11.9自然崩落采矿法(2)

地下采矿方法学

——自然崩落采矿法(二)

主要内容有底柱分段崩落采矿法回采工作

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方法评价

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经典案例

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改进发展

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⚫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，出矿量约为1/3；

➢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。

⚫回采工艺流程与生产关系图

⚫均匀放矿原则

➢为了最大限度地降低矿石损失和贫化，在矿块回采中一般实行均匀等量放矿，以保持矿岩接触面水平下降，而在盘区和全面连续回采时，均保持倾斜的矿岩接触面，斜率一般保持在45°左右。

➢矿岩接触面太陡容易增加贫化，太缓势必扩大放矿区面积。

⚫均匀放矿原则

理想矿岩接触面示意图

⚫放矿中应该避免的问题

➢如果放矿速度超过崩落速度，则可能在崩落矿体中形成空洞，从而导致废石的混入，从而导致矿石的贫化。

放

矿

空

洞

示

意

图

⚫适用条件：

➢大型厚矿体；

➢矿体有适当的节理强度和方位；

➢裂隙的分布方式；

➢良好的覆盖层或废石的崩落特性；

➢矿石品味分布均匀，矿体轮廓；

➢矿石没有结块性和自燃性，以免矿石崩落后在采场内重新压实粘结和与空气接触产生自燃；

➢地表允计陷落，矿床水文地质简单。

⚫优点

➢矿块生产能力大，劳动生产率高；

➢采矿直接成本低等；

⚫缺点

➢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，调节产量较困难。

八、经典案例

⚫应用自然崩落法的典型矿山

矿山名称国家矿石类型生产能力(万t/a) EI Teniente智利铜3500

Henderson美国钼600

Northparkes澳大利亚铜金400

Freeport印尼铜金700

Palabora南非铜1000 Andina division智利铜1600 Salvador 智利铜250 Premier Mines南非钻石300铜矿峪中国铜600

普朗铜矿中国铜1250

◆特尼恩特铜矿在智利中部安第斯山脉,位于圣地亚哥东南130

km处。矿体的围岩为安山岩(80%)、闪长岩(15%)和英安岩(5%)。除了英安岩外,其他岩石断裂构造较发育,在断裂面上有矿化作用。主要矿物是黄铜矿和辉铜矿。也有非硫化物的铜和少量的钼。主矿体南北长约1500m,宽300-800m。在现在的运输平硐之上,矿体延伸的最高点约达700m。

⚫生产能力

➢特尼恩特铜矿的Esmerralda矿区设计生产能力从1998年平均4000t/d增加大2005年45000t/d，2007年后实际产量为40000t/d，矿山采用盘区连续崩落，前进式预拉底方式。

⚫EI Teniente矿开采设计与作业顺序

➢开采的矿房高度不超过150m；

➢拉底水平的拉底高度4m；

➢拉底水平巷道之间距离15m；

➢采用切割天井辅助初始崩落；

➢出矿水平在应力释放后进行掘进；

➢监测崩落的发展；

➢采区进行微震监测。

特尼恩特矿典型矿块布置

⚫EI Teniente矿主要技术参数

➢预拉底方式，；3位于出矿水平之上18m，拉底巷道间

距15m，平行与生产巷道，

规格3.6m×3.6m，炮孔直

径63.5mm，与巷道成60°

夹角，最大钻孔长度8m。6.6

7.0 7.0

6.6

6.6

6.6

⚫EI Teniente矿主要技术参数➢采用3.5m3遥控铲运机出渣，6m3柴油铲运机出矿，出矿

口集中二次破碎，铲运机将

矿石卸到长30m的溜井中，

溜井口配置半固定式远程遥

控破碎锤（22台）；

⚫EI Teniente矿主要技术参数➢运输水平在出矿水平30m 下方，配置8辆载重能力为

50t的矿车，运输转运到储

矿能力为7500t的矿仓，有

列车运输到主溜井，列车

为无人遥控运行；

⚫矿石生产规模大，单个矿井的年产量达到千万吨；

⚫开采高度越来越大，从100-150m发展到300-400m，甚至更大（减少开拓工程量，降低成本，稳定性）；

⚫适应性愈加广泛，硬岩矿山也可采用，如Palabora矿的平均RMR 为70多；

⚫出矿机械化程度越来越高，铲运机出矿工艺已经普及；

⚫采用前进式拉底或预拉底模式，拉底顺序从后拉底转变是自然崩落法的一个重要变革；

⚫水压致裂等新的诱导致裂手段的推广应用；

⚫矿石运输方式的变革，LHD直接将矿石卸到破碎机，再利用皮带运输或无人机车运输；

⚫自动化、遥控化、远程化作业是重要的发展方向；

思考题▶

•自然崩落法选择的基本条件是什么？随着现代技术的发展，为什么硬岩也可以选择自然崩落法？

谢谢