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5 阶段矿房法 阶段矿房法是用深孔薄矿的采矿方法，它也是把矿块划分为矿房和矿柱两部分进行回采，先采矿房，后采矿柱，最后也要有计划的进行矿柱回采和空区处理。 根据落矿方式的不同，阶段矿房法可以分为两种，即水平深孔落矿阶段矿房法和垂直深孔薄矿阶段矿房法。下面分别介绍 一、垂直深孔落矿的阶段矿房法 〈一〉分段凿岩阶段矿房法 （老称呼为空场分段法或小中段法） （一）概述 分段凿岩阶段矿房法，它是分段凿岩，阶段出矿的一种采矿方法，在我国应用的比较广泛，根据1971年统计，国内十种主要有色金属矿山中，使用的比重达到16.27，仅次于浅孔留矿法，居第二位。 目前我国的金岭铁矿、国民铁矿、河北铜矿的银辉铜山矿、华铜铜矿、大庙铁矿等都采用这种方法。这种方法的特点是 （1）属于空场法的一种具有空场法的共同特点也是两步骤回采，先采矿房，后采矿柱，最后按预定计划处理凿下的空区。 （2）这种方法是把矿房全高划分为若干分段，并在分段巷道中凿岩薄矿的自然支撑的采矿方法。这是在分段巷道中向上打垂直扇形中深孔的方法（工作面是⊥的）。 （3）要开立槽由于这种采矿方法的工作面是垂直的，因而在回采工作开始之前，除了在矿房底部要进行拉底和劈漏之外，还必须开切割立槽，并以切割立槽为爆破自由面进行薄矿。 （4）崩落的矿石借自重落到矿房的底部放出，（即阶段出矿，而不是分区出矿，与前面讲的赞比亚分段法不同）。随着工作面的推进，采空区不断扩大。 （5）矿房内不留矿石，保持为一个空场，工人在小断面巷道内工作，不进入采空区内，比较安全。 （二）分段凿岩阶段矿房法典型方案 （沿走向布置矿块） （1）构成要素 1）矿块布置根据矿体的厚度，矿房的长轴可沿走向布置成垂直走向布置。一般当矿体厚度小于15米时，矿房沿走向布置。当矿石和围岩极稳固时，这个界限可以增加到20～30米。一般如果矿体厚度大于20～30米时，矿块应垂直走向布置。 2）阶段高度一般为50～70米。阶段高度受围岩的稳固性，矿体产状稳定程度以及高天井掘进技术的限制。分步凿岩阶矿房法的阶段高度一般为50～70米，由于这种方法的采空区是逐渐暴露出来的，固而阶段高度可以大一些。 【参考内容】从国外发展情况来看，有增大阶段高度的趋势。有的阶段高度高达120～150米。这是由于天井掘进技术在不断发展所引起的。 1971年回拿大曾用61R型钻机，在很硬的花岗岩中钻通了一个直径为2.1米，倾角为85。长156米的天井。在整个扩孔过程中没换一把刀具。全部作业时间共102个班。过去用木框法打30米天井要一个半月时间，而现在只要用两周时间即可完成。 增加阶段高度的优点是 ① 使矿房所占矿量比重增加，这将意味着回收率和其他一些技术经济指标可以得到改善。 ② 可以减少开拓和采准工作量。 ③ 阶段高度增加，则相应的减少了顶底柱所占矿量比重，这意味着最难回收的这部分矿石量减少了。 3）矿房长度 矿房长度根据围岩的稳固性和矿体允许的暴露面积来决定。同时矿房长度与矿体倾角有关，矿体倾角越缓，则上盘岩石对矿柱的压力也越大，此时，矿房长度应减小。 一般情况下，矿房长为40～60米。 ※ 如果用电耙子出矿的话，还应当改进电耙子的有效耙运距离。 4）矿房宽度 当矿房是沿走向布置时，矿房宽度矿体厚度 当矿房是切走向布置时，一般为15～25米，（主要改善矿岩的稳固性）。 5）分段高度 分段高度与凿岩方式以及所用的凿岩设备能力有关。 ① 浅孔凿岩时，分为高度不大于6米。 ② 中深孔凿岩时，分为高度可为8～10米（YG80，YG60） ③ 深孔凿岩时，分为高度可为15～20米，或更大一些。 （分段凿岩巷道的高度要看凿岩设备外形尺寸，工作时一般不小于2～2.5米，宽度一般不小于2米）。 6）矿柱尺寸 ① 顶柱厚度顶柱的厚度由矿岩的稳固性以及矿体厚度来决定。一般为6～10米。 ② 间柱宽度沿走向布置时，一般为8～12米，切走向布置时，一般为10～14米。为什么垂直走向布置时间柱宽度比切走向布置时大呢因为矿体厚度大要承受更大压力。