崩落采矿法
地下采矿课件第七章崩落采矿法崩落法放矿理论基础
立面放矿的矿岩界面移动及矿石残留体情况
• 3、斜面放矿
• 这种放矿方式介于前面两种放矿方式之间。 • 采用这种放矿方式的主要目的时减少矿岩接触面积，将水
平与垂直的两个矿岩接触面变为一个倾斜的接触面。
• 斜面放矿一般用于连续推进的崩落采矿法。 • 斜面放矿的矿岩界面移动及矿石残留体情况如图所示。
• 一、概述
• 1、放矿理论是随着崩落采矿法在地下矿山的大量使用而 发展起来的。
• 由于崩落采矿法具有回采强度大、效率高以及成本低等优 点，在地下矿山特别是大中型地下矿山中得到广泛使用。
• 但是，崩落采矿法的特点之一是依靠崩落围岩充填采空区、 释放地压来达到管理地压的目的，采矿过程中崩落矿石与 废石（崩落围岩）直接接触，形成了崩落采矿法的特殊 性—覆岩下放矿。
• 可以说，正是因为这些问题的存在，使其不能正确指导矿 山生产实践，导致无底柱分段崩落法矿石严重贫化问题长 期得不到根本解决。
• 也就是说，在一定的崩落矿量下，增加放矿量， 可以提高矿石回收率，降低矿石损失，但矿石贫 化率（岩石混入率）也会随之增加；反之，若减 少放出矿量，则会增大矿石损失，但可降低矿石 的贫化程度。
• 换句话讲，崩落法覆岩下放矿时矿石损失与贫化 之间存在着一种此起彼伏的直接相关关系；国际 上也普遍认为如此。（见上图）
• 但是，对于无底柱分段崩落法来讲，特别是矿体 开采条件较好（厚度大、倾角陡）的情况， 我们 的研究表明，事实并非如此。
• 2、无底柱分段崩落法放矿时矿石损失与贫 化的关系（不同贫化程度的放矿方式）
分段矿石回收率变化情况
分段岩石混入率变化情况
分段纯矿石回收率变 化情况
矿块纯矿石回收率变化
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。
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。
6第六章 崩落采矿法
第 三 节 有 底 柱 分 段 崩 落 法
二、采准工作
(4) 人行通风天井：它不是每一个矿块都设一个，
而是每2～3个矿块设置一个通风人行井，用联络道与 各分段电耙道贯通，以作为人行，进风道材料的天井， 并在天井中敷设管线等。（一般是每一个采区布置一 套） (5)倾斜分枝溜井：倾斜分枝溜井都和上阶段脉外 运输巷道相通，并且以联络道与各分段电耙巷道相通， 作为各分段电耙道的回风天井。（图中未联结起来， 实际上是可连通的。也可以不连通）
8
二、采准工作
从阶段运输巷1每隔 5～6m掘进一个矿石溜 井4通达矿体，并从阶段 回风巷2每隔一定距离掘 进一条安全通道6与采场 相通。 矿石溜井除了用于贮 存矿石外，工作面前方 暂时不用的溜井还作为 行人、进风通道。 安全通道用于行人、 运料和通风，其间距应 保证采场上部始终有一 个安全出口。
显然，如果只从采准巷道布置 及系统组成看，图6-1所示的长 壁式崩落法与设区段集中平巷的 走向长壁采煤法极其相似，此处 的阶段运输巷、阶段回风巷、矿 石溜井和安全通道分别相当于煤 矿的区段运输集中平巷、回风集 中平巷、溜煤眼和回风石门。
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第 三 节 有 底 柱 分 段 崩 落 法
图6-5垂直深孔落矿有底柱分段崩落法
1-阶段沿脉运输巷；2-阶段穿脉运输巷；3-矿石溜井； 4-行人通风天井；5-分段联络道；6-电耙道；7-堑沟巷道； 8-斗颈；9－切割横巷；10-切割天井；11-分段凿岩巷道； 12-回风联络道。
21
第 三 节
如图6－5，将阶段沿倾 有 底 斜划分为四个分段，分段下 柱 分 部设堑沟式底部结构出矿， 段 崩 电耙道6经矿石溜井3与环形 落 法 运输系统相通。 回采工作就是在分段凿 岩巷道11中钻凿垂直深孔， 爆破后在电耙道出矿。 该图表示的开采状态为 上两个分段已经采完，正在 回采第三阶段。
16.崩落采矿法
崩
根据放矿管理、工程量和生产能力等要求选取。溜井断面
落 采
一般为1.5×2m²或2×2m²。溜井的上口应偏向电耙道的一
矿
侧，使另一侧有不小于1m宽的人行通道。溜井多用垂直的，
法
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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第四节 有底柱分段崩落法
六
出矿巷道尺寸。由于在覆岩下放矿，漏斗间距在底柱稳
章
固性允许的前提下以小一点为好，一般取5～6m。
崩
凿岩天井的位置和数量主要取决于矿块尺寸、凿岩
落
设备性能和矿石可凿性等。炮孔可自天井直接钻凿。
采
矿
法
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第 十 六 章 崩 落 采 矿 法
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第四节 有底柱分段崩落法
4.切割工作
底柱高度主要取决于矿石稳固性和受矿巷道形式。采用 漏斗时，分段底柱常为6～8m；阶段底柱宜设储矿小井，以 消除耙矿和阶段运输间的相互牵制。此时底柱高度为11～ 13m。
第四节 有底柱分段崩落法
3.采准工作
第
为提高矿块生产能力和适应这种采矿方法溜井多的特点，
