采矿学-I课件第十六章-回采工作主要过程.ppt

1、2023-1-24第十六章 崩落采矿法第三篇第三篇 回采工作主要过程回采工作主要过程第一节第一节 概概 述述第二节第二节 单层崩落法单层崩落法 第三节第三节 分层崩落法分层崩落法 第四节第四节 有底柱分段崩落法有底柱分段崩落法第五节第五节 无底柱分段崩落法无底柱分段崩落法 第六节第六节 阶段崩落法阶段崩落法第七节第七节 覆岩下放矿覆岩下放矿2023-1-24第十六章 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崩落采矿法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法 。基本特征：随着崩落矿石，强制（或自然）崩落围岩充基本特征：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

2、。填采空区，以控制和管理地压。崩落采矿法包括以下采矿方法：崩落采矿法包括以下采矿方法：单层崩落法单层崩落法 浅孔落矿浅孔落矿 分层崩落法分层崩落法 浅孔落矿浅孔落矿 有底柱分段崩落法有底柱分段崩落法 深孔落矿深孔落矿 无底柱分段崩落法无底柱分段崩落法 深孔落矿深孔落矿 阶段崩落法阶段崩落法 深孔落矿深孔落矿 2023-1-24第十六章 崩落采矿法 概述：主要用来开采顶板岩石不稳固，厚度小于概述：主要用来开采顶板岩石不稳固，厚度小于3m3m的缓的缓倾斜矿层，如铁矿、锰矿、铝土矿、粘土矿等倾斜矿层，如铁矿、锰矿、铝土矿、粘土矿等。根据顶板岩石稳固程度不同，采用不同形式的工作面，根据顶板岩石稳固程度

3、不同，采用不同形式的工作面，即：长壁式崩落法、短壁式崩落法、进路式崩落法即：长壁式崩落法、短壁式崩落法、进路式崩落法 。一、长壁式崩落法一、长壁式崩落法 工作面是壁式的工作面是壁式的,长度等于矿块斜长，所以称为长壁式长度等于矿块斜长，所以称为长壁式崩落法。崩落法。特点：划分矿块，矿块回采工作按全厚沿走向推进，当特点：划分矿块，矿块回采工作按全厚沿走向推进，当回采工作面推进一回采工作面推进一定定距离后，距离后，留出留出回采所需的空间外，有计回采所需的空间外，有计划的回收支柱，并崩落不需要保留的空区顶板，用崩落顶板划的回收支柱，并崩落不需要保留的空区顶板，用崩落顶板的岩石充填采空区，以控制顶板压力

4、。的岩石充填采空区，以控制顶板压力。2023-1-24第十六章 崩落采矿法庞家堡铁矿为例庞家堡铁矿为例 1 1、开采条件：、开采条件：浅海沉积赤铁矿床，走向长浅海沉积赤铁矿床，走向长8600m8600m，2530，由三，由三个矿层组成，第一层厚个矿层组成，第一层厚13.5m，第二、三层交薄，平均厚，第二、三层交薄，平均厚各各1m1m，12层间夹硅质板岩层间夹硅质板岩 厚厚1.2m；23层间夹硅质板岩层间夹硅质板岩 厚厚0.8m；矿石稳固，矿石稳固，f=810。夹层片理发育，不稳固、易片落。夹层片理发育，不稳固、易片落。第一层矿的顶板：黑色页岩，厚第一层矿的顶板：黑色页岩，厚6.5-8m m，不

5、稳固，不稳固，f=46。页岩上为砂岩，厚页岩上为砂岩，厚23m，再上为几十米厚的页岩。，再上为几十米厚的页岩。第三层矿底板为小白石英岩，第三层矿底板为小白石英岩，f=1218，石英岩下部为，石英岩下部为粘板岩、大白石英岩，均稳固。粘板岩、大白石英岩，均稳固。矿层基本连续，局部被断层切断，断层对采矿的影响较矿层基本连续，局部被断层切断，断层对采矿的影响较大。地表为山地，允许崩落。大。地表为山地，允许崩落。2023-1-24第十六章 崩落采矿法2023-1-24第十六章 崩落采矿法第二节第二节 单层崩落法单层崩落法2 2、矿块结构参数及采准布置、矿块结构参数及采准布置 阶段高：一般阶段高：一般30

