簡介
分層崩落採礦法是指將礦塊沿垂直方向劃分為高2.5-3m的分層。自上而下逐層回採,在每個分層中用進路或壁式回採工作面逐條回採,對每條礦石的落礦、出礦和為下面分層鋪完假頂後使本分層的假頂和其上的崩落岩石降落並堆滿這條採空區的崩落採礦法。
分類
按回採工作空間的形式甲分層崩落採礦法可分為進路式分層崩落採礦法和壁式分層崩落採礦法。後者因回採工作空間容易失穩。使用較少。按構築假頂的材料,分層崩落採礦法可分為竹木假頂分層崩落採礦法、金屬網假頂分層崩落採礦法和鋼筋混凝土假頂分層崩落採礦法。採用前兩種分層崩落
採礦法時,分別將竹笆或木板和金屬網固定在縱樑上,
並在回採下一分層時用棚子去支撐縱梁。採用第二種分層崩落採礦法時整體澆注厚度為200-300mm的鋼筋混凝上板,在回採下一分層時用木立柱或金屬立柱支撐鋼筋混凝土板。在實踐中,主要採用竹木假頂分層崩落採礦法,其餘兩種分層崩落採礦法只適於礦體接近直立時使用。
結構參數
階段高度,對於傾斜礦體,為20-25m;對於急傾斜礦體而且用脈內天井通風,為30-40m;對於急傾斜礦體面且用脈外天井通風,為50-60m。礦塊長度多為50-60m。分層高度,對於進路式分層崩落採礦法,多為2.5-3m;對於壁式分層崩落採礦法,多為2.2-2.5m。進路長度不大於20或25m。直交礦體走向的壁式回採工作面長度,略小於礦體水平厚度。沿礦體走向的壁式回採工作面長度則不大於30或40m。
采準
當礦體厚度為2-3m時,在礦塊長度中央處從脈內階段運輸巷道掘進脈內天井。當礦體厚度大於2或3m但小於20m時.則在礦塊長度中央從脈外階段運輸巷道掘進脈外天井,並在各個分層水平掘進由天井通向礦體的聯絡巷道,上下分層的聯絡巷道互相錯開布置。三格天井有人行通風格、溜礦格和運料格。兩格天井則缺少溜礦格或運料格。
回採
包括落礦、運搬礦石、支護回採工作空間、鋪下一分層假頂和放頂等。對於進路式分層崩落採礦法,從進路的正面或側面鑽鑿淺眼落礦,用人力、電耙或裝運機運搬到天井的溜礦格中,隨進路端部的前進,每隔1-1.5m用棚子或立柱支撐在上面分層構築的假頂,采出進路全長的礦石後在進路底板上構築下分層的假頂。為了能對相鄰進路整體礦石從側面鑿岩或能向已鋪完假頂進路中捨棄廢石,常在已放頂進路和止同采進路間留一條進路。為了減少放頂次數或者為了保持假頂的連續性,常同時對2-3條進路放頂。
放頂前,為了保護回採工作空間的支柱,應將靠近放頂區的一排棚腿或立柱加密成密集支柱或架設木垛。放頂方法是炸倒或撤出放頂區中的棚腿或立柱。對於進路式分層崩落採礦法,當有脈外天井時,由局扇用風筒將新鮮空氣送入獨頭進路,污濁空氣沿進路、脈內大井、聯絡巷道和脈外天井等巷道流人迴風巷道;當只有脈內天井時,還需要用另一台局扇將污濁空氣通過風筒抽出,經過階段運輸巷道送入尚未開始回採的礦塊的脈內天井,污濁空氣沿這條天井流入迴風巷道。對於壁式分層崩落採礦法,回採工作面使用貫通風流通風。為了使各條進路上面假頂的連續性,不因一些進路中放頂而被破壞。需要注意每條進路與其他進路的相對位置。當同時回採同一礦塊的兩個分層時,上分層的回採時間應超前,而且上下分層進路間水平距離不應小於10m。當同時回採相鄰礦塊的不同分層時,不同分層間的高差不應大於兩個分層的高度。
評價
與下向分層充填採礦法相比,分層崩落採礦法的優點是:礦石回收率高;礦石貧化率低;易捨棄廢石;適應性強;回採工藝簡單;成本低。其缺點是:礦塊生產能力;勞動生產率;機械化程度均低;勞動強度大;木材消耗量大;進路中空氣污濁,溫度高,火災危險大;不能保護地表。
發展簡史和趨勢
19世紀90年代以前,英國首先使用分層崩落採礦法,20加世紀50年代前,這種採礦法在英、美、蘇聯和東歐的國家廣泛使用。20世紀50年代後期中國開始使用。動年代後,由於水砂和膠結充填採礦法的普遍使用,分層崩落採礦法的套用範圍逐漸縮小。但是,分層崩落採礦法用於回收礦柱時,仍具有一定的優勢。