论无底柱分段崩落法放矿方式
宽进路无底柱分段崩落法物理放矿模拟实验
摘 要 ： 无底柱 分段 崩 落采矿 法在 国 内外矿 山应 用广泛 ， 在 实际 生产 中对矿石 贫化损 失较 难 但 控制 ， 而贫损 指标 的优 劣 又取 决于放 出体 的形 态 ， 因此研 究放 出体形 态 对控 制 贫化 与损 失具 有重要
的意 义。结合 首云铁 矿采 场结构 参数优 化 的课 题 ， 对矿 山采 场设计 参数进 行 分析 ， 过 室 内物理 针 通
ｏｅｅ ｉｓｉ ｓａ ｅ ｔ ｃｎｒｌｈ ｒ ｌ ｓ ｎ ｉ ｔ ｎ ｏ ｉｅ ｉ ｅｐｏｅｔ ｆ ｔｐ ｔ ｃ ｒｌ ａ ｒ ｌｐｏ ｈｐ ｓ ｏ ｏｔ ｅｏｅ ｏ ｄｄ ｕｉ ．Ｃ ｍｂ ｄｗ ｔ ｔ ｒ ｃ ｏ ｓ ｅｓ ｕｔ ａ ｐ — ｌ ｄ ｏｔ ｓａ ｌ ｏ ｎ ｈｈ ｊ ｏ ｒ ｕ
ａ ｄ ａ ｒａ ｎ ｂ ｏ ｄ．ｗｈ ｃ ｓｄｉ ｉｕ ｔｔ ｏ ｔｏ ｈ Ｏ Ｓｏ ｒ ｉ ｔｏ ｎ ｔ ｅ ｐ ａ ｔｃ ｌｐ ｏ ｃｉｎ． Ｈｏ ｖ ｒ ｈ ｉｈ ｉ ｆ ｃ ｌ ｏ ｃ ｎ ｒ ｌｔ ｅ ｌＳ ｆｏ ｅ ｄｌ ｉｎ ｉ ｈ ｒ ｃ ｉａ ｒ ｄｕ ｔｏ ｆ ｕ ｗｅ ｅ ，ｔ ｅ ｌｓ ｎ ｉｕ ｉｎ ｉｄｅ ｅ ｅ ｄ ｏ ｈ ｐ ｆｆｌｉ ｒ ｌｉ ｏ ｄ． Ｓ ｔｉ ｉ ｎｆｃ ｎ ｏ ｒ ｓ ａ ｃ ｈｅｆ ｌｉｇ ｏ ｓ ａ ｄ ｄ ｌ ｔ ｎ ｘ ｄ ｐ ｎ ｎ ｓ ａ ｅ ｏ ａｌ ｏ ｎｇ ｏ ｅ ｅｌ ｐｓ ｉ ｏ ｉ ｓｓｇ ｉ ａ ｔｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｔ ａ ｌ ｉ ｎ
ｒ ｍｅｅ ｐ ｉ ｚ ｔｏ ｆＳ ｏ ｙ ｎ ｉｏ ｒ ａ ｔ ｒｏ ｔｍｉａｉ ｎ ｏ ｈ ｕ ｕ ｒ ｎ ｏ ｅ，ｄｅ ｉｎ ｐ ｒ ｍ ｅｅ ｆｓｏ ｅ ｗａ ｎ ｌｚ ｄ． Ｔｈ ｏ ｇ ｎ ｏ ｒｐ ｙ ｉ ｓｇ ａ ａ ｔｒｏ ｔｐ ｓａ ａｙ ｅ ｒ ｕ ｈ ｉ ｄ ｏ ｈ ｓ—
无底柱分段崩落法课件
2023
PART 06
无底柱分段崩落法实例分 析
REPORTING
某铁矿无底柱分段崩落法实例
矿山概述
该铁矿位于我国华北地区，储量丰富，以磁铁矿为主。
采场结构
采场内共有3个分段，每个分段长约30m，宽约20m，高 约10m。
崩落过程
采用无底柱分段崩落法进行开采，首先对采场进行全断面 爆破，将矿石崩落，然后进行装载、运输等环节。
的概率。
缺点分析
01
02
03
矿石贫化大
由于在回采过程中，无法 对出矿口周围的岩石进行 剥离，使得出矿口周围的 矿石贫化较大。
劳动强度高
由于需要人工进行装药、 爆破和运输等操作，使得 工人的劳动强度较高。
对设备依赖性强
无底柱分段崩落法需要使 用大量的机械设备，一旦 设备出现故障，会对生产 造成较大的影响。
2023
PART 02
无底柱分段崩落法的基本 原理
REPORTING
矿体与围岩的物理性质
矿体的形状和大小
无底柱分段崩落法对矿体的形状 和大小有一定的要求，合适的形 状和大小有助于提高开采效率。
围岩的稳定性
围岩的稳定性对于无底柱分段崩 落法的实施至关重要。围岩的稳 定性直接影响开采的安全性和效率。
2023
无底柱分段崩落法 课 件
REPORTING
• 无底柱分段崩落法概述
2023
PART 01
无底柱分段崩落法概述
REPORTING
定义与特点
定义
无底柱分段崩落法是一种地下采矿方法，主要应用于金属矿、煤炭等矿产资源的 开采。该方法采用分段爆破的方式，将矿体分为多个段，然后逐段进行崩落开采。
特点
无底柱分段崩落采矿法开采铜矿实例
１矿块结构参数
矿 块 结 构 如 图 １ 示 ： 段 高 度 ３ ｍ， 所 中 ０
采 场进 路 间 距 ｌ ｍ， Ｏ 采场 分 段 高度 ８～ｌ ｍ， Ｏ 采 用 轨 道 装 岩 机 装 矿 ， ５ ｍ布 置 一 个 放 每 Ｏ
矿溜井 。
３回采工作
无 底 柱 分 段 崩 落 法 的 回 采 工 作 主 要 包
胀， 分枝 复 合 频 繁 。 体 与 围岩 接 触 界 面 不 矿
括 ： 岩 、 破 、 风 、 矿等 。 凿 爆 通 出 回采 工 作 自
曩 一矗
７
１２ 、 一上 下 阶段 脉 外 运输 巷 道 ； 一溜 井 ； 一设 备 井 ； 一人 行天 井 ； 一分 段 联络 平 巷 ； ３ ４ ５ ６ ７ 一进路 ； 一设 备 井 联络 道 ； 一分 段 切割 平 巷 ； ０ ８ ９ １ 一切井 ； ｌ １ 一上 向 扇形 深 孔 图 １ 无底 柱 分段 崩 落采 矿 方法 图
长埂 山 三 个 矿 段 组 成 ， 目前 开 采 的 是 列 石 山矿 段 ， ９ ０ 建 矿 以 来 ， 继 采用 过 单 自１ ７ 年 相 层 崩 落 采 矿 法 、 石 下 向 充填 法 等 进 行 回 块 采 。 石 山 矿 段 铜 硫 铁 矿 床 中 探 明 的 共 有 列 １ 个 矿 体 ， 赋 存 于 花 岗 闪长 斑 岩 体 北 接 ７ 均 触带 及 岩 体 的 内部 ， 目前 一 直 开 采 的 主 要
巷 道 中 凿 上 向平 行 深 孔 ， 次 切 割后 形 成 逐
