分段空场法

s—损失率；Qd—矿块储量；Qs—采下损失量；Q1---未采下损失量(2)贫化率主要是指矿石回采过程混入上下盘围岩、不可剔除的夹石及二次破碎、运输过程中混入的围岩占出矿量的百分比。

间接法公式：P—贫化率；Cd—矿体品位；C—出矿品位计算公式确定空场采矿法人员不能进入作业，地质、测量素描、测图困难，损失率可以直接计算，贫化率经过日常的取样化验品位利用间接法进行。

（3）造成两率指标过高最直接原因：一是地质资料不准，矿体圈定不准确；二是采矿设计不合理，设计参数不合理，顶间预留过大或太小；三是穿孔作业未按设计施工，长度、方位、倾角超差；四是爆破作业参数计算不准，装药量、装药结构、堵塞长度及起爆顺序不合理；五是采场支护方式不合理造成上下盘围岩塌落、冒顶；六是作业人员责任心不强，出矿、运输过程中造成的二次损失贫化。

3、日常生产过程的管控（1）抓源头，强化地质探矿及研究矿体的赋存规律，坑内钻探先行，坑探验证坑内钻探方式，探矿网度：25（走向）×20（倾向），提供详实的地质资料（矿体产状、形态、空间分布、品位变化等），层层把关并制定严格的奖惩制度。

（2）优化采矿设计，在公司范围内采矿设计实行市场化，集思广益优化设计，成立地、测、采、安全评审组，对矿块设计进行评审打分，择优录用保证设计的最优化，在保证安全回采的情况下降低两率指标及采掘比，并对设计者按照节约费用5%进行奖励。

（3）施工过程中，技术人员跟踪服务，做好技术指导工作，根据工程揭露情况及时做好矿体二次圈定工作，调整修改回采边界，降低两率指标。

穿孔过程对矿体边界进行取样控制，作业结束后进行验孔对照设计，检验是否按设计施工，不合格重新补孔，严格按设计施工。

（4）严格爆破审批制度，根据穿孔取样分析装药爆破量，在装药图上标出矿岩界限，并现场监督装药情况；在作业地点建立出矿台账，爆破后的出矿量不得超出设计落矿量，严格控制穿孔形成的损失、贫化。

（5）加强现场管理，出矿时及时取样观察化验出矿品位，达到截止品位后不得继续出矿，出矿过程中大块废石及时分出，转运装车要求不能超过矿车上边缘，减少了二次转运发生的损失贫化。

