挑檐式结构无底柱阶段崩落采矿法试验研究

周宝坤¹，赵德智¹，姚宝顺¹，高聪¹，谷鑫¹，陈晓青^1,2

1. 辽宁科技大学矿业工程学院2. 辽宁科技大学院士专家工作站

摘 要：崩落采矿法在实际生产过程中矿石损失贫化较难控制,放矿过程中废石漏斗的形成与破裂是造成矿石损失贫化的主要原因。为延缓放矿过程中废石漏斗的形成和到达放矿口的时间,提出了一种挑檐式结构的无底柱阶段崩落采矿法。该方法以阶段为单位,使得每个下分段都超前其上分段一个挑檐距离,在回采巷道工作面形成挑檐结构,回采工作都在其正上方挑檐结构的遮掩下进行。为验证挑檐结构方案的放矿效果,利用多分段放矿模型进行了挑檐结构下放矿和传统结构下放矿2组物理模拟试验,认为在保持矿石回采率80%的情况下,挑檐结构的矿石贫化率可降低5.3个百分点。在弓长岭井下矿-280～+48 m段4-5号穿脉进行了挑檐结构工业性试验,分别对挑檐结构和原结构进行了9个崩矿步距回采的放矿跟班测定。结果表明:挑檐结构与原结构相比,贫化率可降低3.8个百分点,主要原因是挑檐结构可阻挡顶部覆盖岩石,使其向本分段崩落矿石后方移动,而不出现侧漏现象,提高了纯矿石放出量,矿石贫化减小。上述分析进一步表明:挑檐结构方案施工简单,适用于中等稳定以上矿体地下开采。

关键词：地下开采;无底柱阶段崩落采矿法;挑檐结构;矿石损失贫化;废石漏斗;物理模拟试验;