切 割槽 。
是 占总储 量 ８ ％ Ｉ号铜 硫 铁矿 体 ， 体 走 ５ 的 矿
VCR法、无底柱分段崩落法
一、球状药包爆破。
（1）一般爆破使用的是柱状药包，经过试验发现，当爆药的类型及药量相同的情况下，球状药包的爆破漏斗体积是柱状药包的四倍。
球形药包起爆后应力波从药包中心向各个方向均匀传播，因而能量的利用比较充分。
而柱状药包起爆后，爆轰压力主要是沿轴线方向传播，在能量利用上，不如球状药包。
因而球状药包爆破比柱状药包爆破效果好得多。
（V球=4V柱）二、VCR法的应用加拿大的什么矿在回采矿柱时，采用了这种方法，并且取得了良好效果。
后来加拿大的森特纳来铜矿，用VCR法回采矿房。
回采矿柱时（矿房已充填完毕），钻凿了炮孔直径为165mm，它是在矿柱上部开开掘平巷，然后在切割平巷中打下向平行深孔。
炮孔呈梅花形布置。
爆破时先把每个炮孔的孔底塞好，然后装上砂子，之后再装上球状药包，进行爆破。
每次爆破约4米的水平层矿石，每次爆破的药量一般控制在90-160kg要掘进分段凿岩巷道及切割槽工程。
（2）钻孔、装药、爆破等项工作都集中在同一空间进行，工作人员和工人不必进入采场或掘进工作面，故工作安全可靠。
（3）爆破效果好，工程质量高，由于爆药的能量利用充分。
因而崩矿效果好，例如直径为165mm的深孔，每米孔崩矿量为30吨以上，矿石块度均匀，二次破碎工作量少。
四、使用VCR结前提条件（1）必须有高效率，高质量的钻机，要求钻速快，偏斜度小的钻机。
而提高风压是很重要的。
森特纳来矿将风压，由4.55～6.7kg/cm2,提高到17.5 kg/cm2，大大地加快了钻孔速度。
（2）对于开采中厚的急倾斜矿体且矿石和围岩中的稳固矿体，采用VCR法是有效的。
总之，VCR法虽然只有十多年的历史，但事实说明，这种方法是有前途的一种方法。
五VCR法在美国霍姆斯太克金矿的推广与应用情况。
美国南达科他州霍姆斯太克（Homestake）金矿推广VCR法获得了较好效果。
该矿是美国唯一的大型地下金矿，有105年的开采历史，现有职工1700人，矿石生产能力C200吨/日，黄金产量1200盎司/日。
无底柱分段崩落法
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。
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---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）。
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
无底柱分段崩落采矿方法
无底柱分段崩落采矿法一、什么是无底柱分段崩落采矿法(一)、发展历史上世纪五十年代发生，六十年代逐步发展并在国外得到广泛应用，七十年代已成为一种成熟的并占优势的种方法。
以我国为例，七十年代中期铁矿地下开采矿山总数的45%，约占铁矿石总量的63%采用该采矿方法。
(二)、特征无底柱分段崩落种法是将阶段用分段回采巷道划分为若干分段，由上向下逐个分段进行回采，随后由崩落围岩充填采空区，分段下部不设出矿的底部结构，以小的崩矿步距爆破下来的矿石在崩落围岩的覆盖下直接由回采进路端部放出，凿岩、出矿共用同一巷道。
这种采矿方法结构简单，为机械化采矿创造了有条件。
主要特点:1.各分段不设放矿的底部结构，不留任何矿柱;2.凿岩、爆破、出矿等回采作业均在同一回采进路顺序进行;3.矿石回采由回采进路的上(下)盘一端开始，按步距顺序后退回采，直至下(上)盘一端矿体边界为止;4.在回采进路端部于崩落围岩覆盖下进行挤压爆破和放矿;5.上下分段进路在空间呈菱形交错布置。
(三)、适用条件1.较规则的急倾斜厚矿体;2.矿石稳固程度在中等以上，进路中不需大量支护;3.顶板围岩能自行崩落，且块度较大;4.地表允许陷落，表土层不厚，没有导致井下被淹没的地表水或地下水;5.矿石允许贫化，矿岩容易分离，矿石可选性好，围岩含有用矿物成分。
(四)、优缺点无底柱分段崩落采矿法是一种高效率、高生产能力.高度机械化、低成本和作业安全的采矿方法，与其它种方法相比，具有以下优点:1.结构简单，不留矿柱，不设底部结构，所有矿块间和分段间,不需要留任何底柱和间柱，不需要掘进难以施工的漏斗、斗穿，斗颈和电耙等切割巷道，不需进行回收顶、底、间柱等复杂繁重的工作;在矿块中只布置采矿进路.联络巷道.切割巷道和切割天井，结构简单，便于施工;2.回采工艺简单，各项回采作业在不同分段进行，互不干扰，管理方便，作业专业化，有利于操作技术和工效的提高;3.易于实现采矿作业全面机械化，采准和回采作业都在进路进行，便于使用大型无轨自行设备，如掘进台车、采矿凿岩台车、装运机等;4.作业安全，人员在水平巷道工作，顶板暴露面积小，出现浮石或不安全因素时，容易及时发现和处理;5.灵活性大，每条进路所负担的回采宽度只有10米左右，崩矿步距只有2米左右，生产中出现问题时影响面小;还能根据矿体条件的变化随时改变进路布置或回采顺序;上分段残留的矿石可在下分段回收;对矿石成分复杂的矿体，可分采分运或选别回采，有利于稳定出矿品位和矿石综合利用。
无底柱分段崩落法放矿过程控制系统研究
