韦岗铁矿空间处理与采矿方法转变的衔接.pdf

处 ， 冶金 矿 山 与 冶 金 设 备 矽 童 ／ 了 1 岗 ＼ r ＼ 乒 L； [ 岗铁 矿空 区 理 与采 法转 变的衔接 镇江韦岗铁矿 韦 岗铁 矿为矽 卡岩 型 磁铁 矿 床 ， 主矿体 分布 在 39线的 一5 0 m～一l O O m之 间 ， 东西 长 6 8 8 m， 中部 平均 假厚 度 1 2 4 m， 矿体 近似 直 立 ， 呈大 透 镜 体 产 出 ， 北 盘 围 岩 花 岗闽 长 斑 岩 ， 南盘 矽卡 岩 ， 较 稳 固 。 1 9 7 6年至 1 9 8 7年 使 用平 底装 矿浅孔 留矿法开采 完 一5 0 m以上 小矿体群 ， 一5 o m 一1 0 0 m主矿 体开 采范 围 设计使 用有底 柱分段 崩 落法 ， 设计 生 产规 模 4 0万 t ．／ a 。 1 9 8 8年投 产后 由于地表 不具 备崩 落条件 ， 第一 中段 一5 O一一l O O m 不得 已使 用有底柱阶段矿房 法 回采 ， 至 1 9 9 4年末形成 空 区近 4 0万 m 3 ， 其 中 一5 0 m 上 留矿法 空 场 7个、 占 7 ． 5万 m3 ， 一5 0 m～l K m阶段矿 房 法空场 9个 、 占 3 2万 ， 顶 板距地表晟薄处 1 4 m 原露天塘 口 ， 从 1 9 8 3年起即被列 为省 、 市重 大 安 全 隐 患 。 因 此 ， 空 区 处 理 、 矿 柱 回 兼 、 中段转换 和 改变 采矿 方法 已成 为我 矿 当 时迫切需要解决 的重大 课题 1 9 9 3年开始 我矿 在各级 政府 的关心 下 ， 在完成地表 公路 、 河流改道工 程后 ， 积极组 织 实施这一 系统 工 程 ， 由 于地表 已具 备崩 落 条 件 并就此确 定改阶段矿房法采矿方 法为无底 柱分段崩落采矿 法 至 1 9 9 8年 l 1月已顺 利 实现新老采 矿方 法过 渡 ， 本文 即为我 矿这 一 系统 工程实施 衔接实践的论述 I 矿柱 回采与空区处理 I ． 1 留矿 法 矿 柱群 处理 根据 韦岗铁矿急倾斜厚大 矿体采空 区的 现状 ． 在地表 允许崩 落的前提 下 、 可选择 的矿 柱回采方 法有大 量崩 落 法 、 分段 崩落 法 和分 层崭落法三种 ， 在 留矿法 矿拄群处理设 计中 、 1 s 王 永 生 一 ’ 、 5 ／ 首先 确定 了 以下原则 ， 1 一 5 0 m以上矿柱群崩落后 f 本水平不 回收 ， 留作下 中段 开采 的覆 盖层 ； 2 一5 0 m以上矿柱群 因存 在时 间较 长， 不应在 问柱 中作较 大 的采 切 工程 ， 且原 有 的 天溜井支柱腐烂 塌落不能再用 ； 3 一5 0 m 矿柱 群 中有一 条 5 0 m厚 的矽 卡岩带 ， 将 空区 自然分 为东西两部分 ， 可作为 爆破分 区范 围 按此原则 ， 设计 确定 一5 0 m 上 留矿法 矿柱群采用 大量 崩落 的方 法 ， 即顶 柱水 平和 倾斜深孔 ， 问柱垂 直深 孔 ， 分 东西区两次大爆 破方 案。其 中东部一次爆破炸 药量 8 3 ． 9 t ， 西 部 9 5 ． 4 t ， 爆破 矿岩 量 l 9 _ 8 7万 m 3 ， 属大 爆破 分类范围。 1 ． 