龙首矿双中段回采方案的研究与实施.pdf

龙首矿双中段回采方案的研究与实施 ① 安文杰 （金川集团有限公司 龙首矿，甘肃 金昌 ７３７１００） 摘 要 围绕龙首矿生产任务大幅度提升，重点从解决采掘失调的矛盾入手，针对矿体规模，进行科技攻关与研究，提出了双中段 连续回采方案，并应用到矿山基建中，可供采矿技术人员在今后的工作中借鉴与参考。 关键词 回采方案； 双中段回采； 连续回采 中图分类号 ＴＤ８５３文献标识码 Ａｄｏｉ１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０１４．０５．００８ 文章编号 ０２５３－６０９９（２０１４）０５－００３１－０３ Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ Ｓｕｂｌｅｖｅｌ Ｓｔｏｐｉｎｇ ａｔ Ｔｗｏ Ｍｉｄｄｌｅ Ｅｌｅｖａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｏｒｅ Ｍａｓｓ ｉｎ Ｌｏｎｇｓｈｏｕ Ｍｉｎｅ ａｎｄ Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ＡＮ Ｗｅｎ⁃ｊｉｅ （Ｌｏｎｇｓｈｏｕ Ｍｉｎｅ， Ｊｉｎｃｈｕａｎ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ Ｌｔｄ， Ｊｉｎｃｈａｎｇ， ７３７１００， Ｇａｎｓｕ， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ Ｌｏｎｇｓｈｏｕ Ｍｉｎｅ， ａ ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ ｓｕｂｌｅｖｅｌ ｓｔｏｐｉｎｇ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ａｔ ｔｗｏ ｍｉｄｄｌｅ ｅｌｅｖａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｏｒｅ ｍａｓｓ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ， ｓｏ ａｓ ｔｏ ｐｒｅｖｅｎｔ ａｎ ｉｍｂａｌａｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｔｏｐｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｃｈ ｓｔｏｐｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ ｉｎｔｏ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｍｉｎｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｂｒｏｕｇｈｔ ａ ｇｏｏｄ ｒｅｓｕｌｔ， ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｔａｋｅｎ ａｓ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｆｕｔｕｒｅ ｍｉｎｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｓｔｏｐｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ； ｓｔｏｐｉｎｇ ａｔ ｔｗｏ ｍｉｄｄｌｅ ｅｌｅｖａｔｉｏｎｓ； ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｓｔｏｐｉｎｇ 龙首矿西部贫矿开采工程是回采 １ ２２０ ｍ 水平以 上，原露天坑底下 １９ 行～３４ 行之间的矿体，为充分利 用矿山现有工程设施，初步设计中段仍维持 ６０ ｍ 高 度，在 １ ４００ ｍ 和 １ ３４０ ｍ 两个中段同时回采，矿石集 中在 １ ３４０ ｍ 水平运输，基建工期 ４ 年。 １ 问题的提出 随着龙首矿的发展，原中段和分段布置形式已经 不适应生产发展的需要，产量的调节余地较小，主要有 以下几方面的原因 １） 开拓工期满足不了采矿需求。 随着采矿设备 的大型化，采矿效率进一步提高，现 ６０ ｍ 中段，基建约 为 ５ 年时间，而回采时间约 ４～５ 年，会造成回采的上 中段结束时，基建的下中段开拓工程还未完成，致使采 掘失调，影响年产量的均衡性。 ２） 回采后期会出现产量锐减的被动局面。 两个 中段回采，集中在同一水平出矿，到回采后期，部分采 场提前 ２～３ 年回采结束，本中段的出矿量锐减，而要 稳定产量，只有提前回采下一个中段，将出现生产组织 上的复杂化和被动性。 ３） 年产量调节幅度受到制约。 若市场经济条件 转好，要翻倍生产任务，受同一水平出矿系统的限制很 难提升经济总量，适应市场经济的能力较差。 ２ 双中段连续回采方案 贫矿开采范围内下盘的富矿体［１］是按 ６０ ｍ 中段 和 １５ ｍ 的分段，脉内溜井设计，采场已下降到 １ ２８０ ｍ 水平，本文从中段与分段道的空间关系、采场溜矿井和 运输道的布置形式等分析，提出了双中段连续回采方 案，通过优化实现了回采时互不干扰，彻底解决了开拓 制约采矿的矛盾。 ２．１ 分段工程 目前分段道的布置，当分段道下降到出矿水平转 中段时，因与运输水平处于同一水平，致使采场在未到 达运输水平时，就需转中段，让出矿水平提前转入下一 中段，才能满足采矿需求。 服务采场的溜井在最后 １０ ｍ 承担不了出矿任务，造成后期溜井工程浪费。 现将首采分段道与中段平巷在竖方向上错开，在 中段平巷以下 １２ ｍ 处布置首采分段道，分段高调为 ２０ ｍ，整个中段的分段道、环形出矿道、溜矿井等空间 关系如图 １ 所示，溜井少掘 ８ ｍ，而且能承担整个中段 的出矿任务。 ①收稿日期 ２０１４－０４－１４ 作者简介 安文杰（１９７２－），男，甘肃静宁人，高级工程师，注册安全工程师，主要从事采矿工艺、巷道支护和地压控制等方面的研究工作。 第 ３４ 卷第 ５ 期 ２０１４ 年 １０ 月 矿矿 冶冶 工工 程程 ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｏｌ．３４ №５ Ｏｃｔｏｂｅｒ ２０１４ 图 １ 分段和中段优化布置立面图 ２．２ 中段工程 ２．２．１ 初步设计 采场分布在 １ ４００ ｍ 中段和 １ ３４０ ｍ 中段，中段高 ６０ ｍ，两中段回采的矿石落到 １ ３４０ 水平集中运输。 １） １ ４６０～１ ３４０ 中段。 主充填回风沿脉道布置在 １ ４６０ 水平矿体的正上方，１ ４４８ 分段首采分层会破坏 主沿脉充填回风巷道，给管理带来较大困难。 矿体两翼布置分段进风井和回风井，采场分别为 ２０ 行、２２ 行、２４ 行、２６ 行、２８ 行、３０ 行和 ３２ 行，共 ７ 个 采场，溜井布置在脉外，１ ３４０ 水平的有轨运输道采用 穿过下盘充填体的环形运输，如图 ２ 所示，存在运输线 路长，开拓巷道在充填体中施工时常会出现空膛，以及 充填体较松软，会给施工带来较大困难，此方案在初设 评审时未通过。 ２） １ ４００～ １ ３４０ 中段回采。 首采分段道布置在 １ ３８８水平，为节约投资和满足此中段出矿，和 １ ４６０～ １ ３４０中段的溜井共用，形成分枝溜井，矿石倒入 １ ４６０ ～１ ３４０ 脉外井，分段下降时为避免上中段矿石从分段 出来，需每个分段的卸矿口做成分枝状，分枝次数多， 施工难度较大，故此方案也不太现实。 ２．２．２ 双中段连续回采优化 双中段为 １４６０～１３４０ 中段和１３４０～１２２０ 中段，其 中 １ ３４０～１ ２２０ 中段是为满足扩大生产总量的备采采 场，和上中段同时基建，出矿水平分别为 １ ３４０ 和 １ ２２０ 两个水平，两个中段独立运行，为了避开下盘 １ ２８０～ １ ２２０ 现富矿开采，出矿水平均采用上盘环形运输方式。 １） １ ４６０～１ ３４０ 中段。 