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无底柱分段崩落法管理规范一、设计准则㈠、采场布置及结构参数（一般原则）1、阶段高度60m，矿块规格（宽×高）：（70m～80m）×60m；分段高度15m，进路间距15m。
2、采准切割工程布置：各分段由斜坡道相连通，在矿体上、下盘及侧翼布置分段联络道，再从联络道开始平行布置回采进路，进路方向遵循与原空场法长度方向一致的原则。
每70～80m划分一个盘区（5条进路），每个盘区布置一条出矿溜井。
3.切割工程布置：当进路长度小于80m时，在进路的一端拉切割立槽，当进路长度大于80m时，在进路的中间拉切割立槽。
㈡、各工程规格及设计原则1、分段联络道：应能连通所有出矿进路，垂直出矿进路的分段联络道应与矿岩边界距离为10～15m，并尽可能保持平直，拐弯处尽可能避免弯度过大（两条路夹角小于90°）。
规格3.7m×3.4m（宽×高）,两侧开挖水沟，两侧帮壁每隔3m打挂线眼，眼深0.3m，挂线眼高度沿进路侧2.9m，挂风筒布；巷道另一侧2.5m,挂风、水管路及电缆。
2、出矿进路：规格3m×3m（宽×高），矩形断面，应尽可能遵守上下分段交错布置原则。
3、切割平巷：规格4m×3m（宽×高），矩形断面，除满足一般要求外，在矿岩接触带处帮壁应进入矿体0.5m～0.8m，满足支钻需要。
4、切割天井：规格2m×2m，矩形断面。
除满足一般设计原则外，应充分考虑⑴、在矿体赋存高度≤15m时，切割天井上掘高度应超出理论矿体边界约2m；⑵、在矿体赋存上部矿岩界限不规整时，切割天井应布置在矿体赋存较高端。
㈢、凿岩：采用YGZ-90钻机、凿岩台车钻凿中深孔1、拉槽孔设计：采用YGZ-90型钻机、凿岩台车凿上向垂直中深孔。
⑴、拉槽孔设计一般原则：孔距1m，排距1m,防止透孔，孔深应低于上分段底板0.5m；对边角矿体，孔深应低于切割天井高度1m,但应超出矿岩理论界线1m；必须标明孔深、炮孔间距、排距。
A方法特点
将矿块划分为分段，在分段回采进路中进行落矿、出矿等回采作业，不需要开掘专用的出矿底部结构；崩落矿石在崩落围岩覆盖下放出。
B主要方案
无底柱分段崩落法的布置如图1。
常用的分段高度为10～12m，通过斜坡道、设备井、电梯井与各分段的联络巷道相联系。
分段联络巷道一般位于下盘，每隔10m左右掘进回采进路，上下分段的回采进路采用菱形交错布置。
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、装运机、装岩机等出矿设备运到放矿溜井。
当上一分段退采到一定距离后，便可开始下一分段的回采。
此法掘进回采进路，钻凿炮孔、出矿可以在同一矿块的不同分段同时进行。
图1 无底柱分段崩落采矿法基本方案
1-阶段运输巷道;2-分段巷道;3-联络巷道(接斜坡道或设备井、电梯井)
4-放矿溜井;5-溜井联络巷道;6-炮孔;7-回采进路;8-切割天井;
9-矿体;10-下盘岩石;11-崩落的废石
瑞典基律纳铁矿（Kiruna）是应用本采矿方法最早的矿山，该矿年产量曾达到2200万吨，成为世界上最大的地下矿山之一。
由于本法具有结构简单，机械化程度高，工作安全等突出优点，近20年来，在国内外得到迅速推广应用。
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。
矿山无底柱分段崩落采矿法的回采设计摘要:在矿山开采中无底柱分段崩落采矿法是冶金地下矿山应用最广、使用效果最好的一种采矿法 ,文中主要阐述了无底柱分段崩落法回采设计中的一些问题。
关键词:无底柱分段崩落法设计在矿山开采中,无底柱分段崩落采矿法作为一种机械化程度高、劳动消耗量小的高效率采矿方法,它因取消了回采巷道上部的分段临时底柱而得名。
