；采區(qū)斜坡道主要承擔(dān)分層間人員、設(shè)備、材料的運輸。目前的開拓標(biāo)高為-330m水平，階段高度為132m，分段高度和進路間距均為15m，-258m以下全部改為15m*20m。-198m水平由一期的主運輸水平轉(zhuǎn)變?yōu)榛仫L(fēng)水平，-258m設(shè)置為輔助中段水平，-330m為主運輸水平。其它各井的技術(shù)特征及裝備們 表三井筒名稱凈直徑（m）支護厚度（mm）井口標(biāo)高（m）井底標(biāo)高（m）井筒裝備用途溜破系統(tǒng)盲豎井3.5-330-457ZKK-2/30A單繩纏繞式提升機，單層單車單罐籠粉礦清理及人員、材料等提升東電2.4*4多繩磨擦式提升機人員、材料等提升西電2.4*4多繩磨擦式提升機人員、材料等提升-198?-330m回風(fēng)斜井4.4m2(11.5)回風(fēng)梅山鐵礦井下主要硐室如下：破碎硐室、皮帶道、卸礦硐室、水倉、水泵房、中央變電所、機車修理庫、鏟修硐室、炸藥庫、信集閉硐室、粉礦清理硐室、風(fēng)機站硐室等。2.2.2梅山開拓方案的幾大系統(tǒng)梅山礦將為豎井與斜坡道的聯(lián)合開拓，其幾大系統(tǒng)分別敘述于下。梅山鐵礦-330m水平運輸系統(tǒng)（圖二）2.2.2.1運輸提升系統(tǒng)運輸提升系統(tǒng)包括采區(qū)裝運系統(tǒng)、溜井放礦系統(tǒng)、軌道運輸系統(tǒng)、溜破系統(tǒng)、提升系統(tǒng)，其中，采區(qū)裝運系統(tǒng)這里不予列入。運輸系統(tǒng)：-330m運輸水平平面布置如圖二所示。-330m水平有6條穿脈巷道，每條穿脈巷道有4~10個溜井（總共43條）。-330m水平礦石的運輸線路為：在溜礦井裝完礦的列車通過穿脈巷道至下盤運輸巷至主井石門至卸礦線至上盤運輸巷至穿脈巷道從而形成一個循環(huán)。-330m水平砰石、材料、人車的運輸線：列車由副井車場至副井石門至上盤運輸巷至穿脈巷道至下盤運輸巷至主井繞道至上盤運輸巷至副井石門回到副井車場。-198m運輸線目前已不能環(huán)形運輸。運輸設(shè)備包括軌道、礦車、電機車、架線、信集閉系統(tǒng)、軌道衡、大塊破碎設(shè)備、振動放礦機、自動卸礦裝置以及通信設(shè)備等。礦石溜破系統(tǒng)：梅山礦井下礦石溜破系統(tǒng)有兩套，分別通向1#和2#主井提升系統(tǒng)。礦石由-330m水平的卸礦線進入上部礦倉，然后進入-360m水平的顎式破碎機，破碎后的礦石進入下部礦倉，最后進入-400m皮帶輸送線。提升系統(tǒng)：梅山礦提升井主要是豎井，有1#和2#主井、副井、西南井四口明豎井，有東區(qū)電梯井、西區(qū)電梯井以及溜破系統(tǒng)盲豎井，斜井提升用得很少。礦石的提升為：溜破系統(tǒng)-400m水平皮帶道上的礦石進入主井提升機的箕斗中，由主井樓的多繩磨擦提升機提至地表并進入選廠。廢石提升為：采區(qū)廢石通過巖石溜井等進入-330m水平和-198m水平的2m3的礦車中，由電機車拉至副井或西南井的車場，最后由副井或西南井提升至地表。2.2.2.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)梅山礦在采用先進的多級機站通風(fēng)系統(tǒng)的同時，針對實際還采取以下措施加強通風(fēng)并節(jié)約電耗：優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)路、采用低壓大流量風(fēng)機使其更好地與通風(fēng)網(wǎng)路匹配、優(yōu)化機站形式、分別設(shè)置在采區(qū)聯(lián)絡(luò)道兩端和中間的II、III采用無風(fēng)墻機站方式等。形成了I、W級機站克服系統(tǒng)阻力，無風(fēng)墻的II、III機站起分風(fēng)和導(dǎo)流作用的梅山模式。I、W機站的裝備情況如表四。