无底柱分段崩落法特征

无底柱分段崩落法在边缘矿体回采中的应用研究【摘要】无底柱分段崩落法在国内外金属矿山中广泛应用，随着开采深度的增加应用比例不断加大。

边缘矿体中常出现损失等现象，矿山开采中需要重视贫化等问题。

研究介绍无底柱分段崩落法开采技术，结合采矿工程结总结无底柱分段崩落法在边缘矿体回采中的应用。

采用无底柱分段崩落法回收矿体，通过优化回采工艺设计，证明边缘矿体回采可应用无底柱分段崩落法。

【关键词】无底柱分段崩落法；边缘矿体回采；采矿技术应用我国金属矿床经过多年高强度开采，高应力矿床、受复杂空区破坏矿体等赋存条件复杂的难采资源逐渐投入开采，常规开采方法效率低成本高。

随着社会发展对金属矿资源需求量增加，亟待研究复杂难采资源适用的安全开采技术。

未来复杂难采矿床字眼开采比例不断增大，解决复杂难采矿资源开采工艺技术难题，对保障我国社会经济可持续发展具有重要意义。

无底柱分段崩落法应用可以提高整体工作效率，在各种边缘矿体回采工作中得到广泛的应用。

随着我国市场对矿产资源需求加大，无底柱分段崩落法因生产能力较大，逐渐应用于缓倾斜矿中。

1.无底柱分段崩落法开采技术研究无底柱分段崩落法特征是按分段逐个进行回采，其实质是崩落矿石在覆盖岩石接触下，经过底部结构随崩落矿石放出，方法特点是设无底柱开凿放矿【1】。

无底柱分段崩落法在上世纪60年代开始在有色矿山实验使用，80年代后在矿山采矿方法中占有重要地位。

结合我国矿山情况对无底柱分段崩落法进行生产工艺等方面研究实验取得成熟的经验，其发展趋势是采用全液压大型无轨采掘设备减少工作量降低采矿成本。

无底柱分段崩落法受矿体厚度限制较小，适用于大于10m的缓倾斜矿体。

较薄矿体应用分段尺寸受限，倾角小于70°时在底盘应补加脉外电耙道【2】。

矿体形体及围岩接触线无严格要求，无底柱分段崩落法是回采强度大，成本低作业安全的采矿方法，采场内崩落矿石与上部废石相接触，上部废石覆盖层容易在放矿中渗入崩落矿石中。

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。

小议无底柱分段崩落采矿法拉槽技术无底柱分段崩落采矿法是一种目前常见的地下采矿方法，其采用了法拉槽技术，将地下矿体分段采出，不仅保证了地面的安全，并且有利于提高矿物开采率和采矿效率。

在实际生产中，无底柱分段崩落采矿法搭配法拉槽技术是一种高效，可靠，安全的采矿方法。

本文将针对无底柱分段崩落采矿法和法拉槽技术的特点和应用进行详细的分析和探究。

一、无底柱分段崩落采矿法的特点及优点无底柱分段崩落采矿法是一种应用广泛的地下采矿方法。

该方法的主要特点是在地面上设置钢架（顶板支护工程），以支撑地下空腔。

钢架一般采用多点控制三维模拟软件进行计算、优化设计后，采用计算机辅助制造成型而得到的，需要注意的是，该金属构件应对承重性强、抗震性好等方面具有良好的特性。

在采矿期间由钢架支持的区域相当于一个巨大间距的梁，具有很高的强度和稳定性。

采矿期间，充填材料填充区域的空腔，加强空间结构的稳定性，从而保证了地面上的安全。

无底柱分段崩落采矿法的另一个特点是，将地下矿体分段采出。

采取这种采矿方法，与其他地下采矿方法相比，有更多的优点。

首先，无底柱分段崩落采矿法可以更好地保护矿体和环境。

由于矿体在分段采出之后，其余部分坚硬不动，而不是全部掏空，所以避免了大量地表和地下水资源的浪费和损失，同时也是一更好地保护了地下环境，降低了矿山废弃物的堆积量。

其次，这种采矿方法对矿物资源的开采率和采矿效率有着明显的提高。

由于矿体分段采出，矿石中的矿物质量更加集中，方便储存和运输，并且有利于矿石的分类和选矿工作。

二、法拉槽技术的特点及应用法拉槽技术是一种常见的地下采矿方法，也是无底柱分段崩落采矿法中常用的技术之一。

法拉槽技术的特点是将矿体分割成为一定长度的、固定高度和宽度的矿体块，然后将其运往地面进行选矿和精选等工作。

法拉槽技术不仅适合具有较厚矿层的地下矿体，而且适用于处理较难分选、浸出或提取的矿物资源。

法拉槽技术与其他矿山技术相比，有如下优点和应用：1. 法拉槽技术的分段采矿方法适用于矿体较长的地下矿体。

无底柱分段崩落法崩落体研究发布时间：2021-07-08T10:04:04.010Z 来源：《基层建设》2021年第11期作者：杜兴光[导读] 摘要：无底柱分段崩落法是我国早就开始使用的一种采矿方法，它具有开采强度大、开采效率高、开采成本低以及开采过程安全等许多的优点，所以无底柱分段崩落法至今仍然还在许多的采矿工程中投入使用。