2阶段 矿房法矿柱 回采 根 据 一5 0 m 以上 留 矿 法 矿 柱 群 爆 破 处 理 实践 ， ⋯5 0 m 1 0 0 m 阶段 矿房法 矿 柱相 应 采用 了单个矿房顶柱水平扇形深孔一 次崩落 和间柱垂直扇形 中深孔分段 崩落 方案。实际 施工 中单个顶柱和 相邻 问柱晟上 一个 分段爆 破同时进行 。在历 次爆破 施 工 中， 晟 大一 次 爆破装药量 为 l 9 ． 8 t ， 即总 体上 实行 了小规模 多次崩落方法 ， 事实 证明该方 案虽 延 了矿 柱回采和空 区处理 的时间 ， 但 保证 了矿 区及 周围村庄 的建筑 安 全， 也相应 减少 了大爆 破 的组织工作 压力 和影 响生 产 的因素 ， 增 加 j ， 爆破 的可靠 程度 ， 对保 护下部 桃 形矿 柱和有 效 回收矿柱矿石维持 电耗道正常 出矿都是有 利 的 空 区 处 理 、 矿 柱 爆 破 设 计 方 案 见 附 图 蝴 第 午 维普资讯 冶金 矿 山与冶金设 备 1 9 9 9年 第 4期 5o m 附图空区处理与矿柱爆破设计方案 1 ． 3 桃 彤 矿 柱 处理 由于实施 了小 规模 、 多次 崩 落矿 柱 处理 方案 ， 上部顶问 柱处理结 束后 ， 绝大 部分 电耙 道保存完 好 ， 不仅保证 了正常 出矿 ， 同时也为 处理桃 形矿柱的凿岩孔施工 和处 理提 供 了有 利条件 ， 简化 了钻孔施 工工艺 ， 即在电耙道 中 钻凿 中深孔 ， 采取 多排 分 次爆 破方式 的 常 规 处理方 法。 有些 矿 山绝大部 分矿 柱 大量 崩落 后 ， 造 成桃形 矿柱损 坏严 重 ， 无法 进人 电耙 道 施 工 中深孔 ． 不得 已重新施 工凿岩硐 室 ， 在桃形 矿 柱中沿走 向打 水平 深孔 ． 增 加 了施 工难 度和 成本 。相对来说 ， 我矿 的桃 形 矿柱 处理 方法 大大 简化 了 - 施工工艺 。 2 新老采矿方法 过渡 2 1 新 采矿 方法的选择 在地表允 许崩 落的 前提 下 ， 在 底柱 分段 崩落法和无底 柱 分段 崩落 法进 行 比较 ， 后 者 具有明显的优势 一是 采准工程量小 ， 采切 比 比较低 ； 二是不 留存 窿矿量 ， 有利 于回采矿量 准备和减少 资金 占用 ； 三 是避 免 底 部结 构 单独处理的 麻烦 ； 四是 电动铲运 机出 矿 效率 较高 ， 容 易达 到生 产能力 。通 过较 细致 的可 行性研究 和论 证 ， 最 终 确定 选择 有底 柱 分段 崩落 法为 中段转换后 的新采 矿方 法 新方 法设计 中段 高 5 0 m， 分段 高 l 2 ． 5 m， 矿块 宽 7 5 m， 进路 问柱 1 2 ． 5 m， 断 面 9 ． 1 ， 垂直扇形中深孔 落矿 ， l 电动铲 运机 出矿 ， 并将 原 一l O O m阶段矿 法底部结 构 高 7 m 作 为无底柱分 段崩 落法 的首 采分 段 ， 按东 西区 分别组 织新 方法采准和老方法矿柱 回采 出矿 交 叉作 业 ， 逐步实施新老方 法过 渡。 2 ． 2 组合 中段 开拓方 案的 实施 所谓 组合 中段 ， 就是将 原设 计 中段 高 由 5 0 m加 大 到l O O m， 即利 用 已 经形 成 的 原 一 2 0 0 疏干 水平 大巷作 为永久 运输大巷 ， 由 一 l O O m开始直接到终 了水 平的 一2 0 0 m， 为新方 法的第一 中段 ， 也是最 后 一个 中段 。