急倾斜-缓倾斜矿体采矿方法的改进.pdf

Se r i a l No ． 4 9 7 S e p t e mbe r ． 2 01 0 现代矿业 M0RDEN MI NI NG 总 第4 9 7 期 2 0 1 0 年 9月第 9期 急倾斜 一 缓倾斜矿体采矿方法的改进 于 明光 四平昊融银 业有 限公 司 摘要 针对阶段 内或采场 内上下段矿体倾 角改变的特点 ， 研究 了此类中厚难采矿体的采矿方 法， 采取浅孔留矿一 房柱切底联合采矿 法和分段 空场． 房柱切底联合采矿 法， 以不断降低采掘比， 提 高矿石回采率及经济效益。 关键词 急倾斜一 缓倾斜矿体 ； 浅孔 留矿． 房柱切底采矿法 ； 分段 空场一 房柱切底采矿法 中图分类号 T D 8 5 3 ． 2 1 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 4 6 0 8 2 2 0 1 0 0 9 - 0 0 7 2 - 0 2 急倾斜． 缓倾斜中厚难采矿体的主要特征 ①在 阶段或中段 内， 矿体倾 角变 化较大 ， 一 般 由 8 5 。～ 1 0 。 ； ②矿体及其 围岩 比较稳 固或很稳 固 ③矿体厚 度一般 为 5 ． 0～1 2 m。 某铜矿属中生代湖相含铜砂砾岩型沉积矿床。 矿体呈 N 2 5 0 E方 向展布 ， 走 向与 岩层 走 向基本平 行 ， 南高北低。矿体由南 向北倾斜 ， 纵向上平均倾角 1 6 。 ， 横向上 2 0 。一4 5 。 ， 局部 6 0 。～7 0 。 ， 甚 至更 陡。 矿体起伏变化受 一级褶皱形态影 响而随之变化较 大。矿体厚度一般为 2 ． 1 8～1 0 m。矿体及其围岩稳 固性较好。 当前国内外矿 山对于急倾斜- 缓倾斜变化的中 厚矿体 ， 一般都是应用留矿法、 分段空场法及房柱法 或下盘漏斗分段空场法开采。而在 现行采 矿实践 中， 往往遇到一个 阶段或中段 内， 下部为急倾斜 ， 上 部为缓倾斜 ， 给采矿方法的合理选择带来很大困难 ， 或者难于获得最佳效果且有较大矿石损失浪费。因 阶段内上下部倾角有变 ， 给采准切割工程布置带来 困难 ， 造成大量采切工程的浪费。因此 ， 进一步研究 和改进此类 倾角有变 化的 中厚难 采矿体 的采矿方 法， 以不断降低采掘比， 提高矿石回采率以及提高经 济效 益， 并结合此类急倾斜一 缓倾斜 中厚矿体的特 点 ， 提出以下两种新型联合采矿方法 。 1 浅 孔 留矿一 房 柱切底 联合 采矿 法 1 ． 1 采场布置 采场 矿块 下部采用一般浅孑 L 留矿法 ， 采场上 部采用房柱切底中孑 L 挑顶回采空场法 ， 见图 1 。 阶段高度一般 为 4 0～6 0 m。采场 矿块 走 向 长度为 3 0～ 6 0 m， 主要取决于上下盘围岩和矿体稳 7 2 于明光 1 9 6 7一 ， 男 ， 主任 ， 助理工程师 ， 1 3 6 0 0 1吉林省四平市。 固性 、 矿体厚度及其形态和构造变化。采场间柱为 8 ． 0 m， 阶段问柱为 8 ． 0 m。 图 1 浅孔留矿一 房柱切底联合采矿法 在阶段内， 可以采取多阶段 、 多区段以及多采场 同时 回采 ， 以提高和保证矿山生产能力 。在采场内， 先在采场下部采用浅孔 留矿法 回采， 采完急倾斜矿 体转向缓倾斜矿体时， 可以采用房柱切底进行 回采。 采切工程布置如 图 1所示 ， 主要有采场下部的 急倾斜采场底 部结构和采场上部 的缓倾斜采准结 构。采场底部 的出矿横巷间距一般为 7 ． 0～8 ． 0 m， 采场上部的联络道间距一般为 7 ． 0～8 ． 0 m。采场间 柱内相邻联络道间距为 6 ． 0 m。 采场下部浅孔留矿法与现行一般留矿法的回采 方法和工艺相似。待采场下部浅孔留矿法回采结束 后 ， 由此沿矿体底板继续上采 ， 并 暂时保 留圆形矿 柱 ， 由此沿倾 向进行房柱切底回采。 在采场上部切底回采 中， 首先必须确定圆柱规 格及其间跨度 ， 以有效控制顶板的稳定性 ， 确保安全 生产 。在一般情况下 ， 圆柱直径为 2 ． 0～ 2 ． 5 m， 其间 跨度为 8 ． 0～1 0 m， 房柱切底高度一般为 2 ． 5～ 4 ． 0 m。其参数主要根据岩矿稳固性 、 矿体厚度、 矿体倾 角以及采 、 装、 运设备类型进行选定。 待采场上部房柱切底全部结束后 ， 在其一侧开 掘切割槽 ， 并 由此沿走 向进行分段挑顶 回采。在挑 于明光 急倾斜． 缓倾斜矿体采矿方法的改进 2 0 1 0年 9月第 9期 顶回采中 ， 从矿房 内向上钻凿平行炮孔。