无底柱分段崩落法放矿过程控制系统研究摘要：针对无底柱分段崩落法放矿管理粗放、损失贫化大的问题，提出一种无底柱分段崩落法放矿过程智能控制系统。
使用RFID技术、WIFI技术、组网技术以及传感器技术对铲运机进行智能定位、出矿量计量、品位估算、视频监控以及安全预警，使管理人员能精确实时掌握铲运机作业状态以及出矿指标完成情况。
在蒙库铁矿的实例实施结果表明：系统建立之后，实现了放矿过程的综合管控和远程监测，便于矿山工作人员更加合理的调控，保证溜井矿量和品位的均衡，对于提高矿山运转效率，降低安全生产风险有着重要意义。
关键词：无底柱分段崩落法；放矿管理；RFID技术；智能定位Discussion on the Ore-drawing Process Control System of Non-pillar Sublevel Caving MethodSHI RuipengAbstract：Aiming at the problems of extensive management and large loss and depletion in sublevel caving without pillar, an intelligent ore-drawing control system for the process of non-pillar sublevel caving method. The use of RFID technology, WIFI, networking technology and sensor technology to the scraper intelligent positioning, ore production measurement, grade estimation, video monitoring and safety warning, so that managers can accurately and real-time grasp the scraper operation status and the completion of mining indicators. The implementation results of Mengku Iron Mine show that: after the establishment of the system, the comprehensive control and remote monitoring of the ore drawing process are realized, which is convenient for mine workers to more reasonable regulation and control, and ensure the balance of ore flow and grade, which is of greatsignificance for improving mine operation efficiency and reducing safety production risks.Key words：Non-pillar sublevel caving method; Draw control; RFID technology; Intelligent positioning1前言随着社会的不断发展，人类对矿产资源的需求量持续增加，浅部资源逐步枯竭，使得地下矿山开采规模逐渐扩大。
无底柱分段崩落法的技术参数优化及放矿方式改进
（ ３ ） 炸药 单 耗偏 高 ，采矿 炸药 单耗 为０ ． ６ ７ ８ ０ ～０ ． ８ ２ １ ９ ｋ ｇ ／ｔ。 （ ４ ） 生 产能 力低 ， 没有 达到设 计 能力 。 ２ ． 改进 的措 施 和方 法 ２ 、 １ 改 变采 场结 构 参数 分段高 度和 回采进路 间距是主 要的采场 结构参数 ， 也是 影响采 准系数 主要 因素 。 采 准系数 为每一 千吨采 出矿石量 所需掘 进的 采准 、 切 割巷道 米数 。 其表 达 式为 ： ．
２ 、 ４ 起 爆 方式
铁矿、 赤铁矿、 黄铁矿 ， 脉石矿物以石英、 角闪石为主 自投产以来 ， 采矿工艺中 暴 露 出以 下 问题 。 （ １ 爆 破 大块 率高 ， 悬顶 、 立 槽时有 发生 。 大 块率平 均为２ ８ ％， 采 场 回采进路 悬 顶率 达 ３ ０％。 （ ２ ） 矿石 损 失率 、 贫 化率 指标 偏高 ，损失 率为２ ５ ． ４ ９ ％～２ ８ ％， 贫化率 为２ ４ ．
１ ． 引育
１ ８ 矿组是 板石 矿业 公司 主要铁 矿石 生产基地 之一 ， 井下开 采 ， 采用 沿走 向 布置无底 柱 分段崩 落 法进行 矿石 回采 。 矿组走 向北东 ， 走 向长３ ０ ０ ｍ， 倾 向西北 ， 倾 角５ ０ －７ ０ 。 ， 平均 为５ ５ 。 ， 倾 斜延 深最深 达一 ７ 咪 标高， 平均厚 度３ ０ －７ ０ ｍ， 矿石 硬 度ｆ ＝１ ２ ～１ ４， 围岩 硬 度ｆ － ９ ～１ １ 。 金 属矿 物 以磁铁 矿为 主 ， 其 次 为少量 磁 赤
工 业 技 术