由于适用于无底柱分段崩落法的高效率设备的出现,该采矿方法得到了较广泛的应用。
回采设计是采准设计的继续,是指在采准工程完成的基础上,进行矿块落矿的中深孔或深孔布置设计。
一般情况下,回采设计应以采场为单元,特殊情况下可以进路为单元。
一、回采设计的依据(1)经审定的采场二次圈定地质资料;(2)采场采准工程验收资料和实测图;(3)同类矿块在同类设计和回采中的技术经济指标、技术参数、成功的经验及失败的教训。
对地质资料和实测图的要求:①已达到矿体勘探类型所要求的储量级别比例;②对采切工程揭露后矿块岩物理机械性质要有明确的评价;③采场及周围15m范围内已施工工程、设计工程、各类空区等应在各实测平面、剖面图上全部反映清楚。
二、回采设计的步骤(1)熟悉二次圈定地质资料及待设计采场的现场情况;(2)根据采场大小选择合适的标准图幅;(3)选择落矿方式;(4)确定爆破参数;(5)依据采、切割工程的实际完成情况及各种炮孔的排间距,在地质平面和剖面图上进行炮孔布置;(6)绘制炮孔排面图;(7)在炮孔排面图上布置炮孔,并填写炮孔布置明表;(8)确定爆破顺序和方向;(9)根据炮孔排面图,圈定地质、可采和损失矿量及贫化岩石量,并与地质人员核对地质矿量;(10)汇总中深孔、深孔工程量;(11)进行各种技术经济指标计算;(12)编制设计说明书。
三、无底柱分段崩落法回采设计方法1.图纸部分(1)图纸内容。
图纸包括采场位置索引图、采场开采分层及上分层平面图、各进路及切割巷剖面图、各炮孔排面的炮孔布置图及明细表等。
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。
无底柱分段崩落方案设计一、开采技术条件（一）、矿体概况马坑铁矿主矿体呈例层状，层状赋予碎屑岩与栖霞组灰岩间的假整合面上，矿体走向北东，长约3050M，往SW略有侧状，形体倾向NW，倾角一般为40°左右，局部达50°～70°，个别地段成直立或倒转。
倾斜延伸长：西矿段490～1300M，平均1016M，中矿段620～1080M，平均870M。
矿体实际控制标高，西矿段最高408M，最低-344M，中段最高600M，最低-121.4M。
主矿体沿走向，倾向均有一定变化，西矿段总的变化趋势是中心部位（59-68线）矿体厚度大，上部及走向两端相对较薄，中矿段较西矿段矿体厚度薄，但中矿段矿体厚度相对稳定。
除主矿体外，尚有153个小矿体，合计储量为546.59万吨，其中的66、105和132三个小矿体储量最大，合计约563万吨，且靠近主矿体，可与主矿体合并开采。
统计结果：中厚矿体：平均水平厚度15M，平均倾角60°，厚矿体平均水平厚度45M，平均倾角45°，特厚矿体平均水平厚度120M，平均倾角35°。
（二）、围岩矿体顶板围岩以大理岩或大理理岩化灰岩以及灰绿岩类为主。
由于受构造和岩浆活动影响，位于断层附近矿体，形成较大岩溶破碎带，极大降低顶板岩层的稳固性，在附件开采矿体应高度重视岩溶水和溶洞充填物的突然涌出。
在远离破碎带和溶洞外，厚大的大理岩为稳固性较好的岩体。
矿体底板，主要为石英岩，石英化砂岩和粉砂岩等碎屑岩类，以及矽卡岩类岩石。
除粉矿砂岩断层破碎带及其附件岩石破碎稳固性较差，一般情况下围岩较密、坚硬、稳固性较好。
夹石矿体中夹石主要为灰绿岩类，矽卡岩，次为大理岩，角岩等，夹石率5～5.5%。
二、采矿方法选择根据上述矿体赋予条件及矿岩物理机械性质，按阶段统计的矿体倾角及水平厚度，中厚矿体40-90°，平均约60°。
厚、特厚矿体平均倾角在45°以内，矿体的水平厚度10-220M。
