关于极薄矿体采矿方法的研究和应用.pdf

煤矿技术 关于极薄矿体采矿方法的研究和应用 费志文和尧 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院。云南 昆明 6 5 0 0 5 1 【 摘要 】 在矿产资源的开采中，开采极薄矿体地带矿产环境 与资源条件较为复杂，不仅如此，还具有较高的技术要求。根据矿 山岩层稳定性以及极薄矿体倾角的不同，一般情况下，采矿技术要 求与采矿方法也不同。文章简要介绍了极薄矿体开采方法，并探讨 极薄矿体采矿技术及方 法。 【 关键词 】 采矿技术；留矿采矿法；极薄矿体；矿产开采 对于矿产资源的开发利用而言，会受到矿产资源开采应用技术 以及开采方法的影响 。特别在 开采难度大 与开采 地质环境较差 的地 区。在极薄矿体地区开采矿产资源，极薄矿体的类型因矿体倾角以 及 稳定性的不 同而不 同，所 以，在进行 开采 的过 程中，应用的开采 方法与技术诸多 。文章 以留矿 采矿法为例进行介绍 。 1留矿采矿法概述 在极薄矿体地区的实际开采矿产资源过程中，相对使用较为广 泛 的采矿方法就是 留矿采矿法 ，特别在钨 、黄金 等矿 产资源以及金 属硫矿物 类矿产资源的开采过程中， 更加广泛地应用到留矿 采矿法 。 留矿 采矿法方法结构简单 ， ’ 采准工作量 小，容易掌握，采矿主体思 路 是将采下的大部分矿石暂 留矿房 内，工人 站在矿 石堆上作业 ，主 要用 于开采围岩和矿石都稳 固的急倾斜薄及 中厚矿 体。对 薄矿 体进 行 开采 时，常用框式支架或横撑支柱架设平 巷、天井及底 部放矿结 构 ，不留间柱和底柱 。矿房 由下而上用 浅眼 分层落矿 ，在每次落矿 后 ，通过底部放矿漏斗 口，将大约三分之一 的矿 石放 出，称部分放 矿 。其 余暂留矿房 内，使矿石堆表面与工作 面之 间保 持高两米左右 的工作空间。部分放矿后 ，矿石堆表面须平整 ，继续落矿 直到矿房 回采 结束，之后放出全部暂 留矿石 ，称大量放矿 或最 终放 矿。在极 薄矿体地区应用留矿采矿法进行矿产资源的开采不仅仅是因为较其 他方法 容易操作 ，且开采操作工艺过程简单 ，除此之外 ，还具有采 矿成本低 、便于管理、采矿生产效率高等特 点，所 以，适用 性广泛 。 在 开采 过程中，不仅要控制减小开采贫化率 ，而且还要控 制开采幅 度于最小 范围内。 在极薄矿 体地区开采矿 产资源中应 用留矿 采矿法 ， 可 以达 到极薄矿 体矿产开采的标准与要求 ，且该方法更加 适用 于小 型矿 山。 2 留矿采矿法在极薄矿体的应用 在极 薄矿体地区开采矿产资源 ，采矿技术与采矿方 法诸多，但 留矿采矿法 是使 用最为广泛、最为有效 的采矿方法 。矿体 就是 具有 开采价值的矿石、含有组后数量的地质体。其具有一定的规模、产 状 、形状 。围岩 存在与矿体周 围，并无经济意义 ，围岩与矿体 之间 界 限有 的呈 逐渐 过渡，有的则十分清楚 。当呈现逐渐过渡 时，需根 据采样对矿体 的成分进行 分析 ，确定 即对边 界品位 。 2 ． 1构成极薄矿体采矿要 素 在极 薄矿 体地区应用留矿采矿法进行矿产资源 的开采 时，矿房 为 留矿采矿 法首个 构成要素，一般情况下，根据矿 山的岩石条件地 质环境情况来对矿房顶柱高度 、矿块长度、矿房 阶段 高度进行 设置 。 开采 的构成 要素还包 括开采所 需要的拉低空 间位置 、天井 、间柱 、 底柱 、上部 回风巷道 等，根据 矿产资源开发 的详细情况 ，对这些要 素进行调整 与设 置。除此 之外 ，根据开采实际情况和矿石 的性质来 设定矿房底部结构参数 。 2 ． 2采准切割 在开采过程 中，采 准切割工作主要包括 切割巷道 、联络道 、 通风人行天井 。运输巷道 是开拓工程 。一般情况 下，在布置运 输平 巷时 ，其设置需要沿着极薄矿体 的走 向布置 ，设置既可以沿下盘进 行布置，又可以沿上盘进行布置。通风人行天井采准切割过程中， 其设置在矿房的两端，在通风人行天井垂直高度位置设置矿产开采 中的开采联络通道 ，且设置 时也是按照一定距离位置进行布 置的。 