缓倾斜薄矿体采矿方法的研究.pdf

第 1 1 卷 第 3 期 2003年 5月 黄 金 科 学 技 术 Go l d S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y Vld ． 1 1． No． 3 M町．2 0 0 3 缓倾斜薄矿体采矿方法的研究 王来军， 薛田喜， 陈涛， 王宝宏 河西金矿， 山东 招远2 6 5 4 O O 摘要 以“ 安全高效低成本低贫损” 为原则， 在深入研究与实践的基础上， 主要对水平分层采矿法 与垂直分条采矿法在缓倾斜薄矿体采矿活动中的实践应用做 了系统分析和总结， 通过对采切工程 的布置， 采场生产能力， 材料消耗 ， 两率指标等方面的比较论证 ， 得 出了垂直分条采矿法具有工人 作业强度小， 安全系数高； 采场生产能力大， 回采工效高； 采切工程量小， 经济效益显著； 损失贫化 率低等一系列优点。从而验证 了垂直分条采矿法用于围岩稳 固的缓倾斜薄矿体， 是一种优势明 显 、 切 实可行 的采矿方 法。 关键词 缓倾斜薄矿体； 垂直分条； 水平分层； 切割上山； 隔离墙 中图分类号 IB 5 3 ． 2 5 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 5 ． 2 5 l 8 2 0 0 B ∞- Ⅸl 4 4 - o 4 1 前言 河西金矿 体赋存于断裂破 碎带蚀 变岩 中， 矿石类型为黄铁绢英岩化花岗岩碎裂岩 及绢英岩化花岗质岩 ， 围岩为黑云母花 岗岩 和花岗闪长岩。矿 区构造 以断裂为主 ， 主要 构造为 N E向和 N W 向， 其 中北东构造 主要 紧靠矿体上盘且平行 于矿体走 向的 F 1 断层 ， 该断层上下盘常有 1 5 m厚的缓倾斜薄矿 体分布 。 对该部分矿体的回收， 我们曾采用了人 工出矿向上水平分层尾砂充填采矿法 ， 采场 垂直矿体走向布置， 采场宽度为 6 m， 在其下 盘约 2 0 m处布置人行材料井 ， 从材料井 中掘 进分层联络道 ， 采场 内顺路架设钢溜井人 工 出矿， 并于采场内布置一个充填井。采矿三 视图如图 l 所示。该方案采矿方法适用灵活 性强， 损失、 贫化较小， 但人工出矿生产能力 较低， 劳动强度大， 采切工程量大。最近我们 对 l 6 缓倾斜 薄矿体 的 回采方 法进行 了研 究 ， 通过研究结合实践 ， 证 明了垂直分条采矿 图 1 人工出矿上向水平分层尾砂充填采矿法 1 ． 构造； 2 ． 联络道； 3 ． 充填井； 4 ． 分段沿脉巷遭； 5 ． 胶结工作面； 6 ． 顾路架设钢藩井； 7 ． 胶结假底； 8 ． 漏斗颈； 9 ． 切巷； 1 0 ． 胶结隔墙； 1 1 ． 人行材料井； l 2 ． 与充填井、 溜矿井联通的夹石巷； 1 3 ． 上中段充填巷； l 4 ． 本中段沿脉出矿巷； 1 5 ． 充填体； 1 6 ． 底柱 收稿 日期 0 0 2 -O 5 - 1 1 修订 日期 2 0 0 2 - 0 9 - 2 9 作者简介 王来军 1 9 6 s ． ， 男， 工程师， 现从事矿山地质研究工作 ． 维普资讯 第 3 期 王来军 缓倾斜薄矿体采矿方法的研究 法用于缓倾斜薄矿体是一种优势明显、 切实 可行的采矿方法。l 6 矿体以倾斜为主似层 状溥矿体， 走向约 2 0 m， 延深 1 0 0 m， 垂直厚 度为2 4 m， 水平厚度为 4 9 m， 倾角为约 2 7 。 ， 围岩中等稳 固， 靠构造处不稳 固， 矿石无 自燃性、 结块性、 氧化性 ， 矿岩界限较清晰 ， 品 位较高。 2 矿块 的结构 参数及采准切 割 工程的布置 1 结构和参数。矿块垂直矿体走向布 置， 阶段高度为3 0 m， 矿块长度为切割上山斜 长 ， 为 5 2 m， 矿块 宽度为垂 直分条 宽 4 、 5 m。 矿块间不留矿柱 ， 一步骤回采 ， 矿块结构如图 2所示 。 图 2 垂直分条尾砂充填采矿法 1 ． 构造； 2 ． 充填体； 3 ． 封密门； 4 ． 下盘沿脉巷道； 5 ． 上山； 6 ． 倒车巷； 7 ． 泄水井 ； 8 ． 联络巷道； 9 ． 相邻盘区一 分层沿脉； 1 0 ． 脉外溜矿井； 儿． 电把硐室； 1 2 ． 上中段巷道； 1 3 ． 采空区； 1 4 ． 一1 0 0 m中段巷道； 1 5 ． 锚杆； l 6 ． 拽远隔墙的横拉蝇； l 7 ． 