采场顶板联合控制技术在83号脉的实践.pdf

争 一 7 采场顶板联合控制技术在8 3 号脉的实践 罗 山 金 矿 马 鞍 山 矿 山 研 究 院 淡 晓 明’ ； 2 7 、 2 A ’ ‘ 【 摘要】 通过对罗山盒 矿8 3 号 脉开采条件恐劣直 勺 块段进行现状 调查和分析 提出了采场顶枉联 音 控 制 拄 术 ， 实 践 表 明 ． 这 是 一 条 在 特 定 芎 产 下 回 采 与 控 制 顶 扳 相 笫 台 的 有 效 经 验 关键词；朵场顶板联合控制 安全技术顶板管理 1 ． 一，一 l 地质概况 罗 山金矿8 3 号矿脉长 约1 6 0 0 m， 平 均 厚 度 4 ． 5 m，走 向8 5 。 ，倾 角8 5 。 ，矿脉 控 矿 构 造 裂缝 呈狭 长带状分 布，沿走 向和倾 向略 有 波 状弯 曲。该矿脉主要 由黄铁 绢英岩化花 岗 岩组成 ，矿体与 围岩 呈渐 变过渡关系，矿体 及 上、下盘 的节理和 裂隙十分发育， 易发生 顶 板 冒落。 1 9 9 1 年7 月8 3 号矿脉 主竖井1 7 0 矿 井 附近发生 了井下空区 冒落，塌 陷 至 地 表 见 图 1 。 ’ 4 0 1 4 0 4 采场均 采用 浅孔留矿法 圊采 。 图1开采现 淡 口 L jl 9 9 4 6 维普资讯 因顶板冒落而停止 回采 ，但停采后仍不断冒 落，从 3 3 m以下开始冒落， 直至超出6 3 m 水 平。而 回采矿 块2 0 5 、2 0 6 采场 正 处 在4 0 1 ～蛐 4 采场顶部 ，开采 条件恶 劣，一 是 矿岩 破碎 ，二是 整体完整性破 坏严 重，且矿体上 下左 右均为空 区。 2 回采矿块 区域 内断层、节理、 裂隙分布的调查与分析 2 ． 1 调查 的 目的 长锚索支护关键是对采场顼板整体性 的 控制，其支护参数 、支 护方 向对 支 护效果影 响很大，而锚杆支护是对长锚索 支 护 的 补 充，使顼板更安全。因此在进行支护前先对 支护地段的断层、产状、 岢 理、裂缝等结构 面的性质及空间分布进行调查，用统计法进 行归 类和分 组，为 分析结构面对采矿 的影响 及支护形式和参数提供依据。 2 ． 2 调查方 法及 范围 采用目前常用饷测线统计法 即详细线 法对结 构面进行调查 ， 即在巷道一侧 的帮 壁随机布置崇测线，使之与多 数 节 理 相 交，对与测线相交的节理面进行调查。调查 内容 包括节理面的产状 、问 距、节理 面的糨 糙度、胶结充填物、隙竟、迹长、含水情况 等。调查范围重点放在 回 采 矿 块 所 在 的 6 3 m中段的 3 川 、4 川、5 川 、6 川 ，从而 得 出回采矿块 的节 理分 布规 律。 2 ． 3 结 构面的归类与分组 将 现场量得 的产状数 据 倾 向、倾 角 输入P C 一 1 6 0 0 微 机，运用S c Mn i t n e t 的 上半 球赤平投影程序进行处理，得出节理极点图 和节理极点 密度 图 见图3 。从图 可 以看 出，调查区域的节理分布具有两个特点，一 是节理面倾 角普遍较大 ， 多数倾 角太于7 0 。 J 二是节理面的分组并不十分 明 显。根据图2 可将节理分为 三 组， 即J 、J 、J 。 ，其 中J 最为发育，J z 、J a 次之，各组节理的优 势产 状及中心密度见表j 。这三组 节理分 刷 具 有 两个优势产状 即具有两个中心密度，这 是因为每组节理倾角都较大，都具有两个优 势顺伏方向，在节理极点密度图上，则显示 出两个优 势产状 。另步 } 从 图2 可 看 出，调查 区域内尚分布一些杂乱无章的节理，反觖了 调查 区域 内的节理分布具 有蚀变岩型金矿床 所特有的构造复杂性。 