对老鸦岭深部矿体采矿方法的探讨.pdf

第2 1 卷第3 期 南方 冶金 学院 学报 V o l ， 2 1 ． N 。 3 2 0 0 0 1 6 月 一一J O U R N A L O F S O U T H E R N I N b3 T ／ U T E O F M E T A L L U R G Y J u n ． , 2 0 0 0 l b 对老鸦岭深部矿体采矿方法的探讨 ．， ／ r n ’ I J 铜 4 4 7 ] l J ／ 狮 千 l l 铜 矿 ． 蛊 世锕 睦 摘要 根 据矿 体赋存状 态提 出了 3个改进 方案 浅 孔 采矿 与 中深孔 联 合 采矿 ； 平 行 申深孔抛 掷爆破 采矿 法{ 斜上 山硐 室扇彤 申深 孔抛 掷爆 破 采矿 法 ． 关键词 生； 堑主 ；扇形中 深孔； 塑竖熊 中图分 类号 T D 8 6 2 ． 1 文献标 识码 A文章编 号 1 0 0 71 2 2 9 2 0 0 0 0 30 1 6 40 5 地质概 况 f f f 、 、 广 方 f 铜陵有 色狮子 山铜 矿老鸦岭铜 矿床 ， 随着 中段 的不断 延 深 ． 矿 体 变化 很 大 ． 无 论 是矿 体 的 大小 ， 还是矿体 厚度及 矿体倾角都 有很大 的变化 ． D～1矿体是老鸦 岭深部 主要 矿体 ， 桦树 坡 GI 矿体 的赋存 状态 与其相 似 ． 探讨 其采 矿 方 法是极 为有意义的 ． D～1 矿体赋存于犬隆组底部硅质、 泥质、 自云质灰岩中， 底板为龙潭组砂页岩 ， l 5 ， 顶 板为大 隆组 中部 的硅质 页岩及大理岩 ， 1 0 7 ． 矿体位 于青 山背斜核部及 东南翼 ． 以背斜核 部穹 隆为 中心 向 四周 延展而 尖灭 ， 在背斜 北西 翼尖灭迅 速 ； 南 东翼产 状平缓 ， 矿体延 深较远 ， 矿体 呈似 层 状 ， 局 部 具有 收 缩 和膨 胀 现象 ． 倾 角 受 背斜双峰影 响 ， 变化 较大 ， 第 一峰两翼倾 角近 s ， 两峰 顶及 谷 底 的矿体 产 状 平缓 ， 北 西翼 处 于尖 灭状 态 ， 局部 延伸至 一2 5 0 r a ， 南东 翼 矿体越 向 下产状 越缓 ． 一2 2 0～ 一2 5 0 m中段 矿 体 倾 角 为 4 左右 一2 5 0一一2 8 0 m 中段惯 角为 2 53 0 。 ； 一2 8 O m 以下 矿体倾 角为 l 2 。 左 右 ． 2 老鸦岭矿床开 采现状 2 1 现采矿方法简介 主要采用有底柱分段崩落的空场法采矿， 中深孔落矿 ． 部分采场采用留矿法采矿 ． 2 2 现 采准坑道 布置 沿矿体走 向或垂直走 向布置 一条 电耙 道 ， 布置单侧 或双侧 漏斗 ， 电耙道 断面为 2 m2 m， 漏 斗间距 为 6 r n ， 底部 结构高 为 7 m， 分段高根 据中深孔 控制 的范围 ， 以及矿 体 的形 态来 确定 ， 一般 为 7一l O m不等 ， 凿岩 硐室规格 为 2 ． 8 m X 2 ． 7 m． 采 场 布置如 图 1 ． 上述采 矿方法 只能适用急倾斜 矿体或倾斜厚 大 矿 体 ， 如将 上 述 采矿 方法 应 用 于 深部 采 矿 将造成 矿石 的极 大损失和贫 化 ， 造成 资源浪费 ． 故现 有 的采矿 方法 已不 能适 应 老鸦 岭深部 矿体 的开采要求 ， 所 以在老鸦岭 深部 必 须选 择 具有 较 高采 矿效 率 、 具 有 可靠 的安 全 保证 的采 矿 方 收疆 日期 0 0 00 32 o 维普资讯 第 2 1卷第 3期 J - ． K 砖老鹃岭深 部矿体 采矿 方法的探讨 1 6 5 法 图 1 中器孔 采矿方 法 采 场 布置 示 意 图 1电耙 道 ； 2 漏斗 ； 3切 割槽 ； 4切 割井 ； 5 巾碌孔 硐 窑 ； 6 ． 