地下采礦課件第七章 崩落采礦法-壁式及有底柱分段崩落法

1、第七章 崩落采礦法主講教師：張志貴第一節(jié) 崩落采礦法概述一、崩落采礦法的概念與特點：一、崩落采礦法的概念與特點：1、概念：、概念：崩落圍巖實現采場地壓管理的一類采礦法。2、崩落采礦法的特點：、崩落采礦法的特點：（1）隨著采場礦石的崩落，用強制或自然的方式崩落圍巖并充填采空區(qū)，實現采場地壓管理；（2）采場地壓的管理是通過圍巖的崩落釋放地壓和圍巖充填空區(qū)兩個方面的作用實現的；（3）通常情況下，崩落礦石是在覆巖下放出的，放礦成為影響崩落法采礦技術經濟效果的重要環(huán)節(jié)之一；說明說明1：由于壁式崩落法的采場穩(wěn)定在回采期間主要是依靠支柱及礦巖的穩(wěn)定性維持，許多人認為圍巖的崩落，僅僅是采場空區(qū)處理的一種方式。

2、因此，一些學者將壁式崩落法列入了支撐采礦法之列，而不是崩落法之中。 說明說明2： 一般來講，崩落法是屬于單步驟（而不是兩步）回采方法，通常不在再劃分成礦房和礦柱。 雖然有的崩落法也設有底柱、間柱甚至頂柱，但都主要是為落礦和采場礦石運搬的目的，采場的地壓卻并不是（或者不主要是）依靠礦柱及礦巖強度來維持。采場的地壓管理主要是依靠崩落圍巖來實現的，采場礦柱一般會隨著回采工作面的推進而及時回收。 3、崩落法的分類、崩落法的分類： 按照本書的分類，崩落法被分為壁式崩落法（單分層）、分層崩落法、分段崩落法以及階段崩落法四種。 崩 落 法 有底柱崩落 分段崩落 水平深孔落礦的崩落法 上直深孔落礦的崩落法 階

3、段強制崩落法 水平落礦 上直落礦 階段自然崩落法 藥室崩落法 階段崩落 無底柱崩落法 墻式崩落法 長墻式崩落法 短墻式崩落法 其他崩落法（分層崩落法） 4、崩落法的使用條件 一般地講，崩落法對礦體賦存條件，礦巖的物理力學性質等都具有比較廣泛的適應范圍。 理想的適用條件是上盤圍巖能呈塊狀自然崩落，礦石中等以上穩(wěn)固的急傾斜原礦體。 地表允許塌落是使用這種方法的必要前提。 由于這種方法在開采時礦石損失貧化大，因而它不用于開采高價、高品位的礦床。 崩落法有生產效率高，作業(yè)安全和使用靈活等優(yōu)點?，F在用這類采礦方法采出的礦石量，約占地下總采礦量的26%，可以予計，隨著采礦技術的發(fā)展，它將會得到更廣泛的應用

4、。第二節(jié)第二節(jié) 壁式崩落采礦法壁式崩落采礦法 一、基本特征：一、基本特征： 1、適用條件、適用條件：頂板不穩(wěn)固、礦體厚度小于3米、礦體傾角小于30度（緩傾斜礦體）； 2、主要開采礦種、主要開采礦種：煤礦、鐵礦、錳礦、鋁土礦以及粘土礦等； 3、回采工藝、回采工藝：將階段（盤區(qū)）劃分礦塊（采區(qū)），回采在礦體的全厚并沿走向推進；當回采工作面推進到一定距離（稱為懸頂距，頂板在支柱條件下最大允許暴露面積/礦房長度）后，有計劃回收支柱并使頂板崩落（崩落的長度稱為放頂距），實現對采場地壓的管理；由支柱維持的采場空間寬度，稱為控頂距。見圖16-5。 三、典型方案介紹（見圖三、典型方案介紹（見圖13-1） 1、

5、結構參數：、結構參數： 礦塊斜長：40-60米，主要與頂板的穩(wěn)固性以及出礦設備（非煤礦山主要為電耙）有關； 礦塊走向長度：從開采的角度看，由于是連續(xù)開采，因而對礦塊走向長度并無限制。但實際上要從礦山生產能力及方便上下階段的聯系進行考慮，一般為50-100米，長可達100-200米。 2、采準布置、采準布置： 脈外運輸巷道 聯絡巷道 沿脈裝車巷道 礦石溜井（兼作采場通風及行人聯絡道，5-6m布置一個） 切割平巷 切割上山 回風巷道（兼作運輸及安全通道，10-12米布置一個，但必須保證放頂后采場仍然至少具有一個安全通道）3、切割與回采工作：、切割與回采工作：工作面的布置形式：盤區(qū)沿走向布置工作面的