经过可适用的采矿方法，无底柱分段崩落法，阶段矿房，分段空场法，浅孔留矿法等方法比较设计采用无底柱分段崩落法为主要采矿方法。
无底柱分段崩落法是一种新型的采矿方法，它具有适应范围广、生产工艺简单、机动灵活、安全性好，可使用大型采掘设备，采矿生产能力大，有利于达到矿山开采规模。
所以目前国内地下开采大中型铁矿矿山普遍采用的采矿方法。
三、采矿方法的构成要素1、矿块布置方式有两种，第一种：中厚矿体，回采进路，在矿体中沿走向布置。
第二种：厚矿体，回采进路垂直走向布置。
2、设计矿块长度为90M，分段高度15M，回采进路间距15M，上下分段，采矿进路错开布置，阶段穿脉间距90M。
四、采准切割无底柱分段崩落法是一种高效率采矿方法，机械化程度高，设备的维修、转移很频繁。
为了运送设备，人员和材料，一般采用设备井和斜坡道两种运送方式，本设计采用斜坡道运送方式，联络各分段。
斜坡道布置在围岩中，根据中段高度，确定斜坡道掘进形式，斜坡道，断面规格3.7×3.483坡度10%～15%。
采用普通施工方法，由下而上施工。
溜矿井掘进围岩中，卸矿口距分段联络平巷15～20M，溜矿井设计为圆型，直径3M，施工采用吊罐法或爬罐法施工，溜矿井个数，以不超过150M运输距离为原则，安排若干个。
放矿口设计在运输巷道边上，便于成例矿车摆放。
通风井：分段崩落法为解决独头工作面的通风困难问题，每个矿块设计一个专用通风井断面4×3M，当回采进路垂直走向布置时，通风天井布置在脉外。
施工采用爬罐法或吊吊罐法施工。
分段联络平巷：分段联络平巷将回采平巷道，溜矿井，通风和斜坡道以及其它井巷联系起来以形成该分段完整的采准系统，分段联络平巷断面规格3.7×3.483M（按2m3铲运机规格要求），掘进采用YT-24型风动凿岩机打眼，全断面掘进，如有地段岩石破碎，采用喷锚支护。
回采巷道间距15M，规格：3.7×3.483M，回采巷道断面形状矿体岩石稳固性好采用矩形，矩形巷道有利于巷道边部矿石的放出，对实现巷道全宽上均匀放矿有利、当矿体岩石稳固性差时，采用拱形断面，并采用喷锚支护加固，回采巷道坡度3‰，有利于排水。
回采巷道，上下分段交错布置，形成菱形状，以便将上分段回采巷道两侧的背部损失和正面损失的矿石在下分段尽量回收干净，在同一分段内，各条回采巷道应严格相互平行布置。
切割井：切割井包括切割平巷，切割天井和形成割槽。
在回采前必须在采矿进路端部形成切割槽，作为最初的崩矿自由面和补偿空间，切割槽面积以形状一定要与被崩矿层的面积和形状相适应，切割槽宽度一般不小于2M。
施工方法：可用普通留矿法或中深孔崩落法形成，本设计采用中深孔崩落法施工切割槽，首先在切割平巷中间掘进切割天井，然后在切割平巷打中深孔，朝切割天井方向崩矿，形成切割槽。
切割天井规格4×3M。
装药采用装药器装药。
如需要采用留矿法施工时，施工方式：在各回采进路端部相互拉通，形成切割平巷，断面为3×3M长度控制在90M之内。
然后切割平巷两端布置顺路天井，凿岩采用RSP45型上向式浅孔钻机带FT-190气脚钻机，每一次循环后，运用回采进路出矿40%，留下60%矿石，人工扒平形成凿岩工作面。
工作面高度空间1.8～2.0，施工人员在采场矿石面上，进行下次循环。
顺路天井随采场上升，跟随上升，最后整个采场结束后，将采场矿石，全部出完，形成切割槽。
五、回采回采顺序：后退式回采，由上而下进行依次爆破回采。
上分段超前下分段25-30M距离。
采矿凿岩机采用CZZ-700型凿岩机，孔径70～75mm、孔底距1.8～2.0、排间距1.8m，台效每日78～87M、班台效26～29M，炮眼垂直扇形布置，边孔角70°，向前倾斜8～10°。
每排炮孔9个，总深173.4M，崩矿量1569T，每米崩矿量9T。
