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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 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、进展历史 上世纪五十岁月发生,六十岁月逐步进展并在国内外得到广泛应用,七十岁月已成为一种成熟的并占优势的种方法；以我国为例,七十岁月中期铁矿地下开采矿山总数的45% ,约占铁矿石总量的63% 采纳该采矿方法；二、特点 无底柱分段崩落种法是将阶段用分段回采巷道划分为假设干分段,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掩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洁,为 机械化采矿制造了
2、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内次序进行 ; 3.矿石回采由回采进路的上下盘一端开头,按步距次序后退回采,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掩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叉布置；三、适用条件 1.较规章的急倾斜厚矿体 ; 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.地表答应陷落,表土层不厚,没有导致井下被埋没的地表水或地下水 ; 5.矿石答应贫化,矿岩简洁别离,矿石可选性好,围岩含有用矿物成 分；1 名
3、师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 四、优缺点无底柱分段崩落采矿法是一种高效率、高生产才能.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.结构简洁,不留矿柱,不设底部结构,全部矿块间和分段间 ,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,结构简洁,便于施工; 2.回采工艺简洁,各项回采作业在不同分段内进行,互不干扰,治理方便,作业专业化,有利于操作技术和工
4、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内进行,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,人员在水平巷道内工作,顶板暴露面积小,显现浮石或不安全因素时,简洁准时发觉和处理; 5.敏捷性大,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,生产中显现问题时影响面小;仍能依据矿体条件的变化随时转变进路布置或回采次序;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,有利于稳固出矿 品位和矿石综合利用；缺点：1.矿石贫化率大、缺失率较高 ; 2.通风条件差；二、结构参数和采准切割工作 一、
5、端部放矿时崩落矿岩的运动规律 端部放矿时崩落矿岩的运动规律是无底柱分段崩落采矿法的基本理论之 一,也是确定结构参数、采准切割布置和回采工艺某些参数的主要依据；端部放矿似旋转椭球体 .欲获得最优的缺失贫化指标,就要在挑选采矿 方法参数时,使爆破后积累起来的矿石外形尽量与放出椭球体的外形一样；2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 二、结构参数几项原就 : 1.要与矿山实际地质条件 矿床赋存条件、矿体外形与大小、矿石和围岩的物理力学性质及其稳固程度等 相适应 ; 2.要符合端部崩落矿岩的运动规律和地压显现规律,要有利于矿
6、石缺失贫化和地压治理 ; 3.要与选用的工艺技术和装备水平相适应,能充分发挥设备的生产才能和先进技术的效益 ; 4.能获得尽可能高的开采强度和技术经济成效 ; 5.确保生产安全；无底柱分段崩落法的结构参数 : 国内矿山一般为 40-60 米,国外已有 100-200 米；一个溜井所服务的范畴为一个矿块,溜井间距主要是依据装运设备的能力打算的；溜井间距一般为 40-60 米;进路沿走向布置时为 60-80 米;采纳铲运机出矿、进路垂直走向布置时,间距可增大到 100-150 米;沿走向布置时可为 150-200 米；分段高度主要由凿岩设备才能及矿体赋存条件打算；分段高度应保证损失贫化指标最正确和
