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摘要：论述了阶段矿房采矿法的全阶段或划分分段回采，用水平或垂直分层落矿，崩落矿石利用自重从底柱中的出矿巷道运出的现状，存在的问题及改进意见，具有突破盲区填补空白的科技价值。
关键词：阶段矿房法；分段矿房法；底部结构；水平分层；垂直分段
阶段矿房法，特别是大直径下向深孔阶段矿房法，是一种很有发展前途的采矿法，它的主要优点是：采矿成本低，通风条件好，作业安全；可以采用ROC-306、CMM-1、CMM-2等钻机凿岩，炮孔深度大，偏斜率小，质量好，从而落礦效率高，块度较均匀；可以采用大型电耙、装运机、铲运机、振动出矿机等高效率出矿设备出矿，出矿效率高，矿房生产能力大。机械化程度高，工人劳动强度低，劳动生产率高。它的主要缺点是：矿柱矿量所占的比重大，回采矿柱时损失贫化大；深孔不易控制矿体边界；且不能分采和剔除夹石，阶段矿房法的发展方向是：寻求高效率、低成本与可靠的岩层加固技术，以扩大矿房尺寸，减少矿柱矿量所占的比重；优化凿岩爆破参数，以提高落矿效率和落矿质量；研究大直径深孔的堵孔和装药新技术，简化装药程序，提高装药效率。
1 概述
矿房以全阶段或划分分段回采，用水平或垂直分层落矿，崩落的矿石利用自重从底柱中的出矿巷道运出，矿房采完后，用深孔方法回采间柱、顶柱和上阶段的底柱，同时处理采空区，本法适用于开采矿岩稳固的倾斜和急倾斜厚矿体（例如红透山矿253m以上中段），垂直分层落矿时，有分段凿岩和阶段凿岩两种方案，阶段矿房法是把矿块规则地划分为矿房和矿柱，第一步回采矿房，第二步回采矿柱的空场采矿法。按落矿方法，阶段矿房法可分为水平深孔阶段矿房法和垂直深孔阶段矿房法。水平深孔阶段矿房法要求在矿房底部进行拉底，形成拉底空间，一般用浅孔形成；垂直深孔阶段矿房法除拉底外，还需要在矿房全高开切割槽，一般采用中深孔形成。大直径深孔凿岩和球状药包爆破后退式采矿法（即VCR法）是属垂直深孔阶段矿房法的一种方案，由于向下分层落矿，而不需开切割槽，阶段矿房法主要适用于开采矿石和围岩稳固的倾斜和急倾斜厚和极厚矿体，以及极厚的水平和缓倾斜矿体。矿体的几何形状应该较规则，否则会引起很大的矿石损失和贫化。由于是采用深孔落矿，矿石的损失贫化较大，且难以选别回采和剔除夹石，因此，适用于矿石品位较低、价格不高，矿体中不含有夹石。VCR法目前来说是较先进的高效率采矿方法，但需钻机成高，球将来药包爆破技术亦较复杂，国内矿山应用数量还是不太多。
2 阶段凿岩阶段矿房法
随着深孔钻机的发展和应用，炮孔的有效深度可达40～60m以上，在此情况下，可将分段凿岩改为阶段凿岩，形成阶段凿岩阶段矿房法，垂直炮孔的深度就是矿房的回采高度，深孔凿岩工作集中在一个水平上，这与分段凿岩阶段矿房法相比，不但采准工作量大大减少，而且减少了钻机架设、移位次数，生产效率大大提高，在国内外应用比较广泛的阶段凿岩阶段矿房法方案是垂直漏斗后退式采矿法（Vertical Crater Retlreat Met：hod，简称VCR法），该方法的实质是：利用地下潜孔钻机，按最优孔网参数，在矿房顶部的凿岩水平层钻凿下向垂直或倾斜深孔至拉底层，使用高威力、高密度、高爆速、低感度的炸药（“三高一低炸药”）以球状药包（直径与长度之比不超过1∶6）自下而上的顺序，向下部拉底空间进行分层分次爆破，并采用高效率的出矿设备（铲运机）进行矿石装运。关于采场布置：根据矿体的厚度，采区可沿矿体走向和垂直矿体走向布置，当矿体厚度在20m以上时，一般垂直矿体走向布置。