Ｃ ｈｏ ｇ ｙ Ｒ ｅｖ ｉ ｅ ｗ
●Ｉ
无 底 柱 分 段 崩 落 法 的技 术 参 数 优 化 及 放 矿 方 式 改 进
无底柱分段崩落法采矿设计
无底柱分段崩落法采矿设计无底柱分段崩落法是一种常用的采矿方法，广泛应用于矿山开采中。
它的特点是在矿体上部分段段开采，通过崩落来实现矿石的自然下落和采出。
本文将详细介绍无底柱分段崩落法的设计原理和操作流程。
一、设计原理无底柱分段崩落法采矿是基于以下原理：在矿体上部分段段开采，通过崩落来实现矿石的自然下落和采出。
该方法的关键是选取合适的段段长度和崩落周期，以确保矿石能够顺利下落到矿井底部，并通过提升设备将其运出矿井。
二、操作流程无底柱分段崩落法采矿的操作流程主要包括以下几个步骤：1. 安全措施：在进行采矿作业前，必须确保矿井通风正常、支护设施完好，并采取必要的安全措施，如设置警示标志、安装安全网等。
2. 矿体分段：根据矿体的性质和采矿条件，将矿体分为若干个段段，每个段段的长度一般在10-20米左右。
分段时需要考虑矿体的稳定性和采矿效果，避免过长或过短的段段。
3. 预处理：对每个段段进行预处理，包括爆破、支护等工作。
爆破是将矿石破碎为适当大小的块体，以便于后续的崩落和运输。
支护是为了确保矿体的稳定，防止崩落过程中发生事故。
4. 崩落操作：在预处理完成后，可以进行崩落操作。
一般采用控制爆破的方式，通过合理的装药和引爆顺序，使矿石以适当速度下落。
崩落过程需要密切监控，及时处理可能出现的异常情况。
5. 运输和处理：崩落完成后，矿石将自然下落到矿井底部，然后通过提升设备将其运出矿井。
在运输过程中需要注意矿石的稳定性和运输效率，确保矿石能够安全地运出矿井。
三、优缺点分析无底柱分段崩落法采矿具有以下优点：1. 采矿效率高：通过分段崩落的方式，可以快速采出大量矿石，提高采矿效率。
2. 成本低：相比其他采矿方法，无底柱分段崩落法的设备投资和运营成本较低。
3. 适应性强：无底柱分段崩落法适用于不同类型的矿体，具有较强的适应性。
但是，无底柱分段崩落法采矿也存在一些缺点：1. 安全风险：无底柱分段崩落法采矿过程中存在一定的安全风险，如崩落不均匀、矿石堆积等。
无底柱崩落采矿法
无底柱分段崩落采矿法的特点
1将矿块划分为分段，在分段进路中进行落矿、 出矿等回采作业，不需要开掘专用的出矿 底部结构。 2、崩落矿石在崩落围岩覆盖下放出。
无底柱分段崩落法的适用条件
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。
相关参数
阶段高度 分段高 宽度 厚度 回采巷道间距 倾角 60~70m 10~12m 根据实际情况自定义 根据实际情况自定义 8~10m 一般70度左右
项目的研究意义
可以根据相关参数，快速的绘制出无底柱崩 落采矿法的图像，为工程进行带来极大便 利，节约绘图资金等。
无底柱分段崩落法的优点
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。
无底柱分段崩落采矿法的应用及创新
无底柱分段崩落采矿法的应用及创新摘要：对于矿山开采而言，选择合适的采矿方法至关重要。
无底柱分段崩落采矿法是一种安全性比较高的方法，而且其还可以在比较小的空间内应用，机械化程度也更加理想，可以说是一种非常优秀的采矿方法。
基于此，本文先是对无底柱分段崩落采矿法优缺点进行了介绍，对其在国内外的应用进行了阐述，之后又以小官庄铁矿为例，对其应用无底柱分段崩落采矿法进行了研究，最终得出结论小官庄铁矿应用无底柱分段崩落采矿法能够获得更好的效果。
关键词：无底柱分段崩落采矿法；应用；创新1无底柱分段崩落采矿法介绍1.1无底柱分段崩落法采矿法优点一、安全性高。
在回采巷道当中就可以完成多项工作，很多大块矿石会直接进入回采巷道就，在其中就可以进行二次破碎，所以比较安全。
二、采矿方法结构没有什么难度，回采工艺也没有什么复杂性，很容易就要达标，还可以使用很多大型无轨设备。
三、机械化程度比较理想。
1.2无底柱分段崩落法采矿法缺点一、回采巷道通风困难。
之所以出现这种问题主要是因为回采多是独头作业很难形成贯穿风流，对于这个问题想要有效解决就要对采矿方法结构进行改进，同时还要建设良好通风系统并采取消沉措施。
[1]二、矿石损失和贫化情况严重。
之所以出现这个问题，一方面是因为矿体赋存条件的影响，另一方面则是因为采矿方法本身存在问题。
应用无底柱分段崩落采矿法每次崩矿量都不会太大，而且和矿岩接触面积并不太小，所以岩石混入率不会太低。
但如果矿体厚度比较大且切斜度比较高，还有就是残留下面回收条件良好，那么应用该采矿方法之后，矿岩混杂层厚度就会比较高，矿石损失和贫化率也会有所下降。
反之，很多矿石都会因为回收不及而形成损失，很难形成厚度比较高的矿岩混杂层，最终就会出现非常严重的岩石混入情况。
1.3我国应用无底柱分段崩落采矿法的情况我国自从引进无底柱分段崩落采矿法之后，也对其结构参数进行了调整，最初设置的参数只有10m×10m，但之后很多矿山在应用该方法的时候都对参数结构进行了加大，如后和睦山铁矿、小官庄铁矿、眼前山铁矿、北洺河铁矿、梅山铁矿、大红山铁矿等等，他们分别将结构参数变为了12m×15m 、15m×15m、15m×15m、15m×18m、15m×20m和20m×20m，而且这些铁矿当前已经应用了4m3和6m 3铲运机。