当矿体是急倾斜，厚度不大，矿岩很稳固时，间柱宽度可以取小值。 ③ 底柱高度底柱高度主要取决于底部结构的形式，矿岩的稳固性。 由于回收底柱最困难，矿石损失和贫化比较大，因而在条件许可的情况下，应尽量降底柱高度。 当采用电耙底部结构时，底柱高度可取7～11米 当由放矿漏斗直接放矿装车时，底柱高度可取4～6米。 7）漏斗间距一般为5.5～6米，也有7米的。有的书为5～7米。 （2）采准工作 分段凿岩阶段矿房法和采准巷道包括有阶段运输巷道，分区凿岩巷道，人行通风天井，放矿淄井，电耙道，漏斗颈等。 1）阶段运输巷道阶段运输巷道的位置根据整个阶段运输巷道的布置来决定。一般沿矿体下盘接触线布置。 2）通风人行天井通风人行天井多数布置在间柱中，断石可为1.62.2米2等。要求凡是有人员工作通行的地方，都应该送进新鲜风流。 3）电耙巷道由人行天进掘进电耙巷边。电耙巷道断面可为2.2～2.2米2或2.52.5的。 4）淄矿小井由运输巷道一侧向电耙道开掘淄矿小井。断石可为22米2，（弓长岭矿用比值，有的上口略扩大点）应注意淄井口在耙道中的位置关系。 淄矿井上口不要正对斗口，应错开2.0米以上。 5）分段凿岩巷道 ① 由天井掘进分段凿岩巷道。 ② 分段巷道断面由选用的凿岩设备来决定。如用YG80时，断面可为2.82.8米2。 ③ 分段巷道的布置它是根据凿岩炸破工作的需要来布置的，它与落矿工作有密切关系。 ④ 分段巷道的数目及位置要根据矿体厚度，探矿工程需要，矿体与围岩接触的性质，以及围岩稳固性而定。 每个分段可布置1～2条分段巷道，通常靠下盘布置以减少炮孔深度，提高凿岩效率。 （见图A） 当矿体下盘与围岩接触带不够稳固，上盘围岩与矿体不易分离以及需要沿矿全上盘布置探矿巷道时，才沿矿体上盘布置分段巷道。 （见图B） 当矿体厚度较大时，分段巷道可布置在矿体中央，向两侧凿岩 （见图C） 当遇到矿体形状复杂，矿岩易分离等情况时，可以沿矿体下、下盘各布置条凿岩巷道。 （见图D） 一般靠下盘（a）一盘稳定下盘差； 矿体较 （a）矿体形状复杂； （b）上盘矿岩不易分离； 厚时用 （b）矿岩不易分离； （c）上盘要开探矿巷道。 （c）厚矿体 矿体的倾角越小，则分段凿岩巷道越应当靠下盘布置。其目的是使炮孔深度相差不大，以便提高凿岩效率。 使∠Ao∠Bo为宜 h分段高 α矿体倾角 6）漏斗颈漏斗颈一次掘进完毕（但漏培可分次辟开，能满足崩落矿石的需要即可）（漏斗颈断石可为22米2）。 （3）切割工作 切割工作包括掘进拉底巷道，切割横巷，切割天井，拉底和辟漏以及开立槽。 1）切割天井的位置一般布置在矿房的中央，或者是布置在矿房的一侧，应当是矿体最厚的部位，且靠下盘的接触线上。 切割天井的位置根据矿体与下、下盘围岩接触情况，探矿要求，以及切割槽形成的方法来决定的。 2）拉底巷道，拉底和辟漏工作 在拉底之前先开掘拉底巷道，对于分段凿岩阶段矿房法，拉底和辟漏是同时进行的。 由于工作面是垂直的，因此矿房下面的拉底和辟漏工作不能一次完成，而是随着工作的向前推进的完成拉底和辟漏工作。（一般拉底辟漏工作超前于回采1～2个漏斗即可）。 拉底方法一般采用浅孔从拉底巷道向两侧扩帮，辟漏可以从拉底空间向下或从漏斗颈中向上进行。 漏斗辟开后，崩下的矿石留一部分，作为分段装药炸破的共作台，这是指最小一个分段打平行眼时这样做。如果采用堑沟底部结构，开堑沟与上部回采炮孔同时炸破即可。 3）开立槽 开立槽的工作很重要，立槽的矿量一般约占矿房矿量的10～15以上。形成立槽是回采矿房工作中极为重要的工序，必须保证施工质量。 ① 切割立槽位置的选择 a）切割立槽可以位于矿房的中央或一侧。 若立槽位于矿房中央，不可能利用相向炸破时的撞击力来改善炸破质量。 切割立槽布置在矿房的一侧时，有可能利用外力将矿石抛掷到靠近淄矿井的一侧，以减少，运搬距离，提高出矿效率。 b）当矿体形状有变化时，切割立槽应位于矿体最大部位，以利于创造良好的炸破自由面。 c）当矿块是切走向布置时，切割立槽应当开掘在靠上盘的一侧位置，当上盘岩石稳固性比较差时，则可开在靠下盘的一侧，使上盘岩石最晚暴露出来，确保安全。 ② 开掘切割立槽的方法 a）浅孔拉槽法 在拟定开立槽的部位，用浅孔凿矿法上采。用切割天井做通风人行天井，采下的矿石从漏斗淄放到电耙巷道中。大量放矿后形成切割槽。 【参考内容用浅孔开立槽时，一般是先开切割井，后开分段平巷一直贯通。目的是使分段巷道和切割井贯通，有利于开立槽。 用浅孔方法开立槽时，立槽的宽度以一般为2.5～3.5米，形成的立槽规格容易保证。但是用这种方法开立槽效率低，劳动强度大。工人站在凿矿堆上工作，吃炮烟。这是凿矿法开立槽的生要缺点】。 b）水平深孔拉槽 水平深孔拉槽是在拉槽部位的底部进行拉底，以切割天井作为凿岩天井，打水平扇形深孔，分次炸破后形成切割立槽。 切割立槽的宽度一般为5～8米，由于立槽宽度较大，炸破时的夹制性较小，容易保证立槽的质量。用深孔拉槽效率高，作业条件好。 这种拉槽方法适用于矿石比较稳固的条件。 【参考内容用水平深孔拉槽法，由于立槽宽度比较大，因而切割天井和分段巷道不贯通，开切割井与分段平茎的先后顺序可随意选定一种】。 【注意所】开立槽时必须要凿一部分矿石（在底部）其目的是为了安全，保护矿柱起缓冲层作用，不能把矿石放光。 当矿体比较厚时，可以开两个切割天井。（保持孔深合理，提高拉槽质量）。 c）上向深孔拉槽法 拉槽时，先掘进切割平巷，在切割平巷中打上向平行中深孔，以切割天井为自由石，炸破后形成立槽。 切割槽的炮孔可以逐排炸破，多排同次炸破，成全部炮孔一次炸破，目前矿山采用多排同次炸破的方法。 （4）回采工作 切割工作完成之后，则可以依切割立槽为炸破自由面，在分段巷道中用平柱式凿岩机打上向扇形炮孔，进行正式回采工作。矿房回采工作主要包括落矿，出矿通风及地质管理工作。具体回采工作如下 1）落矿 ① 炮孔布置形式 落矿可以在分段巷道中用扇形炮孔进行，也可以在分段巷道两侧的敞开进路中打平行炮孔落矿。 a）自敞开进路中向上打垂直平行孔 【优点】大块少，炸破效果好 【缺点】凿岩机移动频繁；限制了最小拆抗线长度；安全性差；增加了巷道工程量。 b）在分段巷道中打垂直向上扇形炮孔 【优点】比在敞开进路中作业安全性好，劳动生产率高。同时减少了采准工作量。 【缺点】炮孔布置不如平行孔均匀，炸破效果比平行孔差，大块多。矿石损失大，矿房边界矿石不易采干净。 为了解决炮孔布置不均，丢矿，对于厚度较大的矿体，可以沿矿体上、下盘矿岩接触线各开一条分段巷边。或者采取混合布置方式。 2）出矿工作 崩落的矿石借自重落到底部结构上经漏斗淄放到电耙道，用28或55KW电耙把矿石耙入淄井，下放到阶段运输平巷中装矿车运走。耙斗容积为0.3～0.5m3。 【参考内容】当矿体的倾角小于50～60时，残凿在下盘的矿石不易放出，而且残凿的矿石随着阶段高度的增加而急剧增加。为了充分回收矿石，就当开凿下盘漏斗，使凿在下盘的矿石顺利放出。或者用电耙把凿在下盘的矿石耙到漏斗处（但此时要求矿体倾角需小于45）。 绝大多数小中段采矿法都采用深孔落矿，但大缺多，二次破碎工作量比较大，所以多数采用带有二次破碎巷边的底部结构，但这种形式的底部结构已很少使用，因为它采准工作量大，维修工作量也大，安全性也差。 3）通风工作 矿房回采时，必须保证作业地点风流畅通。特别是在分段凿岩巷边和电耙巷边里，应保证风流畅通。 多数矿山为了避免上、下风流混淆，大多采用集中凿岩，分次炸破的办法。这样使出矿时的污风不致于影响凿岩工作。 4）采场地压管理 当矿房采完以后，造成很大空区，如果矿岩一旦发生落，可能会产生距大的冲击气浪，造成灾害，故管理地压工作很重。 地压管理工作主要是指一方面是要选择合理的矿房矿柱尺寸，严格控制采空区的暴露面积和暴露时间。另一方面是要及时处理采空区，以此保证回采工作的顺利进行。 【参考内容】保护顶板稳固性的措施有以下几方面 ① 的矿山将顶柱布置成拱型。增加顶柱稳固性。 ② 还有的矿山开凿切顶巷道，在切顶巷道中钻凿水平深孔，使之形成平整的顶板，减少矿柱应力集中现象，并防止上向深孔超深而破坏顶柱。 ③ 如果矿房是垂直走向布置，上盘稳固性稍差时，可以采用由下盘向上盘推进或在上盘暂凿三角矿的方法来减小上盘的暴露时间和面积。 （三）垂直走向布置矿房的分段凿岩阶段矿房法 当开采厚和极厚的急倾斜矿体时，矿房垂直走向布置。这种方案基本上与沿走向布置的上中段法相同。 矿房的宽度由矿岩的稳固性程度决定。一般变化在8～20米至25～30米之间。 （四）杨杖工矿松矿小中可结实例 （五）分段凿岩阶段矿房法评价 （1）适用条件 适用于矿岩稳固的厚和极厚的急倾斜矿体 【参考内容】① 围岩稳固矿体稳固性可能低于凿矿法，以不至于发生片落，冒顶为原则。 ② 要求矿体倾角不得小于矿石的自然安息角，一般应当为50以上。如果采取一些必要的措施，也可以应用于倾斜和缓倾斜的原矿体，（如可设置下盘漏斗）。 （2）主要优点 1）工人在小断面巷道中工作，回采工作比较安全。 2）回采强度比较大，在一个采场内，工作面比较多，因此，用这种采矿方法开采时，采场可以相对少一些。 3）工作循环，比较简单，通风条件好。 4）坑木消耗量少，采矿成本低。 （3）主要缺点 1）采准工作量大采准比为5～15米/千吨 （比留矿法大）在正常情况下，一个采场大约要开掘500～700米采切巷道，施工常常要半年左右时间。 2）在分段巷道内， 不易实现巷道掘进的机械化。有待于研究，分段巷道掘进的型机械化设备。（金岭铁矿解决了这个所，T4G可以直接进入分段巷道中工作）。 3）矿柱所占矿量比较大，且回采矿柱损失，贫化又比较大。（损失率达10～15，甚至可达20，贫化率达10～15）（矿柱矿量约占35～60）。 4）采用中深孔落矿，大块率高，要进行二次破坏，此工作量大。 5）不能进行手选和分采。 （4）主要技术经济指标 1）矿块生产能力140～180吨/日； 2）凿岩效率中深孔为40～60米/台班； 3）运矿效率电耙子110～150吨/台班； 4）采矿工效30～50吨/工；班； 5）贫化率4～8； 6）损失率10～15； 7）采切工程量6～8米/千吨； 8）主要材料消耗 ① 炸药单耗0.1～0.3 Kg/个 ② 雷管单耗0.2～0.3 个/吨 ③ 导火线单耗0.2～0.6 m/T ④ 合金片单耗0.02～0.05克/吨 ⑤ 钎子钢单耗0.02 Kg/T ⑥ 坑木消耗0.0009～0.03 m3/吨 「二」阶段凿岩阶段矿房法 （一）垂直深孔落矿的阶段凿岩阶段矿房特点 （1）此方法的回采工作面是垂直的，在回采工作开始之前，除了在矿房底部拉底，辟漏外，还必须开凿切割立槽，并以此为自由面进行落矿。崩落的矿石借自重落到矿房底部上放出。 （2）这种方法在结构上与分段凿岩阶段矿房法有所不同。这种方案是在顶柱下部开凿岩巷道，在凿岩巷道中，钻凿下向垂直深孔。凿岩深度是整个阶段。它不再划分为分段，不开掘分段巷道。 （二）此方案优点 （1）采准工作量比小中型法少。 （2）凿岩巷道布置简单，凿岩集中在一个水平上作业，架设和移动凿岩设备都比较方便。 （3）装药工作量比较省力。（因为是下向孔）。 （三）主要缺点及使用情况 （1）下向孔带来的① 偏斜方向难以控制，炮孔越深，偏斜度越大。 ② 易产生大块。 （2）这种方法在国外有使用的。而目前国内还未得到采用。一则是上述缺点的存在； 二则是国内无打下向孔的设备。 二、水平深孔落矿的阶段矿房法 （一）特点 此方案也属空场法的一种，也是两步骤回采，（先房、后柱、再处理空区）。这种方法是它不再把矿块的全阶段内划分成分段来分开采，而是 ① 在凿岩天井中或凿岩硐室中打水平深孔。进行水平落矿，它是在2个阶段崩落矿石，崩落的矿石直接落在阶段底部结构上。 这种方法工人不进入采空区内，安全性好，工人凿岩是在小断石天井或峒室内工作。 ② 这种方法，顶柱是矿房采完之后才暴露出来，因而顶柱暴露的时间比较短，固而可以采用较大的矿房尺寸。 （二）典型方案 （1）构成要素及矿块布置 1）矿块布置 一般当矿体，厚度在20～30米以下时，矿块沿走向布置，大于20－30时，矿块切走向布置。 [参考内容]沿走向布置矿块时，矿房的矿量可占矿块矿量的50～70，同时采准和切割工程量也比较少，而切走向布置矿块时，矿房矿量只占矿块矿量的40～50。故只要是矿石和围岩稳定性允许，应当尽量采用沿走向布置。但又由于这种方法多适用于厚大矿体，因而多由切走向布置矿块。 