倾斜薄锰矿体采矿方法的探讨.pdf

矿业科技 2018 年 3 期︱291︱ 倾斜薄锰矿体采矿方法的探讨倾斜薄锰矿体采矿方法的探讨 吴桂宝 遵义黔地源矿产勘查有限责任公司，贵州 遵义 563000 摘要倾斜薄矿体的开采难度较大，一直是采矿工程研究的难题之一。文中笔者对国内外锰资源的利用情况和倾斜薄矿体采矿方法进 行简要分析，并结合国内某锰矿采矿方法，论述了倾斜薄矿体开采的工艺方法。 关键词采矿方法;地质条件；倾斜；薄矿体 中图分类号TD8 文献标识码B 文章编号1006-8465（2018）03-0291-02 引言 锰是一种黑色的金属，它存在于自然界之中，土壤中大概含有 0.25，其主要表现为灰白色、硬脆、有光泽，潮湿后容易产生氧化 反应。截止 2014 年，已探明的陆地锰矿储量总数约为 5.7 亿 t，虽然 总体储量非常大，但其分布很不均匀，集中分布于少数几个国家。我 国锰矿资源集中分布于西南省份，东北省份也有分布。当前我国锰矿 资源的开发存在如下几个问题首先，锰矿资源分布不均衡但相对集 中，锰矿产地与用锰经济区域不匹配；其次，从规模集约可利用性来 看，矿床规模偏小，矿床多属沉积或沉积变质型，矿体薄、倾角缓、 埋藏深，不利于规模开发，集约化生产难，规模效益差；再者，经济 可利用或中高品位锰矿资源储量偏低， 资源质量较差， 以贫锰矿为主， 脉石废石尾矿多，吨矿石锰金属量少，选矿可行性或经济性较差。 1 倾斜薄矿体采矿方法分析 随着我国科学技术的不断发展， 各类机械设备的使用愈加频繁， 使得采矿技术也不断发展，各种采矿方法犹如雨后春笋般出现。现 阶段国内针对倾斜薄矿体的开采的采矿方法很多，使用比较成熟采 矿方法主要有空场法、房柱法、全面法和崩落法等。在各种采矿方 法的运用时衍生出多种组合式采矿方法，垂直分条采矿法、房柱全 面矿块空场法、充填采矿法、前进式普通全面法等。在国外，各国 所采用的方法均不一样，但万变不离其宗，比如加拿大主要采用充 填采矿法，美国和法国主要采用房柱采矿法等。 1.1 崩落法 崩落法是利用深孔爆破的方法，将矿内岩层崩落，充填采空区。 [1]在回采单元中，与崩落矿石的同时或稍后，强制（或自然）崩落 围岩，采用充填采空区进行管理与控制地压。这种采矿方法具有 操作安全、生产效率高、使用灵活等特点，在生产实践中得到了广 泛的应用。 1.2 垂直分条充填采矿法 垂直分条充填采矿法是指将矿块沿矿体走向划分若干垂直分条， 依次采掘各个分条，采完数个分条后就充填采空区的充填采矿法。 [2] 根据采场结构，把垂直分条充填采矿法分为三种类型壁式、 全面与分段的三种，垂直分条充填采矿法是水力充填和胶结充填技 术在金属矿山使用后发展起来的。壁式垂直分条充填采矿法主要是 减少支护工作量以及简化充填过程，全面垂直分条采矿法与分段垂 直分条采矿法的发展趋势是降低采准工作量。所以，垂直带采矿法 是一种较为合理的倾斜薄矿体稳定围岩的采矿方法。 1.3 房柱全面矿块空场法 房柱法是把矿区沿倾向划成矿房和矿柱，首先采房、然后采矿 柱，开采矿房时用矿柱和围岩支护进行地压管理。采矿空间应一直 保持敞空状态。 房柱全面矿块空场采矿法是一种新型的组合采矿方法，这种方 法与房柱法不同，具有以下优点多矿房、多矿柱集中同时回采， 能有效提高采场生产能力，还可以有效控制采空区的地压，使矿山 作业安全，改善工作条件，提高矿石质量，减少矿柱采损失，矿房 回采完成后及时回采矿柱,提高资源利用率。 