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第十一章 崩落采矿法

第十一章 崩落采矿法. 崩落采矿法 是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。 分类： 单层崩落法、分层崩落法： 用浅孔落矿，崩量大，在矿石回采期间，工作面需要支护，工艺复杂，生产能力低，损失贫化小； 分段崩落法和阶段崩落法： 主要用于深孔和中深孔落矿，生产能力大，损失贫化大；. 第二节 有底柱分段崩落法. 主要特征： 自上而下逐个分段进行回采，每个分段下有专门的底部结构（底柱）。依照落矿方式，可以分为：

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第十一章 崩落采矿法

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  1. 第十一章 崩落采矿法 • 崩落采矿法是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。 • 分类： • 单层崩落法、分层崩落法：用浅孔落矿，崩量大，在矿石回采期间，工作面需要支护，工艺复杂，生产能力低，损失贫化小； • 分段崩落法和阶段崩落法：主要用于深孔和中深孔落矿，生产能力大，损失贫化大；

  2. 第二节 有底柱分段崩落法 • 主要特征：自上而下逐个分段进行回采，每个分段下有专门的底部结构（底柱）。依照落矿方式，可以分为： • 水平深孔落矿的有底柱分段崩落法：具有明显的矿块结构，每个矿块有独立完整的出矿、通风、行人和运材料设备等系统。在崩落层下部有补偿空间，进行自由空间爆破。 • 垂直深孔落矿的有底柱分段崩落法：采用积压爆破，并且连续回采，矿块没有明显的界限。

  3. 一、水平深孔落矿有底柱分段崩落法 • 概述 • 分2~3个分段，各个分段有单独的底部结构； • 在矿石层下部拉底，开补偿空间； • 可留临时矿柱，与矿体一起崩落； • 一次性爆破上面的水平孔，形成20~30m高的崩落矿石层； • 用电耙出矿，耙到溜井，在穿脉运输巷道装矿； • 电耙巷道的通风，下盘脉外行人通风天井进入，清洗电耙道后，经另一端的通风天井流至上阶段的回风巷道排出；

  4. 矿块结构参数 • 阶段高度：40~60m • 分段高度：15~25m • 耙道间距：10~15m • 耙运距离：30~50m • 底柱高度：6~8m（采用漏斗受矿）、11~13m（设储矿小井）

  5. 采准工作 • 环行运输系统：有穿脉装车和沿脉装车； • 采场溜井：分段独立溜井或上下阶段通过分支溜井与矿石溜井相通； • 采准天井：用于行人、通风和运输材料设备等；两种布置形式（1）按照矿块布置；（2）按照采区布置； • 电耙巷道：一般垂直走向布置；当矿体厚度变化不大形状比较规则时，也采用沿走向布置，此时溜井要尽量布置在矿体内； • 底部结构：包括电耙道、放矿口、（斗穿）、漏斗颈和受矿巷道（漏斗或者堑沟）等组成； • 凿岩天井：位置和数量取决于矿块尺寸、凿岩设备性能和矿石的可凿性。

  6. 切割工作 • 包括：开掘补偿空间和劈漏 • 岩石的碎胀：自由空间的深孔或中深孔爆破时，碎胀体积为崩落前原体积的30%；采用挤压爆破是，要小于30%； • 补偿空间系数：K = V1/V (V1: 补偿空间体积; V: 岩石爆破前的体积；） • 碎胀系数（松散系数）：Ks = (V1+V)/V; Ks = K +1 • 开掘补偿空间的方法： • 矿石稳固时：先用中深孔拉底→爆破上面的水平孔→放出崩落的矿石形成足够的补偿空间； • 矿石不稳固时：用拉底巷道的空间作为拉底空间。在拉底水平上掘进成组的平巷和横巷，并在平巷和横巷中钻深孔；

  7. 回采工作 • 落矿 • 采用水平扇形深孔自由空间爆破方式； • 用YQ-100型潜孔钻钻孔，最小抵抗线为3~3.5m，炮孔密集系数1~1.2，孔径为105~110mm，孔深为 15~20m，中深孔用YG-80和YGZ-90凿岩机钻凿； • 出矿 • 包括放矿、二次破碎和运矿等 • 崩落的矿石的70%~90%是在覆岩下放出的； • 容易造成损失贫化，需要按计划放矿，控制接触面的形状，减少贫化；

