11.9自然崩落采矿法(2)

地下采矿方法学
——自然崩落采矿法(二)
主要内容有底柱分段崩落采矿法回采工作
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方法评价
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经典案例
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改进发展
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⚫出矿分为两个阶段
➢第一阶段是在矿石自然崩落过程中的局部出矿，出矿量约为1/3；
➢第二阶段是矿石自然崩落结束后，在崩落岩石覆盖下的大量出矿；
⚫局部放矿的作用是形成矿石继续崩落的补偿空间，并控制放矿速度，使之与矿石的自然崩落速度相适应。

⚫回采工艺流程与生产关系图
⚫均匀放矿原则
➢为了最大限度地降低矿石损失和贫化，在矿块回采中一般实行均匀等量放矿，以保持矿岩接触面水平下降，而在盘区和全面连续回采时，均保持倾斜的矿岩接触面，斜率一般保持在45°左右。

➢矿岩接触面太陡容易增加贫化，太缓势必扩大放矿区面积。

⚫均匀放矿原则
理想矿岩接触面示意图
⚫放矿中应该避免的问题
➢如果放矿速度超过崩落速度，则可能在崩落矿体中形成空洞，从而导致废石的混入，从而导致矿石的贫化。

放
矿
空
洞
示
意
图
⚫适用条件：
➢大型厚矿体；
➢矿体有适当的节理强度和方位；
➢裂隙的分布方式；
➢良好的覆盖层或废石的崩落特性；
➢矿石品味分布均匀，矿体轮廓；
➢矿石没有结块性和自燃性，以免矿石崩落后在采场内重新压实粘结和与空气接触产生自燃；
➢地表允计陷落，矿床水文地质简单。

⚫优点
➢矿块生产能力大，劳动生产率高；
➢采矿直接成本低等；
⚫缺点
➢适用条件很严格，方法灵活性差，较难改变成其他采矿方法；
➢对切帮、拉底和出矿的管理水平要求高；
➢出矿巷道的支护和维修工作量大，调节产量较困难。

八、经典案例
⚫应用自然崩落法的典型矿山
矿山名称国家矿石类型生产能力(万t/a) EI Teniente智利铜3500
Henderson美国钼600
Northparkes澳大利亚铜金400
Freeport印尼铜金700
Palabora南非铜1000 Andina division智利铜1600 Salvador 智利铜250 Premier Mines南非钻石300铜矿峪中国铜600
普朗铜矿中国铜1250
◆特尼恩特铜矿在智利中部安第斯山脉,位于圣地亚哥东南130
km处。

矿体的围岩为安山岩(80%)、闪长岩(15%)和英安岩(5%)。

除了英安岩外,其他岩石断裂构造较发育,在断裂面上有矿化作用。

主要矿物是黄铜矿和辉铜矿。

也有非硫化物的铜和少量的钼。

主矿体南北长约1500m,宽300-800m。

在现在的运输平硐之上,矿体延伸的最高点约达700m。

⚫生产能力
➢特尼恩特铜矿的Esmerralda矿区设计生产能力从1998年平均4000t/d增加大2005年45000t/d，2007年后实际产量为40000t/d，矿山采用盘区连续崩落，前进式预拉底方式。

⚫EI Teniente矿开采设计与作业顺序
➢开采的矿房高度不超过150m；
➢拉底水平的拉底高度4m；
➢拉底水平巷道之间距离15m；
➢采用切割天井辅助初始崩落；
➢出矿水平在应力释放后进行掘进；
➢监测崩落的发展；
➢采区进行微震监测。

特尼恩特矿典型矿块布置
⚫EI Teniente矿主要技术参数
➢预拉底方式，；3位于出矿水平之上18m，拉底巷道间
距15m，平行与生产巷道，
规格3.6m×3.6m，炮孔直
径63.5mm，与巷道成60°
夹角，最大钻孔长度8m。

6.6
7.0 7.0
6.6
6.6
6.6
⚫EI Teniente矿主要技术参数➢采用3.5m3遥控铲运机出渣，6m3柴油铲运机出矿，出矿
口集中二次破碎，铲运机将
矿石卸到长30m的溜井中，
溜井口配置半固定式远程遥
控破碎锤（22台）；
⚫EI Teniente矿主要技术参数➢运输水平在出矿水平30m 下方，配置8辆载重能力为
50t的矿车，运输转运到储
矿能力为7500t的矿仓，有
列车运输到主溜井，列车
为无人遥控运行；
⚫矿石生产规模大，单个矿井的年产量达到千万吨；
⚫开采高度越来越大，从100-150m发展到300-400m，甚至更大（减少开拓工程量，降低成本，稳定性）；
⚫适应性愈加广泛，硬岩矿山也可采用，如Palabora矿的平均RMR 为70多；
⚫出矿机械化程度越来越高，铲运机出矿工艺已经普及；
⚫采用前进式拉底或预拉底模式，拉底顺序从后拉底转变是自然崩落法的一个重要变革；
⚫水压致裂等新的诱导致裂手段的推广应用；
⚫矿石运输方式的变革，LHD直接将矿石卸到破碎机，再利用皮带运输或无人机车运输；
⚫自动化、遥控化、远程化作业是重要的发展方向；
思考题▶
•自然崩落法选择的基本条件是什么？随着现代技术的发展，为什么硬岩也可以选择自然崩落法？
谢谢。