王文涵

【摘 要】隨著無底柱分段崩落法應(yīng)用范圍不斷的擴(kuò)大，其損失貧化大的缺點(diǎn)也愈加明顯，因此為盡可能的降低損失，學(xué)者們對其做了許多的研究，包括結(jié)構(gòu)參數(shù)、放礦方式、爆破方式、覆巖、松散介質(zhì)等一系列的研究，取得了一定的成果，但還存在著許多的難題有待解決。

【關(guān)鍵詞】無底柱分段崩落法；損失貧化；放礦

【Abstract】With the rang continuous enlarge of non-pillar sublevel caving method， its drawback more and more clear about dilution and losing of ore. So it is important to slow down the dilution and losing of ore， many scholars have done many researches about it. Such as the study of ore-body parameters， ore-drawing-way， blasting-way， covering layer， loose medium and so on. These researches have got many achievements， but they also have many problems that need our solution.

【Key words】Non-pillar sublevel caving method； Dilution and losing of ore； Ore-drawing

0 前言

無底柱分段崩落法的結(jié)構(gòu)參數(shù)主要是指分段高度，進(jìn)路間距和崩礦步距，只有這三者合理搭配，才能取得最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。目前結(jié)構(gòu)參數(shù)有兩種趨勢，一種是分段高度大于進(jìn)路間距，另一種是分段高度小于進(jìn)路間距。我國目前的主要趨勢是加大進(jìn)路間距。已經(jīng)在燈塔鐵礦，梅山鐵礦，小官莊鐵礦等礦山進(jìn)行了研究和應(yīng)用。

1 爆破方式

爆破對于放礦體的形成及放礦的好壞起著關(guān)鍵性作用，是形成好的放礦體的根本。為降低無底柱分段崩落法的損失貧化，目前對于爆破的研究主要有爆破精度的研究，爆破質(zhì)量的研究，爆破參數(shù)的優(yōu)化爆破實(shí)驗(yàn)的模擬，爆破成本的預(yù)算，爆破效果對于無底柱分段崩落法的損失貧化的研究，扇形炮孔爆破機(jī)理的研究等一系列研究。最終目的是讓爆破有利于放礦，爆破的能量均勻分布，爆破的塊度均勻，避免大塊礦石的形成，避免二次爆破。同時通過爆破來研究崩落體，確定出合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)，使礦山的損失貧化最小，經(jīng)濟(jì)效益最好。

對于無底柱分段崩落法中存在的爆破問題，如大塊率高，爆破隔墻，眉線破壞，爆破懸頂，爆破累計損傷等，已經(jīng)從爆破機(jī)理出發(fā)，得到了較好的解決方案，調(diào)整了爆破結(jié)構(gòu)參數(shù)，使其更好的適應(yīng)放礦，減低損失貧化率。

2 松散介質(zhì)

松散介質(zhì)是一種介于液體與固體之間的物質(zhì)。無底柱分段崩落法的放礦就是松散介質(zhì)的流動。單個顆粒具有固體的特性，構(gòu)成了松散介質(zhì)的骨架，但從整體來看，又具有流動的性能，故松散介質(zhì)具有雙重特性。因此介于其雙重特性，目前對松散介質(zhì)的研究包括水、放礦口、塊度的大小對松散介質(zhì)流動性的影響，以及松散介質(zhì)的理論研究，及其松散介質(zhì)的模擬和礦巖運(yùn)動過程的力學(xué)特點(diǎn)等研究。研究主要借助于固體力學(xué)，流體力學(xué)，概率論與隨機(jī)統(tǒng)計等學(xué)科的知識，確定出松散介質(zhì)的體積公式，移動跡線方程，移動方程等，進(jìn)而分析放礦中散體的移動過程，為結(jié)構(gòu)參數(shù)，爆破參數(shù)，采礦設(shè)計等提供理論依據(jù)，最終達(dá)到降低損失貧化的目的。

雖然近幾年對無底柱分段崩落法的研究很多，效果很明顯，但由于其特殊性，許多問題沒有得到較好的解決，有些結(jié)論不適合于其他礦山，或者是對問題的研究過于單一，沒有綜合考慮，因此需要解決的問題及面臨的困難還有很多，包括如下幾項(xiàng)：

（1）崩落體，放礦體，松動體三體具體的形狀與體積及其影響三者的結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定關(guān)系。但由于是在覆巖下放礦，具體形狀很難直接獲得，同時間接獲得的參數(shù)存在很大的誤差。

（2）截止品位在很大程度上還是經(jīng)驗(yàn)值而且由于放礦的特殊性，很難以一個特定的值來適合每一次的放礦，最好根據(jù)每一次的放礦來現(xiàn)場確定品位值。

（3）所做的實(shí)驗(yàn)基本上是實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)沒條件或不允許做，因此所做的實(shí)驗(yàn)基本能保證幾何相識，很難做到物理相識，所以由實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論運(yùn)用在礦上還需進(jìn)一步的研究。

（4）理論推導(dǎo)很難得到現(xiàn)場的檢驗(yàn)，需進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)測及測量技術(shù)，為理論提供現(xiàn)實(shí)依據(jù)。

然而無底柱分段崩落法和自動控制、系統(tǒng)論、計算機(jī)等高新技術(shù)密切相關(guān)，緊密結(jié)合，較大地促進(jìn)了無底柱分段崩落法基礎(chǔ)理論研究的進(jìn)展和開采技術(shù)的巨大的提高，其影響程度之深、范圍之廣均達(dá)到了歷史最高水平。鑒于采礦業(yè)在工業(yè)化進(jìn)程中的龍頭地位，世界各國均對其理論研究和成果向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化極為重視。各國采礦工程專業(yè)人士孜孜不倦，兢兢業(yè)業(yè)，利用計算機(jī)技術(shù)、自動控制思想，系統(tǒng)的觀點(diǎn)等一切先進(jìn)技術(shù)和理論在采礦研究中大膽進(jìn)行探索，大大地促進(jìn)了采礦工程安全化、經(jīng)濟(jì)化、高效化的發(fā)展方向。計算機(jī)在無底柱分段崩落法中的應(yīng)用極其廣泛，通過計算機(jī)模擬放礦，分析放礦過程中的受力分析，進(jìn)而與理論實(shí)際聯(lián)系，使放礦理論進(jìn)一步豐富，為實(shí)際采礦提供理論依據(jù)。

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[責(zé)任編輯：王楠]