采用无底柱分段崩落法应注意的技术问题分析

采用无底柱分段崩落法应注意的技术问题分析摘要:对国内的采矿专业而言,在冶金矿山、化工矿山以及非金属矿山的设计之中,经常采用的方法是无底柱分段崩落法,也会因此而产生一些争议。如何在设计与实施的过程中达到目的,更应该对无底柱分段崩落法进行综合分析后讨论应该注意或改进的技术手段,由此提高采矿率或达到生产所需的标准正是我们不断追寻的目标之一。

关键词:无底柱分段崩落法采矿专业技术分析

21世纪是能源世纪,要想具有较高的竞争力就需要拥有足够多的能源。矿藏资源如果不被人所开采,将永不见天日,所以才更加的需要采矿工程师来找到并挖掘出这些矿藏资源,矿山的合理开发为工业企业提供着动力和能源,为国家发展和国民经济的发展提供着依据和保障。

以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法叫做崩落采矿法,也就是在崩落矿石的同时,自然或强制性的崩落周围的岩石来填补空区,达到控制和管理低压的目的。采用崩落法采矿,不要需要把矿块划分成矿柱和矿房,而是把整体的矿块作为单元并按照一定的回采顺序,连续进行单步骤的回采动作,在一定的阶段中采用从上至下得顺序进行。一旦采用崩落法采矿,对于放矿的管理就显得尤为重要,这是因为在回采过程中,周围的岩石或自然或强制性的崩落,矿石覆盖岩石的直接接触下放矿。

1 无底柱分段崩落法

采用崩落法采矿,又分为有底柱分段崩落法和无底柱分段崩落法,在这里,我们对后者着重进行分析和讨论。

目前在我国,无底柱分段崩落法主要应用于铁矿床的开采,绝大部分是新建矿山,从第一个水平阶段起就开始使用,因而都要进行人工崩落围岩,形成覆盖岩层。根据生产实践证明,这种采矿方法最好在第一水平阶段用其它方法已开采完毕,并处理采空区形成覆盖岩层的条件下使用。

对于无底柱分段崩落法而言,因为其具有安全程度好、机械化程度高、开采强度大、灵活等优点而受到推广和使用。具有关数据表明,在1925年之前,对于黑色金属矿山而言,部分使用或全部使用无底柱方法的就占有当时采矿山总数的45%。

无底柱分段崩落法常用于回采矿石稳定的极倾斜厚矿体,高度较高,大约在60～70m。如果矿体的倾斜角度较小,矿石不稳定,联络通道会增加,运输距离也变长,会增加溜矿井、通风井和设备井的相应维修费用,赋存不规则或者开采矿石的条件较差时,阶段高度可以较低。对于无底柱采矿法,阶段运输的巷道大多分布在脉外,以便于在下个回采阶段时能够当做回风巷道来使用。

采用无底柱分段崩落法时,需要注意分段的高度,它和搬运的设备,开采的设备以及放矿的要求相关联,不能一味的追求高的分段高度,虽

然可以减少采准的工作量并降低费用,但是会受到开采设备和开采爆破技术的工作量,会造成放矿损失贫化,这就决定了分段高度不能够过高。分段的巷道也不能过低,这是因为不仅增加了开采的工作量大小,还影响到回采巷道的稳定程度。根据我国采矿时的具体情况而言,大多数的分段高度都在9～20m之间。

在布置设备井时,沿着走向每隔150～300m,在下盘崩落界限之外布置设备井,一般一个阶段中根据实际的情况来布置1～2个即可。如果下盘围岩不够稳定,上盘围岩很坚固,矿体的倾斜角度较大时,会采取把设备井布置在上盘围岩中来保证开采的安全性。矿山没有明显的分块标志,为了便于管理,一般以一个溜井的范围作为一个矿块。溜井的间距不能过大,不仅会造成运输的不便,也会降低装运的效率。

2 需要注意的技术问题

对于矿山,如果采用了无底柱分段崩落法来开采,从技术上考虑就有很多需要注意或改进的技术准则。

对于一般矿山的采场结构参数基本上符合阶段高度60m,矿块规格(宽×高):(70～80m)×60m;分段高度15m,进路间距15m的规则。同时每个分段由斜坡道相连通,在矿体上、下盘和两侧布置分段的联络通道,分段的联络通道应该与所有出矿的通道相连,出矿进路应尽可能的遵循上下分段交错的原则来布置,且与出矿进路垂直的分段联络通道还应该与矿山岩石相隔10～15m的距离,再从联络通道开始平行布

置回采进路的通道,其方向基本上遵循与原空场法长度方向一致的原则,同时在拐弯处要注意,避免发生弯度过大的现象。每隔70～80m划分一个盘区(5条进路),每个盘区布置一条出矿溜井。

对于回采孔的设计,通常都要与上下分段的实际情况相结合,其顺序一般为:通过空区矿块回采孔、盘区端部短进路矿块回采孔、盘区端部长进路矿块回采孔、其它长进路回采孔以及其他矿块回采孔。大多设计采用孔底距1.9m,排距1.2m,其余各个分段联络通道需要考虑上分段三角矿柱情况再进行调整,回采孔的深度最好不超过22m。对上分段有空区、巷道或者其他工程的本为,为防止出现透孔的现象,孔深应小于上分段底板0.5m。开采矿山的回采工作,基本上遵从从上而下的顺序:优先回采空区间矿柱,用以填补空区,再从回采的各盘区端部短进路矿块,接着在回采各个盘曲长进路矿块,最后才为其他矿块回采。

采矿,基本上分为凿岩作业、回采作业、装矿作业、运输与卸矿作业这几个部分。凿岩作业需要依据设计安排的先后顺序,并下发凿岩作业通知书,通知书上要明确表达出凿岩的地段、本次作业总量、规定完成时间、通知下发人员、现场管理及质量控制人员以及现场作业特殊注意事项等,能够对整个开采过程起到统筹规划的管理作用;回采作业也要按照顺序开进行,避免相邻进路或附近进路同时爆破,回采的垂高方向为上分段超前下分段,平面方向从远离溜井渐向溜井方向后退回采,从靠近切割井到远离割井方向推进,各出矿进路的推进速度

应尽量保持在一条直线上;装矿作业也需要下发相应的通知书,通知书应明确铲运机编号、铲运机铲装地点、各进路铲装矿石总量、矿石去向、行进线路等内容,这样采矿施工人员才能够按照通知书上的要求来监督管理采矿过程;对于卸矿作业,则需要按照通知书规定的相应路线行进并卸至指定地点,铲运机或者汽车在卸矿作业过程中必须做到低速、准确、缓慢的要求。

3 结语

无底柱分段崩落法是一种高效率的采矿方法,适用于矿石稳定或中等程度稳定的急倾斜厚矿体或倾角较缓的极厚矿体。国内外应用无底柱分段崩落法的矿山证明,这种采矿方法具有结构简单、效率高、机械化程度高且安全的特点,但是这种采矿方头也存在着矿石损失贫化大、通风条件差和设备维修工作量大等缺点,只有从无底柱分段崩落法的技术手段上去分析,才能够找出问题的根结。

参考文献

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