矿房长度一般等于矿体的厚度，矿房宽度视矿岩的稳固程度而定：矿岩稳固时，一般为10～15m或更大；矿岩不太稳固时，为5～8m，阶段高度根据矿岩稳固性和潜孔钻机有效凿岩深度而定，一般40～60m。如果矿体厚度小于20m，矿房的长边沿矿体走向布置，长度视矿岩稳固性而定；关于采准切割：在下盘围岩中掘进阶段运输平巷，从阶段平巷在矿房与间柱交界处中掘进装矿横巷9，在横巷靠矿房一侧掘出矿横硐和V形堑沟10，形成拉底水平，在本阶段的上部掘进凿岩硐室并扩大形成凿岩空间；关于回采工作：在凿岩空间内用深孔钻机钻凿平行深孔，自下而上分段装药，分层爆破，VCR法爆破效果的好坏，与炮孔质量密切相关。炮孔偏斜率是衡量炮孔质量的主要指标之一，必须严格控制，一般孔深为60m时，偏斜率应控制在1%以内。炸药采用球状药包形式，崩落的矿石借助自重落到矿房底部，经V形堑沟，由铲运机运出。每次出矿一般只放出崩矿量的40%左右，作为下一分层爆破的补偿空间，暂留60%左右的矿石于采场内，以支撑上、下盘围岩或两侧充填体；关于通风：矿房回采时的通风，主要保证凿岩空间和出矿水平内风流畅通，VCR法具有如下突出优点：一是采准、切割工程量小；二是凿岩、爆破、出矿均在专用空间或巷道内进行，人员不进入采场，作业安全；三是球状药包爆破能量利用充分，矿石破碎块度均匀，爆破效果好；四是生产能力大；五是采矿成本低；其主要缺点是：一是凿岩、爆破技术要求严格；二是测孔、堵孔、装药、起爆等较为烦琐；三是矿体形态变化较大或矿岩不稳固时，损失与贫化较大。VCR法具有庄广泛的发展前景，是厚大矿体开采采用大型设备提高采矿效率和出矿效率的有效途径。
3 分段凿岩阶段矿房法
分段凿岩阶段矿房法特点就是掘进分段巷道，将矿房划分为分段，用中深孔落矿，其分段高度由凿岩设备能力决定，在矿房中部或上下盘两侧形成垂直切割槽后，以垂直分层分段落矿，本法适用于厚10～25m的急倾斜矿体，特点是掘进分段巷道，将矿房划分为分段，用中深孔落矿，该矿体属围岩稳固性好，中厚急倾斜矿体，矿石品位不受限制，使用分段矿房法开采可大量高效的使用无轨设备，回采强度也加大，大幅度提高了生产率，同时此方法允许在矿房采完后立即回采矿柱和处理采空区，这样既提高了矿柱的矿石回采率又处理了采空区，为下分段回采创立了良好条件。
分段凿岩阶段矿房法的回采工作：是从切割槽向矿房另一侧进行回采工作，凿岩平巷中钻环形深孔，爆破，落矿，崩下的矿石由铲运机由装运巷道运到分段运输平巷最近的溜井，并溜到阶段运输巷道装车运出，而当一个矿房回采结束时，要立即回采一侧的间柱和斜顶柱。回采间柱的深孔凿岩洞室布置在切割巷道靠近下盘的侧部，回采斜顶柱的深孔凿岩洞室在矿柱回采平巷的一侧，对应于矿房的中央部位。间柱和斜顶柱的深孔布置如图，回采矿柱的顺序是：先爆破间柱并将崩下的矿石放出，然后再爆破顶柱，顶柱崩落的大部分矿石溜到V型堑沟内放出。
1 — 上盘天井： 2 — 联络道； 3、6 — 凿岩平巷；4 — 电耙道
5 — 下盘天井 7 — 分段盲井 8 — 切割槽 9 — 临时条柱
4 结语
本文对阶段凿岩阶段矿房法和分段凿岩阶段矿房法进行了概要的评述。指出了阶段矿法法适应的矿体条件（厚大连续矿体）存在问题（分段矿房法采准工程量大），要求爆破技术复杂（中深孔爆破、深孔爆破，球状药包爆破与浅孔爆破相比有其特殊性），遂待于逐渐改善与提高。
阶段矿房法有其特殊的适用条件（崩落顶、底柱、矿壁等），并且存在采矿和出矿方面能适用大型高效采矿设备与出矿设备的可行条件，对提高矿山生产能力、效率，降低成本是有效的途径；从另一个角度看，世界采矿技术例如南菲矿山、澳大利亚矿山等都在向大型采出矿设备的采用方面发展，中国要向世界接轨，必须在这方面有所突破。国内凡口铅锌矿上世纪八十年代已经成功地实施了VCR法，为国内其它矿山开创了先例，带动了其它金属矿山采矿法的发展，成为阶段矿房法的排头矿山，是学习的样板。
