现代矿山崩落采矿技术.pdf

第四篇 现代矿山崩落采矿技术 第一章单层崩落采矿技术 单层崩落法的特点是 矿块的回采按矿体全厚向前推进， 在支护的岩石顶板下的回 采空间作业； 当回采工作面推进一定距离后， 除保留继续回采所需的工作空间外， 其余的 空区撤除支护并崩落顶板岩石， 以崩落顶板岩石处理空区和控制地区。 按照回采工作面的不同形式， 单层崩落法分为长壁单层崩落法、 短壁单层崩落法和 进路单层崩落法。 第一节长壁单层崩落法 长壁单层崩落法的结构与工艺如图 所示。 一、 结构参数 对于用阶段划分的井田， 矿块沿倾向长度 （矿块斜长） 为 型凿岩机凿岩。为确保 炮孔质量和爆破效果， 要求炮孔深度和角度严按设计施工。 *0 爆破 崩矿爆破类型属于挤压爆破。崩矿的炸药分布和装药密度， 直接关系到矿 石块度、 损失与贫化和出矿设备效率。为了避免孔口装药过于集中， 可用图 * . 所 示的方法装药， 即除边孔和中孔装得较多外， 其余各孔均交错增加填塞长度。为了提高 装药密度， 国内矿山常用 964 . 型与 46 . 型等装药器装药。 /// 第四篇现代矿山崩落采矿技术 图 扇形孔装药 孔底距 二、 出矿 用装 （铲） 运机从进路端部出矿。装运机的最小工作断面为 /-51/2,5651 程潮铁矿 * ,-- .** /-0 37 2- - 8 -34 /1 8 /,2,566,52,65-/52 漓渚铁矿东矿区 37 ;- 配台架 2134 ,252/5,,15,-56 大厂铜坑矿 * ,-- 37 2- /2 8 ,* 1---/- 8 //516/5/25- 小铁山铅锌矿 37 2- 配台架 11* 6--//;/-156,25;;5 丰山铜矿 * ,-- 37 2- 169 ;/5-;,5;6165,/52 ,// 第三章无底柱分段崩落采矿技术 第四章有底柱分段崩落采矿技术 有底柱分段崩落法的特点与无底柱分段崩落法基本相同， 其主要区别是每分段下部 设有用以出矿的底部结构 （上分段底柱划入下分段回采） 。根据崩矿时爆破方向可将有 底柱分段崩落法分为水平层深孔崩矿方案、 垂直层深孔崩矿方案和联合方案。 第一节水平深孔有底柱分段崩落法 水平深孔有底柱分段崩落法见图 。 一、 结构参数 矿块高度常为 ） 贫化率 （;） 原矿成本 （元’） 德兴铜矿同前表 3/ /3 */ . */3 */ . */* */ */- /- /- 4 . ,*/- 3 . ,- 4/, . ,/ ,/ . 4 桃林铅锌矿同前表 . 3*/,*/4/63- 易门凤山坑铜矿同前表* . -*/ . */,*/* . */*-*/4 . */6*,6 . 6/ . - 4/6 . 3/3 铜矿峪铜矿同前表/*/,*/3*/,*--* 狮子山铜矿同前表**/* . */*4-**/*, . ,,-* . -/, 第二节阶段自然崩落法 一、 概述 阶段自然崩落法 〔图 （） 〕 的基本特点是 矿块大面积拉底和边界切帮后， 借 助自重与地压作用自然崩落成碎块。崩下的矿石经底部出矿巷道放出。崩落过程中， 局 部放矿约三分之一， 余矿留待全阶段自然崩落完后最终大量放出。随着矿石大量的放 出， 上部覆盖岩层自然崩落充填空区。 *- 第四篇现代矿山崩落采矿技术 矿石的可崩性和自然崩落机理 矿石自然崩落机理如图 （） 所示， 即矿块下部拉底后， 失去支撑的矿石在重 力和地压作用下， 出现裂隙破坏而自然崩落下来。