阶段自然崩落采矿法的拉底方法

198管理及其他M anagement and other谈铜矿峪矿自然崩落法拉底爆破技术王亮亮（北方铜业股份有限公司铜矿峪矿，山西 运城 043700）摘 要：本文以铜矿峪矿自然崩落法拉底爆破技术生产实际，讲述了铜矿峪矿拉底爆破施工技术及操作流程，既对相关工作人员起到培训作用，使他们更加全面的了解掌握自然崩落法采矿之拉底爆破技术，从而更好的服务于矿山爆破，又能对其它类似矿山的爆破起到指导性作用。

关键词：拉底爆破；自然崩落法；回采中图分类号：TD235 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）08-0198-2 收稿日期：2021-04作者简介：王亮亮，男，生于1990年，汉族，山东泰安人，研究生，采矿助理工程师。

自然崩落法具有开采强度大、工程量小、开采成本低等优点，铜矿峪410中段采用自然崩落法进行采矿。

借鉴530中段的生产经验，410中段的有轨运输设在410水平，进风设在419水平，主层出矿设在434水平，回风设在442水平，主层拉底设在447水平。

434~460水平采用中深孔爆破，其中434~447水平聚矿沟采用自拉槽小补偿空间一次挤压爆破；447~460水平拉底道首次爆破采用自拉槽小补偿空间一次挤压爆破，后续采用向崩落区挤压爆破的方法；460水平以上为自然塌落。

因此，大爆破技术在铜矿峪矿自然崩落法中起到了关键性作用，爆破效果不佳会导致开采过程中采场巷道会出现顶板下沉、底板鼓起、两帮挤压错切等地压现场，底部结构巷道变形严重，导致出矿穿脉无法出矿。

让所有相关人员熟悉并掌握大爆破技术显得尤为重要。

1 回采设计铜矿峪矿二期改扩建项目410中段工程由中国恩菲工程技术有限公司与山西中条山设计研究有限公司联合设计，由铜矿峪矿专业施工人员进行施工。

首采区及相关工程施工完毕后，测量人员对现场进行实测，并由测量技术人员将实测图提供给生产技术科，由生产技术科专业技术人员绘制回采设计图纸。

首采区范围：434水平506穿1#聚矿沟和507穿1#聚矿沟；447水平10~13岩底拉槽及1~2排。

地下铁矿开采中的阶段崩落法应用刘华飞发布时间：2021-10-25T05:35:01.568Z 来源：《新型城镇化》2021年20期作者：刘华飞[导读] 在我国铁矿开采中，阶段崩落法具有着广泛的应用，本文将对这种方法作出论述。

黑龙江省冶金设计规划院黑龙江省哈尔滨市 150040摘要：铁矿资源是我国自然资源中重要的组成部分，随着社会经济的发展，社会对铁矿资源的消费需求也逐渐提高，在地下铁矿的开采中，我们需要在遵循高效、经济与安全的原则针对地下铁矿的价值、规模以及赋存点对地下铁矿开采方法作出合理的选择与确定。

关键词：地下铁矿开采；阶段崩落法；应用在铁矿开采中，对采矿方法的合理选择直接关系着铁矿开采的质量与效率。

采矿方法的选取关系铁矿开采设备以及回采工艺的选择、材料以及能源的消耗以及生产成本和劳动生产率的高低，更重要的是采矿方法的选择还决定着铁矿开采中的贫化率与损失率。

如果在铁矿开采中所选取的铁矿开采方法不当，则容易造成铁矿资源的浪费与流失，因此根据铁矿开采的需求以及地质特点对采矿方法作出因地制宜的选择，是地下铁矿开采工作中需要重视的重要问题。

阶段崩落法是以管理地压为出发点对围岩以及矿石进行崩落的铁矿开采方法，在我国铁矿开采中，阶段崩落法具有着广泛的应用，本文将对这种方法作出论述。

1阶段崩落法概述在对地下铁矿进行开采过程中，采矿方法的选择对整个铁矿的开采效率和开采安全具有至关重要的影响，可以说，采矿方法是否科学、合理直接决定着铁矿的开采质量和效率。

