东乡铜矿83线难采矿体开采的技术措施.pdf

第 2 0 卷第2 期 2 o 0 0年 6 月 矿冶工 MI NI NG Am M ETI q 程 日 D砸卫R i G Ⅷ2 0№ 2 J u 0 0 0 0 东乡铜矿 8 3线难采矿体开采的技术措施 Te c h n i c a l M e a s u r e s o f M i nin g Di f f i c u l t ． t o mi n e Or e b o d y i n No ．8 3 ． Li n e o f Do n g x i a n g Co p p e r M i n e “ 7 2 ～1 {7 陈慕林 C H E N G M u l i n g ／ ’ 三 吾 公 司 东 乡 铜 矿 ， 江 西 县捌8 12 D 咀 c 。p 衄 ， c 0 p b } l c I y I D 眦血 扭眦， 0 翘 c a lme d i i i l c u 1． 研 一 2K e y W o r d te c h n i c a l trr e a s m ； d i ii l c u l t o r d ,o d ,m i n i n g m e th o d f ． nel l 根据 9 1 1 地质队的勘查结果和对东乡铜矿地质勘 探资料的分析， 7 号矿体 8 3 线附近采场赋存有富矿盲 矿体， 但由于其周边地质、 水文条件复杂， 相邻采场地 压较大且显现频繁 ， 因此， 开采难度较大。尤为不利的 是 1 9 9 6年 5月， 7 号矿体 8 l 线采场发生 了一次重大的 泥石流灾害， 造成井下生产 中断数 日， 给 8 3线富矿体 的开采带来了更为复杂的影响； 同时， 为保证安全， 公 司决定 7 7 线以西采场停止生产， 而 7 号矿体其它富矿 采场的开采即将全面结束， 所以， 制定 8 3 线难采矿体 的开采技术措施就显得更加紧迫和重要。 l 地质条件与开采状况 1 ． 1 矿体条件 8 3 线矿体属铜硫 矿体 ， 平面走 向近东西 ， 向西倾 角3 0 ～ 5 0 o ， 倾向南 ， 倾角 4 5 。 左右。富矿主要赋存于 矿体顶板， 向西边界为原生矿体与硅化岩的接触界限 、 富矿顶板围岩为褐黑色硅化岩， 或破碎砂质页岩。 探矿工程由本矿地质勘探队完成， 包括在 一 7 5 m 中段 8 3 线穿脉内布置了6 个倾斜钻孔， 其中矿体顶板 的 3 个 向上倾斜钻孔均见有富矿。为进一步摸清富矿 资源， 还在8 3 线的一 4 8 ． 7m分层作了坑探和水平钻探 工程， 矿体分布情况已基本掌握。 1 ． 2 水文地质 7 号矿体的主要含水层为第 3 系下部砾岩裂隙一 岩 溶含水层 ， 其中在 一7 5 m中段以上 富水性 强， 与碳 酸 盐岩有一定程度的水力联系， 在 7 l 线至 7 9 线， 岩溶含 水层与矿体的距离多小于 1 0 m， 是 7号矿体的主要充 水因素之一。根据 7 号矿体 一3 0m中段 7 9线顶板水 量观测 ， 长年涌水量在每天 2 5 0 0～3 0 G Ot 之间 ， 几近 稳定状态。 加 世纪 9 o 年代初 ， 曾经施工到 一7 5 m中段 8 3线 穿脉至顶板大巷时， 因顶板破碎， 而顶板又与岩溶含水 ①收稿E l 期 1 9 9 9 ． 1 2 - 3 0 作者男工程师 层有水力联系， 引起顶板大量涌水 ， 导致作业面冒顶 ， 最终作业无法推进 1 ． 3 开采状况 7 号矿体从 1 9 8 5 年开始回采， 同年 5 月 7日矿体 充填站建成投产以前主要采用分层崩落法回采富矿， 用无底柱和有底柱分段崩蒋法回采贫矿； 1 9 8 8 年以后 采用分层充填法回采富矿， 用多单元多步骤分段空场 嗣后充填法回采贫矿。 从 1 9 9 2年开始， 井下连续发生 了多次涌水和泥石 流灾害事故， 地表也出现塌陷， 形成了5 个塌陷坑， 总 的塌陷体积达到 1 3 8 0 5 m 3 ， 塌陷情况详见表 1 。 裹 l 历次井下与地裹塌陷结果 其中较为严重的一次是 1 9 9 6年 5月． 7号矿体地 表 8 l 线进一步塌陷， 使 2 、 3 、 4号陷坑连成一片， 形成 一 个大的陷坑， 地表坑内的积水汇同泥砂冲人井下， 造 成重大的泥石流灾害。 