过一定时间形成暂时稳定的平衡拱而 停止崩落。以后借助向上开掘的切帮巷道， 破坏拱 （首先是拱脚） 的稳定性， 使边界内矿 石自然崩落下来， 直至全阶段崩落完毕。这就是沿垂直方向移动平衡拱支撑点 、 的崩 落原理。 图 阶段自然崩落法 （’） 典型方案；（） 崩落机理 阶段运输巷道； 电耙道； *溜井； 联络道； 回风巷道； 切帮天井； ,切帮巷道； -观察天井； .观察人道； /崩落边界；、、 、崩落顺序 在使用该法时必须确定矿石的自然崩落性质， 即可崩性。可崩性迄今尚无一个较完 善的确定方法。早年， 根据工程地质调查所得的矿石节理裂隙及物理力学性质等， 运用 类比推理法， 将矿石可崩性分为 * 0 级。后来又在岩芯采取率指标法的基础上提出岩 性指标 （123） 法。所谓岩性指标就是用金刚石钻头钻取出的不小于 /45 长的岩芯段累 加长度与钻孔长度的比值。这指标越大说明岩石越完整， 可崩性越差； 反之， 可崩性好。 美国有的矿山根据岩性指标把可崩性分为 / 级 （图 ） ， 称为可崩性指数。指数等 于 / 的是最难崩的。还有的根据 123 数值把岩性分为 级描述。用 123 数字表示岩 性是有很大局限性的， 所确定的可崩性不一定可靠。实际中往往同时运用多种方法综合 第五章阶段崩落采矿技术 分析判定矿石的可崩性， 其中调查和类比法仍占重要地位。近年美国应用地震吸收法确 定矿石可崩性， 取得了较好的结果。其原理是根据矿石对人工地震波传播中振幅衰减的 变化情况， 判定可崩性。 图 指标与矿石可崩性 根据开采单元的不同， 可划为矿块开采 （图 ’） ， 盘区开采， 或不划分单元从矿 体一端向另一端全面连续开采 （图 ） 。当矿石的可崩性好， 宜使用矿块开采。当 矿石的可崩性中等， 宜采用盘区开采。当矿石的可崩性差， 需要有较大的拉底面积才能 自然崩落时， 宜采用全面连续开采。也有沿走向将矿体划为 * ,**- 长的大盘区， 在 每个盘区中全面连续开采。 二、 结构参数 随着矿块高度的增大， 矿石自然崩落的有效高度增大。但出矿巷道的维护费用增 大； 矿块的切帮工程量增加， 准备时间延长； 如果矿块一侧紧靠充满崩落岩石的空区， 或 上盘岩石不太稳固， 则出矿过程中矿石的侧面贫化增大。矿块高度一般为 * ’*-， 最 高达 .* **-。当矿体倾角陡， 矿石可崩性好， 矿块侧面无崩落岩石时取大值。 矿块的水平尺寸主要取决于矿石的可崩性和矿体的厚度； 用电耙出矿时， 还考虑电 耙的有效耙距。矿块的宽度为 * -， 长度为 * .*-， 矿石可崩性好时取小值。生 产实践表明， 随着矿块水平尺寸的增大， 作用于底柱上的地压也增大。当矿块垂直走向 布置时， 地压随矿块宽度的增大而增大。因此， 矿块宜垂直走向布置， 以使作用于底柱上 的地压尽量小些。 第四篇现代矿山崩落采矿技术 图 矿块自然崩落法 运输平巷； 横巷； ’切帮开井； 观察天井； 电耙道； 溜井； 电耙联络道； 切帮巷道； *观察巷道 图 全面连续自然崩落法 横巷； 电耙道； ’指状斗井； 拉底平巷； 拉底中深孔； 矿体边界线 ’ 第五章阶段崩落采矿技术 三、 采切工作 采准包括运输平巷和横巷、 溜井、 二次破碎巷道 （电耙道、 格筛道或铲运机道） 、 斗颈、 人行天井， 回风巷道、 联络道、 观察天井、 水平观察巷道等。