第十六章崩落采礦法

1、2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程1第第一一節(jié)節(jié)第第二二節(jié)節(jié)第第三三節(jié)節(jié)單層崩落法單層崩落法 概述概述金屬礦床地下開采第第四四節(jié)節(jié)第第五五節(jié)節(jié)第第六六節(jié)節(jié)分層崩落法分層崩落法有底柱分段崩落法有底柱分段崩落法無底柱分段崩落法無底柱分段崩落法階段崩落法階段崩落法2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程2金屬礦床地下開采1、掌握崩落采礦法的概念及特點；掌握崩落采礦法的概念及特點； 2、掌握有底柱分段崩落法、無底柱分段崩落法的掌握有底柱分段崩落法、無底柱分段崩落法的特點、適用條件及主要工藝；特點、適用條件及主要工藝； 3、了解單層崩落法和階段崩落法的特點、適用條了解單層崩落法和階段崩落法的特點、適用條件

2、及主要工藝；件及主要工藝；2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程3金屬礦床地下開采有底柱分段崩落法、無底柱分段崩落法的特有底柱分段崩落法、無底柱分段崩落法的特 點、點、 適用條件及主要工藝。適用條件及主要工藝。有底柱分段崩落法、無底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法、無底柱分段崩落法、階段崩落法的主要工藝及示意圖理解。階段崩落法的主要工藝及示意圖理解。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程4金屬礦床地下開采第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、崩落采礦法的特點一、崩落采礦法的特點崩落采礦法崩落采礦法：在回采過程中，以崩落圍巖處理空區(qū)的采在回采過程中，以崩落圍巖處理空區(qū)的采礦法。礦法。特點：特點：在出礦過程中或出礦

3、結(jié)束后，采場頂部自然或強在出礦過程中或出礦結(jié)束后，采場頂部自然或強制崩落的巖石逐漸下降，以達到充填空區(qū)和控制地壓的制崩落的巖石逐漸下降，以達到充填空區(qū)和控制地壓的目的目的 。 該類采礦法屬于單步驟回采。該類采礦法屬于單步驟回采。二、應(yīng)用崩落法的條件二、應(yīng)用崩落法的條件圍巖允許崩落。圍巖允許崩落。 三、崩落采礦法分類三、崩落采礦法分類 根據(jù)不同的空區(qū)處理高度，崩落采礦法分為單層崩落采根據(jù)不同的空區(qū)處理高度，崩落采礦法分為單層崩落采礦法、分層崩落采礦法、分段崩落采礦法與階段崩落采礦法、分層崩落采礦法、分段崩落采礦法與階段崩落采礦法。前兩種崩落采礦法在回采空間用淺孔崩礦，在支礦法。前兩種崩落采礦法在

4、回采空間用淺孔崩礦，在支護支撐的巖石頂板或假頂下出礦；后兩種在巷道用深孔護支撐的巖石頂板或假頂下出礦；后兩種在巷道用深孔崩礦，在崩落的巖石覆蓋下出礦。崩礦，在崩落的巖石覆蓋下出礦。 2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程5金屬礦床地下開采第二節(jié)第二節(jié) 單層崩落法單層崩落法 特點：特點：礦塊的回采按礦體全厚向前推進，在支護的巖石礦塊的回采按礦體全厚向前推進，在支護的巖石頂板下的回采空間作業(yè)；當回采工作面推進一定距離后，頂板下的回采空間作業(yè)；當回采工作面推進一定距離后，除保留繼續(xù)回采所需的工作空間外，其余的空區(qū)撤除支除保留繼續(xù)回采所需的工作空間外，其余的空區(qū)撤除支護并崩落頂板巖石，以崩落頂板巖石處理

5、空區(qū)和控制地護并崩落頂板巖石，以崩落頂板巖石處理空區(qū)和控制地壓。壓。 分類分類：按照回采工作面的不同形式，單層崩落法分為長：按照回采工作面的不同形式，單層崩落法分為長壁單層崩落法、短壁單層崩落法和進路單層崩落法。壁單層崩落法、短壁單層崩落法和進路單層崩落法。一、長壁單層崩落法一、長壁單層崩落法定義定義：工作面是壁式的，工作面的長度等于整個礦塊的：工作面是壁式的，工作面的長度等于整個礦塊的斜長斜長 。1 、 結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)對于用階段劃分的井田，礦塊沿傾向長度（礦塊斜長）對于用階段劃分的井田，礦塊沿傾向長度（礦塊斜長）為為3060m，對于盤區(qū)劃分的井田，礦塊斜長為，對于盤區(qū)劃分的井田，礦塊斜長為

6、150180m或更長。礦塊斜長取值時應(yīng)考慮頂板安全，電耙或更長。礦塊斜長取值時應(yīng)考慮頂板安全，電耙運距適當及行人、運料和牽引風水繩方便等。運距適當及行人、運料和牽引風水繩方便等。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程6金屬礦床地下開采礦塊沿走向長度一般為50100m，最大可達200300m。其值通常根據(jù)大斷層等地質(zhì)構(gòu)造帶的自然界限和階段內(nèi)同時回采礦塊數(shù)來確定。頂（底）柱厚度為25m。3、回采工作回采工作 2、 采切工作采切工作采準包括掘進運輸平巷、溜井和安全道，切割包括切割平巷和切割上山等。從礦塊一端的切割上山開始，以直線或階梯工作面沿走向單層逐次推進。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程7金屬