6、m，受工作面长度（爬距）和顶板岩石稳，受工作面长度（爬距）和顶板岩石稳固性的限制。固性的限制。矿块长：矿块长：50100m,最大可达最大可达200300m。阶段沿脉运输巷道：矿体中或底板岩石中，一般多布置阶段沿脉运输巷道：矿体中或底板岩石中，一般多布置在岩石中；单轨双巷在岩石中；单轨双巷 能力大能力大 断面小断面小 污风串联污风串联 工程量工程量大。大。矿石溜井：沿装车巷道每隔矿石溜井：沿装车巷道每隔56m一个一个,断面断面1.5 1.5，可临时通风行人。可临时通风行人。安全道：采场每隔安全道：采场每隔10m一条，一条，1.51.8，安全出口、行，安全出口、行人、通风、运料。为保证工作面推进到

7、任何位置，都能有一人、通风、运料。为保证工作面推进到任何位置，都能有一个安全出口，安全道之间的距离，不应大于最大悬顶距。个安全出口，安全道之间的距离，不应大于最大悬顶距。2023-1-24第十六章 崩落采矿法第二节第二节 单层崩落法单层崩落法3 3、切割工作、切割工作 切割平巷：既作为崩矿自由面，同时也是安放电耙绞车切割平巷：既作为崩矿自由面，同时也是安放电耙绞车和行人、通风的通道。位于采场下部边界的矿体中，沿走向和行人、通风的通道。位于采场下部边界的矿体中，沿走向掘进，并与各个矿石溜井贯通，宽度为掘进，并与各个矿石溜井贯通，宽度为2m高度为矿层厚度。高度为矿层厚度。切割上山：一般位于矿块一侧

8、，连通下部矿石溜井与上切割上山：一般位于矿块一侧，连通下部矿石溜井与上部安全通道，宽度应保正开始回采所必需的工作空间，一般部安全通道，宽度应保正开始回采所必需的工作空间，一般22.4m，高度为矿层厚度。，高度为矿层厚度。2023-1-24第十六章 崩落采矿法第二节第二节 单层崩落法单层崩落法4、回采工作、回采工作 回采工作：落矿、运矿、支护和放顶。回采工作：落矿、运矿、支护和放顶。1）工作面形式：）工作面形式：直线式：利于顶板管理、不能平行作业，直线式：利于顶板管理、不能平行作业，梯段式：不利于顶板管理、能平行作业梯段式：不利于顶板管理、能平行作业 2023-1-24第十六章 崩落采矿法第二节

9、第二节 单层崩落法单层崩落法 2）落矿：）落矿：浅孔落矿。浅孔落矿。炮孔：一字形、之字形、梅花形。孔深炮孔：一字形、之字形、梅花形。孔深1.21.8m，w=0.61.0m。3）出矿：电耙出矿。耙斗）出矿：电耙出矿。耙斗0.20.3m3，1430KW。4）顶板管理）顶板管理 2023-1-24第十六章 崩落采矿法第二节第二节 单层崩落法单层崩落法 每次放顶的距离称为每次放顶的距离称为放顶距放顶距。放顶后所保留的能维放顶后所保留的能维持正常工作的最小宽度称持正常工作的最小宽度称为为控顶距控顶距，一般维持在，一般维持在2到到3排支柱距离。排支柱距离。顶板暴露的宽度称为顶板暴露的宽度称为悬顶距悬顶距，