切割包括切帮天井、 切帮平巷 和横巷、 拉底平巷和横巷等。 观察天井位于矿块边界外围 处， 每个矿块在外围边角布置 ’ 条， 并用水 平观察巷道与切帮巷道贯通。他们主要用于观察矿石的自然崩落过程， 并可用于回风和 处理矿块边角未自然崩下的矿石。 由于底柱承受的地压大， 出矿巷道的支护与维修工作量大。二次破碎巷道通常用 ’* 厚的高标号混凝土支护， 或采用钢结构和金属网喷射混凝土联合支护； 对于斗穿 和装矿巷道的楣线， 还可用锚杆或锚索加固。 四、 回采工作 切采 切采包括切帮和拉底。 切帮的目的是 沿矿块边界削弱矿块与原矿和岩体的联系， 破坏矿石自然崩落过程 中形成的平衡拱基； 圈定矿块的崩落边界， 使它不发展到相邻未采矿块或两帮的围岩； 切 断或降低平衡拱角的应力， 提高崩落边界附近处于高应力区的巷道稳定性。 在矿块的 ’ 面边界切帮。靠近采空区的一侧不必切帮； 上盘岩石不稳固时， 为避 免出矿过程中的侧面贫化， 也不宜切帮。通常只有回采第一个矿块， 而上盘岩石又稳固 时， 才需要四面完全切帮。切帮的方式有巷道切帮和槽切帮。 采用巷道切帮时， 在矿块边角布置 ’ 条切帮天井， 自切帮天井沿矿块界面掘进切 帮平巷和横巷， 其垂直间距为 , ’， 矿石可崩性好时取大值。切帮巷道的距离在矿块 下盘比两侧小些， 在矿块下部比上部小些， 在垂直走向的矿块比沿走向的小。 采用槽切帮时， 除了布置切帮巷道外， 自水平切帮巷道钻凿数排垂直平行深孔， 分次 爆破形成 宽的切帮槽； 或钻凿一排孔距较小的垂直平行预裂深孔， 随拉底进行 一次同段爆破形成预裂面。根据矿石的可崩性确定所需切帮槽的高度， 如果所需高度不 大， 可用中深孔形成。通常切帮槽用于矿体开采的初期， 待矿石自然崩落进入正常期后， 只需采用预裂深孔； 或者矿块的下部用切帮槽， 上部用预裂深孔。形成切帮槽所崩下的 矿石， 与矿块自然崩落的矿石同时放出。 与巷道切帮相比， 槽切帮在矿块边界的削弱面积大； 水平切帮巷道间距大， 切割工程 量小， 矿块准备时间短； 但对破碎的岩石有不利的影响。选用切帮方式时， 应考虑不使矿 块过于削弱； 否则矿石有可能成大块崩落， 影响出矿效率。通常， 对于可崩性差的矿石用 ’’ 第四篇现代矿山崩落采矿技术 槽切帮， 对于可崩性好的矿石用巷道切帮。 拉底的目的是在矿块底部形成自由空间， 促使矿石的自然崩落， 影响其效果的有拉 底高度、 拉底方式和拉底方向。 根据拉底的高度分为低拉底和高拉底， 低拉底的高度为 ， 高拉底的高度为 。与低拉底相比， 高拉底的拉底巷道工程量小， 劳动生产率高， 作业安全性好； 但矿块 自然崩落部分的矿石储量减小， 拉底一次暴露面积大， 拉底过程难以掌握。高拉底通常 用于可崩性中等或差的中硬矿石， 低拉底用于可崩性好的矿石。 拉底方式分为浅孔、 中深孔和深孔拉底， 分别自拉底巷道钻凿水平浅孔、 上向扇形中 深孔和水平平行深孔。与中深孔和深孔拉底相比， 浅孔拉底的灵活性大； 可检查拉底效 果， 以免在拉底水平残留矿柱， 影响矿石自然崩落； 但拉底巷道工程量大， 劳动生产率低， 用于地压大、 矿石可崩性好的低拉底。深孔拉底的主声缺点是 在节理发育的矿石中钻 孔困难， 地压大时深孔会变形， 爆破时会影响出矿巷道的稳固性。因此， 目前很少采用。 