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无底柱分段崩落采矿法回采工作

发布日期:2017-07-25  浏览次数:590
    回采工作。回采工作主要包括落矿,出矿和通风等工作组成。
    (1) 落矿工作
    落矿工作包括有:凿岩、装药、炸破
    1) 凿岩工作:
    ① 炮孔布置——无底柱分段崩落法是在分段回采巷道内打向上扇形炮孔。扇形炮孔排面倾角有三种布置方式。
    (a) 前倾布置——排面倾角<90°,为70°~85°左右,
这种形式,装药方便。如果矿石不稳定,还有利于防止放矿口上部带炮而崩落。矿石回收率低。
    (b) 垂直布置——排面倾角成90°。这种布置方式,矿石回收,指标较前倾布置好一些。且炮孔方向容易掌握,但装药条件差一些,若用压气装药问题不大。当矿石稳固时,大都采用这种形式。
    (c) 后倾布置——这种形式,矿石回收率较高。但装药及凿岩条件都比较困难,而且爆破时放矿口处易带炮冒落。当矿石稳固时,可采用。但因上述缺点,国内外还未见到生产中使用这种布置方式。
    炮孔扇面倾角与矿石回收率的关系如左图曲线所示。
    ② 扇形炮孔的边孔角
    边孔角的布置有三种,即边孔角5°~15°,45°~50°,>70°三种。
    (a) 边孔角为5°~15°——这种布置方式,炮孔深度最小。在覆岩下放矿时,一般倾角在70°以下时,矿石放不出来,也得不到松动,因此,这种布置随着爆破的进行,势必产生过挤压,及边孔拒爆等现象。影响下分段矿石的回收。同时45°以下的炮孔孔口容易被矿堆堵住,爆破前清理矿堆的工作量大,且不安全。因此,生产中只有个别矿山因凿岩设备生产能力差,又不愿意降低分段高度,采用这种布置方式。
    (b) 边孔角为45°~50°——这种布置方式,炮孔的深度中等,45°左右的炮孔孔口,虽然有时被埋住,但清理工作量不大。当分段高度为10米时,最大炮孔深度为15米左右,这与目前国内所有使用的凿岩设备能力相适应。因而,国内外矿山大多采用这种布置方式。
   (c) 边孔角为>70°——这种布置方式,边孔角与极限放出废石漏斗大致相符,爆破后的矿石在未爆破矿石面上流动,能得到较好的回收率,崩落矿石不会将炮孔埋住,装药方便,但炮孔深度最大。
当凿岩技术能在宽度较大的巷道中顺利的凿17米以上的深孔时,这种布置方式效果较好。
    但根据我国目前矿山所使用的YG-80型凿岩机,孔深大于15米,效率显著降低。国外有些矿山使用宽回采进路(5~6米宽),此时打垂直平行孔及70°以上的斜孔。收到了较好的效果。当矿石稳固性允许的条件下,增加回采进路的宽度,应当认为是合理的。
    ② 凿岩设备
    国内主采用CZZ-700型胶轮自行单机凿岩台车,配YG-80型凿岩机,BBC-120F和YZ-90型凿岩机。这种台车可打扇形孔,也可打平行孔,移动灵活,操作方便,凿岩效率高,平均生产能力为30~50米/台.班。
    中型矿山使用凿岩台架,配YG-80型凿岩机。这种台架结构简单,易制造,维修量小,但凿岩效率比台车低。
    ③ 爆破参数。(d.w.a)
    常用的合钎头直径为:51~65mm。
    最小抵抗线w=1.5~2.0米之间。一般可按W=30d来计算。(d—孔径)。若太小时,前排孔爆破时,易破坏后排孔,易带炮。W太大时,易产生大块和爆破立槽,影响爆破效果。
    孔底距a—布置扇形孔时,一般使a≈W。但此时孔口炮孔过密,为了使矿石破碎均匀,可以考虑适当减小W值,同时加大a值,保持a×W积不变。这样可以获得较好的效果。
    2) 爆破工作
    1) 崩矿步距——在回采巷道中,一次爆破的矿层厚度叫崩矿步距。一般每次爆破1~2排孔。在生产中常用的崩矿步距为1.8~3.0米。最优的崩矿步距要通过生产实践和试验来确定。过大过小都不好,都会使矿石损失贫化加大。
    ① 当崩矿步距过大时,放出椭球体很快伸入上部废石中,即上部的废石很快就会流到回采巷道中,堵住前面大量矿石,使这一部分矿石放不出来,结果造成矿石损失。(如图(b))
    ② 当崩矿步距过小时,放出椭球体很快伸入正面的废石中,回采巷道正面的废石提前出现,增加了矿石的贫化指标。
    ③[参考]如果采用振动放矿机时,可以增大矿石活动带的深度,使椭球体的偏心率变小,从而可以增大崩矿步距。
    二) 装药工作
    可用人工装药包,也可用压气装药。用压气装药可以提高装药密度,达以0.9~1.0克/厘米3以上,而人工装药只能达到0.6克/厘米3左右。
    当使用压气装药时,可用FZY-10型、ZYZ-150型、FZY-1型、WZ-200型等装药。(多用前两种)。装入装药器的炸药必须事先过筛,防止堵管。
    三) 起爆方法——对于无底柱分段崩落法,由于爆破次数多,因此,一般都采用导爆线和火雷管起爆的方法。使用这种方法是将每个炮孔中的导爆线并联在一起,第一排炮孔的导爆线用普通火雷管起爆,第二排则是用继爆管起爆。即用火雷管引爆继外管和导爆线起爆。用这种方法起爆,安全性好。
    (2)  通风工作
    无底柱分段崩落法的通风条件差,主要是因为分段回采巷道都是独头巷道,数量多、断面大,而且互相贯通,每个回采巷道又都通过崩落区与地表相通。因此,这种采矿方法很难形成贯通风流,管理起来与很困难。
 