原设计 的 一1 5 0 m水平只施工 石 门及部分措施 巷 ， 便 于 l O O m 高 溜井 施 工 。此 方 案 的 特 点 在于 一 是减少 了 一1 5 0 m水平近 6 0 0 m运输大巷 及 卸载 站 的施 工 ， 超 前 完 成 l『 4条 一 1 5 0 m 一 2 0 0 中段 溜井 ； 二是 一 次 性 安装 一2 0 0 m永 久运输 系统 ， 在 服务 年 限内减 少 8 0 0余 米 轨道和 机车架 设施 工 ； 三是节 省 r总共 6台 中段溜井 的振 动放 矿 机及 土 建安装 工程 ； 四 是在工艺上 由 于增 加 了 中段 高度 ， 可有效 降 低损 失贫化程 度 该方 案的实施不仅是 节 省 近 1 6 0万元 的投人 ， 重要 的是加快 r开拓工程 的进度 ， 为 中段转换 和采 矿方 法的过 渡赢 得 r时 间， 保 证 r顺利衔接 。 维普资讯 1 9 9 9年第 4期 冶金 矿 山与冶金设 备 服务 期内组 合中段 方案与原方 案投 资 比 较 见 表 1 。 表 1 服 务期 内组台 中段 与原 方 案投 资 比较 组台 比较 、 一 项 目 单位 匣 寨 中段 投 方案 工程 置 万元 单轨 巷 l 5 帅 6 8 0 9 0 0 7 2． 0 l叔轨 巷 7 5 7 5 ／ ／ 中段 临井 6 ∞ 6 0 0 ／ ／ 卸鼓 站胜 安装 套 2 1 一l l 5． 0 扳 动前 矿 机厦安装 台 l 2 6 6 2 4． 0 运输轨 道 骚铺 设 l 9 3 0 8 4 0 一l 0 9 0 4 3 ． 3 机j 架线 受照明 l 8 4 0 一l 0 9 0 3 8 绝对 】 期 a 2 ． 5 1 O 1 ． 5 ／ 合计 一l s B 1 2 ． 3 2 0 0 m运输 系统 建设 的改进 组台 中段方 案和新 方法过渡 的重 点工程 之一 是 一2 0 0 m永久运输 系统的 建设 ， 考虑 这 一 最终 水 平 的运输 大巷 与矿 山 服 务 年 限 同 期 ， 结合 以前运输大巷 系统 中存 在 的问题 ， 在 施工 中作 _『较大 的改 进 一是将 7 t 电机 车 原 选用 的 1 8 k g ／ m钢轨 改 为 2 4 k g ／ m； 二 是 将 轻 型 水 泥 轨 枕 改 为 准 轨 木 枕 ， 并 将 枕 距 由 6 5 0 ra m改 为 6 0 0 ram； 三 是将 辙 岔 角 由 1 ／ 3改 为 】 ／ 4 ， 并 在全线 每 隔 2 0 m加 一根轨 距 固定 横拉杆 。 2 ． 4新老采矿方法 比重 的调 节 在长达两年 的时 间里 ～直使 用电耙回收 阶段矿房法矿柱 矿 维持 生产 的状 况下 ， 新方 法首 采的 4 矿块 于 1 9 9 6年 l 1月开 始回采 ， 与此 同时 电耙 回收矿 转移 至西 部 ， 两 种采 矿 方法 同步 出矿并逐 步词节 比重 ， 至 1 9 9 8年开 始大 幅度增加 新采矿 方法 出矿 量 ， 减 少 电耙 回收残拄矿 量 ， 1 9 9 7年全 矿 产矿 石 3 0 ． 6 7万 【 ， 其中铲运机 出矿 l I ． ∞ 万 t ， 无底柱 分段 崩 落法 比重 占 3 8 ． 