中深孔拉底用于高拉底的条件。中深孔拉底时， 通常拉底与扩漏同时进行。浅孔拉底 时， 拉底与扩漏同时进行； 当矿石不稳定且松散时， 可先拉底， 后扩漏。 拉底速度要与矿石自然崩落速度相适应。拉底速度过快， 次生应力难以得到充分的 利用， 对矿石的自然崩落不利， 拉底速度过慢， 出矿巷道承受集中应力， 对其稳固性不利。 一般， 用浅孔拉底时， 每次爆破一个漏斗的距离； 用中深孔拉底时， 每次爆破 排炮 孔。矿石可崩性好， 拉底速度可快些。 拉底方向取决于矿块所处的地质采矿技术条件。在有大断层穿过矿块时， 拉底方向 宜与断层走向垂直， 尽量与原岩水平主应力方向一致， 并避免与下部二次破碎巷道平行， 以免拱基应力在同一时期作用在某条巷道上。通常自邻近已崩落矿块一侧开始拉底， 以 利初期矿石的自然崩落， 并沿对角线向矿块另一侧推进。相邻拉底巷道之间的超前距离 约 ’ 。 回采 包括出矿和地压控制。 出矿分为两个阶段 第一阶段是在矿石自然崩落过程中的局部出矿； 第二阶段是矿 石自然崩落结束后， 在崩落岩石覆盖下的大量出矿。 局部放矿的作用是形成矿石继续崩落的补偿空间， 并控制放矿速度， 使之与矿石的 自然崩落速度相适应。若出矿速度慢， 会阻碍矿石自然崩落的发展， 使出矿巷道承受集 中应力， 并压实已崩下的矿石， 使出矿发生困难。若出矿速度快， 则在已崩下矿石与未崩 的矿石之间形成较高的空间， 矿石大面积崩落时会产生动压力和空气冲击波； 若矿块侧 面有已崩落的岩石， 则崩落岩石将涌入空间造成超前贫化。 出矿速度一般为 * **, -， 最高达 * , -； 出矿初期宜取小值， 矿石可 第五章阶段崩落采矿技术 崩性好取大值。在生产过程中， 根据矿石的自然崩落速度进行调整。出矿设备采用格筛 重力出矿， 电耙或铲运机出矿。 五、 方法评价 适用条件 该法适用于矿石可崩性好， 易于自然冒落的块度不大； 矿石品位低， 品 位分布均匀， 夹石少； 矿石不自燃， 不结块； 矿体厚度大 （ ’） ， 有足够的水平面积； 形态规整； 倾角为水平、 倾斜或急倾斜； 矿体与围岩的接触界限明显； 两盘围岩比矿石稳 固， 以减少侧面贫化； 覆盖岩石稳固性差， 能随矿石放出而自然冒落； 地表允许崩落等条 件。 优、 缺点 该法有矿块生产能力大， 劳动生产率高， 采矿直接成本低等优点。其缺 点是适用条件很严格； 方法灵活性差， 较难改变成其他采矿方法； 对切帮、 拉底和出矿的 管理水平要求高； 出矿巷道的支护和维修工作量大； 调节产量比较困难。 *’ 第四篇现代矿山崩落采矿技术 第六章覆盖岩层下放矿采矿技术 分段与阶段崩落法的崩下矿石从崩落的覆盖岩石层 （以下简称覆岩） 下放出时， 必须 掌握放矿中崩落矿岩的移动规律， 控制矿石损失和贫化， 加强放矿管理， 以优化回采技术 经济效果。 第一节覆岩下放矿时崩落矿岩移动规律 一、 单漏斗放矿时崩落矿岩移动规律 如图 （） 所示， 当从漏斗放矿时， 每份放出矿石原来在采场崩落矿岩堆中所 占据的空间形体为一近似的旋转椭球体， 称为放矿椭球体或放矿体。在放矿体放出过程 中， 其周围一定范围内的矿岩便下移而松动， 这松动的空间形体也是一近似椭球体， 称为 松动椭球体或松动体。随着放矿体的放出， 松动体内各水平层呈漏斗状凹陷， 称为放矿 漏斗。