分段空场嗣后充填采矿法适用条件
分段空场嗣后充填采矿法是一种采矿后的矿山复垦和环境保护的方法。

它的适用条件主要包括以下几点：
1.地质条件：分段空场嗣后充填采矿法适用于含有大量固体废弃物的矿山。

矿山的矿石富含金属矿物或非金属矿物，但同时也会产生大量的矿石废料和矿渣。

2.空场条件：分段空场嗣后充填采矿法适用于已经开采过的空场。

矿山开采后形成的空场应具备一定的大小和形状，以方便进行充填作业。

空场的地质条件应符合充填材料的固化和稳定要求。

3.充填材料条件：分段空场嗣后充填采矿法需要利用矿山废弃物进行充填，因此充填材料的选取非常重要。

充填材料应具备一定的固化能力，能够将废弃物固化成稳定的体块，以防止环境污染。

此外，充填材料还应具备良好的渗透性和稳定性，以确保充填体的稳定性和安全性。

4.环境保护要求：分段空场嗣后充填采矿法的主要目的是进行矿山环境的复垦和保护。

因此，在适用条件里，必
须要求充填后的矿山空场具备良好的环境保护功能，能够
有效防止废弃物的渗漏和污染，保护周围的土壤和水资源。

总而言之，分段空场嗣后充填采矿法适用于那些已经采
矿结束的矿山，通过利用矿山废弃物进行充填，实现矿山
的复垦和环境保护。

适用条件包括地质条件、空场条件、
充填材料条件和环境保护要求。

国内空 场法 的研 究 大致如 下 。
回收率 和产量 均受 限制 ， 高 回收率 和产 量 的关 键 提 在 于减 少矿柱 矿量 和采 用高效 先进 的 出矿设备 。为 解决 这一 问题 ， 计采 用 无 底 柱铲 运 机 出矿分 段 空 设 场法 （ 图 １ ， 法 减 少 了 １ ～ １ 底 柱 占用 矿 见 ）该 Ｏ ２ｍ
ｏ ｎ ｓ ｏｐ ｅ ｈ ｓ ｃ ｏｓ ｎ ａ ｔ ｉ ｎｇ ｍ ｅ ｈ ｎｄ ｏｇ ｒ Ｍ ｉｅ ａ ｃ ｄｉ Ｏ ｔ ｃ ｄｉｉ ． Ａ ｎ ｔ ｅ ｐｅ — ｔ ｅ ｍ ｔ ｏｄ ｉ ｈ ｅ ｓ ｈｅ ｍ ｎｉ ｔ ｏｄ ｏｆＳａ ａ ｏｕ Ｉｏｎ ｎ ｃ ｏｒ ｎｇ ｔ ｉｓ ｏｎ ｔｏｎｓ ｄ ｈ
量， 采用 电动 铲运机 出矿［ 。 ５ ］
Ⅲ一 Ⅲ
图
例
ｌ —切割天井
３ —分段凿岩巷道 ４ —堑沟 ｌ一 溜井 １
Ⅱ一Ⅱ
● ■■●■■●＿ ■
６ 一主运输巷遭
８ 一切割槽 ９ —装矿进路
２ 一穿脉运输巷巷 ７ 一人行通风井
５ —铲运机行走巷道 ｌ —拉底 Ｏ
图 １ 无 底 柱 铲 运 机 出 矿 分 段 空 场 方 法
作 者 简 介 ： 中元 （９ ９ ， ， 程 师 ， 矿 工 程 专 业 ， 谷 １ ７ 一） 男 工 采 主要 从 事 采 矿技术工作 。
原生 带岩石 均较 坚硬 ， 据地 质报告 提供 ， 芯破 岩 碎程 度一般 １ ～３ ； ５ ０ 矿层 直接 顶 板 １ 以 内 ， ０ｍ 破碎 状岩 占顶板 总数 ２ ， ５ 工程地 质条 件属 中等 。
ｄｌｆｉ ａ ｅ ｊＵｔｏｎ ｒ ｔ
三道 沟铁 矿 位 于 吉林 省 桦 甸市 东 约 ７ ｍ， ０ｋ 矿 区面积约 １ ６ｋ ， ． ｍ。 设计 生 产 规模 为年 产铁 矿石 ６ ０ 万ｔ 。矿 体为极 倾 斜 、 薄一 中厚 矿 体 ， 岩稳 固性 较 矿

１ 典型 回采工 艺 ． ２
分段采 矿 法—— 适 于大 于 ５ 厚 的脉 带矿 体 回 ｍ
采：
采切工程主要有 ２ 个采准天井，个切割天井 ． １ ６
条分 段凿 岩平 巷 （ 堑沟 平巷 ） 含 。采场脉 外运 输道 与 ６条装矿 机道 相通 。 回采 工 艺 ：使用 分 段 垂直 扇 形 中深孔 Ｙ Ｚ ９ Ｇ 一０ 凿岩 （ 垂直 走 向切割 立槽 以上 向平行 中孔 为主 ）布 ，
英细脉带型矿床。矿床 的主要围岩是中上寒武纪变
质砂岩夹板 岩 。矿 区矿 化面积 １ ｋ 有 石英细脉 带 ．ｍ， ２ 矿体 １ ， 状 ３ ５ ８。延长 １０ １ ３ ｍ， 深 ０条 产 ５。 ０， ０ ～ ０ 延 ２ 在 ７０ ２０ ５ ～０ ｍ标 高之 间 ， 度 ４３ ．ｍ。矿 区 内有 ５ 厚 ～０ ２ ２ 万 ｍ 空区和几 百万吨残矿 柱及 许多 新老采 空区 。矿 ， 区水 文地质条件 简单 。
急倾斜 厚至特厚矿体采矿方法最佳选择是阶段
矿 房 法 ，该采 矿 方法 分水 平深 孔 阶段矿房 法和垂 直 深 孔阶段矿 房 法 （ 又分 阶 段凿 岩和 分段凿 岩 ） 。这 是
分段 空场法 主要优 点 是 ： 房 生产 能力大 ， 矿 采矿 成本 低 ． 风条件 好 ， 通 作业 安全 。但在 漂 塘矿 区使 用 实践几年 ， 该方法 存在 采下矿 石 大块 （５０ ＞ ０ｍｍ） 出 产 率偏 高 （９ 、 １％）生产 能 力偏低 （５ｔ １０ 左右 ）采切 周 期 、 长 （ 以上 ）分 段 平巷 长 且掘 进 工 人 劳 动 强度 高 ２年 、 等一些 明显缺点 ， 严重 制约 了矿 山开采经 济 效果 。 针对 这些 问题 ，矿 山开展 了一系 列采 矿 方法研

Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ ： ｓ ｕ ｂ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｎ ｓ ｔ ｏ ｐ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ； ｏ ｒ ｅ ｆ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ； ｏ ｒ ｅ １ ｏ ｓ ｓ ； ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｙ ｒ ｅ ｆ ｉ ｆ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ
１ 地 质条件
（ ３） 出矿 漏 斗 布 置 在 回收 进路 内 ， 先 在 进 路 内 上送 回
收切 割 井 。 切 割 井断 面 ２ ｍ ｘ２ ｍ（ 宽 ×高 ） ， 切割 井 高 ７ ｍ，
２ 回收方案 的选定
依据 小矿 体 的地 质条 件于 ２ ０ １ ５ 年５ 月底 采用 中深 孔分 段空场法 对该 小矿 体进行 回采 完 ， ＿ 由于采 用中深孔分 段空场 法采矿 ， 采 场空 区较 大 ， 空区存 窿矿 石因安全造 成矿石损 失 ， 损 失率 高达 ２ ０ ％。采 取怎 样 回收方 案 能安 全经 济 的回 收分
Ｔｈ ｅ ｏｒ ｅ ｆ ｕｎ ｎｅ ｌ ｓｕｂ ｌ ｅ ｖ ｅｌ ｏｐ ｅｎ ｓ ｔ ｏｐｅ ｇｏａ ｆ ｒ ｅｃ ｏ ｖｅ ｒ ｙ ｏ ｒ ｅ
ＺＨＡＮＧ Ｃｈ ｕ ｎ — ｆ ｅｎ ｑ
（ Ｄａ ｙ ｅ Ｎｏ ｎ ￣ｒ ｒ ｏ ｕ ｓ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｓ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｈｏ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ， Ｈｕ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ｉ ４ ３ ５ ２ ３ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
丰 山铜矿北缘 － ｌ Ｏ Ｏ ｍ 中段 一 ６线小矿体 ， 属矽 卡岩型铜
矿体 ， 矿石 硬度系数 ｆ ＝ ８ － １ ０ ， 岩石较 为稳 固 ， 矿 体上盘 围岩 为 花 岗闪 长斑岩 ， 下盘 为蚀 变大 理岩 ， 矿体 平均 厚度 ２ ３ ｍ， 矿 体长度 ２ ５ ｍ 左 右 ，矿 体 高 度 ２ ０ ｍ，矿 体 含 铜 平 均 品 位 ０ ． ７ ８ ％， 矿石量 ３ ５ ５ ０ ０吨 ， 矿体走 向 ２ ６ ０ 。矿体倾 角 ７ ５ 。。

无底柱分段崩落法与分段空场法的联合应用摘要：东园铁矿在矿体回采过程中，采用了以无底柱分段崩落法为主，以分段空场法为辅的联合采矿法，该方法实施以来，降低了矿石的贫化，减少了临边矿体回采的损失，提高了矿石回采率，降低了成本，取得了良好的经济效益。

关键词：无底柱分段崩落法；沿脉分段空场法；上盘分段空场法；联合支护1.矿山地质与开采技术条件东园矿区铁矿床，具备开采条件的矿体有2个，分别为ⅰ-2和ⅰ-3号矿体，其中ⅰ-2号为最主要的矿体。

ⅰ—2号矿体：为矿区规模最大的埋深较大的隐伏矿体。

矿体分布在大理岩底板或矽卡岩中，横剖面上呈上弦月状，大透镜状。

该矿体矿石质量较好，矿石呈块状，磁铁矿在矿石中含量达65～90%。

tfe最高品位60.54%，最低品位45.96%，平均品位58.60%。

ⅰ—3号矿体，主要赋存于+50m以上水平，绝大多数属泥矿，矿体氧化强烈，粉状磁铁矿较多，粒状、块状磁铁矿较少。

矿体顶板围岩为氧化中粒斑状黑云母花岗岩或氧化矽卡岩，底板围岩为氧化矽卡岩或大理岩。

2.原采矿方法矿山采用无底柱分段崩落法，分段高度为12.5m，进路间距为12m，采准工作包括运输巷、切割巷，进路、切割天井施工。

运输巷规格为2.5m×2.73m，切割巷及进路规格为2.8m×2.8m，切割天井规格为2m×2m，切割井一般布置在切割巷端部。

采准施工完毕后，进行中深孔施工，完成备采工作后，进行切割拉槽，进路回采工作。

3.联合采矿法的应用3.1 沿脉分段小空场与无底柱分段崩落法的联合应用-160m1#进路施工完毕后，地质部门在1#向北侧进行了探矿工作，经探明，该部分矿体未向下部延伸，仅赋存于-160m水平以上，矿体垂直厚度在7m以下，若设计中深孔爆破，会有接近6m的三角柱矿量损失（中深孔边孔角按45°设计），而且需增加切割量、切割井、中孔施工等工程，采准工程量较大，采准时间较长。

