吉林和平铁矿采矿方法优化分析.pdf
2019 年 9 月 用滑坡危险性评价方法时, 判断影响斜坡失去平稳性和引发滑坡的因素 是基础工作, 所以在实践运行中, 必须先了解出现滑坡的原因, 只有这样 才能更好判断未来滑坡出现的区域、 时间等。 3 区域地质灾害评价的应用对策分析 3.1 改善思想方法 因为当前大部分评价方法都具有人为性, 而科研人员提出出现这一 现象的主要原因在于评价模型并不先进, 且没有合理性和科学性, 因此 针对这方面的研究消耗了大量时间和精力, 最终导致地质灾害研究工作 与现实事物间的关联越来越少, 且失去了协调性。此时, 思考问题的整体 性是解决上述问题的前提条件[2]。由此, 科研人员必须要转变自身的思想 方法, 并学会从全局角度分析, 不仅要整合数学模型, 还要针对现实情 况, 对受灾地区的防范工作和绿化处理对策进行探索。 3.2 确定评判标准 现阶段,我国针对地质灾害评价提出的标准没有科学性和逻辑性。 因此, 在实践发展中, 必须要整合灾害具体情况, 提出具有规范性和有效 性的评判标准, 这样不仅能为灾害管理工作提供有效依据, 而且可以减 少资源损耗。 3.3 加强先进技术研究力度 在社会经济和科学技术持续革新中, GIS 技术虽然依旧具有应用价 值, 但要想更好处理区域地质灾害, 必须要整合新时代发展提出的要求, 合理运用先进技术, 并融入以往工作经验, 只有这样才能实现预期工作 目标。在这一过程中, 加大对有关技术的研究力度, 不仅能累积更多技术 经验, 而且可以为区域地质灾害评价工作奠定基础。 3.4 加大对地质条件的关注 我国地质灾害风险评价工作对地质条件的关注度并不强, 以滑坡灾 害为例, 其属于一个整体概念, 在实践工作中并没有根据不同地质条件 提出多类滑坡差异。这一行为不仅会加重现场工作难度, 而且会降低最 终结论的科学性和完善性[3]。因此, 不管选择哪种方法, 都要在评价前全 面分析发生各类灾害的地质条件和彼此之间的差异性, 这样有助于为后 续灾害处理和预防工作提供有效依据。同时, 不管引用哪种方法, 都要在 整合以往失衡原因等信息的基础上, 科学选择危险性评价的输入数据。 4 结束语 综上所述, 我国区域地质灾害评价及管理工作要想实现可持续发展 目标, 必须要从长期发展角度入手进行全面探索。因此, 在新时代背景 下, 为了满足城市居民生活和工作需求, 不仅要加大对区域地质条件的 评价与研究, 并着重研究灾害发生机理及区域性规律, 还要结合先进技 术理念持续优化对应评价方法, 只有这样为未来我国区域地质灾害风险 评价工作落实奠定扎实基础。 参考文献 [1]张晓东, 刘湘南, 赵志鹏, 武 丹, 吴文忠, 褚小东.基于层次分析法的盐 池县地质灾害危险性评价[J].国土资源遥感, 2019 (03) 186-195. [2]杨宏堂, 赵国忱, 李 招.基于 GIS 的鞍山市地质灾害危险性评价及系统 设计[J].测绘与空间地理信息, 2019, 42 (07) 110-112115. [3]屈飞行, 张 菁, 汤明高.基于 GIS 的区域地质灾害危险性评价流程与关 键问题探讨[J].西华师范大学学报 自然科学版, 2018, 39 (04) 420-428. 收稿日期 2019-8-13 吉林和平铁矿采矿方法优化分析 马伟伟 1 王 喆 1 郑建明 2 蒋 明 3 (1.