讲稿(无底柱崩落法)
• (二) 无底柱分段崩落法特点 这种方法在回采过程中，随着 矿石的崩落，同时崩落上部围岩及时充 填采空区；它也是在覆岩下放矿，它是 单步骤回采，不分矿房和矿柱，即不再 设底柱，间柱和顶柱等。一般是集中凿 岩，然后分次爆破，每次爆破1～2排孔 。称为崩矿步距，是最小的回采单元。
• 二、无底柱分段崩落法典型方案 • (一) 构成要素及阶段采准巷道布置 • 1) 阶段高度——无底柱崩落法多用来回采矿石稳固 的极倾斜厚矿体，因此，阶段高度都比较大，一般为 60～120m。当矿体倾角较缓，赋存不规则，矿岩不够 稳固时，阶段高度可以小一些。因为当矿岩不太稳固 时，将会增加溜矿井，设备井和通风井的维护费用。 当矿体倾斜较缓时，下部各分段通往溜井，设备井的 联络道相应增长，运距也相应增加，对于易碎矿石、 溜井若过长了，将会增加粉矿量。因此，在开采条件 不利时，阶段高度低一些好。
• 2) 溜井的位置 • 溜井布置在矿体中，损失的矿量多。溜井一 般布置在脉外。这样生产上灵活、方便且减 少溜井封口工作量。若把溜井布置在脉外时 ，则应离开矿体边界15m以上，否则会影响安 全性。 • 当矿体厚度很大，又使用ZYQ-14型装运机出 矿时，则溜井不得不布置在脉内。溜井布置 在脉内时，应注意井的磨损，扩大程度，要 控制溜井所担负的放矿量，以及在分段下降 时，溜井口的封闭问题。
• 5）关于溜井的封闭 • 当开采厚大矿体时，大部分溜井都布置在矿体内。当 回采工作后退到溜井附近，本分段不再使用此溜井时 ，应将溜井口封闭，防止上部崩落下来的覆岩跑入溜 井中。封闭溜井的方法有很多，具体举例如下： • ① 首先将溜井口扩大成一个平台，以便卡住封井用 的材料，便于在受到外力作用后，不致产生移动。封 溜井口时，最下一层用废钢轨安装成格筛状，上部再 一层圆木，在圆木的上面再压一层废石。封闭工作要 保证质量，否则爆破时一震动，会冲击坏封井材料。 同时上部的废石将混入溜井中，不仅给生产带来严重 影响，甚至使溜井提前报废。因此，在条件允许的情 况下应当使溜井尽可能布置在脉外，以减少封闭溜井 口的工作量。
无底柱分段崩落法
• 各崩落法的特点
– 单层和分层崩落法：矿石损失贫化小，生产能力低，地压管理复 杂，应用不广泛； – 分段和阶段崩落法：效率高，矿块的矿石总回采率高些；需要了 解松散矿岩的移动规律，有严格的放矿管理；应用十分广泛，具 有广阔的应用前景；
优缺点
• • • • • • 采准工程量小、劳动生产率高、采矿成本低； 作业安全； 生产技术与放矿管理要求严格； 大块出产率高； 矿石的损失贫化大； 使用条件不如分段崩落法灵活；
阶段自然崩落法
基本特征：整个阶段拉底后借助自重与地压作用逐渐自然冒 落，并能破成碎块。 分类：矿块回采方案和连续回采方案；
• 阶段高度：
– 倾角缓: 40~50m – 倾角陡: 60~70m，一般为50~ 运输巷道、电耙道 • 放矿溜井、行人通风天井、凿岩天井和硐室等；
切割工作
• 开凿补偿空间
• 浅孔 • 深孔
• 劈漏；
回采工作
• 崩矿方案：
– 深孔（中深孔）：包括水平深孔和垂直深孔 – 药室爆破：
一次贫化：崩矿时发生的贫化； 二次贫化：放矿时的损失贫化；
2、放矿截止品位
3、矿石损失形式
（1）脊部残留：有机会回收；（2）下盘损失：主要损失形式
4、减少矿石损失的措施
（1）开掘下盘岩石；（2）在下盘岩石中布置下盘漏斗；（3） 合理确定结构参数；
小节
• 崩落法的基本特征
– 单步骤回采：有的将阶段划分成矿块，有的划分成分区，有的进 行连续回采； – 在落矿的同时或在回采的过程中，用崩落围岩充填采空区，以管 理地压； – 分段和阶段崩落法的矿石在覆岩下放出；
岩石的可崩性
类比推理方法：分为3 ~ 4 级别； RQD指标；分10级，10 为最差；
无底柱分段崩落采矿法合理爆破参数的探讨
无底柱分段崩落采矿法合理爆破参数的探讨摘要：无底柱分段崩落法的工艺较为成熟，同时其成本较低，因此其在金属矿山的开采当中得到了极为广泛的应用，同时随着我们研究的逐渐深入，对于其结构参数的设定也有了更加科学的理解，因此我们将通过对其进行优化来实现爆破效率的提升，本文对于无底柱分段崩落法爆破参数进行了分析和探讨，为其进一步发展提供了创新的思路。
关键词：无底柱分段崩落法；采矿；爆破；参数1 引言无底柱分段崩落法的技术是较为成熟的，因此其在矿山开采当中应用广泛，但是我们通过对其结构进行分析和探讨后认为对其进行优化可以使得其爆破效果得到有效的提升，目前来说，我国在某些地区存在着参数设计不够合理的情况，使得矿石的贫化率较高，因此这样会影响到采矿的进行，如果这个问题迟迟得不到解决，就会使得无底柱分段崩落法的结构参数受到影响，因此我们必须对于爆破参数进行优化，对于无底柱分段崩落法的爆破参数进行研究，这有着极为重要的现实意义。
因此我们必须加强爆破可靠性试验和仿真试验、电子技术、系统和运用工程、计算机应用技术、机械设备、控制技术等业务，在相关专业得到显著性成果，并且保持着国内先进水平。