为充分回收该部分矿体，设计将1#以北使用分段空场法，1#进路使用无底柱分段崩落法的联合采矿方法。

２．２ 采 准 切 割 工 程 采准 切 割 工 程 主 要 包 括 下 盘 水 平 沿 脉 巷 道、出
矿穿 脉 巷 道、切 割 巷 道、切 割 天 井、凿 岩 巷 道 等。 分 段 巷 道 布 置 在 矿 体 下 盘，距 离 矿 体 下 盘 边 界 约 ２０ ｍ。出矿穿脉 巷 道 用 于 矿 块 出 矿，建 立 采 场 与 分 段 巷道的通路，用于 出 矿、采 场 通 风 和 架 设 充 填 管 路， 沿矿体走向每间 隔 １５ ｍ 左 右 布 置 一 条。 切 割 巷 道 布 置 在 矿 块 的 两 端 ，垂 直 矿 体 走 向 ，形 成 中 深 孔 爆 破 掏槽时的补偿空间。切割天井布置于切割巷道的端 部矿体内，为回采切 割 槽 的 形 成 提 供 自 由 面 和 补 偿 空间。凿岩巷道布 置 在 矿 体 下 盘 或 上 盘，尽 可 能 地 布 置 在 矿 脉 内 ，以 减 少 贫 化 率 。
根据 地 质 资 源 和 开 采 技 术 条 件，并 结 合 矿 区 地
表不允许崩落的情 况，设 计 采 用 了 分 段 空 场 嗣 后 充 填采矿法。
２ 安全高效回采工艺
２．１ 矿 块 布 置 及 采 切 工 程 布 置 分段高度 一 般 为 ３０ ｍ，矿 体 厚 度 一 般 小 于 ２０
ｍ，矿体倾角为４０°～５０°。 采 场 沿 矿 体 走 向 布 置，采 场宽度为２０ ｍ。 矿 房 的 开 采 顺 序 采 用 隔 二 采 一 的 方式。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｕｂｌｅｖｅｌ ｏｐｅｎ ｓｔｏｐｉｎｇ ａｆｔｅｒｗａｒｄｓ ｂａｃｋ－ｆｉｌｌｉｎｇ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ；ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｈｉｇｈ－ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ＣＭＳ； ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ — 急 倾 斜 、厚 大 且 较 为 连 续 矿 体 的 地 下 矿 开 采 ，具 有 生 产能力大、安全、高 效 等 优 点，已 在 国 内 外 许 多 矿 山 推广使用 。 ［１－５］ 随 着 科 技 的 进 步 和 发 展，具 有 大 型 化、智能化和自动化 等 特 点 的 井 下 采 矿 设 备 使 用 愈 加 广 泛，三 维 矿 业 软 件 也 逐 步 用 于 矿 体 开 采 设 计 ［５－７］，再 加 上 高 标 准 的 安 全 生 产 管 理 要 求 ，许 多 矿 山在传统分段空场嗣后充填采矿法的工艺基础上， 对采场结构布置、参 数 设 计 以 及 工 艺 步 骤 进 行 了 优 化 ［８－９］，更 利 于 实 现 矿 体 的 安 全 、高 效 、经 济 开 采 。

ｍ， ２ ８ｍ） 高 ． 直至矿体边界。然后再通过切割天井 开凿上 一层 的凿 岩 巷 和切 割 横 巷 、 割天 井 。依 此 切
类 推 。待各 水平 的采 切 工 程 完成 后 ， 别 在 各分 段 分 的凿岩 巷 和切 割 横 巷 中用 Ｙ Ｚ一９ Ｇ ０型钻 机 钻 凿 垂 直 上 向扇形 中孔 ， 孔径 ６ 孔 深不 等 。矿 房孔 ５ｍｍ，
ＣＮ ３ 一 ｌ ４ ＴＤ ４ ３ ７／
采矿技６年 ６月
Ｊ ｎ２０ ｕ ．０ ６
Ｍｉ ｉ ｇＴ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｖｏ ． Ｎｏ ２ １６， ．
分 段 空 场 法 采 场 爆 破 悬 顶 的 原 因 及 预 防 处 理 措 施
王聚永 孟 中华 ，
度 １～１５ｍ。矿 体 主要 以似 层 状 、 ． 透镜 状 、 脉状 为
主， 向 Ｎ —Ｓ ， 向 Ｓ 倾角 ７ 。 走 Ｗ Ｅ倾 Ｗ， ０ 左右 ， 矿体膨
缩、 分枝 、 复合 、 尖灭 、 现现象 比较 明显 。矿石 矿物 再
主要 为方 铅矿 、 黄铁 矿 和闪锌 矿 ； 石矿 物主要 为方 脉
了一次爆破中多处悬顶的情形 ， 给矿 山采矿生产 的
正 常进 行 带来 了极 大 困难 ， 重 影 响 了矿 山 的正 常 严
出矿。矿山曾组织技术力量对采准施工 、 炮孔排位 设计 、 中深孔施工 、 爆破设计 、 现场装药施工等一系 列工序进行反复研究和探讨 ， 分析整理 出了几种悬
排距 １５～１ ６ｍ， 底 距 １ ５～１９ ｍ， 割槽 孔排 ． ． 孔 ． ． 切
解石 和石 英 。近矿 围岩 主要 为 大 理 岩及 片岩 ， 片岩 以钙质 绢云母 绿泥 石 片岩 、 质 绿 泥斜 长 石 英 片岩 碳 为 主 ， 理岩 主要 为 白色 、 大 块状 构造 的大 理岩 和青灰

分段空场嗣后充填采矿法在芜湖和成矿业发展有限公司的应用及探讨芜湖和成矿业发展有限公司目前为基建转入生产阶段，首采段矿体采用分段空场嗣后充填采矿法采矿。

由于近年来受铁精粉市场价格因素的影响，采矿成本控制的重要性变得更加突出，公司采取了降本增效、提升管理等措施，但在回采过程中炸药单耗高、眉线破坏严重、悬顶等爆破相关问题对采矿生产的安全防护和控制采矿成本的进一步降低造成影响，还需进一步研究并进行优化，故在回采过程中爆破效果的改善和出矿质量的提高成为公司现阶段丞待解决的问题。