中国华冶科工集团有限公司辽宁朝阳 122100摘要：无底柱分段崩落法是我国早就开始使用的一种采矿方法，它具有开采强度大、开采效率高、开采成本低以及开采过程安全等许多的优点，所以无底柱分段崩落法至今仍然还在许多的采矿工程中投入使用。

随着无底柱分段崩落法的广泛应用，它存在的一些问题和不足也被暴露出来。

这些问题和不足将会影响开采的效率和质量，并且还会对开采过程带来极大的安全隐患，所以相关部门应该对这些问题和不足引起足够的重视，然后采取相应的行之有效的措施来进行处理和解决。

关键词：无底柱分段崩落法；崩落体；研究引言：无底柱分段崩落法主要是在松散的岩层的环境之下进行采矿工作的，对于其它环境下的采矿工作并不适合使用无底柱分段崩落法。

而作为无底柱分段崩落法的放矿对象，崩落体成为了影响无底柱分段崩落法进行采矿的效率和质量的重要因素之一。

为了保障无底柱分段崩落法能够高质量、高效率地完成采矿工作，需要在正式采矿工作开始之前对崩落体进行一定的分析。

所以本篇文章就无底柱分段崩落法中的崩落体进行深入的分析和研究，并且提出一些相应的建议和看法。

一、无底柱分段崩落法以及崩落体的概述分析所谓无底柱分段崩落法顾名思义就是指通过对周围的岩层进行崩落，从而实现地下气压管理的一种采矿方法。

简单来说就是在崩落矿石的过程中，同时崩落矿石周围的岩层，从而让崩落的岩石崩落来填充矿石所在位置的空缺，用来控制和管理地下的气压。

由此可见，无底柱分段崩法的主要特点为无底柱分段崩落法的开采过程是一个至上往下的一个阶段进行的；其次就是在无底柱分段崩落法中不仅要崩落矿石，而且还要对周围的岩石进行崩落，因为矿石被崩落、开采出来之后，就会造成地下的气压不平衡，容易导致坍塌等现象的出现，所以需要崩落周围的岩层来进行填补，来起到对地下气压的管理和控制的作用；无底柱分段崩落法的最后一个特点就是它没有对矿石进行矿柱还有矿房的分类，以整个矿块的形式来进行开采工作。

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。

关于如何降低无底柱分段崩落采矿法贫损指标的探讨一、无底柱分段崩落法应用现状无底柱分段崩落采矿法自20世纪60年代中期在我国开始使用以来，在金属矿山获得迅速推广,特别是铁矿山更为广泛。

该方法可应用于矿岩稳固性中等以上,回采巷道不需要大量支护的矿山。

它具有采场结构简单、安全性好、生产能力大、劳动效率高等优点。

随着采矿工业的发展和开采深度的加大，可以预见无底柱分段崩落法的应用比例将进一步加大。

无底柱分段崩落法采矿的特点之一在覆岩下放矿，放矿过程中发生矿岩混杂。

而且由于放矿椭球体的存在，放矿过程中会留有一些残留体无法一次放出,如脊部残留体、端部残留体等。

目前矿山中的无底柱分段崩落采矿方法一般采用截止品位放矿。

由于无底柱分段崩落法放矿步距数多,且每次都要混进大量岩石而贫化到截止品位时才停止出矿,因而混入的废石量也大.多次大量废石混入是造成无底柱分段崩落法矿石贫化大的根本原因。

所以采场结构参数不合理或放矿管理不当，都可能造成较大的损失贫化。

长期实践表明,无底柱分段崩落采矿法矿石损失率约为20%,贫化率约为20%～30%。

所以过大的损失贫化是此种采矿方法的主要缺点，也是影响经济效益的重要因素。

因此，降低损失贫化指标和改进放矿工艺，对提高无底柱崩落法采矿的经济效益具有重要意义。

二、降低贫损指标措施2.1优化采场结构无底柱分段崩落法的损失贫化是影响经济效益的重要因素，而采场的结构参数是影响矿石的损失贫化的重要因素，所以优化采场结构参数是降低损失贫化指标、提高经济效益的重要措施。