2）阶段高度对于这种方案，阶段高度比较大，一般为60～80米左右。增加阶段高度可以增加矿房矿量，减少顶底柱矿量的比重，同时又可以减少阶段采准工作和切割工作量。 （阶段高度可大一些是因为它水平落矿，凿岩在天井，硐室中进行，不受凿岩设备能力限制）。 3）矿房长度一般20～50米（沿走向布置时）（切走向布置时，矿房长矿体厚度）。 [参考]矿房长度受到矿岩稳固性，允许的暴露面积和暴露时间，矿体倾角的影响，同时矿房长度还受到矿体沿走向的变化及断层情况，以及所使用的凿岩设备，运搬设备的影响。 4）矿房宽度矿块切走向布置时，矿房的宽度一般为10～30米。矿块沿走向布置时，矿房宽＝矿体厚度。 [参考]矿房宽度除了要参考允许暴露面积，矿体厚度，矿块高度之外，矿房宽度还与深孔的布置方式，漏斗受矿面积以及回采顺序有关。如果矿房是由上盘向下盘推进，上盘围岩暴露时间长，则矿房宽度就不宜太大；如果是从矿房中央向两盘回采，则矿房宽度可以大一些。 5）矿柱尺寸 ① 间柱宽度一般为10～15米。 间柱的储量约占全矿块储量的15～35，并且承受大部分岩石压力，因此必须要具有足够的强度。 [参考] 间柱的大小和强度又取决于矿石的强度，围岩的压力，矿体厚度和矿体倾角，矿块高度，间柱回采时间，以及间柱回采方法等有密切关系。另外还应当考虑到间柱内是否开凿巷道，以及矿房深孔爆破的影响。一般经验认为，间柱宽度不应小于深孔最小抵抗线的3倍。（水平深孔最小抵抗线为2.5～3.5米）。间柱宽3W。 顶柱厚度顶柱厚度，一般为6～8米之间。 顶柱厚度是依据顶柱存在的期限，矿石强度、矿体厚度，以及顶柱中是否开柱巷道等因素决定的。 ③ 底柱高度底柱高度主要取决于所使用的底部结构形式。 有漏斗底部结构的底柱高度约为8～13米； 无漏斗底部结构的底柱高度约为5～8米； [参考内容]影响构成要素的因素主要是 ① 矿岩的稳固性（允许的暴露面积） ② 矿柱的稳固性及矿柱的回采方法（固为矿柱回采时的条件很差，所以在确定矿块结构尺寸时，要求尽量增加矿房尺寸，减少矿柱尺寸。） ③ 与所使用的采掘设备有关。 ④ 与回采强度有关。 （2）采准工作 此方案的采准巷道主要包括有脉外运输平巷及横巷，二次破碎巷道（多数为电耙道）。凿岩天井，（通风天井），及凿岩硐室、联络道等。 1 阶段运输平巷及横巷一般布置在脉外，上、下盘各开一条沿脉巷道，中间隔一定距离开穿脉边连通，构成环形运输。 （因为这种采矿方法本多适用于厚大矿体） 例如弓长岭铁矿是环形运输，穿脉间距为100米。 2）电耙巷道（二次破碎巷道） 一般电耙道布置在运输水平之上4～5米之高的地方。 用电耙将矿石耙入溜矿井中，然后在运输水平装车。 本典型方案的电耙道位于运输巷道顶板上，矿石直接耙入矿车中装运走。 对于电耙道，一般都应有专门的回风系统。 3）凿岩天井。 凿岩天井是由运输横巷掘进的，使它与上部回风巷道连接。凿岩天井的位置选择很重要，它对于提高凿岩效率和矿石回收率，都有较大影响。因此，在布置凿岩天井时，既要放虑减少采准工作量，又应当使深孔布置的合理。根据实际经验证明，凿岩天井布置在矿房的角上比较好，它解够较好地控制矿房边界，可以防止留残矿现象。 如果凿岩天井布置在矿房中央，由由于靠近间柱和下盘部分的自由面不够充分，在这些地方就易产生“炮根”（残矿），使矿房上部逐渐变小。 布置凿岩天井的距离，应当满足合理炮孔深度的要求。 [修改] 当使用中深孔时，孔深不应超过10～12米。（有的深3～15米） 当使用深孔时，孔深不应超过20米（有的深15～40米） 在合理孔深这个范围内，凿岩效率比较高。 4）凿岩硐室 当采用YQ-100深孔钻机凿岩时，一般需要开凿专门的凿岩的硐室。硐室直径为3.5～4.0米，高2～2.2米。为了保证上、下相邻凿岩硐室的底板有足够的稳定性，可采用以下几种布置形式。 ※要求上、下凿岩硐室之间的距离不能太小，应大于最小抵抗线。 L最小抵抗线 △（W） ① 两个凿岩天井的硐室交错布置。第个凿岩天井的硐室担负一个分层的深孔。 ② 增加凿石硐室的间距，使每个硐室可以打两排孔。 ③ 在一个天井中的上、下相领凿岩硐室错开布置，避免在同一位置上、下重叠。 △ 从总体看，在布置凿岩硐室时，应当注意如下几点 ①使炮孔深度合理。（勿使个别孔特点长） ②使炮孔解够控制矿房边界； ③开掘的凿岩硐室、天井及联络道应尽量不过多地消弱间柱的稳固性； ④上下相领硐室之间的矿皮要有一定高度，保持硐室的稳固性。 （指上、下之间。大吉山多矿采用6米间距。） （3）切割工作 切割工作主要包括开掘拉底巷道，拉底空间和辟漏。（具体的浅孔拉底辟漏的方法与讲浅孔留矿法相同） （4）打下向中深孔开凿方法 关于平底结构介绍如下平底的施工比较复杂。首先在电耙巷道水平中掘两条耙运巷道②和一条凿岩巷道①。凿岩巷道沿矿房一侧的边界掘进。耙运巷道位于距离矿体边界2米处的矿柱中。在耙边巷道中每隔3米开一个放矿巷道（即出矿口）。与此同时，在电耙道以上约10～12米处开一条拉底巷道。到此，拉底所需要的采准工作完成了。 采准之后，首先在矿块中央，沿拉底全高开一个切割立槽，做为拉底的自由面；然后在凿岩巷道中和拉存巷道中，分别以水平炮孔和扇形炮孔进行凿岩爆破工作，即可形成平底。 另一种形成平底结构的施工方法是用中深孔开掘方法，如下图所示。B 用水种深孔施工方法（浅水与中深孔结合） 另一种是红山铜矿实例的开凿方法（是线几，水平中深结合起来开掘平底的方法）。 （a）平底结构的特点平底结构的拉底水平与二次破碎水平在同一高度上。采下的矿石在拉底水平上形成一个三角矿堆。上面的矿石借自重经放矿口上溜到电耙巷道中去。（实质上，平底结构总在堑沟基础上的扩大形式。） （ii）平底结构的优、缺点 〈优点〉① 简化了底部结构；② 减少了采准工作量；③ 提高了切割工作效率； ④ 改善了放矿条件；⑤ 减少了底柱矿量。 〈缺点〉① 底柱上的三角矿堆不能及时回收，要等下阶段回采矿堆时才能回收。具这种形式使矿石损失贫化增加。② 对底柱切割的很厉害。 （iii）适用条件当矿石相当稳固时，可采用平底结构。 （c）用垂直向上扇形炮孔开凿方法。 （4）回采工作 1）落矿 落矿方式可分为中深孔落矿和深孔落矿两种，具体如下 i）用中深孔落矿 ① 用中深孔落矿时，其凿岩爆破工作是在凿岩天井中的平台上或吊盘上进行的。 ② 水平扇形中深孔的最小抵抗线为1.5～2.0米。 ③ 为了避免二次破碎时污浊风溜影响凿岩工作，因而一般情况下，一个矿房中的炮孔全部打完后，再进行分次爆破。（集中凿岩，分次爆破）。 ④ 打水平孔，也要上倾5～7左右，其目的是 a）方便于凿岩；b）有利于排岩粉； c）防止孔位下移钎杆重量造成的。 ii）用深孔落矿 ① 用深孔落矿时，凿岩工作是在凿岩硐空中进行的； ② 水平扇形深孔的最小抵抗线为2.5～3.5米； ③ 钻凿深孔硐室规格要求。 若打一排孔时，硐室高2.0～2.2米；若打二排孔时，硐室高2.8米； [注意] 深孔爆破时应注意一个问题。即第一次爆破时，由于拉底空间不大，同时要保护底柱的稳固性，所以，一般先爆破，1-2排孔，以后可以逐渐增加排数，这样的到减少总的爆破次数。 2）出矿 ① 每次爆破下来的矿石可以全部放出，也可以暂留在矿房中，但是并不作为维护围岩的一种手段，只起到调节出矿量的作用。 ② 阶段矿房法一般都采用电耙出矿。电耙绞车能力为28～55KW的耙斗容积为0.3～0.5M3。 由于采用深孔落矿，大块可达20-30，因而二次破碎量较大。这样对出矿效率影响很大。（二次破碎工作在电耙道中进行，一般是糊几个药包崩大块，目前矿山工人多由于是采用浮放小药包崩大块办法）。 3）回采时的通风 回采中矿房内通风比较简单，在凿岩时，凿岩天井都和回风巷道相通，通风比较好。 在放矿时期，二次破碎水平应有专门的回风巷道，以保证二次破碎后的炮烟，能很快排出。 （三）阶段矿房评价 （1）适用条件 ① 阶段矿房法要求矿石和围岩稳固，特别是围岩应当有足够的稳定性，使之在开采时不能。 ② 要求矿体比较规正。 ③ 要求是急倾斜、厚矿体。 ④ 适用于开采价值不高的矿体。 （2）主要优点（自阅） ① 矿块生产能力高，有的矿山可达300～400吨/日； ② 劳动生产率高，凿岩工劳动生产率可达25～33m3/I 班； ③ 坑木消耗少；（0.0020.0005 m3/个） ④ 回采时作业安全； ⑤ 通风条件好，卫生条件好； ⑥ 采矿成本低。 