崩落采礦法是以崩落圍巖來實(shí)現(xiàn)地壓管理的采礦方法。在崩落法中不需要將采區(qū)(礦塊)劃分為礦房和礦柱兩步驟回采，而是單步驟回采。因此，這類采礦方法就消除了回采礦柱時(shí)，安全條件差、礦石損失和貧化大等缺點(diǎn)。采用崩落采礦法時(shí)，圍巖和地表必須允許崩落。

本文主要介紹有底柱分段崩落法和無底柱分段崩落法。

 (1)有底柱分段崩落法： 

1) 概述:本方法具有以下基本特征： ①將階段劃分成若干個(gè)分段，礦石自上而下的逐段進(jìn)行回采; ②放礦、運(yùn)搬及二次破碎均在底柱中開鑿的專門巷道中進(jìn)行，底柱將隨同下一分段一同采出; ③圍巖在回采過程中自然或強(qiáng)制崩落，放礦是在崩落的覆巖下進(jìn)行。 這種采礦方法，在我國(guó)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。中條山，銅官山、云南的不少有色金屬礦山都在采用這種方法。

 2)典型方案：圖5-5-10為垂直扇形中深孔側(cè)向擠壓崩礦分段崩落法。這種方案在我國(guó)目前有底柱分段崩落法中占據(jù)最重要的位置。此法是把階段劃分成若干采區(qū)進(jìn)行回采，采區(qū)沿走向布置。采區(qū)長(zhǎng)度主要按合理的耙運(yùn)距離而定，一般為25一30m多至40m;采區(qū)寬度等于礦體厚度，一般為10～15m;階段高度50m;沿傾向?qū)⒉蓞^(qū)劃分成兩個(gè)分段，分段高度為25m，分段底柱高度為6～8m。

 3) 采準(zhǔn)工程和底部結(jié)構(gòu)：采準(zhǔn)工作包括掘進(jìn)階段運(yùn)輔巷道、放礦溜井、通風(fēng)行人天井、電耙巷道、塹溝巷道、斗川和漏斗頸、切割天井、鑿巖巷道等。 在礦體上盤布置脈內(nèi)，下盤布置脈外運(yùn)輸巷道各—條，在運(yùn)輸水平層，位于兩相鄰采區(qū)的相接處布置穿脈巷道，采用在穿脈巷道中裝車的環(huán)形運(yùn)輸系統(tǒng)。每個(gè)分段布置一個(gè)傾斜60°以上的溜井，直通穿脈巷道。每1～2個(gè)采區(qū)布置一個(gè)下盤脈外進(jìn)風(fēng)、行人、材料天井，用聯(lián)絡(luò)道與各分段的電耙道相連。采用“V”型塹溝溝式底部結(jié)構(gòu)，布置雙側(cè)漏斗，漏斗間距5—5.5m，漏斗坡面角50°。為了形成塹溝，各分段都應(yīng)首先掘進(jìn)二條塹溝巷道，電耙道和塹溝巷道之間用斗川和斗頸聯(lián)通。斗川和斗頸的規(guī)格為2.5×2.5m。塹溝巷道與電耙道間垂距為4.5m。除塹溝巷道可做鑿巖巷道外，每個(gè)分段上還布置一條鑿巖巷道，其斷面為2.5×2.5m，應(yīng)根據(jù)鑿巖設(shè)備而定。 

