潼关金矿倾料中厚矿体采矿方法的改进.pdf

潼关金矿缓倾斜中厚矿体采矿方法的改进 一 、矿体赋 存概况 潼关 东桐 峪金 矿蒋运 仁 矿 体主要是 含金 石英 脉， 其次是含 金构 造岩，厚度 3～ 6米，倾 角 1 8 2 0 。 ， 品位 i 0 克／ 吨左 右。 石英脉性脆易 崩， 与围岩界 限分明，稳 固性 较好，暴露面 在4 0 0 平 方 珠 内的情况下，一年 内不会 冒落。在 回采过 程中，若保 留0 ． 5 ～ 1米 厚的护顶矿 层， 即使 预板 围岩不 稳固，也能使 矿房 的完好性 保持 到强采作业 全部结束。构造岩 裂隙发育，不 稳瑚至 中等稳 固，与 围岩界 限欠分 明。 在回 采过程 中， 常有局部 冒落现象。 围岩系片麻 岩 与混台岩，节理 中等发育，矿体 的普 氏坚 固性系数 f为1 O ～1 2 矿 岩的容重2 ． 7克 ／ 爆米 ，松 散系数1 ． 6 ， 不结 块， 对放矿作 业极为有利。 二，采矿方法现 状 一秆柱房柱采矿法 矿房顶板围岩 中等稳 固时 采用此 法。如 图 1 所示，矿抉沿走向布置，宽5 O 米，斜长 5 0 6 0 米，垂高1 6 2 O 米。每个矿块划为5 个矿房，宽 8 ～ 1 O 米，每一矿房设一放矿漏 斗， 断面 I ． 5 X 1 ． 5 平方米， 高 5 ～ 6 米，房 间矿拄按间断规则形排列， 其水平面为 2 X 3 平方米， 因初 期矿块 均接近 地表，故顶柱 宽 度一般 为 3～ 4米。 矿块采准工程包括t在矿体下盘 5～6 米处沿走 向掘进运输平 巷，断 面 2 ， 1 2 ． 3 平方米。 运输 平巷通常用前面两个蒲斗 或 探 矿小井见矿点连线的延长线来指导施工。 漏 斗阔距 与矿房 相同。施 工过程中， 漏斗落 后于 运输平巷 1 0 ～ 1 2 米逐个 形成。全部漏斗 形成 后， 于矿块两 侧沿矿体 掘进 区间上山， 断面 1 ． 8 X 2 平方米， 直达地表或上部回风 巷道。从矿块底柱上部自上山沿矿体掘凿切 割巷 遭， 断面 1 ． 8 x 2 平方米， 全 长5 O 米 ， 最 后在 漏斗喇叭 口水平、背 向矿房垂直于切割 巷道掘进 电耙硐室，断面 22 平方米， 延深 3米 。 矿房 的回采方法是 ；先将切割巷 道顶板 上的矿体用浅眼法采至顶板围岩，使成一放 矿堑沟 然后，沿矿体顶板边界，逆倾向按 矿房全断面逐排推进。矿石用1 3 千瓦的电耙 耙入堑沟，再由下部漏斗放出。随着上部分 矿体的回采， 对矿房 顶板匿岩 ，滞后于回采 工作面 2～ 3米，采用锚杆支护， 以便安全 地回采下部分矿体 。回采分层的厚 度 为1 ． 5 ～ 2米 ，通常每个 矿房用 2～ 3个分层 即可 采完 每一分层的回采方法都和 上 分 层 一 样，只是 随着回采工作的进展，采空 区越 _礤 越高，堑沟逐渐消失。随着最下分层矿体∞ 回采，滞后于回采工作面 7～1 0 米，间隔地 回收紧靠采空医一边的房间矿柱，以提高矿 石回收率。 此法的优点在于矿体项板围岩易于用 锚杆加固，在回采下部各分层矿体时，具有 较大的安 全性， 同时避免 了出于顶板 塌落丽 导致 的大 量贫 化。 