2 无底柱分段崩落采矿法合理爆破参数的优化途径2.1 单位炸药消耗量炸药单耗值主要受矿石的可爆性、孔径、炸药性能和采幅宽度等因素影响，其最佳值应能使吨矿最终成本最低，此值亦可进行中深孔爆破漏斗试验得出。
按药包最优埋置深度的漏斗爆破量，来核定最佳单位炸药消耗量，但得出的指标偏低，还应结合实验与实践适当调整计算值。
2.2 崩矿步距我们在对于分段高度和回采巷道间距进行分析和探讨的时候可以发现，崩矿步距是存在最优值的，在进入方向和垂直矿岩进行相切的时候，可以得到最多的矿石，使得废石尽量的减少，但是正面的矿石损失却较大，在崩矿步距增大的时候，可以使得崩矿层的厚度提升，但是松散介质中的有效补偿空间将会压缩，使得崩落体改变，产生贴槽等爆破的严重问题，使得放出体的形成受到一定的影响，因此再放出矿岩品位在略大于截止品位的时候，这样的崩矿步距是最合适的。
无底柱分段崩落法
3
二、无底柱分段崩落法
3
二、无底柱分段崩落法
3
二、无底柱分段崩落法
4
4）在无底柱分段崩落法采矿结构参数优化问题的实质就是放出体 的空间排列问题。排列密度最大的为最优。
5）根据放出体空间排列原则可得到两种同为最优的结构，大间距 结构和高分段结构。在当前的技术经济条件下，大间距比高分段具有更 强的可操作性.
6）在无底柱分段崩落法中，增加进路间距不一定是大间距、同样 加大分段高度也不一定是高分段，其关键是看放出体的空间排列形式。
东北大学 采矿学馆
2007-8-1
1
ห้องสมุดไป่ตู้ 1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
（一）无底柱分段崩落法典型方案
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
4
4
大间距采矿理论是国家“十五”攻关项目：大间距 集中化无底柱采矿新工艺研究的理论基础和核心。它指 出了传统无底柱分段崩落法放矿理论的不足，提出了新 的放矿理论，并由此推导出大间距无底柱分段崩落法数 学模型，从而奠定了大间距无底柱分段崩落法的基础， 这种新采矿方法将使我国无底柱分段崩落法在结构参数、 装备、工艺技术上发生重大变革，并将带来巨大的经济 效益。国家科技部在“十五”科技攻关中期评审中与会 专家认为：大间距理论和大间距数学模型属于原始创新。
无底柱分段崩落采矿法开采流程
无底柱分段崩落采矿法开采流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!无底柱分段崩落采矿法是一种常用的地下矿山开采方法，其基本原理是将矿体划分为若干个分段，通过爆破等方式引发矿石崩落，然后进行矿石的揭露、清理和运输等工作。
无底柱分段崩落采矿技术
无底柱分段崩落采矿技术无底柱分段崩落法的特点:将阶段矿体划分分段,自上而下回采分段,在分段巷道内崩矿和出矿,在崩落的岩石覆盖下出矿,以崩落围岩处理空区并控制地区.分段崩落法根据底部结构分为无底柱分段崩落与有地底柱分段崩落.同下节的有底柱分段崩落相比,无底柱分段崩落法在分段上不设带有受矿巷道的底部结构.无底柱分段崩落法如图4-3-1所示,先掘进设备井、溜井、通风天井、分段联络道和进路等，然后在矿块分段前端形成切槽。
用自进路钻凿的上向扇形深孔崩矿，崩下矿石在崩落岩石覆盖下用无轨设备从进路端部装运至溜井，紧随矿石下井的覆盖岩石便充填空区。
采准、凿岩和出矿分别在不同阶段进行，互不干扰。
该法目前在我国地下铁矿山的比重约达70%。
一、结构参数块度高度一般为50-70m，若矿岩稳固，矿体倾角陡急，形态规整，高天井掘进有一定把握，高度可取大值。
有的矿山将矿块高度增大到80-90m，国外有的高达100-150m.矿块长度等于相邻溜井的间距（以一个溜井的负担范围划分矿块），矿块宽度等于矿体厚度：若矿体厚度超过40-50m，则超厚部分按溜井负担范围再划分矿块。
溜井间距根据出矿设备运距取定，适当考虑我溜井承受磨损能力。
使用装运机时，进路垂直走向布置时，溜井间距为40-60m；沿走向布置时，溜井间距为60-80m。
使用铲运机时，溜井间距增至150-200m。
分段高度主要根据凿岩技术和矿体赋存条件确定。
在矿体形态不太复杂、含夹石不多而不需选别回采时，当采用重型凿岩机（有效孔深15-18m）时，分段高度为10-12m；采用中型凿岩机时，分段高度为7-8m。
分段高度取大值，可降低采切比。
但过大，不仅凿岩速度低、深空质量差，而且大菱形面积不能适应矿体和夹石形态的变化，使矿石的损失与贫化增大。
近年来，有些黑色金属矿山采用15-24m的高分段。
进路间距对矿石的损失与贫化、采准工作量和进路本身稳定性均有一定影响。
进路间距多用8-10m。
矿石回采“无底柱”采矿法分析探讨
矿石回采“无底柱”采矿法分析探讨摘要：无底柱分段崩落法在在回采巷道中完成分段凿岩、崩矿以及出矿，采场结构得到优化，允许使用无轨设备，这一技术具有成本低、安全性高、效率高、机械化程度高的特点，在地下矿山的矿石开采中应用广泛。
60年代初，我国引进无底柱分段崩落法，由于其优点众多而在金属矿山中广泛使用。
现对无底柱分段崩落法的技术特点以及在地下矿山中的应用进行探讨。