2 国内某锰矿采矿方法 2.1 某锰矿矿区概况 某锰矿位于我国西南某省份，矿区面积较大，呈自西向东倾斜 走势，矿体褶皱强烈，断层繁多，严重破坏了矿层形态。矿层产状 北翼平缓，多为倾斜至缓倾斜矿体，南翼大多为比较集中的急倾斜 矿体，全矿矿体倾角变化较大。通过采矿方法的合理应用及机械设 备的使用，以探索适合本矿山倾斜薄体的安全有效的采矿方法。 本文中笔者以该矿部分倾斜薄矿体为研究对象，矿体位于矿 区中部，沿走向长 250m。矿体呈近南北走向，倾向 85～95，倾 角在 35～40，平均 37，平均厚度为 2.14m。 矿体围岩、矿体顶部、底板为厚层状灰岩，硬度大，物理力学性 质好，岩石稳定性好，有利于矿床的开采，但在节理裂隙带或采空区 地段岩石破碎，稳定性比较差，可能出现冒落、塌方。 [3]矿体上下盘 亦主要为灰岩，矿体上下盘围岩化学成分与该层段岩石化学成分无较 大差别。矿体的上、下盘主要为灰岩，矿体上下盘围岩的化学成分与 岩石的化学成分差别不大。总体上，矿体和围岩稳定性比较好，矿床 的工程地质类型可分为层状结构坚硬-半坚硬类岩为主的中等类型。 2.2 采矿方法的确定 采矿方法的选择是矿体开采的重要环节， 决定着矿山生产的安全和 经济效益。该矿在开采之前，组织相关人员对矿体展开分析，并采取多 种开采方法进行演练，根据具体情况，选择最为合适的开采方法。 矿床地质条件和矿体开采条件是采矿方法选择的前提。矿体的 倾角、厚度、矿体稳定性等都是采矿方法选择时必须考虑的因素。 采矿方法的选择还要遵循安全可靠、结构简单、技术可行、技 术成熟、方便管理、损耗率低、贫化率低、生产能力大、劳动生产 率高、降低开采成本、经济效益好等原则。 [4]最后确定采用全面采 矿法对倾斜薄矿体进行回采。倾斜矿体通过调整回采工作面布置， 保证安全生产，利用电耙辅助矿石运输解决了矿石出矿问题。 图 1 全面采矿方法采场结构参数 通过综合情况分析，笔者所研究的该锰矿为倾斜薄体矿，结合 Mining Science Technology ︱292︱2018 年 3 期 同类矿体开采方式，设置回采工作面沿矿体伪倾斜方向布置，即确保 工作面的真实倾角小于 30，图 1 中倾角 C 便是设计回采工作面的 真实倾角，经计算为 25，小于 30，满足要求。各采场回采工作 面沿矿体伪倾斜方向布置，同时沿岩矿体走向布置矿块，采场宽度同 样设置为 50m，根据矿体赋存标高，中段高度同样设置为 25m，设置 矿块间柱宽 2m、 顶柱及底柱高 2m， 采场底部溜矿小井间距设置为 12m。 2.3 采场、回采、通风 采准切割，也就是采切工程，它是由阶段运输、底部结构、拉底 与割帮巷道工程组成。矿块沿矿体走向的布置，为了减少矿柱矿量， 提高回采率，满足生产能力和装载量的要求，运输巷道中段采用脉外 布置。首先自中段运输平巷开掘人行材料通风井和放矿溜井，然后在 矿房底部沿矿体底板（下盘）开凿拉底平巷、接着开凿采场上山。 采场回采，该步骤是将完成采准、切割工作的矿块内采出锰矿 石的过程。 矿块的回采顺序是后退式回采。并根据矿体倾角，矿体工作面 沿矿体假倾斜方向排列，采场回采顺序在采场一侧向另一侧全厚推 进。 采场内采用 YTP26 型凿岩机进行凿岩， 凿岩孔径一般为 36mm～ 44mm，孔深 1.5m～2m，排距 1.5m～2m。钻孔完毕后，用人工装药， 采用非电毫秒导爆管起爆方式起爆 2 岩石凿岩进行爆破。爆破后 待炮烟散净，处理采场矿房顶、底板岩层及顶部松、浮石。最后采 用 2DPJ-22 型电耙将崩落的矿石耙运至采场底部的溜矿小井，矿石 经溜矿小井放入中段平巷内的 0.7m 3 翻斗式矿车中，运出地表。 