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试析无底柱分段崩落法在破碎金属矿中的应用

发表时间：2020/9/28 来源：《基层建设》2020年第17期作者：张学珲

[导读] 摘要：在采矿工作当中，无底柱分段崩落法的应用已经十分广泛，能够在提升开采工作效率与机械化程度的基础上，实现对成本的控制。

        云南迪庆矿业开发有限责任公司云南迪庆 674400
        摘要：在采矿工作当中，无底柱分段崩落法的应用已经十分广泛，能够在提升开采工作效率与机械化程度的基础上，实现对成本的控制。尤其是在破碎金属矿当中，应用传统工作方式已经难以适应当前工作要求及特点，应该掌握无底柱分段崩落法的各个要点，增强实际应用效果，促进开采工作的顺利实施。本文将对无底柱分段崩落法进行介绍，探索无底柱分段崩落法在破碎金属矿中的应用措施，为实践工作提供参考。
        关键词：无底柱分段崩落法；破碎金属矿；应用
        近年来，随着我国工业化进程的加快，对于金属矿产资源的需求量逐年提升，因此给矿产企业的发展带来了新的挑战和机遇，应该创新开采方法和手段，促进开采质量与效率的提升。在破碎金属矿开采中往往会受到多种因素的影响，包括了环境因素、气候因素和技术因素等等，导致其风险性较大。尤其是当前金属矿开采工程量及规模在逐步扩增，也给开采工作造成了较大的难度。无底柱分段崩落法的应用，能够适应当前开采工作的要求，实现对风险的控制，增强整体生产管理水平。无底柱分段崩落法中涉及较多的机械设备，能够减轻工作人员的劳力负担，同时也对操作技能提出了更高要求。应该从破碎金属矿开采的实际情况出发，制定针对性技术应用方案，实现对日常工作的科学指导。
        一、无底柱分段崩落法概述
        应用无底柱分段崩落法主要是通过分段、分条处理，为矿产资源开采工作的实施提供便捷。回采巷道存在于分条当中，不设置相应的放矿底部结构，在搬运和落矿时可以在回采巷道当中完成。在分条作业中应该按照相应的回采顺序，并且按照从上到下的原则。采空区能够被下落的崩落围岩进行充填。分条的回采是在回采巷道内开凿上向扇形中深孔或水平孔，向自由面（空区）进行侧向崩落或水平崩落【1】。
        二、无底柱分段崩落法在破碎金属矿中的应用措施
        （一）回采设计技术
        1.回踩设计技术依据
        在采准工程完成后，合理布置矿块落矿的深孔，这是回采设计技术的基本内容，通常情况下其基本单元是采场，在特殊情况下可以选择进路。在破碎金属矿开采中应用无底柱分段崩落法，回采设计技术是关键组成部分，在应用前应该对各项依据进行全面分析，包括了同类矿块设计与回采的技术参数、经济指标、技术指标等等，通过总结过往工作经验，分析其中存在的不足之处并在今后工作中加以优化与改进【2】。同时，应该加强对采场的深入勘查和测量，以实测图和工程验收资料为依据实施工作，提升工作效率与质量。
        2.回采设计技术流程
        对于回采设计技术的流程加以规范，是保障无底柱分段崩落法良好实施效果的关键点。技术人员应加强对采场现场的深入勘查，了解地质情况、水文条件和地形地貌等等，同时确定合理的落矿方式与爆破参数。在布置炮孔的过程中，除了应该考虑到炮孔类型的不同及间距差异外，还要分析工程整体要求，运用先进的信息技术对炮孔排面图进行绘制，从而实现对现场情况的可视化分析，降低意外因素的影响。增进与地质人员的沟通交流，确保爆破位置和方向等符合开采工作要求。做好经济性指标和技术性指标的有效平衡，保障计算的精准性，通过详细说明书的编制为后续工作实施提供可靠依据，增强无底柱分段崩落法应用的规范性。
        3.回采设计技术方法
        在无底柱分段崩落法中应用回采设计技术时，应该及时收集并整理指标计量表、设计说明书和图纸等。在绘制图纸时，应该确保绘图方法和技巧的标准化，真实、全面的反映采场状况，为开采工作人员提供依据。在回采设计中还要加强对说明书的重视，在其中对相关内容加以明确，包括了炮孔布置方式、采场位置、落矿方式和开采情况等等【3】。回采设计的质量情况则可以充分体现在指标计量表当中，应该在其中对崩出毛矿量和毛矿品位等加以明确。
        4.回采设计技术要求
        制定回采设计技术的相关要求，需要明确技术参数、炮孔布置和图纸等。交错布置是当前应用无底柱分段崩落法时布置炮孔的主要方式，应该对采场自由面加以充分分析，保障炮孔布置的合理性。详细规定技术应用时的相关参数，包括了每米崩矿量和炮孔密集度等。在图纸当中应该尽可能做到详细性，对坐标线、采场界限、工程名称和勘探线加以划分。
        （二）拉槽技术
        切割巷切割天井联合拉槽技术是无底柱分段崩落法应用中的常用技术类型，能够在破碎金属矿开采中融合不同拉槽技术的优点，通过比较实际开采效果，提升工作效率。此外，倾斜深孔拉槽技术也是当前实践工作中的常用拉槽技术，当存在较大的深孔凿岩工程量且较小的巷道掘进工程量时，可以采用该类技术形式。确定合理的倾斜炮孔参数，是保障倾斜深孔拉槽技术得到有效应用的关键点，也会对破碎金属矿崩落爆破效果产生影响。相较于传统的切割巷切割天井联合拉槽技术而言，倾斜深孔拉槽技术的应用效果更好且适用性较强。尤其是当采场矿石贫化程度较低且崩落围岩不多时，该技术的优势更加突出，能够促进生产效率与采集率的提升【4】。同时，在实际施工当中的掘进工程量不大，而且能够有效保障施工安全性，避免意外事故的发生。
        在施工当中应该严格绘制倾斜深孔排面布置图，从而在布置过程中严格遵循图纸要求，防止位置和参数等出现较大的误差。为了改善爆破的效果，可以对中深孔爆破装药结构和起爆顺序加以优化，满足其爆破方向性和顺势爆破效应的特点。在中深孔的施工中通常采用SimbaH157中深孔凿岩台车，孔底间距不能超过2.0m，孔底排面间距不能超过1.5m。延迟微差爆破和分次爆破的方式较为常用，根据实际工作要求确定炮孔延迟装药段数，应该充分考量矿岩接触破碎带的情况，从而增强拉槽效果。在应用切割巷切割天井联合拉槽技术时，其炮孔长度、装药量、崩矿量、炮孔施工班次和炸药消耗量分别为441m、564kg、1076t、4班和0.52kg/m；而在应用倾斜深孔拉槽技术时，其炮孔长度、装药量、崩矿量、炮孔施工班次和炸药消耗量分别为251m、320kg、388t、2班和0.83kg/m。因此，通过对比分析可以看出，倾斜深孔拉槽技术能够有效降低成本投入和材料消耗量，同时由于施工班次的减少，能够减轻工作人员的负担，保障开采生产的便捷性，提升开采效率。
        （三）溜矿井封堵技术

