浅析降低无底柱分段崩落法损失贫化的最新研究状况

王文涵

【摘 要】随着无底柱分段崩落法应用范围不断的扩大，其损失贫化大的缺点也愈加明显，因此为尽可能的降低损失，学者们对其做了许多的研究，包括结构参数、放矿方式、爆破方式、覆岩、松散介质等一系列的研究，取得了一定的成果，但还存在着许多的难题有待解决。

【关键词】无底柱分段崩落法；损失贫化；放矿

【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

无底柱分段崩落法的结构参数主要是指分段高度，进路间距和崩矿步距，只有这三者合理搭配，才能取得最优的经济技术指标。目前结构参数有两种趋势，一种是分段高度大于进路间距，另一种是分段高度小于进路间距。我国目前的主要趋势是加大进路间距。已经在灯塔铁矿，梅山铁矿，小官庄铁矿等矿山进行了研究和应用。

1 爆破方式

爆破对于放矿体的形成及放矿的好坏起着关键性作用，是形成好的放矿体的根本。为降低无底柱分段崩落法的损失贫化，目前对于爆破的研究主要有爆破精度的研究，爆破质量的研究，爆破参数的优化爆破实验的模拟，爆破成本的预算，爆破效果对于无底柱分段崩落法的损失贫化的研究，扇形炮孔爆破机理的研究等一系列研究。最终目的是让爆破有利于放矿，爆破的能量均匀分布，爆破的块度均匀，避免大块矿石的形成，避免二次爆破。同时通过爆破来研究崩落体，确定出合理的结构参数，使矿山的损失贫化最小，经济效益最好。

对于无底柱分段崩落法中存在的爆破问题，如大块率高，爆破隔墙，眉线破坏，爆破悬顶，爆破累计损伤等，已经从爆破机理出发，得到了较好的解决方案，调整了爆破结构参数，使其更好的适应放矿，减低损失贫化率。

2 松散介质

松散介质是一种介于液体与固体之间的物质。无底柱分段崩落法的放矿就是松散介质的流动。单个颗粒具有固体的特性，构成了松散介质的骨架，但从整体来看，又具有流动的性能，故松散介质具有双重特性。因此介于其双重特性，目前对松散介质的研究包括水、放矿口、块度的大小对松散介质流动性的影响，以及松散介质的理论研究，及其松散介质的模拟和矿岩运动过程的力学特点等研究。研究主要借助于固体力学，流体力学，概率论与随机统计等学科的知识，确定出松散介质的体积公式，移动迹线方程，移动方程等，进而分析放矿中散体的移动过程，为结构参数，爆破参数，采矿设计等提供理论依据，最终达到降低损失贫化的目的。

虽然近几年对无底柱分段崩落法的研究很多，效果很明显，但由于其特殊性，许多问题没有得到较好的解决，有些结论不适合于其他矿山，或者是对问题的研究过于单一，没有综合考虑，因此需要解决的问题及面临的困难还有很多，包括如下几项：

（1）崩落体，放矿体，松动体三体具体的形状与体积及其影响三者的结构参数的确定关系。但由于是在覆岩下放矿，具体形状很难直接获得，同时间接获得的参数存在很大的误差。

（2）截止品位在很大程度上还是经验值而且由于放矿的特殊性，很难以一个特定的值来适合每一次的放矿，最好根据每一次的放矿来现场确定品位值。

（3）所做的实验基本上是实验室实验，现场实验没条件或不允许做，因此所做的实验基本能保证几何相识，很难做到物理相识，所以由实验得到的结论运用在矿上还需进一步的研究。

（4）理论推导很难得到现场的检验，需进一步加强监测及测量技术，为理论提供现实依据。

然而无底柱分段崩落法和自动控制、系统论、计算机等高新技术密切相关，紧密结合，较大地促进了无底柱分段崩落法基础理论研究的进展和开采技术的巨大的提高，其影响程度之深、范围之广均达到了历史最高水平。鉴于采矿业在工业化进程中的龙头地位，世界各国均对其理论研究和成果向生产力的转化极为重视。各国采矿工程专业人士孜孜不倦，兢兢业业，利用计算机技术、自动控制思想，系统的观点等一切先进技术和理论在采矿研究中大胆进行探索，大大地促进了采矿工程安全化、经济化、高效化的发展方向。计算机在无底柱分段崩落法中的应用极其广泛，通过计算机模拟放矿，分析放矿过程中的受力分析，进而与理论实际联系，使放矿理论进一步丰富，为实际采矿提供理论依据。

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[责任编辑：王楠]