CN103471537A - 一种无底柱分段崩落采矿崩落体体积的测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开提供了一种无底柱分段崩落采矿崩落体体积的测定定方法，根据被爆矿体体积和一次松散系数确定崩落体体积。该方法首先分别测量分段高度、进路间距、崩矿步距、巷道截面宽和高，由采场结构参数求出被爆矿体的体积。其次，分别进行现场测量和实验室测量，确定出放出矿石散体的容重和被爆矿体的容重，求出放出矿石散体的极限松散系数。再根据放矿学理论，将崩落体内矿石的二次松散系数取经验值，结合放出矿石散体的极限松散系数确定出崩落体的一次松散系数。最后，由一次松散系数和被爆破矿体的体积确定出崩落体的体积。本发明对进一步地研究崩落体形态、优化结构参数、降低采准工作量、充分回收矿石资源具有重要意义。

Description

一种无底柱分段崩落采矿崩落体体积的测定方法

技术领域

本发明涉及地下金属矿山无底柱分段崩落法采矿领域，特别是一种无底柱分段崩落采矿崩落体体积的测定方法。 

背景技术

无底柱分段崩落法在地下金属矿山应用广泛，其特征是在松散覆盖层岩石的覆盖下进行回采工作，用该方法采出的铁矿石量占地下采出铁矿石总量的80%左右。 

崩落体是被爆矿体爆破后形成的矿石堆体，是无底柱分段崩落采矿法放矿的对象，其形态对矿石的损失贫化有很大影响。崩落体体积是崩落体形态的一个重要参量，其大小与爆破参数、结构参数、矿体性质等有关，是评价爆破效果和设计回采参数的重要参量。由于崩落体处在松散覆盖层岩石的包围中，确定其体积一直是个难题，至今还没有测定崩落体体积的方法。测定出崩落体体积，将丰富崩落体理论，对进一步地研究崩落体形态、优化结构参数、降低采准工作量、充分回收矿石资源有重要意义。 

发明内容

本发明根据放出矿石散体性质和放矿学理论，提供了一种无底柱分段崩落采矿崩落体体积的测定方法。 

本发明是根据被爆矿体体积和一次松散系数确定崩落体体积。首先，由采场结构参数求出被爆矿体的体积。其次，分别进行现场测量和实验室测量，计算出放出矿石散体的容重和被爆矿体的容重，求出放出矿石散体的极限松散系数。再根据放矿学理论，将崩落体内矿石的二次松散系数取一经验值，结合放出矿石散体的极限松散系数计算出崩落体的一次松散系数。最后，由一次松散系数和被爆破矿体的体积计算出崩落体的体积。 

本发明包括以下步骤： 

一.测量结构参数，计算被爆矿体的体积。在无底柱分段崩落采矿现场分别测量分段高度、进路间距、崩矿步距、巷道截面宽和高，设分段高度为H、进路间距为L、崩矿步距为B、巷道截面宽为b、巷道截面高为h、被爆矿体的体积为V_矿体，由下式求出被爆矿体的体积： 

V_矿体＝B·(H·L-b·h) 

二.计算放出矿石散体的极限松散系数，出矿时，用铲运机铲出一满铲矿石，用台称称出矿石散体的重量W_散矿，铲斗斗容为放出矿石散体的体积V_散矿，放出矿石散体的容重γ_散矿为： 

现场取岩样，在实验室测定被爆破矿体的容重γ_矿体，利用下式求出放出矿石散体的极限松散系数K_jX： 

三.确定崩落体内矿石的二次松散系数，崩落体内矿石的二次松散系数为K_ss取经验值K_ss＝1.066～1.100 

四.计算崩落体的一次松散系数K_s。极限松散系数、二次松散系数、一次松散系数之间特定关系如下： 

$K_S=\frac{K_{\mathrm{JX}}}{K_{\mathrm{SS}}}$

五.计算无底柱分段崩落采矿崩落体的体积V_崩落体，由被爆矿体的体积与崩落体的一次松散系数求出： 

V_崩落体＝V_矿体K_s

本发明的有益效果体现在： 

提供了一种无底柱分段崩落采矿崩落体体积的测定方法，填补了确定崩落体体积的空白，丰富了崩落体理论，对进一步地研究崩落体形态、优化结构参数、降低采准工作量、充分回收矿石资源具有重要意义。 

附图说明

图1是无底柱分段崩落采矿工作面正面示意图； 

图2是无底柱分段崩落采矿工作面侧面示意图。 

图1中：1.矿体；2.覆盖层；3.回采巷道；4.被爆破矿体；5.崩落体；6.放出的矿石；7.电动铲运机；B为崩矿步距。 

图2中：H为分段高度；L为进路间距；b为巷道宽度；h为巷道高度。 

具体的实施方式 

下面结合附图，用实施例具体描述本发明。 

如图1、图2所示，某铁矿应用无底柱分段崩落法采矿工作面，工作面上分布矿体1、覆盖层2、回采巷道3、被爆破矿体4、崩落体5、放出的矿石6和电动铲运机7。测量－33m水平的结构参数为：分段高度H为18m，进路间距L为20m，崩矿步距B为2.0m，巷道截面的宽b为5.0m，高h为4.4m。电动铲运机7斗容为2m³。 

计算被爆矿体的体积为： 

V_矿体＝B·(H·L-b·h)＝2.0×(18×20-5.0×4.4)＝676.0m³

出矿时，用电动铲动机7铲三满斗放出的矿石6，用台称称量放出矿石6的总重量为： 

W_散矿＝6032.3+6185.7+6107.6＝18325.6Kg 

将铲斗斗容近似为放出矿石6的体积：V_散矿＝3×2＝6m³

放出的矿石6的容重： 

实验室测量被爆矿体4的容重为：γ_矿体＝4083.6Kg/，m³放出的矿石6的极限松散系数： 

$K_{\mathrm{JX}}=\frac{4083.6}{3054.3}=1.337$

二次松散系数取一经验值，K_SS＝1.080， 

一次松散系数为： 

$K_s=\frac{1.337}{1.080}=1.238$

最后计算无底柱分段崩落采矿崩落体5的体积为： 

V_崩落体＝676.0×1.238＝836.89m³ 。

Claims (1)

1.一种无底柱分段崩落采矿崩落体体积的测定方法，其特征是该方法包括以下步骤： 

一.测量结构参数，计算被爆矿体的体积，在无底柱分段崩落采矿现场分别测量分段高度、进路间距、崩矿步距、巷道截面宽和高，设分段高度为H、进路间距为L、崩矿步距为B、巷道截面宽为b、巷道截面高为h、被爆矿体的体积为V_矿体，由下式求出被爆矿体的体积： 

V_矿体＝B·(H·L-b·h)； 

二.测定放出矿石的极限松散系数，出矿时，用铲运机铲出一满铲矿石，用台称称出矿石的重量W_散矿，铲斗斗容为放出矿石散体的体积V_散矿，放出矿石散体的容重γ_散矿为： 

现场取岩样，在实验室测定被爆破矿体的容重γ_矿体，利用下式求出放出矿石散体的极限松散系数K_JX： 

三.确定崩落体内矿石的二次松散系数，崩落体内矿石的二次松散系数为K_ss，取经验值K_ss＝1.066～1.100; 

四.计算崩落体的一次松散系数K_s，极限松散系数、二次松散系数、一次松散系数之间特定关系如下： 

五.计算无底柱分段崩落采矿崩落体的体积V_崩落体，由被爆矿体的体积与崩落体的一次松散系数按下式求出： 

V_崩落体＝V_矿体K_s。 

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