7、礦床地下開采出礦出礦 地壓控制地壓控制 回采順序回采順序 崩礦崩礦 通風通風 2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程8金屬礦床地下開采二、短壁單層崩落法二、短壁單層崩落法特點特點：在上下階段巷道之間，掘進分段巷道把長工作面：在上下階段巷道之間，掘進分段巷道把長工作面縮短，用短工作面（長度為縮短，用短工作面（長度為2030m以下）進行回采。以下）進行回采。適用條件適用條件：頂板巖石穩(wěn)固性較差而采用長工作面不易控：頂板巖石穩(wěn)固性較差而采用長工作面不易控制頂板壓力。制頂板壓力。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程9金屬礦床地下開采三、進路單層崩落法三、進路單層崩落法 特點特點：用上山或分段巷道把礦塊劃

8、分成沿傾向的條塊或：用上山或分段巷道把礦塊劃分成沿傾向的條塊或沿走向的分段，從上山或分段巷道兩（或一）側(cè)用進路沿走向的分段，從上山或分段巷道兩（或一）側(cè)用進路展開回采。每條進路的回采作業(yè)與長壁單層崩落法基本展開回采。每條進路的回采作業(yè)與長壁單層崩落法基本相同。相同。 適用條件適用條件：頂板巖石穩(wěn)固性更差而采用短工作面也不容：頂板巖石穩(wěn)固性更差而采用短工作面也不容許。許。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程10金屬礦床地下開采四、評價四、評價（1）適用條件：單層崩落法開采頂巖不穩(wěn)固，圍巖與地表容許陷落，厚度小于3m，傾角小于30度的層狀礦體。（2）優(yōu)缺點 ：長壁單層崩落法同其他單層崩落法相比，采

9、準和礦塊結(jié)構(gòu)較簡單，工人勞動生產(chǎn)率和礦塊生產(chǎn)能力較高，礦石損失和貧化比較小，脈外雙巷采準時通風條件較好。但坑木消耗量和支護勞動量大，頂板管理復雜。 短壁單層崩落法和進路單層法工作面短小，回采靈活性大，對弱頂板巖石的適應(yīng)性強，但礦塊的勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)能力均低于長壁單層崩落法。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程11金屬礦床地下開采第三節(jié)第三節(jié) 分層崩落法分層崩落法 2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程12金屬礦床地下開采特點特點：把礦塊劃為分層，按分層自上而下回采，上分層采完礦石，鋪設(shè)假底和放頂處理空區(qū)后，上部破壞的假底、丟棄的支柱和崩落的覆蓋巖石降落在上分層的假底上，形成緩沖墊層。上分層假底是

10、下分層的保護假頂和廢石隔離層，在假頂下的回采空間作業(yè)。 一、結(jié)構(gòu)參數(shù)一、結(jié)構(gòu)參數(shù) 礦塊高度礦塊高度應(yīng)有利于出礦、支護和通風。如礦體傾角小應(yīng)有利于出礦、支護和通風。如礦體傾角小而礦石不能沿溜井自溜時，礦塊高度不大于而礦石不能沿溜井自溜時，礦塊高度不大于2025m。如礦體傾角大而使用脈外天井時，可取如礦體傾角大而使用脈外天井時，可取5060m，脈內(nèi)，脈內(nèi)天井取天井取3040m，因脈內(nèi)天井過高時其本身支護和采場，因脈內(nèi)天井過高時其本身支護和采場通風條件差。通風條件差。礦塊長度礦塊長度應(yīng)與出礦方式、分層回采翼數(shù)和應(yīng)與出礦方式、分層回采翼數(shù)和溜井通過能力等相適應(yīng)，一般不超過溜井通過能力等相適應(yīng)，一般不超

11、過60m。礦塊寬度常。礦塊寬度常等于礦體水平厚度，一般不大于等于礦體水平厚度，一般不大于30m。分層高度分層高度主要同主要同采場地壓大小和支護方法有關(guān)。當?shù)貕汉艽髸r取采場地壓大小和支護方法有關(guān)。當?shù)貕汉艽髸r取22.5m，一般條件下取，一般條件下取2.63.2m；當頂板條件較好而采；當頂板條件較好而采用寬進路時，取用寬進路時，取3.5m。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程13金屬礦床地下開采二、采準切割工作二、采準切割工作采準包括掘進階段運輸巷道、天井、溜井，第一分層平巷，采準包括掘進階段運輸巷道、天井、溜井，第一分層平巷，切割是掘進第一分層切割橫巷。切割是掘進第一分層切割橫巷。 三、回采工作

12、三、回采工作 分層回采順序：可從礦塊一翼推向另一翼，也可兩翼同時推進。鑿巖崩礦：從進路正面或側(cè)面鉆鑿淺孔崩礦。支護進路 ：用木立柱或木棚子等按11.5m間隔支護 。通風：該法通風較困難，工作面須安設(shè)局扇通風。 出礦：用1530kW電耙或氣動裝運機出礦。鋪設(shè)假底 ：假底多用木墊層 ，也可用鋼筋混凝土。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程14金屬礦床地下開采四、四、評價評價 1、適用條件 礦石的有用成分高，價值大；礦石松軟破碎，上盤和礦體覆蓋巖石穩(wěn)固性差（易自然崩落）；礦體傾斜、緩傾斜厚度不小于56m或急傾斜厚度不小于2m，地表與圍巖容許陷落。 2、優(yōu)點 該法礦石損失率與貧化率低，工作面可手選，采