回采进路间距（B）、分段高度（H）、和崩矿步距（L）是无底柱分段崩落法三个重要的结构参数，改变B、H和L值，可使崩落矿石层形状与放出体形状相适应，以期求得最好的矿石回收指标（即此时的经济效益最大），而此时的结构参数被称为最佳结构参数。

根据无底柱分段崩落法放矿时矿石的移动规律得知，最佳的结构参数实质上是指B、H、和L三者最佳的配合。

而这三个参数是相互联系相互制约的，其中任一个参数不能离开另外两个参数而单独存在最佳值。

崩落采矿法崩落采矿法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法。

在崩落法中不需要将采区(矿块)划分为矿房和矿柱两步骤回采，而是单步骤回采。

因此，这类采矿方法就消除了回采矿柱时，安全条件差、矿石损失和贫化大等缺点。

采用崩落采矿法时，围岩和地表必须允许崩落。

本书主要介绍有底柱分段崩落法和无底柱分段崩落法。

（1）有底柱分段崩落法：1) 概述:本方法具有以下基本特征：①将阶段划分成若干个分段，矿石自上而下的逐段进行回采；②放矿、运搬及二次破碎均在底柱中开凿的专门巷道中进行，底柱将随同下一分段一同采出；③围岩在回采过程中自然或强制崩落，放矿是在崩落的覆岩下进行。

这种采矿方法，在我国积累了丰富的经验。

中条山，铜官山、云南的不少有色金属矿山都在采用这种方法。

2）典型方案：图5-5-10为垂直扇形中深孔侧向挤压崩矿分段崩落法。

这种方案在我国目前有底柱分段崩落法中占据最重要的位置。

此法是把阶段划分成若干采区进行回采，采区沿走向布置。

采区长度主要按合理的耙运距离而定，一般为25一30m多至40m；采区宽度等于矿体厚度，一般为10～15m；阶段高度50m；沿倾向将采区划分成两个分段，分段高度为25m，分段底柱高度为6～8m。

3) 采准工程和底部结构：采准工作包括掘进阶段运辅巷道、放矿溜井、通风行人天井、电耙巷道、堑沟巷道、斗川和漏斗颈、切割天井、凿岩巷道等。

在矿体上盘布置脉内，下盘布置脉外运输巷道各—条，在运输水平层，位于两相邻采区的相接处布置穿脉巷道，采用在穿脉巷道中装车的环形运输系统。

每个分段布置一个倾斜60°以上的溜井，直通穿脉巷道。

每1～2个采区布置一个下盘脉外进风、行人、材料天井，用联络道与各分段的电耙道相连。

采用“V”型堑沟沟式底部结构，布置双侧漏斗，漏斗间距5—5.5m，漏斗坡面角50°。

为了形成堑沟，各分段都应首先掘进二条堑沟巷道，电耙道和堑沟巷道之间用斗川和斗颈联通。

斗川和斗颈的规格为2.5×2.5m。

简述深部矿业公司对无底柱分段崩落法应用与发展单位：深部矿业公司*名：**日期：2015年10月16日采矿工业是现代工业的基础，无论工业、农业、国防和科学技术的发展都离不开采矿工业。

而对采矿方法的选择和掌握则直接影响着整个采矿工业的生产工艺流程及生产组织管理，白银有色集团股份有限公司深部矿业公司是完成设计生产能力45t/a的中型有色金属矿山，矿井服务年限超过了20年。

深部铜矿由露天开采方式转至地下开采方式开采铜矿产资源，选用的采矿方法是崩落采矿法中的无底柱分段崩落法。

崩落采矿法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法，即随着崩落矿石，强制（或自然）崩落围岩充填采空区，以控制和管理地压。

在深部矿业公司工作的时间里我对矿山所采用的开拓方式、采矿方法及各大系统有了较为全面的认知和了解。

本文结合深部铜矿的实际生产情况对无底柱分段崩落法的机构参数、采准工作、切割工作、回采工作及其优缺点进行论述。

关键词：采矿工业；地下开采；无底柱分段崩落法；地压管理。

深部矿业公司位于白银市北13公里，矿区至白银市有标准轨铁路和乙级公路相连，通极为方便。

气候属北温带大陆型干燥气候，昼夜温差大，矿区的年均降雨量为156—330毫米，降雨多集中在6—9月，且常有暴雨，地面缺少天然森林植被。

矿山从1956年3月露天矿床开始基建到1988年，32年间为国家奉献了81万吨铜，铜产量连续18年居全国第一，创造产值39.08亿元,为国家创造利润21.77亿元。