中钢石家庄工程设计研究院有限公司河北 石家庄2. 吉林化工学院吉林 吉林3.山东乾舜矿冶科技股份有限公司山东 济南) 摘要 吉林和平铁矿位于东丰县和平乡伊家铺屯北山袁行政区划隶属于吉林省东丰县横道河子镇管辖遥区内赋存 3 条矿体袁矿体倾 角 55毅65毅袁平均厚度 1.814.01m袁工程地质条件为简单型袁设计利用资源总量为 42.4 万 t袁平均地质品位 29.22遥综合矿体赋存特征及开 采技术条件袁选用平底结构尧电动装岩机出矿的浅孔留矿采矿法袁设计采矿回采率 88袁贫化率 11遥 关键词 铁矿曰平底结构曰浅孔留矿法 中图分类号 TD861.1文献标识码 A 文章编号 1673-0038 (2019) 27-0217-02 1 概 况 吉林和平铁矿位于东丰县和平乡伊家铺屯北山, 行政区划隶属于吉 林省东丰县横道河子镇管辖, 矿区外围与辽宁省清原县草市镇接壤。矿 区出露的地层主要为太古代表壳岩组合, 主要岩石类型为 斜长角闪片 麻岩、 斜长角闪岩、 角闪片岩、 磁铁石英岩等。 铁矿体主要赋存于太古界表壳岩系的硅铁质建造中, 展布方向与地 层一致, 共发现铁矿体 3 条, 其中 3 号矿体为主要矿体, 1 号矿体位于高 炉下方, 且距天然气罐较近, 2 号矿体位于制氧厂下方, 均无法对其开采 利用。 矿区备案的资源储量约为 68.5 万 t, 平均品位 31.12。设计利用资 源量为 42.4 万 t, 平均品位 29.22。 根据该矿区资源储量及矿体赋存条件, 推荐该项目采矿建设规模为 铁矿石产量 9 万 t/年。 2 矿体特征及开采技术条件 矿体倾角 55毅耀70毅, 属急倾斜矿体。矿体的平均厚度为 1.81耀4.01m。 设计利用的为 3 号矿体, 矿体走向 295毅左右, 倾向北东, 倾角 65毅; 矿体厚 度 1.035.05m, 矿体平均真厚度 2.18m。 矿体与围岩均属坚硬岩石, 岩石、 矿石力学强度大, 稳定性高, 开采 时安全, 不宜垮塌。 矿床破碎带不发育。 在矿体与围岩接触部常有粘土质 断层泥薄层或挤压片理化现象, 但由于构造破碎带规模较小, 且含矿岩 石坚硬, 稳固性强, 构造对矿体开采没有影响。矿体顶底板岩石均为斜长 角闪片麻岩, 属坚硬块状岩组, 稳固性较好, 可选择性地不预支护。但遇 断层压碎带, 裂隙, 片理化比较发育地段, 是不稳定易发生崩落的范畴, 在今后探矿和开采时必须及时支护。工程地质复杂程度属简单型。 矿区处于长白山西麓龙岗山脉南端, 属于低山丘陵区, 海拔高度为 350540m, 最高山为大孤砬子, 海拔 540.4m。区内无大水系, 主要河流白 银河及其支流在矿区南部 3km 处流过, 流量随季节变化, 山间多为季节 性河流。区内没有地表水体, 地下水的补给以大气降水为主, 降水季节地 下水位明显升高, 变幅达 12m, 以垂直蒸发和泉的方式排泄为主, 并以 径流的方式向河谷区排泄。矿体一半处于侵蚀基准面以上, 矿坑充水来 地质 勘察 测绘 217 2019 年 9 月 源只有受大气降水补给的基岩裂隙水, 属弱富水, 无地表水的影响, 水文 地质条件属简单类型。 矿床位于伊家堡屯北东山坡地段, 区内无滑坡、 泥石流等自然地质 灾害发生。周边地势低缓, 且采用坑道开采方式, 不会造成山体开裂、 滑 坡, 崩塌及泥石流等认为地质灾害。