无底柱分段崩落采矿法回采工作

    (1) 落矿工作

    落矿工作包括有：凿岩、装药、炸破

    1) 凿岩工作：

    ① 炮孔布置——无底柱分段崩落法是在分段回采巷道内打向上扇形炮孔。扇形炮孔排面倾角有三种布置方式。

    (a) 前倾布置——排面倾角<90°，为70°～85°左右，

这种形式，装药方便。如果矿石不稳定，还有利于防止放矿口上部带炮而崩落。矿石回收率低。

    (b) 垂直布置——排面倾角成90°。这种布置方式，矿石回收，指标较前倾布置好一些。且炮孔方向容易掌握，但装药条件差一些，若用压气装药问题不大。当矿石稳固时，大都采用这种形式。

    (c) 后倾布置——这种形式，矿石回收率较高。但装药及凿岩条件都比较困难，而且爆破时放矿口处易带炮冒落。当矿石稳固时，可采用。但因上述缺点，国内外还未见到生产中使用这种布置方式。

    炮孔扇面倾角与矿石回收率的关系如左图曲线所示。

    ② 扇形炮孔的边孔角

    边孔角的布置有三种，即边孔角5°～15°，45°～50°，>70°三种。

    (a) 边孔角为5°～15°——这种布置方式，炮孔深度最小。在覆岩下放矿时，一般倾角在70°以下时，矿石放不出来，也得不到松动，因此，这种布置随着爆破的进行，势必产生过挤压，及边孔拒爆等现象。影响下分段矿石的回收。同时45°以下的炮孔孔口容易被矿堆堵住，爆破前清理矿堆的工作量大，且不安全。因此，生产中只有个别矿山因凿岩设备生产能力差，又不愿意降低分段高度，采用这种布置方式。

    (b) 边孔角为45°～50°——这种布置方式，炮孔的深度中等，45°左右的炮孔孔口，虽然有时被埋住，但清理工作量不大。当分段高度为10米时，最大炮孔深度为15米左右，这与目前国内所有使用的凿岩设备能力相适应。因而，国内外矿山大多采用这种布置方式。

   (c) 边孔角为>70°——这种布置方式，边孔角与极限放出废石漏斗大致相符，爆破后的矿石在未爆破矿石面上流动，能得到较好的回收率，崩落矿石不会将炮孔埋住，装药方便，但炮孔深度最大。

当凿岩技术能在宽度较大的巷道中顺利的凿17米以上的深孔时，这种布置方式效果较好。

    但根据我国目前矿山所使用的YG-80型凿岩机，孔深大于15米，效率显著降低。国外有些矿山使用宽回采进路(5～6米宽)，此时打垂直平行孔及70°以上的斜孔。收到了较好的效果。当矿石稳固性允许的条件下，增加回采进路的宽度，应当认为是合理的。

    ② 凿岩设备

    国内主采用CZZ-700型胶轮自行单机凿岩台车，配YG-80型凿岩机，BBC-120F和YZ-90型凿岩机。这种台车可打扇形孔，也可打平行孔，移动灵活，操作方便，凿岩效率高，平均生产能力为30～50米/台.班。

    中型矿山使用凿岩台架，配YG-80型凿岩机。这种台架结构简单，易制造，维修量小，但凿岩效率比台车低。

    ③ 爆破参数。(d.w.a_底)

    常用的合金钎头直径为：51～65mm。

    最小抵抗线w=1.5～2.0米之间。一般可按W=30d来计算。（d—孔径）。若太小时，前排孔爆破时，易破坏后排孔，易带炮。W太大时，易产生大块和爆破立槽，影响爆破效果。

    孔底距a_底—布置扇形孔时，一般使a_底≈W。但此时孔口炮孔过密，为了使矿石破碎均匀，可以考虑适当减小W值，同时加大a_底值，保持a_底×W积不变。这样可以获得较好的效果。

    2) 爆破工作

    1) 崩矿步距——在回采巷道中，一次爆破的矿层厚度叫崩矿步距。一般每次爆破1～2排孔。在生产中常用的崩矿步距为1.8～3.0米。最优的崩矿步距要通过生产实践和试验来确定。过大过小都不好，都会使矿石损失贫化加大。