因此，对铁矿理论研究与实践研究显得尤为重要。

当前，我国铁矿地质勘查所依据的理论就是同位成矿理论，也就是说当前铁矿开采工作就是以同位成矿理论为指导的。

根据相关调查显示，大部分矿山事故都与地质工作关系，比如，突水、瓦斯爆炸等，这些事故的发生与铁矿开采方法的选择有直接联系，可以说在一定程度上开采方法正确与否直接影响着矿山开采的安全性与有效性。

在地下铁矿开采过程中，对地压的合理管理是确保铁矿开采安全进行的重要手段，对围岩填充采空区进行有计划的崩落，这就是我们这里所说的崩落法。

根据矿体厚度划分的采矿方法根据矿体厚度划分的采矿方法一、极薄矿体采矿方法（矿体厚度小于0.8米）1、留矿采矿法该法适用于倾角大于55°的急倾斜矿体，矿石及围岩稳固到中等稳固，矿体产状较规整，矿石不结块，无不自然现象2、削壁充填及选别充填采矿法该法适用于矿石品位较高，极薄的贵金属或稀有金属矿床，以及附产其他矿物的矿床。

该法采下损失率低，工作面手选能有效地提高出矿品位、减少提升、运输、选矿费用；废石充填采区，有利地压管理和防止地表陷落，安全上合理，对于稀有、贵重金属极薄矿体，特别是深部开采矿山中，经济上合理，有一定适应性。

缺点是生产能力低下，工艺及管理较复杂，工作面劳动强度大，采矿成本高，难予实现机械化。

二、薄矿体采矿法（矿体厚度在0.8-4米之间）1、壁式崩落采矿法该法主要适用于矿体厚度1.1米至3.5米的缓倾斜矿体，大于3.5米厚的矿体，支护困难，一般留0.5米护顶矿石不采，控制采高实际为2.8-3米，另一方式采用锚杆矿柱联合护顶，将壁式法转为房柱法。

2、房柱采矿法该法主要适用于矿体厚度小于8-10米范围，大于10米的矿体是偶尔采用。

要求矿石及围岩稳固和中等稳固，矿体倾角以缓倾斜矿体为主，倾斜矿体次之。

由于留矿柱损失金属和矿石，所以一般用于低价或贫矿之中。

3、全面采矿法该法适用于围岩较稳固，矿体倾角小于40°-45°，矿厚2-4米的矿床（矿厚大于4-5米，一般应用房柱法）4、其他采矿方法薄矿体留矿采矿法，其采场结构和采准切割工程布臵及落矿工艺基本同极薄矿体留矿法，但有几个明显的技术发展。

第一是电耙留矿法的采用，使留矿法适应的范围扩大到30°以上的倾斜矿体。

第二是各种新型锚杆用于采场支护，使留矿法从适用于较稳固的岩石，扩大到中等稳固以下的岩石。

第三是振动放矿技术用于留矿法采场，节约漏斗木材，大大提高放矿效率，减轻工人劳动强度，有利实行快采快放。

三、中厚矿体采矿方法（矿体厚度在4-10米之间）1、分段崩落采矿法（可以分为有低柱和无低柱）有低柱分段崩落法主要适用条件：（1）厚度大于5米，、倾斜矿体和厚度大于10米的缓倾斜矿体；（2）对矿体形态及矿岩接触面情况没有严格要求，但矿体形态规整，矿岩界线明显或围岩矿化程度较高，是比较好的条件。

A．一般将采矿方法分为三大类：空场法、充填法、崩落法。

1.空场法：也称自然支撑采矿法，此法需划分矿房和矿柱，分两步回采，第一步先回采矿房，第二步回采矿柱。

使用本方法的基本条件是矿石和围岩均需稳固。

凡是在空场条件下放矿后一次性充填的方法均称为空场法。

2.充填法：本类采矿法中有的分两步回采，在第一步回采时，随着回采工作面的推进，充填采矿区以防止围岩崩落。

另一些方法则是一步或连续回采，回采和充填交替进行（此方法使用与各种矿岩条件）。

3.崩落法：为一步回采的方法，是随着回采工作面的推进，有计划地崩落围岩充填采空区。

B．采矿法分类1.空场法：全面法（可分为留规则和留不规则矿柱全面法）、房柱法（留连续矿柱和留间隔矿柱房柱法）、留矿法（浅孔留矿法）、分段矿房法、阶段矿房法（水平深孔阶段、垂直深孔阶段矿房法）。