N ．IS ‘ , ’ I ； l，4 2 ．．⋯． ． w 主 ． 。． ●， - 一 强 j ； 、4 e’1 H ， 圈2 节理极点密度 图 Al 0 Hl 7 F Q一2 5 衰1 节理优势产状及中心密度 2 ． 4 采场支 护方 式的选择 1 J 、J z 、J 。 三组 节理 及其 它一些不 规则的节理相 互切割，且倾 角都较 大。因此 最容 易形成切 割块体，且块体几 乎宣立 ，选 种块体最易滑落，在 i - 向水平分层尾磅充填 法采场中，人员直接在顶板下作业，故在节 理 发育的2 0 5 、2 0 6 采 场，对不稳 固块体进行 支护 } 2 由于节理 面产状 近于 直 立，且在 露头上迹 长普 遍大于1 m，单 纯采 用 锚 杆支 护，，很难保 证块体不 下滑，所 以采用 长锚 孚埒顶板联台控制技术在8 3 号脉韵实践郁家舍 I ．if． ． ． ～ 船- 鳆 } ● ． r ； ． ， ● ， ● J ． ． ● ● ● ． ● j ． ． { ． t } l - ． ． ． ． ； ． ．， ． j } ． - _ - - _ { ． ， z ， ． 维普资讯 索及短锚杆联合支护方式，将不稳周的切割 块体悬帛在松动区以外的稳固岩层上， 3 长锚索和锚杆与采场顶板 斜 交布 置 ， 以便尽量穿过较多 的节 理面 ，从而达 到 对采场顶板不稳固矿体进行 悬帛 的支护 作用。 3 长锚索支护 3 ． 1 长锚 索支护参数 长锚索支护是在矿岩 中钻凿中深孔，然 后放入一根钢丝绳，并向孔内 注 入 水 泥砂 浆，凝固后即可加固和支撑采场矿岩。长锚 索 孔 深1 2 m，排距2 ． 5 m，问距2 ． 5 m，孔径 5 5 ram，在每排长锚索中，各孔问呈扇 形。 3 ． 2 长锚索舳安装 长锚索的安装包括钻凿 锚 索 孔、检 查 清洗钻孔、推送钢丝绳和安装 排 气 管 及封 孔，注浆等。 采用YGz 一 9 O 钻机 ，配上 J t ； 型 圆 盘 钻 架，钻头直径为5 5 ram，孔深1 2 m 每钴凿完 一 个孔 ， 便 利用凿岩机注入管清洗锚索孔， 所 有锚索孔一次性完成。经检查钻孔合格后， 便安装锕丝绳，排气管，封孔等。推送锕丝 绳前，在其顶端系上C S mm的排气 管 塑料 管，并将锕丝弄倒，形成倒刺，然后逐步 推入孔中。并将钢丝弄倒，形成倒刺，然后 逐步推入孔中。钢丝绳到位后，将术塞用布 包好 打 A孔 中，使锕丝绳 穿过 绳孔 ，排气 管 穿过排气管孔，并使注浆管孔保持畅通。然 后在锚索孔木塞注浆 日与砂浆上料漏斗 日之 间接上灰浆泵，排气管插入水 中，启动电机 进行注浆。当排气管停止冒泡时，表明孔内 已注满浆，立即切断电源，将离锚索孔段的 注浆管反折后扎紧，用刀割断，进行下一孔 注 浆。 ’ 4 锚杆 支护 4 ． 1 锚 杆支护的参数 锚杆为超快硬普通水泥卷锚杆，杆体为 1 6 mm圆钢，长i ． 6 m，端部打扁 开 叉，尾 部为M1 6 螺 纹长1 0 ram 水泥 卷直 径为3 2 ram， 长2 0 0 m ，垫 板 为1 5 0 ram 1 5 0 mm， 中心 孔直径为 1 8 ram。支 护网 度 为I ． 2 ～ I ． 5 mx 1 ． 2 ～1 ． 5 m， 用7 6 5 5 凿岩 机钻凿孔径 3 8 mm， 孔 深1 ． 6 m的锚杆孔。 4 。 2 锚耔的安装 将水泥卷放入水中浸 泡2 3 ml n ，待停 止冒泡为限，然后将浸水后的水泥卷送入孔 中，一般每孔塞入8 卷，插入锚杆，用R Q 1 6 风板板机卡在锚杆尾部的螺母上，开始推进 锚杆，待安装完一批锚杆后，孔内水泥已凝 固，最后安装垫板拧紧螺母。 