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采用无底柱分段崩落法,覆盖岩层如何形成

2020-01-29 11:135960
(1) 覆盖岩层的作用
    采用无底柱分段崩落法回采矿体时,在其上部一定要形成一定厚度的覆盖岩层,其覆盖岩层的作用是:
    ① 利用覆盖岩层形成挤压解破条件,用以改善矿石回收和贫化指标。因为没有覆盖岩层的话,崩落下来的矿石都崩落到空区,在本分段中大部分不能放出来。
    ② 利用覆盖岩层,形成安全缓冲垫层。如果没有缓冲垫层时,一旦围岩大量塌落下来,将造成严重的安全事故,不仅不能进行生产,而且直接威胁人身安全。
(2) 覆盖岩层的厚度
    覆岩厚度应以尽量减少崩落围岩的总量,并满足回采工艺的要求和作业时的安全为原则,目前国内普遍采用的覆盖岩层厚度为:不小于两倍的分层高度,但是这个厚度是否合理,还有待于今后的实践和不断总结经验,加以调整。
    [参考资料] 大庙铁矿由实测得知,覆盖岩层厚度,最小25米,最大50米左右。
(3) 覆盖岩层的块度。
    要求覆盖层的块度比崩落的矿石块度要大,否则,在放矿过程中,岩石将穿过矿石的空隙,流到回采巷道,造成过早的贫化。
    因此,崩落围岩一般多有YA-100型浅孔钻机打深孔。炮孔的最小抵抗线和孔底距都取较大的值,(一般在4~5米),将废石崩成大块,以便减少贫化。
(4) 形成覆盖层的方法:
    1) 理想条件下形成覆盖岩层的方法
    ① 矿体上部已用其它方法回采,并已处理了空区,后改用无底柱分段崩落法开采。这时已自然形成了覆盖岩层。
    (如大庙铁矿、上部用小中段法开采,下面用无底柱开采)
    ② 上部用露天开采,之后输入地下开采时,则可以利用处理露天边坡或者是剥离的废石形成覆盖岩层,(如板石沟铁矿等)。
    ③ 围岩不稳定的盲矿体,随着矿石回采,围岩可以自然崩落形成覆盖层。
    2) 强制崩落顶板围岩,形成覆盖岩层方法。
    上述的理想条件并不是很多的,我国大部分使用无底柱分段崩落法的矿山,都是从第一分段起,就用无底柱方法开采。这就需要强制崩落顶板围岩来形成覆盖岩层。
    形成覆盖岩层的方法大致有两种,一种是随回采崩落顶板围岩,另一种是大面积崩落顶板围岩,(即集中放顶)
    ①随采矿随崩落顶板的方法
这种方法是在第一分段上部掘进放顶巷道和回采一样形成切割槽,随着下部回采工作的进行,逐渐崩落上部的放顶炮孔。
    用这种方法在第一分段回采中,就能形成覆盖层,并可在挤压、爆破条件下,崩落矿石,并且可以正常出矿。
    目前采用这种方法的矿山比较多。
    ②大面积崩落放顶方法(集中放顶)
    这种方法,当回采形成一定暴露面积后,自放顶区侧部的凿岩巷道或天井中打深孔或中深孔。一次大面积崩落顶板。
   (优点)这种方法,工艺简单,放顶工作集中,容易组织,放顶工作和回采工作互相不干扰,放顶工作不需要切割。也不需要放出废石。放顶爆破条件好。
   (缺点)第一分段的矿石大部分崩到空区中放不出来,即第一分段是在无覆盖条件下进行的,出矿工作的安全性差。矿石损失较大,放顶炮孔是布置在大的暴露面积的围岩上,如果在放顶前围岩局部冒落就会破坏,放顶炮孔,因而放顶工作可靠性较差。
    对倾角较缓矿体,当上盘围岩不能自然崩落时,则需要强制崩落围岩,不断补充废石覆盖层,它是把形成回采切割槽与放顶结合进行的方法。
    ③集中形成覆盖岩层的方法
    这种方法是在第一分段回采后,所形成的采空区作补偿空间,强制崩落上部围岩形成覆盖层,这种方法的优点是;放顶工作集中,放顶工艺简单,容易组织放顶工作和回采工作互不干扰放顶工作不需要切割。缺点是工作可靠性较差。
    ④边回采边放顶形成覆盖岩层的方法:
    (A)这旨在第一分段上部掘进放顶巷边,在其中钻凿与回采炮孔排队面大体相一致的扇形深孔,并与回采一样形成切割槽。以矿块作为放顶单元,边回采边放顶,矿块中各回采巷道先崩落几排炮孔,并装出部分使上部矿石和废石松动。
    优点——工作安全可靠、矿石损伯人,
    缺点——放顶工艺覆杂,要求矿志中各回采巷边同时回采,而且保持在一条直线上,有利于放顶工作。
    (B)放顶和回采共一条巷边。使放顶和回采合为一边工序,它不需要在上部围岩中开掘大量的放顶凿岩巷边,只需要在上部围岩中与回采切割相应的位置控入顶切割槽,在回采巷边中钻凿相同隔排例的深孔和中深孔。用深化控制放顶高度(可达20米)用中深孔控制崩矿山块度和高度。
    ⑤先放顶后回采形成覆盖层:
    这旨在回采之前,在矿体顶板围岩中,掘进一层或两层放顶凿岩巷边,并在其中打扇到炮孔,(W W),在端部掘进切割巷边形成切割槽。用崩落矿石方法崩落围岩,形成覆盖岩层。
    优点——第一分段的因采就在覆岩下进行回有工作安全可靠矿损失。
    缺点——放顶工作量大,上运出一部分座石。 

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