复杂开采技术条件下无底柱分段崩落法开采理论与实践

　　本书结合我国无底柱分段崩落法矿山生产存在的突出问题，开展了针对复杂矿体条件下无底柱分段崩落法应用研究，发现其矿石的回采及回收具有明显的特殊性，需要在切割、爆破以及出矿等环节采用一些特殊的技术手段解决矿石回采与回收困难的问题，并且下盘退采范围确定的方法也应进行必要的改革，以保证下盘残留矿石的回收；同时，对厚大急倾斜矿体加大结构参数的原则及方法，以及加大结构参数后的矿岩移动规律和合理放矿方式等问题进行了较为系统的研究，研究成果为无底柱分段崩落法结构参数优化奠定了重要的理论及技术基础。本书可供采矿等相关领域的工程

　　张志贵，1963年11月生，西南科技大学环境与资源学院教授，主要从事地下采矿方法及工艺研究，主要研究方向为崩落法放矿理论与放矿方式；先后发表与采矿相关的专业学术论文40余篇，出版专著1部（《无底柱分段崩落法无贫化放矿——无贫化放矿理论及其在矿山的实践》，东北大学出版社，2007年8月）；获国家及省部以上奖励5项，获得采矿授权发明专利2项目。苏华友，1963年3月生，西南科技大学环境与资源学院教授，主要从事安全科学与工程专业的教学与科研工作，研究方向：地下工程稳定性监测与分析、矿山安全技术及工程。主要成果：在国内外重要核心期刊上发表专业学术论文20余篇，主持或主研部省级科研项目5项，主持横向科研项目6项。陈星明，1972年12月出生，西南科技大学环境与资源学院，教授。主要从事采矿技术与矿山安全方面教学与研究工作，先后在《爆破》、《高压物理学报》、《中国矿业》等期刊上发表专业学术论文60余篇；主编副主编教材各1本，参编教材1本；主持或主研项目30余项；获采矿工艺发明专利2项。谭宝会，东北大学资源与土木工程学院，在读博士研究生。