唯掘凿放 矿堑沟和安装 锚 杆需 多花 一些费用，因而成 本较 高 维普资讯 T 瞽 ’e 4 ～ 图 l 杆柱 房柱采矿法示意 图 l一运 输平巷 2一切 割巷道 3～ 区 间上 山 4一 放矿漏 斗 5 一 安垒 出口 6～救 矿堑 匈 7一 垃车 确室 8一 锚杆 9一 间断矿柱 I O 一 矿房蜘珥 层 一 暑 一B 固2 局部留矿房柱采矿法示意 图 】 一 莲} 自 平巷 2一 切剖 巷道 。一 区 问无 并 4 一 救 矿捅 斗 5一 安生出 口 B一装车 碉室 7～ 涟续 矿拄 8一 切 劫层 9 ～ 留 矿 堆 5 维普资讯 二 局部 留矿 房柱 采矿 法 此 法用 于矿体顶板不 太稳 固的条件下开 采 ，矿块 构成要 素、采准工程布置均与上述 方法基本相 同。 其 回采作 业如 图 2所 示， 即 先 从 切 割 巷 道按矿房全宽逆倾 向逐排推 进， 矿 石 用 电耙直接耙入漏 斗。最 下一个 分层采 完后， 再 自下而上逐 层回采 ，值得指出的是回采 最 _匕 一个 分层 时，必须 由远而 近沿倾 向逐排 后退式进行，同时，采下的矿石，除留下的 作为凿岩爆 破作 业的工作台外，凡处在采空 区范围 内的矿石，随着凿岩爆破 工 作 的 进 展，应用 电耙及时清理干净，以免顶板 冒落 把矿石压住，造成大量矿石 的二 次损失 与贫 化。 由于此法对暴露的顶板未予加 固，在 回 采过程 中，常 有冒顶现 象， 因此，房 间矿柱 很少 回收 ，多 以连续式 矿壁 作为永久 损失， 故矿 石损 失率较高。此 法的优点，主要是施 工简 单， 管理 方便 ，因此， 很受工人欢迎 。 三、现行采矿方法的技术经济 指标 上述两种采矿方 法，通过 几年的生 产实 践，其主要技术经济指标 觅表 1 。 现行采矿方 法主要技术经济指标 表 1 四、 改进方案 目前，潼关金矿对缓倾斜 中厚矿体的开 采，主要是采用局部留矿房柱采矿法。 然而， 这种方法的贫化，损失很大，作 业 极 不 安 全。杆柱房柱采 矿法，尽管只在生产初期使 用过，但实践表明，此法除施工 管 理 较 复 杂、矿块生产能力较低外，它的 最 大 优 点 是，作业安全，贫化、损失率都较低，这正 符台我们选择采矿方法的主要原则。显然， 如果我们将该法的缺点克服了，那么它将是 回采这类耐体的理想方法。笔者认 为，下述 潜孔锚杆房柱采矿法，正是克服上述方法不 足之处的有效途径。 该方案的构成要素，采 准工 程布置均与 上述 方法无异，只是在回采过程 中，插入 了 一 项特殊的预控顶技术，现简介如下 “ 维普资讯 固 3 潜乳锚杆 预控 顶房 枉采 矿法示意 图 j 一运 输平营 2一 坷削苦 道3-- K旧上 q l j 4一 放矿商斗5一 安 全 出口 8一矿虏 联络道 一 装 车硼室 8一采 空医 。一 } f } 孔锚 杆i 。 一 接抒翘 孔1 l 一 拽眼 矿块的回采作业如图 3所示。首先在矿 房下部，用浅眼凿岩爆破法逆倾 向全断丽进 行切腐。同时，臆着切底 L作面舸推进，每 隔 6～ 7米 向相邻矿房掘进直达矿房边界线 的联络道．