论无底柱分段崩落法放矿方式

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。

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。

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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。