露天底部下延矿体采矿方法初探.pdf

Vlo . 8 专刊 Se P t e mb er 1999 中国矿 业 CIHN A M IIN N G M AG AZI NE 总第 4 7 期 SU MN0 47 露天底部下延矿 体采矿方法初 探 汤玉衡付怡盛 中国核工业总公 司七二一矿铀矿冶公司 摘要露天底 部 下延矿体的回采 , 一直是本单位的 一 个难题 , 安全 问题比较突出 , 特 别是防洪方 面 。 本文主要介绍 了用 “ 下向进 路采矿法 ” 回采露天底部下延矿体 , 叙述 了采矿方法的选择和确定 , 采场构成要素以及 具体回采工艺 , 主要技术经济指标等 。 关键词露天底部矿体采 矿方法施工工艺 1 前 言 7 21 一 4 露天于 1973年1 月基建 , 1978 年 4 月投 产 , 经过1 0余年的 开采 , 至 199 0 年1 2月结束 、 共分 2 8 个 梯 段进行其 中大 露天 2 0个 梯段 , 小露 天 8个 梯段 , 最终 梯 段为 1 80m水 平 。 共计回采 矿 量 火又又 万 o t 由于安全 、 经济等方面 的原因 , 18 0m 水平以 下的矿体转 为地下开采 。 如何安全 、 顺利的回 采这 些矿体 , 是摆 在我们工程技术人 员面前的 一个 重要课题 。 首先应 解决以下几个问题 1 露天防洪问题 。 近 几年的暴雨 季节 , 地表 水通过露 天底部裂隙 、 天井大量涌入井 下 , 给 矿井安 全 生 产带 来极 大威胁 , 因此 , 首先要做 好 防洪工作 ; 2回采时边 坡的安 全 。 由于其暴露时 间长 , 岩 石风 化较 严重 , 对采通 地表后 的作 业安 全造成影 响 ; 3露天 底 板的安 全 问题 。 由于原露天 用中深孔爆破 , 因此 , 露天底板以下 3一 sm 内的矿岩为爆破破坏区 ; 4 采空区的处 理 问题 。 这 要与防洪问 题相结合 , 综合考虑 。 2 地质概况 72 1 一1 4露天 位于相山塌陷盆地的西部 , 为中低温火山热液 型铀 一 牡 一 钥矿床 , 矿床 内地层及 岩性简单 , 构造复杂 , 热液 活 动 频 繁 。 其矿体主要 产于上侏罗统 、 鹅湖岭组 上 段的酸性碎斑熔岩中 , 碎斑熔岩为浅 灰色略 带 肉红 色 , 风 化 后 为 灰黄色 中粒 碎斑结构 , 其 构造主 要是断裂构造 , 其 中N E向的 邹 家 山一石铜断裂贯 穿本矿床 , 是本矿床的主 要 控矿 构 造 , 其 上 下 盘发育有走向 N NE 和 Nw W 的两组次级 断裂 。 因此 , 整 个矿床构 造发育 , 岩石较为破碎 , 其矿 化特征 主要有 铀一萤石型 , 铀一水云母型 , 围岩蚀变主 要 是水云母化 、 萤石化 、 赤铁矿化 、 黄铁矿化 、 硅酸盐化 、 钠长石化等 。 露天底部矿体严格受构造 控制 , 分支复 合 、 夹 石 较 为常见 , 岩石节理也较 为发育 , 矿体时有错断 、 尖灭 、 再 现 、 侧现现象 。 矿 体品位 较 高 , 产 状大都为300 / NE匕60 0 一 80 0 。 矿岩稳固性一般 , f8一1 2 。 3 采矿方法的选择与确定 1 选择采矿方法的原 则 针对露天底部矿体的赋存情况 以及回采 时要 注意解决的几个 问题 , 我们定下以下 几 条原则 1 方案要突出抓好安全工作 , 尽可能多 8 卷专刊 汤 玉街 等 露天底部下延矿 体采矿方法 初探 的回收铀矿资源 ; 2 重点做好防洪工作 ; 3 要做到技术上可行 , 且便于操作 ; 安 全 上可靠 , 并有一 定的生产能力 ; 经济上合 理 。 