无底柱分段崩落法

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
无底柱分段崩落法
中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司
1 无底柱分段崩落法

现状 存在的问题
2 无底柱大参数开采

放出球体组合 加大采场结构参数 大间距采矿主要优点 国内应用现状 存在的问题
3 低贫化放矿

与截止品位放矿的区别 低贫化放矿优势 应用方案 目前国内应用及前景
1 无底柱分段崩落法---存在问题
(2)结构参数较小
小结构参数,其结果必然造成作业地点分散、采矿效率低 下、采准工程量居高不下等问题,制约了该采矿方法优势 的充分发挥。 大小参数对采矿指标的影响概要表
参数 千吨采切比(m/kt) 单次爆破量(t) 可供铲机作业班数
10×10m 4—6 550—650 4(2m3)
底柱采矿研究的高潮,在河北铜矿、漓渚铁矿 等矿山进行了加高端壁提高放矿高度的尝试, 目的是降低采准比,提高开采效率,但由于凿 岩、装药等技术条件所限,放矿高度方向由23个分段组成,分别凿岩,同时爆破,并只在 最下一条巷道出矿。这种结构一次崩矿量比普 通方法增加很多,大型出矿设备能力得到发挥, 提高了采矿强度。但不能减少采准工程量,因 此未能被进一步进行推广。
(3)放矿方式及指标
①放矿方式
目前(国内及国外)无底柱分段崩落采矿法采 用的放矿模式均为截止品位放矿方式。
1 无底柱分段崩落法---贫化
贫化过程----
每个步距所崩落的矿石在上、左、右、正面均 被岩石所包围,放矿过程中,随着矿石的被放 出同时也逐步将其周边的岩石放出,在进入贫 化阶段放矿时,铲斗内的矿石量会逐渐减少, 由周边进入的岩石会逐渐增加,每铲斗内的矿 石品位会逐步降低
1 无底柱分段崩落法---装备现状
(2)装备
无底柱开采的装备主要体现在凿岩和出矿方面。 无底柱的采场参数在很大程度上也受到其装备水平的制约,
其中最主要是受到凿岩设备的凿岩深度影响,由于国内尚 未形成大型高效的凿岩、出矿设备的生产体系,目前我国 地下中型矿山所采用的凿岩设备仍是中小型风动机具,中 孔凿岩采用上世纪70年代成型的YG-80、YG-90或CTC141等(虽然目前国内已经开始着手研究更高效的凿岩设 备,但其工业应用仍未完全实施),其最大的凿岩深度一 般为17—18 m,与之相匹配的结构参数只能达到 12.5m×12.5m,可凿性好的矿体最大为12.5m×15m (板石)。
2 无底柱大参数开采---参数变革
参数变革-----(见前)
国内引进----60年代的梅山、华树沟、河北大庙 国内高端壁----浙江漓诸铁矿 国外变革---主要为瑞典 国内大间距(平面组合结果、步距交错的立体结果) 国内大参数(大红山、梅山)
2 无底柱大参数开采---放出体
2.1 放出球体组合
从实践应用上讲,无底柱的结构参数在 10×10米的基础上被同步放大,即可以放大到 15×15米、20×20米等等,这种参数在生产 实践中可以应用,但是,由于椭球体的发育在 三维上不是线形关系,其长半轴和横短半轴及 纵短半轴不是同步增长,因此,该方法所确定 的采场参数其放矿效果不理想;
马姆贝格特矿,其结构参数由原来15m×15m改为
20m×22.5m
1 无底柱分段崩落法---参数变化
进入90年代后,国内的主要几个地下矿山,
在引进凿岩设备的支撑下,开始进行了大 参数研究的探索: ----如华树沟铁矿试验进行了20m×20m的 矿块试验 ----梅山铁矿开展了15m×15m的全面应用 研究,并开展了15m×20m的大间距参数应 用研究
1 无底柱分段崩落法---贫化的客观性
②当次品位难以控制 截止品位放矿是以每个放矿步距单元内的矿石
被充分回收为核心,要求在放矿过程中必须随 时掌屋采场的品位变化,以此来指导采场的出 矿,但由于目前国内尚未有一种精确、及时并 能适合井下特殊条件的品位分析仪表能满足该 要求,造成矿山在生产时无法进行有效控制。
1 无底柱分段崩落法---参数变化
对于采用国产设备的其他大中型矿山,也进行 了参数的加大研究: ----如程潮铁矿加大到了17.5m×15m ----北铭河铁矿加大到18m×18m 中小型矿山(桃冲铁矿、板石矿业、杨家坝铁 矿)参数在立足国产设备的前提下也将参数加 大到12.5m×12.5m—12.5m×15m等 均不同程度地提高了矿山开采效率,降低了采 切比,降低了矿山开采成本。
1 无底柱分段崩落法---存在问题
也就是说,同样一个单位面积,采用不同的出矿设备
其所取得的开采效能可能相差4倍; 例:同样的一个矿床,走向上长度是固定的,其可以 布置的矿块数目是有限的,假如其同时工作的矿块数 均为4个,当采用2 m3铲运机时,其分层可以达到的能 力为50万吨/年,而采用4 m3铲运机后,采场能力可以 达到200万吨/年。其可以达到的生产规模差异巨大。 此外,采用大型出矿设备后,将为大参数的应用提供 支持,大参数采用的直接结果是减少了采准切割工程, 降低了矿山生产成本,提高了生产效率。
