崩落采矿法
崩落采矿法
长壁单层崩落法 定义：工作面是壁式的，工作面的长度等于整个矿块的斜长 。 1、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30～60m， 对于盘区划分的井田，矿块斜长为150～180m或更长。矿块斜长取值 时应考虑顶板安全，电耙运距适当及行人、运料和牵引风水绳方便等。
矿块沿走向长度一般为50常根据大断层等地质构造带的自然界限和阶段内同时回采矿 块数来确定。顶（底）柱厚度为2～5m。 2、 采切工作 、 采准包括掘进运输平巷、 溜井和安全道，切割包括 切割平巷和切割上山等。
适用条件： 适用条件：顶板岩石稳固性 更差而采用短工作面也不容 许。
评价 优缺点 ：长壁单层崩落 法同其他单层崩落法相 比，采准和矿块结构较 简单，工人劳动生产率 和矿块生产能力较高， 矿石损失和贫化比较小， 脉外双巷采准时通风条 件较好。但坑木消耗量 和支护劳动量大，顶板 管理复杂。 短壁单层崩落法和进 路单层法工作面短小， 回采灵活性大，对弱顶 板岩石的适应性强，但 适用条件：单层崩落法开采顶岩不稳固，围 矿块的劳动生产率和生 岩与地表容许陷落，厚度小于3m，倾角小于 产能力均低于长壁单层 30度的层状矿体。 崩落法。
崩落采 矿法分 类特点
使用该 采矿法 的基本 条件
崩落采 矿法分 类
特点：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 理空区和控制地压。 分类：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。
3、回采工作 、 从矿块一端的切割上山 开始，以直线或阶梯工 作面沿走向单层逐次推 进。
短壁单层崩落法
崩落法
向崩落矿岩挤压爆破
放矿管理
放矿方案
平面放矿：矿岩界面近似水平下移。 该放矿方案在放矿过程中矿岩接触面积最小，有利于减 少损失贫化。 立面放矿：较陡倾角移动，依次全量放出,一直放到截 止品位为止，然后关闭漏孔。 该方案在放矿过程中的矿岩接触面积较大，不利于矿石 的回收。在放矿的矿石层高度大时，不宜采用；相邻 放矿漏孔的相互作用不大时，可以采用。 斜面放矿：矿岩界面保持倾斜面（45º ）向前移动。 该方案多用于连续回采的崩落法。
主扇压入 新鲜风 耙运层顶 盘联络道 各电耙 道污风 经下盘脉 外天井 上部回风 平巷
小结
适用条件：矿石稳固、形状规则、急倾斜中厚以 上的矿体； 优点：每次爆破量大，一般不受相邻采场的牵制， 有利于生产衔接； 缺点：在天井与硐室中凿岩，凿岩工作条件不好； 要求矿体条件较高，适应性小，灵活性差 在我国应用不多。
采准工作
阶段运输平巷：脉外岩石中 分层横巷：切割分层，开掘回采巷道（进路） 采准天井：脉内或脉外 矿块放矿溜井：脉内靠下盘处或下盘岩石中
回采工作
落矿：浅眼 运搬矿石：电耙 支护：木棚或立柱 铺设垫板：底板 放顶： 进路采完立即崩落假顶，即采一放一； 或进路和崩落区之间留一条进路，即采二留一放一 或采三放二留一
有底柱分段崩落法
主要特征：自上而下逐个分段进行回采；每个分 段下有专门的底部结构（底柱）。依照落矿方式， 可以分为： 水平深孔落矿的有底柱分段崩落法：具有明显 的矿块结构，每个矿块有独立完整的出矿、通 风、行人和运材料设备等系统。在崩落层下部 有补偿空间，进行自由空间爆破。 垂直深孔落矿的有底柱分段崩落法：采用挤压 爆破，并且连续回采，矿块没有明显的界限。
切割工作
崩落采矿法
（一）单层崩落采矿法
长壁崩落法：