  8. 采场通风 • 对于通风的具体要求 • 原则上宜采用压入式通风，以减少漏风。当井下负压不大时，采用单一压入式通风；当井下负压很大时，采用压入式为主的抽压混合式通风。 • 通风的重点放在电耙层，把其与总体的通风联系起来，使新鲜风进入电耙道。 • 电耙道的风流应与耙矿方向相反。凿岩井巷和硐室也应该有新鲜风流进入。 • 尽可能避免全部脉内采准，因为这样难以构成正规的通风系统。

  9. 小结 • 适用条件：矿石稳固、形状规则、急倾斜中厚以上的矿体； • 优点：每次爆破量大，一般不受相邻采场的牵制，有利于生产衔接； • 缺点：在天井与硐室中凿岩，凿岩工作条件不好；要求矿体条件较高，适应性小，灵活性差。在我国应用不多。

  10. 二、垂直深孔落矿有底柱分段崩落法 • 多采用挤压爆破 • 矿块结构参数为： • 阶段高度：50~60m • 分段高度：10~20m • 分段底柱高：6~8m • 矿块尺寸与电耙道为单元划分，长为25 ~ 30m，宽为10~15m

  11. 采准工作 （下盘脉外采准布置） • 穿脉装车的环形运输系统； • 电耙道布置在下盘脉外，采用单侧堑沟式漏斗； • 下两个分段采用独立的垂直放矿溜井，上两个分段用的是斜分支放矿溜井； • 每2~3个矿块设一个行人通风天井，用联络道与各分段电耙道贯通； • 每个矿块的高溜井都与上阶段脉外运输巷道相通，且以联络道与各分段电耙道相连，作为各分段电耙道的回风井。

  12. 切割工作 • 包括开掘堑沟和切割立槽； • 在堑沟巷道内钻凿垂直向上的中深孔，与落矿同次分段爆破形成堑沟； • 开凿切割里槽是为了给落矿和堑沟开凿自由面和提供补偿空间； • 可以分为： “八”字形拉槽法和“丁”字形拉槽法；

  13. “八”字形拉槽法 • 适用于中厚度以上的倾斜矿体；

  14. “丁”字形拉槽法 • 掘进切割横巷和切割井 • 两者组成一个倒“丁”字形。

  15. 回采工作 • 采用深孔和中深孔落矿。用YG-80型和YGZ-90型凿岩机配FZY-24型圆环雪橇式钻架；深孔用YG-100型潜孔钻机； • 为减少采准工程，可以将凿岩巷道和堑沟巷道合并为一条；暂留的矿石在下个分段放出。 • 广泛使用积压爆破，可以分为：小补偿空间挤压爆破方案和向崩落矿岩挤压爆破两种回采方法。 • 小补偿空间挤压爆破方案：崩落矿石所需的空间由崩落矿体中井巷空间所提供。补偿空间系数为15%~20%；优点：（1）灵活性大，适应性强，不受矿体形态变化等的影响；（2）对相邻矿块的工程和跑孔影响较小；（3）补偿空间比较均匀，且能按照空间分布情况调整矿量；缺点：采准切割量大，采场结构复杂，落矿边界不整齐；

  16. 向崩落矿岩挤压爆破

  17. 放矿管理 • 放矿方案 • 平面放矿 • 立面放矿 • 斜面放矿 • 放矿计划的编制 • 确定每漏口放出的总量； • 确定每漏口一轮放出量； • 编绘放矿图表； • 确定放矿步骤；

  18. 放矿控制 • 放矿控制就是控制每个漏斗放出矿石的数量和质量。 • 按照规定的截止品位来控制截止放矿点； • 放矿控制是放矿管理的基本工作； • 放矿方案的选择、放矿计划的编制可以借助计算机来完成；

  19. 评价 • 适用条件 • 地表允许崩落； • 岩石稳固性：上盘岩石不限，下盘岩石不低于中稳； • 矿石稳固性：应允许在矿石中不止采准和切割巷道，应该不低于中稳； • 矿石价值：不是在特殊条件时（倾角75º~78º，厚度大于15~20m，形态比较规整），损失贫化大；应用于开采价值不高的矿体； • 优点 • 使用灵活，适用范围广； • 生产能力大； • 采矿与出矿设备简单； • 通风条件好，优贯通风流； • 缺点 • 采准切割工作量大； • 矿石损失贫化大；

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