阿尔哈达矿区采矿方法选择与规划.pdf

2 0 1 4 年第3 4 期 总 第 3 1 3 期 中阊高素 If 竣术企I业 f c⋯ l ． ‘ z c f N TⅢ 1 ‘￡ N0． 3 4． 2 0 1 4 Cu mu l a t iv e t y N O． 3 1 3 阿尔哈达矿区采矿方法选择与规划 曹学勇 ，赵杰 锡林郭勒盟 山金阿尔哈达矿业有限公司，内蒙古 锡林郭勒 0 2 6 3 0 0 摘要山金 阿尔哈达矿业有限公司矿 区地形地貌条件 简单，地层岩性单一，岩体质量一般 ，岩石强度 高，稳定 性好 ，不易发生工程地质问题。 目前采用竖井 三条罐笼竖井 、斜井 二条斜井 开拓8 4 8 m 水平以上的矿体 采矿方法主要有房柱法、全面留 矿 法等。设计采矿工艺仍以空场法为主，根据 不同产状、规模 的矿体，确定相 应的具体工艺。多种采矿方法相互使用加强了生产的灵活性，使损失贫化率尽量降到最低，生产能力最大化。 关键词 阿尔哈达矿 区；开拓方式；采矿方法；优化选择；损失贫化率；工程地质 中图分类号P 6 1 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 9 2 3 7 4 2 O 1 4 3 4 一 O 1 2 9 0 2 矿区位于 内蒙古锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗满都胡宝 力格苏木辖 区内。地表为草原 ，因此 ，该矿床 不具备 露天开采条件，而应采用地下开采方式开采 。目前 ，矿 山7 ～3 9 线 间建有竖井3 条 ，斜井2 条 。上部开拓 中段为 9 2 8 m 中段，为矿 山的主要回风中段。最低开拓中段8 0 8 m 中段 ，段高4 0 m 。本 区矿体主要分布在 I 号矿脉带内， 呈平行脉状、似层状、透镜状产 出。 l 采矿方法选择 全矿 区有1 2 0 余条矿体 ，厚度变化较 大，经统计厚 度大于4 m 的矿体 占6 0 ％ 6 5 ％ 。因此 ，矿体倾角小于或等 于3 O 。，厚度小于4 m 时，采用浅孔房柱法；对厚度大于 4 m 的矿体，采用中深孔房柱法。矿体倾角大于3 O 。、小 于5 0 。的薄矿体，采用 留矿全面法 。矿体倾角大于3 O 。 的厚大矿体 ，采用分段空场法开采 。对局部品位较高、 矿体不稳 固矿段，采用尾砂胶结充填法开采。 2 各采矿方法简介 各种采矿方法所 占比例分别为 浅孔房柱法 1 5 ％ ， 中深孔房柱法3 0 ％ ，留矿全面法5 ％ ，分段空场法3 5 ％ ，尾 砂胶结充填法1 5 ％ 。 2 ． 1 浅孔房柱法 沿矿体走 向布置采区、采 区长约5 0 m ，垂高2 0 2 5 m 增加副中段 ，厚度小于5 m 。采区内划分成3 ～4 个矿 块。矿块宽度为1 2 ． 5 ～1 6 ． 5 m 。采区内留点柱，点柱尺寸 为4 m 4 | n ，间隔为1 2 ． 5 m X 1 2 ． 5 m 。底柱高5 m ，不留项柱。 采区两端布置上山作人行通风井，采区内布置切割 平巷 、切割上山和 电耙绞车碉室。矿石溜井布置在采区 的一端，装矿点一般在沿脉运输巷道内。 矿块 的回采采用逆倾斜推进方 式，以切割平巷和切 割上 山交汇处为 回采 自由面 。一个采 区内可安排4 ～6 个 工作面同时回采，采区内从一端向另一端推进，工作面呈 梯状推进。采区内配2 台Y T - 2 8 型凿岩机。炮孔采用水平孔 布置，炮孔直径为3 8 4 2 m m ，最小抵抗线为0 ． 7 ～O ． 8 m ， 孔间距为 1 ． O ～1 ． 2 m ，孔深2 ． 0 m ，崩矿步距3 ． 0 m 。爆破采 用2 号岩石卷状炸药 。放炮后采用局扇加强通风，随后安 全检查，清除工作面附近的浮石，必要时打锚杆护顶。 2 ． 2 全面留矿法 矿块沿走 向布置 ，长5 0 m ，宽为矿体 厚度 ，垂高一 般为中段 高度，底柱高5 m ，间柱6 m ，不留顶柱 。