有底柱分段崩落采矿法简介

有底柱分段崩落采矿法是指用中深孔或深孔在分段凿岩巷道中落矿。从分段底部的出矿巷道中出矿的分段崩落采矿法，出矿巷道包括漏斗、斗颈、斗穿和耙矿巷道等。根据矿体倾角大小，分段底部的出矿巷道分别位于矿体或下盘岩石中。按回采中崩落方向不同，有底柱分段崩落采矿法可分为水平层落矿有底柱分段崩落采矿法和垂直层落矿有底柱分段崩落采矿法。前者用自由空间爆破落矿或用小补偿空间挤压爆破落矿。后者用小补偿空间挤压爆破落矿或用侧向挤压爆破落矿 。

矿体厚度小于15m左右时，耙矿巷道走向与矿体走向相同，矿体厚度大于15m左右时，耙矿巷道走向垂直矿体走向。阶段高50m，一个阶段包括两个分段。在上下盘岩石中布置阶段沿脉运输平巷，每隔60-80m有穿脉运输巷道。各分段水平有分段联络巷道和耙矿巷道等。将阶段按每300m左右划分为一个盘区。在一个盘区中掘进一套人行通风运料天井和回风天井，分段以两条耙矿巷道为单元划为一系列分条，在分条的平面中央从一个斗颈向上掘进凿岩天井，沿凿岩天井每隔6-7m掘进一个3.6m×3.6m×3m的凿岩硐室。在拉底水平通过掘通漏斗天井形成拉底巷道。

使用YQ-100钻机凿深孔，深孔直径1.05-110mm，深度不大于20m。对拉底巷道间的矿柱凿拉底用水平深孔，凿扩漏的浅孔。在凿岩天井旁的每个凿岩硐室中凿2-3排3°-45°的回采用扇形深孔，最小抵坑线3-3.5um，炮孔密集系数为1-1.2。以分条中矿体内巷道作为爆破补偿空间同次分段爆破。补偿空间体积约占被爆矿石体积的18%。用28或30kW电耙绞车和0.15或0.3m的单一或串联耙斗运搬矿石。

为了减少放矿过程中的损失和贫化，按崩落矿岩接触面水平下降安排每天各斗穿放矿量。各放矿阶段(松动放矿、放出纯矿石、放出贫矿石)应有差别。为了掌握所出矿石的品位变化情况、每天从出矿斗穿取样化验，当所出矿石品位降低到经济合理的截止出矿品位时、便停止从该斗穿出矿。凿岩硐室和耙矿巷道用贯通风流通风 。

与垂直层落矿有底柱分段崩落采矿法相比，水平层落矿有底柱分段崩落采矿法的优点是：所需的水平拉底巷道容易掘进，水平炮孔容易装药。其缺点是：凿岩硐室由于尺寸大，容易失稳；进行回采凿岩爆破时沿凿岩天井行人、升降设备和运送炸药都不方便，回采爆破载荷影响底柱的稳定性。

矿体形状规则，急倾斜，中厚以上。矿体中夹石含量不多，矿石中等稳固到稳固，矿石价值不高，无结块性和自燃性，围岩能自然崩落，地表允许陷落 。

20世纪60年代初中国在三家厂铜矿等使用了水平层落矿有底柱分段崩落采矿法。使用的小补偿空间挤压爆破落矿比传统的自由空间爆破落矿避免了拉底空间失稳和减少了大块矿石产出率。这种采矿法的发展趋势是：优化底部结构参数以减少底部巷道的支护工作量，提高回采落矿和出矿的效率；改进出矿工作使矿石损失和贫化降低 。2100433B

基本特征

无底柱分段崩落采矿法是分段下部没有底部结构，分段的凿岩、崩矿和出矿都在回采巷道中进行。因此，大大简化了采场结构，为使用无轨自行设备创造了有利条件。

布置

1、常用的分段高度为12～15m，通过斜坡道、设备井、电梯井与各分段的联络巷道相联系。

2、分段联络巷道一般位于矿体下盘，通常每隔20m左右掘进一条回采进路，上下分段的回采进路采用菱形布置。

3、在进路的端部开切割槽，以切割槽为自由面用中深孔或深孔挤压爆破，后退回采，每次爆破1～2排炮孔，崩落矿石在崩落的覆盖岩石下，从进路的端部用铲运机、装岩机等出矿设备运到放矿溜井。