13、空區(qū)可堆廢石，能適應(yīng)礦體形態(tài)的變化。 3、缺點 礦塊生產(chǎn)能力和工作面工效低，木材消耗量高，勞動強度大，采場通風差，有火災(zāi)危險。 2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程15金屬礦床地下開采第四節(jié)第四節(jié) 有底柱分段崩落法有底柱分段崩落法 特點特點：第一，按分段逐個進行回采；第二，在每個分段：第一，按分段逐個進行回采；第二，在每個分段下部設(shè)有出礦專用的底部結(jié)構(gòu)（底柱）。分段的回采由下部設(shè)有出礦專用的底部結(jié)構(gòu)（底柱）。分段的回采由上向下逐分層依次進行。上向下逐分層依次進行。分為分為水平深孔落礦水平深孔落礦有底有底柱分段崩落法與柱分段崩落法與垂直深孔垂直深孔落礦落礦有底柱分段崩落法。有底柱分段崩落法。20

14、22-6-3采礦工程專業(yè)主干課程16金屬礦床地下開采一、水平深孔落礦有底柱分段崩落法一、水平深孔落礦有底柱分段崩落法 典型方案如圖所示。典型方案如圖所示。1礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù) 階段高度：階段高度：主要取決于礦體傾角、厚度和形狀規(guī)整主要取決于礦體傾角、厚度和形狀規(guī)整程度，一般為程度，一般為4060m。 分段高度：分段高度：與礦體傾角、上盤巖石穩(wěn)固性、電耙巷道與礦體傾角、上盤巖石穩(wěn)固性、電耙巷道的穩(wěn)固性等因素有關(guān)。在生產(chǎn)實際中常用的分段高度為的穩(wěn)固性等因素有關(guān)。在生產(chǎn)實際中常用的分段高度為1525m。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程17金屬礦床地下開采水平深孔落礦的有底柱分段崩落法水平深

15、孔落礦的有底柱分段崩落法 1下盤脈外運輸巷道；下盤脈外運輸巷道；2穿脈運輸巷道；穿脈運輸巷道；3上盤脈外運輸上盤脈外運輸巷道；巷道；4行人、通風天井；行人、通風天井；5放礦溜井；放礦溜井；6耙礦巷道；耙礦巷道；7補補償空間；償空間；8臨時礦柱；臨時礦柱；9鑿巖天井；鑿巖天井；10聯(lián)絡(luò)道；聯(lián)絡(luò)道；11鑿巖硐鑿巖硐室；室；12深孔深孔2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程18金屬礦床地下開采電耙道間距電耙道間距:一般在一般在1015m范圍內(nèi)范圍內(nèi) ;耙運距離一般為耙運距離一般為3050m. 礦塊尺寸礦塊尺寸主要取決于礦體厚度、礦石穩(wěn)固性、鑿巖設(shè)主要取決于礦體厚度、礦石穩(wěn)固性、鑿巖設(shè)備以及電耙出礦的合

16、適耙運距離和耙道間距等。備以及電耙出礦的合適耙運距離和耙道間距等。底柱高底柱高度主要取決于礦石穩(wěn)固性和受礦巷道形式。度主要取決于礦石穩(wěn)固性和受礦巷道形式。2.采準工作采準工作 環(huán)形運輸系統(tǒng)環(huán)形運輸系統(tǒng):有有穿脈裝車穿脈裝車和和沿脈裝車沿脈裝車形式。如圖所示。形式。如圖所示。 a穿脈裝車；穿脈裝車；b沿脈裝車；沿脈裝車；1下盤階段運輸巷道；下盤階段運輸巷道；2上盤階段運輸巷道；上盤階段運輸巷道；3穿脈運輸巷道；穿脈運輸巷道；4電耙道；電耙道；5礦石溜井；礦石溜井；6聯(lián)絡(luò)道；聯(lián)絡(luò)道；7回風道回風道2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程19金屬礦床地下開采穿脈巷道穿脈巷道長度取決于：長度取決于：溜井裝

17、車時整個列車都停留在穿脈巷道上，不阻擋沿溜井裝車時整個列車都停留在穿脈巷道上，不阻擋沿脈巷道的通行。脈巷道的通行。穿脈巷道間距與耙道的布置形式、長度和間距相適應(yīng)。穿脈巷道間距與耙道的布置形式、長度和間距相適應(yīng)。采場溜井采場溜井有兩種布置形式：有兩種布置形式：各分段耙道都有獨立的礦石溜井；各分段耙道都有獨立的礦石溜井；上、下各分段耙道通過分枝溜井上、下各分段耙道通過分枝溜井與礦石溜井相連。與礦石溜井相連。如圖所示。如圖所示。 2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程20金屬礦床地下開采采準天井：采準天井：布置形式有：布置形式有：按礦塊布置，即每個礦塊都有獨立的礦塊天井；按礦塊布置，即每個礦塊都有獨立

18、的礦塊天井； 按采區(qū)布置，幾個采區(qū)組成一個采按采區(qū)布置，幾個采區(qū)組成一個采礦區(qū)域礦區(qū)域，每個采區(qū)，每個采區(qū)區(qū)域區(qū)域布置一套天井。布置一套天井。 電耙巷道電耙巷道其布置取決于礦體厚度：當?shù)V體厚度小于其布置取決于礦體厚度：當?shù)V體厚度小于15m時，多時，多用沿脈布置電耙道；當?shù)V體厚度大，多用垂直走向布置。用沿脈布置電耙道；當?shù)V體厚度大，多用垂直走向布置。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程21金屬礦床地下開采鑿巖天井鑿巖天井其位置和數(shù)量主要取決于礦塊尺寸、鑿巖設(shè)備性能和其位置和數(shù)量主要取決于礦塊尺寸、鑿巖設(shè)備性能和礦石可鑿性等。礦石可鑿性等。采用深孔爆破時，自天井每隔一定距離交錯布置鑿巖采用深孔爆破