整层回采，工作面沿阶段倾 斜全长布置。 结构参数：矿块斜长等于阶段斜 长，由工作面的长度确定， 一般30~50米。走向长度 70~150米，有时可达 200~300米。 采切：阶段运输巷，采场溜井， 安全道，切割平巷，切割上 山。 回采：浅孔落矿，电耙出矿，人 工支护顶板，随工作面推进 留最小控顶距放顶。
(二)分层崩落法
采切：阶段运输巷道，天 井，溜井，第一分层平 巷，第一分层切割横巷。 回采：单翼或双翼推进， 相邻分层回采超前距离 大于10米。浅孔落矿， 电耙出矿。铺设木垫层 假底。 优缺点评述：矿石损失率 贫化率低，能适应矿体 形态变化。但生产能力 低，木材消耗多，劳动 强度大，采场通风差， 易发生火灾。
(四)阶段崩Βιβλιοθήκη 法(四)阶段崩落法优缺点评述：采准量小， 生产能力大，效率高， 成本低。但是损失贫 化大，大块产出率高， 适应面小 。
(四)阶段崩落法
阶段自然崩落法适用条件及特点：地表允许塌陷，急倾斜厚 矿体或倾斜极厚矿体，矿石和下盘围岩中稳以上，矿石价 值不高，围岩含有品位。无自燃结块性，矿体中无较大夹 石。矿石大面积拉底后自然崩落。 结构参数：阶段高度60~80米，矿块长40~120米，宽40~75 米。 采切：运输平巷，横巷，溜井，二次破碎巷道，斗颈，行人天 井，回风巷道，联络道，观察天井，水平观察巷道，切帮 拉底。 回采：矿石自然崩落，底部出矿，每次放出三分之一左右矿石， 待矿块全部崩落后大量放矿。 优缺点评述：经济效果好，生产能力较大。但是使用条件要求 严格，采准量大，初期投资高。
(三)分段崩落法
采切：阶段运输巷道，穿 脉运输巷道，天井，分 段联络道，电耙道，溜 井，堑沟和切割立槽。 回采：采用中深孔或深孔 挤压落矿，电耙出矿。 优缺点评述：矿块生产能 力大，效率高，通风条 件好，适应面广，矿石 破碎质量好。但是结构 复杂，采准工作量大， 损失与贫化大。
第六章 崩落采矿法
第六章 崩落采矿法
3、 放矿制度： 等量间时放矿；依次全量放矿。
通风：自然通风；抽出式（局扇）；压入 式（局扇）。
第六章 崩落采矿法
看图思考： 1. 分段回采时有没有水平切割槽？ 2. 第二三分段的底部结构未画出为何？ 3. 分段巷道起何作用。布置在溜井那侧 好？ 4. 矿块内的几条巷道如何掘出？ 5. 最上分段的一小段顶柱起何作用？
第六章 崩落采矿法
三、采准切割工作： 数量：一条切割平巷，一条切割上山，若 干个矿石溜子，若干联络巷，通风安全出 口，设备材料人员等。 布置：溜子和联络巷之间距离通常取5~6 米和6~12米。
第六章 崩落采矿法
四、回采工作： 1、 落矿：浅眼爆破落矿；机械力量落矿（风镐、 切割机、切煤机） 2、 搬运： 3、 地压管理：1）工作面支护：木支护，金属 支护，液压支护；排距1~2米，间距1米左右， 工艺；作用：保证工作面安全； 2）初次放顶：空区跨度通常大于最大 悬顶距（6~20米） 3）经常放顶 4、 通风：
第六章 崩落采矿法
思考题： 1、 如何准确的说Vs和Vf哪个大？ 2、 如何理解图 3、 依次全量放矿的矿石损失为何比等量 同时放矿大？ 4、 两放矿口放等量矿石，一个放的块大
第六章 崩落采矿法
为减少损失贫化，根据上边放矿理论在崩 落法采矿时应注意以下几点： 1、块度：矿石的块度要适当，不可太小 也不可太大，覆盖废石的块度应大于矿石 的块度。
第六章 崩落采矿法
三、无底柱分段崩落法
1、构成要素： 矿块通常沿走向布置
第六章 崩落采矿法
矿块长度： 因无矿房和间柱，矿块之间没有明显界限 通常以放矿溜井控制的长度作为矿块的长度， 这个长度等于溜井之间的距离。主要由搬运设 备的有效运输距离和溜井的放矿条件决定，由 于各种搬运设备的有效搬运距离相差很大，矿 块长度的变化范围也很大，在生产实践中常在 50~200米范围内。
崩落法采矿法
5安全道：每10m设一条安全道与上部阶段巷道 连通