4、在上一分段退采到一定距离后，便可开始进行下一分段的回采。

5、此方法掘进回采进路、钻凿炮孔、出矿可以在同一矿块的不同分段同时进行。

矿块结构参数

1、阶段高度：阶段高度一般为50～70m（中等稳固以上的急倾斜矿体），无底柱分段崩落法与阶段高度的制约关系不太大，在实际开采中可按一般的开采原则。

2、分段高度：分段高度主要受设备能力的限制，国内的分段高度一般采用12～15m，为了减少采准工程量，在凿岩设备能力允许的条件下，可适当加大分段高度。

3、进路间距：在分段高度确定后，便可根据放矿理论，使其损失、贫化指标最佳的原则来确定进路间距。

4、进路的规格和形状：回采进路的规格和形状对出矿工作有很大影响，在保证巷道顶板和眉线稳固的条件下，需从以下方面加以考虑：

a．进路宽度应尽可能大，以增大放出体的宽度，提高矿石回收率和便于出矿设备运行。

b．进路的高度在满足凿岩设备及通风管道布置的要求时，应尽可能低，以减少残留在进路正面的矿石损失。

c．进路的顶板以平顶为好，以便矿石能均匀地在全宽上放出，若顶板呈拱形，矿石将集中在拱顶部放出，容易造成废石提前流出。

d．国内常用的进路宽度为3～4m, 高度为3m。

适用条件

无底柱分段崩落法的适用条件，除崩落法的一般适用条件外还须考虑下列条件：

a.矿石要有一定的稳固性，进路一般不需要大量维护，爆破后眉线不易冒落，炮孔不易变形，能保证正常的装药爆破工作。

b.围岩最好能成大块自然崩落，也可以采用强制崩落。 c.此法适用于急倾斜中厚以上的矿体，以及倾斜的、缓倾斜的极厚矿体。由于分段之间进路采用菱形布置，上分段进路之间的一部分矿石要在下分段回收，如果矿体厚度在垂直方向不能重合地布置3～5个分段，因而会造成矿石损失量太大故不宜采用此法。

d.矿石不太贵重，围岩含品位，可选性好有利于使用本法。

优点：

a.无底柱分段崩落法，没有复杂的底部结构，采准和回采工艺简单，便于采用大型无轨设备，实现高度机械化。此方法的各回采步骤几乎可以标准化重复进行，有利于作业的专业化和机械化。

b.回采工作以进路为单位，掘进回采进路、钻凿深孔、出矿等作业可以在同一矿块上下分段的不同进路中同时进行，作业集中互不干扰，易于管理，具有较大的灵活性，并能较快地投入生产。

c.生产能力大，劳动生产率高。

d.工人在断面不大的进路中作业，安全性好。此外，在进路端部出矿，没有狭窄的放矿口，不以堵塞，发生堵塞时处理也比较方便。

e.在进路中以小步距后退回采，有利于分采分运、剔除夹石。

缺点 ：

a.在覆盖岩石下放矿，且每次崩矿的矿石都是在多个废石接触面下放出，故矿石贫化率大。

b.回采工作在独头巷道中进行，通风条件差。

没有或者不能采用大型无轨设备的采矿方法，都属于比较落后和逐步被淘汰的采矿方法。有底柱分段崩落法特别是水平深孔落矿的有底柱分段崩落法，由于每个分段都有复杂的底部结构，不便于大型无轨设备的使用，更属于落后和淘汰的方法。

有底柱分段崩落法本方法具有以下基本特征：

（1）将阶段划分成若千个分段，矿石自上而下的逐段进行回采；

（2）放矿、运搬及二次破碎均在底柱中开凿的专门巷道中进行，底柱将随同下一分段一同采出；

（3）围岩在回采过程中自然或强制崩落，放矿是在崩落的覆岩下进行。我国从六十年代初期，开始应用这种采矿方法，十多年来取得了显著的成就，积累了丰富的经验。这种采矿方法，在我国中条山、铜官山、云南等不少有色金属矿山，获得了迅速的发展。

无底柱分段崩落法中的覆盖岩层，不但起着缓冲围岩冒落时冲击气浪的危害作用，而且也提供挤压爆破条件防止矿石抛散在采空区，保证正常出矿。具有足够厚度的覆盖岩层后，既可预防边坡突然失稳导致冲击地压，影响井下采矿安全，又可延缓暴雨时井下突然大量涌水的时间，利于井下排水系统的调节。