19、時，自天井每隔一定距離交錯布置鑿巖硐室。硐室。 采用中深孔爆破時，炮孔可自天井直接鉆鑿。采用中深孔爆破時，炮孔可自天井直接鉆鑿。底部結(jié)構(gòu)底部結(jié)構(gòu)由電耙道、放礦口、漏斗頸和受礦巷道等組成。由電耙道、放礦口、漏斗頸和受礦巷道等組成。 2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程22金屬礦床地下開采3 切割工作切割工作是指是指開掘補償空間開掘補償空間和和劈漏劈漏兩項工作。兩項工作。 當采用有當采用有自由空間（補償空間）爆破自由空間（補償空間）爆破時，碎脹體積約時，碎脹體積約為崩礦前原體積的為崩礦前原體積的30%。補償空間的大小用補償空間的大小用補償空間系數(shù)（或補償比）補償空間系數(shù)（或補償比）表示。表示。 當

20、采用當采用擠壓爆破擠壓爆破時，補償空間體積要小于松散爆破。時，補償空間體積要小于松散爆破。開掘補償空間方法開掘補償空間方法 礦石穩(wěn)固時首先用礦石穩(wěn)固時首先用中深孔拉底。如圖所示。中深孔拉底。如圖所示。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程23金屬礦床地下開采 在不穩(wěn)固的礦石中，用拉底巷道的空間作補償空間。在不穩(wěn)固的礦石中，用拉底巷道的空間作補償空間。4 回采工作回采工作常用常用水平扇形深孔自由空間爆破水平扇形深孔自由空間爆破方式。方式。出礦作業(yè)常包括出礦作業(yè)常包括放礦放礦、二次破碎二次破碎和和運礦運礦等內(nèi)容。等內(nèi)容。 崩落的礦石約有崩落的礦石約有70%80%是在巖石覆蓋下放出來是在巖石覆蓋下放出

21、來的。隨著礦石的放出，覆蓋巖石也隨之下降，崩落礦石的。隨著礦石的放出，覆蓋巖石也隨之下降，崩落礦石與覆蓋巖石的直接接觸引起了礦石的損失與貧化。與覆蓋巖石的直接接觸引起了礦石的損失與貧化。 如圖所示。如圖所示。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程24金屬礦床地下開采二、垂直深孔落礦有底柱分段崩落法二、垂直深孔落礦有底柱分段崩落法采用擠壓爆破，如圖所示。采用擠壓爆破，如圖所示。 1階段沿脈運輸巷道；階段沿脈運輸巷道；2階段穿脈運輸巷道；階段穿脈運輸巷道；3礦石溜井；礦石溜井；4耙礦巷道；耙礦巷道；5斗頸；斗頸；6塹溝巷道；塹溝巷道；7鑿巖巷道；鑿巖巷道；8行人通風天井；行人通風天井；9聯(lián)絡(luò)道；聯(lián)絡(luò)

22、道；10切割井；切割井；11切割橫巷；切割橫巷；12電耙巷道與高溜井的聯(lián)電耙巷道與高溜井的聯(lián)絡(luò)道（回風用）絡(luò)道（回風用） 2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程25金屬礦床地下開采 礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)階段高階段高5060m，分段高，分段高1025m，分段底柱高，分段底柱高68m；礦塊尺寸常以電耙道為單元進行劃分，礦塊長；礦塊尺寸常以電耙道為單元進行劃分，礦塊長2530m，寬，寬1015m。 采準工作采準工作下盤脈外采準布置，階段運輸為穿脈裝車的環(huán)形運輸系下盤脈外采準布置，階段運輸為穿脈裝車的環(huán)形運輸系統(tǒng)。電耙道也布置于下盤脈外，單側(cè)塹溝式漏斗。下兩統(tǒng)。電耙道也布置于下盤脈外，單側(cè)塹溝式漏斗

23、。下兩個分段采用獨立垂直放礦溜井，上兩個分段用的是傾斜個分段采用獨立垂直放礦溜井，上兩個分段用的是傾斜分支放礦溜井。分支放礦溜井。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程26金屬礦床地下開采 切割工作切割工作 切割工作是開掘切割工作是開掘塹溝塹溝和和切割立槽切割立槽。 塹溝塹溝：在塹溝巷道內(nèi)鉆鑿垂直上向扇形中深孔，與落：在塹溝巷道內(nèi)鉆鑿垂直上向扇形中深孔，與落礦同次分段爆破而成。如圖所示。礦同次分段爆破而成。如圖所示。塹溝結(jié)構(gòu)塹溝結(jié)構(gòu)1電耙道；電耙道；2放礦口；放礦口；3塹溝巷道；塹溝巷道；4中深孔；中深孔；5桃形礦柱；桃形礦柱；6塹溝坡面塹溝坡面2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程27金屬礦床地

24、下開采 開鑿切割立槽：開鑿切割立槽：為了給落礦和塹溝開掘自由面和提供為了給落礦和塹溝開掘自由面和提供補償空間。補償空間。 切割立槽的開掘方法可分為：切割立槽的開掘方法可分為：“八八”字形拉槽法、字形拉槽法、“丁丁”字形拉槽法字形拉槽法兩種。兩種。 “八八”字形拉槽法字形拉槽法，如圖所示，多用于中厚以上的，如圖所示，多用于中厚以上的傾斜礦體。傾斜礦體。 從塹溝按預定的切割槽輪廓，掘進兩條方向相反的傾從塹溝按預定的切割槽輪廓，掘進兩條方向相反的傾斜天井，兩井組成一個斜天井，兩井組成一個倒倒“八八”字形。緊靠下盤字形。緊靠下盤的天井用作鑿巖，另一條的天井用作鑿巖，另一條天井則作為爆破的自由面天井則作