7、经济成效最优；采纳YG-80 或 YZ-90 凿岩机 有效凿岩深度 15 米,分段高度以 9-12 米为宜 ;采纳潜孔钻机或液压凿岩机 炮孔偏钭率能掌握在 1%以下时,分段高度可提高到 20 米；进路间距等于进路宽度与进路间矿柱宽度之和；分段高度确定后,可根据崩落矿石放出椭球体的参数和分段高度,依据使崩落的菱形矿层与放出椭3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 球体轮廓尽量吻合的原就,确定进路间距；进路间距不应小于进路宽度的两倍；一般 8-12 米；进路断面主要依据使用的采掘运输设备打算；当采纳 czz-700 型凿
8、岩台车和 ZYQ-14 型装运机时,进路一般为 宽, 的；三、采准3-4 米宽, 3-5 米宽, 3-3 . 5 米-采准工程主要包括矿石和废石运输系统,人员、材料和设备运输系统以 及通风系统；它所包括的井巷工程有矿石溜井、废石溜井、分段联络巷道、进路、电梯井、设备井或斜坡道、以及通风井和通风巷道等；“电梯井设备井的服务范畴多为300-500米,至少服务一个阶段,一般均布置在矿体下盘坚硬稳固的岩石中；中、小型矿山可用混合井形式 只掘一 条井,如大庙铁矿 ;大型矿山可用专用井形式 同时掘相邻两条井筒 ,如梅山 铁矿；2.矿石溜井 矿石溜井有阶段溜井和多段长溜井两种布置方式；布置方式 取决于矿体赋
9、存条件、矿体外形和大小、石个体分布情形、开拓方式、以及 矿山生产才能；联通各条进路与各条溜井的平巷叫分段运输巷道,它分为脉内与脉外两 种布置方式；一般为脉外布置,且布置在底盘围岩中；联络巷道距矿体边界 距离应依据矿岩稳固程度和装运设备确定,要使最终一个崩矿步距的矿石能顺当装运出来,一般大于6 米；断面与进路基本一样；进路是一回采单元,是凿岩、爆破和出矿等工艺的作业面；当矿体厚度 大于 20 米时采纳垂直走向布置 ;小于 20 米时,采纳沿走向布置；布置进路 时仍应考虑矿体倾角的影响,倾角小,要求厚度大 ;反之亦然；4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 13 页精选学习资料
10、 - - - - - - - - - 上下分段进路必需严格依据菱形布置,以确保放出的椭球体与崩落矿石 积累体的轮廓在垂直进路方向断面上的一样；进路掘进时要严格依据设计和 中线、腰线施工,保证工程质量；进路的断面外形 :矩形一三心拱一半圆；进路和联络巷道的布置,除依据矿体赋存条件严格按菱形布置外,在缓 倾斜和倾斜矿体中,仍应尽量削减顶底盘三角矿带的矿石缺失；通风天井的布置和断面要求,依据通风系统、通风防尘和排烟要求决 定；四.切割 切割工作包括掘进切割巷道、切割天井和形成切割槽；进路回采前,第一要在端部拉开切割槽,形成最初崩矿自由面和爆破补 偿空间；切割槽位置依据矿体赋存条件、矿体外形和回采次序
11、确定；沿走向布置进路时,切割槽布置在矿体内;垂直走向布置进路时,切割槽依据进路回采顺序布置,可位于靠近顶 底盘的围岩或矿石内,亦可半矿半岩；切割槽位置挑选的原就 : 1、切割槽拉开后,即能保证正常生产,矿石回收和贫化指标较好,尤 其在倾斜较缓的矿体中要使回采初期采出的废石量和可回收的矿石量到达经济上合理 ; 2、易于安全施工,且能保证切割质量,降低成本 ; 3、有利于顶盘围岩自行崩落和补充放顶工作的实施；1、单进路拉槽法 自每条进路端部掘进切割天井,天井长边沿进路方向布置,以切割天井为自由面凿三排上向扇形深孔,采纳微差爆破拉开切割槽；5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共
12、13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 此法稳妥牢靠,易于保证质量,且各条进路互不影响；但天井掘进工程 量大；2、联合拉槽法 此法是在进路端部沿矿体走向据进一条切割巷道,贯穿各条进路,再根 据矿体边界条件和生产要求,在切割巷道内每隔肯定距离掘进一条切割天 井,然后以切割天井为自由面,在切割巷道内凿上向扇形中深孔或上的平行大孔,逐排爆破拉开切割槽；切割天井一般每隔 3、扇形深孔爆破拉槽法30-50 米一条；此法是利用多排扇形深孔爆破成槽,不需要掘进切割平巷和天井；从每 条进路端部开头,以进路顶板为初始自由面,凿排孔角由小到大的扇形炮 孔,分段进行爆破,逐步拉开切割槽；采纳此法的
