倾斜、薄矿体开采方法的探讨.pdf

S e r i a l No ． 51 8 J u n e ．2 0 1 2 现代矿业 M0RDEN MI NI NG 总 第 5 1 8 期 2 0 1 2 年 6月第 6期 倾斜 、 薄矿体开采方 法的探讨 刘贞表 李家泉 1 ．中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司； 2 ． 金属矿山安全与健康国家重点实验室 摘要针对较难开采的倾斜、 薄矿体， 结合留矿法和全面法两种开采矿方法的优点， 提 出了 留矿全面法的开采 ， 对采场布置和构成要素、 采准切割、 回采等采矿工艺进行 了论述。 关键词倾斜矿体薄矿体采矿方法 根据矿体产状分类 ， 矿体倾角 3 0 。～ 5 0 。 的为倾 斜矿体 ， 矿体厚度0 ． 8 5 ． 0 m的为薄矿体。对于此 类矿体的开采 ， 一直是矿业界较为棘手 的问题 。因 为很难在采场 内选择矿石 的运搬方式 ， 既不能利用 矿石 自重运搬 的留矿法 ， 也不能采用 电耙运输的全 面法 。为此 ， 笔者通过对多种采矿方法的分析 ， 提出 了一种结合留矿法和全面法优点的采矿方法 留 矿全面法开采。该法 的回采工艺介于留矿法和全面 法之间， 采用了浅孔留矿法布置采场、 凿岩落矿， 全 面法的顶板管理和运搬方式 ， 可有效解决倾斜 、 薄矿 体 的回采 。 1 矿体特征及开采技术条件 某矿矿体呈透镜状 ～似层状 ， 厚度较稳定 ， 且向 深部变薄 ， 厚度 1 ． 7～ 5 ． 0 i n ， 走 向北东 8 0 。 ～8 5 。 ， 倾 向南东 ， 倾角 3 0 。 一 4 5 。 ， 走向延长 8 0 0 m， 延深近 1 0 0 m。矿体最大埋深 1 0 0 IT I ， 矿体赋存标高为 1 6 4 ． 5 3 ～8 0． 1 3 i n。 矿 区矿体顶 、 底板主要为片岩 、 片麻岩 、 闪长岩、 花 岗岩 ， 力学强度较大 ， 但风化带岩石破碎呈砂状、 块状 ， 力学强度大为降低 ， 矿区工程地质条件 中等 ； 水文地质条件简单； 环境地质条件简单。矿体典型 剖面见图 1 。 2 采场布置构成要素及回采工艺 2 ． 1 ’ 采场布置构成要素 矿块沿走 向布置 ， 阶段高度 3 5～4 0 m， 矿块 长 度5 0～ 6 0 m， 矿块宽度为矿体厚度， 矿块划分为矿 房和矿柱， 矿柱分顶、 底柱及间柱， 顶柱高 2～ 4 m， 底柱高 35 m， 间柱宽 6～ 8 m。采矿方法见 图 2 。 2 ． 2采准切割 沿脉运输平巷布置在矿体下盘 ， 采准上山布置 刘贞表 1 9 8 3 一， 男 ， 助理工程师 ， 2 4 3 0 0 0安徽 省马鞍山市经济 开发 区西塘路 6 6 6号 。 5 8 图 1 矿体典型剖面 囵 第四 系 ； 囫一大 横山 崧 组 第 一 含 矿 带； 固 一角 闪 片 麻 岩； 圈 黑 云 角 闪 片 岩； 囹 一 角 闪 斜长 片 麻岩 ； 地 质 界 线； 囡 一 混 合 岩 化 片 麻 岩 ； 圆 钻 孔 及 编 号 ； 圆 一 样 品 位 置 及 编 号 圉 一 剥 土 位 置 及 编 号； E 囹 矿 体 位 置 及编 号 r Ⅱ Ⅱ一儿 琵 兹 鬻羽暖 班 盈 图 2 留矿全面法 采矿 方法 1 一运输 平巷 ； 2 一天井 ； 3 一天井联络道 ； 4 一底柱 ； 5 一放 矿漏 斗 ； 6 一顶柱 ； 7 一 支护锚杆 ； 8 一 电耙绞车硐室 ； 9 一矿 柱 在采场两端 的房间矿柱内， 每隔 4 5 m用横穿与采 场联通 。每个采场两个放矿溜井 ， 布置在两端 间柱 处 ， 与间柱相距 5 m。 