    通风问题,目前国内外均未很好解决。随着开采深度的增加和柴油设备的使用,这一问题将更加突出。目前国外矿山都采用加大送风量办法来改善通风条件。
国内矿山主要是回采工作面用局扇通风这种方法按装比较困难,管理也很困难,所以效果也不大好。 
    现在有不少人在研究如何形成贯穿风流通风的办法,比如采用高分段双进路开采的办法,这样可以在上部凿岩分段中设置局扇增大压差,进行矿堆通风,用以改善装矿进路的通风条件。
    另外有的人还在研究采用“地沟通风”、“钻孔通风”都存在一些问题,不成熟。有待于研究。
    (3) 出矿工作
    1)  出矿就是用出矿设备把回采进路端部的矿石装运到溜井。目前使用的出矿设备主要是:ZYQ-14型装动机(车箱容积1.8m3左右,台班效率120~150T/台.班,台年效率8万吨左右。)铲运机(柴油驱动,短距离生产能力为300~400T/台.班。)
    影响出矿效率的因素是——矿石块度、运距、弯道半径、路面平正程度。
    使用铲运机虽然行走速度快,生产力大,效率高,但要解决废气净化问题。
    2) 出矿管理问题
    出矿管理的目的是为了获得较好的矿石损失贫化指标,因而严格的控制放矿截止品位就显得很重要。而目前国内对出矿品位的获得,主要是依靠取样进行化学分析,这种方法速度慢,而放矿周期又短,出矿品位变化大。这样,取样化验满足不了现场生产的要求。所以,在实际生产中,通常不得不依靠出矿工人和工程技术人员的经验,根据放出矿石的颜色、比重和块度等情况的变化,用肉眼或感觉来识别矿石的贫化程度。因而这是不准确的。
目前,国外一些金属矿山利用矿石的物理化学特性,制成一些仪器,例如:携带式同位素荧光分析仪,它可以在工作面对矿石进行快速分析。这样就有可能很好的控制放矿截止品位,也就有可能获得较好的损失贫化指标。
   (4)回采顺序如下:
    ① 阶段内上、下部分段之间的回采顺序——按自上而下的顺序回采。上分段的回采应超前下分段一定距离(一般为大于一个分段高度的距离)。
    ②同一分段内各矿块的回采顺序。
    ③当地压大,或者矿石够稳固时,应当尽量避免采用由两翼向中央的回采顺序,防止如下图所示情况。
    ④ 同一分段内各矿块的回采巷道,应当保持在一条直线上,以减少矿石与废石的接触面,这样有利于降低矿石的损失和贫化,有利于对回采巷道的维护和增加它的稳固性。一般地3~5条进路尽量成一条直线。如果不能呈一直线,有超前的话,也应当不大于一个分段高的尺寸。
 

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