胶结假底； 1 8 ． 底柱； 1 9 ． 采场边界线； 2 0 ． 1 4 高强度隔离墙； 2 1 ． 电耙绞车 2 采准与切割。充分利用紧靠它 5 矿体回采盘区的阶段出矿巷道， 在拉底水平 一 9 5 m 矿体下盘沿矿体走向全长施工一条 电动铲运机出矿沿脉， 将之与 5 主矿体回采 盘区的一分层分段平巷联通， 通过布置在该 盘区西部 脉外 溜 井将 矿 出去 ， 而不再 于 一 l O O m中段另布置阶段出矿巷道， 如图 3 所示 采场内均不设泄水井， 而是集中布置一个主 泄水井在拉底水平， 采场充填泄水主要以木 制封闭泄水， 然后通过泄水井下到． 1 O O m中 段。为方便铲运机出矿， 在联络道上布置一 条倒车巷。切割上山施工时， 要紧贴矿体下 盘， 沿矿体倾向直通上中段 - 7 0 m ， 作为采场 回采 的自由空间 ， 同时兼作人行充填通道 ， 采 准切割计算 表 1 。 图 3 出矿巷道布置示意图 1 ． 构造； 2 ． 矿体； 3 ． 拉底水平 一 9 5 m 沿脉出矿巷； 4 ． 倒 车巷 ； 5 ． 泄水井 ； 6 ． 联洛巷道 ； 7 ． 相邻盘区一 分层下盘沿脉巷道； 8 ． 脉外溜矿井； 9 ． 一l O O m中段主运输巷道； l 0 ． 出矿巷 遭 ； 1 1 ． 漏斗闸门 ； 1 2 ， 沉淀池 3 回采、 通风与充填 1 回采工艺。回采工作以切割上山作 为凿岩爆破 自由面 ， 采用 7 6 5 5式凿岩 机进 行浅孔爆破， 因为矿体垂直厚为 2 ． O ～ 4 ． O m， 故全面前进式一次性推进 ， 平行 炮眼深 1 ． 0 2 ． 5 m ， 每班电耙均可出部分矿， 然后由铲 运机运至脉外溜井， 部分余矿作为顶板凿岩 爆破的工作平台， 邦眼炮孔平行布置， 炮孔与 邦的夹角约 6 0 ， 眼距 O ． 8 m I 排距 1 ． O m ， 眼深 1 ． 5 m， 顶眼炮孔也平行布置， 饱孔与顶的夹 角约6 o 度， 孔距 1 ． 0 排距 1 ． 0 ， 孔深 1 ． 0 2 ． 5 m 见 图 4 、 图 5 。 2 通风系统。采场依靠 自然通风， 新 鲜风流由相邻的 5 主矿体的回采盘区的一 分层分段平巷联络巷道、 下盘出矿沿脉进到 采场 ， 洗涮工作 面后 的污风由切割上山回到 维普资讯 黄金科学技术 第 l l 卷 表 I 采切工程计算表 图 4 ． 切割上山 图5 顶眼炮孔布置图 1 ． 采场边界线； 2 ． 矿体； 3 ． 炮孔； 4 ． 切割上山 上中段回风巷道 中， 从而形成贯通风流。切 割上山和切割巷道掘进时 ， 采用局扇通风 ， 解 决通风问题。 3 充填工艺。切割上山的透 口与上中 段的沿脉探矿工程贯通， 以此作为充填线路 对采场进行充填， 底板胶结 I m厚的 I 4 高强 度假底 ， 作为底柱回收的假顶。同时在相邻 采场的边邦上喷射 I m厚的 I 4 高强度胶结 隔离墙， 作为后续采场回采的保安矿柱， 其余 部分用全尾砂充填， 充至上 中段沿脉巷底板 水平。 4 经济技术比较 垂直分条采矿法采用小分条一次充填， 电 耙、 铲运机联合出矿， 提高了生产能力， 减少了 采准工程的投入和材料消耗， 降低了贫化等， 收到了良好效果。其经济指标对比见表 2 。 表 2 经济指标对比 维普资讯 第 3 期 王来军 缓倾斜薄矿体采矿方法的研究 4 7 同时采场内无需架设钢溜井， 节约铁皮 筒 1 3 6 m ， 经济效益 l 0 ． 3 万元， 采场内不再需 与充填井溜井勾透 ， 计少挑夹石约 2 3 2 0 t ， 节 省成本 2 ． 0 8 万元。 5 结语 通过对 1 6 ‘ 缓倾斜薄矿体采矿方法的研 究与实践， 我们认识到垂直分条采矿法有以 下优点 1 采用电耙 、 铲运机 出矿 ， 极大减轻 了 工人的劳动强度， 提高了回采工效 ； 2 工人减少 了在暴露空区作业的时 间， 减少了安全事故的发生 ； 3 锐减了采切工程量， 经济效益显著； 4 降低了损失 ． 贫化指标。 因此， 对于围岩稳固的缓倾斜薄矿体， 垂 直分条采矿法是一种比较合理的采矿方法。 参考文献 [ 1 ] 周君才 ， 官秉炼， 高文翔， 等 ． 难采矿体新塑采矿法 ． 北京 冶金工业出版社 。 