缺点
采准工作量大，要掘进分段运输平巷、切割巷道、 凿岩平巷等；
第六节 阶段矿房法
• 阶段矿房法是用深孔回采矿房的采矿法。 根据落矿方式的不同，可分为：
• 水平深孔落矿阶段矿房法 • 垂直深孔落矿阶段矿房法 • 垂直深孔球状药包落矿的阶段矿房法(VCR法）
• 特点：
– 以深孔落矿； – 深孔崩落的矿石靠自重全部溜到矿块底部放出；
切割工作
• 拉底和劈漏：采用浅孔时与留矿法相似，用中深孔或深孔 完成；
深孔拉底的特点：
• 效率高，作业安全； • 对底柱的破坏较大，只有矿石和围岩很稳固时采用；
中深孔拉底对底柱的影响较小，采用较多；
用留矿法采出切割槽 打扇形孔，爆破成拉底空间 上面 炮孔爆破以前，向下劈漏
回采工作
• 在凿岩硐室中钻水平扇形孔，先爆1~2排深孔，后 逐渐增加排数； • 崩落矿石可以部分或全部放出，不能作为维护采 场的地压的手段，只起调节出矿; • 大块率高，达20%~30%，因此必须在必须进行二 次破碎，后再由溜井放出。二次破碎水平应有专 门的回风道；
• 用崩落法回采矿柱
• 适用条件： • 倾斜和急倾斜规模较大的连续矿体，在回采矿柱的同 时崩落围岩； • 应力求矿房占有较大的尺寸，矿柱的尺寸尽量小； • 缺点： • 崩落的矿石和上覆岩石可能相混，损失贫化大；
• 几个回采矿柱的实例
降低损失率的措施
1. 同时爆破相邻的几个矿柱时，先爆破中间的间柱，在爆 破与废石接触的间柱，以减少废石混入； 2. 及时回采矿柱，以防矿柱变形或破坏，或不能完全装药； 3. 增加矿房矿量，减少矿柱矿量。（通过选择采矿方法及 工艺来控制）；
–矿块布置：矿房长轴可以 沿走向（厚度小于15m） 或垂直走向布置。 –阶段高度：50~70m （取 决于围岩状况）； –分段高度：取决于凿岩设 备，中深孔时，8~10m， 深孔时，10~15m –矿房长度：40~60m –矿房宽度：矿体沿走向布 置是为矿体的厚度；垂直 走向布置时为15~20m; –间柱宽度：沿走向布置时 8~12m，垂直走向布置时 为10~14m; –底柱厚度：6~10m，底 柱高度：7~13 m (考虑电 耙出矿的底柱结构）
采准工作
–阶段运输巷道：在矿 体下盘接触线位置；
–通风人行天井；
–分段凿岩巷道：靠近 下盘，急倾斜矿体时， 在中间； –电耙巷道； –溜井； –漏斗颈； –拉底巷道；
切割工作
–拉底和劈漏不用在回 采之前全部完成；一 般超前工作面1~2排 漏斗的距离； –拉底：用浅孔从拉底 巷道向两侧扩帮； –劈漏：从拉底空间向 下或从斗颈向上开掘； –切割槽的开掘方法：
3. 运搬：矿石借重力落到矿 房底部，经斗穿到电耙道； 由电耙耙到溜井，然后装 车； 4. 通风：与切割槽的位置有 关；多采用分段集中凿岩， 分次爆破，使出矿时的污 风不影响凿岩工作。
采场通风
矿房长轴垂直走向 时：
1. 矿房长度：矿体厚 度；
2. 切割槽沿上盘接触 面布置，向上盘方 向崩矿。
三、垂直深孔球状药包落矿阶段矿 房法（VCR法）
四、阶段矿房法评价
• 使用条件
• 围岩稳固、矿石中稳以上，厚和极厚的矿体（急倾斜平 行极薄矿脉组成的细矿带也可以采用）； • VCR法适用于矿岩接触面比较规整的急倾斜厚大矿体或 中厚矿体；
• 优缺点