1 无底柱分段崩落法---贫化的客观性
损失贫化大的客观性在于: ①考核单元小、矿岩的混和界面大 截止品位放矿的形成基础是以单个步距为其
考核单元,要求其放矿是在每个步距内都要取 得最好的放矿效果,结果是使得采场内得矿岩 进行了充分得混合,没有很好地利用无底柱分 段崩落法的“上丢下捡”的特点,致使在放矿 过程中从上到下的各个分层的矿石贫化率都比 较大。
20×20m 1.8—3 5500—6000 4(4m3)
1 无底柱分段崩落法---存在问题
(3)损失贫化偏大
该采矿方法与空场法、充填法相比较起来,存 在着废石混入面大、混入机会多、矿石贫化率 高(20%左右及以上)的缺陷,而贫化高的结 果造成矿山企业一级产品(采出原矿)质量下 降,二级产品(精矿)处理费用增加,严重削 弱了其产品的市场竞争能力。
1 无底柱分段崩落法---截止品位放矿
放矿的着眼点为单个步距(每条进路内有数十
个步距单元组成),现行放矿方式是把每个步 距视为最后一次的矿石回收(以一个崩矿步距 作为考核单元----该步距内的矿石如果未被回收 出来就被视为永久损失),每个步距均按边际 收支平衡原则确定放矿界限(截止品位),按 此边界品位放矿将步距内所有有回收价值的矿 石都要求回收出来,造成了每个放矿步距单元 内的矿石与岩石进行了充分的混和。
Baidu Nhomakorabea
影响采场参数的关键因素是矿山爆破后的块度组
1 无底柱分段崩落法---参数选择
生产期矿山可以根据其实际爆破块度进行取样
试验进行参数模拟确定; 对于矿山在生产之前(设计阶段)可以进行类 比法选择,但当觉得矿体明显破碎,建议应先 行开展相关的工程地质调查,对可能的块度进 行预测,设计中可以先确定分段高度,其合适 的三维参数应在生产期间进一步进行模拟分析 进行间距及蹦矿步距的调整。
1 无底柱分段崩落法---存在问题
1.2 存在的问题 (1)装备偏小:国内无底柱分段崩落法多采用中小
型出矿设备、凿岩设备。 出矿:一般中型以下的矿山采用的铲运机为1.5—2.0 m3 ,甚至有0.75 m3的小铲运机在采场进行使用,该 类型铲机一是铲取力小,铲取效率低,二是铲取深度 小,造成放矿效果下降。 凿岩:YG-80、YG-90或CTC-141仍是中型以下矿山 使用的主力凿岩设备,其凿岩深度小,限制了采场结 构参数加大的要求。
1 无底柱分段崩落法---装备现状
装药当炮孔深度达到20米之后,仍采用人工送
管的方式已经不能满足,而目前国内没有机械 化装药设备,国外的装药车设备应用效果不好 (有些矿山试验用过,但结果车侧翻了),没 有得到工业应用,此设备不解决将直接影响到 参数的进一步加大。
1 无底柱分段崩落法---放矿及指标
1 无底柱分段崩落法---参数变化
(1)采场结构参数 ①参数沿革及现状 无底柱分段崩落采矿法是在上个世纪的 60
年代开始引进到我国的,在引进期的采场 参数多集中为10m×10m(甚至8m×8m) 左右。
1 无底柱分段崩落法---参数变化
70—80年代期间,相关研究单位开展过一轮无
1 无底柱分段崩落法---装备现状
凿岩90年代后,大型的地下矿山开始引进国
外高效液压凿岩台车(星巴、水星等系列), 为矿山加大参数,提高效率,降低开采成本提 供了设备保障。
1 无底柱分段崩落法---装备现状
出矿国内2m3以下的铲运机在设备性能及稳定性上已经达
到了井下作业的要求,其1.5—2 m3的中小型铲运机已经 在中型以上矿山得到了普及,并已经淘汰了之前所采用的 风动装矿设备;大型地下矿山引进并应用4 m3及其以上的 大型铲运机。加大开采产能,提高采矿效率,降低开采成 本,开采装备的大型化已经越来越被矿山企业所认可。
1 无底柱分段崩落法---存在问题
凿岩:凿岩设备对该采矿法的影响主要是凿岩
的炮孔深度,随着矿山企业的深度要求,虽然 国内相关研究及制造单位也开始进行了深孔设 备的开发与研制,但到目前为止仍局限在实验 阶段,尚未达到工业化的应用;为满足矿山加 大参数的要求,目前国内大型矿山已经引进了 大凿岩深度的进口设备,为矿山加大并进一步 加大参数提供了设备条件。
1 无底柱分段崩落法---存在问题
近年来,随着矿石产品价格的提高,矿山企业开采效
益得到了较大幅度的改善,国内已经一些大型矿山开 始引进大型(2 m3以上的铲运机及高效率凿岩设备), 生产效率得到了一定的改善。 按照国内性能最稳定的2 m3铲运机和进口的4 m3铲运 机年能力进行比较可以看出:虽然2 m3铲运机的价格 具有一定的优势,但其可以达到的能力则相差巨大, 正常2 m3铲运机生产应用时其可以达到的年生产能力 约为12—13万吨,而4 m3铲运机则可以轻松达到50万 吨/年,其能力差值达到为4倍。
1 无底柱分段崩落法---参数选择
②参数的选择 一般矿山设计及应用时,结构参数确定主要是依
据经验和工程类比的方法进行确定,对于大多数 矿山而言,即采用的多为10×10米参数,其一次 崩矿量少,千吨采切比大的缺点逐步得到矿山重视。 成,块度组成的不同,其放出体的偏心程度不同, 三维发育参数相应产生变化。
1 无底柱分段崩落法---近期指标