4) 切割工作：主要是形成塹溝和開鑿切割立槽。塹溝的切割，在塹溝巷道內(nèi)，鉆鑿上向扇形中深孔與上部鑿巖巷道相應(yīng)的深孔同時(shí)爆破，一次或逐次形成“V”型塹溝，如圖5—13所示。爆破參數(shù)基本與回采薄礦參數(shù)相同，但由于垂直“V”型面夾制性較大，兩側(cè)中深孔應(yīng)適當(dāng)加密，采用孔低距小于最小抵抗線。塹溝的切割工藝簡(jiǎn)單，效率高，又易于保證施工質(zhì)量。但塹溝結(jié)構(gòu)對(duì)底柱切割的比較厲害，使底柱的穩(wěn)固性降低。 切割立槽是為回采落礦開創(chuàng)自由面，形成必要的補(bǔ)償空間，滿足崩落礦石的碎脹要求。切割立槽應(yīng)和回采落礦相適應(yīng)，按崩礦最大輪廓拉開。立槽的位置和數(shù)量，取決于礦體的形態(tài)和回采方案。切割槽使用中深孔形成，只有個(gè)別礦山使用淺孔。

 5) 回采工作：目前我國(guó)使用有底柱分段崩落法的礦山都廣泛使用中深孔和深孔崩礦。深孔崩礦炮孔布置方式主要采用扇形式(圖5-5-11)。扇形排列是指一排炮孔中各孔是自某一點(diǎn)(或兩點(diǎn))為中心(稱為放射中心或放射點(diǎn))而呈放射狀的形式排列的。扇形深孔的孔間距自孔口到孔底則是逐漸增大的。 炮孔最小抵抗線，也就是炮孔的排間距離。它是中深孔落礦的一個(gè)重要參數(shù)，它選取的合理與否直接關(guān)系到每米炮孔崩礦量、大塊產(chǎn)出率和鑿巖工程量等指標(biāo)。 在實(shí)際工作中，最小抵抗線的選取主要取決于礦石的堅(jiān)固性、采用的孔徑和炸藥類型等。例如礦石的堅(jiān)固性較高、孔徑較小、炸藥威力又較低時(shí)，最小抵抗線的數(shù)值就可選得小一些，反之，則可選的大一些。 根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的資料，目前礦山采用的最小抵抗線值大致如下： d=50～60mm時(shí)，W=1.2～1.6m; d=60～70mm時(shí)，W=1.5—2.0m; d=70—80mm時(shí)，W=1.8～2.5m。 式中：d—炮孔直徑(mm);W一最小抵抗線(m)。 在爆破工藝上，一些礦山成功地應(yīng)用了擠壓爆破新技術(shù)，改善了崩礦質(zhì)量，從而提高了礦塊生產(chǎn)能力。 擠壓爆破就是采用擠壓相鄰分段的松散介質(zhì)，以獲得補(bǔ)償空間或開掘小補(bǔ)償空間進(jìn)行爆破，使崩落礦石的松散系數(shù)，控制在1.1～1.2之內(nèi)。由于補(bǔ)償空間小，崩落礦石不能達(dá)到碎脹要求，在爆破過程中礦石在擠壓狀態(tài)下進(jìn)行二次破碎。這種擠壓爆破方法，減少了大塊產(chǎn)出率，提高了放礦生產(chǎn)能力。出礦一般均采用電耙運(yùn)搬，耙運(yùn)距離為30～40m。 

6) 放礦管理：分段崩落采礦法，是在覆巖下放礦，崩落礦石至少有一個(gè)廢石接觸面，這些廢石的混入，摻合，是放礦時(shí)礦石損失貧化的主要來源，故放礦管理是極其重要的。合理的方礦管理應(yīng)該使礦石的損失、貧化小，采場(chǎng)出礦能力大。為了改善有底柱分段崩落法的放礦指標(biāo)，放礦時(shí)電耙道各漏斗間應(yīng)進(jìn)行均勻放礦，使廢石與礦石的接觸面均勻下降。這里有兩種情況：耙道中各漏斗負(fù)擔(dān)礦量大體相等時(shí)采取等量均勻放礦;各漏斗擔(dān)負(fù)礦量不等時(shí)可采用不等量均勻放礦，此時(shí)，電耙道中擔(dān)負(fù)礦量大的漏斗，每次放出數(shù)量較多的礦石，擔(dān)負(fù)礦量小的漏斗，每次放出數(shù)量較少的礦石。 