2.充填法：垂直分条充填法（单层水力、胶结充填法）、上向分层充填法（上向水平、倾斜充填法）、上向进路充填法、下向分层充填法、方框支架充填法、削壁充填法。

4.崩落发：单层崩落发（长壁式、短壁式、进路是单层崩落发）、分层崩落发(进路、壁式分层崩落发)、分段崩落发（有底柱、无底柱）、阶段崩落法。

C.采矿方法的选择基本要求及其主要影响因素正确合理的选择采矿方法必须满足下列基本要求：1.安全和良好的工作环境。

2.充分、合理的开采地下矿产资源。

3.生产能力大，劳动生产率高。

4.生产成本低，竞技效益高。

采矿方法选择的主要影响因素：1.矿床地址条件：矿石和围岩的物理力学性质2.矿体产状（主要指倾角、厚度、形状）。

3.矿石的品味及价值。

4.有用矿物在矿体和围岩中的分析。

5.矿体赋存深度。

6.矿体和围岩的自然醒性和结块性。

D.空场法的使用条件1.全面法的适用条件：适用于开采矿石和围岩中等稳固以上的水平和缓倾斜薄矿体，开采底板起伏较大或厚度较大，以及矿石品味分布不均的矿体，需要加密探矿巷道。

顶板欠稳固，不允许有较大暴露面积时，可划分分间回采。

2024年崩落采矿法及安全要求崩落采矿法是随着矿石的采出，有计划地强制或自然崩落矿体上盘围岩充填采空区的采矿方法。

在回采过中，不需要划分矿房和矿柱，而是以矿块为单元，按一定的顺序进行连续回采。

崩落采矿法适用于地表允许崩落，矿体上部无较大的水体和流沙，矿石价值中等以下，不会结块，品位不高，并允许有一定损失和贫化的中厚和厚矿体。

尤其是对上盘围岩能大块自然冒落和矿体中等稳固的矿体最为理想。

崩落采矿法主要有壁式崩落法、无底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法和阶段崩落法。

（1）壁式崩落采矿法的安全要求●悬顶、控顶、放顶距离和放顶的安全措施，应在设计中规定。

●放顶前要进行全面检查，以确保出口畅通、照明良好和设备安全。

●放顶时，禁止人员在放顶区附近的巷道中停留。

●在密集支柱中，每隔3～5m要有一个宽度不小于0．8m的安全出口。

密集支柱受压过大时，必须及时采取加固措施。

●放顶若未达到预期效果，应作出周密设计，方可进行二次放顶。

●放顶后应及时封闭落顶区，禁止人员入内。

●多层矿体分层回采时，必须待上层顶板岩石崩落并稳定后，才准回采下部矿层。

●相邻两个中段同时回采时，上中段回采工作面应比下中段工作面超前一个工作面斜长的距离，且不得小于20m。

●撤柱后不能自行冒落的顶板，应在密集支柱外0．5m处，向放顶区重新凿岩爆破，强制崩落。

●机械撤柱及人工撤柱，应自下而上、由远而近进行。

矿体倾角小于10的，撤柱顺序不限。

（2）有底柱分段崩落采矿法和阶段崩落法的安全要求●采场电耙道应有独立的进、回风道；电耙的耙运方向，应与风流方向相反。

●电耙道间的联络道，应设在入风侧，并在电耙绞车的侧翼或后方。

●电耙道放矿溜井口旁，必须有宽度不小于0．8m的人行道。

●未修复的电耙道，不准出矿。

●采用挤压爆破时，应对补偿空间和放矿量进行控制，以免造成悬拱。

●拉底空间应形成厚度不小于3～4m的松散垫层。

●采场顶部应有厚度不小于崩落层高度的覆盖岩层；若采场顶板不能自行冒落，应及时强制崩落，或用充填料予以充填。

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。

崩落采矿法随回采工作面的推进，有计划地崩落围岩填充采空区以管理地压的采矿方法。

基本特征是崩落围岩，回采部分矿房矿柱。

适用于围岩容易崩落、地表允许塌陷的矿体。

崩落采矿法按回采方式分为：壁式崩落法、分层崩落法、无底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法和阶段崩落法。