• 回采强度大、劳动生产率高、采矿成本低、坑木消耗少、 回采作业安全。 • 矿柱矿量比较大（35%-60%），回采矿柱的损失贫化大； • 水平深孔阶段矿房法的崩矿对于底部结构有一定的破坏 性；垂直深孔阶段矿房法的采准工作量大；
• VCR法是球状装药技术在采矿工程中的具体应用，是一种 较新的采矿技术。
• 特点：在矿房上部水平开掘凿岩硐室或凿岩巷道，采用
大直径潜孔钻机（或牙轮钻）钻下向深孔，直至矿块的拉 底水平，然后从炮孔的下端开始，自下而上用球状药包逐 层向矿房下部预先开掘好的拉底空间崩矿，崩落的矿石从 底部结构装运巷道运出。 • 应用：在凡口铅锌矿得到了应用
• • • • 缓倾斜和中厚以上的急倾斜矿体：崩落上盘岩石； 急倾斜厚矿体：崩落覆岩； 倾斜厚矿体：崩落覆岩和上盘； 急倾斜矿脉群：崩落夹壁岩层；
• 强制崩落时，崩落岩石的厚度：满足缓冲保护层的需要，
15~20m; • 用深孔爆破或药室爆破。崩落的工程量包括巷道、天井、硐室和钻 孔等，要在矿房回采的同时完成； • 强制放顶工作一般与矿柱回采同时进行，且要求矿柱超前爆破；
第七节 矿柱回采和采空区处理
• 矿柱回采
• 取决于已采矿房的存在状态： • 被充填时：用分段崩落法和充填法回采； • 为敞空时：用空场法或崩落法回采；
• 用空场法回采矿柱
• 适合于水平和缓倾斜，薄到中厚、规模不大的倾斜和急 倾斜矿体； • 应根据具体条件决定回采；对于连续的，可局部回采； 对于间断的，可以缩小断面，尽量减少损失； • 后退式回采，先把崩落的矿石运走，再回收采空区； • 对于规模不大急倾斜的盲矿体，用空场法回采矿柱后， 崩落的矿石可全部回收，可封闭采空区。
矿柱回采
1. 间柱和斜顶柱分别在间柱凿岩硐室和斜顶柱凿岩 硐室进行，深孔凿岩； 2. 顺序：先爆破间柱，并将矿石放出，然后爆破顶 柱，矿石自重溜入堑沟； 3. 回采率在80%以上，贫化率不大；
5、评价
适用条件
• 矿石和围岩中等稳固以上； • 倾斜和急倾斜矿体；
优点
1. 分段回采，可使用高效率的无轨设备，回采强度 大； 2. 允许立即处理该分段的采空区，提高了矿柱的回 采率；
• 充填采空区
• 用充填材料充填采空区，不但处理了采空区，而且也为 回采矿柱创造了条件，提高了矿石的回采率； • 充填材料可以起维护围岩稳定的作用；阻止围岩的变形； • 适用条件：
• • • • 上覆岩层或地表不允许崩落； 开采贵重金属或高品位的富矿，要求提高回采率； 已有充填系统、充填设备和充填材料可用； 深部开采，地压较大；
浅孔拉槽法； 垂直深孔拉槽法； 水平深孔拉槽法；
浅孔拉槽法
在拉槽部位用留矿法 上采，切割天井作为 通风人行井，采下的 矿石从漏斗溜到电耙 道，大量放矿后形成 切割槽。宽度为 3~5m; 特点：易于切割槽的 规格，但效率低，劳 动强度大；
垂直深孔拉槽法
先掘切割巷道，在切割巷道中打上向平行中深孔，以切 割天井为自由面，爆破后形成立槽。切割槽炮孔可以逐 排，爆破、多排同次爆破或全部一次爆破。 为简化拉槽工序，目前多采用多排同次爆破；
水平深孔拉槽法
拉底后在切割天井中打水平扇形中深孔（或深孔），分层 爆破后形成切割槽，其宽度为8~10m。 拉槽宽度大，爆破夹制较小，容易保证拉槽质量，效率高， 作业条件好。
回采工作
1. 凿岩：在分段巷道中打上 向中深孔或深孔； 2. 爆破：全部打完后，每次 爆3~5排，用秒差或微差 雷管或导爆管分段爆破， 上下分段保持垂直工作面 或上分段超前一排炮孔；