10、放顶时悬顶距为，放顶时悬顶距为最大悬顶距，等于放顶距最大悬顶距，等于放顶距与控顶距之和，最小悬顶与控顶距之和，最小悬顶距等于控顶距。距等于控顶距。2023-1-24第十六章 崩落采矿法第二节第二节 单层崩落法单层崩落法支护支护 作用：减缓顶板下沉，防止顶板局部片落，以保证回采作用：减缓顶板下沉，防止顶板局部片落，以保证回采工作顺利进行。工作顺利进行。木支柱、金属支柱木支柱、金属支柱 ；工作面支护的形式：工作面支护的形式：木支护：带柱帽和削尖柱脚木支护：带柱帽和削尖柱脚,以获得可缩性，支柱直径以获得可缩性，支柱直径180200；排距排距0.81.2m、间距、间距0.81.2m、柱帽交错排、柱帽交

11、错排列列；金属支柱：承载能力大，能重复用，重量大使用不便金属支柱：承载能力大，能重复用，重量大使用不便。矿层顶板形态稳定和厚度变化小时可用液压掩护支架矿层顶板形态稳定和厚度变化小时可用液压掩护支架。其它：锚杆、木垛和矿柱等支护形式。其它：锚杆、木垛和矿柱等支护形式。2023-1-24第十六章 崩落采矿法 放顶放顶 回采工作面回采工作面推进到最大悬顶距时，暂时停止回采，由专推进到最大悬顶距时，暂时停止回采，由专业放顶队放顶业放顶队放顶。放顶放顶步骤：步骤：加密控顶距与放顶距交界线上的一排或两排支柱（不带加密控顶距与放顶距交界线上的一排或两排支柱（不带柱帽）；柱帽）；在放顶区内回收支柱。在放顶区内

12、回收支柱。一般采用安装在上部阶段运输巷的回柱绞车回收支柱。一般采用安装在上部阶段运输巷的回柱绞车回收支柱。回柱顺序沿倾斜方向自下而上，沿倾斜方向先远后近（针对回柱顺序沿倾斜方向自下而上，沿倾斜方向先远后近（针对工作面）。工作面）。残留于空区的支柱不能回收时，残留于空区的支柱不能回收时，人工爆破。人工爆破。回柱后顶板不自然冒落的，需预先在密集支柱外回柱后顶板不自然冒落的，需预先在密集支柱外0.6m处处向外向外60凿浅孔强制崩落。凿浅孔强制崩落。2023-1-24第十六章 崩落采矿法第二节第二节 单层崩落法单层崩落法 5）通风：通风条件较好。新鲜风流：下部阶段运输）通风：通风条件较好。新鲜风流：下

13、部阶段运输巷巷-行人井行人井-工作面；清洗工作面的污风：上部安全道工作面；清洗工作面的污风：上部安全道-上部阶段运输巷道。上部阶段运输巷道。矿体走向大时，应考虑分区通风。矿体走向大时，应考虑分区通风。5、开采顺序、开采顺序 阶段：由上而下，上阶段超前下阶段，阶段：由上而下，上阶段超前下阶段，一般大于一般大于50m。多采用后退式回采。多采用后退式回采。矿块：工作面推进方向与阶段回采顺序一致。矿块：工作面推进方向与阶段回采顺序一致。多层开采：上层超前下层，上层采空区地压稳定后回多层开采：上层超前下层，上层采空区地压稳定后回采下层。采下层。6、劳动组织、劳动组织落矿、出矿支护三项作业，综合工作队，各

14、工种平行作业，落矿、出矿支护三项作业，综合工作队，各工种平行作业，2040人组成。人组成。2023-1-24第十六章 崩落采矿法第二节第二节 单层崩落法单层崩落法四、单层崩落法评价四、单层崩落法评价 适用条件：顶板不稳，厚适用条件：顶板不稳，厚3m3m，3040m40m时，矿块垂直走向布置，长宽均时，矿块垂直走向布置，长宽均303050m50m，阶段高度：倾角缓时，阶段高度：倾角缓时，404050m50m；陡时为；陡时为606070m70m；一；一般般505060m60m，底柱高：一般底柱高：一般121214m14m，矿石不稳，可加大。，矿石不稳，可加大。运输巷道布置形式：厚矿体，脉外运输，极

