厚大矿体采矿方法研究.pdf

Se r i a l No． 52 9 Ma y ． 2 01 3 现代矿业 M0RDEN MI NI NG 总 第 5 2 9 期 2 0 1 3 年 5月第 5期 厚大矿体采矿方法研究 缑 昆贞 徐 明 赵 勇 张兆林 山东金岭矿 业股份 有限公 司 摘要距 离车场、 泵房等永久性设施较近 的厚大矿体要 求爆破震动不宜太大， 但采 用房柱 法、 空场法、 矿房法等回采矿房时， 人员需进入空区作业， 存在较 大安全隐患。通过改进 回采工 艺， 利用浅孔方式回采厚大矿体 ， 提高了回采率和安全性 ， 减小 了爆破震动。 关键词爆破震动厚大矿体浅孔分段凿岩阶段矿房采矿法 回采率 侯庄矿区是山东金岭矿业下属的地下金属矿山 之一 ， 1 9 9 2年建成并投产 ， 年设计生产能力 5 O万 t ， 主要采用的采矿方法有分段凿岩阶段 矿房法 、 浅孔 房柱法、 浅孔留矿法以及上 向分层胶结充填采矿法 等。侯庄矿床赋存于奥陶系马家沟组石灰岩与中生 代燕山期闪长岩及矽卡岩接触带上 ， 为热液接触交 代矽卡岩型磁铁矿 ， 矿石 比重为 4 ． 1 t ／ m 。矿岩界 限清楚 ， 产状与形态受接触带控制。上盘为结晶灰 岩 ， 裂隙发育， 稳定性较好 8～1 0 ； 下盘绝大部分 为厚度不一的透辉石 、 石榴子矽卡岩和闪长岩 ， 裂隙 发育 8～1 0 。 侯庄矿 一 4 2 5 m 3 6～ 3 9线矿体水平厚度平均约 1 5 m， 倾角在 4 0 。 一 6 0 。 ， 矿体标高在 ⋯ 4 2 5 4 0 0 m 水平 ， 矿体靠近 一4 2 5 m水平主斜井井底车场和泵 房， 车场和泵房内有提升信号系统以及排水配电系 统等设备设施 ， 这些设备设施对 于爆破震动要求较 高 ， 作业时爆破震 动不宜过大。若采用侯庄矿常用 的分段凿岩阶段矿房法 回采矿体 ， 采用 中深孔爆破 ， 单次装爆破药量太大 ， 爆破震动较强 ， 极有可能破坏 主斜井井底车场附近及井底车场内设备设施 ， 影 响 正常的提升运输系统和排水系统 ， 因此需对采矿方 法进行改进。 1 采矿方法选择 为 了保证车场、 泵房内设备设施的使用寿命 ， 宜 采用爆破震动较小 的浅孔采矿 回采。采用上向分层 胶结充填采矿法 回采 ， 回采效率较低 ， 且成本较高 ； 若采用空场法 回采 ， 回采效率较低 ， 人员需进入空区 作业 ， 矿体较为厚大 ， 且 回采高度较高， 不利 于回采 安全 。 缑 昆贞 1 9 8 7 一 ， 男 ， 科长 ， 助理 工程师 ， 2 5 5 0 8 0山东省 淄博市 张店 区中埠镇 。 基于以上 问题 ， 对采矿方法和 回采方案进行 了 改进 ， 采矿方法选用浅孔分段凿岩阶段矿房法 ， 浅孔 分段凿岩 ， 阶段底部出矿。 2 采准工程布置 划分矿房长度为 3 5 m， 宽度为矿体厚度 ， 1 O一 1 8 m， 回采高度为 2 5 m， 分层高度根据凿岩设备 能 力定为 5 m， 凿岩进路 间距 为 6 m， 矿柱 宽为 5 m。 一 4 2 5 m水平布置出矿脉外平巷、 出矿进路 和回收 堑沟 ， 分别在 一4 2 5， 一4 2 0， 一4 1 5 ， 一4 1 0， 一4 0 5 m 水平布置进路凿岩平巷 、 脉外平巷等 ， 一4 0 0 m水平 布置 回风平巷 ； 矿房下盘布置人行通风上山， 矿房 中 央内布置切割上山， 作为 回采作业的 自由面。 3 回采工艺 采用 7 6 5 5气腿式风动凿岩机凿岩 ， 岩石膨化硝 铵炸药爆破 ， 金- 0 7 5电动铲运机出矿。回采前先沿 矿体上盘 ， 以切割上 山为 自由面切顶 ， 揭露上盘岩 石 ， 为全面回采留 自由面 ， 切顶后 利用锚杆 、 喷浆等 措施进行控顶 。切顶完成后分段 自上而下阶梯式回 采 ， 回采作业时 ， 作业 人员在凿岩进路 内用 7 6 5 5气 腿式风动凿岩机施工 垂直扇形孔 ， 孔深 33 ． 5 m， 孔底距为 11 ． 