采空区处理
1. 目的：缓和岩体应力集中程度，转移应力集中的部位， 或使围岩中的应变得到释放，改善其应力状态，控制地 压，保持矿山安全持续生产； 2. 方法：崩落围岩处理采空区、充填采空区、封闭采空区
• 崩落围岩处理采空区
• 在生产地区上部要形成岩石垫层，以防止上部围岩突然 大面积冒落时产生的冲击气浪对于采准巷道、人员和设 备的危害； • 可以分为：自然崩落和强制崩落 • 强制崩落时，爆破的部位要根据矿所选取的凿岩设备，可分为分段凿岩和阶段 凿岩两种方式；
• 特点：回采工作面是垂直的，除了拉底和劈漏以
外，必须开凿垂直的切割槽，并以此为自由面进 行落矿； • 崩落的矿石借助自重落到矿房的底部放出，采空 区不断扩大； • 回采完毕后，再用其它方法回采矿柱；
矿块参数
第五节 分段矿房法
• 分段矿房法是在矿块的垂直方向在划分成 若干个分段；在每个分段上布置矿房和矿 柱，可以立即回采本分段的矿柱，并同时 处理采空区。 • 特点：
– 以分段为独立的回采单元，较灵活； – 围岩暴露较小，回采时间短，稳定性相对要求 低；
4、回采工作
矿房回采
• 从切割槽向矿房一侧回采； • 崩下的矿石用铲运机运到溜井； • 在阶段运输巷道装矿；
采准工作
• 穿脉巷道：把上下盘运输巷道贯通，形成环行运 输系统； • 电耙巷道：在阶段运输巷道上部4~5m处，又独立 的回风系统（回风巷道） • 凿岩天井：在穿脉巷道的一侧掘凿岩天井，在天 井的垂直方向按照水平深孔排距掘凿岩联络平巷 到达矿房； • 把其前端扩大为凿岩硐室（平面直径3.5~4m；高 为3m）；
• 要求： • 在矿房采完后一次充填，要求对一切通向采空区的巷 道和出口进行坚固的封闭； • 用水砂冲天时，应设滤水构筑物或者溢流脱水；
• 封闭采空区
• 在通往采空区的巷道中，砌筑一定厚度的隔墙，使空区 中崩落所产生的气浪得到缓冲； • 适用条件： • 空区体积不大，距离主要生产区较远，空区下部不再 进行回采； • 上部覆岩应允许崩落；
一、水平深孔落矿落矿阶段矿房法
• 特点：在凿岩硐室中钻水平扇形深孔，向矿房底
部拉底空间崩矿。 • 矿块参数：
– – – – – – 阶段高度：40~60m 矿房长度：20~40m 矿房宽度：10~30m 间柱宽度：10~15m 顶柱厚度：6~8m 底柱高度：漏斗底柱 为8~13m，平底结构 为5~8
小节
空场采矿法的基本特征 1. 将矿块划分成矿房和矿柱两步骤回采，在回采矿房时， 依靠矿岩本身的强度了管理地压； 2. 回采矿房的效率高，回采矿柱的效率低，工作也困难， 损失贫化大； 3. 适用范围比较广，矿岩均稳固是基本条件；
各空场采矿方法总结
1. 全面采矿法：适用于水平和缓倾斜和中厚度矿体，回采 时留下不规则矿柱全面推进； 2. 房柱采矿法：适用于水平和缓倾斜矿体，但厚度不限， 留下连续或间断的矿柱，必要时可后退式回采部分矿柱。 可用锚杆加固； 3. 留矿法：急倾斜薄和中厚矿体最有效的。暂留的矿石不 能作为地压管理的手段。倾角较小时可以采用分段留矿 的电耙出矿的变形方案。 4. 分段矿房法和阶段矿房法：倾斜和急倾斜的中厚以上矿 体。VCR法近年出现的新工艺。当大直径深孔凿岩设备 与凿岩质量解决 后，这种采矿方法可大量应用； 5. 用空场采矿法回采矿房后，应及时回采矿柱，同时处理 采空区。