15、厚，脉内，运输巷道布置形式：厚矿体，脉外运输，极厚，脉内，脉内脉外环形。脉内脉外环形。2 2、采准采准 除了掘进运输巷道以外，还需掘进放矿溜井，行人通除了掘进运输巷道以外，还需掘进放矿溜井，行人通风天井，凿岩天井，硐室等。风天井，凿岩天井，硐室等。2023-1-24第十六章 崩落采矿法3 3、切割、切割 开凿补偿空间和劈漏，当采用自由空间爆破时取开凿补偿空间和劈漏，当采用自由空间爆破时取202030%30%，挤压爆破和矿石不稳，挤压爆破和矿石不稳151520%20%补偿空间形成方式：补偿空间形成方式：浅孔：水平深孔落矿拉底高度不大时，可用浅孔挑浅孔：水平深孔落矿拉底高度不大时，可用浅孔挑顶的方

16、法。顶的方法。深孔：垂直深孔落矿，要用切割巷，切井，先拉切深孔：垂直深孔落矿，要用切割巷，切井，先拉切割立槽，立槽可先形成或与落矿同时进行。割立槽，立槽可先形成或与落矿同时进行。补偿空间暴露面积大时，可留临时矿柱，沿电耙道补偿空间暴露面积大时，可留临时矿柱，沿电耙道走向布置临时矿柱较好。走向布置临时矿柱较好。相邻几个矿块同时开凿补偿空间，在矿块间应留不相邻几个矿块同时开凿补偿空间，在矿块间应留不小于小于2m2m的临时矿柱与相邻矿块一起回采。的临时矿柱与相邻矿块一起回采。2023-1-24第十六章 崩落采矿法第六节第六节 阶段崩落法阶段崩落法4 4、回采、回采 中深孔爆破、水平深孔、垂直深孔、药

17、室爆破。中深孔爆破、水平深孔、垂直深孔、药室爆破。上部覆盖层一般能自然形成（矿体厚大，上部暴露上部覆盖层一般能自然形成（矿体厚大，上部暴露面积大）如不能自然崩落则要强制放顶，厚度面积大）如不能自然崩落则要强制放顶，厚度202040m40m。5 5、阶段强制崩落法的使用条件（矿体厚大，形状规整，倾、阶段强制崩落法的使用条件（矿体厚大，形状规整，倾角陡，围岩不稳，矿石价值不高，围岩含品位）角陡，围岩不稳，矿石价值不高，围岩含品位）厚大矿体厚大矿体 对急倾斜矿体，上盘围岩最好在矿石放完后再崩落，对急倾斜矿体，上盘围岩最好在矿石放完后再崩落，以减少矿石的损失与贫化，与分段崩落法不同，倾斜，缓以减少矿石

18、的损失与贫化，与分段崩落法不同，倾斜，缓倾斜则要求上盘随采随冒，否则需人工强落。下盘围岩要倾斜则要求上盘随采随冒，否则需人工强落。下盘围岩要求中稳以上便于布置采准工程。求中稳以上便于布置采准工程。2023-1-24第十六章 崩落采矿法 设补偿空间方案设补偿空间方案 要求矿石稳固性高，中稳以上，要求矿石稳固性高，中稳以上，连续回采方案，矿石稳固性可稍差。连续回采方案，矿石稳固性可稍差。矿石价值不高，不需分采，不会较大夹层。矿石价值不高，不需分采，不会较大夹层。矿石没有结块性，氧化性，自燃性。矿石没有结块性，氧化性，自燃性。地表允许崩落。地表允许崩落。6 6、优缺点：、优缺点：优：同分段法比，采准

19、工程量小，劳动生产率高，采优：同分段法比，采准工程量小，劳动生产率高，采矿成本低，作业安全。矿成本低，作业安全。缺：生产技术，放矿管理要求严格，大块产生率高，缺：生产技术，放矿管理要求严格，大块产生率高，矿石损贫大。矿石损贫大。2023-1-24第十六章 崩落采矿法二、自然崩落法二、自然崩落法 1 1、概述：、概述：基本特征：整个阶段上的矿石在大面积拉底后借自基本特征：整个阶段上的矿石在大面积拉底后借自重与地作用逐渐自然崩落，并能破成碎块，放矿与强制崩重与地作用逐渐自然崩落，并能破成碎块，放矿与强制崩落法相同。落法相同。在崩落的过程中，只放出崩落矿石的碎胀部分（在崩落的过程中，只放出崩落矿石的

