采用無底柱分段崩落法應注意的技術問題分析

摘 要：對國內的采礦專業(yè)而言，在冶金礦山、化工礦山以及非金屬礦山的設計之中，經常采用的方法是無底柱分段崩落法，也會因此而產生一些爭議。如何在設計與實施的過程中達到目的，更應該對無底柱分段崩落法進行綜合分析后討論應該注意或改進的技術手段，由此提高采礦率或達到生產所需的標準正是我們不斷追尋的目標之一。

關鍵詞：無底柱分段崩落法 采礦專業(yè) 技術分析

中圖分類號：TN401 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（a）-0059-01

21世紀是能源世紀，要想具有較高的競爭力就需要擁有足夠多的能源。礦藏資源如果不被人所開采，將永不見天日，所以才更加的需要采礦工程師來找到并挖掘出這些礦藏資源，礦山的合理開發(fā)為工業(yè)企業(yè)提供著動力和能源，為國家發(fā)展和國民經濟的發(fā)展提供著依據和保障。

以崩落圍巖來實現(xiàn)地壓管理的采礦方法叫做崩落采礦法，也就是在崩落礦石的同時，自然或強制性的崩落周圍的巖石來填補空區(qū)，達到控制和管理低壓的目的。采用崩落法采礦，不要需要把礦塊劃分成礦柱和礦房，而是把整體的礦塊作為單元并按照一定的回采順序，連續(xù)進行單步驟的回采動作，在一定的階段中采用從上至下得順序進行。一旦采用崩落法采礦，對于放礦的管理就顯得尤為重要，這是因為在回采過程中，周圍的巖石或自然或強制性的崩落，礦石覆蓋巖石的直接接觸下放礦。

1 無底柱分段崩落法

采用崩落法采礦，又分為有底柱分段崩落法和無底柱分段崩落法，在這里，我們對后者著重進行分析和討論。

目前在我國，無底柱分段崩落法主要應用于鐵礦床的開采，絕大部分是新建礦山，從第一個水平階段起就開始使用，因而都要進行人工崩落圍巖，形成覆蓋巖層。根據生產實踐證明，這種采礦方法最好在第一水平階段用其它方法已開采完畢，并處理采空區(qū)形成覆蓋巖層的條件下使用。

對于無底柱分段崩落法而言，因為其具有安全程度好、機械化程度高、開采強度大、靈活等優(yōu)點而受到推廣和使用。具有關數據表明，在1925年之前，對于黑色金屬礦山而言，部分使用或全部使用無底柱方法的就占有當時采礦山總數的45%。

無底柱分段崩落法常用于回采礦石穩(wěn)定的極傾斜厚礦體，高度較高，大約在60～70m。如果礦體的傾斜角度較小，礦石不穩(wěn)定，聯(lián)絡通道會增加，運輸距離也變長，會增加溜礦井、通風井和設備井的相應維修費用，賦存不規(guī)則或者開采礦石的條件較差時，階段高度可以較低。對于無底柱采礦法，階段運輸的巷道大多分布在脈外，以便于在下個回采階段時能夠當做回風巷道來使用。

采用無底柱分段崩落法時，需要注意分段的高度，它和搬運的設備，開采的設備以及放礦的要求相關聯(lián)，不能一味的追求高的分段高度，雖然可以減少采準的工作量并降低費用，但是會受到開采設備和開采爆破技術的工作量，會造成放礦損失貧化，這就決定了分段高度不能夠過高。分段的巷道也不能過低，這是因為不僅增加了開采的工作量大小，還影響到回采巷道的穩(wěn)定程度。根據我國采礦時的具體情況而言，大多數的分段高度都在9～20m之間。

在布置設備井時，沿著走向每隔150～300m，在下盤崩落界限之外布置設備井，一般一個階段中根據實際的情況來布置1～2個即可。如果下盤圍巖不夠穩(wěn)定，上盤圍巖很堅固，礦體的傾斜角度較大時，會采取把設備井布置在上盤圍巖中來保證開采的安全性。礦山沒有明顯的分塊標志，為了便于管理，一般以一個溜井的范圍作為一個礦塊。溜井的間距不能過大，不僅會造成運輸的不便，也會降低裝運的效率。

