目前美国有许多矿山采用阶段自然崩落法,而这种方法在我国应用的很少,但是这种方法的历史还是比较长的(约有50~60多年)。这种方法使用条件严格,因而我国应用的不广泛(几乎没有)。
(1) 阶段自然崩落法的实质。
这种方法实质上是:在矿块的底部,进行一定面积的拉底,在其侧邦,作适当的切割后,受矿石自重和上部复岩的压力作用,自然崩医治阶段高度的矿石,阶段自然崩落法是分段崩落法进一步发展的结果。
在具有自然崩落性质的矿石中,进行足够面积的拉底之后,矿石受自重及上部岩石压力的作用,将逐渐发生崩落现象,但这一过程,仅限于自然平衡拱的范围。在此平衡拱以上的矿石,则处于应力平衡状态,因此停止了自然崩落。为了使矿石继续向上发展自然崩落矿石,则必须不断地破坏,自然拱口应力平衡状态。
破坏自然拱的应力平衡方法有两种:① 扩大拉底面积,使拱基在水平上,向故块范围外移动。由于种种原因(困难多),实际生产中不能采用。② 在垂直方面,向上不断移动拱基支撑点,而使矿石崩落,在矿块范围之内。为此,必须在矿块的侧邦,局部地或全部地削弱矿石与周围的连结力。这种方法在生产中普遍应用。
随着矿石崩落过程的发展,发展放出大约1/3左右的矿石。同时放矿速度与放出矿石量,应与自然崩落的发展相适应。放矿速度快,可能产生大块现象。反之,将会影响自然崩落过程正常的发展。因此,本方法在崩落过程中的放矿工作,是控制自然崩落的重要手段。
(2) 主要优缺点
优点:① 开采强度大,劳动生产率高;② 回采成本低,材料消耗少。
缺点:① 对使用条件要求的严格,应用范围小;② 回采工作复杂(自然崩落不易控制,放矿复杂)
(3) 适有条件:① 在一定的拉底面积条件下,矿石具有自然崩落性,但无氧化性、结块性及自然性。② 矿体的厚度一般不小于25~30米(急倾斜矿体);③ 矿体内不含有大量的岩石夹层;④ 围岩最好含有益矿物。