20、碎胀部分（1/31/3）并保持矿体下面的自由空间并保持矿体下面的自由空间55米高，以防止大规模冒落而米高，以防止大规模冒落而形成空气冲击波，待整个阶段高度上崩落完毕之后，再进形成空气冲击波，待整个阶段高度上崩落完毕之后，再进行大量放矿。行大量放矿。大量放矿是在复岩下进行的，与其它崩落法一样，大量放矿是在复岩下进行的，与其它崩落法一样，空区被复岩充填。空区被复岩充填。矿石崩落过程的控制：矿石崩落过程的控制：2023-1-24第十六章 崩落采矿法 是拉底空间，加切帮巷道，甚至在切帮巷道中打一是拉底空间，加切帮巷道，甚至在切帮巷道中打一些切帮炮孔，使矿体失去四壁的支撑而自然崩落，拉底后，些切帮炮孔，

21、使矿体失去四壁的支撑而自然崩落，拉底后，矿石失去支撑在重力和地压的作用下从中央开始裂缝矿石失去支撑在重力和地压的作用下从中央开始裂缝崩落，直至形成拱形，暂时平衡。崩落，直至形成拱形，暂时平衡。此时把两帮的支撑点此时把两帮的支撑点A A、B B处破坏，矿体又开始向上处破坏，矿体又开始向上崩落再形成拱，再切帮，如此循环。崩落再形成拱，再切帮，如此循环。设计依据设计依据 在使用和设计自然崩落法时，矿石自然可崩性，至在使用和设计自然崩落法时，矿石自然可崩性，至今没有一个比较完善的确定方法（指标）今没有一个比较完善的确定方法（指标）a a、早年，用类比法，根据地质调查的矿石节理裂、早年，用类比法，根据地

22、质调查的矿石节理裂隙以及矿石物理力学性质等，将矿石分为三级或四级。隙以及矿石物理力学性质等，将矿石分为三级或四级。2023-1-24第十六章 崩落采矿法 b b、后来，提出、后来，提出RQD RQD 岩性指标，岩性指标，Rock Quality Rock Quality 即在即在岩芯采取率指标的基础上，不小于岩芯采取率指标的基础上，不小于10cm10cm长的岩芯段累加总长的岩芯段累加总长与钻孔长度比值，分为多种级别。钻孔用金刚石钻头钻长与钻孔长度比值，分为多种级别。钻孔用金刚石钻头钻进的，指标越大说明岩石越完整。进的，指标越大说明岩石越完整。3 3、地震能吸收法：、地震能吸收法：美国根据矿石对

23、人工地震波传播中振幅衰减的变化美国根据矿石对人工地震波传播中振幅衰减的变化情况，判定矿石的可崩性，效果较好。情况，判定矿石的可崩性，效果较好。1 1、矿块回采阶段自然崩落法、矿块回采阶段自然崩落法 阶段高阶段高60608080米，个别米，个别100100150m 150m 平面尺寸取决于平面尺寸取决于矿石性质与地压，矿石碎矿石性质与地压，矿石碎 地压大地压大 303040m40m长一般取长一般取50506060米，矿块四个边角处掘进四条切帮天井，自切帮无井底米，矿块四个边角处掘进四条切帮天井，自切帮无井底部起每隔部起每隔8 810m10m高，沿矿块周边掘切帮航道，当不易崩落高，沿矿块周边掘切帮