爆破工作：无底柱分段崩落法的爆破属挤压爆破，为避免扇形炮孔口装药过于集中，是保护回采巷道眉线，防止这部份矿石过粉碎的措施之一，所以装药采用波浪形装药。
中间、边眼装药为85%，其余炮眼70～75%。
每排炮孔装药深度130.5M，平均装药系数75%，总装药量502.16kg。
装药采用ARZ-150型气动装药器装药。
起爆方法：采用非电导爆管，起爆方法起爆。
通风：通风采用机械，混合式通风：每个矿块独立的局部通风系统。
新风以联络平巷进入各工作面，矿块端部设计回风天井，排出废风。
出矿：回采巷道端部崩落下来的矿石，采用WJD-2型电动铲运机出矿。
将各条进路矿石铲装后，经运输平巷倒入溜矿进中，由下中段放出。
六、复盖岩层的形成无底柱分段崩落法是在覆盖岩层的掩护下进行回采，从回采最上一分段起就必须在覆盖废石下进行采矿工作，它属于一种挤压爆破，没有覆盖层，就不能形成挤爆破条件，爆下的矿石会抛入采空区，在本分段很难回收。
所以在回采施工中，要求回采分段上部至少应形成两倍分段高度那样厚度的覆盖废石层。
覆盖层的形成，设计采用先放顶后回采形成覆盖层的方式放顶。
该种放顶方式工作可靠矿石损失少，但也存在放顶工作量大，并需要运出部份废石。
七、生产采掘进度计划1、铲运机（2m3）效率12～15万吨/a每日364T～455T。
2、掘进效率天井70～100M/月平巷120～150M/月。
3、打眼效率2340M～2610M/月崩矿21060%～23490T/月。
八、主要设备设施1、CEE-700型凿岩机1台回采打眼。
2、WID-2型电动铲运机2台出矿搬运。
3、JRD-3B型游动绞车带吊罐1台掘溜矿井。
4、RSP45型上向式浅孔钻机带FT-190气腿2台掘天井。
5、AYE-150型气动装药器装药1台采场爆破。
6、JW58-1NO45型局扇2台回采。
7、YT-24型风钻机4台采掘工作。
8、YC-24型钻机1台天井溜井中心孔。
九、采掘主要材料单耗炸药：0.53kg/T 雷管：0.06个/T 导爆管：0.72M/T 导爆片：0.15M/T 合金片：0.0005kg/T 钎子钢：0.07kg/T 柴油：0.1005kg/T 机油：0.03kg/T 轮胎：0.0002条/T木材：0.0003m3/T 砼：0.0015m3/T十、工程质量保证1、各项工序严格按《技术操作要求》施工。
2、做好现场标定、检查、指导工作。
3、做好施工人员岗前技术培训工作，提高操作技能。
十一、安全措施1、认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，认真做好安全生产工作。
2、加强施工人员安全教育，增加防范意识，建立健全各项安全工作，管理制度和岗位安全责任制。
3、进入工作面作业时，要详细检查顶板两边有无松石，确认无安全隐患情况下，进行作业。
4、每班工作前，要认真检查机械设备各零部件是否紧固，钻机发生故障和卡钎时，严禁使用重物击打。
5、发生钻机和钻孔故障时，要采取措施及时处理，如本班处理不好，要详细做好交接班记录，及时向管理人员汇报。
6、砂轮机应有防护罩，磨钎时，人要站在砂轮片侧边操作，以免伤人。
7、炸药、雷管进入工作面后，要分别放在安全地点，并保持一定距离，爆破前，做好爆破警戒，确认安全后，方可进行装药爆破工作。
8、加强技术管理，选择先进技术，经济合理，安全可靠的施工方法施工。
9、对装药机装药的爆破人员进行专门技术安全培训，特殊岗位一律持证上岗。
10、加强现场安全监督和巡回检查工作。
十二、劳动组织成立采矿队：设正副队长各1人、值班长3人、安全员3人凿岩机工（90钻）每班2人共6人电动铲运机工每班2人共6人采准切割人员20人中深孔放炮人员10人合计：50人。
