倾斜—急倾斜厚矿体采矿方法的探讨.pdf

世界有色金属 2019年 4月上54 采矿工程 Mining engineering 倾斜急倾斜厚矿体采矿方法的探讨 杨卫东 （河南发恩德矿业有限公司， 河南 洛阳 4 7 1 7 0 0 ） 摘 要 由于倾斜急倾斜厚矿体开采的环境和条件等比较复杂， 开采的难度也较大， 本文针对倾斜急倾斜厚矿体 采矿方法进行探讨， 希望对此类厚矿体的开采提供一定的帮助作用。 关键词 急倾斜 ； 厚矿体 ； 采矿方法 中图分类号 P 6 9 4 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 2 - 5 0 6 5（2 0 1 9 ） 0 7 - 0 0 5 4 - 2 Discussion on the mining of inclined-sloping thick ore body YANG Wei-dong He n a n F a e n d e Mi n i n g C o . , L t d . , L u o y a n g 4 7 1 7 0 0 , C h i n a Abstract D u e t o t h e c o mp l i c a t e d e n v i r o n me n t a n d c o n d i t i o n s o f t h e i n c l i n e d - s l o p i n g t h i c k o r e b o d y mi n i n g , t h e mi n i n g d i f f i c u l t y i s a l s o g r e a t . T h i s p a p e r d i s c u s s e s t h e mi n i n g me t h o d o f t h e i n c l i n e d - s l o p i n g t h i c k o r e b o d y , a n d h o p e s t o p r o v i d e c e r t a i n mi n i n g f o r s u c h t h i c k o r e b o d y . He l p . Keywords s t e e p s l o p e ; t h i c k o r e b o d y ; mi n i n g me t h o d 倾斜急倾斜厚矿体是一种比较特殊的矿体类型， 其具 有着显著的开采特点， 为了实现对此类矿体的安全稳顺利开 采， 经过不断的发展也是产生了诸多的采矿方法， 但是在实 际的应用中都存在一定的局限性， 为了实现更好的矿体开采 效果， 本文就以某案例进行分析， 对其采矿方法进行深入的 研究。 1 工程概况 在某矿段中， 其一矿体的边界呈现出平整、 构造轻微破 坏、结构比较简单、稳定品位和厚度变化不是很大等特点。 其矿体的产状和岩层的产状是一致的， 呈现出单斜、 层状和 陡倾状态。 矿体是北东约25走向， 且倾斜受到白岩背斜的 轴部宽缓和东翼的急剧变陡等限制， 从而表现出总体的南东 倾向， 而局部是略朝北西进行倒转。 具体的表现为于1200m 的标高上矿体的倾角是比较平缓的， 一般在15 40范围 内， 而在1200m1000m其倾角出现急剧的变陡， 且倾角在 40 80范围内， 在1000m900m矿体的倾角是近直立 且略朝北西进行倒转， 在900m的标高下就恢复了正常的产 状，且倾角约为85，因为G1的夹层是分隔的，矿体也就 分为a和b两层 [1]。 在1200m的标高上其倾角在40 65 范围内，其平均的厚度是15m，是一种中等的稳固性岩层。 在b矿层中，其b矿层是通过团块状、条带状和假鲕状态白 云质的磷块岩与致密状磷块岩所构成，超过1200m的标高 上其倾角在40 65范围内， 其平均的厚度是15m。 在顶板中， 其顶部主要是浅灰色的薄层状态含磷的碎屑 白云岩、 条带含磷质白云岩和不稳定性条带状的白云质其磷 块岩所组成，且平均的厚度为5.4m，其顶底的界线是十分 清楚的， 在其上接触的局部能够见到冲刷的现象， 是一种中 等的稳固性岩层。 其底板是灰色的中厚层状具有微细粒的白 云岩， 在中间夹有不稳定性白云状的粘土岩， 且平均的厚度 为11.5m， 是一种中等稳固性的岩层。 