24、航道，当不易崩落还可辅以炮孔强制崩落。还可辅以炮孔强制崩落。2023-1-24第十六章 崩落采矿法 在距矿块四角在距矿块四角8 81212米的地方掘进观察天井，再打米的地方掘进观察天井，再打观察人道用以观察矿石崩落过程观察人道用以观察矿石崩落过程 拉底：拉底：沿走向的沿走向的 从中央向两端从中央向两端 垂直的垂直的 从下盘向上盘从下盘向上盘 3 3、连续回采阶段自然崩落法、连续回采阶段自然崩落法 把阶段划分成较大的几个分区，以分区进行回采，把阶段划分成较大的几个分区，以分区进行回采，在分区的一端沿宽度方向掘进切割巷道，再沿长度方向在分区的一端沿宽度方向掘进切割巷道，再沿长度方向拉底，拉底到一定

25、面积后矿石便开始自然崩落，随着拉拉底，拉底到一定面积后矿石便开始自然崩落，随着拉底不断向前扩展，矿石自然崩落范围也随之向前推进，底不断向前扩展，矿石自然崩落范围也随之向前推进，矿石顶板面逐渐形成一斜面，并以斜面形式推进。切割矿石顶板面逐渐形成一斜面，并以斜面形式推进。切割巷道还可辅以炮孔爆破，以助切帮。巷道还可辅以炮孔爆破，以助切帮。大型矿山使用方案，阶段高大型矿山使用方案，阶段高100100米，出矿巷用混凝土米，出矿巷用混凝土支护，漏孔负担面积支护，漏孔负担面积111111m11m，放矿口尺寸，放矿口尺寸3 33m3m，电，电耙出矿直接耙进矿车中，电耙功率耙出矿直接耙进矿车中，电耙功率110

26、KW110KW。2023-1-24第十六章 崩落采矿法第七节第七节 覆岩下放矿覆岩下放矿问题的引出问题的引出 分段崩落法和阶段崩落法的基本特征之一是分段崩落法和阶段崩落法的基本特征之一是矿石在覆矿石在覆盖岩下放出，如果搞不好常常导致大量的矿石损失贫化盖岩下放出，如果搞不好常常导致大量的矿石损失贫化。解决这一问题，必须解决这一问题，必须了解在放矿过程中崩落矿岩的移了解在放矿过程中崩落矿岩的移动规律动规律。根据矿岩的移动规律，结合矿体赋存条件（矿体厚度、根据矿岩的移动规律，结合矿体赋存条件（矿体厚度、倾角、规整程度）选出最优方案，确定合理的结构参数，倾角、规整程度）选出最优方案，确定合理的结构参数

27、，选择最优的采矿方案，编制完善的放矿制度，最终降低矿选择最优的采矿方案，编制完善的放矿制度，最终降低矿石的损失贫化指标，取得最好的经济效果。石的损失贫化指标，取得最好的经济效果。2023-1-24第十六章 崩落采矿法第七节第七节 覆岩下放矿覆岩下放矿一、覆岩下放矿时崩落矿岩移动规律一、覆岩下放矿时崩落矿岩移动规律1、单孔放矿崩落矿岩的移动规律、单孔放矿崩落矿岩的移动规律覆岩下放矿试验覆岩下放矿试验放矿试验模型放矿试验模型a模型箱，模型箱，b放标志颗粒模板放标志颗粒模板2023-1-24第十六章 崩落采矿法第七节第七节 覆岩下放矿覆岩下放矿放出体放出体：设从漏口放出矿石量：设从漏口放出矿石量Q

28、Q时，矿石时，矿石Q Q在采场崩落矿岩中原来占有的形体称为在采场崩落矿岩中原来占有的形体称为放出体。放出体。放出椭球体放出椭球体：当无限边界条件限制的情：当无限边界条件限制的情况下，根据实验得出，放出体为一近似况下，根据实验得出，放出体为一近似椭球体，称之为放出椭球体椭球体，称之为放出椭球体Q Qf f。松动椭球体松动椭球体：在矿岩堆中产生移动（松：在矿岩堆中产生移动（松动）的部分称为松动体，它的形状也近动）的部分称为松动体，它的形状也近似一个椭球体，称之为松动椭球体似一个椭球体，称之为松动椭球体Q Qs s。放出漏斗：在松动范围内各水平层构成放出漏斗：在松动范围内各水平层构成漏斗状凹下，称之