I、W機站的裝備表 表四水平進回風(fēng)位置裝機臺數(shù)風(fēng)機型號備注-198回風(fēng)東南井石門5K40-19（B）實際使用3臺西風(fēng)井石門4K40-19（B）實際使用3臺-258進風(fēng)南風(fēng)井石門4K40-19（B）實際使用3臺西南井石門2膈19⑻實際使用1臺-318進風(fēng)北風(fēng)井石門4%0-19（B）實際使用2臺-330回風(fēng)東南井石門1K40-19（B）梅山礦通風(fēng)系統(tǒng)如圖三。2.2.2.3礦井供電、供風(fēng)和給排水井下供電系統(tǒng)如圖四。供風(fēng)是指動力壓縮空氣的供應(yīng)。梅山礦壓縮空氣輸送線路為：地面壓縮空氣站梅山鐵礦通風(fēng)系統(tǒng)圖（圖三）至副井井筒至-198m水平石門至-198m水平下盤巷至-198m水平東區(qū)電梯井，然后分別進入①-330m水平東電口至-330m水平2#穿脈至-330m水平西區(qū)電梯井再分別進入各分段作業(yè)水平②東區(qū)的各分段作業(yè)水平。供給井下的凈水由地面供給站供應(yīng)，其輸送方式為依靠重力落差自流供水，供水線路為：地面供水站至副井井筒分別進入?-330m水平石門巷至-330m水平下盤巷至-330m水平東電口至各分段②-198m水平石門至-198m下盤巷至有關(guān)作業(yè)點。井下排水方面，梅山礦分別由-198m水平和-330m水平排至地面，具體如下：-330m水平以下的水經(jīng)采區(qū)泄水孔和泄水井流至-258m水平東西分道匯集到西南井石門泄梅山鐵礦井下供電系統(tǒng)圖（圖四）水孔和泄水井流入-330m水平，再經(jīng)水溝流至-330m副井水倉和西南井水倉，最后由多級水泵排到寺面。-330m水平以下的水經(jīng)由-447m水平水泵排至-330m水平，其后流經(jīng)線路同上。3采礦方法3.1概述采礦方法就是研究礦塊的開采方法，它包括采準(zhǔn)、切割和回采三項工作。從地壓管理角度，采礦方法分為空場法、充填法和崩落法三種?？請龇ㄔ诨夭蛇^程中，將礦塊分為礦房和礦柱，第一步驟先采礦房，第二步驟再礦柱?；夭傻V房時，采場以敞空的形式存在，僅依靠礦柱和圍巖本身的強度來維護。礦房采完后，要及時回采礦柱和處理空區(qū)。一般情況下，回采礦柱和處理空區(qū)同時進行；有時為了改善礦柱的回采條件，用充填料將礦房充填后，再用其它采礦方法回采礦柱。根據(jù)具體情況，空場法又大致分為如下幾種方法：全面采礦法、房柱采礦法，留礦采礦法、分段采礦法、水平深孔落礦階段礦房法、垂直深孔落礦階段礦房法、垂直深孔球狀藥包落礦階段礦房法。充填法是指隨著工作面的推進，逐步用充填料充填采空區(qū)。按工作面的推進方向，它可分為單層充填米礦法、上向分層充填米礦法、下向分層充填米礦法和分米充填采礦法。按充填料和輸出方法的不同可分為干式充填采礦法、水力充填采礦法、膠結(jié)充填采礦法等。崩落采礦法是以崩落圍巖來實現(xiàn)地壓管理的采礦方法，即隨著崩落礦石強制（也有自然）崩落圍巖充填采空區(qū)，以控制和管理地壓。常用的崩落法有長壁式崩落法、短壁式崩落法、進路式崩落法、分層崩落法、有底柱分段崩落法、無底柱分段崩落法、階段強制崩落法、階段自然崩落法。無底柱分段崩落法自二十世紀(jì)六十年代在我國開始使用以來，在金屬礦山得到迅速推廣，特別是鐵礦山更為廣泛，目前已占鐵礦山地下總產(chǎn)量的80%。所謂無底柱分段崩落法，它是將階段用分段回采巷道劃分為若干分段，由上向下逐個分段進行回采，隨后由崩落圍巖充填采空區(qū)，分段下部不設(shè)出礦的底部結(jié)構(gòu)，以小的崩礦步距爆破下來的礦石在崩落圍巖的覆蓋下直接由回采端部放出，鑿巖、出礦共用同一巷道。無底柱分段崩落法的方案如圖五所示。無底柱分段崩落法典型方案（圖五）無底柱分段崩落法的主要工藝及順序為采準(zhǔn)、鑿巖、回采、放頂、破碎、提運。根據(jù)礦體的賦存狀況，確定開拓工程的總體布局，尤其是階段高度、礦塊尺寸、分段高度、進路間距、中段水平等研究確定并設(shè)計后，就可展開各采礦工序。采準(zhǔn)采準(zhǔn)工藝的掘進，自上而下各分段進行。上一個分段掘進完成后進行下一個分段的掘進。由于無底柱分段崩落法是覆巖下的端部放礦，其放出的礦石在原有位置的形狀為一近似橢球缺，因此上下分段的采準(zhǔn)巷道的布置應(yīng)呈菱形（參見如圖五）。鑿巖采準(zhǔn)掘進完成后進行鑿巖工作，在進路中每隔一定的間距（稱為崩礦步距）確定一個排位，在每條排位線上向上鑿扇形炮孔。