        图1.斜撑圆木封井法
        在破碎金属矿中应用无底柱分段崩落法时，在不同分段当中存在溜井口，在完成回采后在溜井当中容易有崩落废石的进入，因此应该采用溜矿井封堵技术进行处理，防止出现严重的意外伤害事故，保障人们的生命财产安全。斜撑圆木封井法、混凝土封井法、下口斜撑圆木封井法和平铺圆木封井法等，是当前常用的几种溜矿井封堵技术。在应用斜撑圆木封井法时，应该将平台设置于溜井口附近，其台阶高度和宽度分别在0.5m和0.7-1.0m左右，在台阶当中放置圆木时应该保持倾角在30°-40°之间。在此基础上再铺设一层相直交的圆木，做好井口的密封处理。为了能够增强圆木的稳定性，可以采用扒钉进行固定处理。斜撑圆木封井法的应用较为简便，但是可靠性相对较差，其结构原理图如图1所示。平铺圆木封井法的应用也较多，当施工中对于坚固性要求较高时，可以多设置几层圆木，通过钢轨或者型钢的应用，能够增强支撑效果【5】。该方法的可靠性较强，但是在应用中无法保障良好的作业条件。将混凝土浇筑在溜井口附近，从而实现有效加固，这是混凝土封井法的主要措施，为了能够对出矿块度进行控制，也可以应用隔筛进行处理。混凝土封井法不仅具有较强的可靠性，而且能够加快施工进度，保障作业的安全性。下口斜撑圆木封井法应用时，需要在下口进行封井处理，通常采用矿石或者废石进行填充，该方法的作业量相对较小【6】。
        三、结语
        在破碎金属矿中应用无底柱分段崩落法，是保障施工安全的关键，有利于提升生产的机械化程度，同时促进开采效率的提高，因此受到企业的广泛欢迎。在实践工作当中，应该对回采设计技术、拉槽技术和溜矿井封堵技术的各个要点加以有效控制，增强技术应用实效性，充分发挥无底柱分段崩落法的技术优势。
        参考文献：
        [1]李文斌.无底柱分段崩落法的地压控制研究[J].价值工程，2020，39（18）：182-183.
        [2]董凯程，潘桂海，黄丹.大结构参数无底柱分段崩落法过渡分段放矿优化研究[J].中国矿业，2020，29（S1）：356-360+371.
        [3]徐正碧.查岗诺尔铁矿无底柱高分段崩落法爆破参数优化研究[D].武汉工程大学，2018.
        [4]常贯峰.铲入深度对无底柱分段崩落法放矿效果影响的实验研究[D].辽宁科技大学，2018.
        [5]梁军，马会军，袁鹏.浅析无底柱分段崩落法在破碎金属矿中技术应用[J].世界有色金属，2016（24）：156-157.
        [6]陈诗墨.大结构参数无底柱分段崩落法放矿方式与结构参数研究[D].西南科技大学，2016.