25、為爆破的自由面和補償空間。和補償空間。 2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程28金屬礦床地下開采 “丁丁”字形拉槽法，字形拉槽法，如圖所示，掘進切割橫巷和切割如圖所示，掘進切割橫巷和切割井，切割橫巷和切割井組成一個倒井，切割橫巷和切割井組成一個倒“丁丁”字形。字形。 自切割橫巷鉆鑿平行于切割井的上向垂直平行中深孔。自切割橫巷鉆鑿平行于切割井的上向垂直平行中深孔。以切割井為自由面和補償空間。以切割井為自由面和補償空間。 2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程29金屬礦床地下開采 切割槽的形成步驟有兩種：切割槽的形成步驟有兩種： 形成切割槽之后進行落礦。形成切割槽之后進行落礦。 形成切割槽與落礦同次

26、分段爆破。形成切割槽與落礦同次分段爆破。 回采工作回采工作 一般用中深孔或深孔落礦、電耙出礦。一般用中深孔或深孔落礦、電耙出礦。 按崩落礦石獲得補償空間的條件，又可分為按崩落礦石獲得補償空間的條件，又可分為小補償空小補償空間擠壓爆破間擠壓爆破和和向崩落礦巖擠壓爆破向崩落礦巖擠壓爆破兩種回采方案。兩種回采方案。 小補償空間擠壓爆破方案。小補償空間擠壓爆破方案。如圖所示。如圖所示。崩落礦石所需要的補償空間是由崩落礦體中的井巷空崩落礦石所需要的補償空間是由崩落礦體中的井巷空間所提供。常用的補償空間系數(shù)為間所提供。常用的補償空間系數(shù)為1520%。 2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程30金屬礦床地下開

27、采2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程31金屬礦床地下開采 向崩落礦巖方向擠壓爆破方案。向崩落礦巖方向擠壓爆破方案。如圖所示。如圖所示。礦塊的下部用小補償空間擠壓爆破形成塹溝切割，上礦塊的下部用小補償空間擠壓爆破形成塹溝切割，上部為向相鄰崩落礦巖擠壓爆破。部為向相鄰崩落礦巖擠壓爆破。該方法不需要開掘?qū)Ｓ玫难a償空間，但鄰接崩落礦巖該方法不需要開掘?qū)Ｓ玫难a償空間，但鄰接崩落礦巖的數(shù)量及其松散狀態(tài)，對爆破礦石數(shù)量及破碎情況具有的數(shù)量及其松散狀態(tài)，對爆破礦石數(shù)量及破碎情況具有決定性的影響，所以不如小補償空間擠壓爆破靈活和適決定性的影響，所以不如小補償空間擠壓爆破靈活和適應(yīng)性大。應(yīng)性大。 2022-6-

28、3采礦工程專業(yè)主干課程32金屬礦床地下開采垂直扇形深孔落礦有底柱分段崩落法。在有色金屬地垂直扇形深孔落礦有底柱分段崩落法。在有色金屬地下礦山使用比較普遍。下礦山使用比較普遍。 大部分采準切割工程比較集中，掘進時出碴方便。大部分采準切割工程比較集中，掘進時出碴方便。 出礦設(shè)備（電耙）結(jié)構(gòu)簡單。出礦設(shè)備（電耙）結(jié)構(gòu)簡單。 破碎質(zhì)量好，出礦效率高。破碎質(zhì)量好，出礦效率高。三、有底柱分段崩落法放礦管理三、有底柱分段崩落法放礦管理放礦管理包括放礦管理包括選擇放礦方案選擇放礦方案、編制放礦計劃編制放礦計劃以及以及實施實施放礦控制與調(diào)整放礦控制與調(diào)整三項工作。三項工作。 放礦方案放礦方案 根據(jù)放礦過程中礦巖

29、界面的變化和移動，分為下列三根據(jù)放礦過程中礦巖界面的變化和移動，分為下列三種形式：種形式：2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程33金屬礦床地下開采 平面放礦：平面放礦：放礦過程中礦巖界面保持放礦過程中礦巖界面保持近似水平下移近似水平下移，根據(jù)平面移動要求控制各漏孔放出礦量和放礦順序。根據(jù)平面移動要求控制各漏孔放出礦量和放礦順序。 該放礦方案在放礦過程中礦巖接觸面積最小，有利于該放礦方案在放礦過程中礦巖接觸面積最小，有利于減少損失貧化。減少損失貧化。 立面放礦：立面放礦：礦巖界面礦巖界面以較陡的傾角向前移以較陡的傾角向前移動，各漏口依次放出，動，各漏口依次放出，并且一直放到截止品位并且一直放到截

30、止品位為止，然后關(guān)閉漏孔。為止，然后關(guān)閉漏孔。 平面放礦平面放礦(1、2、3、4、5、6為各漏斗按順序為各漏斗按順序每次放礦后礦巖接觸面下降情況）每次放礦后礦巖接觸面下降情況）2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程34金屬礦床地下開采該方案在放礦過程中的礦巖接觸面積較大，不利于礦該方案在放礦過程中的礦巖接觸面積較大，不利于礦石的回收。石的回收。在放礦的礦石層高度大時，不宜采用這種放礦方案。在放礦的礦石層高度大時，不宜采用這種放礦方案。只有相鄰放礦漏孔的相互作用不大時，才可以采用；或只有相鄰放礦漏孔的相互作用不大時，才可以采用；或者當?shù)V巖界面下移到鄰接漏孔失去相互作用時，可以改者當?shù)V巖界面下移到鄰