一般在礦體的上盤開掘切割巷，在切割巷中鑿拉槽孔?；夭稍瓌t上當(dāng)一個礦塊的所有炮孔完成后就可開始回礦作業(yè)，回采時首先要進行拉槽。所謂拉槽就是在礦體的端部拉出一條槽子為后面的退采提供補償空間、并要求與上一分段拉通以具備覆巖下擠壓爆破條件。拉槽后就可正式回采了，回采時首先在扇形炮孔中裝填炸藥進行爆破作業(yè)，爆破后一般使用鏟運機進行出礦工作，礦石倒入就近的礦石溜井。隨著出礦量的增加，作業(yè)迎頭開始出現(xiàn)上部覆巖中下來的廢石，隨著出礦的繼續(xù)進行，廢石越來越多，當(dāng)當(dāng)次品位下降到截止品位時即停止出礦。然后進行后一個排位的爆破出礦，如此循環(huán)，直止一條進路、一個礦塊、一個分段退采完畢。放頂為了形成崩落法正?；夭蓷l件和防止圍巖大量崩落造成安全事故，在崩落礦石層上面必須覆上巖石層。巖石層厚度要滿足下列兩面三刀點要求：第一，放礦后巖石能夠埋沒分段礦石，否則形不成擠壓爆破條件，使崩落下的礦石將有一部分落巖石層之上，增大礦石貧化。第二，一旦大量圍巖突然冒落時，確實能起到緩沖作用，以確保安全。根據(jù)這兩個要求，一般覆巖厚度取約二個分段高度。根據(jù)礦體賦存條件和巖性的不同，覆巖的形成方法有多種，一般采用集中放頂和邊回采邊放頂方式。集中放頂，是利用已采空區(qū)作補償空間，對采空區(qū)上方的巖石層進行鑿巖爆破，形成覆蓋層。這種方法的放頂工作集中，但放頂工作的可靠性和安全性較差。礦石提運前面已間述。3.2梅山鐵礦無底柱分段崩落法3.2.1梅山礦采礦工藝流程梅山礦無底柱分段崩落法極為典型，其工藝流程如圖六所示。3.2.2爆破參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)3.2.2.1結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)包括階段高度、礦塊尺寸、分段高度、進路間距、崩礦步距等，一般情況下指后三種。我們知道，無底柱分段崩落法是在覆巖下放礦的，由于每次爆破的崩礦量較小，且每次崩落礦石均與覆巖接觸，所以若結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇不合理、與崩落礦巖的運動規(guī)律不相符，就將導(dǎo)致不正常的損失和貧化。那放出體又是如何的呢？經(jīng)研究，在端放礦條件下，放出體為一前傾的近似橢球缺。既然如此，結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇原則就是盡可能使其三維尺寸與放出體匹配，使爆破堆積體（包括上部的部殘留）與放出體盡可能吻合，使純礦石放出量最大，如圖七。梅山礦采礦工藝流程圖（六）放出橢球體圖示（圖七）上部的平緩下降（如圖十），當(dāng)我們有意識地用礦石作為最初的覆蓋層，就具備采用低貧化放礦的基本條件。礦巖界面下降狀況（圖十）梅山鐵礦使用的結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：其階段高度為120m；一期的礦塊尺寸為50mX60m，二期為75mX120m（140m）；其一期的分段高度、進路間距為12m（13m）X10m，一期延深和二期的分段高度、進路間距為15m和15m（20m），崩礦步距在一期時為1.6m和1.8m，一期延深后為2.2m和3.2m。3.2.2.2爆破參數(shù)爆破參數(shù)一般包括單耗、密集系數(shù)、孔底距、最小抵抗線、孔徑、炮孔延米、裝藥系數(shù)、充填長度、邊孔角等。爆破參數(shù)和選取根據(jù)公式、經(jīng)驗以及相關(guān)的試驗來完成，具體見表五。梅山礦有關(guān)爆破參數(shù)表 表五內(nèi)容排距單耗孔徑邊孔角炮孔延米密集系數(shù)單位mKg/tmm度m參數(shù)1.60.3078552202炮孔布置如圖十一所示。放頂方面，梅山鐵礦南部-35m~-90m、北部的-75m~-90m、東區(qū)-160m~-194m之間分別采用集中放頂方式，南部-35m?-90m的集中放頂如圖十二所示。當(dāng)?shù)V體上盤變化不是特別明顯，隨著回采分段的下降，也必然存在放頂問題。