行 井 ； 7 上部 采 界 3采矿方法选择 针对缓倾 斜及近 水平 中厚 以下矿体 ， 我 们选择 了浅孔 全 面法 和 浅孔 全 面 法与 中深孔 联 合 采 矿法 ． 比较见 表 1 ． 表 1 两种采矿方法比较表 注 衰 1中数据 是根 嘏‘ 采 矿 手册 以及 现场 一2 2 0 m 1 21 4号果场 综 音所 得 ． 根 据以上 比较采用 联合采矿 法较合理 ． ‘ 3 ． I 浅孔 全面 房柱 】 法 与 中深孔联 合采矿 适 应条件 此采矿方法适 应倾角 小 于 3 ， 厚度 26 m的矿 体 ， 且顶 板 岩石较稳 固 ． I 采 场布置与参 数 ． 采 场沿走 向布置 ， 采 场走 向长 3 0～4 o m， 浅采 场宽度 为 4～6 m， 中深孔 采 矿 部 分 宽 度 为 8～ I 2 n 1 ． 中 深 孔 硐 室 长 度 为 中 深 孔 采 矿 部 分 宽 度 ， 硐 室 宽 度 为 2 ． 8 m， 高为 2 ． 7 m． 2 采场采 准切割 ． 沿矿 体走 向布置切 割道 ， 每个 切割 道 尾部 有 通风 人 行井 并 与 穿脉 坑 道 相 通 ． 中深孔硐室在 浅采 场采 矿的过程 中将 硐室施 工结束 ． 3 回采 ． 浅采 工作是 以切 割遭为 自由面 ， 进 行拉底 和崩顶 工作 ． 中深孔采 矿在 中 深孔 施 工 结束后 ， 待 浅采 场采矿结束 出空 ， 向相邻 的浅采 场中进行 抛掷爆 破 ， 即完成采 场 的采矿 工 作 如 图 2 ， 在中采采 场 中间预 留 1个 2 m宽 的矿 柱 、 4 出矿 ． 中深孔采矿 的矿 石被 抛掷到 浅采场 中 ， 在 浅采场 中进行 出矿 ． 5 评价 ． 此采 矿方法 与浅采全 面 房 柱 法 相 比具 有施工 简单方便 、 采 矿 工作安 全 、 采 矿 强 度大等优点 ． 出矿工作和浅 孔采矿一样 在暴露 面积较大 的空 场 内． 采用此 采 矿方法 可大大 提高 采矿强 度 ， 做 到强 采强 出 维普资讯 l 6 6 南方冶空学院学报 2 0 0 0 年 6月 出矿安 全 性 较 差 ， 但 在 顶板 岩 石稳 固条 件下 ， 在 进 行 出矿工作之前 检查采场顶 板 安全 ， 方可进入采场 出矿 ． 在采场顶板 不够稳 固及不 稳 固的条 件 下 ， 中深 孔 爆破 前 在浅 采场 中进行 顶 板 维 护 ， 比如 采用 锚 杆支 护等 ， 也 能 达到安全 出矿 的 目的 ． 3 ． 2平 行 中深 孔 抛 掷 爆 破 采矿 和倾斜 硐室扇形 中深 孔 抛掷 爆破采矿 针对介于缓倾斜 至倾 斜 之间 中厚 及 以下 矿 体 ， 利 用 前 面的采矿方法显然 不能满 足采 矿 的需 要 ． 因此 必 须 采 用更 有效 的采 矿 方 法 ． 根 据 图 2 浅孔全面 f 房 柱 法与中深孔联台采矿 法示意图 1 ． 穿 脑坑 道 2． 切割 坑 道 ； 3． 预 留矿柱 4 ． 中 耀孔 ； 5 ． 中耀孔 硐室 ； 6{ 矍孔 7 ． 人 行 回风井 矿 山的生产现状 ． 选择更切 实有效 的采 矿方法 ． 这里 主要 对平行 中深 孔抛掷 爆破采 矿和倾 斜硐 室扇 形 中深孔抛掷爆破采 矿法进行 探讨 ． 两种采矿方法技 术经挤指标 的 比较见表 2 表 2 两种采矿方法技术 经济指标 比较 注 表 2中鼓据是根据 采矿手册’ 以及现场 - 2 2 0 m N wl 0 1 2号、 一2 5 O m S E 91 0 号采场综合所得 ． 