四川某磷矿采矿方法的选择.pdf

技术经验2 0 1 0 年第9 期 文章编号1 0 0 8 7 5 2 4 2 0 1 0 0 9 0 0 3 3 一0 3 四川某磷矿采矿方法的选择。 王彦英 中蓝连海设计研究院，江苏连云港2 2 2 0 0 4 摘要通过几种地下采矿方法的技术经济比较，确定四川某磷矿选择盘区机械化伪倾斜条带式采矿法是合理的。 可实现2 5 0 万t ／a 的生产目标。 关键词地下磷矿；采矿方法选择；电耙出矿房柱法；盘区机械化伪倾斜条带式采矿法 中圈分类号T D 8 5 3 ．3文献标识码B 0引言 四川某磷矿为待建地下生产矿山，生产规模 拟定为2 5 0 万t ／a ，为了选取经济、安全、高效的采 矿方法，在设计中对相关的两种采矿方法进行了 比较。 1 矿床开采技术条件 矿区地质构造简单，矿层连续稳定，呈缓倾斜 西倾，倾角1 0 - - 2 4 。。工业矿层分上 Ⅱ 、下 I 两层；I 矿层和Ⅱ层矿之问为浅灰色层纹状粉晶 含磷白云岩，厚度1 ．1 4 ～6 ．6 6m 。弱至中等风 化。I 矿层为多层结构，矿层厚度大，变化小，为 区内主要矿层。 Ⅱ矿层间接顶板为深灰色中厚层状瘤状含磷 灰岩，厚3 2r i l 左右，弱～中等风化，直接顶板为浅 灰色厚层状砾屑粉晶含磷白云岩，厚1 ．0 1 ～1 0 ．8 r l l ，微～中等风化。I 矿层顶板岩性为浅灰色层 纹状粉晶含磷白云岩，厚度1 ．1 4 ～6 ．6 6I T I ，也是 Ⅱ矿层底板，弱至中等风化。I 矿层底板岩性为 浅灰色中厚层状细～粉晶含磷白云岩，厚3 ．2 ～ 1 2 ．1m 。 2 采矿方法的选择 该矿体为缓倾斜中厚矿体，垂直方向上又分 I 层矿和Ⅱ层矿，需分别回采，先采Ⅱ层矿，再采 I 层矿。根据矿体的赋存条件和开采技术条件， 选择两种适合该矿开采技术条件的采矿方法进行 收稿日期2 0 L O ～0 3 0 5 技术经济比较。 方案一I 层矿和Ⅱ层矿均采用电耙出矿的 普通房柱法。该方案参照湖北王集磷矿同步形成 间隔矿柱的中深孔房柱采矿法，此法经过了长时 间的应用，是一种比较成熟的采矿方法。 方案二I 层矿和Ⅱ层矿均采用盘区机械化 伪倾斜条带式采矿法。该采矿方法是随着无轨采 矿设备的发展，特别是中深孔凿岩台车和铲运机 出矿设备的发展，对传统电耙出矿采矿方法的一 种技术革新，采矿、出矿均采用先进的无轨设备， 生产效率大大提高。 2 ．1 电耙出矿普通房柱法 2 ．1 ．1 矿块构成要素 沿矿体走向每隔9 0m 布置盘区，盘区与中段 高度同为2 0 ～2 3m ，盘区内沿走向每隔1 5m 划 分为一个矿块，共6 个矿块，矿房跨度1 0I n 左右。 矿房间留5 ～6 5r f l 的间柱，盘区间留5I T I 宽的 连续矿柱。顶、底柱宽度为1 5m 左右，底部结构 垂高为9m 。矿块的结构参数可根据围岩的稳定 性调整。电耙出矿普通房柱法示意图见图1 。 2 ．1 ．2 采切工作 I 矿层采准切割工程包括人行通风天井、联 络道、凿岩平巷、凿岩上山、采场溜井、切割平巷。 人行通风天井布置在采矿盘区中央的顶柱中，断 面规格为2 ．8I T I 2m ，人行通风天井高度为1 1 3 3 万方数据 技术经验 l M ＆P 化I 矿物与加I2 0 1 0 年第9 期 r f l 。