1 2 ％； 1 9 9 8年 1 1 1月产铁矿 百 3 O 6 6万 t ， 其 巾铲运 机 出矿 2 】 ． 3 4万 t ， 无 底柱 分段 崩 落法 比重 占 6 9 ． 6 o ％， 至 l 9 9 8年 】 2月停 止电耙 回收硅 柱 ． 至此新采 矿 方法 正 4 式过 渡完成 。 过渡 期新 老方 法 比重调节变化见表 2 。 表 2 过渡期新老方法 比重调节变化 过 渡时 间 项 | j 单 位 台计 9 5年 9 6年 9 7年 9 8年 落矿量 万 t 6 5 5 l 7 2 3 1 ． 6 3 0． 7 l 4 5 其中 阶段矿房法 1 O 7 0 3 ， I I ． 0 矿 柱址理 5 4． 8 1 5 2 I 8 ． 0 7 ． 2 9 5 ． 2 无 底柱分 段崩落 祛 ／ 1 ． 7 】 3 6 2 3 5 3 8 ． 8 出矿量 3 0 4 2 7 3 3 O 7 3 5． 6 l 2 4 其中 阶段矿房法 7 ． 7 ／ l 3 ／ 9 0 矿柱 址理 2 2 l 2 6 3 】 5 4 6 3 7 0 】 无底 柱分段 崩落 法 ／ 0 ． 1 I 】3 2 3 3 3 4 7 采准 附 产 o 6 o ． 9 2 ． 7 6 O 1 o． 2 铲运机 在用 台数 】 2 5 8 ／ 电耙在 用台 数 6 6 4 2 ／ 掘j 韭量 2 l 8 8 l 5 4 9 l 4 5 9 l 8 5 4 7 0 5 0 3空区封闭及覆盖层控制 矿床开采过程 中 ， 由于空 区分布 范围 较 大 ， 在同时进 行多 分段 作业 时， 一 些人行 井 、 联 络巷 不 可 避 免 地 要 与 空 区 相 联 ， 因 此 在 处 理空区的同时 ， 需 及时 封 闭通 往 空 区的 所有 通 道 和 疏 通 空 区至 地 表 ， 习惯 称 之 为 “ 堵 ” 与 “ 疏 ”。 “ 堵” 与“ 疏 ” 既可作 为一种 空区处理 方法 的重要措施 ， 又可成 为一 种独 立的空 区处理 方法 ， 即“ 隔绝法 ” 和 “ 封闭法” ， 后一种方法即 在矿石采 出后 及时将空 区封 闭 ， 任其存 在 或 任意 崩落 ， 这是 一 种既经 济 又简便 的处理 方 法 ， 本矿的空 区处 理 实则上 就是 采用 的这一 种方法 ， 与大 规模放 顶方案 相 比可节 省资 金 近 】 7 0万 元 工艺 上的具体要求 是 1 崩落所有 的残柱后 。 即采 用巷 道劈 帮 或压顶的方法 ， 封 闭所有能往空区的井巷 、 联 络通道 ， 使 空区与作业区段 完全隔离 ； 2 利用 原露 天塘 口的 底部 与空 区琐 板 最薄 的部位 1 4 m左右 施 工水平 深孔 压顶爆 破 “ 开天 窗” 与地表贯通 ； 维普资讯 ． 硝 ， 缀 冶金 矿 山与冶金设备 1 9 9 9年 第 4期 J 7 石灰石矿在面临滑体情况下保产措施的探讨 攀 钢 集 团 矿 业 公 司 陶洪早 歹 ／ 口6 帕 ． 2 2 l 引言 灰石粉矿 是钢 、 铁冶炼必 不可 的熔剂原料 ， 攀钢集 团矿业 公 司石灰石 矿是 攀 钢 集 起造渣 、 脱 硫 作 用 ； 生 石 灰 主要 用于 炼 钢 脱 团 公司唯一的熔 剂原料基地 ， 位 于四川省攀 硫 ； 水洗矿用于 耐材公 司生 产话性 白灰 以供 枝花市 西区巴关 河西侧 ， 金沙 江从 矿 区南面 炼钢使用 ； 白云石产 品目前 已经 停止生 产 ， 流过 ， 矿区面积 2 ． 