和睦山铁矿的新型高效采矿方法.pdf

I S SN 1 6 712 9 00 CN 4 3一l 34 7 ／TD 采矿技术第8卷第 6期 Mi n i n g T e c h n 0 1 o g y ，V0 1 ． 8， N0 ． 6 2 0 o 8年 1 1月 No v ．2 l0 08 和 睦 山铁 矿 的 新 型 高 效 采 矿 方 法 黄 小忠 ， 刘发 平 姑山矿业有限责任公 司， 安徽 当浮县2 4 3 1 8 4 摘要 和睦铁矿根据矿体的开采技术条件 ， 经过试验研 究， 采用诱导冒落与无底柱分段 崩落相结合的新型采矿方法， 并取得 了较好 的效果。介绍这种新型高效采矿方法的采场 结构参数 ， 提 出了尚有待研究解决的问题。 关键词 无底柱分段崩落法； 诱导冒落； 采场结构参数 和睦山铁矿床属于高温气液交代 层控 矿床 ， 主要赋存于闪长岩与周冲村组岩层接触带和靠近接 触带的周冲村组灰岩内。矿体走向 3 2 0 。 ， 走向长度 5 5 0 m， 沿倾向最大延深 9 6 0 m， 平均厚度 2 3 m， 矿体 倾角 4 5 。 左右。矿石以半假象赤铁矿为主， 少量磁 铁矿。矿石以疏松块状 、 粉状为主， 松软不稳定， 而 少量块状坚硬。矿体顶底板主要岩为灰岩 、 泥灰岩 、 砂岩、 页岩 ， 一般较为坚硬 、 完整。底板主要为灰岩 、 大理岩 、 闪长岩 ， 稳定性 良好 ， 局部近矿围岩为蚀变 闪长岩 ， 稳 固性很差。 1 开采方案 和睦山铁矿床的矿体倾角在 4 5 。 左右 ， 矿体与 下盘围岩节理裂隙发育 ， 稳 固性差 ， 尤其矿石 ， 以疏 松块状 、 粉状为主， 允许暴露面积很小。这类矿体适 宜采用没有底部结构 、 采 切工程对矿体切割程度小、 分散出矿的采矿方法。为此 ， 选用了无底柱分段崩 落法。由于矿岩松软 ， 采准巷道掘进、 支护及回采的 难度高， 因此只有减小采准系数才能提高开采效率。 但由于矿体倾角偏缓， 如果通过增大采场结构参数 来减小采准系数， 会增大下盘矿石损失。为达到既 减小采准系数 ， 又不降低矿石回采率的目的 ， 在下盘 侧布置足够的采准工程 ， 同时大量减小上盘侧 的采 准工程， 利用下盘侧采准工程的回采空间诱导上盘 侧矿体自 然冒落。基于这一思路， 确定采用诱导冒 落法技术方案 见图 1 。同时 ， 根据诱导 冒落技术 与无底柱分段崩落法相结合的原则 ， 以及岩体持续 冒落面积的研究结果 ， 采取了上、 下双工作面同时开 采的方案 见图2 。即把 一 5 0 m和 一1 5 0 m分段作 为首采分段， 利用 一5 0 m和 一1 5 O m分段 回采提供 的空间诱导上部矿体 自然 冒落 ， 同时为下 部矿体 一 l 0 O m中段和 一l 5 0 m水平以下 的开采进行卸压。 图 l 和睦 山铁矿新型高效采矿方案 ～ ～ ＼ 5 2 ． 2 4 三 墨 7 0 盟 9 O 00 ＼ ＼1 1 、 ＼ ＼ ＼ F HM 广 ～ 一1 9 、 、 ＼ ．1 7 l＼ 、 ＼ 1 口 々 l ＼ ＼ 0 n n r 、 l、 6 4 l 2 6 4 l 3 图 2 双工作面 回采方案 2 新 型高效采矿方法工艺参数 2 ． 1 采场结构参数的确定 按 l ／ 1 0 0的相似 比， 对和睦 山矿区矿石散体 的 流动参数进行了实验测定 ， 然后依据矿石散体流动 特性与矿体条件来确定采场结构参数。 2 采矿技术 2 o 0 8 ， 8 6 1 分段高度。根据矿体形 态与矿体厚度条 件， 确定 一1 5 0 m水平之上分段高度 1 0 m， 一l 5 0 m 水平之下分段高度 l 2 ． 5 m； 当矿体厚度大于 1 2 m 时垂直走向布置进路 ， 当矿体厚度小于 l 2 m时沿走 向布置进路。 2 进路间距。进路间距的计算式为 一一 Js 一 ／ ， V厶 式中 。 ， 垂直进路方 向散体流动参数 ， ， 1 ． 3 9 5 2， 10 ． 2 3 38； 分段高度 ， m； 6 进路宽度， 6 3 ． 2 m； 系数 ， 当采用无贫化放矿方式时 ， 0， 9 ． 9 6 m， 当采用截上品位放矿方式时， 0 ． 7 5， 当采用低贫化放矿方式时 ， 0． 1～0． 6。 和睦山采用低贫化放矿方式， 因此， 当分段高度 l 2 ． 5 m时 ， 进路间距 5l 2 m； 当分段高度 日 l 0 m时， 进路间距 s1 0 m。 2 ． 2 回收进路参数的确定 由于采用无底柱分段崩落法 ， 当矿体最后一个 分段 回采完毕时， 采空 区下部分形成较大的矿石脊 部残留体。考虑矿石资源的利用率及经济价值 ， 应 该回收这部分矿石 ， 因此， 在残 留体之下的围岩中设 置回收进路 见图3 。根据国内同类矿山的经验及 采用截止品位放矿方式 ， 确定在下盘围岩 6～ 7 m位 置开掘回收进路， 回收进路间距为 1 2 ． 5 m。 3 结论及存在的问题 近几年大量实验研究及实际应用 ， 证明该新型 高效采矿法适宜于和睦山铁矿的开采技术条件 ， 同 时， 为这类矿体的开采提供 了经验。目前 ， 采场在达 到设计生产能力的同时， 也暴露出一些尚待解决 的 问题 。 图 3回收 进 路 不 恿 1 由于矿体稳 固性差 ， 采取诱导 冒落会形成 大的冒落空区， 对上部工作面的回采是否会造成安 全隐患尚有待研究。应建立系统的监测 系统 ， 监测 巷道底板下沉与时间的关 系、 岩体 冒落前的预兆及 空区边壁与上盘围岩的冒落状态等。 2 从现场实际情况来看 ， 诱导冒落的情况好 坏不一 ， 矿体的冒落无规律性 ， 并不是按预想中的椭 球体形状 冒落 ， 而且冒落产生大量大块 ， 局部出现了 上盘围岩 冒落 ， 给矿石回收造成不利。 3 由于矿体 中央稳固性差 ， 冒落性好， 而两端 矿石的稳固性好 ， 难 以形成 冒落条件， 因此 ， 今后对 这部分矿体的回收， 必须加大技术研究与投人 ， 制定 合理的、 安全的、 可行的回采方案。 参 考文献 [ 1 ] 任风玉． 无底柱分段 崩落法采场结构与放矿方式研究 [ J ] ． 中 国矿业 ， l 9 9 5， 6 ． [ 2 ] 周宗红， 任风玉． 低贫损分 段崩落法 在夏甸 金矿 的应 用研究 f J 1 ． 矿 、 快报， 2 O 0 6 。 1 ．