人行联络道布置在I 矿层顶板处，凿岩平巷 在一个盘区内沿矿体底板掘进。凿岩上山沿矿体 底板掘进连通上下两个中段。采场溜井布置在底 柱内，溜井断面为2 ．0I T I 1 ．8r r l ，切割平巷沿矿 体走向布置，断面3 ．0I T I 2 ．8m 。 图1电耙出矿普通房柱采矿方法 Ⅱ矿层采准切割工程有出矿巷道、电耙硐室、 采场溜井和切割上山。出矿巷道在采场下部沿走 向掘进，长度9 0m ，宽度2 ．5m ，高度等于矿体厚 度。在出矿巷道中每隔4 5m 布置一条采场溜井 连接到I 矿层采场溜井，断面尺寸2m 1 ．8m ， 高度为I 矿层与夹层厚度之和，平均2 0m 。切割 上山垂直走向布置于矿房和间柱中心，长度5 7 ．5 I T I ，宽度2m ，高度为矿层厚度，平均2 ．6 5r f l 。在 切割上山对应的下中段顶柱内布置电耙硐室，规 格2 ．5m 2 ．5I T I 2 ．5m 。 2 ．1 ．3 回采工艺 a ．I 矿层回采工艺 待Ⅱ矿层回采完毕后，才能进行I 矿层的回 采。先自切割槽沿走向依次落矿，形成8m 的补 偿空间，然后逆矿体倾斜方向依次落矿，每次爆2 ～3 排炮孔，当工作面推进到间隔矿柱分割位置 时，按一定的起爆顺序，随着矿房内矿石和柱间矿 石爆破落矿，间隔矿柱随之形成，相邻矿块要保持 1 5 - 2 0I l l 超前距离时，才可同时回采。凿岩采用 Y G Z 9 0 凿岩机中深孔凿岩，炮孔直径6 0m m ，爆 下的矿石由5 5k W 电耙耙入出矿平巷，再由电耙 3 4 耙入采场溜井。 b ．Ⅱ矿层回采工艺 采用Y T 一2 7 凿岩机凿岩、浅孔爆破、电耙出 矿工艺。回采工作从切割上山顶部与顶柱交界处 开始，采用浅孔凿岩爆破逐渐形成“八”字形回采 工作面后沿倾向向下推进。爆下的矿石由3 0k W 电耙耙入出矿平巷，再由电耙耙人采场溜井。出 矿块度小于3 5 0m m ，个别大块矿石在采场内进 行二次破碎。 2 ．2 盘区机械化伪倾斜条带式采矿法 2 ．2 ．1 矿块构成要素 沿矿体走向每隔1 8 01 1 1 布置一个盘区。盘区 与中段高度同为4 0 ～4 6m ，盘区内沿走向每隔4 5 1 T I 划分为一个矿块，共4 个矿块，矿房跨度1 0m 左右，矿房间留8 41 1 1 的间柱，盘区间留5I T I 宽 的连续矿柱。顶、底柱宽度为1 5I T I 左右，底部结 构垂高为1 2I T I 。I 矿层和Ⅱ矿层的间隔矿柱，盘 区连续矿柱以及顶底柱在垂直方向上保持一致， 矿块的结构参数可根据围岩的稳定性调整。盘区 机械化伪倾斜条带式采矿方法示意图见采矿方法 图2 。 l I 三 ’Ⅷ∥j ‘ rail⋯“，●● ■⋯ l 孰睬运鲁巷遵 2 傍债辩布置进蓐 峥一呆琦蠢井 ●呆医麓黯斜技道 5 来场矿桂 6 I 屉切疆平巷 ，～{ j l l l l 工、。 嘞．；C 嗡- - - 枞I 缨骤嘲”．． 鲫瑙幽遮黑I 黼 。 ．．。 7 屡伪倾辩切硬进蓐 图2 盘区机械化的倾斜条带式采矿法 2 ．2 ．2采切工作 I 矿层采准切割工程有凿岩巷道、出矿巷道、 卸矿硐室、切割横巷、采场溜井和切顶巷道、采区 辅助斜坡道。 