②开采指标 相关地下矿山(无底柱)主要指标(2008年某月) 贫化率 回收率 西直门 20.82 79.20 弓长岭 18.23 88.10 小官庄 32.24 81.39 张家洼 32.24 81.39 桃冲 15.74 84.49 金山店 25.21 77.21 程潮 30.76 99.91 漓渚 19.72 70.97
4 结论
1 无底柱分段崩落法---工艺特点
1.1 现状

工艺---无底柱分段崩落法是一种平面展开分层,利 用进路对矿体进行切割,然后采用中深孔凿 岩,在进路内进行出矿的一种机械化程度高, 作业安全,相对成本较低的开采方法。
1 无底柱分段崩落法---工艺特点
特点--- 无底柱分段崩落法具有操作简单、开采强度大、
机械化程度高、安全、采矿成本相对较低等优 点,在国内地下金属矿山得到了大范围的推广 应用,是地下金属矿山应用最多、最广的开采 方法,为我国地下矿山的发展起到了积极的推 动作用。
1 无底柱分段崩落法---关键点
无底柱开采关键点------------
结构参数=(进路间距、分层高度、崩矿步距)三者组合 凿岩设备 炮孔装药 出矿设备 凿岩参数 三级矿量配备 覆盖岩形成方式 采场出矿制度 ------其中对开采指标及成本影响最大的就是结构参数(包括 进路间距、分段高度及崩矿步距)和放矿方式。
1 无底柱分段崩落法---参数变化
80年代后,在山东张家洼,河北玉石洼,湖北金山店等开
展了破碎矿体的无底柱应用研究。
而80年代之后,国外主要矿山开始实施大参数研究与应用
如瑞典的基鲁纳铁矿,分段高度×进路间距由
10m×10m→12m×11m→12m×16.5m →20m×22.5m→27m×25m→30m×30m
相关文档
最新文档