在a、 b的两矿层间是 一中稳定的夹层，也为b矿层的直接性底板，而a矿层的直 接顶板主要是浅灰色的中厚层含磷微粒的白云岩和顶部中 不稳定性硅质团块所组成， 且在中间夹有不稳定性白云质的 磷块岩和硅质的透镜体， 且平均的厚度是4m。 2 急倾斜厚矿体采矿特点 在急倾斜的厚矿体采矿中， 采场内的工作环境是比较差 的， 且人员的安全保障也比较低， 尤其是在采矿中对急倾斜 的厚矿体进行凿岩、爆破、支护、矿石的运搬等，这些工作 往往都是在大面积呈现暴露的顶板所实施， 因此， 急倾斜的 后矿体具有作业的环境差和安全的程度低等特点。 另外急倾 斜的后矿体其采场的尺寸等一些结构参数是很难控制的， 尤 其是一些采场跨度与顶底柱的尺寸大小等参数， 因为矿体的 厚比较大， 这也就造成顶板暴露的面积增加， 想要确保采场 和中段运输的巷道等一些地下的构筑物具有良好安全性， 就 一定要扩大其顶底柱和间柱厚度， 而往往会造成矿石出现损 失， 所以若地表在不允许出现塌陷中， 急倾斜的厚矿体在开 采中就需要具有科学合理的采矿法 [2]。 3 采矿方法选择 按照矿体的赋存条件状况， 在本文矿段中主要采矿法是 普通分段的空场法、 矿体阶段的矿房法与无低柱的分段式崩 落法。 不管是任何一种类型的采矿法都具有一定的局限性， 本案例中就采用了组合式的采矿法， 其以岩石的力学当作基 础， 对采矿的工艺、 采场的结构和设备等内在的联系进行协 调， 形成一种既依存且独立的采矿法， 具有不同类型采矿法 特色与优点。 在此种组合式的采矿法中， 其是将束状孔当作量球形的 药包爆破的技术为基础而形成的高效采矿法， 其回采的单元 包括了矿房的采场与崩落的采场等两部分， 其矿房的部分按 照空场的采矿法进行回采， 将放完矿空场当作回采单元其剩 余的部分矿量进行大量的爆破来用作补偿的空间， 对回采单 元其剩余的部分矿量和同上水平底柱进行一次性整体的崩 落， 其补偿空间总体积确保崩落矿岩的接触面空间位置没有 出现明显位移， 确保崩落矿石与崩落围岩所崩落体工程基本 界面 [3]。 收稿日期 2 0 1 9 - 0 3 作者简介 杨卫东， 男， 生于1 9 8 2 年， 汉族， 河南洛阳人， 本科， 助理职 称， 研究方向 井下生产管理。 2019年 4月上 世界有色金属55 采矿工程 Mining engineering 4 采矿方法应用分析 （1） 结构和参数。其阶段的高度在30m50m，而分段 的高度为11m。 其矿房的走向长为100m300m， 而矿房的 宽为10m、 矿房的高度为7m、 房间的间柱宽为4m、 斜顶柱 的真厚为4m。 （2） 采准工作。因为矿体的走向长为600m，因此于矿 体的下盘进行一条和矿体走向垂直运输的大巷布置， 其各分 段进行脉内的运输平巷布置， 也就是a矿层和b矿层都进行 分段运输的平巷设置，且各分段间通过无轨自行的调度设 备以斜坡道进行连通。 另外把矿体划分成50-10035m矿 块， 并与采场的底部进行堑沟的巷道、 出矿的进路和出矿的 联络道等掘出， 通过中深孔的爆破拉底产生出矿的堑沟， 矿 房的下部堑沟于回采前就要形成， 而矿柱下部所对应堑沟要 与采场的整体崩落完成后而形成， 且于矿体的下盘要沿着脉 联络道， 间隔有50m80m进行一条脉外的溜井布置。 （3） 切割工作。在矿房的回采前，要进行切割工作，主 要包括了立槽和横巷的切割， 在立槽的掘切割前， 要先于矿 房两侧进行横巷的掘切割， 则两切割的横巷长度和分段平巷 跨度之和就是矿房的宽度。 后于分段的平巷端部其中央沿着 矿层朝挑顶进行立槽的掘切割，长度约是3m，且将切割横 巷和切割立槽当作矿房的回采自由面与补偿的空间。 （4） 回采的工艺。 凿岩 于凿岩的硐室通过高压环行的 潜孔钻机进行Ф127mm下向的垂直深孔钻凿， 要求孔距为 3m4m、 排距为2.5m， 在凿岩的硐室内通过钻机进行上向 的中深孔钻凿， 用在矿柱的崩落中。 爆破 在进行矿房的回 [1] 崔松,梁元贵,郭忠南,et al.急倾斜中厚以上难采铜矿体采矿方法优 化研究[J].中国矿业,2016z1.00136-00136. [2] 高新,吕中友,高忠民,et al.急倾斜中厚钾盐矿体的采矿方法研究[J]. 化工矿物与加工,20170835-37. [3] 杨树林,谷中元,石振东,et al.