(2)無底柱分段崩落法：

 1)概述：無底柱分段崩落法自1964年在我國(guó)安徽向山硫鐵礦開始試驗(yàn)使用以來，1967年相繼在河北大廟鐵礦也成功的采用了這種方法，并在金屬礦山獲得迅速推廣，特別是在鐵礦山應(yīng)用更為廣泛。幾十年來的生產(chǎn)實(shí)踐證明，這種采礦方法具有高強(qiáng)度、高效率、成本低、工藝簡(jiǎn)單、機(jī)械化程度高，生產(chǎn)安全等突出優(yōu)點(diǎn)。 在這種采礦方法中，不但取消了采區(qū)的頂柱和間柱，而且將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的底柱也去掉了，簡(jiǎn)化了采區(qū)結(jié)構(gòu)。這種采礦方法的特點(diǎn)是：在礦體內(nèi)一般以10x10m的網(wǎng)度開掘回采巷道，并在其中打上向扇形深孔落礦;隨著放出崩下的礦石，崩落的圍巖充滿采空區(qū)，崩落下的礦石是在覆蓋巖層下自回采巷道的端部裝運(yùn)至溜井放出。由于使用鑿巖臺(tái)車、裝運(yùn)機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)等采掘設(shè)備，它是—種高效率的采礦方法。 

2)典型方案： 構(gòu)成要素和采準(zhǔn)布置：本法的采準(zhǔn)巷道包括上、下階段運(yùn)輸巷道、回風(fēng)巷道、設(shè)備人行通風(fēng)井、放礦溜井、通風(fēng)天井、分段聯(lián)絡(luò)巷道、回采巷道、切割巷道及切割天井等。由于本方法的構(gòu)成要素是與采準(zhǔn)布置密切相關(guān)的，故將這兩個(gè)問題—并加以論述。 階段高度：這種采礦方法多用于回采礦石穩(wěn)定的急傾斜厚礦床，階段高度都比較大，一般為60～70m。當(dāng)?shù)V體傾角較緩，賦存不規(guī)則，以及礦巖不夠穩(wěn)定時(shí)，階段高度可小些。 溜礦井布置和采區(qū)尺寸：在無無底柱分段崩落法中，—般是按回采巷道為回采單元。為了管理方便，多以一個(gè)溜井服務(wù)的范圍劃分成一個(gè)采區(qū)。溜井多布設(shè)在脈外，其間距主要是根據(jù)裝運(yùn)設(shè)備的能力而定。當(dāng)使用ZYQ—14裝運(yùn)機(jī)時(shí)，平均運(yùn)距為40一50m，效率較高。當(dāng)回采巷道垂直走向布置時(shí)，溜井間距—般為40-60m;沿走向布置時(shí)為60—80m。采區(qū)尺寸與此相同。溜井的斷面一般為2×2m的方形溜井或直徑為2m的圓形溜井。 分段高度：分段高度大，可以減少采準(zhǔn)工程量。但是分段高度受鑿巖設(shè)備和放礦時(shí)礦石損失貧化指標(biāo)所限制。隨著分段高度的增加，炮孔深度也隨之加大，從而使鑿巖速度下降。目前我國(guó)礦山的分段高度一般為9～15m，實(shí)踐證明，9—12m效果較好。 回采巷道布置：當(dāng)?shù)V體厚度較大時(shí)(15-20m以上)，分段回采巷道應(yīng)垂直走向布置。礦體厚度較小時(shí)，可沿走向布置。 回采巷道間距，也就是一個(gè)回采巷道所擔(dān)負(fù)的高度，多在8-12m之間。當(dāng)崩落礦石粉較多、潮濕、流動(dòng)性不好時(shí)，巷道中心距應(yīng)小些。上下分段回采巷道根據(jù)放礦規(guī)律，應(yīng)交錯(cuò)布置(即菱形布置)。 回采巷道斷面的尺寸應(yīng)根據(jù)所采用的設(shè)備來決定。從降低礦石損失貧化指標(biāo)來看，巷道寬度大些為好，有利于出礦，還便于裝運(yùn)機(jī)在全寬度上均勻裝礦，提高回收指標(biāo)。回采巷道應(yīng)由3-5%的坡度，以利于排水和重載的裝運(yùn)機(jī)下坡運(yùn)行。 分段聯(lián)絡(luò)道的布置：分段聯(lián)絡(luò)道可分為脈內(nèi)和脈外兩種布置方式。脈內(nèi)布置時(shí)，可得到副產(chǎn)礦石，減少在巖石內(nèi)掘進(jìn)的工程量;缺點(diǎn)是回采至巷道交叉口處，增加了礦石的損失，而且工作安全性較差。所以一般采用脈外布置為佳。 設(shè)備井的布置:這種采礦方法的機(jī)械化程度較高，分段多，為了個(gè)分段之間上下設(shè)備、材料和人員，可在沿走向上每隔150-300m，于下盤的崩落界限外布置一個(gè)設(shè)備井。設(shè)備井中安裝有電梯和提升設(shè)備。設(shè)備井的斷面是根據(jù)運(yùn)送設(shè)備的需要而定，大廟鐵礦的電梯設(shè)備井的凈斷面為2.3×3.3m。