采场两 端布置人行通风井。溜井布置在采区的一端，装矿点一 般在沿脉运输巷道 内。 采准割工作主要有 人行通风井及联络道 、切割平 巷、溜井、装矿洞室等。 采 用 逆倾 斜 伪 倾 斜 推进 工作 面 ，在 爆堆 上 凿岩 。每个矿 块采用 2 台Y T - 2 8 凿岩机 凿岩 ，孔 径为 3 8 4 2 m m ，孔深2 ． 0 m 。可布置2 个呈梯状 的工作面同时 工作。炮孔水平布置，眼距 1 ． O m ，排距0 ． 8 放炮后 ， 通风、安全检查，清除工作面浮石。 采用2 D J P - 3 0 型 电耙沿伪倾面斜耙矿 。将矿石耙到 溜井，装入矿车。 2 ． 3 中深孔房柱法 沿矿体走向布置采区、采区长约5 0 m ，垂高2 5 m 增 加副中段，厚度矿体厚。采区内划分成3 ～4 个矿块 。 矿块宽度为1 2 ． 5 ～1 6 ． 5 m 。采区内留点柱 ，点柱尺寸为 4 m 4 m ，间隔为l 2 ． 5 m 1 2 ． 5 m 。底柱高5 m ，不留顶柱 。 采区两端布置上山作人行通风井，采区内布置切割 平巷、切割上 山和电耙绞车碉室。矿石溜井布置在采 区 的一端，装矿点一般在沿脉或穿脉运输巷道 内。 矿块的回采采用逆倾斜推进方式，以切割平巷和切 割上山交汇处为回采 自由面。采区内从一端 向另一端推 一 1 2 9． 2 0 1 4 年第3 4 期 总第3 1 3 期 中阂 高新竣拳佘业 I “H『 G ￡C} | ￡H T l } ； N0． 3 4． 2 01 4 C u mu la t iv e t y N O． 3 1 3 基于A B A QU S 数值模拟的下向进路断面优选 王 志强 晋中市煤炭工业局 ，山西 晋中 0 3 0 6 0 0 摘要下向进路合理断面的确定是下向进路充填采矿法安全经济高效开采的关键 为得到下向进路最优断 面，文章以山东某金矿为工程背景 ，采用有限元软件A B A Q U S 建立了下向进路钢筋网充填体混合模型 ，并对1 8 种进路断面的塑性 区、顶板最大沉降位移以及最大拉应力进行 了分析 结果表明，巷道优选断面为3 ． 0 m 高 度 x 3 ． 4 m 宽度 ，工业试验表明该方案 实现了下向进路法安全经济高效开采。 关键词 A B A Q U S ；数值模拟；下向进路；进路断面；塑性区；充填采矿法 中图分类号T D 2 6 3 文献标识码A 文章编号 1 0 0 9 2 3 7 4 2 O 1 4 3 4 0 1 3 0 0 2 随着无轨 自行设备在地下金属矿 山的推广应用 ，下向 进路胶结充填采矿法以其回收率高、贫化损失小、回采强 度大等显著优势，进入现代化采矿技术之列，而下向进路 合理断面的确定是下向进路充填采矿法安全经济高效开采 的关键。下向进路断面受钢筋网性能、承载层厚度、进路 宽度、进路高度、充填体泊松比、进路侧帮弹模和承载层 弹模等多参数影响，顾伟、0 H e a r n B 等采用 “ 薄板”和 “ 简支梁”模型对下向进路断面进行了优选，但该类方法 对下向进路作了大量简化，其结果可靠性较差；周科平、 冯仲仁分别对下向进路进行了相似模拟实验和现场位移监 测，此类方法效果较好，但存在周期长、成本高的缺陷。 l 工程概况 1 ． 1 工程背景 山东某金矿矿体走 向N E 3 0 。～6 O 。，倾向S E ，倾角 进 ，工作面呈梯状推进 。采 区内配2 Y G - 4 0 型凿岩机 [ 3 ]3 彭康 ，李 夕兵．海底下框架式分层充填法开采中矿 配F J Z 2 5 钻架 。凿上 向扇形孔，炮孔直径为4 2 m m ， 岩稳定性分析U 】 ．中南大学学报 自然科学版 ， 孔深视矿体 的厚度而定，排距为l 3 m ，孔底距 l 6 m 。采 【 4 】 P～ E “N’G K／ a l n l g } ， 。 LI x i bi ng． A num e r i ca 1 s i mu1 a t i 。