階段強制崩落採礦法是指回採單元(礦塊、區)中按階段全高用鑿岩爆破落礦，並在崩落岩覆蓋下放礦的階段崩落採礦法。該採礦法主要用中深孔或深孔爆破落礦，在缺少中深孔和深孔鑿岩設備或礦石十分堅固而又破碎，使鑿岩閒難等特殊條件下用藥室爆破落礦。
基本介紹
- 中文名：階段強制崩落採礦法
- 外文名：Stage forced caving mining method
- 學科：開採工程
- 領域：能源
- 範圍：地下開採
- 類別：階段崩落採礦法
簡介,分類,結構參數和采準,切割,回採,評價,適用條件,
簡介
階段強制崩落採礦法是指回採單元(礦塊、區)中按階段全高用鑿岩爆破落礦，並在崩落岩覆蓋下放礦的階段崩落採礦法。該採礦法主要用中深孔或深孔爆破落礦，在缺少中深孔和深孔鑿岩設備或礦石十分堅固而又破碎，使鑿岩閒難等特殊條件下用藥室爆破落礦。
分類
按礦石碎脹所需空間的獲取方式。階段強制崩落採礦法分為有補償空間和無補償空間(擠壓爆破)兩種。前者的補償空間和爆破分層布置(水平、垂直)對應也分為水平和垂直兩種。取決於鑿岩設備，礦岩穩固性和礦體賦存要素變化特徵。後者僅採用垂直層落礦。靠爆破擠壓相鄰鬆散礦岩獲得碎脹空間並改善破碎質量。已相當程度取代了垂直補償空間方案(尤其是自由補償空間爆破方案)。本法絕大多數情況均有底部結構，也有無底柱階段強制崩落法的實踐，但套用不多。
結構參數和采準
中國礦山採用階段強制崩落採礦法時，階段高度多為40-60m，傾角陡時取大值。前蘇聯採用這種採礦法時，階段高度達70m。礦塊平面尺寸取決於礦體厚度和出礦設備的有效運搬距離。在使用電耙出礦條件下，礦體厚度小於30m時，礦塊長度為30-50m，礦塊寬度等於礦體厚度；礦體厚度大於30m時，礦塊的長和寬都為30-50m。帶耙礦水平的底柱，其高度多為12-16m。鑿岩巷道間距和鑿岩天井間距分別為10m和8m左右。
切割
對有補償空間的階段強制崩落採礦法，當礦石穩固性較好時，切割工作包括形成確室型補償空間體積占被落礦石體積的20%-30%和劈漏，且在回採落礦前完成；當礦石穩固性較差時，切割工作只包括劈漏且與回採落礦同時進行甲補償空間由拉底巷道鑿岩巷道切割天井等提供，占被落礦石體積的10%-20%。對無補償空間的階段強制崩落採礦法，首採礦塊的切割工作包括沿階段全高拉切割槽，拉切割槽和劈漏，依次開採的其他塊礦的切割工作只包括劈漏。漏斗的開劈與擠壓落礦同步進行。
回採
對於帶硐室型補償空間的階段強制崩落採礦法，主要回採過程是：從鑿岩天並或鑿岩巷道(硐室)中鑿深孔(中深孔)爆破崩落整個礦塊的待採礦石；崩下礦石流入礦塊底部巷道，圍岩自行或強制崩落並覆蓋崩下礦石，為減少放礦過程中礦石損失和岩石混入，以各個漏斗上面的崩落礦岩接觸面同一水平下降為目標安排斗穿出礦順序和每班出礦量；用爆破方法消除堵塞。並對不合格大塊礦岩進行再爆破；每班統計出礦量，並對所出礦石取樣化驗，以計算放礦過程中的礦石損失與貧化；出礦工作一直進行到從每個斗穿流出的礦岩的品位都降低到經濟合理的放礦截止品位為止、無補償空間的階段強制崩落採礦法，其主要回採過程與有補償空間的階段強制崩落採礦法的不同之點是：從鑿岩巷道鑿並按步距(一次崩礦層厚度)向毗鄰鬆散礦岩擠壓爆破落礦，每次爆破後從下斗穿放出崩下礦石的10%-15%，隨即為爆破下一步距提供可擠空間；滯後崩落礦工作面一定距離進行大量放礦，為了降低礦石損失與貧化，以保證崩落礦岩接觸面的水平成45°傾斜前移為目標，安排斗穿出礦順序和出礦量。在出礦期間，階段運輸巷道中的新鮮風流從人行通風天井進入耙礦水平，污風從耙礦巷道另端經聯絡道進入人行通風天井上升到上階段的迴風巷道。
評價
與無補償空間階段強制崩落採礦法相比，有補償空間階段強制崩落採礦法的優點是：一次崩礦量大，減少礦塊爆破次數，鑿岩巷道的維護和清理工作量小，對控制出礦量的要求可降低。其缺點是：采準切割工作量大，尤其礦石穩固性較低時，形成和維持高(寬)大補償空間困難，大塊產出率高，其中，水平補償空間的方案還有在天井中鑿岩爆破的勞動強度大，對底柱破壞較大的問題。
適用條件
急傾斜厚礦體，上盤岩石最好在礦塊出礦結束後自然崩落，下盤岩石和礦石中穩以上，礦石價值不高，礦體中夾石少，崩下礦石無粘結、自燃和氧化性，地表允許陷落。
