摘要：文章围绕无底柱分段崩落采矿法进行介绍，并阐述了结构参数和采准切割工作，最后分析了无底柱分段崩落采矿技术的应用，希望能够为今后采矿工作做好准备，从而实现相关工作的顺利进行。
关键词：无底柱分段崩落法采矿技术；贫化控制
矿山进入深部高应力区开采是未来几十年内我国矿业发展的必然趋势。矿山进入深部开采环境，即面临着高应力、高温度、高井深等一系列问题，适用于浅部矿体的开采技术已经不适合深部开采。高应力条件下的硬岩无底柱分段崩落法开采深部盲矿体时，因地压显现造成的岩爆、巷道失稳、顶板垮冒等一系列问题都是浅部的采矿工艺无法解决的。无底柱分段崩落采矿法以其效率高、成本低、机械化程度高等优势得到的快速发展和应用，而在该法的实施过程中，应科学考虑对矿区地压的控制，确保无底柱分段崩落采矿击的顺利开展。
1无底柱分段崩落采矿法概述
无底柱分段崩落采矿法是一种具有开采效率高、生产安全、解析恶化程度较高的矿山开采法。世界上最早使用该法的是瑞典的矿山，此开采法凭借突出的优点和高的安全生产系数，在全世界矿山开采中得到广泛的推广和应用，并大幅提升了世界矿山开采量[1]。我国于20世纪60年代开始引进并使用无底柱分段崩落采矿法对矿山进行开采作业，以其显著的优势，迅速在我国金属矿山中得到迅速的推广，特别是在我国铁矿矿山的开采中应用更为广泛。我国矿山开采逐步转入地下开采，可以采用更先进的大间距分段的元底柱分段崩落法进行矿山的开采[2]。
2结构参数和采准切割工作
2.1贫化控制
损失贫化的管理工作涉及面广，相互影响因素多，是一项综合性 的生产技术管理工作，它不仅要求提供用于设计的地质资料完整可靠，而且要有切合实际的精心设计，并且要求现场指导与施工管理密切配合，制定切实可行的技术措施和管理措施，并认真贯彻执行[3]。
2.2切割
切割工作包括掘进切割巷道、切割天井和形成切割槽。进路回采前，首先要在端部拉开切割槽，形成最初崩矿自由面和爆破补偿空间。第一，切割槽的位臵。切割槽位臵根据矿体赋存条件、矿体形态和回采顺序确定。沿走向布臵进路时，切割槽布臵在矿体内；垂直走向布臵进路时，切割槽根据进路回采顺序布臵，可位于靠近顶（底）盘的围岩或矿石内，亦可半矿半岩。第二，切割方法。（1）单进路拉槽法自每条进路端部掘进切割天井，天井长边沿进路方向布臵，以切割天井为自由面凿三排上向扇形深孔，采用微差爆破拉开切割槽。此法稳妥可靠，易于保证质量，且各条进路互不影响。但天井掘进工程量大。（2）联合拉槽法此法是在进路端部沿矿体走向据进一条切割巷道，贯通各条进路，再根据矿体边界条件和生产要求，在切割巷道内每隔一定距离掘进一条切割天井，然后以切割天井为自由面，在切割巷道内凿上向扇形中深孔或上的平行大孔，逐排爆破拉开切割槽。切割天井一般每隔30-50米一条。
3无底柱分段崩落采矿技术应用
3.1加强地压规律及控制技术的研究
无底柱分段崩落采矿法的采场地压分布规律与其它采矿方法有所不同，它受采矿活动的严格控制，并具有明显的动压特征，每一步距的回采都会对相邻采场产生连锁的地压反应，尤其是不正确的回采顺序将使地压活动加剧并难以控制。目前各矿山开采深度逐步加大，采场地压活动日趋剧烈，每年由此造成的巷道、炮孔破坏仍十分严重，因此加强采场地压规律及控制技术的研究十分必要。采场地压规律研究的内容应包括：不同开采步骤引起的应力转移规律；支承力与水平应力集中的作用范围和影响程度；爆破动压作用机理等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆岩层控制技术的研究内容包括：（1）应力控制技术，即通过应力调整和转移措施、控制有害的应力集中，或实现卸压开采[4]。（2）岩体加固技术，即通过注浆、预锚等手段来提高岩体承载强度，来实现采场巷道围岩的自我支承。（3）巷道支护技术，即通过有效的锚固手段和外部支承结构来调整围岩受力状态，控制围岩变形，以达到工程围岩的稳定。