主充填回风沿脉道布置在 １ ４６０ 水平上盘，离矿体水平间距至少 ４５ ｍ，斜坡道的 新鲜风流可直接进入沿脉道，采场首采层不破坏沿脉 充填道。 首采分段道布置在 １ ４４８ 水平，利用老斜坡道开 工建设，并在 １８ 行处采用 １５％的坡度与 １ ４６０ ｍ 平巷 联通，方便进入 １ ４４８ 分段道，进风井为 １ ４４８～１ ３４０， 回风井为 １ ４６０～１ ３４０，布置在矿体两翼，采场分别为 ２０ 行、２２ 行、２４ 行、２６ 行、２８ 行、３０ 行、３２ 行共 ７ 个采 场，随着设备大型化的应用，将脉内溜井布置在脉外， 避免充填灰水进入溜矿井造成堵井。 因一趟车牵 ９ 辆 ６ ｍ３的矿车，列车长 ５２．７ ｍ（含 电机车），１ ３４０ 水平的上盘沿脉道距出矿井按 ５５ ｍ 设 计；铲运机的爬坡能力按 １０．５，１０ ｍ 的高度计，水平 位置分层联络道长 ５４ ｍ，按 ５５ ｍ 设计可满足铲运机 爬坡要求，为减少采动对分段道工程的影响及脉外溜 井卸矿需要，再增加 ２０ ｍ 的分段联络道，故分段道离 矿体至少按 ７５ ｍ 设计， 为了避开破坏服务下一个中 段的 １ ３４０ 水平充填回风道，以及 １ ３４０ 水平的有轨运 图 ２ 穿过矿体和充填体的环形运输道 ２３矿 冶 工 程第 ３４ 卷 输工程穿越下盘充填体的施工难度，有轨运输采用上 盘环形运输方式，如图 ３，此运输只需满足矿车运矿要 求，不受矿体限制，列车弯道长度 １０９ ｍ，弯道曲率半 径 ３０ ｍ， 从环形道的下干线向上干线环形运输，如图 ４，满足至少有 ３ 列重车皮处在直道上，计算出上下盘 干线的最短距离 ７５ ｍ，溜井离下干线 ３０ ｍ 为限。 图 ３ 矿体上盘环形运输方式 图 ４ 环形运输上下盘干线间的最短距离 ２） １ ３４０～１ ２２０ 中段。 由于目前富矿在 １ ２２０ 中 段回采，处在上盘的贫矿开采建设与下盘的生产有冲 突，故贫矿在 １ ２２０ 水平的运输仍采用上盘环形方式， 首采分段布置在 １ ３２８ 水平，在 １８ 行至 １５ 行处采用 ８􀆱 ５％的坡度与 １ ３４０ 水平现主干线联通。 为了避免采 场脉外井的井冒破坏 １ ３４０ 水平的运输道，将各采场 分段道与溜井布置在双行线＋２０ｍ 处，即采场为 ２０＋２０ 行、２２＋２０行、２４＋２０行、２６＋２０行、２８＋２０行、３０＋２０行，１ ２２０ 水 平的环形运输道的下干线离矿体界线可按 ６５ ｍ 布置， 溜井离下干线的水平距离至少 ３０ ｍ，溜井井冒与１ ３４０ 水平的沿脉干线有 １０ ｍ 的间距，不会破坏运输干线， １ ３４０～１ ２２０ 中段与上一个中段同时基建。 ３） 采场的通风。 在 １ ３２８ 分段的 １８ 行位置向 １ ２２０ 掘进风井，确保新风进入备采采场的各分段，采 场污风回到现１ ３４０充填回风道，并将现主充填回风道 向西沿，在 ３１ 行处与贫矿 １ ３４０ 水平的充填回风石门 联通，分段采场污风进入 １ ３４０～１ ２２０ 回风井，污风经 １ ３４０ 水平回风石门道进入主回风井排出地表；１ ３４０ 中段各采场的污风汇集到 １ ４６０～１ ３４０ 分段回风井， 经 １ ４６０ 水平回风石门道进入主回风井，抽出地表。 ４） 充填工程。 新建充填站钻孔下到 １ ４６０ 水平， 一部分钻孔服务第一个中段；另一部分钻孔经倒段，从 １ ４６０ 下到 １ ３４０ 现主充填道，向上盘延伸服务 １ ３４０～ １ ２２０ 中段各采场的充填。 ３ 结 语 经广大工程技术人员的论证，双中段连续回采方 案，因服务矿量多，不存在回采后期生产矿量锐减现 象。 两个中段几乎同时基建，同时投产，生产高峰期可 产量翻倍，能更好地适应市场经济，彻底解决了采掘失 调的矛盾，该方案已成功应用到贫矿开发的建设中，推 动了高中段连续回采工艺理论迈上了一个新的台阶。 若不需满负荷生产时，为确保采场均衡下降，部分采场 本分段回采结束后，可等待相邻采场回采，当分段采场 全部回采完后，再回采下一个分段。 参考文献 ［１］ 安文杰，柳小胜．浅析提高龙首矿回采效率的几点措施［Ｊ］．采矿 技术， ２００８，８（１）５４－５６． ３３第 ５ 期安文杰 龙首矿双中段回采方案的研究与实施