3 切割工作：包括切割巷道和切割上山
1 切割巷道
2 切割上山
4 回采工作 1回采工作面形式：
直线式和阶梯式 2落矿：浅孔落矿 3出矿：电耙出矿 4顶板管理：工作面压力分布图
1支护：木支护;金属支护 2放顶 5通风
有中等稳固 连续回采时可用于不够稳固的矿石中 4矿石价值不高;也不需分采;不含较大的岩石夹层 5 矿石没有结块性;氧化性和自然性 6 地表允许崩落
6 阶段强制崩落法的优缺点：与分段崩落法比;阶段强 制崩落法采准工程量小;劳动生产率高;采矿成本底;作 业安全 缺点;生产技术和放矿管理要求严格;大块率高 矿石损失大等
1 减少矿石损失的常见技术措施 1开挖下盘岩石;将电耙漏斗出矿口布置在
下盘岩石之中 2合理确定结构参数
有底柱分段崩落法矿石残留体与结构参数关系
采后地压
原地压
back
缺点：支护用木材;劳动强度大;顶板管理复杂
短壁法工作面短小;灵活性大;但矿块生产能力和劳动生 产率底于长壁法 适用地质条件复杂;地压大的矿体
第四节 有底柱分段崩落法 有底柱分段崩落法;即有底部结构的分段崩落法 特点： 1 按分段逐个进行开采； 2 在每个分段下部设有出矿专用底部结构底柱 分段回 采由上向下逐个分段 进行回采
1 矿石稳固时用中深孔拉底 如图1618
2矿石不稳固时;用浅孔拉底;在拉底水平留矿柱;在矿柱上打 好眼;与分层大爆破同次分段爆破
5 回采工作：落矿和出矿
6 采场通风
二·垂直深孔落矿有底柱分段崩落法
如图1620
1 矿块结构参数：阶段高5060m;分段高1025m;分段底柱高 68m;矿块长2530m;宽1015m
崩落采矿法及安全要求
崩落采矿法及安全要求崩落采矿法（caving mining method）是一种常用的矿山开采方法，适用于煤矿、金矿、铜矿等矿种。
它的主要特点是通过人工或机械的方式控制矿体的破碎破闭，使矿石向下滑动和崩落，然后通过回采和运输工艺将矿石运出地面。
崩落采矿法的核心原理是利用矿体的自重和重力，通过破碎垮落的方式进行开采。
其主要流程包括预垮落、支护和回采三个阶段。
首先是预垮落阶段，也称为预裂爆破。
在井巷中或地面上进行预裂爆破，以形成合理的崩落面。
这个阶段需要依靠合理的爆破参数和技术，来达到矿体的预期破碎和预期崩落效果。
其次是支护阶段，也称为崩落控制和边界保护。
在崩落面周围布设支护措施，以防止崩落面扩展和控制崩落速度。
常用的支护方式包括围岩加固、软土墙和栅栏支护等。
这一阶段需要依靠合理的支护设计和施工技术，来保证矿体的稳定和工人的安全。
最后是回采阶段，也称为崩落采矿。
在支护确保安全的前提下，通过机械或人工的方式将矿石从崩落面上采下来，并通过井巷或回采工作面将矿石运出地面。
这个阶段需要依靠合理的回采方案和设备，来保证采矿效益和矿井的运转。
在崩落采矿法的开采过程中，需要严格遵循一系列的安全要求，以保障工人的生命安全和矿井的安全运营。
以下是一些常见的安全要求：1. 执行完整的安全操作程序和规范。
包括严格遵守开采计划、爆破指导和支护设计等。
2. 做好安全防范工作。
包括定期检查和维护设备、建立完善的防尘、防火和防爆措施等。
3. 训练和培训工作人员。
确保工人具备必要的技能和知识，了解安全操作规程和应急处理程序。
4. 加强通风和瓦斯治理。
定期检测和监测瓦斯、煤尘和有害气体，保证矿井的通风畅通和瓦斯安全。
5. 加强管理和监督。
建立健全的安全管理制度和责任制，加强对作业现场和工人行为的监督和管理。
6. 加强沟通和协调。
促进矿山企业、工会、政府和相关部门之间的沟通和协作，共同推动崩落采矿的安全发展。
总而言之，崩落采矿法是一种常用的矿山开采方法，它能够高效地开采矿石，但也存在一定的安全风险。