3.2 大力开展贫化控制
第一，加强地质探矿工作，严格原始地质编录和综合地质编录，针对采场矿体的赋存条件，采用合理的探矿网度，提高矿块地质基础资料的精度，尤其是要重视探采结合、二次圈矿等工作，将地质工作与采矿工作紧密结合起来。探矿设计尽量考虑能为采矿所用，在矿体形态变化大或矿体尖灭处，探矿网度适当加密。要加强矿体开采过程中的地质、取样工作。二次圈矿是指采切工程结束后，地测技术人员要进行采场的二次储量圈定计算，即先根据第一次圈定矿体进行采准设计，打完采准并补充探矿工程后再次圈定矿体，进行回采设计，提高储量计算的精度。
第二，严格的现场生产和技术跟踪管理是降低损失贫化最直接有效的手段之一。首先应加强采场采幅管理，地测技术人员按回采工作面及时进行地质编录，并根据编录结果用红漆划定矿体界线；采矿技术人员根据矿体厚度和岩石结构特征凿岩爆破方案并划定允许采幅，作好记录，禁止超幅开采。定期对采场采幅进行验收，并进行损失、贫化计算。二是对于小于采幅的薄矿体应坚持矿岩分采分出分运，同时应加强毛石管理。三是不断优化改善凿岩爆破参数，避免超挖欠挖，避免矿石的过度破碎，以降低二次损失贫化。对回采完毕的采场验收应做到采场内不得有遗留的矿石。
3.3分采分运分提减少一次贫化
大量统计表明，有些矿山的贫化有很大程度是由于一次贫化引起的，即夹石率较高并不能分采。程潮铁矿夹石率达20%左右，金山店铁矿达16%，大冶铁矿尖林山采区个别区段也达18%。这些夹石按设计要求2m以上都应分采分运，各矿山也都设有废石溜井，但在回采过程中，大都未实行分采、分运、分提，而是直接混入矿石中，由此造成的一次贫化就达10%左右。大量的废石混入不仅影响选矿处理成本，也影响了金属的回收率。大冶铁矿尖林山采区近几年来坚持进行矿岩分采分提的做法，一次贫化率大大降低。在保持矿石入选品位与以前相同的条件下，可将回采掌子面的出矿截止品位由20%降低至15%左右时，矿石回收率明显提高。今后各矿山应坚持分采分运分提的原则，尽量减少一次贫化的产生。
3.4改进爆破技术，降低炸药单耗
爆破是无底柱分段崩落采矿法的一项重要而关键的工序，其爆破质量优劣对采矿的各项指标都有影响。目前各矿山仍存在着大块率高、悬顶频繁和切槽质量差等问题。大冶铁矿尖林山采区炸药单耗最高达到0.9g/t，程潮铁矿炸药消耗也居高不下。几个矿山的爆破现状说明，爆破技术需进一步研究，应积极推广孔底起爆、黏性粒状炸药、聚能药包等先进的爆破技术，以改善无底柱分段段崩落采矿法的爆破效果，降低炸药单耗，提高采矿强度。
结束语
综上所述，无底柱分段崩落采矿法的应用，是我国采矿行业的主要趋势，一方面有利于提高开采效率，保证生产安全，另一方面也为今后矿山开采工作的顺利进行提供了保证，推动我国矿产行业发展。
参考文献：
[1]綦晓磊，苏永定.无底柱分段崩落法在谦比西铜矿的应用[J].金属矿山，2013，（5）：31-33.
[2]畅伟峰.探析地下矿山采矿方法及技术[J].中国科技纵横，2017，（15）：155，157.
[3]田栋，王文杰，秦建军，等.基于PFC3D数值模拟的金山店铁矿东区合理覆盖层厚度研究[J].金属矿山，2017，（4）：21-26.
[4]于永利.无底柱分段崩落法大结构参数调整技术在我矿应用的问题及解决的途径与对策[J].商品与质量，2017，（12）：235.
论文作者:吕维刚
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/18
标签：崩落论文; 矿体论文; 进路论文; 矿山论文; 无底论文; 地压论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第23期论文;