1 9 9 7 ． S I 1 【 J DY oN 唧THEoRY oF M[ I ] G oF GENTLE DI P Tl ⅡN oRE BoDY I I EⅪGoLD M D E oF ZHAoYUAN ，S HANDoNG PRoV CE WA NG l ij u n ，X U E T i a n x i ，C H E N T a o ， WA ND B a o h o n g T h e H e x ／ C ． d d M／ n e o f 伽面 Z h a o y u a n 2 6 5 4 O 0 ，C h i n a A 缸翟旺 Ba s e d 0 n pe n e t r a t e i n t o s t u d y a nd p r a c t i c e， t he p a p e r s y s t e ma t i c a l l y珊 I y 捌a n d s U 咖ma r i z e d t h e a p p l i c a ti o n o f h o r i z o n t a l s u b- l e v e l m a mg me t h o d a nd p e r p e n d i ． 1 a r s u b - s t r e a k mt n mg me t h o d i n t h e m．m o f g e d i p t h i n o b o d y 0 n t h e p r i n c i p l e s o f s a f e t y ， h i g h b e n e fi t ， l o w c o s t ， l o w l o s s rot e ．a n d l o w p o v e r t y ro t e ． A c c 裥 i n g t o o 0 咖 p a r e p r o o f b y a r I a n 8 e d m 啦a n d i n c i s e e l ．m e e 而1 g ， m啦 帆n d p r o - d u c e d c a p a b i l i t y ， c o n s u me d, t e r i a l ， t h e t a r g e t o f l o s s rot e a n d p o v e r t y rot e ， w e d r a w t h e e o n c l u s i a a t h a t p e a p e n d i c u l a r辄 mj商n g h a v e a s e r i e s o f a d v a n t a g e ， s u c h 鹕 m n a l l e r t h e w o r k e r l a b o r i n t e n s i t y ， h i O s a f e c o e l e i e m， b i g g e r t h e m t n mg g r o u n d c a p a b i l i t y ， h i g h e r m t n m g d t i d e n c y ， 8 [ I I e r t h e m i Ⅱ i D g a n d i n c i s e al g ．me e l i n g a mo u n t ， v e r y r e ma r k a b l e e 【 j 0 l∞mi c b e n e fi t ， l o w e r t h e l o s s rot e a n d p o v e r t y rot e e t c ． T h e d, y ， i t i s v e r i fi e d t h a t t h e me t h o d i s a e ff i c a c i o u s mi Ⅱ i D g wi t h o b v i o u s s u p e r i o r i t y f o r t h e g o p t e d i p t h i n o b o d y i n t h e s t a b l e wa l l r o c k s ． K叼w0 r d s 8 e n t l e d i p t h i n o r e - b o d y ；p e r p e n d i c u l a r mbs t n m k；h o r i z o n t a l s u bl e v d；唧嗍a I d i n c i s e ； b a n i e a d e 维普资讯