29、为放出漏斗。漏斗状凹下，称之为放出漏斗。设放出体高度设放出体高度H Hf f，大于，大于H Hf f高度水平层上的高度水平层上的放出漏斗称之为放出漏斗称之为移动漏斗移动漏斗；等于；等于H Hf f高度上高度上的放出漏斗称之为的放出漏斗称之为降落漏斗降落漏斗；小于；小于H Hf f高度上的放出漏斗称之为高度上的放出漏斗称之为破裂漏斗破裂漏斗。2023-1-24第十六章 崩落采矿法第七节第七节 覆岩下放矿覆岩下放矿放出体的基本性质放出体的基本性质放出体形状为一近似椭球体；放出体形状为一近似椭球体；放出椭球体在被放出过程中，其表面仍保持近似椭球体形放出椭球体在被放出过程中，其表面仍保持近似椭球体形状

30、，称此为移动椭球体。随着放出矿石，移动椭球体表面颗状，称此为移动椭球体。随着放出矿石，移动椭球体表面颗粒点同时被放出；粒点同时被放出；移动椭球体表面上移动椭球体表面上各点的高度关系系数各点的高度关系系数(x/H)在移动过程中保在移动过程中保持不变。持不变。X0/H0=x1/H1=x2/H2=2023-1-24第十六章 崩落采矿法第七节第七节 覆岩下放矿覆岩下放矿岩石混入过程岩石混入过程 矿石放出过程中岩石混入矿石放出过程中岩石混入情况，取决于矿岩接触面条件。情况，取决于矿岩接触面条件。矿岩接触面为一水平面时，当矿岩接触面为一水平面时，当放出体高度小于矿石层高度时，放出体高度小于矿石层高度时，放

31、出的矿石放出的矿石纯矿石，最大纯矿石，最大纯矿石量纯矿石量=矿石层高度的放出体矿石层高度的放出体体积；放出体高度大于矿石高体积；放出体高度大于矿石高度时，岩石开始混入，混入岩度时，岩石开始混入，混入岩石量石量=岩石中椭球冠体积。岩石中椭球冠体积。体积岩石混入率：体积岩石混入率：岩石中椭球冠体积岩石中椭球冠体积/整个放出体体积整个放出体体积2023-1-24第十六章 崩落采矿法第七节第七节 覆岩下放矿覆岩下放矿2、多漏孔放出时崩落矿岩移动规律、多漏孔放出时崩落矿岩移动规律 多漏孔放矿时，相邻漏斗的多漏孔放矿时，相邻漏斗的松动椭球体有互不影响、相切、松动椭球体有互不影响、相切、相交三种情形。相交三

32、种情形。(1)相邻松动椭球体互不影响相邻松动椭球体互不影响 放完与崩落矿石层放完与崩落矿石层h同高的同高的全部纯矿石后，相邻漏斗所形成全部纯矿石后，相邻漏斗所形成的最终松动椭球体和放出漏斗互的最终松动椭球体和放出漏斗互不相交，互不影响，各漏孔处于不相交，互不影响，各漏孔处于单独放矿条件下。放矿一开始，单独放矿条件下。放矿一开始，崩落矿岩接触面就开始产生弯曲，崩落矿岩接触面就开始产生弯曲，脊部残留大量矿石，引起很大的脊部残留大量矿石，引起很大的矿损。矿损。2023-1-24第十六章 崩落采矿法第七节第七节 覆岩下放矿覆岩下放矿(2)相邻松动椭球体相切相邻松动椭球体相切 放完与崩落矿石层放完与崩落