刘 贞表李家泉 倾斜、 薄矿体开采方法的探讨 2 0 1 2年 6月第 6期 以切割平巷 为 自由面把矿房底 部切开成拉底 层， 形成高度 2 m、 长度为矿房长度、 宽度为矿体水 平厚度的空间， 作为补偿空间。 2 ． 3 回 采 采用浅孔落矿方式 ， 自下而上的逆倾斜逐层 回 采 ， 分层高度 1 m左右。凿岩采用 Y T - 2 7风动凿岩 机 ， 配 F M一 1 4 0 B气腿 ， 一字形钎头 ， 直径 3 8 m m， 钎 杆为中空圆形钢管 ， 钎杆组为 0 ． 8 、 1 ． 5 、 2 ． 0 m 3组 。 炮孔垂直上向平行布置 ， 炮孔抵抗线 0 ． 60 ． 7 m， 孔深 1 ． 8 2 ． 0 m。爆破采用乳化炸药 ， 微差非电导 爆系统， 一次点火起爆。 2 ． 4采场 通风 采场新鲜风流由运输巷道通过上山进入凿岩巷 道 、 工作面 ， 污风经另一侧上山进入上一 中段回风平 巷 ， 最后经回风井排出地表。 2 ． 5出矿 每次爆破后 ， 用电耙将矿石耙至放矿溜井处 ， 将 部分矿石放入矿车， 放出量约为每次爆破量的 1 ／ 3 ， 给下次凿岩留出足够的空间， 放矿后的空顶距不得 超过 2 m， 剩下 的矿石 留在矿房 内， 作为矿石垫层 ， 当矿房回采结束后 ， 再大量放出。 2 ． 6 采场安全 采场放矿完毕， 要及时封闭溜井 ， 防止矿石落下 伤及人员或损坏设备 。 每次爆破结束打眼之前 ， 一定要先撬顶， 查看矿 体完整情况 ， 防止浮石下落掌子面 ， 危害工人人身安 全 。 2 ． 7 采空区处理与地压管理 一 个矿房或几个矿房或一个 中段开采结束后 ， 为保证地面不变形 ， 采空区应进行处理 ， 结合该矿的 特点 ， 采用嗣后充填处理采空区， 一次充填 的矿房数 视矿房顶板允许暴露 面积而定 ， 正常情况下一个 中 段开采结束后 ， 利用分级尾砂及采掘 的废石嗣后充 填采空区。在采空 区充填之前 ， 采用封闭采空区的 办法来处理采空区， 充填结束后亦需将通往采空区 的巷道封闭。 2 ． 8 主要技术经济指标 该矿主要技术经济指标见表 1 。 表 1 主要技术经济 指标 3 结语 留矿全面法的回采工艺介于留矿法和全面法之 间 ， 既采用了浅孔 留矿法 的采场布 置、 凿岩 落矿方 式 ， 又采用了全面法的顶板管理和运搬方式 ， 在采场 中矿石因无法靠 自重溜放 、 故采用 电耙沿 倾斜辅助 耙运矿石 ， 视顶板稳固情况 ， 采场可 留不规则点柱支 护并辅以一定 的钢材支护。该方法对开采倾斜 、 薄 矿体是一种有效的采矿方法， 对同类矿体的开采具 有一定的指导意义 。 收 稿 日期 2 0 1 2 - 0 4 ． 1 6 记者在 线 非洲或将成为铁矿石价格的主导力量 据悉 ， 未来 7 a里 ， 非洲铁矿石发展迅猛很可能 会对国际市场造成 冲击 ， 并对铁矿石价格产生剧烈 的影 响。澳洲经济学家 L u k e H u r s t 预测 ， 目前铁 矿 石价格为 1 5 0美元 ， 将来很有可能 回落到 8 0美元 。 如果非洲产出的铁矿石成为主流产品 ， 铁矿石价格 甚至可能跌倒 6 O美元 。L u k e Hu r s t 对非洲西部和中 部的 1 7个铁矿进行调查 ， 根据风险等级与成功概率 估计出矿区产量 。中国积极推动这些地区的储量开 发 ， 可能将成为铁矿石定价的主导力量 。 有一位澳洲采矿公司领导人说 中国想要 开发 这些矿 区资金来源是银行 ， 但西方 国家是不会借 钱 给银行的。他们可能会做一下评估然后拍拍屁股离 去， 他们也许会买这些铁矿石， 但是他们是不会出资 进行开发的。 澳大利亚铁矿巨头曾公开表示并不看好所谓的 新兴非洲铁矿石供应商。B H P说非洲根本就没有 港 口和基础设施， 无法与皮尔巴拉抗衡。非洲铁矿 都离海岸线较远 ， 想要 出 口确实要费一番功夫。而 且非洲政治不稳定 ， 也可能会削弱矿石出 口前景 。 5 9