炮孔深度 主要取 决于切 底高 度和矿 体厚度 ， 一 般 为 3 ． 0～ l O m， 炮孑 L 间距主要取决于矿石爆破性、 炸药性能以 及对矿石块度 的要求 ， 一般为 0 ． 81 ． 5 m， 矿房采用 向上平行炮孔进行崩矿 ， 有利于改善爆破效果和降 低大块率。 根据采场上下部不 同倾 角， 分别采用相应 的矿 石运搬方式。下部采用留矿法时 ， 除局部放矿外 ， 其 余矿石随着上部回采而逐步放矿 ； 在采场上部房柱 切底及其回采 中， 崩落矿石采用电耙运入下部采场 。 为了提高采场上部房柱切底及其 回采强度 ， 可应用 大型电耙或多斗串联 电耙 出矿。 为了有效控制岩层地压 ， 必须综合考虑采场上 部和下部不同采矿方法的特点和要求， 合理确定采 场结构参数。在采场下部采用浅孔 留矿法 ， 应着重 研究上盘围岩和矿体最大安全爆破面； 在采场上部 房柱切底 回采 ， 除着重研究选定上盘围岩的最大安 全暴露面以外 ， 还应根据矿体稳固性 ， 合理确定房柱 规格 ， 以确保安全生产 为了保证 和改善采场工作面的通风安全条件 ， 必须综合研究这一类采场上下部不同采矿方法的作 业条件 在采场下部浅孔 留矿法采取采场两侧天井 及其联络道 ， 以保证必要的通风安全条件 ； 在采场上 部房柱切底回采中， 一切作业人员都在宽 敞的矿房 内进行 回采作业 ， 不得擅 自进入 已采空区。 1 ． 2 浅孑 L 留矿一 房柱切底法联合回采的优点 1 根据“ 因矿生法” 或 “ 因矿创法” 的思路 ， 从 采场上下地质矿床条件 出发 ， 研究、 设计最佳的采矿 方法 ， 从而克服和解决长期存在“ 以法套矿” 的思维 方法造成的采矿难题。 2 应用浅孔矿一 房柱切底联合采矿法 ， 不仅 可 以提高矿石回采率和降低采掘比， 而且可 以进一步 改善通风安全条件。适用条件 ①在阶段或采场内， 其上下矿体倾角应有所变化 ， 上部一般为 0 。 ～2 5 。 。 下部一般为 6 0 。 ～9 0 。 ； ② 围岩和矿体一般为稳 固至 很稳 固； ③矿体厚度一般为 5 ． 0～1 2 m； ④矿石无结 块性和 自燃性。 2 分段空场- 房柱切底联合采矿法 采场 矿房 下部采用一般分段 空场法 ， 上部采 用房柱切底中孔挑顶回采空场法。 阶段高度为4 0 6 0 m， 采场 矿块 走 向长度 为 3 0～ 6 0 m， 采场上段和 下段 的划 分及其 高度主要取 决于矿体倾角及其变化。采场 间柱为 2 ． 0～4 m和 8 ． O m， 前者为不予 回采 的永久 问柱 ， 后者为附有采 准工程的采场问柱 ， 嗣后可以回采 。 与浅孔留矿一 房柱切底联合采矿法不同的是采 场下段的分段空场法需要 开掘分段巷道 ， 回采顺序 也基本相 同， 只是采场上段与下段同时沿走 向平行 回采 ， 见 图 2 。 3 0 ～ 60 i l l i I l f f 『j l I ， 矿 ＼ ／ ， ／ 矿声 ／ n广 _ ]r ]n 图 2 分段空场一 房柱切底联合采矿法 采场下段 的分段空场法与现行一般分段空场法 相似。采场上段的回采主要包括房柱切底 回采和集 中挑顶 回采。前者结束后 ， 后者与采场下分段空场 法同时沿其走 向平行回采。 采场上段 的房柱切底回采和集 中挑顶回采与前 述方法相似。采场上段的崩落矿石 ， 一般利用电耙 运经采场下段的空区， 直接 自溜到阶段出矿横巷 。 3结语 急倾斜- 缓倾斜 中厚矿体属于复杂多变 的难采 矿床类型 ， 由于一些矿山盲 目照搬现行几种典型 的 采矿方法 ， 导致较大的矿石损失 ， 浪费大量的采切工 程及其费用 ； 也有 的矿 山采取 “ 采易丢难” ， 使 得此 类难采矿体长期积压或报废。综合不同采矿方法的 优点， 应是 当前和今后此类难采矿体现行采矿方法 的改进方向和途径。 参考文献 [ 1 ] 郭金峰 ， 王汉生． 南非 T w e e f o n t e i n铬矿缓倾斜薄矿体开 采技 术 实践与评 述[ J ] ． 金属矿山 ， 2 0 1 0 2 2 42 7 ． [ 2 ] 尹升华， 吴 爱祥． 缓 倾斜 中厚矿 体采 矿方 法现状及 发展 趋 势 [ J ] ． 金属矿 山， 2 0 0 7 1 2 4 6 4 9 ． [ 3 ]孙宏生． 浅孔采矿 方法在缓倾 斜 中厚矿 体 中的应 用[ J ] ． 金属 矿 山， 2 0 0 6 9 3 3～ 3 7 ． [ 4 ] 潘常 甲． 关于缓倾斜厚 大矿体采矿方法的探讨 [ J ] ． 金属 矿山 ， 2 0 0 1 4 2 1～ 2 3 ． 2 6 ． 收稿 日期 2 0 1 0 - 0 6 1 2 7 3