设放矿体 （或矿石层） 高度为 ， 大于 的各水平层上的放矿漏斗称为移动漏斗； 等于 的水平层上放矿漏斗称为废石漏斗； 小于 的各水平层上放矿漏斗称为破裂漏 斗。 放矿体体积 可用下式计算 ’（ ） （ ） 式中 放矿体高度； 漏斗口半径； * 第六章覆盖岩层下放矿采矿技术 放矿体偏心率， 。 图 漏斗放矿时矿岩移动规律 （’） 单漏斗放矿；（） 邻斗松动体相离时放矿；（） 邻斗松动体相交时放矿； （*） 图中界面移动局部放大； 放体； 松动体； ,废石漏斗； 移动漏斗； -破裂漏斗； 矿岩界面； ./ 、 . 0 、 . 极限、 贫化、 脊部高度； .崩矿层高度； .1松动体高度； 2放矿体高度 放矿体形态主要取决于矿石块度组成、 压实度、 粘结性和湿度等。若块度组成偏细， 压实度、 粘结性和湿度大， 则放矿体瘦长， 甚至呈 “管子状” ， 这时值就大， 放矿情况差， 漏 斗间残留的脊部损失大； 反之， 值小， 椭球体胖短， 放矿体积的 3 - 倍， 高度的 3 4- 倍。松动体内矿石发生二次松散， 其外部矿石仍处于静止状态。二次松散系数 为 5 1 1 （ ） 式中1 松动体体积； 放矿体体积。 值为 46 3 4。 废石漏斗的形成标志着纯矿石回收已告结束， 贫化矿石的回收即将开始。随着贫化 矿石的放出， 废石漏斗变成的破裂漏斗， 其母线倾角逐步变缓， 最后稳定于极限倾角 67 或稍大些。极限放矿漏斗母线之外的矿石是放不出的脊部损失， 极限放矿漏斗倾角是覆 岩下崩落矿石的最小放矿角。废石漏斗半径 可用下式计算 5 （1 ）（ 1） （ ,） 式中1 松动体高度； 1 松动体偏心率， 可取与放矿体偏心率相同的数值； 8 第四篇现代矿山崩落采矿技术 放矿体高度。 二、 多漏斗放矿时崩落矿岩移动规律 根据漏斗间距， 多漏斗放矿主要有两种情况， 一是邻斗松动体相离情况下放矿， 另一 是在邻斗松动体相交情况下放矿。 前种情况如图 （） 所示， 当从斗 到斗 先后放出等量的矿石时， 这两斗轴 线与矿岩接触面 （下称界面） 交点上的 、 颗点先后到达了同标高 ’ 、 ’， 点位， 而这两 点间中线与界面交点上的 颗点则不动， 于是出现了斗上凹、 半边凸的矿岩界面。这两 斗再放下去， 则更为凹凸。若从斗 、 斗 到其它斗按此顺序等量放矿， 最后的界面便出 现了一系列的凹谷， 谷与谷间残留着放不出的大量脊部矿石， 这种情况是不容许的。 后种情况如图 （） 、（） 所示， 若从斗 到斗 也顺序等量多循环放矿， 则 颗点在每循环中经两次或几次的运动叠加后， 便到达了与颗点 、 新位置的大致相等 的标高点上， 这样就变凸为平。若斗 、 斗 依此等量轮放下去， 最后 颗点在中线左边 形成了一条 “之” 字形的运动轨迹。若从斗 、 斗 到斗 *、 斗 ⋯⋯顺序等量均匀多次放 矿， 则每次的界面基本上保持水平下移。其间， 下移到临界高度 时， 邻斗的放矿体便 相切， 理论上这时邻斗放矿的相互影响就消失， 界面开始出现凹凸不平。但实际上这时 以后的界面尚可水平下移 （因邻斗的松动体仍相交） ， 一直下移到贫化高度 ,时， 才开始 真正出现界面凹凸、 矿石贫化。接着再放， 凹凸更明显， 贫化更大。最后放到脊部残留高 度 -（和截止品位时停放。这种情况各斗矿石回收最充分， 斗间脊部矿损最小。 