分析急倾斜地下铁矿采矿方法.pdf

科技创新 就目前来看，我国仍有很大一部分急倾斜矿床亟待开发和 利用， 以此来缓解资源供应压力。然而， 对于急倾斜矿床而言， 其在采矿过程中由于矿床的特殊性会遇到很多问题， 如尾矿处 理难度大、 地面沉降等， 这些问题如果无法解决， 不仅会影响到 正常开采作业， 带来安全隐患， 而且还会造成污染和环境破坏， 这已经成为采矿领域的重点问题。而想要从本质上解决这些问 题， 选择适宜的采矿方法至关重要， 在方法的选择过程中， 往往 要考虑很多方面的内容。基于此， 本文以某急倾斜地下铁矿开 采项目为例， 深入探讨采矿方法的选择问题。 1矿区地质条件 该矿区构造多为断裂， 岩浆岩分布、 地层走向与断裂带都为 北西向， 将北西断裂带作为界限， 将北部直接裸露的结晶体作 为基底， 而南部则主要为覆盖层， 使整个矿区形成在断裂带北 部基底的岩系当中， 矿床主要为火山沉积。对矿床而言， 其层位 相对稳定， 底板与顶板的岩体均为片麻岩。除片麻岩外， 含铁石 英角闪片岩与含铁角闪石英片岩也为含矿岩系。矿床整体主要 由大矿带构成， 具有尖灭再现等特征； 内部结构复杂， 不仅具有 特殊成矿条件， 而且还有花岗岩顺嵌， 脉岩已经形成侵入， 进一 步增大了矿体结构复杂度， 不同剖面之间的矿层难以对应[1]。 2矿带主要特征 该矿带最大的特征在于矿体本身和顶底板围岩之间主要呈 现出整合连接， 有着十分明显的分界。单层矿体厚度较薄， 含有 多个夹层， 结构较为复杂。近一半矿体呈多层带状， 排列较紧 密， 断层上盘和下盘有着类似的地层产状。整个矿带向 NW-SE 不断展布， 倾向为 SW， 走向为 330， 实际倾角在 30-60范围 内， 均值 50； 矿床的发育呈现出急倾斜， 无论是在倾向上还是 走向上， 都有小幅弯曲。 矿带的整体长度超过 1.8km， 厚度在 21- 50m 范围内不等， 最大厚度为 57.75m， 均值 32m。矿体的顶部直 接裸露在地表， 矿体出露的最大标高为 312m； 在扩大区， 其厚度 变化率为 22.75， 控制标高在100m-300m 范围内， 在厚度上 表现为上厚下薄， 而在控制深度以内， 矿体并未尖灭， 依然保持 不断向下延伸的发展趋势。 3采矿方法选定 以该矿床的赋存条件为依据，结合地表上的地形地势与地 质条件， 为有效避免上盘地表发生塌落， 并在多夹层与矿层的 情况下防止矿石因开采作业而损失、 贫化， 提高采收率， 在选定 采矿方法时， 需对不同矿层在各自空间上的分布规律及多变特 征进行充分考虑， 同时兼顾矿层当中夹层所处分布状态； 在对 “三下” 资源进行部分开采的过程中， 应对地面沉降等实际问题 进行分析。 为切实满足矿山生产能力方面的需要， 即不低于 100 万 t/a， 现提出以下两种采矿方法 第一， 上向水平分层 （干式 ） 充 填法； 第二， 浅孔留矿法， 辅以开采后回填。现对这两项采矿方 法作如下分析 3.1 上向水平分层 （干式 ） 充填法 3.1.1 构成要素。矿体布置主要分为沿走向及垂直走向两种 形式。 对 8-25m 厚的水平单层矿， 与 25m 后以内含夹层多层矿， 其矿体大多沿走向分布， 标准矿体的长度一般为 50m， 而宽度主 要受水平厚度影响， 相邻矿体间设置间柱， 取消顶柱与底柱； 如 果多层矿厚度在 25m 以上， 且夹层实际厚度在 50矿层总厚度 以内， 则矿体以垂直走向进行分布， 其最大长度一般为 42m， 最 小长度 25m， 宽度由厚度确定， 大多为 30m， 相邻矿体间设置间 柱， 取消顶柱与底柱[2]。 