中国地质大学(北京)《矿床开采工程》期末考试拓展学习(八)

1、崩落采矿法的分类及其各方法概述？
崩落采矿法：崩落法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法，分为: (1) 单层崩落法,(2)分段崩落法,(3)阶段崩落法。

单层崩落法:单层崩落法主要是开采顶板岩石不稳固，厚度一般小于3m的缓倾斜矿层。

(1)长壁式崩落法：该采矿法的工作面是壁式的，工作面的长度等于整个矿块的斜长，所以，称为长壁式崩落法。

结构参数：矿块斜长40~60m, 空顶距, 悬顶距，矿块间不留矿柱，(2)短壁式崩落法：矿层的顶板稳固性较差时，采用长壁工作面不容易控制顶板地压，此时，可在上下阶段巷道之间，沿矿层的走向掘进分段巷道，用分段巷道划分工作面，将工作面长度缩小，形成短壁，以利于地压管理。

工作面长度在20~25m以下。

(3)进路式崩落法：如果矿层稳固性更差，则可采用进路式崩落法。

其特点是将矿块用分段巷道或上山划分成沿走向的小分段或沿倾斜的条带，从分段巷道或上山向两侧用进路进行回采。

有底柱分段崩落法：有底柱分段崩落法，即有底部结构的分段崩落法。

特点：1.按分段逐个进行开采；2.在每个分段下部设有出矿专用底部结构（底柱）。

分段回采由上向下逐个分段进行回采。

水平深孔落矿有底柱分段崩落法：采准工作：包括掘进溜井、回风井、电耙道联络道、斗颈、斗穿、凿岩巷、受矿巷道等。

切割工作：开凿补偿空间和劈漏
两项工作。

补偿空间系数K ：K= V
1/V , V
1
——补偿空间体积，m3; V——矿石爆
破前体积，m3。

矿石稳固时用中深孔拉底。

矿石不稳固时，用浅孔拉底，在拉底水平留矿柱，在矿柱上打好眼，与分层大爆破同次分段爆破。

拉底空间：在采场底柱上部（矿体底部）掘进切割横巷和切割平巷，以切割巷为自由面，爆破形成的空间。

它是为大量落矿而准备的补偿空间。

回采工作：落矿和出矿。

垂直深孔落矿有底柱分段崩落法：采准工作：掘进矿石溜井,耙矿巷道, 斗颈,堑沟巷道,凿岩巷道, 行人通风巷道,联络道等。

切割工作：开掘堑沟和切割立槽。

堑沟是在堑沟巷道内钻凿垂直上向扇形中深孔与落矿同次分段爆破。

开凿切割立槽方法：八字形和丁字形。

切割槽：在矿块中掘进切割横巷和切割天井，以切割天井为自由面爆，破形成的空间，它是为大量落矿而准备的补偿空间。

回采工作：用中深孔或深孔落矿。

该法广泛采用挤压爆破。

小补偿空间挤压爆破；K = 15-20% 。

向崩落矿岩方向挤压爆破。

有底柱分段崩落法的评价：(1)适用条件：1) 地表允许崩落；2) 合适矿体厚度和倾角；3)上盘岩石稳固性不限，下盘岩石中等稳固以上；4) 矿石中等稳固；
5)开采贫化损失较大，适合矿石价值不高；6) 矿体不含夹层，无自然性和结块性。

(2)优点：1)多种回采方案，使用灵活；2)生产能力大，开采强度大于无底柱分段崩落法。

3)采矿和出矿设备简单，适用维修方便，4) 通风良好。

(3)缺点：1) 采准，切割工作量大，机械化程度底；2)矿石损失贫化较大。

无底柱分段崩落法：无底部结构，分段凿岩，崩矿和出矿均在回采巷道中进行的崩落法。

使用无轨设备，结构简单，安全可靠。

(1)结构参数与采准巷道布置，阶段高度：50~60米或更高,分段之间的联络有设备井，斜坡道, 分段高度: 10~20
米.,回采巷道的间距: 10~20米., 回采巷道的断面及形状 (3~4)×(3~米., 回采巷道的布置: 垂直走向和沿走向布置.(2)切割工作：回采前必须在回采巷道的末端形成切割槽，作为最初爆破的自由面及补偿空间。

切割平巷和切割天井拉槽法: 1)切割天井拉槽法, 2).炮孔爆破拉槽法。

回采工作：落矿，出矿和通风等，落矿工作：(A)落矿参数的确定(炮孔扇面倾角，扇形炮孔边孔角，崩矿步距，孔径，最小抵抗线和孔底距；(B)凿岩工作 (C) 爆破工作出矿：(A) 铲运机出矿
无底柱分段崩落法的评价：(1)适用条件：1) 地表与围岩允许崩落。