延深 2 米， 断面控制在 23 ～ 4平方米的范围内 待整个矿 房 的 切 底 工作完成后，便 自矿房切割巷道 端 部 上 掘 2 x 2 平方米高达矿体璜板边界的切割天 井。 并以此为 自由面，用Y s P 一4 5 型凿岩机 与接杆锖具，沿切割巷道锖凿平 行 接 杆 炮 孔，直至矿 房顶板边界。 爆破后，即形成长 边垂直矿 房长轴的扁形立槽。继以此槽长边 为 自由面，仍 甩上述机器 与钻具， 沿矿 房长 轴逐排钻凿垂直平行接杆 孔， 孔径 6 0 6 5 毫 米．排距 亦即最小抵抗线1 ． 2 ～L ． 4 米， 孔距0 ． 8 ～ 1米， 孔 深以超过矿 体 顶 板 边 2 ～2 ． 5 米为宜， 以便安装潜孔锚轩。为防 l} 炮孔变形，要求每打完一／ 卜 炮孔，紧接着辑 潜孔锚杆安装就绪。此种锚杆 的结构如图 f 所示。它 由一节钢管 图 4，甲 和两个 截 头锥形的本楔 图 4， 己组成。钢 管直径 为 5 0 5 5 毫米，长度 2～2 ． 5 米。两端锯有4 0 0 毫米长 的楔缝 木楔长4 5 0 5 0 0 毫米 ，太小 端面 直径分别为6 0 G 5 和4 0 4 5 毫米。 使用 时，将锚杆 两端 插入 木楔 ，并 适当塞紧。然 后用事先装好截头钻头的钴杆．借助于钻机 将其推至孔底，再给予适 当冲击。 于是 ，管 端木楔便被迫压入锚管，并追使锚缝张开， 管端 外壁紧贴孔壁，如图 5所示，从而达到 锚固岩石的作用。由于这种错杆，在矿体崩 ． ～ _ 豇 _1 ． t r， 0 维普资讯 [ 囤 4 潜孔锚 杆蛄椅示 意 图 一 两 端带有氍琏 的钢营 乙一j } 质 藏椎锚 楔 目 中尺寸为毫 米 固 5 潜 孔锚 杆安 装示意 固 一 接 扦炮 孔 矿房疆扳 界线 以上 部 分安装错杆 ， 以 下都 分蓑药埠破 2一 潜孔骷 轩 3一 裁 头 惟璎木辊 4一矿 房顶 桓界鳆 5一钻 孑 L 工 柞面e一 矿捧7一 顶扳 胃卷 。一 55 落之 前就 预装 在孔底部分， 只要 钻孔不爆破 是看不见 的， 故名 潜孔锚杆”。 整个矿房的凿岩与锚杆安装 作 业 结 束 后，便进行爆破落矿工序，爆破顺序是 从 切割立槽开 始，逆倾向逐排推进。每次爆破 1～ 2排炮孔 使用直径5 0 5 5 毫米 ， 长2 5 0 ～3 O 0 毫米的 硝铵 药筒。导 爆管并 联一 次 超 爆。崩下的矿石由2 8 千瓦的 电耙耙入 矿漏 斗。 每个矿房回采完毕后，紧搂着 纠采槲 邻 采空区联络道顶部的残留矿枝，即 向联绦道 顶板 同样用Ys P 一4 5 型机器，打一排平行矿 房长轴的接杆炮孔， 孔间距 1 米， 深度与回采 矿房耐的炮孔一样。同时向每个炮孔安好潜 孔锚杆，然后，将整个矿房联络道顶板的 炮 孔，一次 同时起 爆。考虑到矿石可能抛落的 较分散， 所以每十 矿块 必须配备 两台电耙 ， 其 中一 台用于 回采矿房，一台用于 回采矿柱 与上述方法比较，本方案突出的优越性 在于，因采用了接杆中深孔落矿，矿块生产 能力成倍增长’特别是 矿房顶板锚 固层，在 锚 固之前米受爆破作 用破坏，也未 因过早暴 下转 第4 5 页 维普资讯 行。在这种情况下怎么办至今可能还没有 哪一 家设计院 能很 好解 决这个问题 。