31、接漏孔失去相互作用時，可以改用立面放礦方案放出。用立面放礦方案放出。 斜面放礦：斜面放礦：放礦過程中放礦過程中礦巖界面保持傾斜面向前移礦巖界面保持傾斜面向前移動。可按動?？砂?5左右的礦巖斜左右的礦巖斜面確定進入放礦帶的放出漏面確定進入放礦帶的放出漏孔數(shù)。孔數(shù)。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程35金屬礦床地下開采 放礦計劃的編制放礦計劃的編制確定每個漏孔每次放出量，并據(jù)此編繪放礦圖表，在確定每個漏孔每次放出量，并據(jù)此編繪放礦圖表，在表中表明各漏孔每次放出量和礦巖界面相應(yīng)的下降高度。表中表明各漏孔每次放出量和礦巖界面相應(yīng)的下降高度。 控制放礦控制放礦 控制放礦：控制放礦：控制每個漏孔放出礦石

32、的數(shù)量和質(zhì)量?？刂泼總€漏孔放出礦石的數(shù)量和質(zhì)量?？刂瀑|(zhì)量控制質(zhì)量：按規(guī)定的截止品位來控制截止放礦點，防：按規(guī)定的截止品位來控制截止放礦點，防止過早與過晚封閉漏孔。止過早與過晚封閉漏孔。用計算機可模擬多種放礦計劃，并預測每個計劃實施用計算機可模擬多種放礦計劃，并預測每個計劃實施后的礦石損失與貧化值，根據(jù)礦石損失貧化值從中選出后的礦石損失與貧化值，根據(jù)礦石損失貧化值從中選出最優(yōu)計劃。最優(yōu)計劃。 2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程36金屬礦床地下開采四、有底柱分段崩落法的評價四、有底柱分段崩落法的評價 有底柱分段崩落法適用條件有底柱分段崩落法適用條件 地表地表與圍巖與圍巖允許崩落；允許崩落； 適用

33、的礦體厚度與礦體傾角；適用的礦體厚度與礦體傾角； 上盤巖石穩(wěn)固性不限上盤巖石穩(wěn)固性不限 ； 礦石穩(wěn)固性應(yīng)不低于中穩(wěn)；礦石穩(wěn)固性應(yīng)不低于中穩(wěn)； 僅適于開采礦石價值不高的礦體；僅適于開采礦石價值不高的礦體； 礦體中不含較厚的巖石夾層、礦石必須無自燃性和礦體中不含較厚的巖石夾層、礦石必須無自燃性和粘結(jié)性。粘結(jié)性。 2.優(yōu)點：優(yōu)點：適應(yīng)性強，有多種回采方案可供各種不同條件適應(yīng)性強，有多種回采方案可供各種不同條件礦體采用；礦塊生產(chǎn)能力大于無底柱分段崩落法；回礦體采用；礦塊生產(chǎn)能力大于無底柱分段崩落法；回采設(shè)備簡單，使用維修方便；進出風專道，通風效果采設(shè)備簡單，使用維修方便；進出風專道，通風效果無比底柱分

34、段崩落法好。無比底柱分段崩落法好。 2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程37金屬礦床地下開采3.缺點：缺點：采場結(jié)構(gòu)復雜，采切比大；底柱應(yīng)力較集中，采場結(jié)構(gòu)復雜，采切比大；底柱應(yīng)力較集中，電耙道維護量大；出礦管理困難，礦石損失與貧化大。電耙道維護量大；出礦管理困難，礦石損失與貧化大。 第五節(jié)第五節(jié) 無底柱分段崩落法無底柱分段崩落法 無底柱分段崩落法的典型方案，如圖所示。無底柱分段崩落法的典型方案，如圖所示。 1、2上、下階段沿脈運輸巷道；上、下階段沿脈運輸巷道；3礦石溜井；礦石溜井；4設(shè)備井；設(shè)備井；5通風行人天井；通風行人天井；6分段運輸平巷；分段運輸平巷；7設(shè)備井聯(lián)絡(luò)道；設(shè)備井聯(lián)絡(luò)道；8回

35、采巷道回采巷道9分段切割平巷分段切割平巷10切割天井切割天井11上向扇形炮孔上向扇形炮孔2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程38金屬礦床地下開采一、特征：一、特征：分段下部不設(shè)由專用出礦巷道所構(gòu)成的底部分段下部不設(shè)由專用出礦巷道所構(gòu)成的底部結(jié)構(gòu)；分段的鑿巖、崩礦和出礦等均在回采巷道中進行。結(jié)構(gòu)；分段的鑿巖、崩礦和出礦等均在回采巷道中進行。二、采準、切割和回采工作二、采準、切割和回采工作上、下盤階段運輸巷道：上、下盤階段運輸巷道：將階段再劃分為分段，分將階段再劃分為分段，分段高一般為段高一般為10m，各分段自上而下進行回采。，各分段自上而下進行回采。 溜井：溜井：回采的礦石經(jīng)溜井下放到階段運輸巷