    ① 当崩矿步距过大时，放出椭球体很快伸入上部废石中，即上部的废石很快就会流到回采巷道中，堵住前面大量矿石，使这一部分矿石放不出来，结果造成矿石损失。（如图(b)）

    ② 当崩矿步距过小时，放出椭球体很快伸入正面的废石中，回采巷道正面的废石提前出现，增加了矿石的贫化指标。

    ③[参考]如果采用振动放矿机时，可以增大矿石活动带的深度，使椭球体的偏心率变小，从而可以增大崩矿步距。

    二) 装药工作

    可用人工装药包，也可用压气装药。用压气装药可以提高装药密度，达以0.9～1.0克/厘米³以上，而人工装药只能达到0.6克/厘米³左右。

    当使用压气装药时，可用FZY-10型、ZYZ-150型、FZY-1型、WZ-200型等装药。（多用前两种）。装入装药器的炸药必须事先过筛，防止堵管。

    三) 起爆方法——对于无底柱分段崩落法，由于爆破次数多，因此，一般都采用导爆线和火雷管起爆的方法。使用这种方法是将每个炮孔中的导爆线并联在一起，第一排炮孔的导爆线用普通火雷管起爆，第二排则是用继爆管起爆。即用火雷管引爆继外管和导爆线起爆。用这种方法起爆，安全性好。

    (2)  通风工作

    无底柱分段崩落法的通风条件差，主要是因为分段回采巷道都是独头巷道，数量多、断面大，而且互相贯通，每个回采巷道又都通过崩落区与地表相通。因此，这种采矿方法很难形成贯通风流，管理起来与很困难。
 

    通风问题，目前国内外均未很好解决。随着开采深度的增加和柴油设备的使用，这一问题将更加突出。目前国外矿山都采用加大送风量办法来改善通风条件。

国内矿山主要是回采工作面用局扇通风这种方法按装比较困难，管理也很困难，所以效果也不大好。 

    现在有不少人在研究如何形成贯穿风流通风的办法，比如采用高分段双进路开采的办法，这样可以在上部凿岩分段中设置局扇增大压差，进行矿堆通风，用以改善装矿进路的通风条件。

    另外有的人还在研究采用“地沟通风”、“钻孔通风”都存在一些问题，不成熟。有待于研究。

    (3) 出矿工作

    1)  出矿就是用出矿设备把回采进路端部的矿石装运到溜井。目前使用的出矿设备主要是：ZYQ-14型装动机（车箱容积1.8m³左右，台班效率120～150T/台.班，台年效率8万吨左右。）铲运机（柴油驱动，短距离生产能力为300～400T/台.班。）

    影响出矿效率的因素是——矿石块度、运距、弯道半径、路面平正程度。

    使用铲运机虽然行走速度快，生产力大，效率高，但要解决废气净化问题。

    2) 出矿管理问题

    出矿管理的目的是为了获得较好的矿石损失贫化指标，因而严格的控制放矿截止品位就显得很重要。而目前国内对出矿品位的获得，主要是依靠取样进行化学分析，这种方法速度慢，而放矿周期又短，出矿品位变化大。这样，取样化验满足不了现场生产的要求。所以，在实际生产中，通常不得不依靠出矿工人和工程技术人员的经验，根据放出矿石的颜色、比重和块度等情况的变化，用肉眼或感觉来识别矿石的贫化程度。因而这是不准确的。

目前，国外一些金属矿山利用矿石的物理化学特性，制成一些仪器，例如：携带式同位素荧光分析仪，它可以在工作面对矿石进行快速分析。这样就有可能很好的控制放矿截止品位，也就有可能获得较好的损失贫化指标。

   (4)回采顺序如下：

    ① 阶段内上、下部分段之间的回采顺序——按自上而下的顺序回采。上分段的回采应超前下分段一定距离(一般为大于一个分段高度的距离)。

    ②同一分段内各矿块的回采顺序。

    ③当地压大，或者矿石够稳固时，应当尽量避免采用由两翼向中央的回采顺序，防止如下图所示情况。

    ④ 同一分段内各矿块的回采巷道，应当保持在一条直线上，以减少矿石与废石的接触面，这样有利于降低矿石的损失和贫化，有利于对回采巷道的维护和增加它的稳固性。一般地3～5条进路尽量成一条直线。如果不能呈一直线，有超前的话，也应当不大于一个分段高的尺寸。