倾斜-急倾斜厚矿体采矿方法的探讨 [J].采矿技术,20141.00031-00032. 采中， 主要通过束状孔的水平性高分层的落矿技术应用， 要 求分层的爆破高度和束间距等一些布孔的参数要相适应， 一 般为5m8m，在每次的爆破后都要出矿，在矿房底板的分 层回采到最小的安全厚度为15m时，再实施整个采场整体 一次性的崩落爆破处理。 将矿房回采产生的空场当作整体采 场崩落补偿的空间， 如果矿房的回采所产生补偿空间总体积 要比矿柱爆其破所需补偿的空间大， 在矿房内保留部分的矿 石要不放出， 来确保整体崩落矿石没有出现明显位移情况。 （5） 采场通风。在采场主要通过矿井的主风流来通风， 其新鲜风通过联络道进到凿岩的工作面内， 而污风通过另一 侧的联络道到回风巷中， 后由回风井将其排出到地表内。 于 凿岩的硐室与出矿的进路内进行局扇的配置来强化通风的 效果。 5 结语 综上所述， 倾斜急倾斜厚矿体的采矿具有着显著的特 点， 为了实现高质高效的采矿目的， 就需要根据实际的情况 做好采矿方法的选择， 并严格按照规范采矿的工艺， 这也是 其安全稳定采矿所必须要注重的内容。 （上接53页） 对于矿粗犷型发展转换成更加合理的精细化管理。此 外， 对于每年的矿石提炼和生产管理， 应当进行一个总结性 的记录工作， 对于之中所产生的固体废弃物， 应当进行及时 的回收处理，并且做出精密的管理计划。在实际运营过程 中， 对于固体废弃物的输出经营生产应当通过科学的管理将 其划分成不同的生产流水线， 将每个环节的废弃物都合理的 利用起来， 提高整体资源的二次利用几率。 从而不仅能够使 矿山企业拥有更大的生产风险承担能力， 还从侧面上提高了 环保生态建设性。 （4） 加强矿企与其他行业的合作。 在进行固体废弃物处 理时， 还应当加强矿山开采企业与其他行业的合作。 一般该 类企业转型是需要外力帮助的， 而企业在积极谋求于周边建 材行业， 制造行业等合作时， 可以更好地提升自身业务的专 业性质。此时的废弃矿物应用不再是单一的做为建筑施工 材料，采用先进的提炼技术，可以让该类产品应用在医药、 食品、 高精密的行业之中。 通过现代高科技技术和科技的发 展， 矿企可以积极地与先进的新型行业进行合作， 使得产品 更加的高端和多元化。 此外， 企业可以通过与另外的环保企 业合作， 为环保企业提供厂房和用地的优惠政策， 来促使环 保企业为自己解决更多的固体废弃物治理问题， 减少企业自 身治理的沉重包袱。 运用互利政策来更多的吸引回收利用型 企业的入驻和合作一次缓解大量固体废弃物的产出和堆积 状况。 （5） 促进金属矿山旅游业发展。 一般很多的尾矿废弃物 会在堆积长时间过后进行填埋工作。 而随着现代化的发展， 相关企业完全可以利用废气材料混合充填物， 建设花园式的 矿山， 此类矿山是建设理想模式下的一个质的改变。 例如国 外的伊甸园是由废弃矿山建设而成的著名矿山。 一般在花园 建设时， 本就需要大量的建材， 而尾矿充填物可以将花园内 地形进行人工的改变和设计， 通过利用已有的大量固体废弃 物进行矿山建设， 除了可以解决固体废弃物的大量堆积， 也 减少了对于自然填埋造成的资源浪费现象。 而此类建材更多 的偏向于环境自然建设， 所形成的人工矿山具有一定的观赏 性。 所以在一定程度上不仅能够与生态环境相适应， 而且在 发展旅游业的同时， 也可以作为一个重要的方向进行推进。 矿山企业进行资源回收利用工作， 在资源浪费之前通过得天 独厚的自然条件加上现代化科技的支持， 来促进矿山旅游业 的发展。 4 结语 综上所述， 关于金属矿开采所产生固体废弃物的综合利 用， 不能只是依靠政府政策的辅助作用， 关键还是得靠矿企 自身的自主管理性质， 通过采取一定的强制措施来加强宏观 调控和管理工作。 以此更好地避免固体废弃物的堆积和浪费 现象， 该类废弃物的综合治理和利用是一项长期的生态环保 建设活动，相关矿企应当在政府监督机制下进行约束性管 理， 通过科学的企业管理规章制度， 提高资源的利用率， 避 免二次浪费现象， 以此推动可持续性健康发展。 [1] 祁国恕.我国金属矿山固体废弃物处理与处置技术进展[J].中国化工贸 易,201312346-346. [2] 刘淑鹏,张小伟,魏芳.金属矿山固体废弃物危害及资源再利用[J].现 代矿业,20172122-125.