分层崩落法应用最早。

带假顶的低分段的分段崩落法于19世纪90年代首先用于美国上湖区的一些矿山。

由于这两种方法成本高,木材消耗量大,现已很少使用。

壁式崩落法是借鉴壁式采煤法的经验逐步发展起来的。

瑞典在20世纪50年代应用了端部出矿的低分段无底柱分段崩落法。

随着大型自行无轨设备的出现和覆岩下端部放矿理论的发展，60年代初开始推广使用菱形布置的现代无底柱分段崩落法。

此法在中国、加拿大、赞比亚、美国和苏联等国迅速得到推广。

美国首先成功地使用阶段自然崩落法。

苏联于40年代开始应用深孔落矿的有底柱分段崩落法。

随着深孔凿岩设备、爆破技术的不断改进和覆岩下放矿理论的不断完善，分段不断增高，一次崩矿面积不断扩大，逐步形成了现代有底柱分段崩落法的一些主要方案。

与此同时，还成功地使用了阶段强制崩落法。

中国于60年代初期开始试验深孔落矿的有底柱分段崩落法和阶段强制崩落法。

1978年，有色金属地下矿山用这两种方法采出的矿量占总量的27.3％；60年代后期开始试验无底柱分段崩落法，目前用此法采出的铁矿石，占地下铁矿生产总量的80％以上。

分段崩落法和阶段崩落法的共同特点是在崩落围岩覆盖下放出矿石。

崩落覆盖岩层的作用是控制地压，形成缓冲垫层和良好的放矿和挤压爆破条件。

围岩能自然崩落，形成覆盖岩层，最为理想；如围岩稳固，则需强制崩落，形成一定厚度的覆盖岩层。

覆岩下放矿时，因崩落废石混入，矿石的损失、贫化都很高，适于开采矿石价值不高的矿体。

如围岩矿化和矿石可选性好，采用本法有利。

根据放矿理论，合理选择采矿法参数和放矿制度,严格管理放矿工作,可降低矿石的损失和贫化（见放矿）。

覆岩下放矿的回收和贫化指标是相关联的。

阶段自然崩落采矿法的拉底方法书山有路勤为径，学海无涯苦作舟阶段自然崩落采矿法的拉底方法拉底方法有浅孔拉底和深孔拉底（见图1，2）两种方法。

拉底巷道一般布置在出矿水平以上4～15m，掘进与漏斗间距相同的互相平行的拉底巷道。

出矿水平与拉底水平之间的距离主要取决于矿岩的稳固性和选用的拉底方法。

图1 重力出矿1-运输巷道;2-放矿溜井;3-分支溜井;4-格筛巷道;5-漏斗;6-拉底巷道;7-拉底炮孔;8-联络道图2 铲运机出矿系统1-铲运机道;2-装矿进路;3-平底V 形槽;4-拉底巷道;5-出矿堑沟炮孔;6-拉底炮孔;7-放矿溜井;8-运输巷道;9-回风联络巷道;10-回风巷道最低的拉底高度是拉底后，漏斗间的脊柱不致阻碍上部矿石自然崩落。

即在拉底水平不能有支撑点。

浅孔拉底的高度为2.5～5.0m。

使用深孔（或中深孔）拉底时，要求拉底后在漏斗脊柱之上必须形成高度大于3.0m 的拉底空间。

拉底速度要与崩落速度和产量相适应。

在初期，拉底不宜太快，使次生应力得到充分发展，有利崩落，但也不宜太慢或停顿，这对出矿巷道不利，应保持均匀推进。

随着生产经验积累，可以适当加快拉底速度。

随崩落线推进顺序爆破拉底炮孔，每次爆2～3 排（约5m）。

每次爆破以后必须仔细检查是否留下残柱，一旦发现留有残柱，一定要及时处理，否则将会阻止矿石自然崩落，并对出矿巷道产生应力集中。

拉底一般从靠近已崩落矿块的一侧，或从矿体上盘开始，沿对角线方向呈阶梯状推进，要严格控制相邻拉底超前距离，一般在15m 以内为好。

当矿体中品位分布不均时，为了尽早回收资金，一般把初始拉底选择在高品位矿段。

从岩石力学的观点出发，应先从软弱矿段开始拉底，有利于矿石崩落，并且对维护出矿巷道也有利。

在有大的构造断层穿过开采矿段时，拉底线一定要垂直断层走向推进。

要注意拉底推进线的方向尽可能与原岩水平主应力方向一致，拉底水平面积的形状最好呈矩形，且矩形的长边垂直于。