5 支护成本 长锚索支护成本 为8 ． 8 7 元／ m，折 合 采 矿支护成本为1 ． 0 4 元l， t ，如 表2 所 示，锚杆 支护成本为2 2 ． 4 9 元， 根，折合采矿支护成本 为0 ． 4 0 元， t ，如表3 所示。 裹2 长锚索支护成本 项目 单位 每吨矿石的 成本 消耗量 元／t 裹8 锚杆支 护成本 有 色矿 一1 9 9 4 ． 0 维普资讯 6 控制爆破 回采矿块采场用分区连续回采上向分层 尾 砂充填 法，落矿采用水平分层 推进 ，第一 分层 i P , ； 2 ． 5 m 便 于设置漏斗 ， 以 后 每 分 层 高1 ． 5 m，布两 排炮 孔 见 图3 ，顶 排炮 孔为光 面爆破 。炮 孔参数 以下式进行设计 0 一 式 中m 炮孔 密集 系数} w 抵抗 线 排 间距， Q 同排炮孔 的孔 间距，m。 图3 采场落矿的炮孔布置 对顶排 炮眼 ， 要求炮 孔密集系 数m≤1 ， 一 般光 面爆破 lr i 0 ． 6 ～0 ． 8 ，在本 回采矿 块 中 ， 顶眼控制爆破的布 孔参数孔 深1 ． 8 m， 孔 间距a 0 ． 6 ～0 ． 7m，抵 抗 线 W 0 ． 6 ～ 0 ． 7 m，炮孔 密集 系数m0 ． 9 ～1 ． 0 ，炮 孔直 径3 8 ram。在较破碎的 矿体中，顶眼装药2 ～ 3 个，装药量3 s o g l t L ， 线装药密 度2 s o g ／ m。 在采场 内是小 密 集 系 数 m1 和大 密集系数 i n 1 炮孔 布置 的联 台 应 用。 落矿眼的 布孔参数为孔深 1 ． 8 ram左 右，孔 间距a l ， 2 ～1 ． 4 m， 抵 抗线W O ． 6 ～O ． 7 m， 炮 孔密集系数l r i 2 左 右，孔径 为3 8 ram。每 孔装 药卷 ～ 5 个 ，装 药 量 7 s 0 g ／ 孔，装 药密 度4 2 0 g ／ m。 采场落矿均采埘2 岩石炸药，毙秒差导 袭4 凿岩爆破成 本 项 目 1 ． 材料费 炸 药 导爆 营 止雷 管 导火 线 台盒片 中空 锕 坑东 2 ． 电费 3 ． 工资附加费 4 ． 台 计 晕价 每 吨矿 石 成 本 的清耗 量 元／ L 4 ． 8 0 元／k g 】 ． o o 元／十 0 ． 3 6 元／个 0 ． 5 元／m 0 ． 5 0 元／g 6 ． 7 0 元／k g 5 0 0 元／m 0 ． 0 0 l m 0 ． 3 元／ Kw- 1 1 1 ． s s KW ． h 爆管一次点火起攥。凿岩爆破 成 本 为 1 3 ． 5 元／ t 见表4 采场落矿用控制爆破技术后， 达到了预期的 目的，顶板 平整，超 挖不太， 且留下半面孔底的炮孔数在半数以上，大块 产 出率小。 7 结 语 1 采场用长镟索和超快硬普 通 水泥 卷锚杆对顶板进行联合控制 有效地控制丁 顶板的整体性和稳固性，保证了工人作业安 全性和生产的连续性} 2 顶板采用控制爆破，使采 场 顼板 保持 平整，减轻爆破震动作用 ，缩 小松 动圈 的范 围， 同时 也减少了长锚索 、锚 杆的支护 量，增强了支护效果} 3 采用 采场 顶板联台 控制 技 术 ，在 罗山金矿8 3 号矿脉特定条件下，有效地回采 了2 0 5 、2 0 f 5 两采场 的d 万余吨 矿 石，为类 似 矿 山提供 了经验 。 责任 编辑用致勤 采萄 顶扳联 合挎制 技术在 3 3 号脉 的实 践 邵 家余 l_二们们 ％ 锄 ％鲫 l 0 0 0 0 0 0 0 D 3 g． g 戛晰 舯啷 0 0 0 0 l 0 维普资讯