3 主要缺点（自阅） ① 矿柱所占矿量比较大（达到35～60）而回采矿柱时，矿石损失和贫化又都比较大。如果用大爆破方法回采矿柱时，则矿石损失可达40～60。 ② 大块率比较高，达20-30。（有的达到35左右）。这样就增加了二次破碎工作量，以及增加了消耗量并使出矿条件恶化。 ③ 通过生产实践证明，用这种方法开采，下盘丢矿比较严重。因为上盘在爆破时自由而充分，而下盘的破自由不充分，每次爆破都留下一块，越留越多。 △（如果凿岩井布置不合理时应沿下盘接触线开天井 （4）有待于解决所和发展方向。 ① 应当根据矿床赋存条件，正确选择矿块的构成要素，尽量增加矿房矿量的比重，减少矿柱矿量。并完善矿柱回采工艺，降低损失贫化。 ② 为了防止下盘丢矿，应当沿下盘接触线，掘进天井，在凿岩时，控制崩矿范围。（如果布置在上盘，孔底向着下盘，而孔底距大，炸药分布不均匀，爆破效率不好，且自由而又不充分，所以丢矿。 ③ 合理选择解矿参数，减少大块。 ④ 改进凿岩工具和设备。解决上水平巷道掘进机械化所。特别是天井联络道和凿岩硐室的掘进和出矿比较困难，体力劳动繁重。应加以改进。 （5）推荐采用的主要技术经济指标（自阅） ① 矿块生产能力200300吨/日；② 凿岩效率深孔12-18米/台班； ③ 运矿效率电耙90-110吨/台班；④ 采矿工效25-44吨/台班； ⑤ 贫化率10-15；⑥ 损失率10-20 ⑦ 采矿工程量2-4米/千吨；⑧ 每米孔崩矿量25～35吨/米。 ⑨主要材料消耗 炸药0.15～0.3kg/个；导火线0.1～0.3m/个； 钎子钢0.02～0.03kg /个； 雷管0.2～0.3克/个； 合金线0.02～0.03克/个；坑木0.0002～0.0005 m3/个 [参考内容] 〈三〉水平深孔与垂直深孔联合布置的阶段矿房法。 这种方法可以适应矿体形状复杂的特点。（我国河北铜矿曾用过种方法。）落矿时先崩落水平深孔，再以水平深孔所形成的空间作自由面，爆破下向垂直深孔。用这种办法可以回收局部矿体变缓处的矿石。） [参考内容] 河北铜矿使用的水平深孔阶段矿房法实例）（自阅） （1）自然条件矿体星扁豆状，厚度为10-30米，倾角为6～90矿石为磁铁矿黄铜矿，F8-12，稳固。上盘为石灰岩，下盘为花岗岩，均稳固，F8-10。 （2）矿块结构尺寸 该矿根据上述条件，采用了阶段矿房法开采。矿房长50米，宽10-30米（矿体厚度）。间柱宽14-16米，底柱高6-12米，顶柱高6-8米，阶段高60米。 （3）采准巷道布置 ① 人行天井设在间柱中； ② 凿岩天井布置在矿房与间柱的交界线上； ③ 凿岩硐室与凿岩天井相通。硐室高2～2.2米，直径3.2～3.5米； ④ 每隔一定高度，掘进一条联络道，连结人行天井、凿岩天井。这种布置形式的优点是间柱不受矿房爆破影响，稳定性好，爆破对人行天井的冲击破坏也小。 （4）回采工作。 应用YQ-100潜孔气钻机凿水平扇形深孔，最小抵抗线为2～2.5米。一次破碎10.26kg/个。凿岩效率为150～200T/Y。二次炸药消耗量为0.64～07kg/个（比较大）。 [参考内容] 红透山铜矿使用水平深孔落矿阶段矿房结实例。 6 矿柱回采和空区处理 矿块的回采可分为单步骤与两步骤回采两种方式，应用两步骤回采方式时，将矿块划分为矿房与矿柱，先采矿房，后采矿柱。前面一中讲到的采矿方法，都是两步骤回采，我们先讲了矿房如何回采，未讲矿柱如何回采，也未讲留下的采空区如何处理。而我们知道，矿柱的矿量一般要占矿块任量20-50左右，除个别情况下可作为永久矿难损失之外，其他都就当尽量的及时地回收。本章我们将介绍，矿难回采方法及空区处理方法。 留下的空区处理问题很重要。为了确保安全，空区必须处理。 5.1 矿柱回采 一、矿柱回采的重要性。 矿柱对围岩起着支撑作用，用来控制地压，同时矿柱还起着保护采矿巷道，隔离上部或周围的废石的作用，从而保证矿房回采过程中的矿石损失与贫化，从而保证矿房回采可取得较好的技术经济指标。 