实际的布设过程中， 须将矿体厚度实际变化特征作为根据， 采用上述两种方法实施布设， 这样能将采场顶板实际暴露的面 积有效控制在要求的 1250m2左右。需注意的是， 上述两种方法 的布设形式， 其矿体高度都属于中段高度， 即都处在 50-60m 范 围内。 3.1.2 采准切割。采切工序为 先对平巷进行切割、 对联络巷 进行人工通风； 对天井进行人工通风、 充填设备通道、 充填已经 通风的联络巷、 回风天井、 矿石溜井、 回风联络巷、 矿石出井、 矿 石卸载、 堆放充填材料[3]。 3.1.3 回采主要工艺方法。根据垂直高度对矿房进行分层划 分， 首层高度较大， 为 4.6m， 其它各层高度均 3.0m， 按照从上到 下的顺序分层回采。 其主要工序有 凿岩、 爆破、 运输和平场。 其 中， 凿岩使用 7655 凿岩设备， 钻设近水平孔， 深度不易过大， 对 岩石进行爆破， 最后采用铲运机运输爆炸崩落下来的矿石。 当所有分层的资源都回采完毕之后进行分层充填。借助电 动机将充填料运输到平巷与联络巷中，再通过天井溜至工作 面， 最后使用铲运机进行转运， 直到满足分层充填的要求。分层 充填的总高度为 3.0m， 干料高度为 2.6m， 含 0.4m 厚的胶结面。 对在垂直走向上进行布设的矿体， 通常都含有部分夹层， 对 此可将夹层间区域作为一个单元实施充填。在分层矿石全部回 采完毕以后， 先通过爆破形成落石， 对分层的下部进行充填， 而 上部由充填料充填。完成充填以后由铲运机进行平整和压实处 理， 再在上层进行回采作业。据估算， 采用这一采矿方法， 单个 分层的充填量可以达到 2876m3， 工期为 4-6d， 回采和填充的周 期比为 31。 3.2 浅孔留矿法 （辅以开采后回填 ） 3.2.1 构成要素。矿体在走向上进行布设，长度在 48-100m 范围内， 具体数值需根据厚度而定， 将采场顶板实际 分析急倾斜地下铁矿采矿方法 马宇东段大伟 （桦甸市四道沟建龙矿业有限公司， 吉林 桦甸 132400 ） 摘要 针对急倾斜地下铁矿开采风险高、 影响大的特点， 结合某急倾斜地下铁矿开采项目实际情况， 在简单介绍矿区地质 条件、 矿带主要特征， 以及认识到选择正确采矿方法重要性的基础上， 提出两种可用于项目的采矿方法， 即上向水平分层 （干式） 充填法与浅孔留矿法 （辅以开采后回填 ） ， 并对二者的构成要素、 采切工序、 回采工艺进行了分析， 明确了其在保证开采效率的同 时， 对减少尾矿堆积和直接排放， 以及确保采空区安全等方面具有的重要意义， 以此为类似开采项目提供借鉴。 关键词 急倾斜铁矿； 采矿方法； 采矿区充填 （转下页 ） 2 5-- 科技创新 暴露面积不超过1000m2作为界限， 矿块宽取决于矿体的水平宽 度， 相邻矿体间设置间柱， 取消顶柱与底柱， 其矿体高度都属于 中段高度， 即都处在 50-60m 范围内。 该采矿方法的应用需要满 足以下要求 矿体中和上下盘没有夹层[4]。 3.2.2 采准切割。采切工序为 先对平巷进行切割、 对联络巷 进行人工通风、 对天井进行人工通风、 矿石出井、 矿石卸载、 回 风、 填充。相比较上向水平分层 （干式 ） 充填法， 该方法在工序上 较为简单。 3.2.3 回采主要工艺方法。该方法回采时的工艺包括 凿岩、 爆破、 放矿、 充填。 凿岩使用 7655 凿岩设备， 钻设近水平孔， 深度 不易过大， 对岩石进行爆破； 在进行放矿时， 主要分为以下两个 步骤 其一， 矿房中矿石没有完全回采的情况下， 放出 1/3 爆破 崩落矿石总量； 其二， 矿房中矿石完全回采的情况下， 开始大量 放矿。最后采用铲运机运输爆炸崩落下来的矿石。 