上述塌陷情况给 8 3 线富矿体的开采造成了较大 的影响和威协 ， 同时也增大 了开采难度。另外 ， 由于在 一 3 0m中段 7 9 线 顶板 冒顶突水处建立 了取水设施 ． 其取水管线等经由一 3 0m中段 8 3 线穿脉到 一 3 o m中 段大巷， 再由5 号斜井扬送到地表 4 t 水池， 因此这些 设施需要保护， 不能因地表塌陷、 巷道 冒落而遭破坏， 这也对 8 3 线的富矿体开采提出了较高的要求。 维普资讯 第 2 期 阵慕韩 东乡铜矿8 3 线难采矿俸开采的技术措施 2 开采技术措施 从以上讨论可知， 8 3 线富矿体周边的环境地质条 件较为恶劣， 特别是贯穿到地表的塌隐较为严重， 要保 证安全可靠地将富矿资源采出， 必需采取一系列严格 的安全措施和先进的技术措施， 才能防止地下水、 泥石 流以及沉降冒落， 继而达到顺利回采的目的。这些措 施主要包括以下 8个方面。 1 确定采矿原则 根据实际情况， 对 8 3 线采场确定的采矿原则是先 采富矿， 贫矿 铜品位 2 ％ 暂不回采， 这样贫矿可起 到矿柱保护作用， 确保以最大回收率安全地回采富矿。 2 采用尾砂胶结充填采矿法 8 l 线地表发生严重塌陷， 其原因之一是因为有大 量采空区存在， 因此 s 3 线开采首选第一步就是采用充 填法消除采空区， 利用充填体支撑空区顶板， 控制地表 移动， 特殊地段的克填体其灰砂比要求达到 1 4 ， 接顶 率需全部达到9 0 ％以上 在采矿工艺方面， 既要强化 采矿强度， 又要保持采充平衡。 3 隔离原有塌陷区 根据对 7 号矿体地表 1 ～ 5 号陷坑的观测， 8 3 线富 矿体对应的地表没有陷坑， 富矿体东边边界距陷坑边 缘最近的水平距离约加 n 2 ， 因此应通过采用密实的充 填来控制进一步的岩层移动， 并使地表陷坑与8 3 线采 场隔离开。 4 保护取水设施及管线 8 3 线采场首采标高确定为 一 4 8 ． 7 m ， 则其分层顶 板距一 3 0 n 2 中段 8 3线穿脉底板的垂直高度为 1 6 n 2 ， 因 一3 0 m中段建有取水设施 ， 8 3线穿脉至中段大巷铺 有取水管线， 因此需要采取密实充填并保证充填体强 度， 以达到保护上部取水设施及管线的目的。 5 控制一次 回采的暴露面积 根据对 8 3 线所做的探矿工程， 确定了富矿最大可 采面积为4 O 0 ， 但为了保证安全回采， 除了采取强化 开采外， 还应控制采场暴露面积以避免引起顶板冒落。 6 顶板预留隔水矿柱 开采过程中， 若需要采至矿体顶板 顶板围岩接触 带 ， 则必须先打探水孔， 查明顶板的岩溶含水层与矿 体的水力联系。若存在水力联系， 则必须根据现场情 况予留 3 ． 5～ 7 n 2 的隔水矿柱， 以防止大量涌水发生。 另外， 在开采过程中， 若作业掌子面出现异常声响， 应 及时撤离矿工并采取相应措施。 7 密闭发生泥石流的采场 在 7 号矿体 一3 0 m中段 8 l 线穿脉 、 8 1 线采场分 段平巷 、 7 9 线和 7 9线副线设置密闭墙 4个 ； 在 一7 5 n 2 中段富矿采场底板大巷和中段底板大巷 8 l 线， 7 9线 穿脉处设置混凝土密闭墙 3 个， 这样可保证将泥石流 发生的 8 l 线和 7 9线采场与其它采场的联系完全切 断 密闭完后， 还需对 一7 5 m和 一3 0 n 2 中段的各混凝 土密闭墙的排水观察孔进行严密监测， 做好排水记录 和水质状况记录， 以便 了解地表及井下 的地下水变化 情况。 8 控制采矿界限 开采过程中， 在紧邻 8 l 线采场的东边不能越过8 3 号勘探线， 以避免与8 l 线采空区发生任何联系。 3 结 论 东乡铜矿7 号矿体 s 3 线富矿体由于相邻采场地 压显现频繁， 加上周边地质水文条件复杂 ， 以及 8 l线 附近连续发生了多次地表塌陷， 使得该富矿体的开采 难度加大。既要保护地表不致塌隐， 采场顶板回采安 全， 还要保证 一 3 0 m中段的取水设施不受影响， 在此 环境条件下， 严格按本文提出的上述 8 项综合技术措 施实施， 经开采实践证明， 有效地保证了 s 3 线富矿体 的顺利 、 安全回采。这些技术措施也可在其它类似条 件的矿山推广应用。 维普资讯