关键词：阶段矿房法；分段矿房法；底部结构；水平分层；垂直分段
阶段矿房法，特别是大直径下向深孔阶段矿房法，是一种很有发展前途的采矿法，它的主要优点是：采矿成本低，通风条件好，作业安全；可以采用ROC-306、CMM-1、CMM-2等钻机凿岩，炮孔深度大，偏斜率小，质量好，从而落礦效率高，块度较均匀；可以采用大型电耙、装运机、铲运机、振动出矿机等高效率出矿设备出矿，出矿效率高，矿房生产能力大。机械化程度高，工人劳动强度低，劳动生产率高。它的主要缺点是：矿柱矿量所占的比重大，回采矿柱时损失贫化大；深孔不易控制矿体边界；且不能分采和剔除夹石，阶段矿房法的发展方向是：寻求高效率、低成本与可靠的岩层加固技术，以扩大矿房尺寸，减少矿柱矿量所占的比重；优化凿岩爆破参数，以提高落矿效率和落矿质量；研究大直径深孔的堵孔和装药新技术，简化装药程序，提高装药效率。
1 概述
矿房以全阶段或划分分段回采，用水平或垂直分层落矿，崩落的矿石利用自重从底柱中的出矿巷道运出，矿房采完后，用深孔方法回采间柱、顶柱和上阶段的底柱，同时处理采空区，本法适用于开采矿岩稳固的倾斜和急倾斜厚矿体（例如红透山矿253m以上中段），垂直分层落矿时，有分段凿岩和阶段凿岩两种方案，阶段矿房法是把矿块规则地划分为矿房和矿柱，第一步回采矿房，第二步回采矿柱的空场采矿法。按落矿方法，阶段矿房法可分为水平深孔阶段矿房法和垂直深孔阶段矿房法。水平深孔阶段矿房法要求在矿房底部进行拉底，形成拉底空间，一般用浅孔形成；垂直深孔阶段矿房法除拉底外，还需要在矿房全高开切割槽，一般采用中深孔形成。大直径深孔凿岩和球状药包爆破后退式采矿法（即VCR法）是属垂直深孔阶段矿房法的一种方案，由于向下分层落矿，而不需开切割槽，阶段矿房法主要适用于开采矿石和围岩稳固的倾斜和急倾斜厚和极厚矿体，以及极厚的水平和缓倾斜矿体。矿体的几何形状应该较规则，否则会引起很大的矿石损失和贫化。由于是采用深孔落矿，矿石的损失贫化较大，且难以选别回采和剔除夹石，因此，适用于矿石品位较低、价格不高，矿体中不含有夹石。VCR法目前来说是较先进的高效率采矿方法，但需钻机成高，球将来药包爆破技术亦较复杂，国内矿山应用数量还是不太多。
2 阶段凿岩阶段矿房法
随着深孔钻机的发展和应用，炮孔的有效深度可达40～60m以上，在此情况下，可将分段凿岩改为阶段凿岩，形成阶段凿岩阶段矿房法，垂直炮孔的深度就是矿房的回采高度，深孔凿岩工作集中在一个水平上，这与分段凿岩阶段矿房法相比，不但采准工作量大大减少，而且减少了钻机架设、移位次数，生产效率大大提高，在国内外应用比较广泛的阶段凿岩阶段矿房法方案是垂直漏斗后退式采矿法（Vertical Crater Retlreat Met：hod，简称VCR法），该方法的实质是：利用地下潜孔钻机，按最优孔网参数，在矿房顶部的凿岩水平层钻凿下向垂直或倾斜深孔至拉底层，使用高威力、高密度、高爆速、低感度的炸药（“三高一低炸药”）以球状药包（直径与长度之比不超过1∶6）自下而上的顺序，向下部拉底空间进行分层分次爆破，并采用高效率的出矿设备（铲运机）进行矿石装运。关于采场布置：根据矿体的厚度，采区可沿矿体走向和垂直矿体走向布置，当矿体厚度在20m以上时，一般垂直矿体走向布置。矿房长度一般等于矿体的厚度，矿房宽度视矿岩的稳固程度而定：矿岩稳固时，一般为10～15m或更大；矿岩不太稳固时，为5～8m，阶段高度根据矿岩稳固性和潜孔钻机有效凿岩深度而定，一般40～60m。