大直径深孔采矿法在北方某矿山的应用.pdf

第 3 6卷第 1期 2 0 1 6年 1月 黑 龙 江 冶 金 H e i l o n g j i a n g Me t a l l u r g y Vo 1 ． 3 6 No ． 1 F e b r u a r y 2 0 1 6 大直径深孔 采矿 法在北方 某矿 山的应用 郭宏利 黑龙江省冶金设计规划院，哈尔滨1 5 0 0 4 0 摘要 随着矿业生产变革， 矿山采矿方法随之有了巨大的变化， 从上个世纪五六十年代的小型规模的开采， 到 现代的大型矿山开采。采矿能力从 日产 3 0 4 0 t ， 增加到日产 5 0 01 O 0 0 t ， 对于厚大急倾斜矿体采用传统的浅 孔 留矿法 到现在 已成 熟的大直径深孑 L 采矿法 。 关键词 矿山； 采矿方法 ； 大直径深孑 L ；应用 App l i c a t i o n o fla r g e di a m e t e r d e e p h o l e m i ni n g me t ho d i n a mi ne i n n o r t h e r Ch i n a G u o h o n g l i H e i l o n g j i a n g Me t a l l u r g i c a l D e s i g n I n s t i t u t e ，H a r b i n ， 1 5 0 0 4 0 C h i n a Ab s t r a c t W i t h t h e c h a n g e o f mi n i n g p r o d u c t i o n a n d mi n i n g me t h o d s h a v e f o l l o w e d wi t h g r e a t c h a n g e s ，f r o m s ma l l s c a l e mi n i n g o f t h e f i f t i e s a n d s i x t i e s o f t h e l a s t c e n t u r y，mo d e r n l a r g es c a l e mi n i n g ，mi n i n g me t h o d s h a v e gre a t c h a n g e s ，o r e b l o c k a b i l i t y f r o m Ni s s a n 3 0 t o n s ，i n c r e a s e d t o Ni s s a n 2 0 0 3 0 0 t o n s ，t h e t h i c k s t e e p l y i n c l i n e d o r e b o d y wi t h t r a d i t i o n a l s h a l l o w h o l e s h r i n k a g e s t o p i n g u p t o n o w t o t h e ma t u r i t y o f t h e l a r g e d i a me t e r l o n g ho l e mi ni ng me t h o d ． Ke y W o r d s mi n e；mi n i n g me t ho ds ；l a r g e d i a me t e r d e e p h o l e； a p p l y 根据 目前 国内急倾斜 中厚 至厚大矿体 ， 主要 采用的采矿方法有无底柱分段 崩落法 、 分段 空场 法 、 上向水平分层充填法等 ； 无论采用任何一种采 矿方法 ， 最终根据矿山实 际情况及矿体厚度变化 、 围岩稳固性采取技术上可行、 经济上合理、 安全上 允许选择合理的采矿方法。 1 矿 山简介 矿 山位于北方寒冷地 区， 年平均气温 0 ． 1 6 ％， 矿区距离最 近的城 市有运木材公路相通 ， 交通较 便利。矿山现有资源储量为 9 0 0 0余万 t ， 为多金 属矿山， 分别为磁铁矿石、 铁钼钨矿、 钼钨矿石、 铅 锌矿石 。矿体均为急倾斜矿体 ， 走 向 3 3 9 。～ 3 0 0 。 ， 倾向6 9 。 ～ 7 5 。 ， 倾角 6 9 。 ～ 7 5 。 ， 矿体埋藏深度一般 在 2 0 0 4 5 0 m； 最大厚度达 2 0 0 m， 平均厚度 3 5 m。 收稿 日期 2 0 1 5一 O 1 2 0 矿体产状稳定 。 