自然支护採矿法( 二 ) _生活百科

自然支护採矿法分段凿岩阶段矿房法又称分段採矿法（图1）。特点是掘进分段巷道，将矿房划分为分段，用中深孔落矿。分段高度由凿岩设备能力决定。在矿房中部或一侧形成垂直切割槽后，以垂直分层分段落矿。本法适用于厚10～25m的急倾斜矿体。自然支护採矿法凿岩矿房法凿岩巷道布置在矿房顶柱下部，向下钻平行或扇形垂直深孔落矿。钻机集中在一个凿岩水平，凿岩巷道布置简单，移动和操作方便，装药省力；但孔深大，容易产生偏斜，爆破效果差，大块率高，对矿柱的破坏也较大。20世纪70年代，加拿大在阶段凿岩落矿中套用高压气动潜孔钻机和大直径深孔，球形药包、下向漏斗水平分层落矿新技术，叫做垂直深孔下向漏斗水平分层阶段矿房法，简称VCR採矿法（图2) 。特点是自矿房顶部用大型自行潜孔钻机钻下向垂直深孔，一次钻完，孔径大于150mm，炮孔偏斜率小于1%，用球形装药，以拉底空间为自由面，自下而上分层落矿。每分层自矿房中间向两帮依次微差爆破。每爆破一次，从下部放出30～50%的崩落矿石。矿房全部崩落后，放出全部崩落的矿石。此法作业安全，採矿强度高，爆破质量好，经济效果高，适用于开採围岩稳固和中等稳固的急倾斜厚矿体。本法正在一些国家推广套用。水平深孔落矿时，自凿岩天井或凿岩硐室钻水平扇形深孔，一般矿房所有深孔一次钻完，然后分次爆破落矿。这种採矿法也叫深孔留矿法。阶段矿房法是一种高效率採矿方法，但矿柱矿量占的比重大（达35～60%）。回採矿柱时，矿石损失和贫化都很大。分段矿房法沿阶段垂直高度划分分段，各分段自上而下顺序回採。分段划分成矿房和矿柱。采完矿房，随即回採矿柱并处理採空区。本法矿房暴露面积小，回採时间短，灵活性大，有利于地压管理，适用于机械化开採稳固和中等稳固的倾斜及缓倾斜中厚以上的矿体。留矿採矿法将採下的大部分矿石暂留矿房内，工人站在矿石堆上作业，主要用于开採围岩和矿石都稳固的急倾斜薄及中厚矿体（图3) 。本法结构简单,采準工作量小,易于掌握。中国广泛用于开採急倾斜薄和极薄金、钨矿床。将矿块划分矿房和矿柱，在矿柱中掘进天井,从天井下部向上每隔4～5m掘联络道与矿房连通，供通风、行人、运料之用(见天井掘进) 。在矿房下部开掘放矿漏斗。自漏斗水平开始拉底，形成回採工作面。开採薄矿脉时，常用横撑支柱或框式支架架设天井、平巷及底部放矿结构，不留底柱和间柱。矿房自下而上用浅眼分层落矿。每次落矿后通过底部放矿漏斗口放出约1/3的崩落矿量,称部分放矿。其余暂留矿房内，使矿石堆表面与工作面之间保持高2m左右的工作空间。部分放矿后，平整矿石堆表面，继续落矿，直至矿房回採完毕，然后将暂留矿石全部放出，称最终放矿或大量放矿。在回採矿房过程中,暂留的矿石经常移动,因此对围岩只起部分支撑作用。围岩容易片落时，将增大矿石贫化。减小矿房尺寸，用锚桿加固顶板或用支架支撑围岩，可减少片落。自然支护採矿法横撑支柱在回採过程中，于上下盘之间架设横撑支柱，既做工作平台，又起支撑围岩作用。工作面逆倾斜成梯段向上推进，浅眼落矿。爆破前拆除工作平台，采落的矿石靠自重滚向漏斗口放出。此法因坑木消耗大，劳动生产率低，安全条件差，目前已很少採用。回採空区处理使用空场採矿法应注意及时回採矿柱和处理採空区。因随採矿工作的进展，採空区面积不断扩大，地压也不断增加，所留矿柱受风化影响及长时受载，强度逐渐降低，最后可能导致矿柱破坏和围岩大面积垮落，产生强大的空气冲击波和地压活动，危及人身、设备及井巷的安全（见采场地压）。可用大爆破法、充填法和密闭法处理採空区。低价矿石用大爆破法。在矿柱和围岩中钻深孔或掘爆破硐室，用微差爆破同时崩落矿柱和围岩，填充採空区。矿石在覆盖废石下放出，效率高，成本低，但矿石损失和贫化大，通常仅能回收矿柱矿量的50%左右。高价矿石或地表不允许崩落时，用充填法处理採空区。用废石或水砂充填矿房时，一般採用分段崩落法回採矿柱；用胶结料充填矿房时，可用空场法或充填法回採矿柱。离主要矿体较远，围岩又允许崩落的孤立盲矿体，可用封闭法处理採空区，即在通往生产区的所有巷道内，构筑坚固的密闭墙，将採空区封闭，任其自然垮落。