一、概况1、地质概况：龙塘沿铁矿处于裕汤复背斜次一级金龙背斜北西翼，背斜轴部位于矿区南部，轴向约50～60°。

地层产状比较平缓，倾角一般为15～20°，局部有30°左右。

矿床产于钠质石英闪长岩与徐家山组地层接触带，以充填或交代作用的方式富集成矿，属接触交代—热液型铁矿床。

矿区范围内岩溶较发育，属于水文地质条件较复杂的裂隙及岩溶孔隙充水矿床类型。

矿体空间分布主要受岩凹构造控制，大矿体主要赋存于钠质石英闪长岩与徐家山组接触带附近，小矿体主要赋存于岩凹内徐家山组地层中。

2、工程概况：矿山为年产130万t/a的中型规模矿山，矿山深部开采设计位于矿体-120m水平与-480m水平之间，考虑设计生产能力、经济合理性及工程进展情况等因素，选择-320m中段为首采中段，以-320m中段+J1线以南的25#矿体为首采矿段，目前已进入投产期。

根据矿体的开采技术条件，25#矿体选用分段空场嗣后充填采矿法，该采矿方法占矿山采矿量60％。

二、分段空场嗣后充填采矿法的应用1、针对首采实验采场回采过程中围岩局部塌落的现象，对地质结构特征及围岩稳定性情况进行分析，将初步设计中盘区间柱宽度12m，调整为宽度16m，保证了各分段穿脉的安全性、盘区回采的独立性。

2、根据矿体赋存形态，我们针对采准设计中底部结构（出矿分段）在同一水平标高的采场，采用相邻两采场中间布置出矿联巷并留设三角矿柱，两采场共用出矿联巷的形式优化了采准设计；对于矿体上下盘界线附近的相邻两采场，我们通过调整矿房开采顺序，可利用二步骤采场的凿岩巷作为相邻采场的出矿联巷使用，避免了重复工程的浪费，大大减少了采准工程量，提高了经济效益。

分段空场采矿法1)适用条件矿体厚度>6m，倾角>45°，矿石和围岩中等稳定。

2)采场布置及结构参数采场沿矿体走向布置于装矿穿脉之间，装矿穿脉垂直矿体走向布置，间距50-60m，采场长度等于穿脉间距，亦为50-60 m。

房间矿柱宽度6-8m，采场高度等于中段高度50m，底柱高度10m，顶柱为上中段底柱，高度8m，分段高度10m，漏斗间距6-7m。

根据矿体厚度不同，分为单侧漏斗布置和双侧漏斗布置两种方法。

即矿体厚度6-10m者在电耙道一侧布置单排漏斗，矿体厚度>10-16m者，在电耙道两侧布置双侧漏斗。

若矿体厚度>16m以上者，则另行布置采场，但采场之间必须留8-10m的间距。

3)采准、切割工作采准天井从装矿穿脉一侧往上开凿在采场房间矿柱中，作为人行、通风和材料上下通道，放矿小溜井亦从装矿穿脉一侧往上布置在电耙道的下方，电耙道沿矿体走向开凿在矿体下盘围岩中(单侧漏斗布置)，或矿体中(双漏斗布置)，沿电耙道一侧或双侧每隔6-7m布置漏斗进路和漏斗颈(注意:双侧漏斗需措开布置，以利于电耙道的稳定)。

，漏斗颈上口需扩大成喇叭口，以利于顺利放矿。

在漏斗颈上方沿矿体走向布置拉底凿岩平巷，从拉底平巷往上每隔10m布置分段凿岩平巷。

拉底和分段凿岩平巷应根据矿体厚度不同在每个分段上布置一条或两条，若为单侧漏斗布置的采场，一般布置一条即可，如为双侧漏布置的采场，如果矿体厚度达16m，则每个分段需布置两条分段凿岩平巷，以便使中孔深度不超过15m。