2开采技术条件 ’ 矿体赋存 在矿段侵人接触带 ， 底部 和东缘过 度为铁锌矿体 ， 顶板 以厚 大的砂岩和 白云质结 晶 灰岩为该层， 底板是白岗花岗岩和铁锌矿体， 矿体 的连续对 比标志 明显。矿区水 文地质条件复杂 ， 矿体赋存于境内某河第四系冲积层 以下的基岩 中， 矿区有第四系空隙水、 基岩风化裂隙水和结晶 灰岩裂隙岩溶水 三个 主要含水 层 ， 此外还有构造 裂隙含水层 。矿 区地表不允许塌陷。 3 采矿 方法 1 采矿方法 的选择 矿体属于急倾斜且比较厚大， 主要采用高效 4 7 黑龙江冶金 第 3 6卷 率的阶段空场 嗣后一 次胶结充填采矿法 ， 在采用 阶段空场嗣后 一次胶结充填采矿法 的基础上 ， 有 下面两种落矿方法可供选择 方法 I 大直径深孔阶段空场嗣后一次胶结 充填采矿法 方法 Ⅱ 扇形 中深孔 阶段空场嗣后一次胶结 充填采矿法 对 比后 ， 采用大直径深孔 阶段空场嗣后一 次 胶结充填采矿方法的 I方案 明显优于采用扇形 中 深孔 阶段空场嗣后胶结充填采矿法的 Ⅱ方案 。 2 采场布置形式 矿体近似于平行产 出， 采场沿矿体走 向布置 ， 采场长度 4 5 m， 宽 1 5 m， 采场高度 6 0 m。采场隔一 采一的顺序进行回采。一步采场胶结充填。二步 采场除顶 、 底柱采用高强度的胶结充填 ， 采场 中间 采用非胶结尾砂充填。 3 凿岩硐室的布置 由于矿体产状 为呈急倾 斜 ， 采场 隔一采一 回 采顺序 ， 为提高炮孑 L 的利用率 ， 其凿岩硐室布置在 矿体 中。 4 采切工作 在矿体上 盘布 置一条 采准斜 坡道 至 出矿水 平 ， 在出矿掘进铲运机联络道通向盘 区出矿巷道。 出矿巷道布置在两个采场 中间， 由出矿巷道掘进 出矿进路、 出矿 回风穿脉 ， 同盘区 回风巷道相连。 在盘区矿体上盘， 根据矿体矿石类型在每个盘区 设 2～ 3条矿石溜井 ， 担 负盘区溜矿任务 ， 矿石 由 出矿水平溜放到主运输水平。 从采准斜坡道掘至凿岩 和充 填水平 ， 再从 此 采准斜坡道掘凿岩联络道通 向盘区凿岩穿脉。凿 岩穿脉布置在采场 的中间 ， 由凿岩穿 脉掘进 凿岩 硐室 ， 为保证采场稳定性及施工的安全 ， 在凿岩硐 室预留条形矿柱 ， 用 来支撑凿岩硐室 。凿岩 回风 穿脉与凿岩 回风巷道相通 ， 布置在盘 区下 盘。这 样 ， 盘区的出矿 、 凿 岩及充填水平 ， 通过采准斜坡 道 以及上盘进 风和 回风天井构成一个 网络， 形成 通风系统。 5 回采工作 回采凿岩选用高风压潜孑 L 钻机钻凿下 向垂直 深孑 L ， 潜孔钻机一次钻凿完一个采场的全部炮孔 ， 48 分次装药爆破 ， 爆破采用普通乳化油炸药。 首先在采场 中部或端部形成切割天井。切割 天井采用 V C R爆破成井 。以切割 天井 和拉底层 为 自由面倒梯段侧向崩矿形成切割槽。以切割槽 和拉底层为 自由面倒梯段侧向崩矿。崩落下的矿 石用铲运机铲装 卸入盘区溜井 ， 采场 内残 留矿石 采用遥控铲运机回收。 6 采场通风 出矿水平 的新鲜风流 由盘区进风井经铲运机 联络道进入工作面， 污风经回风穿脉排到 回风道， 再经采区回风井排至上一水平 回风巷 ， 由南 、 北 回 风井排至地表。 凿岩水平的新鲜风流由人风井经凿岩联络道 进人工作面 ， 污风经回风穿脉排到 回风巷 ， 由回风 巷排至回风井 ， 最终排至地表。 每个工作面皆形成贯穿风流通风。 7 嗣后充填工作 采场出矿完毕后 ， 即进行充填准备工作 ， 从采 场凿岩巷道 吊挂外包 滤布的塑料波纹泄水管 ， 在 出矿进路中构 筑充填泄水挡墙 ， 充填泄水挡墙采 用钢筋柔性挡墙。尾砂浆 由充填管输送到采场凿 岩巷道 ， 进入采场 ； 废石从掘进工作面用坑 内卡车 运到凿岩巷道水平 ， 卸入采场充填 。 8 矿柱回收 采用机械化上 向水平分层进路全尾砂胶结充 填法开采 ， 采用两步骤开采方式。 利用原盘区出矿联络道 ， 开凿分段斜坡道 ， 与 分段巷道 、 分层巷 道、 进路相通 ， 进 路 内采用凿岩 台车凿岩 ， 铲运机 出矿 ， 将矿石卸人矿石溜井 原 有盘区溜井上掘 。 为了有效的控制试采过程 中的地压 活动， 应 采取强采强出的方针 ， 进路 回采结束后 ， 立即进行 胶结充填。 4 结语 根据国内各矿 山应用情况 ， 本矿 山采用大 直 径深孔嗣后充填 采矿法能有效的控制地压 ， 在 后 期 的生产过程中矿山需要根据实际成产情况降低 生产成本、 提高生产力、 增加企业经济效益。