根据技术经济 比较 以及安全和 施工难度 ， 利 用倾 斜硐室 中深 孔抛掷 爆破采 矿法 更好 ， 它更 能满 足大生产 的需要 ． 为 了便 于说 明问题现 将两 种采 矿方 法分别 叙述如 下 ． 前一种采矿方 法适 应条件 比较 广 ， 倾角 太于 3 5 o ， 中厚及 中厚 以上 的所有矿 体 ． 后一 种 采矿 方法 适应于倾 角为 3 04 5 ， 厚度 为 3一l O m 的矿 体 ． 3 ． 2 ． 1 利 用平行 中深孔抛掷爆破 法采矿 1 采场布置与采 准切 害 j 工程布 置 ． 采 场沿矿 体走向布置 ， 底部结 构为 电耙 道 漏斗 ， 电耙道 断面为 2 mx 2 a n ， 漏 斗间距 为 6 m， 底 部 结构 高为 7 m． 第 一层 切割采 用 垂直 扇 形 中深孔 硐 室 ， 在 采 场 的两端适 当位置各布 置一 通风人行 井 ， 在 人行井 中每隔 一定 的标 高 指在 硐室 布孔 能控制 的 布置 一个硐室 如 图 3 ． 2 回采 ． 穿孔工作 第一层 切割硐室采用 Y Q一1 0 0潜孔 钻机 或 Y Z P一9 0潜 孔 钻机 施 工垂 直扇 形孔 ， 分层硐室 为水平 扇形孔 ． 维普资讯 第 2 1卷第 3 期 王发 芝 对者鹎岭 深部矿 体采矿 方法 的探 讨 1 6 7 匿 3平行 中 深孔 抛掷 爆 破 采矿 采 场布 置 示 意 围 l电耙道 ； 2 ． 南斗； 3 ． 首次采矿范围 4 ． 垂直扇形孔 ； s ． 水平扉形孔 6』 、 行通风井 ； 7 ． 上中段穿酶 爆破 工作 第一层采 矿 ， 首 先在第 一 层 中采 用 浅孔 采 矿 或 中深 孔 采 矿拉 槽 创 造 一个 自由 面 ， 然后 依 次爆 破 ， 作 为抛掷 爆破 采 矿 的补偿 空 间 ． 采完 出空第 一层 后 ， 层 孔 硐 室实 行 分 次爆 破 ， 下次 爆破必须等前一 次爆 破 矿石 出空后才 能进 行 ， 越 向后 爆破 的药 量单耗 要相应 增大 ， 3 评 价 ． 此采 矿方法具有采 矿工作安 全 、 采矿 强度 大等优 点 ， 但 存 在掘进过 程 中在 人行 井 中施 工硐室施 工难 度较大 、 工程量较 大 、 安全 系数 较小等缺 点 ． 3 ． 2 ． 2采用斜 上 山硐 室扇 形 中深孔抛掷 爆破 采矿 法 在现实生产中由于前一种采矿方法采准施工比较 困难 ， 而且 在施工过程 中在天井中拉硐 室 比较 困难 ． 不 安全因素较 多 ． 考 虑采用斜 上山硐室法进 行 采矿 ． 1 采场布置和采准切割工程． 采场船矿体走向布置 ． 采场长度为 4 0 一．5,0 r n ， 高度为中段高 3 0 m ， 底郭结构 为电耙道漏斗 ． 电耙道 为 2 m2 m， 漏 斗 间距 为 6 m． 底 部结构 高 为 7 m； 采 准 切 割工程有 电耙道 、 漏 斗 、 切割 道 、 斜 上 山硐室 、 人行 联 络道 ， 斜 上 山底板 与 矿 体 同一标 高 ， 倾角 与矿体倾角 相 同 ， 如 图 4． 圉 4 斜 上 山采 矿 法采 墙布 置 示 意 国 1电耙道； 2战采切割道； 3 ． 靖斗； 4斜上山硐室 5 ． 行联培道； 6 ． 上部中段穿脒 ； 7 ． 拽采范围； 8 扇形孔 2 回采 ． 穿孔 工作 在斜上 山硐 室 中利用 Y z P一9 0潜孔 钻机 施工扇 形 中深孔 ， 中深 孔排 线 垂 直矿体 的顶板 ． 在 切割道 中利用浅孔 ， 布孔在靠 前部分按 正 常排 距 布置 ， 向后排 距逐 渐变小 ， 确保能够将 矿抛 掷到位 ． 