对采空区进行的充填与作业时间为将掘进过程中产生的 可用废石， 从工作面运输至上盘联络巷 （其中， 当废石数量不够 时， 也可使用碎石全尾砂； 工作面只是产生废石的其中一个场 所， 充填井装载站等处也有废石产生， 向上盘联络巷运输废石 时，须充分考虑这些场所 ） 。当上盘联络巷有足够的充填料时， 开始向采空区进行自溜[5]。在条件允许的情况下， 不用充填料， 即碎石全尾砂与废石， 应进行交替时回填， 尤其是废石充填料， 其连续充填高度不得超过 10m，而且采空区顶部向下 5m 的范 围内， 必须全部回填碎石全尾砂， 以此满足采空区稳定、 可靠， 避 免发生坍塌的要求。对于采空区充填而言， 其完成时间应适当 超前， 不能晚于上中段开采前的 6 个月， 以此预留充足的时间供 采空区趋向稳定， 避免对其它段的正常开采造成影响。 结束语 综上所述， 本文提出的上向水平分层 （干式） 充填法与浅孔 留矿法 （辅以开采后回填） 都可以在急倾斜矿床中使用， 由于采 用了尾矿充填技术， 在采空区回填作业中充分利用尾矿， 使尾矿 运输、 堆积及处理等一系列问题得到解决， 避免尾矿大范围堆积 和排放对作业区安全及自然环境造成的影响、 破坏， 而且还极大 的降低材料成本， 发挥出良好的经济效益与环保效益， 是一项值 得推广应用的技术措施。此外， 通过对采空区的良好充填， 还能 从根本上防止地面沉降等问题， 减少或避免了对周围既有建筑 物及山体河流等产生的影响， 提高采矿工作安全性， 取得良好社 会效益。 参考文献 [1]刘永亮， 孙光华， 叶洪涛， 赵坤， 胡亚飞.急倾斜矿体采空区岩 移规律相似模拟试验研究[J].矿产保护与利用， 2017 （1 ） 29-33. [2]王家为.急倾斜地下铁矿采矿方法的选择[J].中小企业管理与 科技 （中旬刊 ） ， 2016 （1 ） 249. [3]孙健， 陈俊智， 汤祥.基于 Mathews 图解法急倾斜采场暴露面 冒落分析[J].矿冶， 2015 （6 ） 19-23. [4]施振跃， 王清标， 温小康， 张聪.急倾斜地下铁矿采矿方法的选 择[J].现代矿业， 2015 （5 ） 23-24， 63. [5]任凤玉， 张东杰， 李海英， 宋德林.露天地下协同采矿充填方法 [J].金属矿山， 2015 （3 ） 28-31. 1研究背景 今年夏季以来， 随着公司电量形势的好转， 机组负荷率有了 显著提高， 煤耗指标随着负荷率的上升有明显下降， 负荷率与 煤耗同比完成情况如表 1。 从表 1、 2 月数据可以看出， 在环境温度条件相近的情况下， 扣除启停机等因素影响， 机组煤耗水平基本接近， 从 4 月份开 始， 随着机组负荷率升高， 机组煤耗水平大幅下降， 各项参数大 幅向好， 为生产经营带来有利因素， 因此在机组经济调度上大 有潜力可挖。 2负荷率对煤耗影响的具体因素分析 2.1 锅炉效率的影响 负荷率与锅炉效率同比情况如表 2。 从表 2 中可见， 负荷率的上升对锅炉效率的提升效果有限， 对煤耗影响不大。 2.2 厂用电率的影响 （表 3 ） 由于厂用电除了受负荷率的影响外还受系统运行方式、 辅 机运行健康情况等方面的影响， 从长期的统计数据来看， 在其 某厂负荷系数对机组经济性影响 侯冠宇 （江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司， 江苏 启东 226200 ） 摘要 通过对二季度以来机组运行数据分析， 探索某厂机组负荷系数与能耗水平之间的关系， 为某厂优化合理争取电量计 划、 开展优化调度运行提供依据。 关键词 负荷系数； 供电煤耗； 优化调度 表 1 表 2 （转下页 ） 2 6--