今后在矿床的开发过程中应注意对 开采过程中挖掘出的废石的处理, 可作为铺筑公路的原材料, 这样即可 达到综合利用, 又可消除由采矿废石带来的其它影响环境问题。本次工 作未进行放射性检查工作, 根据以往 1 5 万区调的工作成果, 本区没有 放射性异常。矿区附近没有污染源, 矿石和废石不易分解出有害组分, 开 采矿区不会造成地质环境的污染, 矿区地质环境良好。环境地质条件属 简单类型。 综上所述本次开采技术条件总体为简单类型。 3 采用的开拓运输系统 根据矿山现状及地形地质条件, 选用竖井开拓。 在矿床西端 4 号勘探线上矿体下盘岩移界线外 35m 处下掘明竖井, 该处地形平坦,适合井口工业场地建设。井口标高为 410m,井底标高 198m,井深 227m (含井底水窝 15m) 。井口坐标 X 4687330.30; Y 42436365.21。 出车方位 44毅30忆49义。 采用圆形断面井筒, 净断面直径 4m。 井口采用钢筋混凝土支护,厚度 800mm;井筒采用混凝土支护厚度 100mm, 岩石不稳定处采用钢筋混凝土支护。井筒装备为钢木复合罐道, 提升容器为 3双层单罐笼, 配平衡锤提升。 竖井提升 YFC0.7m3矿车, 选用 2JK-3伊1.5/20A 双筒提升机, 配套功 率 400kW 的提升电动机。竖井担负井下矿石和废石的提升, 以及材料、 设备及人员的提升和下放, 同时兼作入风井及安全出口。 井下采用窄轨运输, 巷道中铺设固定轨道, 轨距 600mm。 设计井下采 用 ZK3-6/250 电机车牵引 YFC0.7 (6) m3矿车运输。故铺设 15kg/m 钢轨。 井上采用窄轨运输, 人推 YFC0.7 (6) m3矿车, 矿、 废石翻卸至临时堆 放场堆放, 然后经前装机装汽车外运, 矿石外销运至选厂进行处理, 废石 运至永久堆放场堆放。 在矿体东翼矿体下盘岩移界线外 15m, 掘竖井至 364m 标高, 作为主 回风井。364m 以下各中段间回风井采用直井倒段布置, 风机置于通风井 内 364m 标高处的风机硐室内。竖井入风, 通风井回风, 形成侧翼对角式 通风系统, 机械抽出式通风方式。 为完善 364m 中段采场贯穿风流通风及 采场通往地表的安全出口, 设计 364m 中段矿块人行通风井与地表贯通, 作为采场入风及第二安全出口。 4 开采方式及采矿方法选择 根据矿体赋存条件、 矿体开采技术条件, 矿体厚度小, 厚度变化不 大, 顶底板围岩属坚硬类岩石。 矿石为铁矿石, 价值不高, 品位低。 开采应 以空场采矿方法为主, 不宜采用成本较高的充填法和损失贫化较大的崩 落法开采。本次设计推荐采用平底结构、 电动装岩机出矿的浅孔留矿采 矿方法。 5 工艺参数确定 5.1 矿块布置及结构参数 设计矿块沿矿体走向布置,下盘沿脉运输巷道。采用平底结构 Z原 20C 型装岩机进路装矿。 矿块阶段高度 3056m; 矿块长度 40m; 矿块宽度 取矿体厚度; 间柱 6m; 顶柱 3m。 5.2 采准切割 采准切割工作主要包括 下盘沿脉运输巷道、 脉内人行通风天井、 人 行联络道、 穿脉运输巷道、 装矿进路、 切割平巷等。 设计矿块沿矿体走向布置, 于运输水平距矿体下盘 6m 处, 掘进脉外 运输巷道。每隔 40m 从脉外运输巷道向矿体打穿脉巷道, 穿脉超出矿体 上盘 2m 为宜, 断面和脉外运输巷道相同。 