分段切割横巷和切割井布置在采场矿体厚大部位。

4)回采工艺回采工艺包括拉底，切割自由面和凿岩落矿三部份。

拉底包括扩大放矿漏斗和在矿房全宽上切割拉底平面。

各分段以切割井为自由面在矿房全宽上拉开切割槽，作为矿房落矿的自由面。

落矿工作是采用YGZ-90中孔凿岩机在各分段平巷内凿垂直扇形炮孔，进行装药爆破，爆破采用非电雷管起爆，在矿房全高上每次爆破3-4排炮孔。

分段空场采矿法与浅孔留矿法的区别
分段空场采矿法和浅孔留矿法是两种不同的采矿方法。

1. 分段空场采矿法：该方法是指在地下矿井中将矿石分成多个段落进行采矿的方法。

每个段落矿体的上下部分都被预先采出，形成空场，只有中间部分的矿石留在原位，待上下两部分全部采空后，再采出中间部分的矿石。

这种方法可以最大化地利用矿石，减少采空区域的体积，提高矿石回收率。

但是，该方法的工作面较宽，需要开设大规模的工作面，生产周期较长，生产效率相对较低。

2. 浅孔留矿法：该方法是指通过钻井在矿体上方打洞，将爆破炸药装置安置在洞穴上方的留矿层或上方留有一定的岩石层，然后进行爆破。

爆破产生的冲击波沿着留矿层向下传播，使矿体下方的矿石被打碎，并通过洞穴中的孔道将矿石取出。

该方法可以减少开采对地面的影响，降低采矿过程中的震动和噪音，保护地下水资源。

同时，该方法的表面采矿影响较小，可以最大限度地保护地表的自然景观。

但是，该方法对爆破技术要求较高，需要掌握准确的打孔和爆破参数，且只适用于矿体较浅的情况。

分段空场嗣后充填采矿法设计说明1、矿块和回采单元参数分段空场嗣后充填采矿法结构、参数和工艺可因矿制宜，灵活调变。

当矿体厚大时，矿块垂直走向布置；当矿体陡时，分段高度可大些，否则矮些。

阶段高度30～45m。

堑沟分段高8.0～10m，堑沟以上分段高8.0～12m，下底柱高5m，上底柱高3～5m，剖面之间不留间柱，单元之间留3～4m厚间柱。

铲运斜巷（即装矿巷道）间距6.5～8.0m，此斜巷与运搬横巷交角60°～70°。

采场单元面积一般为：（长×宽）＝16～24×12.5m 。

2、采准采用脉外阶段运输道（2.2×2.7m ）和垂直矿体的穿脉运输道（2.2×2.7m ）构成矿块的联合采准方式。

脉外阶段运输道沿矿体走向布置，设在矿体的下盘；穿脉运输道垂直矿体走向布置，每间隔50米布置一条，穿透矿体。

从穿脉运输道向上掘有底板上山、斜坡道、溜矿井和短通风道。

从底板上山每个分段标高向两侧掘进分段联络平巷，由此再向矿体顶板掘进各个分段凿岩巷道，最底部的一个分段掘进运矿巷道，分段凿岩巷道（2.7×2.7m ）水平间距12.5米，运矿巷道（3.0×3.0m ）水平间距25米。

分段凿岩巷道、运矿巷道与溜矿井之间掘有溜井联络平巷，从运矿巷道向单元底部掘有装矿巷道。

装矿巷道（斜巷2.7×2.7m ）一端斜通运矿巷道，另一端顶板贯通单元的堑沟横巷底部，铲运机在此巷内进行铲装作业。

底板上山（2.2×1.8m ）呈30°倾角连通上下阶段，距矿体约0～12m，用于行人、运送材料设备、安装（风、水、电、喷锚）管线。

斜坡道（3×3m ）呈15°倾角连通运矿巷道水平，用做WJD-0.75型铲运机通道。

溜矿井（2×2m ）连通各分段凿岩巷道和运矿巷道水平，用做单元采掘、矿块回采的出矿（渣）道和通风道。

短通风天井（2×2m ）在矿块顶板，直通底部运矿巷道水平，用做矿块各单元回采的进风道。

⽆底柱分段空场法⽆底柱分段空场法是⼀种开采地下矿藏的采矿⽅法，相对于传统的有底柱分段空场法，⽆底柱分段空场法具有更⼤的优势。

本⽂将详细介绍⽆底柱分段空场法的原理、特点、应⽤和未来发展。

⼀、⽆底柱分段空场法的原理⽆底柱分段空场法是⼀种基于岩体⼯程地质学、岩⽯⼒学和采矿⼯程学的采矿⽅法。

该⽅法将矿体分为若⼲个分段，每个分段的⾼度通常为5-10⽶，⻓度为20-30⽶。

通过在每个分段内进⾏采矿作业，可以实现矿体的整体开采。

⽆底柱分段空场法的关键在于采⽤何种⼿段将矿体进⾏有效地切割和松动。

⽬前，常⻅的切割⽅式包括浅孔落矿、中深孔落矿和深孔落矿等。

其中，中深孔落矿是应⽤最⼴泛的⽅法之⼀，它可以有效地将矿体切割成适合采矿作业的块度。

在切割完成后，采⽤各种不同的松动⽅法，如爆破、机械破碎等，使矿⽯从岩体中分离出来。

⼆、⽆底柱分段空场法的特点⽆底柱分段空场法相对于传统的有底柱分段空场法具有以下优点：1.采矿效率⾼：由于⽆底柱分段空场法采⽤分段采矿的⽅式，可以同时进⾏多个分段的采矿作业，从⽽提⾼了采矿效率。

2.资源利⽤率⾼：该⽅法可以将整个矿体进⾏整体开采，避免了资源的浪费。

同时，由于采⽤中深孔落矿⽅式，可以有效地将矿⽯切割成适合采矿作业的块度，从⽽提⾼了资源的利⽤率。

3.安全性⾼：⽆底柱分段空场法采⽤中深孔落矿⽅式，避免了因⼤量出矿造成的安全隐患。

同时，该⽅法采⽤分段采矿的⽅式，使得每个分段的采矿作业相对独⽴，降低了安全⻛险。

4.适⽤范围⼴：⽆底柱分段空场法适⽤于各种不同形态和规模的矿体开采。

该⽅法可以根据具体的采矿条件和资源状况进⾏调整和优化，从⽽获得最佳的采矿效果。

三、⽆底柱分段空场法的应⽤⽆底柱分段空场法在国内外⼴泛应⽤于各种地下矿藏的开采。

在中国，该⽅法⼴泛应⽤于铜、铁、⾦等⾦属矿藏的开采。

例如，在我国著名的江⻄铜业公司所属的德兴铜矿等⼤型矿⼭中，⽆底柱分段空场法得到了⼴泛应⽤，取得了显著的采矿效果和经济收益。

1.采矿方法分类：空场采矿法：在采场回采过程中维护空区暂不处理的采矿法；充填采矿法：在采场回来过程中用充填处理空区的采矿法；崩落采矿法：在采场回采过程中用崩落围岩处理空区的采矿法。