2方案的选择与确定 遵照所定 的回采露天底部矿体的三条 原 则 , 结合本单位工 人现 有 的技术水平和设备 状况 , 本着安 全第一 、 高效低耗的要求 , 我 们选择和 确 定了以下回采方案 。 1 下延深度为1 0m以内的矿体回采方 案 由于 其 下 延 深度不大 , 若要 从 15 0m 中 段上采 , 则相 应 投入的井巷工 程较多 , 并且 时间较长 , 从而使整 个 成本上升 。 因此 , 我 们选用了 “ 下向进路 采矿 嗣后 充填法 ” 方案 。 2对下 延深度 1 0m以上 的矿体的回采 方案 由于矿体深度较大 , 如仍 用 下 向进路 法 回采 , 则胶充次数增多 , 时间长 , 提高了作 业成本 , 因 此 , 我们选用了 “ 留 矿 法回采 ” 方案 , 其工艺与平常用 的方法大致相 同 。 为 解决1 8 Om 水平以下 3 一sm破碎区的采 矿安 全问题 , 在回采时改为平钻平推 , 采完整个 采场后 , 先干充空区 , 然后胶充18 0m以下 sm处 一 层 , 厚度为 lm , 不需要挂钩和钢 筋网 , 最后再 干 充至 180m 水平 , 铺上黄土 , 整个采场的回采就全部结束 。 本文主要介绍第一种采矿方法 , 见图1 。 4 采矿方法 1 采场构成要素 矿房沿矿体走向布置 , 长度视其走向 长 度 而定 , 一般为3 0一40饥;宽度为2 一 2 . 5m ; 2 采准工 程 采准工程相对较为简单 , 主 要 有探矿天 井回采中用于通风 、 行人 、 下料和出矿漏 斗 、 底部运输平巷 。 3 回采过程 1 从探矿天 井上部沿矿体往两头进行进 路回采 , 进路 坡 度 为 5 o , 断面为高 X 宽 二 2 . 5一 3 . 0m 又 2 . 0 一2 . 5m , 用 电耙将 矿石耙入天井 ; 2 第一 进路拉完后 , 立即进行胶充 。 先 在上下盘打挂 钩 眼 , 眼深 1 . 0 一 l . Zm , 眼距 l 0一l . sm , 用038 一 40m m 的圆钢作 为生 } } } } } } } } } } } } } } } } } } } } } } } } } } } 。。 卜卜执 公, . i灼六含价J i i i}日 日 次次 次 诱诱诱诱诱 七七七 到到开 碑 粉 并叮叮叮叮 之之之之之之气咬 咬咬咬咬咬咬咬咬咬咬咬咬咬咬咬咬 7 7 7 / / / 熟补 \ \ \ \ 全全全 代代代代代 莽莽莽莽莽 J J J J J界, , , 举举护 、、 3 3 3 0一40mmm 】】 ,_ . l l ll , , l ,, } } }l , l _. { { { 睁睁典找找峨 峨 吟共 日日沪 性 月月淤忙 绷 绷比州沐谈夕 夕 . . . . . . . 竺、 . 二二公公公公公 、、产;〕几 几拍写自 , , 图 1 下向进路采矿方法示意图 1一阶段运输平巷;2一矿体; 3一预 留充填小井;4一干充料; 5一探矿 、 行人 、 下料天井 ;6一胶充体;7一矿石;8一生根筋 ; 9一漏斗 根 筋 , 插入部 分不 少 于 0 . 8m , 然 后 用废旧钢 轨 、 钢筋连接成网 , 最 后进行胶 充 , 厚度为 0 . 5 一1 . 