非煤开采16.崩落采矿法
2~2.4m，高度为矿层厚度。
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第二节 单层崩落法
第 十 六 章 崩 落 采 矿 法
4、回采工作 回采工作：落矿、运矿、支护和放顶。 1）工作面形式： 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
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第二节 单层崩落法
第 十 六 章 崩 落 采 矿 法
3.采准工作 为提高矿块生产能力和适应这种采矿方法溜
第 十 六 章 崩 落 采 矿 法
井多的特点，在阶段运输水平多用环形运输系统。在环形运
输系统中，有穿脉装车和沿脉装车两种形式。穿脉装车的优 点是，由于溜井布置在穿脉巷道内，运输很少受装载的干扰，
故阶段运输能力较大；此外，可利用穿脉巷道进行探矿。它
的缺点是采准工程量大。确定穿脉巷道长度时要考虑溜井装 车时整个列车都停留在穿脉巷道上，不阻挡沿脉巷道的通行。
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。 崩落采矿法包括以下采矿方法： 单层崩落法 分层崩落法 有底柱分段崩落法 无底柱分段崩落法 浅孔落矿 浅孔落矿 深孔落矿 深孔落矿
阶段崩落法
深孔落矿
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第二节 单层崩落法
概述：主要用来开采顶板岩石不稳固，厚度小于3m的缓
但施工比较复杂和不便于出矿计量。设计时结合具体条件
根据放矿管理、工程量和生产能力等要求选取。溜井断面 一般为1.5×2m² 或2×2m² 。溜井的上口应偏向电耙道的一
侧，使另一侧有不小于1m宽的人行通道。溜井多用垂直的，
便于施工。倾斜溜井上部分段（长溜井）不小于60º ，最下 分段（短溜井）不小于55º 。
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6第六章崩落采矿法
6第六章崩落采矿法述一、落崩矿法的概念采第章崩六落采崩落矿采矿―法以―崩落岩围来实现地管压的采矿理方法。
在即落矿崩石的同时强或自制然落崩围岩，充填空采区，用以制控管理和地压。
1二、落崩采法特矿(1) 崩点法不再落矿把块划为分房矿矿和，柱而以整个矿是块为作个一回采元，单按定一回的采序，连续顺进单步行骤回采，块矿产生力能大、效率高。
( 2 在回采过程)中，岩围自要或强然崩落制矿，石是在盖岩石覆直接的触下接矿，放矿石故损，失贫大(化石矿失损率贫化率和分别比其他采矿法大5%~方l0)%。
对矿进放科行管学理。
3() 落法崩的开采在是个一阶内从段而上下行的进。
与场空采矿法同。
不允覆岩许坏破地和塌陷是使用该表法的本条基件。
2三崩、采矿法落类崩分落采法矿三大类采矿是法中应方用为广最泛的类采矿一法方在。
我国黑色有色、化、、建材和工核工矿山业都中有应用其中，,以在地铁下的应矿最用广泛，为90占%上。
以在落采崩法矿的种典各型方中：单法层长式壁落法崩要用于建主材矿，开采山粘矿土；床底有柱段分崩法落主要用有于金属矿山色，采铜开矿床；无底分柱段崩落法主用于要色黑金矿属山开，采矿铁床；阶段崩落在法国用得不我，多于有见金属矿山色和建材山;崩矿落采法的矿上述应用情况要是主矿床地质由条决件定。
例的，如土矿粘床为多积沉状矿层，床倾角平缓，厚不度，大顶稳固性差，板合适用单层长于式壁崩落开采。
法管尽崩采落矿地法(矿压压)理管方与法全部落采煤垮相法同，但除层长壁式单落崩法以，它们的采场外(块)矿结构却全完同。