空场采矿法：单层空场法、分层空场法、分段空场法、阶段空场法；充填采矿法：单层充填法、分层充填法、分段充填法、阶段充填法；崩落采矿法：单层崩落法、分层崩落法、分段崩落法、阶段崩落法。

单层空场法的特点是：回采过程中暂留高度相当于矿体厚度的空区，在支护的岩石顶板下的采空区作业。

适用条件：该法适用于回采水平和缓倾斜矿体，倾角不大于30。

；矿体的厚度小于3—4m;矿石和顶板岩石中等稳固以上，以保证工人直接在其暴露的顶板下作业的安全；矿石的价值不高或贫矿，以利于减少留矿柱的经济损失。

房柱采矿法是将阶段矿体划分为盘区，盘区由若干个矿房与间柱组成。

回采过程中主要留规则矿柱支撑顶板岩石的一种采矿方法。

适用条件：该法适用于回采矿岩稳固的水平或缓倾斜矿体，矿石价值不高。

矿体厚度取决于所采用的回采设备，用浅孔崩矿、电耙出矿时，矿体厚度小于6—8m；用深孔崩矿、无轨设备出矿时为8—20m。

分层空场法是将矿块划分为分层．在哭矿石顶板(上向分层)或假顶(下向分层)下的采空区作业法，分层回采过程中暂留约为分层高度的空区。

适用条件：矿石和围岩均稳固，矿体厚度以薄和极薄矿脉为宜。

矿体厚度较大时，平场工作量显著增大，因而技术经济效果较差。

矿体倾角应为急倾斜，矿石无结块性和自燃性。

分段空场法是：将矿块划为数个分段自上而下回来的方法。

每个分段矿块又划为分段矿房与矿柱，分段回来过程中暂留分段矿房高度的空区，在分段巷道内钻凿深孔和出矿。

分段矿房回采结束后，及时间采矿柱和处理空区。

适用条件：本法适用于开采矿岩稳固的倾斜和急倾斜中厚至厚矿体。

阶段空场法是将矿块划分为阶段矿房和6矿柱，回采过程中暂留阶段矿房高度的空区，在巷道内作业，自阶段出矿巷道出矿的采矿法。

单层充填法的特点：矿块的回采按矿体全厚向前推进，在岩石顶板下的回采空间作业；当回采工作而推进一定距离后，除保留继续回来所需的工作空间外，其余空区用隔墙进行密闭，用充填处理空区并控制地压。

ｍ＝ ．。 １ 采用２岩石硝钱炸药， 毫秒雷管与导 ５ ＃ 非电
爆索复式反向起爆网络爆破落矿。
采场切割拉槽曾经使用过两种方法： ①扇形中 深孔拉槽法。此法的切割凿岩道规格为 ２ ７ ｘ ．ｍ ２７ 排距为 １Ｏ 每排向上钻凿 ５个扇形 中深 ．ｍ， ． ｍ，
丁小腌 工程师 江西贵溪 ３５ １ ３４ ３
矿房几次爆破后的现场观察 ， 未发现“ 带炮” 拒爆 、
万方数据
贵溪银矿 前已在下部 ＋ ５ｍ中段开采， 目 １０ 在沿 用中深孔落矿的分段空场法采矿过程中， 采场的切 割拉槽经多次变革， 已寻求到了一种技术上可行， 经 济上合理 ， 作业安全的符合银矿特点的方法— 垂 直中深孔拉槽法。此法 的实际运用 ， 为提前在 十 １ ｍ中段形成生产能力提供了 ５ ０ 保证， 并减轻了安全 与管理上的压力， 给企业创造了明显的经济效益。
为 １８ 。此次切割槽的排距确定为 ０ ８ 主要考 ．ｍ ． ｍ， 虑： 切割槽采幅小， 爆破夹制力大； 矿区岩石易风化、 泥化， 中深孔的完好性容易受到破坏； 保证拉槽万无 一失。
眼、 穿眼、 水眼及断层破碎带要详细记录。不合格的 炮孔， 应及时处理至验收合格为止。 （） ３ 严格按爆破设计进行装填药。一般采用双 排同段起爆方式， 对断层破碎带及其它结构弱面采 用低段别的毫秒雷管。上一次爆破的最后两排孔的 装药系数应适当低于前几排， 以减轻对下一次爆破
根据开采技术条件， 经过详细研究和经济比 较， 贵溪银矿一直采用分段空场法采矿， 中深孔落矿， 电 耙溜井出矿。矿块的基本构成要素为： 阶段高度
４ｍ或 ５ｍ， ０ ０ 矿房长度 ３ ５ｍ， ０一 ０ 宽度 １ ２ｍ， ５一 ４ 底 柱高度 ８一 ２ 分段高度 ９ １ｍ １ｍ， 一 ２ 。使用 Ｙ Ｚ ９ Ｇ 一０ 型凿岩机配雪撬式园盘钻架钻凿垂直扇形中深孔， 孔径 ５ ６ｍ 。最小抵抗线 １２ 炮孔密集系数 ４一 ２ ｍ ． ｍ，