36、道，裝回采的礦石經(jīng)溜井下放到階段運輸巷道，裝車運走。車運走。 設(shè)備井：設(shè)備井：為提升和下放設(shè)備、人員和材料等。為提升和下放設(shè)備、人員和材料等。 通風井：通風井：供通風專用。供通風專用。 聯(lián)絡(luò)巷道：聯(lián)絡(luò)巷道：在每個分段運輸聯(lián)絡(luò)巷道以及由此巷道在每個分段運輸聯(lián)絡(luò)巷道以及由此巷道通向設(shè)備井的聯(lián)絡(luò)道。通向設(shè)備井的聯(lián)絡(luò)道。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程39金屬礦床地下開采 回采巷道：回采巷道：從分段運輸巷道掘進回采巷道（或稱進從分段運輸巷道掘進回采巷道（或稱進路），其間距為路），其間距為810m，上下分段的回采巷道一定保，上下分段的回采巷道一定保持交錯布置。持交錯布置?；夭上锏啦贾梅绞脚c回采巷道布

37、置方式與礦石回收關(guān)系礦石回收關(guān)系 a正對布置；正對布置；b交錯布置；交錯布置；回采巷道沿脈布置回采巷道沿脈布置a雙巷；雙巷；b單巷；單巷； 2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程40金屬礦床地下開采切割平巷和切割天井：切割平巷和切割天井：在回采巷道末端掘進分段切割在回采巷道末端掘進分段切割平巷，每隔一定距離從切割巷道開掘切割天井，作為開平巷，每隔一定距離從切割巷道開掘切割天井，作為開掘切割立槽的自由面。切割立槽即為最初回采崩礦的自掘切割立槽的自由面。切割立槽即為最初回采崩礦的自由面和補償空間。由面和補償空間。切割平巷和切割天井聯(lián)合拉槽法切割平巷和切割天井聯(lián)合拉槽法 1切割平道；切割平道；2回采炮

38、孔回采炮孔3切割天井；切割天井；4切割炮孔切割炮孔切割天井拉槽法切割天井拉槽法1回采巷道回采巷道2切割天井切割天井2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程41金屬礦床地下開采鑿扇形炮鑿扇形炮孔孔：用鑿巖臺車在回采巷道中鑿上向扇形炮，用鑿巖臺車在回采巷道中鑿上向扇形炮，一般在分段全部炮孔鉆鑿完畢后開始進行崩礦，以免一般在分段全部炮孔鉆鑿完畢后開始進行崩礦，以免出礦和鑿巖相互干擾。每次爆破出礦和鑿巖相互干擾。每次爆破12排炮孔。排炮孔。扇形炮孔布置圖扇形炮孔布置圖a邊孔角為邊孔角為515b邊孔角為邊孔角為4550c邊孔角為邊孔角為70以上以上 2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程42金屬礦床地下開采礦

39、石運搬：礦石運搬：崩落的礦石在回采巷道端部用裝運機或鏟崩落的礦石在回采巷道端部用裝運機或鏟運機運至溜井。礦石是在巖石覆蓋下放出的，所以隨著運機運至溜井。礦石是在巖石覆蓋下放出的，所以隨著礦石的放出，巖石充填了采空區(qū)。礦石的放出，巖石充填了采空區(qū)。采場通風：采場通風：局扇安裝在上部回風水平，新鮮風流由本局扇安裝在上部回風水平，新鮮風流由本階段的脈外運輸平巷經(jīng)通風井，進入分段運輸聯(lián)絡(luò)道和階段的脈外運輸平巷經(jīng)通風井，進入分段運輸聯(lián)絡(luò)道和回采巷道。污風由鋪設(shè)在回采巷道及回風天井的風筒引回采巷道。污風由鋪設(shè)在回采巷道及回風天井的風筒引至上部水平回風巷道，并利用安裝在上水平回風巷道內(nèi)至上部水平回風巷道，并

40、利用安裝在上水平回風巷道內(nèi)的兩臺局扇并聯(lián)抽風。的兩臺局扇并聯(lián)抽風。1通風天井；通風天井；2主風筒；主風筒；3分支風筒；分支風筒；4分段聯(lián)絡(luò)巷道分段聯(lián)絡(luò)巷道5回采巷道；回采巷道；6隔風板；隔風板；7局扇；局扇；8回風巷道；回風巷道；9密閉墻密閉墻10運輸巷道；運輸巷道；11溜礦井溜礦井2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程43金屬礦床地下開采三、開采順序三、開采順序一般第一、二分段進行回采，第三分段鉆鑿上向扇一般第一、二分段進行回采，第三分段鉆鑿上向扇形炮孔和切割，第四、五分段正進行采準工作，即采形炮孔和切割，第四、五分段正進行采準工作，即采準、切割、鑿巖、爆破與裝運礦石等項工作，分別在準、切割、

41、鑿巖、爆破與裝運礦石等項工作，分別在不同分段中進行，互不干擾。不同分段中進行，互不干擾。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程44金屬礦床地下開采四、覆蓋巖層的形成四、覆蓋巖層的形成1目的：目的：為了形成崩落法正?；夭蓷l件和防止圍巖大量為了形成崩落法正?；夭蓷l件和防止圍巖大量崩落造成安全事故。崩落造成安全事故。2要求：要求： 放礦后巖石能夠埋沒分段礦石，形成擠壓爆破條放礦后巖石能夠埋沒分段礦石，形成擠壓爆破條件，避免崩下的礦石將有一部落在巖石層之上，增大礦件，避免崩下的礦石將有一部落在巖石層之上，增大礦石損失貧化；石損失貧化； 能起到緩沖的作用，以保證安全。根據(jù)這個要求一般能起到緩沖的作用，以保