33、矿石层h同高的全部纯矿石后，同高的全部纯矿石后，相邻松动椭球体恰好相相邻松动椭球体恰好相切，与其相应的放出漏切，与其相应的放出漏斗在崩落矿岩接触面处斗在崩落矿岩接触面处近于相交。各漏口单独近于相交。各漏口单独放矿，互不影响，脊部放矿，互不影响，脊部残留大量矿石，但比上残留大量矿石，但比上种情况，残留量减小。种情况，残留量减小。2023-1-24第十六章 崩落采矿法第七节第七节 覆岩下放矿覆岩下放矿(2)相邻松动椭球体相交相邻松动椭球体相交 当放出一定的矿石体积当放出一定的矿石体积后，放出椭球体的高度等于后，放出椭球体的高度等于极限高度极限高度hjx，而这一高度远，而这一高度远远小于崩落矿石层高

34、度远小于崩落矿石层高度H时，时，达到达到hjx的两相邻放出椭球体的两相邻放出椭球体相切。相邻松动椭球体和放相切。相邻松动椭球体和放出漏斗在崩落矿石层出漏斗在崩落矿石层H范围范围内相互交叉。这时相邻漏斗内相互交叉。这时相邻漏斗放矿时相互影响、相互作用，放矿时相互影响、相互作用，可以保证使矿岩接触面保持可以保证使矿岩接触面保持水平下降。水平下降。2023-1-24第十六章 崩落采矿法第七节第七节 覆岩下放矿覆岩下放矿二、无底柱分段崩落法放矿矿岩移动规律二、无底柱分段崩落法放矿矿岩移动规律 从近年来的放矿模拟及多个椭球体的平面空间排列分从近年来的放矿模拟及多个椭球体的平面空间排列分析，析，当同一竖直

35、平面内的四个椭球体五点相切时放矿效果当同一竖直平面内的四个椭球体五点相切时放矿效果最佳。此时，有两种组合方式最佳。此时，有两种组合方式高分段结构和大间距结构。高分段结构和大间距结构。1、高分段结构、高分段结构 所谓高分段结构是指，多所谓高分段结构是指，多个椭球体的平面空间排列中，个椭球体的平面空间排列中，椭球体五点相切，此时其分段椭球体五点相切，此时其分段高度高度H与进路间距与进路间距L之比为：之比为：baLH23/a 放出体长半轴长；放出体长半轴长；b 放出体短半轴长。放出体短半轴长。2023-1-24第十六章 崩落采矿法第七节第七节 覆岩下放矿覆岩下放矿2、大间距结构、大间距结构 分段高度

36、分段高度H与进路间距与进路间距L之之比为比为：baLH63/可以看出大间距结构形式与可以看出大间距结构形式与高分段结构形式其实质是放出体高分段结构形式其实质是放出体空间排列的问题，两种结构形式空间排列的问题，两种结构形式孔隙度同为最小，即两种结构参孔隙度同为最小，即两种结构参数都有损失贫化小、节约工程量、数都有损失贫化小、节约工程量、一次崩矿量大等优点。一次崩矿量大等优点。2023-1-24第十六章 崩落采矿法 如果进路间距保持如果进路间距保持15m，分段高度需要达到，分段高度需要达到30m以上才以上才能取得大间距的同样效果；大间距能取得大间距的同样效果；大间距分段高度保持分段高度保持15m不

37、变，不变，进路间距增至进路间距增至1820m即可。即可。结合我国凿岩机凿岩深度分析，炮孔深度达结合我国凿岩机凿岩深度分析，炮孔深度达30m30m以上时以上时质量很难得以保证，而质量很难得以保证，而20m20m炮孔深度是可以实现的。显然，炮孔深度是可以实现的。显然，通过具体工艺分析可发现大间距结构具有凿岩深度比较短，通过具体工艺分析可发现大间距结构具有凿岩深度比较短，炮孔质量易于保证，装药容易等优点。大间距结构参数更炮孔质量易于保证，装药容易等优点。大间距结构参数更适合我国当前无底柱矿山的生产力发展水平。适合我国当前无底柱矿山的生产力发展水平。梅山铁矿：梅山铁矿：15m15m20m20m结构参数；北洺河铁矿：结构参数；北洺河铁矿：15m15m18m18m。第七节第七节 覆岩下放矿覆岩下放矿