由于集中放頂需做大量措施工程，對日常生產(chǎn)有一定的影響，放頂?shù)慕M織工作也比較炮孔布置示意圖（圖十一）放頂圖示（圖十二）復(fù)雜。故此時往往采取邊回邊放頂?shù)姆绞?。梅山礦現(xiàn)在的回采工作處于礦體向西北方向傾斜的標(biāo)高段，將來集中放頂和補充放頂?shù)墓ぷ髁勘容^大。3.2.2.3礦量管理生產(chǎn)礦山的礦量管理包括兩方面工作：一是設(shè)計交付的低級地質(zhì)礦量需要不斷升級為可供采掘施工用的高級礦量；二是采掘協(xié)調(diào)，使處于各工藝過程的礦量有一個恰當(dāng)?shù)谋壤２删騾f(xié)調(diào)，我們還是以三級平衡來加以說明，所謂的三級礦量是指開拓礦量、采準(zhǔn)礦量、備采礦量。開拓礦量做完開拓工程后，為進一步進行采準(zhǔn)工程準(zhǔn)備好生產(chǎn)條件的礦段內(nèi)的工業(yè)礦量。采準(zhǔn)礦量做完采準(zhǔn)工程后，為進一步進行切割工程準(zhǔn)備好生產(chǎn)條件的礦段內(nèi)的工業(yè)礦量。備采礦量做完切割工程后，能立即進行和正在進行回采工作的礦段內(nèi)的工業(yè)礦量。采礦作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，投入產(chǎn)出時間長、管理難度大，采礦生產(chǎn)的各工藝環(huán)節(jié)開拓、采準(zhǔn)、切割等巷道掘進工作與礦石回采工作應(yīng)互相協(xié)調(diào)，達到采掘平衡才能保證采礦的正常進行。目前確定三級礦量平衡的方法一般有定額法、采掘工程協(xié)調(diào)法、進度計劃法等。梅山礦目前采用的主要為采掘工程協(xié)調(diào)法，至2002年底，采區(qū)生產(chǎn)的礦量準(zhǔn)備狀況如表六。2002年底采區(qū)生產(chǎn)準(zhǔn)備礦量 表六水平地質(zhì)礦量開拓礦量采準(zhǔn)礦量備采礦量有效備米礦量備注-1983832208-213155938762-228230194182121-243588542215143-25812701270443-27313861386-28815261526-30316811681-31817631763*此二個分段的礦量-33013981398*待下一個階段水平才能回采 合計68741304504334保有年限（年產(chǎn)量400萬噸）10.7*2.4114常用指標(biāo)衡量采礦最主要的指標(biāo)為礦石的損失和貧化。礦石損失是指損失在采場而未回收的礦石。它有以下幾類：設(shè)計中預(yù)定的損失，包括不采的保安礦柱、因經(jīng)濟不合理或水平不夠而放棄不采的難采部分。生產(chǎn)過程中發(fā)生的損失，是在各生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)采準(zhǔn)、切割、回采、提運過程中損失的礦石。礦石貧化是指因廢石采出等原因?qū)е鲁龅V品位降低的現(xiàn)象。具體原因如下：廢石混入造成貧化、高于平均品位礦石損失形成貧化、地下水對礦石可溶有價成分的溶析作用形成的貧化。衡量損失貧化程度的指標(biāo)分別為損失率（回收率）和貧化率，損失率和回收率之和為100%。有關(guān)常用指標(biāo)的計算公式如表七。常用指標(biāo)的計算公式表 表七指標(biāo)名稱定義計算式廢石尢品位廢石有品位礦石回收率KhK=￡hqTa?；騭p）T(a'-a”)j?,、Q(a-a”)或Kt(1p)礦石貧化率Pa-a,P=raa-a'aa-a,a廢石混入？'p，=Ta-a,aa-a,a-a〃表中：Q-工業(yè)礦量，Q-采出工業(yè)礦量，T-采出礦巖量，F(xiàn)-采出廢石量，K"視在回收率，a-工業(yè)礦量品位，a，-米出礦巖平均品位，a”-圍巖品位。梅山礦2002年的主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 表八項目單位指標(biāo)備注回采出礦品位%42.75回采回收率%52.52回采貧化率%16.04掘采比米/萬噸28.43全員勞動生產(chǎn)率噸/人年2348.40H252臺車萬米/臺年6.36H1354臺