有底柱分段崩落法由于留设了一定量的底柱,底柱矿量虽然可以通过专门的回采设计进行回收,但因回采条件恶化,回收率较低,造成资源的浪费。为解决有底柱分段崩落法底柱矿量较多的弊端,国内外推广应用了无底柱分段崩落法。其主要特征是:以分段巷道将阶段划分为分段,自上而下分段进路回采,回采时,在进路中钻凿上向扇形中深孔,以很小的崩矿步距向充满废石的崩落区挤压崩矿。崩落的矿石自回采进路端部进行端部放矿,用出矿设备装运至溜矿井。随着矿石的放出,覆盖岩石随之下降,充满采空区,实现地压管理。
按矿块装运设备的不同,无底柱分段崩落法有无轨运输方案和
有轨运输方案。前者的出矿设备是铲运机,后者是装岩机和矿车。
(1)采场布置
矿块布置根据矿体厚度和出矿设备的有效运距确定,一般情况下,矿体厚度小于20~40m时,矿块沿走向布置;厚度大于20~40m时,矿块垂直走向布置。图5-46为涅渚铁矿无底柱分段崩落分段高度和进路间距是无底柱分段崩落法的主要结构参数。为减少采准工程量,降低采矿成本,在凿岩能力允许、不降低回采率的条件下,尽量加大分段高度和进路间距。目前,我国矿山采用的分段高度一般为10~12m;进路间距略小于分段高度,一般为8~10m。
(2)采准切割
阶段运输平巷1、溜矿井2、斜坡道(无轨开采时)或设备井(有轨开采时),一般布置在矿体下盘岩石中。每个矿块原则上设置~处溜矿井。溜矿井个数根据矿石产品种类而定,单一矿石产品时,设一条溜井;多种产品时,相应地增加溜井个数。当采用铲运机出矿时,可根据铲运机和自行运输设备的合理运距确定矿石溜井的间距。当矿块的废石量较多时,还需考虑设置废石溜井回采进路4、6布置分垂直走向和沿走向两种,具体布置根据矿体厚度、倾角、出矿设备和合理运距、地压管理、通风及安全因素等确定。上下相邻的分段,回采进路应呈菱形布置。回采进路的规格和形状对矿石的贫损指标有较大影响,要根据采掘设备尺寸和采掘工艺而定。在保证进路顶板和眉线稳固的条件下,进路宽度应尽可能大些。进路高度应与凿岩设备、装运设备和通风风管规格相适应,尽可能低些,进路的顶板以平直为宜。
为了形成切割槽,可在回采进路的顶端,开凿切割平巷7和切割天井8。
(3)回采
在凿岩平巷内钻凿上向扇形中深孔,以小崩矿步距向充满废石的崩落区挤压崩矿。崩落矿石由铲运机或装岩机配矿车运至溜矿井。为降低损失与贫化,每分段各回采进路应平行倒退回采,保证矿岩接触面在水平上保持一致。
通风工作的重点是凿岩出矿巷道,由于新鲜风流冲洗工作面后,通过爆堆回到上阶段回风平巷,因此该方法通风效果较差。
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