5 m， 为了防止 大块产生 ， 炮 孔排距 不超过 0 ． 6 m， 炮孔打透上一分段巷道底板 ， 最好一 次 回采至上分段底板 。炮孔装药系数为 0 ． 8～ 0 ． 9 ， 每次爆破 2～ 3排 ， 单次爆破出矿量约 2 0 0 t ， 炸药单 耗约 0 ． 2 8 k g ／ t 。回采时可分多进路同时作业 ， 作业 人员始终在凿岩进路内进行 ， 不进入空区作业 ， 上一 中段爆破后 ， 再爆破下一中段 ， 回采 时形成阶梯状 。 底部 一 4 2 5 ， 一4 2 0 m水平 留好 出矿堑沟， 通过炮孔 和爆破人为留出出矿漏斗。电动铲运机在 一 4 2 5 m 水平出矿进路 内出矿 ， 平底装入矿车 中。出矿时铲 车始终在出矿进路挖矿 ， 装人脉外运输巷道的矿车 中 ， 不进入 空区挖矿 。 浅孔分段凿 下转第1 6 7 页 】 63 孙匡南 固定式钢绳芯长距 离胶 带拖运及安全防护措施 2 0 1 3年 5月第 5期 不计 ， 一旦下滑超速形成惯性 ， 冲击力相 当大， 远 超过其最大下滑力许多倍 ， 毫无疑问会严重损坏胶 带机 、 滚筒 、 托辊 、 支架等。 3 ． 6 ． 2临时夹紧装置设置 为尽量降低胶带下放风险 ， 则要严格控制胶带 下滑速度 ≤1 0 m ／ m i n ， 故在原设计的夹紧装置基 础上加设 4组临时夹紧装置。见 图7 。 A 节点详图 图 7临时夹 紧装置示意 3 ． 6 ． 3安全技术措施 1 严格执行国家有关安全操作规程和厂家提 供的硫化程序。 2 用链条葫芦和胶带夹在接头硫化 的上部将 胶带提起 2 0 0 m m， 防止水进入 。 3 拖运胶带 时， 定距离 、 定 点、 定 岗安排人员 注意观察 ， 防止卡阻事故发生。 4 胶带拖运通过驱 动装 置时， 应确认联轴器 断开。 5 每卷胶带被拖到位后要进行硫 化时 ， 应用 夹紧装置将上、 下胶带夹紧， 防止其滑动 ， 同时 ， 注意 在拖运过程中不要损伤胶带 。 6 牵引钢丝绳通过各个滚筒 时， 应垫木板加 以保护 ， 特别是通过驱动滚筒 时， 更应注意检查 ， 防 止损坏衬胶及滚筒表面。 7 在拖运长胶 带过程 中， 适 当增 加临时夹紧 装置 ， 采取有效措施确保长距离胶带拖运安全。 4 结语 经过业主、 施工、 监理、 厂家单位等工程技术人 员近 2个月精心组织 和配合 ， 一条 长 2 4 3 0 m、 宽 1 8 0 0 mm的胶带拖运顺利完成。安装完成后 ， 施工单 位组织 了单体设备试车、 无负荷联动试车， 业主单位 组织带负荷联动试车， 设备运行正常， 各项技术指标 均达到设计预期要求 ， 取得圆满成功。 收稿 日期 2 0 1 3 - 0 3 1 9 上接第 1 6 3页 岩阶段矿房法见 图 1 ， 装药结构见 图 2 。 I I Ⅱ一Ⅱ f 1 一 i 臼 口口 日口 d I l I J 图 1浅孔分段凿岩 阶段矿房法 1 一 脉外 运输巷道 ； 2 一切割上 山； 3 一出矿进路 ； 4 一凿 岩道 ； 5 一上部 回风巷道 ； 6 一放炮退路 ； 7 一炮 孔排面 4 矿房通风 矿房 回采时新鲜风流由系统风流经 一 4 2 5 m水 平穿脉平巷进入采 区， 经人行上 山和切 割上 山至 中 段 各水平 ， 冲刷工作面后污风 由上部 一4 0 0 m水平 图 2 装药结构 单位 m 回风巷道排至上一 阶段水平 ， 局部地点通风条件不 好时可用局扇引导新鲜风流至迎头。 5结论 采用浅孔分段凿岩阶段矿房法后 ， 大大减小了 爆破震动 ， 有效地保护了重要设备设施和采区顶板 。 相 比普通的浅孔房柱法和浅孔 留矿法在凿岩爆破和 出矿过程中人员、 设备均不进入空区作业 ， 提高了施 工 的安全系数 ， 最大程度地保证 了施工人员的安全 ， 且 因浅孔 回采容易控制 ， 提高了矿石的回采率 ， 降低 了矿石贫化 ， 回采率 由 7 0 ％提高至 8 0 ％ ， 达到了预 期效果。 收稿 日期 2 0 1 3 -03 - 2 0 1 6 7