具体讲及时回采矿体的重要性如下 （一）矿柱的矿量占矿块量的20-50左右，是相当大的数量，若不及时回采，就会损失国家资源。地压灾害不仅会导致人力事故。往往也会使几个阶段的资源全部损失，使之根本无法采出来（想采也采不出来）。 （二）当矿房回采工作已下降几个阶段以后，再返回来到上部阶段回采矿柱，往往破坏了正常的自上而下的阶段回采顺序，这对整个生产是不利的。 （三）如果不及时回采矿柱，则无形中增强了每个阶段的服务年限，使巷道、设备和管线等等都加以维护，这样必然使维护费用增加。 （四）不及时回采矿柱，必然造成多阶段分散作业，使矿山井下几大工艺系统（投井运输、通风、排水、供电、供气、供水等）的管理分散，增加了辅助工作人员，而且不能很好地发挥设备的效率。 （五）由于不及时回采矿柱，往往使原来在矿柱中所作的采准工程被破坏，回采矿柱时要重新补充开掘采准巷道，这样就会造成采准工程的浪费，以及地压，管理上的困难。 （六）不及时回采矿柱，造成多阶段生产，则使通风条件恶化。 （七）不及时回采矿柱，会导致三级矿量比例失调，或者欠账，不解保证矿山生产的均衡性。 综上所述，可以看出，在回采矿房的同时，就应当有计划的及时回采矿柱，在设计回采矿房时，应同时设计矿柱回采。比如大吉山钨矿等矿山在这方面做的较好。 二、矿柱回采的特殊性 （一）地压管理方面 矿柱的采矿地压，比起矿房地压来说，管理要复杂和困难。由于矿柱受到集中应力作用和矿房落矿的爆破，以及矿柱内已开掘的采准巷道的影响。它的整体性能受到不同程度的削弱，使矿柱的稳固性降低。 例如，当间柱两侧是未处理的采空区时，则矿柱往往是应力集中的部位，如果在间柱底部再一拉底，则间柱就过于四面悬空状态，就有可能因应力集中而产生破坏或垮落。 （二）落矿方面 由于矿柱被条件各种巷道所切割，两侧又都采空，因而落矿的自由面比较多，落矿的方向及顺序比较难于控制。 另外，回采矿房时难以保证矿柱边界平直，而且对矿柱轮廓了解的又不清楚，而回采矿柱时，又大多利用原有巷道来布置炮孔，有时只能用来状孔来爆破（来状孔使爆药分布不均），导致落矿质量差，矿石大块多。 （三）放矿方面 用崩落法回采矿柱时，其放矿条件比矿房回采时放矿条件差。因为当矿体倾角为55～70时，用空场法回采矿房，矿石能借自重顺利放出，而用崩落法回采矿柱时，是在上部有覆盖岩石条件下放矿，同样的矿体倾角，放矿效果却相差很多。许多矿石留在下盘放不出来，损失掉了。这种情况下，又不能用抛掷落矿方法来改善矿石损失指标。 （四）通风方面 回采矿柱时，由于周围已采矿房空区或采准巷道的存在，通风条件较差。如果在回采矿房时来设计脉外平巷，又用崩落法回采矿柱时，矿柱采场中的通风条件就更为恶化。 由以上情况分析可见，虽然将矿块划分成矿房和矿柱两步骤回采。但是矿房和矿柱的回采互相影响着，彼此是有联系，应当将二者看成是统一体的两方面。 因此，当我们在设计时，必须统一考虑它们的地压管理，结构尺寸，采矿巷道，通风系统，回采工艺以及矿块的生产能力和技术经济指标。在生产时，应统一按排它们的产量，回采顺序和时间，以及施工力量和进度，也就是要统筹安排。（时时不忘回采矿柱的有关问题。） 三、矿柱的回采方法 回采矿柱的方法，主要依据已采矿房的存在状态来选择。具体如下 （一）采完的矿房已充填 采完矿房若充填时，广泛使用分段崩落法或充填法来回采。（总之采用的方法比较繁杂。） 具体选用哪一种方法其选择条件在很大程度上取决于矿房所用的采矿方法，以及充填材料和充填质量的好坏。 用充填法回采矿柱时，矿柱回采与矿房回采可在同一阶段内进行；当用崩落法回采矿柱时，应考虑围岩崩落的不同影响，与回采矿房同一阶段或落后一个阶段回采矿柱。 但是无论用哪种采矿方法来回采矿柱，一般都是先采顶底柱，后采间柱。（指上阶段留下的底柱和本阶段的顶柱。） （二）采完的矿房未充填（敞空矿房） 矿房采完后空区未充填条件下，一般用大爆破方法来回采矿柱。 （1）为什么要用大爆破法来回采矿柱 当矿房为采空区时，矿房的上、下盘岩石，主要是靠矿柱来支撑。这种状态存留的时间越长久，那么上、下盘围岩发生变形，甚至垮落的可能性越大。同时矿柱也将发生变形或被破坏。 （2）回采