2 需要注意的技術問題

對于礦山，如果采用了無底柱分段崩落法來開采，從技術上考慮就有很多需要注意或改進的技術準則。

對于一般礦山的采場結構參數基本上符合階段高度60m，礦塊規(guī)格（寬×高）：（70～ 80m）×60m；分段高度15m，進路間距15m的規(guī)則。同時每個分段由斜坡道相連通，在礦體上、下盤和兩側布置分段的聯(lián)絡通道，分段的聯(lián)絡通道應該與所有出礦的通道相連，出礦進路應盡可能的遵循上下分段交錯的原則來布置，且與出礦進路垂直的分段聯(lián)絡通道還應該與礦山巖石相隔10～15m的距離，再從聯(lián)絡通道開始平行布置回采進路的通道，其方向基本上遵循與原空場法長度方向一致的原則，同時在拐彎處要注意，避免發(fā)生彎度過大的現(xiàn)象。每隔70～80m劃分一個盤區(qū)（5條進路），每個盤區(qū)布置一條出礦溜井。

對于回采孔的設計，通常都要與上下分段的實際情況相結合，其順序一般為：通過空區(qū)礦塊回采孔、盤區(qū)端部短進路礦塊回采孔、盤區(qū)端部長進路礦塊回采孔、其它長進路回采孔以及其他礦塊回采孔。大多設計采用孔底距1.9m，排距1.2m，其余各個分段聯(lián)絡通道需要考慮上分段三角礦柱情況再進行調整，回采孔的深度最好不超過22m。對上分段有空區(qū)、巷道或者其他工程的本為，為防止出現(xiàn)透孔的現(xiàn)象，孔深應小于上分段底板0.5m。開采礦山的回采工作，基本上遵從從上而下的順序：優(yōu)先回采空區(qū)間礦柱，用以填補空區(qū)，再從回采的各盤區(qū)端部短進路礦塊，接著在回采各個盤曲長進路礦塊，最后才為其他礦塊回采。

采礦，基本上分為鑿巖作業(yè)、回采作業(yè)、裝礦作業(yè)、運輸與卸礦作業(yè)這幾個部分。鑿巖作業(yè)需要依據設計安排的先后順序，并下發(fā)鑿巖作業(yè)通知書，通知書上要明確表達出鑿巖的地段、本次作業(yè)總量、規(guī)定完成時間、通知下發(fā)人員、現(xiàn)場管理及質量控制人員以及現(xiàn)場作業(yè)特殊注意事項等，能夠對整個開采過程起到統(tǒng)籌規(guī)劃的管理作用；回采作業(yè)也要按照順序開進行，避免相鄰進路或附近進路同時爆破，回采的垂高方向為上分段超前下分段，平面方向從遠離溜井漸向溜井方向后退回采，從靠近切割井到遠離割井方向推進，各出礦進路的推進速度應盡量保持在一條直線上；裝礦作業(yè)也需要下發(fā)相應的通知書，通知書應明確鏟運機編號、鏟運機鏟裝地點、各進路鏟裝礦石總量、礦石去向、行進線路等內容，這樣采礦施工人員才能夠按照通知書上的要求來監(jiān)督管理采礦過程；對于卸礦作業(yè)，則需要按照通知書規(guī)定的相應路線行進并卸至指定地點，鏟運機或者汽車在卸礦作業(yè)過程中必須做到低速、準確、緩慢的要求。

3 結語

無底柱分段崩落法是一種高效率的采礦方法，適用于礦石穩(wěn)定或中等程度穩(wěn)定的急傾斜厚礦體或傾角較緩的極厚礦體。國內外應用無底柱分段崩落法的礦山證明，這種采礦方法具有結構簡單、效率高、機械化程度高且安全的特點，但是這種采礦方頭也存在著礦石損失貧化大、通風條件差和設備維修工作量大等缺點，只有從無底柱分段崩落法的技術手段上去分析，才能夠找出問題的根結。

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