不这是由煤非矿的矿体床存特征和赋岩矿理力学物性决定质。
的本章主介要绍落采矿崩法目中较常用的前典方型：法() 1层单(壁长式崩落)矿法采(2;)有底柱段分崩落采矿法(3; 无)底柱分段崩采矿法落；(4 阶段崩落采矿);法5第二节单层落崩矿法采单层壁长式落法用于开崩顶板不稳固采缓的斜倾层状薄矿体，典型方案下如所示。
基图本特是征将：阶划段为矿块分，阶段倾沿斜全长布置作面工，沿向推进，走一次全采厚，工随面作推，有计进地回划放顶，崩柱落顶充填板空采。
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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。
（3）无底柱分段崩落采矿法的安全要求
●回采工作面的上方，应有大于分段高度的覆盖岩层，以保证回采工作的安全。
若上盘不能自行冒落或冒落的岩石量达不到所规定的厚度，必须及时进行强制放顶，使覆盖岩层厚度达到分段高度的二倍左右。
●上下两个分段同时回采时，上分段应超前于下分段，超过前距离应使上分段位于下分段回采工作面的错动范围之外，且不得小于20m。
●各分段联络道应有足够的新鲜风流。
●各分段回采完毕，应及时封闭本分段的溜井口。
（4）分层崩落法的安全要求
●每个分层进路宽度不得超过3m，分层高度不得超过3．5m。
●上下分层同时回采时，须保持上分层（在水平方向上）超前相邻下分层15m以上。
●崩落假顶时，禁止人员在相邻的进路内停留。
●假顶降落受阻时，禁止继续开采分层。
顶板降落产生空洞时，禁止在相邻进路或下部分层巷道内作业。
●崩落顶板时，禁止用砍伐法撤出支柱，开采第一分层时，禁止撤出支柱。
●顶板不能及时自然崩落的缓倾斜矿体，应进行强制放顶。
●凿岩、装药、出矿等作业，应在支护区域内进行。
●采区采完后，应在天井口铺设加强假顶。
●采矿应从矿块一侧向天井方向进行，以免造成通风不良的独头工作面。
当采掘接近天井时，分层沿脉（穿脉）必须在分层内与另一天井相通。
●清理工作面，必须从出口开始向崩落区进行。
无底柱分段崩落法的整个回采过程都是在回采进路中完成的。
因此，回采进路保持良好的稳定状态，对安全生产，提高回采经济效益具有重要意义。
为了维持回采进路良好的稳定性，必须掌握回采进路周围岩体中应力分布，回采顺序对进路的影响，以便采取相应的维护措施。
有限元计算结果表明，回采进路周围岩体中应力分布，如图1和图2所示。
图1 相邻进路顶板应力分布
1－一段顶板最大主应力；2－二分段顶板最大主应力；
3－一分段顶板最小主应力；4－二分段顶板最小主应力
图2 进路周边应力分布图
进路周边表面岩体的位移，以进路顶板中点为最大，拱角次之，由拱脚至墙脚逐渐减小，底板中点为最小。
根据符山铁矿、程潮铁矿和玉石洼铁矿现场实测资料证明，沿回采进路长轴方向应力分布出现降低区和升高区（图3）。
程潮铁矿应力升高区距工作面7～18m，符山铁矿为10～25m，玉石洼铁矿250m分段观测为10～15m。
进路支护的强度应满足应力升高值的要求。
图3 沿进路长轴方向顶板中应力分布
（图中虚线为进路顶板应力分布）
上部分段回采完全与否，对相邻下分段进路稳定性有很大影响。
上分段未崩落的实体矿石，在下分段进路周围岩体中构成一很大的偏心集中应力，并在进路顶板中产生水平拉应力（图4）。
例如，玉石洼铁矿、符山铁矿的进路喷层发生开裂、片帮和冒顶，就是由于上分段留有实体未爆破造成的。
图4 回采进路周边σx分布图
同一分段相邻进路回采方式，对进路周围岩体中应力分布影响亦较大。
应用有限元法对下列五种方式做了计算：进路平行回采，单进路单侧回采，单进路双侧回采，双进路双侧回采，双进路单侧回采，计算结果列于表1。