6、布置形式：盤區(qū)沿走向布置落礦：水平淺孔落礦，孔深落礦：水平淺孔落礦，孔深1.21.8m。出礦：電耙出礦：電耙通風：通風：4、地壓管理：、地壓管理：主要是采場支柱支護以及通過放頂的方式主要是采場支柱支護以及通過放頂的方式崩落圍巖兩項工作；崩落圍巖兩項工作；（1）采場支護：礦山以木支柱以及金屬（液壓）采場支護：礦山以木支柱以及金屬（液壓）支架為主，輔助支護手段錨桿以及不規(guī)則礦支架為主，輔助支護手段錨桿以及不規(guī)則礦柱等（與全面法相似）。柱等（與全面法相似）。（2）放頂工作：圖）放頂工作：圖16-5。一般通過回收支柱的方式進行放頂工作。在計劃放頂的位置需要架設加密支柱，即形成切頂支柱，用電耙絞車鋼絲將

7、放頂區(qū)支柱予以回收。一般來說，支柱回收完成后，頂板回自然冒落下來。如實在不能下來，則可在計劃崩落位置打一排淺孔，用爆破方法強制崩落。（3）直接頂與老頂：）直接頂與老頂：放頂時能及時冒落下來的巖層稱為直接頂板；直接頂板之上需要相當大的暴露面積才能冒落下來的巖層稱為老頂；老頂的冒落會使礦山出現二次地壓活動。見圖16-6。圖16-6-1表明了頂板的壓力顯現規(guī)律。（4）開采順序：工作面推進方向與地壓）開采順序：工作面推進方向與地壓的關系。見圖的關系。見圖16-7。 四、評價四、評價 優(yōu)點優(yōu)點：是一種結構比較簡單、靈活的采礦方法。 缺點缺點：安全性較差，放頂工作存在相當的危險；木材消耗大。 使用條件使用

8、條件：礦山規(guī)模小、生產能力較小的圍巖穩(wěn)固性較差的緩傾斜薄礦體。 說明說明： （1）對于煤礦來講，長壁式采礦法又是一種效率較高、安全性較好且生產成本較低的采礦法。其原因是連續(xù)式采煤機以及可移動的液壓掩護式支架的廣泛使用，克服了長壁式崩落采礦法的一些固有缺點，其優(yōu)點就比較突出。 （2）由于金屬及其它非煤礦山的壁式采礦法以及分層崩落法，均屬于比較落后且生產安全性不好的采礦方法，現在已在很大程度上被其它采礦方法所取代 。第三節(jié)第三節(jié) 有底柱分段崩落法有底柱分段崩落法 一、概述一、概述 從現在的觀點看，沒有或者不能采用大型從現在的觀點看，沒有或者不能采用大型無軌設備的采礦方法，都屬于比較落后和無軌設備的

9、采礦方法，都屬于比較落后和逐步被淘汰的采礦方法。逐步被淘汰的采礦方法。 有底柱分段崩落法特別是水平深孔落礦的有底柱分段崩落法特別是水平深孔落礦的有底柱分段崩落法，由于每個分段都有復有底柱分段崩落法，由于每個分段都有復雜的底部結構，不便于大型無軌設備的使雜的底部結構，不便于大型無軌設備的使用，更屬于落后和淘汰的方法。因此，這用，更屬于落后和淘汰的方法。因此，這里僅作簡單介紹。里僅作簡單介紹。 二、有底柱分段崩落法的方案特點：二、有底柱分段崩落法的方案特點： 每個分段都有受礦、耙礦、二次破碎、溜礦的底每個分段都有受礦、耙礦、二次破碎、溜礦的底部結構；部結構； 每個礦塊都有獨立的通風、行人、出礦以及

10、設備每個礦塊都有獨立的通風、行人、出礦以及設備和材料運輸系統(tǒng)；和材料運輸系統(tǒng)； 礦塊（采場）的布置以電耙巷道的布置為依據。礦塊（采場）的布置以電耙巷道的布置為依據。見附圖見附圖10-1。 爆破通常采用自由空間、小補償空間以及向崩落爆破通常采用自由空間、小補償空間以及向崩落礦巖的擠壓爆破三種方式。前者主要用于水平深礦巖的擠壓爆破三種方式。前者主要用于水平深孔，后兩種則一般用于垂直深孔方案。孔，后兩種則一般用于垂直深孔方案。 垂直深孔方案的礦塊界限不是十分明顯，可以實垂直深孔方案的礦塊界限不是十分明顯，可以實現沿走向的連續(xù)開采?，F沿走向的連續(xù)開采。 三、典型方案三、典型方案1、水平深孔方案、水平深孔方案，圖16-16（注意與水平深孔的階段礦房法進行比較）采切及回采工作采切及回采工作：階段環(huán)形運輸穿脈裝礦電耙溜井出礦（覆巖下放礦）硐室落礦（水平深孔）劈漏與拉底2、垂直深孔方案、垂直深孔方案，圖16-20（注意與分段礦房法進行比較）采切及回采工作采切及回采工作：脈內外聯合采準電耙（或鏟運機）溜井出礦（覆巖下放礦）塹溝拉底巷道鑿巖中深孔落礦3、拉底空間以及切割槽的形成、拉底空間以及切割槽的形成（1）劈漏與拉底，圖11-3（2）塹溝的形成，圖16-21（3）切割立槽的形成，圖16-224、其它方案、其它方案（1）為減少采準工