维普资讯 1 6 8 南方冶金 学院学报 2 0 0 0年 6月 采矿工 作 如图 4所示 ， 在 第一 层切 割道 中利 用浅 孔 留 矿法采 矿 即图 4中的 阴影 部 分 ， 作为 扇形 中深孔抛掷爆 破采矿 的补偿空 间 ， 等 矿 出完后 ， 可进 行 中深孔 采矿 ． 中深 孔 采 矿 采用 爆 力搬 运 ， 下次爆破 要等前次 采下 的矿 出空方可 进行 ． 越 向后 同次 爆 破 的排 数 要 少 而 炸 药单 耗 要 相 对 增 大 ． 3 评 价 ． 此 采矿方法具有施 工 简单 、 方便 、 安 全 、 采 矿强度 较 大 ， 但在 施 工 中深 孔时孔 的角 度 控制较难 ． 此采矿 方法除具有 以上优点外 还具有机 动灵活 的优 点 ， 可根据 矿体倾 角的变 化来 调 整硐室 的角度 ， 确 保矿产资 源的有效 回收 ． 4结论 斜上 山硐室 扇形 中深孔爆 力搬运采 矿较 水平 扇形 孔爆 力 搬 运采 矿 有施 工安 全简 单 、 采 准 工程量 小 、 采 矿强度大 等优 点 ． 在 老鸦岭深部 特定 的矿体产状 和结 构条件 下两 种爆 力搬运 采矿 较浅孔采 矿具 有安 全可 靠 、 采矿 强度大 等优点 ． 所 以不 失 为较好 的采 矿 方法 ． 而 浅孔 采 矿与 中 深孔 联台 采矿 对顶板岩 石不太稳 固 、 不允 许有较 大暴 露 面积存 在 的矿 山也 是一 个 很好 的采 矿 方 法 ． 缓倾斜至倾 斜矿体如果 其厚度小 于 3～4 m 以下 ， 爆 破条 件将 不 够理 想 、 其 夹 制 性增 大 ， 可 采用 每次少爆破 、 向后 面的孔 排距 减小 、 孔 底距 减小 的办法进 行 解决 ． 如果 矿体 进一步 变缓 ， 可 在采 场中多创造 自由空间 、 使 采场抛掷 距离减小 ， 以解决其 爆破 局限性 问题 ． An I n qu i r y i n t o M e t h o d o f M i n i ng i n La o Ya l i n g Co ppe r M i ne w NG F a z h i M o u n t a i n c 0 E p Mi n e ．o f An h u I P ． ， T o n g l l n g 2 4 4 4 7 1 ． 0 n a Ab s t r a c t ． A c c o r d i n g t o t h e G C U I T e n C e r a o r p h o l o g y o f o r c h o d y ，t h r e e b e t t e r mi n i n g me t ho d s a r e v e n a s f o l l o w s c 0 r 玎 b e d me t h o d o f mi n i ng s h a l l o w h o l e a n d m d e r a t e l n n g h o l e ； c ast i n g b l a s t me tho d o f mi ni ng p a r a l l e l mode r a t e I o n g h de a n d S e c t o r mod e r a t e l 0 g h o l e i I 1 the t o p p l e c h a mb e r ． Ke y wo r d s t o p p l e p a r a l l e l ； p a r a l l e l mo d e rat e l o n g h o l e ； s e c t o r mo d e rat e l o n g h o l e； c a s t i n g b l ast 维普资讯