目录1绪论1.1国内外无底柱分段崩落法应用现状1.2复杂开采技术条件下无底柱分段崩落法的应用现状1.3复杂开采技术条件无底柱分段崩落法研究现状1.4无底柱分段崩落法放矿过程中的放矿控制与管理技术1.5本章小结参考文献2复杂矿体条件无底柱分段崩落法矿石回采与回收特点2.1概述2.2上下盘三角矿体矿岩混采问题2.3分段转移矿量2.4下盘矿石残留2.4.1分段下盘残留矿石的构成与形态2.4.2分段下盘残留矿石的特点2.4.3分段下盘残留矿石的计算2.5上下盘三角矿体的回采特点与回收工艺2.6本章小结参考文献3复杂矿体条件无底柱分段崩落法下盘合理退采范围及下盘残留矿石回收技术3.1问题的提出3.2对目前下盘退采范围确定方法合理性的讨论3.2.1计算依据3.2.2下盘残留矿石的回收方法3.2.3可操作性3.3下盘退采范围与下盘残留损失的关系3.4下盘残留矿石辅助进路回收技术3.5合理下盘退采范围及下盘残留矿石回收方法的确定3.6本章小结参考文献4复杂矿体条件无底柱分段崩落法合理回采工艺及降低矿石损失贫化技术措施4.1概述4.2“垂直分区、组合放矿”无底柱分段崩落法技术方案
4.2.1“垂直分区、组合放矿”回采方案主要技术特征4.2.2“垂直分区、组合放矿”回采方案拟解决的主要问题4.2.3“垂直分区、组合放矿”实施方案4.2.4“垂直分区、组合放矿”无底柱分段崩落法方案的主要优点4.3“垂直分区、组合放矿”回采方案实验研究4.3.1实验模型及实验方案设计4.3.2实验过程与实验结果分析4.4降低矿石损失贫化的主要技术措施4.4.1“垂直分区”回采方案4.4.2“组合放矿”方案4.4.3辅助进路回收下盘残留矿石4.4.4合理的切割及爆破参数4.4.5精细化的采矿及放矿技术管理
4.5尖灭矿体的回收4.6本章小结5复杂矿体条件无底柱分段崩落法加大结构参数的可行性以及结构参数过渡时矿石回收与矿岩移动规律5.1问题的提出5.2影响矿石回收主要因素分析5.3加大结构参数的可行性分析5.4加大结构参数的放矿实验模拟研究5.4.1实验模型及装料5.4.2实验结果与数据分析5.4.3实验研究主要结论5.5过渡分段矿石回收与矿岩移动规律5.5.1概述5.5.2模型设计与模型实验5.5.3放矿过程观察与实验数据分析5.5.4实验研究主要结论5.6加大结构参数对开采工艺、矿石回收及生产管理的影响分析
5.6.1加大结构参数对下盘回采矿量回收的影响5.6.2加大结构参数对回采工艺的影响5.6.3加大结构参数对矿石回收效果的影响5.6.4加大结构参数对矿山生产管理的影响5.7大结构参数条件下降低矿石损失贫化的技术措施5.7.1改革放矿方式，减少无效贫化5.7.2提高凿岩设备能力及效率5.7.3提高炮孔质量防止塌孔与堵孔现象发生5.7.4更加重视下盘残留矿量的回收5.7.5减少矿石损失贫化的其他技术措施5.8本章小结6破碎难采矿体无底柱分段崩落法回采巷道支护技术6.1概述6.2回采巷道周围地压活动规律6.3破碎难采矿体回采巷道主要支护理论及支护材料6.3.1回采巷道主要支护理论6.3.2回采巷道主要支护技术及材料6.4破碎难采矿体无底柱分段崩落法回采巷道支护设计优化与数值模拟计算6.4.1回采巷道支护设计优化6.4.2回采巷道管缝式锚杆与TECCO网支护数值模拟分析6.5大顶山矿区回采巷道锚网支护工程应用6.5.1大顶山矿区回采巷道锚网支护现场试验分析6.5.2工程应用中值得改进与重视的地方6.6本章小结参考文献7大结构参数无底柱分段崩落法合理结构参数7.1问题的提出7.2桦树沟项目背景
7.3国内外无底柱分段崩落法结构参数现状与趋势7.4对椭球体排列理论及大间距参数方案的分析与讨论7.5无底柱分段崩落法结构参数设计与优化的原则及方法7.5.1概述7.5.2结构参数的优化计算7.5.3关于桦树沟矿区结构参数调整与优化的思考7.6桦树沟矿区无底柱分段崩落法结构参数的实验模拟研究7.6.1概述7.6.2实验方案设计7.6.3实验模型与结构参数实验方案7.6.4实验过程观察与分析7.6.5实验数据统计与分析7.6.6问题讨论7.6.7实验研究主要结论7.7采矿结构参数优化相关的技术与经济分析7.7.1概述7.7.2优化后结构参数的确定及与现有结构参数的技术经济比较7.8本章小结参考文献8大结构参数无底柱分段崩落法矿岩移动规律及合理放矿方式8.1问题的提出8.2矿山概况8.3大结构参数无底柱分段崩落法放矿方式实验研究8.3.1概述8.3.2实验研究内容及实验方案设计8.4实验过程观察与分析8.4.1放矿过程中的矿岩界面及矿岩混杂情况8.4.2放矿过程中的矿石残留体8.4.3步距出矿量的变化及矿石损失贫化情况8.4.4实验数据统计与分析8.5本章小结参考文献9复杂开采条件无底柱分段崩落法典型矿山合理生产工艺研究及应用
9.1引言9.2矿山开采技术条件及开采现状9.2.1矿床开采技术条件9.2.2开采现状（截止到2012年）9.3矿山生产存在主要问题及原因调查与分析9.3.1概述9.3.2矿山生产存在的主要问题9.3.3存在问题的原因调查与分析9.4改进大顶山矿区爆破设计、施工及爆破效果的技术及管理措施9.4.1概述9.4.2扇形中深孔设计9.4.3爆破工艺的改进9.4.4保证爆破质量的管理措施9.5提高大顶山矿区采切工程质量的技术与管理措施9.5.1概述9.5.2回采进路的设计与施工9.5.3切割工程的设计与施工9.5.4悬顶的预防及处理9.6下盘三角矿体合理回收工艺9.7放矿管理方式及放矿工艺的改进9.7.1概述9.7.2合理放矿方式的确定9.7.3合理放矿截止品位的确定9.7.4截止放矿时出矿工作面矿岩比例的确定9.7.5精细化的放矿管理9.7.6恢复矿山正常回采顺序实现地压有效管理9.8大顶山矿区无底柱分段崩落法合理结构参数9.8.1概述9.8.2主要结构参数对缓倾斜矿体矿石回收效果的影响分析9.8.3大顶山矿区不同结构参数的物理实验模拟研究与数据分析9.8.4降低过渡分段矿石损失贫化的技术措施
9.9合理回采工艺及参数研究成果在大顶山矿区的应用及效果9.9.1概述9.9.2合理中深孔设计及施工管理制度的应用9.9.3合理切割工艺及参数的应用9.9.4处理悬顶新技术的应用9.9.5辅助进路回收下盘残留矿石技术的应用9.9.6矿废分采分运措施的应用效果9.10合理生产工艺及技术研究项目取得的主要成效9.10.1主要成效9.10.2技术经济效益分析9.11大结构参数试验项目的应用及成效9.11.1概述9.11.2解决大顶山矿区生产及技术问题所采取的措施9.11.3项目取得的主要成效及经济效益分析9.12本章小结参考文献结束语