关键词：地下铁矿；采矿工艺；无底柱分段崩落法1无底柱分段崩落法基本特征(1)劳动生产率高，矿石生产力大；(2)对回采工作面要求不高，操作人员在进路作业，巷道中作业安全性高；由于出矿部位为进路端部，较少发生堵塞，即使发生堵塞也能在短时间内处理；(3)容易进行回采，无底柱分段崩落法无发杂的底部结构，回采工艺以及采准均比较简单，在回采巷道中完成分段凿岩、崩矿以及出矿，这使得采场结构得到了很大的简化，能很方便地使用无轨自行设备；可使用凿岩、装运设备，机械化程度高，回采步骤规范性得到提高，能提高采矿效率与强度，也能实现专业化作业；(4)进路中小步后退回采，对矿体变化适应能力强，可以选别回采带有夹石的矿体以及不同品味的矿体，比较灵活；(5)采矿方法与结构简单，无需留矿柱。
2无底柱分段崩落法在地下铁矿中的应用示例2.1工程概述某矿区深部开展建设规模180万t/a采矿生产能力，开采范围为+110～-190m之间的Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ号等矿体，采矿方法为无底柱分段崩落采矿法。
产品为干选抛尾后的铁矿石。
采用无底柱分段崩落采矿法，采场垂直矿体走向布置，长度等同于矿体厚度，各采场分段高度15m，中段高度75m，宽60m。
回采进路垂直矿体走向布置，进路间距为15m，上、下相邻的分段回采进路呈菱形布置。
2.2总体施工顺序2.2.1掘支施工(1)测量放线：放线的关键在于中线与腰线，提前放线以指导施工。
(2)凿岩爆破。
1）爆破周边眼：为了保证凿岩的稳定性，尽可能减少围岩受到爆破震动的影响，增强支护效果，所有的巷道的爆破形式均为光面爆破，操作时，严格按照程序执行，对超挖、欠挖进行严格控制。
- 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、"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、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)。
上述各放矿方案 (截止品位) 间的矿石贫化率差 异大 ,并在整个放矿过程中保持大的差异 ,可见矿石 贫化率取决于截止品位 。
上面多分段放矿的矿石损失贫化规律应是无贫 化放矿的主要理论依据 。
多年来一直沿用现行截止品位放矿的原因 ,可 能和人们对崩落法放矿的矿石损失贫化传统认识有 关 。所谓传统认识就是认为矿石损失与贫化关系是 此起彼伏的 ,即降低贫化率就是随之减少放出矿石 增大损失 ;反之 ,增大贫化率就可提高矿石回采率 。
研究中发现了这种认识具有片面性 。在多分段 放矿实验中 ,改用它种 (提高) 截止品位放矿时发现 , 和现行截止品位对比 ,在矿石回收率不降低情况下 , 可使矿石贫化率 (岩石混入率) 下降 ,甚至有大幅度 下降 ,这是一次重要的发现 。
刘兴国 ,东北大学资源与土木工程学院教授 ,110004 辽宁省沈阳市 和平区东北大学 139 信箱 。
·5 ·
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
总第 332 期 金 属 矿 山 2004 年第 2 期
关键词 无底柱分段崩落法 现行截止品位放矿 无贫化放矿 低贫化放矿
Ore Dra wing Mode in Pillarless Sublevel Caving
Liu Xingguo Zhang Guolian
( Nort heast U niversity)
Abstract There are t hree ore drawing modes in pillarless sublevel caving ,namely ,current cut2off grade drawing ,di2 lutionless drawing and low dilution drawing. As a result of t he analysis of t he features and suitable conditions of t he t hree met hods ,it is considered t hat t he current cut2off grade drawing mode has t he highest dilution rate and t he poorest econom2 ic benefit ,and t he dilutionless drawing can reduce t he dilution rate to below 8 % at t he basically same ore recovery wit h t he former met hod ,t hus having t he highest economic benefit . When dilutionless drawing cann’t be executed in one step ,low dilution drawing can be used and t he cut2off grade can be gradually raised towards dilutionless drawing.