三、 端部放矿时崩落矿岩移动规律 无底柱分段崩落法从进路端部放矿时， 崩落矿岩移动规律 （如图 所示） 基本 上符合椭球体放矿理论， 只是因端壁的限制而有所变异。在进路的横剖面图上， 放矿椭 球体、 松动椭球体和废石漏斗这三种几何体 （简称三体） 的形状同有底柱放矿时差不多， 它们对于流轴是对称的。在进路的纵剖面图上， 那三体因受端壁的阻碍， 发育不完全， 放 矿体形状是扁椭球体， 体积大小因端壁倾角和轴偏角 （三体流轴偏离端壁的角度） 大小而 异。端避前倾时， 那三体也前倾， 轴偏角较小或为零， 放矿体也较小； 端壁垂直时， 三体稍 前倾， 轴偏角和放矿体均较大； 端壁后倾时， 三体垂直， 轴偏角和放矿体最大。若端壁后 倾倾角大或粗糙， 则轴偏角大， 矿石损失和贫化也大。 放矿体体积 可用下式计算 .’ （ * / ’012 ）（ ） 式中’ 放矿体的长半轴； 3 第六章覆盖岩层下放矿采矿技术 进路横剖面上放矿体的短半轴； 进路纵剖面上放矿体的短半轴； 轴偏角。 图 端部放矿时矿岩移动规律 （） 、（） 、（’） 端壁垂直、 前倾、 后倾时进路纵剖面； （） 三种端壁的进路横剖面 进路； 放矿体； *废石漏斗 第二节放矿时的矿石损失和贫化 一、 矿石损失、 贫化类型和降低损失、 贫化措施 覆岩下放矿时矿石的损失和贫化， 主要取决于采场矿岩界面位置、 界面数目、 采场 （矿体） 下盘倾角和放矿口形式等放矿条件。根据这些条件， 可把覆岩下放矿时矿石损失 和贫化问题分成四类 具有一个水平界面的直立有底柱采场的损失、 贫化， 具有一个水平 和一至三个侧边 （垂直） 界面的直立有底柱采场的损失、 贫化， 倾斜有底柱采场的损失、 贫 化及端部放矿采场的损失、 贫化。 具有一个水平界面的地立有底柱采场的损失、 贫化 这类采场在顺序等量均匀放 矿中， 矿石损失主要是邻斗间脊部损失， 这损失大小可用每漏斗的体积损失率 表示， 而 等于 与每斗纯矿石体积回收率 之差， 大致等于临界高度 ,的放矿体积同其上 部的平行六面体体积 （图 中的阴影线部分） 之和。由此得出 - - ’ （./ 0/ ’ ） （ 0） .0 第四篇现代矿山崩落采矿技术 式中 崩 （放） 矿层高度； 漏斗口间距； 其它符号同前。 从上式可看出， 增大放矿层高度和漏半径， 减小漏斗间距和放体偏心率有利于降低 矿石损失。使矿石块度崩得均匀， 减小粉 （或不合格大块） 矿率和矿石湿度， 增加矿石松 散性等有利于减小偏心率。 为了减少矿石损失， 在界面下降到高度 时往往还一直放到高度 （截止品位上， 于是混入废石， 出现贫化。贫化大小主要取决于放矿制度和截止品位。若矿山某时期的 截止品位高， 则放矿截止早， 矿石贫化小， 损失大； 反之亦然。因此， 要降低矿石损失和贫 化， 必须优化放矿制度和截止品位指标等。 具有一个水平和一至三个侧边界面的直立有底柱采场的损失、 贫化 这类采场在 顺序等量均匀放矿中， 内列各漏斗放矿时的损失贫化情形与前类采场相同， 但采场边侧 的外列漏斗情形则不同。在有底柱崩落法矿山， 为了矿块拉底的安全和减少侧边废石的 混入， 采场的边列漏斗中心轴线到侧边已采矿块垂直矿岩界面的距离一般大于 ［图 ’ ’ （*） ］ ， 这些边斗所负担的矿石作为保护带， 留待最后放出。若较大， 则必须在 保护带的底柱中另开漏斗放矿。实验表明， 边列斗放出时的损失率达 , -.， 贫化率 也很大。