现露天矿已闭坑，露天开采转为地下开采，工程于1972年立项设计，1974年开始基建，1987年投入生产，现生产能力45万吨/年。

1.地质概述矿区位于北祁连加里东褶皱带的东段，火山岩系及其周围地层属下古生界海底火山喷发沉积的产物。

矿石中主要金属硫化矿物以黄铁矿、黄铜矿为主，次为闪锌矿、方铅矿、黝铜矿等。

脉石矿物有石英、长石、绿泥石等。

矿石主要有益组分为铜，微量矿物有自然金及含硒、碲的一些矿物。

无底柱分段崩落采矿法一、无底柱分段崩落采矿法的特点：1、将矿块划分为分段，在分段进路中进行落矿、出矿等回采作业，不需要开掘专用的出矿底部结构。

2、崩落矿石在崩落围岩覆盖下放出。

二、无底柱分段崩落采矿法的主要布置：1、常用的分段高度为12～15m，通过斜坡道、设备井、电梯井与各分段的联络巷道相联系。

2、分段联络巷道一般位于矿体下盘，通常每隔20m左右掘进一条回采进路，上下分段的回采进路采用菱形布置。

3、在进路的端部开切割槽，以切割槽为自由面用中深孔或深孔挤压爆破，后退回采，每次爆破1～2排炮孔，崩落矿石在崩落的覆盖岩石下，从进路的端部用铲运机、装岩机等出矿设备运到放矿溜井。

4、在上一分段退采到一定距离后，便可开始进行下一分段的回采。

5、此方法掘进回采进路、钻凿炮孔、出矿可以在同一矿块的不同分段同时进行。

三、矿块结构参数：1、阶段高度：阶段高度一般为50～70m，无底柱分段崩落法与阶段高度的制约关系不太大，在实际开采中可按一般的开采原则选择阶段高度。

2、分段高度：分段高度主要受设备能力的限制，目前国内的分段高度一般采用12～15m，为了减少采准工程量，在凿岩设备能力允许的条件下，可适当加大分段高度。

3、进路间距：在分段高度确定后，便可根据放矿理论，使其损失、贫化指标最佳的原则来确定进路间距。

4、进路的规格和形状：回采进路的规格和形状对出矿工作有很大影响，在保证巷道顶板和眉线稳固的条件下，需从以下方面加以考虑：a．进路宽度应尽可能大，以增大放出体的宽度，提高矿石回收率和便于出矿设备运行。

b．进路的高度在满足凿岩设备及通风管道布置的要求时，应尽可能低，以减少残留在进路正面的矿石损失。

c．进路的顶板以平顶为好，以便矿石能均匀地在全宽上放出，若顶板呈拱形，矿石将集中在拱顶部放出，容易造成废石提前流出。

d．国内常用的进路宽度为3～4m, 高度为3m。

四、采准与切割（一）采准工作1、矿块的划分与放矿溜井的布置a.无底柱分段崩落法矿块的划分，一般以一个放矿溜井所服务的范围划分为一个矿块。

无底柱分段崩落法
无底柱分段崩落法是一种常用的掘进方法，用于开挖深洞、大断面及深埋件施工，它
由一系列相互连接的断面组成，其主要特征体现在断面之间无底柱支撑或暂时支护。

断面之间通常用垫条或垫圈固定，焊接或锚固在推土支撑内，从而保证支护装置的连
续性；断面内的崩落法运动则由液压机械冲击技术来实现。

冲击机构通常由轰击模块、销轴、夹钳、压轴及竹柱组成，经凿钻机传动后，可实时有效的施加冲击力于竹柱上。

在大
功率马达的作用下，销轴通过压轴将巨大的能量传递至竹柱，对支护结构产生有效的冲击，从而使煤层块状崩落。

无底柱分段崩落法有几个优点：1.该方法将原有挡拆结合，采用专用工具实现断层环绕，断层效果好，矿井稳定性高；2.可采用水平断、倾斜断、螺旋断等多种步涨剖面，大
大提高掘进效率；3.无支护结构，可降低矿井巷道及侧墙内外失稳现象，显著降低施工投
入成本，而且施工安全；4.该技术也可应用在回采、采场等工地上，可实现多功能、安全
有效的断层掘进。

无底柱分段崩落法有其独特优势，现已成为大断面煤矿掘进中的经典方法之一。

但在
施工过程中，应考虑煤层厚度与顶底板条件，坚持煤层的全方位崩落，补高支护强度和支
护期，同时需做好施工减排、噪音控制等工程安全管理工作。

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。