十
在阶段运输水平多用环形运输系统。在环形运输系统中，有
第 十 六 章 崩 落 采 矿 法
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第四节 有底柱分段崩落法
一、水平深孔落矿有底柱分段崩落法
1.概述 这种方法的典型方案如图16~16所示。每个阶段可划分 为2～3个分段，每个分段下部都设有底部结构（底柱），崩 矿前需要在崩落矿石层下部拉底和开掘补偿空间7。若矿石稳 固性较差或拉底面积较大时，可留临时矿柱8，临时矿柱与上 部矿石一起崩落。补偿空间开掘之后，一次爆破上面的水平 深孔，形成20～30m高的崩落矿石层，并在覆岩下放矿，用 电耙出矿。矿石经电耙道6耙至矿石溜井5，溜井下口与穿脉 运输巷道2相通。矿石在穿脉巷道装车，再经构成环形运输的 上、下盘沿脉运输巷道1、3运走。
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采矿工程概论
2013年10月
第三章：采矿方法
第一节：概述
一、采矿方法定义
采矿方法是研究矿块开采方法，它包括矿块的采准，切割和回采工作。
也就是说，为了回采矿块中的矿石，在矿块中和在围岩中所进行的采准，切割，回采工作的总和，称为采矿方法。
二、采矿方法的分类
按回采时地压管理方法分类法，共分成三大类。
即：
1.空场采矿法
2.充填采矿法
3.崩落采矿法
第二节：空场采矿法
一、定义
在矿体中形成的采空区主要依靠围岩自身的稳固性和留下的矿柱来支撑的采矿方法称为空场采矿法。
二、空场采故法的特点
①空场法在回采过程中，它是把矿块划分为矿房和矿柱两部分来开采。
②在回采矿房时，采场以空场形式存在。
③它是用矿柱和围岩体的稳固性来维护采空区。
④矿房采完以后，要及时回采矿柱，并及时处理采空区。
一般情况下，回采矿柱与采空区处理是同时进行的。
有时为了改善矿柱回采条件，事先对矿房进行充填，然后用其它方法回采矿柱。
⑤回采过程中，采场主要依靠暂留的矿柱或永久矿柱进行自然支撑，有时辅以人工矿柱支撑。
三、空场采矿法的适用条件
（1）适用于开采矿石和围岩都很稳固的矿床。
（2）采空区在一定时间内，允许有较大的暴露面积。
四、空场采矿法分类
空场采矿法目前应用比较广泛的几种方法是：
（1）房柱法（包括全面法）
（2）浅孔留矿法
（3）分段法（赞比亚方案）
（4）阶段矿房法（包括┴薄矿，水平薄矿和各方案）
（5）其它采矿方法及其变形方案
第三节：充填采矿法
一、充填采矿定义：
随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的方法叫做充填采矿法。
二、充填的目的
（一）进行地压管理
（二）杜绝内因火灾
（三）为回采矿柱创造了条件
（四）为深部、水下开采创造条件。
三、充填材料及其充填料的输送方法
（一）充填材料来源
①地表堆积的废石；②掘进坑边的废石；③选矿厂的尾砂；④治炼石的炉渣；⑤碎石、砂卵石、山砂、河砂等；⑥露天采石场采掘的废石。
（二）充填材料的输送方法
可以通过矿车或其他机械运输，也可以风力、水力输送。
目前水力输
送应用比较广泛。
四、充填采矿法的适用条件
（一）开采品位较高的富矿，并且要求有比较高的回采率和比较低的贫化率；或开采稀贵金属。
（二）赋有条件和开采技术条件比较复杂的矿床，如：
①水文地质条件，矿体形状比较复杂；
②矿体埋藏较深而且地压较大；
③矿石或围岩有自燃发火的危险；
④地表或围岩不允许有大面积沉陷或剧烈移动而需要特殊保护；
⑤露天和地下同时进行开采。
（三）适用于矿石稳固，围岩不稳固的矿床
如果能采用特殊的支护方法或下向分层充填法，也可以用来开采矿石不稳固的矿体。
（四）适用于开采急倾斜矿体
因为急倾斜矿体便于向采场输送充填料，并且可以减少充填不到的空间及充填料接顶的面积。
1－阶段运输平巷；8－底板；
2－回风巷道；9－电耙胶车；3－充填开井；10－顶柱；
4－放矿溜井；11－底柱；
5－人行通风天井；12－充填料；6－联络道（间距4～6m）13－崩下矿石；7－隔墙；14－炮孔
〈干式充填采矿法典型方案〉
第四节：崩落采矿法
一、崩落采矿法的概念
崩落采矿法就是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法。
即在崩落矿石的同时强制或自然崩落围岩，填充空区，用以控制和管理地压。
二、崩落采矿法特点
（1）崩落法不再把矿块划分为矿房和矿柱，而是以整个矿块作为一个回采单元，按一定的回采顺序，连续进行单步骤回采。
（2）在回采过程中，围岩要自然或强制崩落，矿石是在覆盖岩石的直接接触下放矿。
因此，这种采矿方法对放矿进行科学管理是十分必要的。
（3）崩落法的开采是在一个阶段内从上而下进行的。
与空场采矿法
不同。
三、崩落采矿法分类
四、崩落采矿法的适用条件
一般地讲，崩落法对矿体赋存条件，矿岩的物理力学性质等都具有比较广泛的适应范围。
理想的适用条件是——上盘围岩能呈块状自然崩落，矿石中等以上稳定的急倾斜原矿体。
地表允许塌落是使用这种方法的必要前提。
由于这种方法在开采时矿石损失贫化大，因而它不用于开采高价、高品位的矿床。
第五节：开采方法选择
一、对选择采矿方法的基本要求
（一）工作安全
（二）最大限度的回收国家资源
（三）生产能力大，劳动生率高，材料消耗少，生产成本低二、影响采矿方法选择的因素
（一）地质因素
（二）开采技术经济因素。