2) 矿石中等以上稳固，3) 急倾斜厚矿体或缓倾斜极厚矿体；4) 矿石价值不高。

5) 需剔除夹石。

(2)优点：1) 安全性好；2)结构简单，回采工艺简单，3) 适用高效无轨设备，机械化程度高；4）可剔除夹石，进行分级出矿。

缺点：1) 回采巷道通风困难；2) 矿石损失贫化大；3)开采强度不如有底柱高。

阶段崩落法：阶段崩落法的特点：回采高度等于阶段全高。

阶段强制崩落法：设有补偿空间的阶段强制崩落法；k= 20~30% ;连续回采的阶段强制崩落法。

采准工作：运输巷道和电耙道，放矿溜井，行人通风井，凿岩天井和硐室等。

切割工作：开凿补偿空间和劈漏。

回采工作：崩矿方案有深孔（中深孔）爆破和药室爆破。

阶段强制崩落法适用条件：1) 矿体厚大2)开采急倾斜矿体时，上盘岩石最好在没有放完矿石前不崩落。

3)设有补偿空间方案对矿石稳固性要求高一些，矿石须有中等稳固。

连续回采时可用于不够稳固的矿石中。

4)矿石价值不高，也不需分采，不含较大的岩石夹层。

5) 矿石没有结块性，氧化性和自然性。

6) 地表允许崩落。

阶段强制崩落法的优缺点：与分段崩落法比，阶段强制崩落法采准工程量小，劳动生产率高，采矿成本底，作业安全。

缺点，生产技术和放矿管理要求严格，大块率高矿石损失大等。

阶段自然崩落法：整个阶段上的矿石在大面积拉底后借自重与地压作用逐渐自然崩落并能破成碎块。

分两种自然崩落法：（１）矿块回采；（２）连续回采。

矿块回采阶段自然崩落法：在矿块四个边角处掘进四条切帮天井，自切帮天井底部每隔8~10m高度沿矿块的周边掘进切边巷道。

连续回采阶段自然崩落法：将阶段划分为较大的分区，按分区进行回采，在分区的一端沿宽度方向掘进切割巷道，再沿长度方向拉底，拉底到一定面积后矿石便自然冒落，随着拉底不断向前扩展，矿石自然崩落范围也随之向前推进，矿石顶板逐渐形成一斜面，并以斜面形式推进。

自然崩落法的适用条件：矿石不稳固，具有密集的节理和裂隙的中等坚硬的矿石，当拉底到一定面积时，能够自然崩落成大小合乎放矿要求的矿块。

矿体厚度一般大于20~30m。

充填采矿法：随回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的的采矿方法，叫充填采矿法。

目的是利用充填体进行地压管理，以控制围岩崩落和地表下沉，并为回采工作面创造安全和方便。

2、充填采矿法的分类以及各方法的概述？
充填采矿法可分为：单层充填采矿法，上向分层充填采矿法，下向充填采矿法和分采充填采矿法。

（也可分为：干式充填法，水力充填法，胶结充填采矿法）
单层充填采矿法：使用于缓倾斜薄矿体中，用矿块倾斜全长的壁式回采面沿走向方向，一次按矿体全厚回采，随工作面的推进，有计划地用水力或胶结充填采空区，以控制顶板崩落。

也叫壁式充填采矿法。

结构参数：矿块斜长30-40m, 沿走向长度60-80m，空顶距 , 充填距,悬顶距，矿块间不留矿柱，采准和切割：矿体内布置切割平巷，上山布置在矿块边界处，溜矿井。

回采：每次沿工作面推进，沿倾斜工作面推进2m（根据顶板暴露面积而定），浅孔凿岩，电耙出矿。

评价：当开采水平或缓倾斜薄矿体时，在顶板岩层不允许崩落的条件下，单层充填法是唯一可用的采矿方法，回收率高，贫化率低，但是采矿工效低，坑木消耗大。

上向水平分层充填采矿法：一般将矿块分为矿房和矿柱，第一步骤回采矿房，第二步骤回采矿柱。

回采矿房时，自下向上分层进行，随工作面向上推进，逐层充填采空区，并留出继续上采的空间。

充填体维护两帮围岩，并作为上采的工作平台。

崩落的矿石落在充填体表面上，用机械方法将矿石运至溜井中。

矿房采到最上面分层时，进行接顶充填，矿柱在矿房采完后再进行回采，回采矿房的充填方法可用干式充填，水力充填和胶结充填。

矿块结构和参数：当矿体厚不超过10~15m时，矿房的长轴沿布置，超过15m，垂直走向布置。

阶段高度30~60m。

间柱的宽度取决于矿石和围岩的稳定性以及间柱的回采方法。

用充填法回采时其宽度位6~8m，矿岩稳固性差时取较大值，顶柱4~5m,底柱5m。

有时为了减小矿石损失，用混凝土假巷代替矿柱。

采准切割工作：充填天井，人行滤水井，放矿溜井。

回采工作：浅孔落矿，水平压矿；胶结充填底板，隔墙、出矿。

胶结充填方案的特点：胶结充填方案的矿块采准和回采等，与水力充填方案基本相同，行人天井不要按滤水井条件构筑，溜矿井和行人天井在充填时只需立模板就可以形成。

由于胶结充填成本很高，第一步骤回采应取较小尺寸，但所形成的人工矿柱必须保证第二步骤回采的安全；第二步骤回采可用水力充填，故可选择较大的尺寸。

胶结充填的接顶问题：人工接顶和注浆加压接顶。

上向水平分层充填法的评价：优点：矿石损失贫化小，但效率底，劳动强度大。

应用水力充填和胶结充填技术，以及回采工作面使用无轨设备，使普通充填法提高到新的水平，进入高效率采矿方法，使用范围不断扩大。

缺点：充填成本高，充填系统复杂，阶段间矿柱回采困难。

上向倾斜分层充填采矿法：它与上向水平分层充填法的区别是，用倾斜分层（倾角近40度）回采，在采场内矿石和充填料的运搬，主要靠重力。

这种采矿方法只适用与干式充填。

下向分层水力充填采矿法：下向充填采矿法，用于开采矿石很不稳固或矿石和围岩均很不稳固，矿石品位很高或价值很高的有色金属或稀有金属矿体。

其实质是：从上往下分层回采和逐层充填，每一分层的回采工作，是在上一层人工假顶的保护下进行的。