3)切割工作：切割工作主要是形成切割槽。在分段回采之前，首先要在回采巷道的端部拉開切割槽，形成最初落礦的自由面，為回采崩礦創(chuàng)造條件。切割槽寬度不小于2.0m。常用的拉切立槽的方法為天井拉槽法(圖5-5-13)。這種方法是在回采巷道的端部，向上掘鑿切割天井。在回采巷道中，在天井兩側(cè)鉆鑿數(shù)排垂直扇形深孔，向切割天井用微差電雷管一次起爆成槽。這種方法目前在生產(chǎn)中較廣泛的使用。用人工上掘天井比較費(fèi)工，作業(yè)條件差，效率低。為此，近來國(guó)內(nèi)有些礦山已成功地采用了“一次成井”的先進(jìn)施工方法。 

4)爆破工作：在回采巷道中一次爆破的礦層厚度成為崩礦步距。崩礦步距一般為一排或兩排炮孔的距離。最有崩礦步距可通過生產(chǎn)試驗(yàn)來確定。在當(dāng)前礦山生產(chǎn)中，崩礦步距多采用1.8-3m。 無底柱分段崩落法的爆破工作是在兩面(正面和上面)為崩落巖石覆蓋下進(jìn)行的，并向崩落圍巖崩礦的擠壓爆破。因除回采巷道外，無專門的爆破補(bǔ)償空間，爆破崩下的礦石是處于擠壓狀態(tài)，這就是擠壓爆破。采用擠壓爆破時(shí)，對(duì)提高礦石的破碎質(zhì)量頗有好處。 為廠避免扇形炮孔口附近裝藥過于集中，裝藥時(shí)，除邊孔及中心孔裝藥較滿外，其它各孔應(yīng)當(dāng)交錯(cuò)增加填塞長(zhǎng)度。 

5)回采工作：在分段回采巷道中，鉆鑿上向扇形深孔進(jìn)行崩礦。生產(chǎn)中多采用前傾和垂直布置的炮孔層面。扇形炮孔前傾時(shí)的角度一般為70°-80°。扇形炮孔垂直布置時(shí)，礦石回收指標(biāo)較前傾好一些，炮孔方向容易掌握，但裝藥條件差。在扇形炮孔不之中，其邊孔的角度，在我國(guó)礦山一般采用40°-60°。中深孔的孔徑一般在51-65mm 。根據(jù)礦石性質(zhì)，最小抵抗縣變化在1.5-2.0m。在扇形炮孔中，一般使孔底最大間距等于最小抵抗線。 