采场通风在回采过程中需要将新鲜风流按指定路线送往回采 作业面内，以保证矿体开采生产的安全。锰矿矿体开采采用全面采 矿法，不同的是采面布置不同。在主风机形成流量的基础上，每个 采场配制一台 JK55-2-N04 式风机辅助通风， 这样可以保证每个采场 通风。新风通过平洞口进入运输车道中段，经人行通风井，拉底巷 道和联络道进入采场，清洗工作面后，污风排到上中段回风平巷再 抽出地表或直接排出。 [5] 图 2 全面采矿法采场通风结构流程图 3 结束语 综上所述，在我国目前采矿技术条件下，应进一步优化发展采 矿方法，比如本文笔者所着重研究的全面采矿法，以实现采矿方法 的优势互补，直接提升了矿山的经济效益。随着我国科学技术的不 断发展，作为助推器的机械设备使用愈加广泛，直接影响着采矿方 法的推陈出新。 参考文献 [1]吴启红.矿山复杂多层采空区稳定性综合分析及安全治理研究[D]. 中南大学,2010. 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[2]翟跃东,石磊.10kV 智能断路器、智能寻址仪、故障指示器如何在 配电网中配合安装使用[J].中小企业管理与科技下旬刊,201508 226-227. （上接第 239 页） 发现。还可以利用现代化的计算机技术，对风险用户加以搜索，对 其启动催缴模式，将风险降至最低。如果电费电价的政策有变化， 还要做好相应的宣传工作，使得用户及时掌握用电信息，保证电费 收取的顺利执行，对于电费的收缴票据的格式，要及时调整，让用 户了解到电价和电量的计费，确保政策透明，保证用户的知情权。 4 结束语 总而言之，随着科学技术的发展，人们对电力的需求不断提高， 电力系统建设也有了新的要求，电力企业要努力适应时代的发展。 电力营销管理在电力企业的发展中扮演着重要的角色，尤其是电费 电价分析方法及应用，在实际工作过程中，应结合实际情况，采取 合理的电费电价分析方法，实现电力企业经济效益的最大化，并确 保电力企业的可持续发展。 参考文献 [1]关雅兰.电力营销管理中电费电价分析方法的应用[J].科学与财富, 201714. [2]王炼.电力营销管理中电费电价分析方法研究[J].中国建材科技, 2015S291-91. [3]吕晓旭.加强对电价电费的审计稽核及实施流程化、 在线式管理[J]. 中国新技术新产品,201621172-173. （上接第 254 页） 感官维修法、原理分析测量法、信号跟踪法、比较维修法、拔插代 替法为主，除此之外，使用 B 超设备的过程中也应注重日常保养， 将其放于清洁干燥的环境之中，同时注意规范运用设备，使 B 超故 障的出现率大大降低。 参考文献 [1]周玉文,詹国宾,陈宇航,等.医用彩超设备主要维修技术及运用实践 研究[J].中国卫生产业,2016,1302113-115. [2]陈啟顺.彩色 B 型超声诊断仪的故障维修技巧和维修实例[J].世界 最新医学信息文摘,2015,1597164-165. [3]刘会善,杨宝珍,王一舟.西门子 Acuson antares 型彩超故障维修 1 例 [J].医疗卫生装备,2015,3602154-155. [4]黄柏开,周其杰,梁杏芬,等.B 超原理分析与故障问题的处置方案研 究[J].中国医学工程,2017,250466-68. 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