n 用 人工药卷 装药， 每次可 爆2 ～ 4 排。 爆破采用2 号 岩石 o f s e e p a g e s t r u c t u r e s u 而 c a n d i ts f e a s i b ili t y v e r if y i n g 卷状炸药 。放炮后采用局扇加强通风，随后安全检查 ， U 】 ． J o u r n a l o f C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y 清除工作面附近 的浮石，维护顶板。 E n g l i s h E d i t i o n ，2 0 1 3 ， 5 ． 2 DP J 型 I 电 耙 出 矿 ， 每 个 采 场 配 2 台 ， 每 麦 笤 绦 个采场溜井下 口安装木漏斗或震动放矿机。 f 6 1 彭康 ，李夕 姜． 岩 层 微扰 上向 分 层充 填 法 在 海 底开 采 3 结语 g i i ⋯ 根据阿尔哈达铅锌矿矿体的赋存特征和开采技术条 o f s e e p a g e s t r u c t u r e s u r f a c e a n d i t s f e a s i b i l i t y v e r i f y i n g 件及矿 山的生产实际 ，本次设计 采矿工 艺仍 以空场法 卟J o u r n a l o f C e n t r a S o u t h U n i v e r s i ty o f T e c h n o l o gy 为主，根据不同产状 、规模的矿体 ，确定相应的具体工 【 8 ] 彭 E 康 n ， g l i 李s h 夕 Ed 兵 i t i ．。 享 钡 箧 的 尾 矿 库 溃 坝 风 险 艺。多种采矿方法相互使用加强 了生产的灵活性，因矿 ～评价仃 】 ． 中南大学学报 自然科学版 ，2 0 1 2 ，4 3 4 施法，使损失贫化率尽量降到最低，生产能力最大化， 【9 】彭 康， 李多 兵．海下点 柱式开 采的有限 元动态 模拟分 社会经济效益最大化。 析卟金属矿山，2 0 0 9 ， 1 0 ． 【 1 0 】 Xi b i n g L i n ，Di y u a n L i ，Z h i x i a n g L i u ，G u o y a n Z h a o ， 参 考 文 献 W h u w 昏 D “ o n 0 f 山 “ m th， i，c k n e s s [ 1 】 P E NG Ka n g ，L I Xi b i n g ，WA N Ch u a n c h u a n ， o c r o w n p u o 。 a I e e 【 p o t a n o n o I a u b 。 e a g 0 d舢n e P E N G s h u a u a n ． R e s e a r 矗o n s a f e m in in te c h n o l o g Y b a s e d o n n u m e ri c al m o d e U in g U ] In te rn a ti o n a l J o u rn a l o f of u nde r s e a e t a l M i ne Tr a ns a c c i on s“ o -- fo No n f e r r o u s Ro c k Me c h a n i c s Mi n i n g S c i e n c e s ， 2 0 1 3 ， 5 7 S 卷o ci ety o C h ’厶 作 者 简 介 曹 学 勇 1 9 7 7 - ， 男 ， 山 东 莱 州 人 ， 锡 林 郭 [2 1 ； 。 苎 框 架 式 采 构 勒 盟 主 限 公 司 、 优 化 Ⅱ ] ． 中 南 大 学 学 报 自 然 科学 版 ， 2 0 1 1 ， 8 ． 三 二 一 ～ ’ 一 ～ ’