1 引言
分段空场采矿法(Sublevel Stoping)是一种地下采矿方法,其主要特征是将矿体划分成多个分段进行采矿,然后将每个分段内的矿石全部开采完毕后,再逐步向下开采下一个分段,直至全部开采完毕。在采矿过程中,每个分段都会形成一个空场,即开挖出来的矿石会被全部带走,留下一个空的采矿空间。
分段空场采矿法起源于20世纪初美国密歇根州的铁矿,它是由最初被称为短孔工作台和火车开采(short hole bench and train mining)的方法发展而来的。一般来说,它是一种大规模的空场采矿方法,通常称之为深孔或爆破孔空场法。
2 适用条件
(1) 矿体规模较大,储量较丰富,可以被划分为多个分段进行逐步开采,适宜长期开采。
(4) 矿石品位较高,能够承受采矿过程中的成本和损失,从而可以经济地进行全开采。
(5) 矿石体与围岩的力学性质差异较大,有利于空场的稳定性。
(6) 采矿条件允许使用机械化设备进行作业。
(7) 矿体形状较为规则,易于进行分段划分。
(8) 矿体所在地质条件较为稳定,不易出现地质灾害,但矿体上面不能有水,否则会影响下一分段。
3 优点
(2) 安全性较高:分段空场采矿方法在开采过程中形成的空场有利于围岩的稳定,减少了采矿过程中的安全风险。
(3) 矿石回收率高:由于采矿过程中的空场可以自然崩落,减少了矿石损失,提高了矿石回收率。可以充分利用矿体,减少浪费。对矿体进行全开采,可以获得更高的收益。
(4) 适应性强:分段空场采矿方法可以适应不同规模和形态的矿石体,具有较强的适应性。
(5) 可以有效控制采场的稳定性,减少矿压和岩爆的危险。留下的支柱可以支撑起上覆岩层,保证采场的稳定。
(6) 方便采场的通风和运输。分段开采可以留出供通风和运输的空间。
(7) 便于管理和机械化作业。分段采掘的采场空间较大,方便管理和使用机械设备。
(8) 可以减少开采过程中的地质灾害风险。
(9) 采矿空间清晰明了,容易进行管理和维护。
4 缺点
(2) 对矿石品位要求较高:由于采矿成本较高,需要矿石品位较高才能保证采矿的经济性。
(3) 环境影响较大:分段空场采矿法在开采过程中产生大量的废石和尾矿,对环境造成一定的影响,包括矿山地面和地下环境。
(4) 对技术和管理要求较高:采场控制和管理较复杂,需要合理确定每个分段的规模和间柱参数。分段空场采矿方法需要较高的技术和管理水平,以确保采矿过程的安全和效率。
(5) 采矿周期较长,需要进行长期的投资和管理。
(6) 对矿山的水文地质条件要求较高,一旦出现水害难以处理。
(7) 由于需要留下间柱,会损失一定的矿石,采场利用率较低,影响产量。