如要多回收贫化矿石， 则贫化更大。实验还证明， 侧边垂直界面数目等于 , 个时， 则整个采场总的侧边损失率和贫化率成倍增大。因此， 为了降低这类采场放矿时 的损失和贫化， 除了采用前类办法外， 还必须尽量减少矿岩界面数目和边列漏斗负担面 积比例， 增大采场面积， 尤其是增大内列各漏斗的负担面积比例。 图 ’ ’ 具有水平和侧边界面采场 * 及倾斜采场 / 放矿石 倾斜有底柱采场的损失、 贫化 如图 ［ ’ ’ （/） ］ 所示， 这类采场 （矿体） 底盘倾角 01 第六章覆盖岩层下放矿采矿技术 小于 或小于极限放矿漏斗母线倾角， 因此在用合理的放矿方式放矿终了时， 不但有脊 部损失， 还有下盘损失。这下盘损失随着放矿层高度的增大及矿体倾角和厚度的减小而 增大。正常放矿体和废石漏斗只能到达 高度， 在 范围内矿岩界面线与下盘接触 线平行， 于是两线间包络有下盘堆积。为了减少下盘损失， 则需在下盘脉外开设充补充 漏斗。我国使用有底柱崩落法矿山， 在矿体倾角小于 时， 都在下盘脉外布置漏斗。在 下盘和底柱漏斗放矿中， 除应采用上述两类减少损失和贫化的措施外， 还应注意加强放 矿管理。 ’ 端部放矿采场的损失、 贫化 同前面的各种情形一样， 这类采场在放矿过程中， 在 放出纯矿石放矿体后， 开始逐步混入废石， 放矿品位逐渐降低， 直至截止品位时停放， 最 终在相邻的进路间留下脊部矿石堆积， 这堆积中的大部分矿石能在下分段回采时回收， 只有部分放不出来而成为脊部损失 ［图 （） ］ ； 同时， 在进路的正面还留下被废石 覆盖的正面矿石堆积， 这堆积 （是崩矿层厚度大于出矿设备铲斗的铲取深度所致） 中的大 部分矿石在下分段不能回收而成为正面损失 ［图 （） ］ ， 少部分能回收的， 也贫化 极大。因此， 应尽量避免正面损失。 图 端部放矿损失 （） 侧脊损失；（） 正面损失 *废石漏斗； 进路侧边脊部损失； ,进路正面损失 为了降低端部放矿时的损失和贫化， 要加强出矿管理， 重视采矿法结构和工艺参数 的改进。如， 尽量加大出矿设备铲斗每次铲入深度， 实行进路全断面均匀出矿和工作面 矿石品位快速测定； 设法合理加大进路宽度和边孔倾角， 以利于进路全断面均匀放矿和 保持界面水平下降。 - 第四篇现代矿山崩落采矿技术 二、 矿石二次损失、 贫化和放矿截止品位的确定 分段和阶段崩落法放矿时的损失和贫化为二次发生的。由于二次损失和贫化是在 崩矿时一次发生的之后， 所以一次、 二次和总的矿石损失和贫化这三者之间的数量关系 为 } （ ） 式中、 、 分别为总的、 一次、 二次矿石贫化率； 、 、 分别为总的、 一次、 二次矿石回收率； 一般情况下， 、 是根据崩矿设计确定， 、 是根据出矿品位确定。借此可根 据关系式算出 、 。 与二次损失和贫化密切相关的是二次截止品位。所谓放矿截止品位是分段或阶段 崩落法的每个漏斗或进路当次 （瞬时） 停止放矿时的矿石极限品位。截止品位是个重要 的技术经济指标， 若这指标过高， 则意味着在有利可得的情况下停止放矿， 使矿石损失增 大和总盈利额减少； 若过低， 则在一部分放出矿石中混入的岩石量过多， 增大这部分矿石 的加工费用， 从而导致这部分矿石的经济亏损。因此， 放矿截止品位’应按总盈利额最 大原则确定。