对于 甲 方 提 出的 合 理 设 计 周期 的 进 度 要 求 一 定 要 保 证 。 对 于 甲方 提 出 的 不 合 理 设 计 周 期 的进 度 要求， 我 们的办法是； 一 方面在 同甲方签订合 同时， 要对 甲方做耐心细致的工作， 说明设 计 有一个台理的 周期 问题， 超出正常设计 周期 极限 的进度是不 可能保证 的；另一 方面抓住 开工 报告、 拟 定方案、 提返 资料、 审检、 会审会 签、 描 图打 印、 进晒 归档 等设计 质量管 理点， 在每一个点上努力地往前 赶，就是只能提前 一 天， 我们也要 尽量争取， 也就 是说我们要千 方百计地保。因为保进度就是 保全院的计划 任务， 使全 院能够 协调一致地完成总体 目标； 保进度就是保 国家 的建设 项 目能 够 早 见 效 益； 保进 度就 是保 甲方的要求和我们 的信誉。 三、保优质服务 这里所指的优质服务包括现场 施工 服 上 接 第4 3 页 露而变形， 因而 顶板 相当稳固，这 就给整个 回采作业创造了极为有利 的安 全生产条 件。 本 方案 的一 些主要技 术经 济指 标， 通过 有关资料类 比与计算，预 计可 获得如表 2所 改进方 案主要技术经济指标 表 2 务、 竣工验 收试车投产． 以及同 甲方的一 系列 接触活动 签 订合 同、提交设计基础资 料、 征求意见等。 由于 同甲方的接触频繁，优 质服务 问题贯穿于全过程，涉及面广，影响 程度大。在 同甲方的交往 中， 由于我们个别 同志说活不慎，不 注意方式方法，不虚心听 取意见，私下伸手向 甲方要钱等，造成不 良 后果 ，从而影响到大局，影响到整体利益的 例子是屡见不 鲜的 这种困小失大，造成整 体工 作很难开展的恶果 ，应该引起全院职工 的重视。 因此， 强调 保优质服务就 是保设计院 的整体 利益，就是 保设 计院以良好热 忱为用 户服 务的态度，就 是保设 计院优良的院风。 “ 九 层之台始于垒土，千里之行始于足 下” ，如果全 院每一个 职工 都能 从 自 己 做 起， 都 能顾 全大局， 都能对工 程设 计实行 “ 三 保” ，那 么， 我院的信 誉将 会进 一步 提高， 有利于开 拓更 广泛的设 计市场，提高经济效 益 ” r 示的效果。 五 、 结 语 缓倾 斜 中厚以上矿体 的开采，关键 问题 在 于顶板 管理。 目前， 对于 高大采空 区的顶 板管理方 法，主要是预 控顶。 即 矿 房 回 采 前，先将其顶板矿体 用浅眼 爆破 法 采 掉 一 层。然后 向整 个暴露的顶板 围岩打眼并安装 锚杆加 固。这种方法无疑使矿房 回采工艺过 程大为复杂，而且成本也高，矿块的回采速 度相应地受到很大影响。 如果 采用本文推荐 的潜孔锚杆预控顶 的办法来加 固顶板， 则将 从根本上克服 了传统预控顶法 的不足。 因为 这种方法无需在矿房 回采之前进行大量的切 顶工作，而只需在钻凿落矿炮孔的过程 中， 顺便将炮孔加深 2～2 ． 5 米并 随即安上 潜 孔 锚杆即可。看来，这是解捷高大采空区顶板 管理的重大革新，也是 回采缓倾斜 中厚 矿体 的合理方法 维普资讯