阶段崩落法在地下铁矿开采中的应用

岳新强

摘 要：不同采矿方法决定着整个地下铁矿的开采效率与质量，同时也决定了铁矿开采设备、回采工艺、施工材料以及生产成本等，甚至开采中的贫化率以及损失率等多个方面。随着我国经济社会的快速发展，也逐渐加大了对于铁矿资源的需求，因我国大部分的铁矿具有非常复杂的区域结构，若开采方式选择不合理也能会导致铁矿资源浪费与流失，甚至造成地表塌陷。鉴于此，本文对阶段崩落法进行简要阐述，并在此基础上探讨其在地下铁矿开采过程中的应用状况。

关键词：地下铁矿; 铁矿开采; 阶段崩落法

中图分类号：TD861.1      文献标识码：A       文章编号：1006-3315（2020）8-197-001

近年来我国科学技术的发展也推动了开采技术的进步，铁矿作为我国资源重要组成之一，为缓解当前经济增长与铁矿资源短缺的矛盾，还需要进一步加强对于铁矿开采技术的研究，以提高铁矿资源开采质量与效率。

一、阶段崩落法

选择采矿方式直接关系到地下铁矿开采安全与效率，现阶段我国在铁矿地质勘查中所遵循的理论依据为同位成矿理论。有相关调查研究表明，目前所出现的大部分矿山事故均与如突水以及瓦斯爆炸等地质工作具有一定关系，而上述事故的发生则与铁矿开采方式具有直接关系，因而开采方式决定着开采的结果及安全。科学合理管理低压是确保地下铁矿开采安全的重要方式，开展有计划的围岩填充采空区崩落便是指崩落法。崩落法作为开采矿产资源中最为常见且常用的采场结构采矿法之一，在实际应用中主要是沿着矿体的边界开挖一个环形运输巷道，并于矿体上下盘开挖切割巷道，旨在形成一个切割空间，沿着该空间爆破后行回采操作。但需要注意的是，因气候、地理及周围环境会对矿体结构造成不同程度影响，使得每个地区差异性较大，在实际开采工作中会面临各种不同类型的小型地质构架。

崩落法在实际应用中最大优势在于可对采场结果予以简化，但在实际应用中还具有一定的局限性，通常应于围岩崩落难度较小或者地表塌陷矿体。由于实际施工中缺乏准确的参考数据，施工人员常常会面临因顶板暴露面积变大以及矿体厚大等因素而对后期开采工作的顺利开展造成影响。而崩落法的应用可显著地降低开采工作量，通过简化采场结构的方式节省大量的人力物力，降低成本，提高开采效率及质量。

二、阶段崩落法在地下铁矿开采应用分析

（一）阶段自然崩落法

该种方法主要是通过矿石自身重力下落中所产生的冲力，于矿块下部或盘区开展较大面积拉底，在矿山侧面巷道切帮以及深孔爆破操作后，随着放矿矿石便会自然崩落。施工人员在实际操作中需严格把握好放矿速度及切帮工程，旨在确保矿石破碎质量与连续崩落。该种方式在全矿体连续崩落中得到了较好的应用，同时也适用于盘区矿体以及矿体后连续崩落。在此过程中，放礦速度及难度由板块及矿块水平尺寸确定，矿石在确定矿块的尺寸后便会出现连续放顶，且不会严重影响及破坏到矿井巷道。

在围岩界面可广泛应用该种方法，原因在于其具有非常明显的矿体，且易于分离，矿体接缝以及裂缝发育。与放矿速度相比，围岩崩落速度较慢。尽管地下铁矿放顶煤开采具有较高生产效率以及低廉的生产成本，但需要一次性投资，且具有较长的开采时间，对于技术具有非常严格的要求，现在自然崩落法生产直接受到降落效果与质量的影响。所以这就意味着在地下铁矿开采过程中，阶段性自然崩落法应用的前提条件与基础为具备较高的生产以及管理水平。因其对于矿岩具有严格条件，同时除了有可靠性评价外还需具备在岩石物理研究基础上利用自然崩落阶段方案与可行性报告的力学性能。鉴于此，目前我国的地下铁矿开采并未对该种方法予以广泛应用。

（二）阶段强制崩落法

我国的地下铁矿开采工作受到开采技术与管理等多种因素的制约，使得阶段性强制崩落法得到更为广泛的应用。该方法的特点为一步挖掘，使用率高。探洞中主要通过中孔或深孔，采矿阶段采取强垮放矿的方式，在开采过程中于凿岩爆破的外力作用下采用不同阶段高度相同，高度相同强制放顶方法。在开采阶段主要采取水平深孔以及垂直深孔两种形式，其中水平深孔在施工作业中需确保水平补偿空间适合于采矿范围，而水平深孔采矿方式需形成水平补偿空间方可进行操作。因而在实际应用中，通常选择免爆破，若围岩稳定性较差或者补偿空间过大时则需在水平补偿空间内设置一个临时支柱，同时还需要全面勘查矿产周围环境。水平补偿空间在该种方式中主要经挖掘进入岩石钻井室或者岩石钻井平台得以实现，在上述两个处均需要由凿岩设备进行钻水平深孔，且运行条件差。通过水平补偿空间方式与稳定矿石相较而言，其具有工作量小、开采成本低以及生产效率高等多种优势。但缺点在于采矿要求更为严格。而垂直深孔开采则主要应用于具有较好的矿石质量以及简单矿块结构中，其可充分利用爆破破坏以及挤压爆破技术，从而确保了开采的安全性，若岩石补偿空间较小则需通过该技术来扩大与其相邻矿体空间。

三、结束语

综上所述，随着社会经济发展对于铁矿资源的需求，使得近年来我国进一步加大了对于铁矿资源开发力度。因矿体开采所具有的复杂性特点，使得在实际开采中需根据实际环境与开采特点选择合适的开采方法与技术，以确保铁矿开采工作的顺利进行。

参考文献：

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