矿房两侧沿矿体下盘于脉内掘进通风行人天井, 与上中段联通。在 间柱中每隔 5m 掘进一条联络道连通采场和天井。 矿房底部采用平底结构, 装岩机出矿, 矿体下盘每隔 8耀10m 掘装矿 进路, 进路断面与运输平巷断面相同, 按出矿方向, 进路与矿体成 45毅耀 50毅交角。 沿矿体底板掘进切割平巷, 并以切割平巷为自由面将矿体底部全部 拉开, 形成向上回采自由空间。 5.3 回采工艺 5.3.1 落 矿 回采工作从切割层开始, 自下而上分层回采, 由采场一侧向另一侧 推进, 矿堆上凿岩。采用 YT-27 型凿岩机凿岩, 炮孔呈 “之” 型布置, 孔深 1.6耀2.0m, 孔距 0.6耀0.8m, 爆破采用 2岩石乳化炸药, 毫秒导爆管起爆。 崩落矿石块度跃350mm 视为大块, 在出矿进路中采用二次爆破进行破碎。 5.3.2 出 矿 爆破后进行通风和局部放矿, 每次放出所崩落矿量以保证工作面有 1.8耀2.0m 的工作空间为准, 留在采场中的矿石作为回采下一分层的工作 平台, 当放矿量与放出矿堆下降量不符时, 应及时处理以消除空洞隐患。 局部放矿结束后进行撬毛、 平场、 为下一工作循环做好准备。矿房分层回 采结束后进行大量放矿, 大量放矿结束后, 人员不得进入采场空区内清 理残矿。出矿时禁止装岩机进入采场作业。 5.4 采场支护与安全 采场在下一班放矿前由专职支护工进行撬毛和支护。对局部不稳固 地段应注意支护, 可采用锚杆或锚杆加金属网支护, 以确保采场顶板的 稳定与安全。 5.5 采场通风 新鲜风流自运输巷道寅人行通风井寅联络道寅采场工作面 (污风) 寅 另一侧人行通风井寅上中段回风巷道。通风不畅的工作面配以局扇进行 加强和辅助通风。 5.6 矿柱回采及采空区处理 矿房内大量放矿未开始之前, 开始回采间柱, 回采间柱与大量放矿 同时进行, 崩落的矿柱与矿块矿石一起放出。 当本中段回采结束后, 即可回收本中段的顶柱, 采用后退式方式回 收矿柱。 主要采取封闭处理采空区。对体积较大的空区, 须采用深孔或药室 爆破进行强制崩落围岩处理采空区, 并使空区上口与大气连通, 防止空 区围岩大面积突然冒落, 形成空气冲击波对井下人员、 设备及构筑物造 成危害。 矿山应加强对空区围岩的观测,为安全生产提供及时可靠基础资 料。 6 结 论 (1) 根据设计利用矿体赋存条件, 同时考虑开采技术条件等因素, 确 定选用平底结构、 电动装岩机出矿的浅孔留矿采矿方法。 (2) 根据选用采矿方法的矿块生产能力和矿床各中段可布矿块数, 矿山可实现年产 9 万 t 的建设规模。 参考文献 [1]高鹏举, 周 礼.黄山南铜镍矿采矿方法优化选择及应用[J].黄金, 2019 (6) 4-7. [2]杨卫东.倾斜-急倾斜厚矿体采矿方法的探讨[J].世界有色金属, 2019 (6) 54-55. [3]许 磊.金矿井下采矿技术及方法的选择[J].世界有色金属, 2019 (7) 50-51. [4]冯 华.矿山井下开采采矿方法分析[J].山东工业技术, 2019 (1) 92. 收稿日期 2019-8-25 作者简介 马伟伟 (1984-) , 男, 工程师, 采矿工程专业, 主要从事矿山工 程设计工作。 通讯作者 郑建明 (1976-) , 男, 副教授, 采矿工程专业, 主要从事采矿工 艺、 充填及综合利用研究工作。 地质 勘察 测绘 218