2 9 k in 2 ， 市 区公路 与 矿 区相 攀钢 靠外 购 是耐火材料的一种 ， 煅 烧后 用作 连 ， 宁 华 路 通 过 矿 区 ， 南 至 巴 关 河 火 车 站 炼钢衬 砖。 3 k in。石灰 石 矿原 设 计规 模 为年 产 矿石 2 5 0 石灰 石矿于 1 9 7 0年建成 投产 ， 按 产 品划 万 t ／ a ， 1 9 8 4年设计规模年产 2 2 0万 t ／ a ， 现 年 分 有以下几种生产工艺流程 产 1 0 0万 t 左右 。其减少的原 因是 自 1 9 8 0年 第 一套工 艺流程 穿 L 一 爆破 一铲 装一 汽 以来 ， 采场先后发生 丁三次大 的滑坡 ， 每 次对 车运 输一 一期破碎 ； 生产都造 成极 大影响 ， 其 中采场 西部 最 大一 第二 套工 艺流程 穿孔一 爆 破一 铲 装一 汽 次形成的 3 滑体 ， 总量达到 1 9 0 0万 t ， 覆盖 车运输 一 溜井 一 平 硐一 铁路 运 输一 二 期 破 采场面积 的 5 0 ％ ， 工 作线 长度 由 1 2 0 0 r n缩 短 碎 ； 到 5 4 0 m， 生产形势十分严峻 。 第三套 生石灰 工艺 流程 石灰石 块矿一 料 2 主 要产品及 工艺 流程 仓- 筛分 计量一混料一人窑一 出灰系统一筛 石灰石矿是 攀钢唯 一的 熔剂 原 料基 地 ， 分一 成 品矿仓一 输 出； 目前 生 产 的 产 品 有 石 灰 石 粉 矿 O mm ～ 第 四套 白云石 生 产工 艺流程 穿孔一 爆 破 3 n u n 、 生 石灰 、 水 洗 矿 1 5 m m～4 5 m m 等， 石 一 铲装一 汽车运输一破碎 系统一 成品输 出。 3 保证足够的垫 层 。 使空 区下部与 生产 区隔离 ， 垫层 下生 产 区采用“ 封 闭式 ” 采矿 布 置 ， 矿块 中的采 、 切 、 出矿等 所有 作业 在 空 区 隔绝 下 进 行 一 4 对空 区和 岩石 垫 层进 行监 控是 一项 最重要 的也是难 度最大的 工作 ， 特 别是 我矿 目前 在围岩来通 达地 表形 成 空峒时 ， 足够 的 垫层厚俊 和做 好岩 移观 测是 保障 安全生产 和 正常剐采的前提 条件。 大多数空区顶 扳较高 ， 用常 规仪器 监控 顶板 是无法进行 的 ， 因此 我们在地 表 布 置 r 阿条 观删 线及 2 1 多个 水准点 ， 利用高精 度水 磕仪定期观测地表沉降变化 。 由于我 矿空 区 内垫层 均为 矿石 ， 控 制覆 盖层厚度是 很困难 的 ， 为解决 保证 足够 的垫 层厚度 一般规定大于分段高 与进路 出矿 的 矛盾 ， 并且根据在新方法投产时 ， 局部垫层 不 足的现状 ， 矿部 以文件形 式 下达落 出矿 管理 硬性规定 ， 采取 落 、 出矿 严格 计 量手段 ， 保证 出矿量不得 大于落矿 量的 I 0 ％， 使之 有效地 维持覆盖层 厚度和对垫 层矿岩的不足辅 以适 当的补充， 在 一定程度 上尽 可能地 增 加 r 屡 隔 离 空 区 的 可靠性 5 维普资讯