42、證安全。根據(jù)這個要求一般覆巖厚度取約等于二個分段高度。覆巖厚度取約等于二個分段高度。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程45金屬礦床地下開采3方法：方法：根據(jù)礦體賦存條件和巖石性質(zhì)的不同，巖石層根據(jù)礦體賦存條件和巖石性質(zhì)的不同，巖石層形成方法有多種。形成方法有多種。 圍巖自然崩落形成覆蓋巖層：圍巖自然崩落形成覆蓋巖層：圍巖不穩(wěn)固的礦體。圍巖不穩(wěn)固的礦體。人工強制放頂形成覆蓋巖層：人工強制放頂形成覆蓋巖層：圍巖穩(wěn)固的礦體。圍巖穩(wěn)固的礦體。集中放頂形成覆蓋巖層集中放頂形成覆蓋巖層 2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程46金屬礦床地下開采邊回采邊放頂形成覆蓋巖層邊回采邊放頂形成覆蓋巖層 先放頂后回采

43、形成覆蓋巖層先放頂后回采形成覆蓋巖層 2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程47金屬礦床地下開采五、無底柱分段落法的評價五、無底柱分段落法的評價 適用條件適用條件 地表與圍巖允許崩落；地表與圍巖允許崩落； 礦石穩(wěn)固性在中等以上，回采巷道不需要大量支護；礦石穩(wěn)固性在中等以上，回采巷道不需要大量支護； 急傾斜的厚礦體或緩傾斜的極厚礦體；急傾斜的厚礦體或緩傾斜的極厚礦體；礦石價值不應(yīng)很高，礦石可選性好或圍巖含有品位；礦石價值不應(yīng)很高，礦石可選性好或圍巖含有品位； 優(yōu)點優(yōu)點 安全性好；安全性好； 采礦方法結(jié)構(gòu)簡單，回采工藝簡單，容易標準化，適采礦方法結(jié)構(gòu)簡單，回采工藝簡單，容易標準化，適于使用高效率的大

44、型無軌設(shè)備；于使用高效率的大型無軌設(shè)備； 機械化程度高。機械化程度高。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程48金屬礦床地下開采 缺點缺點 回采巷道通風困難；回采巷道通風困難； 礦石損失貧化較大；礦石損失貧化較大； 采礦強度不如有底柱分段崩落法大。采礦強度不如有底柱分段崩落法大。 2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程49金屬礦床地下開采第六節(jié)第六節(jié) 階段崩落法階段崩落法 一、一、特點：特點：它屬有底柱崩落法的一種，具有有底柱崩落法的共同特點。階段崩落法是在階段全高上進行回采，它不再劃分成分段，而是以全階段作為一個礦塊來開采。它采用深孔大爆破方法，一次崩落全階段的礦石。它是單步驟連續(xù)回采的，在崩礦

45、之前必須開鑿足夠容積的補償空間。 二、二、分類：分類：即階段自然崩落法和階段強制崩落法。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程50金屬礦床地下開采2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程51金屬礦床地下開采 三、三、自然自然崩落法崩落法 目前美國有許多礦山采用階段自然崩落法，而這種方法在我國應(yīng)用的很少，但是這種方法的歷史還是比較長的（約有5060多年）。這種方法使用條件嚴格，因而我國應(yīng)用的不廣泛（幾乎沒有）。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程52金屬礦床地下開采 (1) 階段自然崩落法的實質(zhì)階段自然崩落法的實質(zhì) 這種方法實質(zhì)上是：在礦塊的底部，進行一定面積的拉底，在其側(cè)邦，作適當?shù)那懈詈?，受礦石自

46、重和上部復巖的壓力作用，自然崩落階段高度的礦石，階段自然崩落法是分段崩落法進一步發(fā)展的結(jié)果。 在具有自然崩落性質(zhì)的礦石中，進行足夠面積的拉底之后，礦石受自重及上部巖石壓力的作用，將逐漸發(fā)生崩落現(xiàn)象，但這一過程，僅限于自然平衡拱的范圍。在此平衡拱以上的礦石，則處于應(yīng)力平衡狀態(tài)，因此停止了自然崩落。為了使礦石繼續(xù)向上發(fā)展自然崩落礦石，則必須不斷地破壞，自然拱口應(yīng)力平衡狀態(tài)。2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程53 破壞自然拱的應(yīng)力平衡方法有兩種： 擴大拉底面積，使拱基在水平上，向故塊范圍外移動。由于種種原因（困難多），實際生產(chǎn)中不能采用。 在垂直方面，向上不斷移動拱基支撐點，而使礦石崩落，在礦塊范圍之內(nèi)。為此，必須在礦塊的側(cè)邦，局部地或全部地削弱礦石與周圍的連結(jié)力。這種方法在生產(chǎn)中普遍應(yīng)用。 隨著礦石崩落過程的發(fā)展，發(fā)展放出大約1/3左右的礦石。同時放礦速度與放出礦石量，應(yīng)與自然崩落的發(fā)展相適應(yīng)。放礦速度快，可能產(chǎn)生大塊現(xiàn)象。反之，將會影響自然崩落過程正常的發(fā)展。因此，本方法在崩落過程中的放礦工作，是控制自然崩落的重要手段。金屬礦床地下開采2022-6-3采礦工程專業(yè)主干課程54 (2) 優(yōu)缺點優(yōu)缺點 優(yōu)點： 開采強度大，勞動生產(chǎn)率高； 回采成本低，材料消耗少。 缺