13、进路断面不得小于4 3 平方米,拉槽长度不得小于,炮孔前后左右偏斜误差不得大于 l 度；切割平巷规格一般与进路相同,天井规格 于或大于切割巷道宽度；五、采准切割井巷工程施工2 至3 2 米,切割槽宽度等无底柱分段崩落采矿法的采准切割井巷工程施工主要特点是掘进高天井和大断面巷道；国内中小矿山多用一般掘进法,大型矿山和国外多用掘进台车和铲运机 施工；2.天、溜井施工 吊罐法在我国天、溜井施工中应用最广、成效最好；采纳 STH-5 型爬罐掘进成效更好,且适用范畴广,不受上部水平的限 制；深孔爆破成井法 一次成井 已在国内外广泛应用；6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 13 页
14、精选学习资料 - - - - - - - - - 1、一般上掘法 2、深孔一次爆破成井法 三、回采工艺 一.凿岩炮孔布置方式有扇形和平行排列两种;炮孔排面倾角有前倾、垂直和后倾三种；炮孔布置方式要依据回采方案、凿岩设备类型和矿石力学性质确定；1、扇形布置 :国内多数矿山采纳端壁垂直或前倾的单中心扇形布置 ;国 外因多用双机或三机凿岩台车,故多为双中心扇形布置；炮孔直经 51-65mm,边孔角 45-50 度,炮孔排面倾角90 度或前倾75-85 度,每排炮孔 9-13 个；假如炮孔直经加大到 相应削减,最小抗击线 放矿步距 相应增大；2、平行布置 :仅在国外有用此法；80-110 毫米,炮孔数
15、国内矿山主要采纳的凿岩设备有单机和双机凿岩台车,小矿山有用台架 的,大型矿山有用大孔凿岩台车或架柱式潜孔钻机的；单机采矿凿岩台车主要是CZZ-700 和 CTC-141 型台车,配 yGYZ-80型重型导轨式凿岩机或 YGZ-90 型独立外回转式重型凿岩机；双机采矿凿岩台车CTC-90 型外回转式重型凿岩机；钎具包括钎尾、钎杆、套筒和钎头；衡量炮孔质量的主要标志是孔底的偏离程度和孔深；产生炮孔孔底偏离的主要缘由:孔口偏离设计位置 ;凿岩方向未按设计倾角;岩性发生变化 ;钎具质量不佳等；造成孔深不足或超深的缘由主要是施工操作过失所致；为保证中深孔凿岩质量,必需做到 : 7 名师归纳总结 - -
16、- - - - -第 7 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1、掘进进路时,要精确地给出中线和腰线,施工后要做出精确的实测图,为炮孔设计提共精确的地质测量资料 ; 2、炮孔设计图纸要具体精确地标明炮孔位置、倾角、孔深等参数 ;凿 岩前要在进路中精确地画出炮孔排线和孔位 ; 3、凿岩作业要严格依据设计施工 4、开工前,台车司机必需做好预备工作 设计图纸、设备、钎具等 ；5、施工要细心,台车定车时,要对准中心心及排线 ,校准台车水准 泡,将台车调平,钻孔时对准每个炮孔的倾角和仰角,必需依据设计图用量角器或台车配备的摆角定位仪进行测量和定位；炮孔偏斜角不得l 度,孔深
17、不得超过 ；6、建立健全与严格执行炮孔质量治理制度；要有专人负责炮孔验收 孔深、倾角 ；对不合格的炮孔要准时补孔；7、加强台车的保护保养,使台在各部件动作精确无误；凿岩速度和效率除受炮孔直径和风压影响外,仍与供风压力、矿岩的力学性质、凿岩设备的性能及工人操作水平有直接关系；我国多数矿山工作面风压为 岩效率 50-64 米/ 台班；二.爆破合理的爆破参数要满意 : 6-7 公斤/ 厘米2,水压 10 公斤/ 厘米2；凿1、矿石破裂块度匀称,大块率低,粉矿少 ; 2 、无悬项、隔墙、过挤压等现象 ; 3 、放矿口眉线保持良好 ,无带炮、挤炮 ; 4 、炸药和炮孔单耗低,经济成效优；- ；孔底距 :
18、等于或稍大于炮孔排距；8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 单位炸药消耗量 :依据矿山生产实践和爆破试验确定；每排扇形炮孔的总延米数 :依据一排扇形炮孔所崩落的矿石体积、单位炸 药消耗量、矿石容重、每米炮孔装药量和扇形炮孔平均装药系数 一般为 0.8 左右运算得出；每排炮孔数 :9-12 个；炮孔直径 :一般为 51-65 毫米；边孔角 :一般为 45-60 度；2.炸药、装药与起爆 炸药: 国内主要用铵油炸药 .铵油与硝铵混合炸药及铵松腊炸药；其中多数矿山 使用混合炸药；装药结构 : -,其它各孔的填塞长度交叉增
