亨德森矿自然崩落法示意图

研究报告节选:

地下矿山深度开采难度大，自然崩落法优势显著但技术壁垒高。 √地下矿山深部条件恶劣，大规模开采对工程技术水平要求极高。金属矿进入深部开采过程后，开采环境、技术条件、矿体赋存及矿床地质构造相对恶化，地应力逐渐增大，破碎岩体增多，井温升高等因素导致金属矿深部开采难度加大、事故增多，劳动生产率急剧下降且相应成本加大，无法保证大规模深部金属矿山开采的正常生产和安全，为深部开采高效率带来一系列工程技术问题。 √低耗高效的自然崩落法成本优势显著。该采矿方法的矿岩体在拉底空间上，依靠自身重力、次生构造应力作用，在其软弱结构面的基础上产生崩落，并进一步发展失稳，通过底部结构出矿使上部的矿岩持续崩落，直至上一个阶段或崩透地表。1895 年，自然崩落采矿法在美国密执根州苏必利尔湖铁矿区皮瓦贝克铁矿首次试验成功，此后自然崩落法作为一种成本低，效率高、安全性好的地下大规模采矿方法，在低品位厚大床的开采中逐渐推广，国外典型自然崩落法矿山包括特尼恩特矿、亨德森矿等。 √自然崩落法以放矿理论为支撑，而放矿管理时对崩落矿岩散体移动规律需要进行精密的计算，构成了该方法的核心技术难点。20 世纪 60 年代初，我国曾在易门铜矿狮山分矿和山东莱芜铁矿马庄矿试验过使用阶段自然崩落法开采松软破碎矿体，但都未能得到推广应用。70年代又在金山店铁矿试验了 2 个矿块，分别用电耙和铲运机出矿，尽管试采成功，但矿块尺寸和段高较小，试验结果不理想。