据此得出其计算式为 ’ ’ （ ） 式中 每吨采出矿石的放矿、 运输、 提升和选矿等项费用， 元*； ’ 精矿品位， ,； 选矿金属回收率， ,； 每吨精矿售价， 元*。 第三节放矿管理 一、 分段和阶段有底柱崩落法的放矿管理 这类采矿法的放矿管理主要是确定放矿方案和放矿制度， 编制并实施放矿图表。 - 放矿方案 按照矿岩界面的下降状态， 放矿方案有水平放矿和倾斜放矿两种。水 ./ 第六章覆盖岩层下放矿采矿技术 平放矿时矿岩界面基本上保持水平面下降， 倾斜放矿时基本上保持一定角度的倾斜面 （由水平界面与侧边界面合成） 下降。水平放矿方案管理方便， 控制容易， 但有可能造成 侧边界面贫化。倾斜放矿方案因界面数减少， 混入废石也减少； 但倾斜界面控制难， 脊部 损失大 （因要控制成倾斜而采用依次放矿所致） ， 所以现场少用。 放矿制度 放矿制度是实现放矿方案的手段。根据不同的放矿顺序、 一次放矿量 和放矿方案， 放矿制度有顺序等量均匀放矿、 顺序不等量均匀放矿和依次放矿三种。生 产中多数采用前两种。 顺序等量均匀放矿是相等的一次放矿量， 多次、 顺序地把每漏斗负担的矿石逐步放 出。它适宜于只有一个水平或倾斜界面下的直立采场放矿。这种放矿， 一次放出量的多 少直接决定着界面下降高度和移动状态， 矿石损失和贫化大小。以往， 常以每班或几个 班的产量来定每斗一次放矿量， 则封斗困难， 按量放矿不易实现。现今， 多数矿山都使用 以自然卡斗来定一次放矿量， 这不仅减少每次封斗的麻烦， 而且随着往复多次的放矿， 每 斗一次平均自然放矿量趋于大致相等。 顺序不等量均匀放矿是用不相等的一次放矿量， 多次、 顺序地把每斗负担的矿石逐 步放出。它适宜于倾斜采场放矿。这种采场靠下盘的漏斗负担矿量大于靠上盘的， 所以 从下盘顺序放向上盘时， 要使靠下盘的漏斗一次放矿量大于靠上盘的， 这样可保持矿岩 界面呈水平或倾斜状态均匀下降。 依次放矿是依次将漏斗负担矿量一次放完。它只适用于放矿层高度小于放矿极限 高度的缓倾斜中厚矿体采场放矿。这种采场各斗的放矿基本上互不影响， 矿石脊部损失 大。 放矿图表 它是执行放矿制度的措施和指导放矿的依据。根据放矿图表， 可以及 时掌握放矿过程中矿岩界面的空间形状和位置及品位变化， 借此分析漏斗发生过早贫化 和纯矿石量回收不多等放矿异常的愿因。放矿图表常以电耙道为单元进行编制， 其形式 如图 ’ 所示。图中横坐标表示按序排列的漏斗， 纵坐标表示各漏斗不同时期负担 的矿量 （它按平行六面体粗算而得） 或放矿高度， 坐标网上的曲线表示不同时期电耙道上 方矿岩界面的形态和位置。为有利于对纯矿石回收的准确指导， 最好能将各漏斗不同时 期纯矿石放矿量和品位也注入图表中。 二、 无底柱分段崩落法的放矿管理 该采矿法每步距较薄的崩矿层被顶部和一至三个侧边矿岩界面所包围， 贫化和损失 大， 纯矿石放出矿量小。在放矿初期， 纯矿石仅放出 左右， 以后放出的， 便是贫化矿 石， 一直放到截止品位为止。因此， 在放矿过程中一定要严格放矿管理 确定合理的放矿 ’ 第四篇现代矿山崩落采矿技术 截止品位， 以便及时而科学地决定放矿截止时间； 制定放矿计划， 编制各步距放矿图表； 统计不同时期的放矿量和晶位， 实行工作面品位的快速分析， 进一步研究和运用 射线 荧光分析仪器位快测技术。 图 放矿图表 、 ’放矿初期、 中期各斗负担矿量；一次放矿量 ’ 第六章覆盖岩层下放矿采矿技术