如果矿体厚度小于20m，矿房的长边沿矿体走向布置，长度视矿岩稳固性而定；关于采准切割：在下盘围岩中掘进阶段运输平巷，从阶段平巷在矿房与间柱交界处中掘进装矿横巷9，在横巷靠矿房一侧掘出矿横硐和V形堑沟10，形成拉底水平，在本阶段的上部掘进凿岩硐室并扩大形成凿岩空间；关于回采工作：在凿岩空间内用深孔钻机钻凿平行深孔，自下而上分段装药，分层爆破，VCR法爆破效果的好坏，与炮孔质量密切相关。炮孔偏斜率是衡量炮孔质量的主要指标之一，必须严格控制，一般孔深为60m时，偏斜率应控制在1%以内。炸药采用球状药包形式，崩落的矿石借助自重落到矿房底部，经V形堑沟，由铲运机运出。每次出矿一般只放出崩矿量的40%左右，作为下一分层爆破的补偿空间，暂留60%左右的矿石于采场内，以支撑上、下盘围岩或两侧充填体；关于通风：矿房回采时的通风，主要保证凿岩空间和出矿水平内风流畅通，VCR法具有如下突出优点：一是采准、切割工程量小；二是凿岩、爆破、出矿均在专用空间或巷道内进行，人员不进入采场，作业安全；三是球状药包爆破能量利用充分，矿石破碎块度均匀，爆破效果好；四是生产能力大；五是采矿成本低；其主要缺点是：一是凿岩、爆破技术要求严格；二是测孔、堵孔、装药、起爆等较为烦琐；三是矿体形态变化较大或矿岩不稳固时，损失与贫化较大。VCR法具有庄广泛的发展前景，是厚大矿体开采采用大型设备提高采矿效率和出矿效率的有效途径。
3 分段凿岩阶段矿房法
分段凿岩阶段矿房法特点就是掘进分段巷道，将矿房划分为分段，用中深孔落矿，其分段高度由凿岩设备能力决定，在矿房中部或上下盘两侧形成垂直切割槽后，以垂直分层分段落矿，本法适用于厚10～25m的急倾斜矿体，特点是掘进分段巷道，将矿房划分为分段，用中深孔落矿，该矿体属围岩稳固性好，中厚急倾斜矿体，矿石品位不受限制，使用分段矿房法开采可大量高效的使用无轨设备，回采强度也加大，大幅度提高了生产率，同时此方法允许在矿房采完后立即回采矿柱和处理采空区，这样既提高了矿柱的矿石回采率又处理了采空区，为下分段回采创立了良好条件。
分段凿岩阶段矿房法的回采工作：是从切割槽向矿房另一侧进行回采工作，凿岩平巷中钻环形深孔，爆破，落矿，崩下的矿石由铲运机由装运巷道运到分段运输平巷最近的溜井，并溜到阶段运输巷道装车运出，而当一个矿房回采结束时，要立即回采一侧的间柱和斜顶柱。回采间柱的深孔凿岩洞室布置在切割巷道靠近下盘的侧部，回采斜顶柱的深孔凿岩洞室在矿柱回采平巷的一侧，对应于矿房的中央部位。间柱和斜顶柱的深孔布置如图，回采矿柱的顺序是：先爆破间柱并将崩下的矿石放出，然后再爆破顶柱，顶柱崩落的大部分矿石溜到V型堑沟内放出。
1 — 上盘天井： 2 — 联络道； 3、6 — 凿岩平巷；4 — 电耙道
5 — 下盘天井 7 — 分段盲井 8 — 切割槽 9 — 临时条柱
4 结语
本文对阶段凿岩阶段矿房法和分段凿岩阶段矿房法进行了概要的评述。指出了阶段矿法法适应的矿体条件（厚大连续矿体）存在问题（分段矿房法采准工程量大），要求爆破技术复杂（中深孔爆破、深孔爆破，球状药包爆破与浅孔爆破相比有其特殊性），遂待于逐渐改善与提高。
阶段矿房法有其特殊的适用条件（崩落顶、底柱、矿壁等），并且存在采矿和出矿方面能适用大型高效采矿设备与出矿设备的可行条件，对提高矿山生产能力、效率，降低成本是有效的途径；从另一个角度看，世界采矿技术例如南菲矿山、澳大利亚矿山等都在向大型采出矿设备的采用方面发展，中国要向世界接轨，必须在这方面有所突破。国内凡口铅锌矿上世纪八十年代已经成功地实施了VCR法，为国内其它矿山开创了先例，带动了其它金属矿山采矿法的发展，成为阶段矿房法的排头矿山，是学习的样板。