丰 富的 电耙 道收敛 普遍 要 比其他 巷 道变 形 大 ， 于 对 同一 巷道断 面 ， 顶板 变形大 于两帮变形 。 这类 电耙 道破 坏 显示 出极 强 的时 效性 ， 巷道 开 挖后 ， 初期变 形量大 ， 变形发展 很快 ， 后顶板 冒落 ， 然 引起 两帮大 面积坍塌 。这种破 坏 一般 是在 开挖 后 ５
特征 。这类巷 道变 形一 般 持续 数 月 ， 自巷 道 开挖 就 开始 变 形 ， 到 巷道 破 坏 为止 。例 如 ，２ １电耙 道 直 ８１ 节理水 丰富 ， 其 变 形 情 况 统 计 结 果 表 明 ， 挖后 对 开 ３ 巷 道 两 帮 最 大 收 敛 量 ３ｃ 开 挖 后 ６ ５ｃ ０ｄ ｍ， ０ｄ ｍ， ８ 达 １ ｍ， 时 巷道 两 帮 开始 失 稳 塌 落 ， 终导 ０ｄ ２ｃ 这 最
诱发 电耙道 一次性 垮塌 ２ ０多米 。
新 桥矿分段 空场嗣后 充填采矿 法 的底 部结构 电
耙道破 坏原 因很 多 ， 分析起 来 主要 有 以下 ３种 。 ２ １ １ 夹 泥砂质 页岩稳定性 差 ．． 新桥 矿分段 空场嗣后 充填采矿 法 的底部 结构布
置在矿体 底板 ， 体底 板 岩石 为 高骊 山组 砂 质 页岩 矿
固定式 矿车 。最 后 ， 电机 车 顺 着 副井 出矸 系统 轨 用
及工作 面狭 窄 、 备维 护 困难等 特点 ， 设 在分段 空 场充
填采场 的施 工过程 中 ， 建立 了一个 生产 能力 大 、 机械
资金 项 目 ： 育 部 博 士 点 基 金 资 助 项 目（ ０７ ２ ０ １ ） 中 国 教 ２０ ０ ９ ５ ３ ； 矿业 大 学 煤 炭 资 源 与 安 全 开 采 国家 重 点 实 验 室 开 放 研 究 基 金 资 助 项

中深孔高分段空场法开采急倾斜薄矿体严成涛陈思学王佳（金诚信矿业管理有限公司）摘要首云矿业股份有限公司铁矿是北京地区最大的金属矿山，采用露天开采已近50年，现正准备转入地下开采，然而400万吨的挂帮矿需要在正式转入地采前提前回收。

挂帮矿主矿体是由一、二两层矿组成，其中位于上盘的一层矿仅有2~5m，为典型的急倾斜薄矿体，原采用浅孔留矿法开采，但在实际生产过程中不适合铁矿的生产要求，为此研究提出了中深孔高分段空场法的开采方案。

分段空场法是一种采矿强度大、生产效率高、作业安全的采矿方法，适用于上下盘均稳固、急倾斜中厚以上的矿体，能否适用于开采此种薄矿体，尚无成功经验可借鉴。

经过对薄矿体开采工程环境和开采方案的反复论证，又经一个采场的生产实践验证，表明应用中深孔高分段空场法开采一层薄矿体具有采场作业环境安全，平行矿体采矿方法一致，回采机械化程度高，实现了无间柱连续采矿，提高了采矿强度，缩短了采场的回采周期，采矿管理变得更加灵活、简单，对加速挂帮矿的开采有重要的意义。

而首云股份有限公司铁矿的生产实践验证了中深孔高分段空场法开采急倾斜薄矿体的可行性。

关键词：中深孔，高分段空场法，浅孔留矿法，薄矿体开采目录摘要 (I)目录 (II)绪论 (1)一、工程地质概况 (2)二、采矿方法及存在的主要问题 (2)三、中深孔高分段空场法 (3)1、矿块布置及采切工程布置 (3)（1）矿块布置 (3)（2）采切工程布置 (3)2、凿岩爆破及出矿 (4)（1）爆破参数的确定 (4)（2）爆破落矿 (5)（3）、空区处理 (6)四、中深孔高分段空场法的应用效果 (6)结论 (8)参考文献 (9)-II-绪论开采稳固矿岩急倾斜薄矿体,国内外过去多用浅孔留矿法或普通上向分层充填法,机械化程度低,劳动条件差,经济效益不佳。

而在矿岩中等稳固到稳固的急倾斜厚矿体开采中,国内外广泛采用中深孔分段空场法,因为该法具有生产能力大、安全性好、生产成本低、机械化程度高等优点。