0m , 上 部 用废石 干充 , 尔后铺盖 0 、 3一 o . sm厚的黄土 。 胶充 第一进路时 , 要在两头预留 下个进路的充填口 1 . 5m 又 1 . sm ; 3 将天井 口 、 预 留口 立模砌暄 , 要求高出 18 0m 水平 0 . 5m以上 , 主 要 目的 是防洪 ; 4 在 胶充体下 , 进行 下 一进路的回采 , 如 此循环 作业 , 直至采完为止 ; 5 充填采 空区 , 先将 天井用硷封死 , 上部再用干 充料充填 。 4 进路采矿工艺 中国 矿业 1 999 年 进路 采 矿 工艺主 要是凿 岩 、 装药爆破 、 通风 、 排险 、 出矿和 胶充 。 凿岩 采用 765 5 平钻打眼 , 眼深1 . 6 一 1 . 8m , 眼径4 0m m , 与平时掘进巷道一样 , 采用楔形掏槽 。 装药爆破 采用 矿内生产的硝 铁 炸药 , 连续装药 , 装药 系数 为0 . 7 5 一0 . 8 0 , 电雷管 起爆 。 一般爆破效率可达 9 0以上 。 通风 采用自然 通 风 形式 , 因离地表较 近 , 且有天井通口 , 炮烟会很快排到地表 。 排险 一般较为 简单 , 只要 处 理 上 下 盘 的 浮石即可 , 没有顶 板 的 威胁 , 相对安全 较 好 。 出矿 ; 采用1 5 kw 的电耙 出矿 , 直接将 矿石耙入漏斗 。 在 1 50m中段采场底 部 的运 输巷内 , 进行 漏 斗放 矿 或 用装岩机出矿没 有架设漏斗时 。 胶充 第一进路回采完成后 , 即进 行 胶 充工作 。 胶 充方 法 如前所述 , 胶 充料的 配比 为水泥 石 子 沙子 1 3 . 5 6 , 水灰比0 . 8左 右 。 由于在地 表作业 , 可用机械搅拌 , 运料 、 配 料均很 方便 。 5 主要 安全技术措施 除严格按操作规程 施 工外 , 还 应做到以 下几点 1 拉第一进路前 , 要清理边坡 上 的险 石 ; 必要 时应支安 全棚 ; 2凿岩中要注 意 不 能破坏 上 下盘围 岩 , 周边炮 眼应打的密一些 , 并且少装药 ; 3 按规定配比施工胶 充料 , 保证胶充的 质量 。 6 主要技术经济指标表1 表 1 主要技术经济指标 指 标名 称 指标 矿块生产能力 t/d 50一 60 采矿 工效以工 班 25一30 胶 充工 效澎/工 班 0 . 8 干 充工效 m 3/工 班 32 贫化率 3 80 损失率 3 . 5 炸药消耗k酬k 。 80 0 雷管消耗发/k t 95 0 钎头消耗个 /k、 40 钎杆消耗kg/k t 6 5 水 泥消耗 t /k t 6 5 结束语 通过这几年的回采工作表明 , 下 向进路 采矿法 在回采露 天 底部矿体方 面是比较好 的 一种可行的方法 , 它 的突出优点 是 安全好 ; 欠缺 之处在于它 的局限性 , 如矿体下 延深 度 较大 , 则不宜使用 。 在回采 过程中 , 要注意 充分利用 旱季 实行强采 , 这非常有 利于矿井 的防洪 。 我们在 1993一1995 年 3年中 , 共回 收露 夭底部矿量 义 万 t , 取 得 了较好的 经济 效益和社会效益 , 为 国家回收了 宝贵的地质 资源 。 .. 〔作者 简介〕汤玉衡 196 2 生 1985年7月毕业 于江西电大 师 付怡盛1 9 48 年1 1月出生 月毕业于七二一工大采矿 工程师 年 12 月出 采矿工程 1979年6