万方数据 技术经验 J M P 化l 矿物与加工2 0 1 0 年第9 期 凿岩巷道伪倾斜布置于矿房和间柱中心，长 4 0 0 - - 4 6 0m ，断面尺寸4m 3m 。出矿巷道在采 场下部沿走向掘进，长度1 8 0m ，断面尺寸3 ．8m 3m 。在出矿巷道底柱中每隔9 0m 布置一条 采场溜井连接到中段运输平巷，溜井断面尺寸2 ． 5m 2m ，高度1 2m 。在顶板不稳固地段，增加 顶板锚固工程，需在顶板下矿层中布置相应的切 顶巷道。采区辅助斜坡道布置在盘区底柱中，连 接I 矿层切顶平巷和Ⅱ矿层出矿巷道，坡度1 5 ％ ～2 0 ％。 Ⅱ矿层采准切割工程有出矿巷道、采场溜井 和切割上山。出矿巷道在采场下部沿走向掘进， 长1 8 0m ，宽3m ，高度等于矿体厚度，平均2 ．7 7 m 。在出矿巷道中每隔9 0m 左右布置一条采场 溜井连接到I 矿层采场溜井，断面尺寸2m 2 m ，高度为I 矿层与夹层厚度之和，平均2 0m 。 切割上山垂直走向布置于矿房和间柱中心，长 4 0 0 - - 4 6 0m ，宽3m ，高度为矿层厚度。 2 ．2 ．3 回采工艺 a ．I 矿层回采工艺 待Ⅱ矿层回采完毕后，才能进行I 矿层的回 采。I 矿层采切工作完成后，先自I 矿层底板的 切割斜巷内自上而下依次落矿，当工作面推进到 间隔矿柱分割位置时，按一定的起爆顺序，随着矿 房内矿石和柱间矿石爆破落矿，间隔矿柱随之形 成，相邻矿块可同时回采但必须要保持1 5 ～2 0m 超前距离。盘区间的连续矿柱、间隔矿柱和阶段 间的隔离矿柱～般不回采。 回采是在I 矿层底板的切割斜巷内用S i m ． b a l 5 7 中深孔采矿台车凿岩，爆下的矿石由T R ． R 0 6 型柴油铲运机运至采场溜井。出矿块度小 于5 0 0m m ，个别大块矿石在采场内进行二次破 ● 碎。 b ．Ⅱ矿层回采工艺 盘区Ⅱ矿层要先于I 矿层的回采，先自Ⅱ矿 层底板的切割斜巷内自上而下依次落矿，当工作 面推进到间隔矿柱分割位置时，按一定的起爆顺 序，随着矿房内矿石和柱问矿石爆破落矿，间隔矿 柱随之形成，相邻矿块要保持1 5 ～2 0m 超前距离 时，才可同时回采。盘区间的连续矿柱、间隔矿柱 和阶段间的隔离矿柱不再回采。 采用液压凿岩台车或Y T 一2 7 凿岩机凿岩、 浅孔爆破，爆下的矿石由C Y 一2 型柴油铲运机运 至采场溜井。出矿块度小于3 5 0m m ，个别大块 矿石在采场内进行二次破碎。 3 采矿方法经济技术比较 两种采矿方法的技术经济指标见表2 。 表2两种采矿方法技术经济指标 经过上述经济技术比较可以看出盘区机械 化伪倾斜条带式采矿法与普通电耙出矿房柱法相 比具有的优点a ．采矿过程完全实现采矿设备机 械化、大型化；b ．适应矿体变化强，矿石总回采率 高。 普通电耙出矿房柱法受电耙耙矿距离的限 制，中段高度只有2 0 一2 3m 较盘区机械化伪倾 斜条带式采矿法多增加阶段运输水平，加剧矿山 开拓滞后的局面，易造成三级矿量的失衡。 矿块生产能力高，采矿生产直接成本低。 3 5 万方数据 四川某磷矿采矿方法的选择四川某磷矿采矿方法的选择 作者王彦英 作者单位中蓝连海设计研究院,江苏,连云港,222004 刊名 化工矿物与加工 英文刊名INDUSTRIAL MINERALS AND PROCESSING 年，卷期2010,399 本文链接