为了保障采场通风 、探矿需要 以及人行 出口的要 求，矿房 需提 前施 工采场天井至上中段 。 拉低空 间的高度一般设置为 2 m至 2 ． 5 m之间。 2 ． 3 回采 回采过程中，中段上按照由上而下的顺序进行回采。一般每个 分层回采工作包括局部放矿 、平场撬顶 、爆破等 工作 ，其 回采 工作 面分布状况为水平梯段，另外，有的回采工作面根据倾斜面由下自 上进行回采。使用 S P 一 4 5型上 向凿岩机 凿岩 ，自由面 为切巷 ，由下 而上进行分层回采 ，为监测开采场地地压 ，监测 开采矿井 中岩 体结 构声发射值采用 Y S S B型岩体声发射监测仪 ， 以便 于矿井 回采工 作的 有序开展。 留矿采矿法应用与极薄矿体开采 中，使用 浅孔凿岩 的方 法进行回采 。回采 出的矿石一部分进行放 出，另一部分 留在开采矿 场场地 内部 ，这是为 了支撑矿产资源开发地 区岩层 ，以确保开采 中 回采工作的有效性与安全性 。当全部完成 回采工作 时，再全部放 出 全部开采矿 石。 ’ 3采用 留矿采矿法开采特征 按照矿采矿法应用 的特征与优势 ，开采极薄矿体地 区矿产 资源 对其的应用也具有普遍性与广泛性 。其在极薄矿体采矿应用 中特征 如下第一，在开采矿产资源时应用 留矿采矿法 ，矿产开采 出矿强 度在矿 产资源开采的底部结构 中较大 ；第二 ，在进行矿产 资源 开发 过程中应用留矿采矿法 ，破除 了传统矿块结构 ，从一定程度上 改变 了 传统矿产资源开采矿块的结构；第三，在极薄矿体采矿中应用留 矿采矿 法，扩展了其应用范 围，这与矿 山开采应用技术 的不断提升 以及 留矿采 矿法本身 的特点有着不可分割 的联系 ，在矿产资源 开采 与应用 中，留矿采矿法的适用范围既适用于岩体稳固 的矿体矿产开 采，也同样适用 于矿产 的传统 开采条件 。 4 总结 留矿采矿法方法结构简单，采准工作量小 ，容易掌握 ，是指将 采下 的大部 分矿石暂 留矿 房 内，工人站在矿石堆上作业 ，主要用于 开采 围岩和矿 石都稳固的急倾斜薄及中厚矿体 。留矿采矿法提高开 采安全性，特别是在维护围岩稳定性方面发挥出良好作用，作业人 员不用进入矿房，提高了安全性，扩大留矿采矿法的使用范围。特 别是在 黄金 等矿 产资源以及金属硫矿物类矿产资源的开采过程 中， 更加广 泛获 得应用。为确保极薄矿体矿产资源获得更多开采效益 ， 应对 开采技 术以及开采方法进行适当选择 ，开采 时，须根据开采条 件 以及矿体 地质 岩层情况加强矿体顶板的安全管理工作 ，确保矿 山 安全 生产 。 参 考文献 [ 1 】 徐 占军， 侯 湖平， 张绍良， 丁忠义， 马昌忠， 公云龙 ，刘严 军．采矿 活动 和气候变化对煤矿区生态环境损失的影响D 1 农 业工程学报， 2 0 1 2 5 ． [ 2 ] 胡建华， 雷涛， 周科平， 罗先伟， 杨念哥． 地下连续采矿过程中顶板岩 体 卸荷 的力学响应卟 中国有 色金 属学报 英文版 ， 2 0 1 1 1 2 ． [ 3 ] 余伟健， 高谦． 充填采矿优化设计中的综合稳定性评价指标卟 中南 大学学报 自然科 学版 ，2 0 1 1 8 ． 上接第 3 6 2 页 一 方面，要从制度本身出发进行改进，在过去被动落实的制度 体系中加入有利于调动职工落实制度的激励机制，如部分煤矿建立 的违章考核制度，凡出现违章行为将酌情扣减所在班组绩效，而遵 章班组则可获得相应的奖励。另～方面， ’ 从制度执行的主体职 工的角度出发，加大监督力度，建立常态化检查监督和不定期暗查 等监督形式，完善相关奖惩制度，严格执法，在职工中形成 “ 遵章 光荣 、遵章 受奖 ，违章可耻、违章受 罚”的氛围。从以上两个方面 加强制度 的落实 。 参考文献 『 1 ] 周波， 朱云辉， 谭芳敏． 煤矿职工的不安全行为控制及其重要性分析 Ⅱ 】 ．价值 工程 ， 2 0 1 1 1 ． [2 】 徐伟东． 行为安全管理／ 八大误区”Ⅱ 】 ． 现代职业安全， 2 0 1 1 ． 作者简介 朱吉成 ，男 ，山东科技大 学采矿工 程专业 ，现 工作于徐州矿务集团 庞庄矿安监部 部长 。 2 0 1 4 ． 0 3 l 3 6 3