19、加 之半；孔口最好用炮泥填塞；装药: ,使孔口部分装药最小间距大于孔“ 底距最好采纳装药器装药；中型以上矿山多用 AYZ-150 型风动装药器；使用装药器装药肯定要严格遵照安全操作规程作业,防止发生事故；起爆: 一般一次爆破 1-2 排炮孔,使用导爆线起爆、电雷管起爆和导爆管起爆 三种方法； 1.立槽在崩落矿石和矿壁之间形成的一道槽沟 : 产生立槽缘由 :炮孔过密或过疏 ;装药量偏低 ;炮孔质量差；防止措施 : a、合理挑选爆破参数 ,孔底距大于或等于炮孔排距 b、孔口邻近交叉装药 ,增加填塞长度 ; c、提高装药密度,确保炮孔有足够的装药量 ; 9 最小抗击线 ; 名师归纳总结 - - -
20、- - - -第 9 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - d、采纳排内炮孔间微差爆破,即中间孔先爆,边孔后爆; e、确保炮孔质量,对不合格的炮孔应准时补孔,对不用的炮孔爆破前应予填塞 ; f、保证有足够的补偿空间 放矿松动；,如长期不出矿的进的进路,爆破前应先进行处理措施 :在放矿口上部放肯定量的炸药,爆破震惊即可；2.悬顶与隔墙 爆破后上部矿石未能崩落下来,所留下的顶盖叫悬顶 ;爆破后两相邻进路 的崩落矿石未能贯穿 ,而在其间形成的矿石墙,称为隔墙；产生缘由 :炮孔深度不够 ;装药时拔管速度过快使孔底无药或孔内炸药中断 ;炮 孔拒爆 ;地质测量资料不精确等；预防
21、措施 :保证地质测量资料精确 ;凿岩装药工作按操作规程施工；处理方法 : a、处理悬顶时 ,在放矿口邻近用潜孔钻机凿前倾深孔,炮孔要从进路顶 板始终打到悬顶部位,炮孔数视情形定 ; b、假如悬顶厚度和长度较大,巷和硐室,凿压顶深孔处理 ; a 法无效时,亦可在相邻进路间掘进横c、处理隔墙亦可采纳打帮助深孔的方法；3.带炮 爆破时,先起爆的炮孔将后起爆炮孔中的起爆药包或继爆管或未传爆的 导爆管崩掉,引起部份炮孔拒爆,这种现象即为带炮；发生缘由 :起爆药包放置的位置不当,离孔口太近或继爆管固定不牢 ;起 爆药包装填不牢；防止措施 :装药时要严格按操作规程施工 4.废石包裹矿石;装药连线后应仔细检查
22、；爆破后随着放矿,大量废石或黄泥大量涌入,迫使中止放矿；缘由:废石颗粒过细或爆破成效不好；10 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 措施:采纳排内孔间微差爆破方法；三.出矿采纳铲斗宽度大的无轨自行装运设备,有利于沿进路全宽次序出矿和增大一次铲取量及铲取深度,提高效矿成效；2.出矿设备 : 1、风动装运机,如 ZYQ 一 14 型; 2、铲运机 柴油,如 ZLD 型；四.通风防尘与安全1、贯穿风流通风 : a、帮助井巷通风 :在进路间或分段间开凿一系列小断面天井或巷道,作 为帮助回风巷道；新风一 进路 - 污风- 小
23、天井 或巷道 一排至主回风巷道,形成贯穿风流；b、爆堆通风 :新风一进路一污风一爆堆一崩落区 一地表；2、局部扇风机通风,分单进路和多进路两种；矿岩间缝隙 一回风巷3、装矿前和放矿后 包括二次破裂 ,在进路顶板和两帮及矿堆断强化 喷雾洒水和冲洗,降低粉尘；该采矿方法安全性相对较好,但溜井多,须防坠井事故 ;同时作业点多,二次爆破时肯定要预先联系和警示;装运设备多,留意防止碰伤;距地表较近时,要防止雨季黄土流入井下；五.溜井封闭11 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4.混凝土封井法 上口或下口两种 六、进路支护
24、较为相宜的支护方法是锚喷支护；四、废石掩盖层 为形成端部放矿条件,在回采分段上部必需有足够厚度的崩落废石掩盖层,为进路端部形成挤压爆破制造条件 废石掩盖层的形成方法 三种类型 : A、露天转地下 1 、用大爆破崩落边坡 2 、回填剥离废石,并为崩落矿石供应碎胀补偿空间；B、其它采矿方法改为无底柱分段崩落法 1 、上部矿房采完后,用大爆破方法一次崩落矿柱和围岩 C、新建矿山 1、先放顶后回采 2、回采与放顶同时进行 3、先采后放,集中放顶 4、预留矿石掩盖层法五、技术治理附:矿山实例 一、河北大庙铁矿 二、南京梅山铁矿12 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 三、湖北程潮铁矿四、杨树沟铁矿13 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 13 页