·6 ·
2. 2 不同截止品位放矿方案多分段放矿实验 放矿方案 : 工业矿石品位为 37 % ,用 4 种放矿
截止品位和相当于 3 种放矿方式 ,列于表 1 。
表 1 不同截止品位放矿方案
方案
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
截止品位/ % 放矿方式
35
无贫化 放矿
30
低贫化 放矿 (2)
25
低贫化 放矿 (1)
20
现行截止 品位放矿
Ⅱ、低贫化 矿石回采率 61. 61 112. 11 81. 53 97. 28
放矿 (2) 岩石体积混入率 12. 62 11. 45 14. 10 12. 82
Ⅲ、低贫化 矿石回采率 66. 28 113. 17 85. 67 95. 49
放矿 (1) 岩石体积混入率 18. 57 16. 47 17. 74 14. 45
多分段放矿实验的矿石回收指标见表 2 ,根据
实验获得如图 1 的矿石贫化过程和规律 。
表 2 不同放矿方案矿石回收指标 %
分 段
实验方案 回收指标
123ຫໍສະໝຸດ 4Ⅰ、无贫化 矿石回采率 51. 11 103. 89 83. 61 90. 65
放矿 岩石体积混入率 3. 16 3. 05 5. 58 5. 28
试验预计矿石回采率不低于现行截止品位放矿 回采率 81. 26 % ,岩石混入率从 13 %～ 14 %降到 8 %。经过 3 个分段回采近 3 年的无贫化放矿试验 , 试验期间累计矿石回采率达 85. 18 % ,累计岩石混 入率为 7. 64 %。
虽然现行截止品位放矿应用于多分段放矿 ,出 现很大弊端 ,但对只有一次性回收的矿石还是合适 的 。例如最后一个分段的放矿 ,以及下盘残留区的 放矿 ,还应使用现行截止品位控制放矿 。 2 无 (不) 贫化放矿 2. 1 无贫化放矿的概念
改革现行截止品位放矿 ,解决无底柱分段崩落 法放矿贫化大的问题 ,我们提出过无贫化放矿 。无 贫化放矿就是当矿岩界面正常到达出矿口水平时 , 也就是说当放矿口一出现正常到达的覆岩时便停止 放出 ,以此保持矿岩界面的完整性 ,不使矿岩产生混 杂 。每个步距 、每条进路和每个分段都如此放出 ,当 然放出的矿石为无贫化 (无岩石混入) 的矿石 “, 无贫 化放矿”一词就是这样叫出的 。
上述放矿实验与理论分析 ,使我们坚信无贫化 放矿的可行性 。但由于井下生产随机因素较多 ,没 有得到生产实践的证明之前 ,还不能最后肯定它的 价值 。1993 年 3 月在酒钢镜铁山铁矿编制无贫化 放矿的可行性研究和试验方案 ,8 月正式开始结合 生产进行试验 ,到 1996 年 3 月总结止 ,取得了好的 效果 ,全面实现并超出了计划指标 。
原则确定 ,或者说按步距放矿的经济效益最大原则
确定 ,据此原则建立的计算式为
截止品位 =
1 t 采出矿石的采选费用 (元/ t) 选矿金属回收率 ( %) ×精矿售价 (元/ t)
×100 %1
上述原则和方法确定的截止品位 ,可称之为现
行截止品位 ,以现行截止品位作为截止放矿条件控
制放矿 ,可称之为“现行截止品位放矿”。
Ⅳ、现行截止 矿石回采率 71. 60 115. 65 94. 05 93. 07
品位放矿 岩石体积混入率 27. 39 25. 29 25. 74 25. 31
5 91. 36 6. 72 90. 45 12. 55 90. 95 14. 68 91. 75 26. 54
图 1 各放矿方案的分段矿石回采率 Hk ( a) 和分段岩石体积混入率 rv ( b)
按该种放矿方式的实质称之为“无贫化放矿”是 有道理的 。但为了判定覆岩 (矿岩接触面) 是否正常 到达 ,迄今为止只能靠放出一定数量的岩石来判定 , 因此无贫化放矿的放出结果还有一定的贫化率 。
无贫化放矿提出的主要依据也是无贫化放矿的 主要技术思路 ,有 2 个方面 :一为充分考虑覆岩下放 矿和崩落矿岩移动空间连续性条件 ,综合分析矿石 回收指标与经济效益 ;二是保持矿岩界面完整性 ,不 使矿岩界面破裂 ,不能像现行截止品位放矿从破裂 处放出大量岩石 。由于无底柱分段崩落法放矿口密 集 ,崩落矿岩移动区内的矿岩界面是完全可控的 。
现行截止品位是根据步距放矿边际品位收支平 衡原则确定的 ,故截止品位最低 ,因此现行截止品位 放矿的贫化率最大 ,构成现行截止品位放矿的一项 基本特征 。
按步距考核放矿的回收指标 (矿石损失与贫化) 和经济效益 ,是确定现行截止品位放矿原则的主要 技术思路 。该技术思路没有考虑崩落法放矿时崩落 矿岩移动空间连续性的特点 。由于移动空间存在连 续性 ,故上下分段放矿之间存在联系和制约 ,如移动
(2) 在变化段中分段矿石回采率开始时以现行
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
刘兴国等 :论无底柱分段崩落法放矿方式 2004 年第 2 期
截止品位放矿为高 ,随着回采分段数增加 ,各放矿方 案在保持贫化率具有较大差异情况下 ,矿石回采率 逐渐接近 ,放到第 5 分段时基本相同 ,推测以后的分 段矿石回收指标不会再有较大起伏 。这是无贫化放 矿可获得“矿石回采率同现行截止品位放矿基本相 同条件下矿石贫化率大幅度下降”效果的重要依据 。
Keywords Pillarless sublevel caving ,Current cut2off grade drawing ,Dilutionless drawing ,Low dilution drawing
无底柱分段崩落法放矿方式可分为 3 种 :一是
现在普遍采用的截止品位放矿 ,二是无贫化放矿 ,这
(3) 第 5 分 段 的 矿 石 回 采 率 为 90. 45 % ～ 91. 75 % ,可近似取 90 % ,应是无底柱分段崩落法放 矿稳定后矿石回采率可能达到的数值 ,起码应该是 实验结构参数 (10 m ×10 m ×3 m) 和直壁条件下放 矿可能达到的矿石回采率 ,可作为评价矿石回收情 况的依据 。
无底柱分段崩落法放矿贫化大的问题由来已
久 ,为了解决该问题 ,曾经从方法结构 、结构参数和 放矿管理等方面进行过许多研究 ,但收效有限 。
步距放矿过程是 ,首先放出纯矿石 ,放出一定数 量之后出现岩石产生贫化 。贫化随着放出量的增大 而增大 ,在混入大量岩石之后 ,使当次放出矿石品位 降低到规定的截止品位时才停止放矿 。贫化大的问 题就是由于允许放出大量岩石形成的 。