6)采場(chǎng)運(yùn)搬：無底柱分段崩落法，使用的裝礦設(shè)備有以下幾種： ①自行裝礦機(jī)。多是風(fēng)動(dòng)的，如ZYQ—14、 ZYQ—12等。它用鏟斗將礦石裝入自身附帶的自卸車箱中，運(yùn)至礦井卸礦。 ②鏟運(yùn)機(jī)。其前端有較大的鏟斗，將礦石鏟入后，運(yùn)至溜礦井卸礦。這種設(shè)備是柴油驅(qū)動(dòng)。 ③有些礦山用蟹爪式裝載機(jī)配自卸汽車。用履帶式電動(dòng)蟹爪式裝載機(jī)將礦石裝入自卸汽車中，運(yùn)至溜礦井。自卸汽車載重量較大。在20t以上。 ④軌道式裝巖機(jī)配軌道式自行礦車。用各種軌道式裝巖機(jī)將礦石裝入軌道式自行礦車中，再運(yùn)至溜礦井。如向山硫鐵礦用華—1型裝巖機(jī)和向—1型白行礦車裝運(yùn)礦石。鏟運(yùn)機(jī)的生產(chǎn)能力比裝運(yùn)機(jī)大，因?yàn)檫@類鏟運(yùn)機(jī)的鏟斗容積大，行走速度快，在短距離的生產(chǎn)能力臺(tái)班可達(dá)300-400噸左右。 無底柱分段崩落法的放礦特點(diǎn)，是屬于端部放礦，崩落的礦石是從回采巷道的端部放出，這種放礦特點(diǎn)是生產(chǎn)實(shí)際控制放礦、使礦石損失和貧化降低到最低限度的依據(jù)。 在無底柱分段崩落法中產(chǎn)生礦石損失有脊部損失和正面損失。兩個(gè)相鄰回采巷道之間，存在著脊部損失。在回采巷道的正面，由于崩落礦層厚度大于出礦設(shè)備鏟入深度，出礦后還留下一斜條崩落礦石，這些損失稱正面損失。正面損失的礦石和巷道間脊部損失的礦石是相連的，脊部損失的大部分礦石可在下分段回采時(shí)回收出來，而正面損失的礦石很難回收。因?yàn)樵谙路侄位夭蓵r(shí)，正面損失的礦石和廢石混合在一起，如能放出一部分，也是貧化的礦石。 在端部放礦時(shí)，隨著礦石的回收，逐漸開始混入廢石，從而使放出礦石的品位逐漸下降，這是需確定一個(gè)極限品位(叫做截至品位)，當(dāng)達(dá)到這個(gè)品位時(shí)，即停止放礦。這個(gè)停止放礦時(shí)的極限品位應(yīng)當(dāng)比地質(zhì)上的邊界品位高一些或等于邊界品位。同時(shí)也要使采出礦石的平均品位高于或等于選廠所要求的最低品位。 

7)無底柱分段崩落法的評(píng)價(jià)：無底柱分段崩落法主要應(yīng)用在鐵礦床的開采，絕大部分是新建礦山，從第一個(gè)水平階段起就開始使用，因而都要進(jìn)行人工崩落圍巖，形成覆蓋巖層。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐證明，這種采礦方法最好在第一水平階段用其他方法已開采完畢，并處理采空區(qū)形成覆蓋巖層的條件下使用。 無底柱分段崩落法是一種高效率的采礦方法。它適用于礦石穩(wěn)定或中等穩(wěn)定的急傾斜厚礦體或傾角較緩的極厚礦體。國(guó)內(nèi)外應(yīng)用無底柱分段崩落法的礦山證明，這種采礦方法具有安全程度好、機(jī)械化程度高、開采強(qiáng)度大、應(yīng)用靈活(可以實(shí)行分采分運(yùn)和剔除夾石)等突出優(yōu)點(diǎn)。 但是，這種采礦方法也存在著礦石損失貧化大(一般損失率為20-30%，貧化率15-20%)，通風(fēng)條件差和設(shè)備維修工作量大等缺點(diǎn)。