小南沟铁矿采矿方法研究.pdf
小南沟铁矿采矿方法研究 栾 虎 武安市东河湾矿业有限公 司铁矿0 5 6 3 0 0 【 摘要】 小南沟铁矿为新整合矿山， 为了选取一种较安全高回收率的 采矿方法， 经综合比较 ， 并结合现场矿体岩石性状， 选择浅孔 留矿法作 为采矿方法， 此法已经证 实浅孔留矿 法矿石损 失贫化率低 ， 无粉矿损 失， 采矿成本相对较低 ， 对于小南沟铁矿来说是非常合适的选择。 【 关键词】 急倾斜； 浅孔留矿法； 矿岩稳定 1 矿 区概况 1 ． 1矿 山现 状 小南沟铁矿为新整合矿山， 由原承德兴滦冶金有限责任公司 小南沟铁矿和原滦平县利发铁选厂三利铁矿南台沟采区整合而 成。原承德兴滦冶金有限责任公司小南沟铁矿最初采用露天开 采， 截止到 2 0 0 9年3月底 ， 在 F e l 矿体地表形成露天采矿坑一个， 呈北东向延长， 长 1 0 5 m， 宽 2 1 m， 露天坑底最低标高5 5 5 m， 其上方矿 石已采空。后又转为地下开采， 采用平硐 ．盲竖井开拓 ， 现有 P D1 、 P D 2 、 P D 3 、 P I M四条平硐 ， 硐 口标高分别为 5 5 7 ． 4 m、 5 0 9 ． 7 m、 5 3 7 ． 6 m、 5 5 4 ． 2 m， 现矿体 4 6 0 m标高以上已经采完， P D1 、 P D 3 、 P D 4 现 已废 弃， 在 P D 2内有四条盲竖井， 编号为 S J 1 、 S J 2 、 S J 3 、 S J 4 ， 井口标高分 别为 5 1 1 ．7 m、 5 0 8 ．9 r n 、 5 1 3 ．7 m、 5 1 0 2 m， 井底标高分别为4 1 4 ．2 m、 4 8 9 ,4 m、 4 1 2 ． 8 m、 4 8 8 ．4 m， 这四条竖井都是上盘井， 都在岩石移动界线内， P D 2 大部分在岩石移动界线内， 存在安全隐患。现在 4 1 3 m水平正在进 行巷道掘进和探矿， 还未进行正式开采。 1 2矿山开采技 术条件 1 2 ． 1 水文地质条件 矿区水文地质分区属燕山水文地质分区， 矿区为中低山区， 矿 体大部分在侵蚀基准面以上， 自然排水条件良好。第四系坡积层 1 2 m厚， 主要分布在沟谷中， 区内主要含水层为 第 四系松散沉 积物孔隙水含水层和基岩风化裂隙水含水层。 围岩风化带接受大气降水并补给给围岩构造裂隙水 ， 岩石致 密、 层理不发育 ， 节理 裂隙少 、 短 小 ， 透水 性较 差 。地 表无 固定 水 体 ， 无常年流水的河流， 采区地下水为风化裂隙水， 由大气降水补 给， 补给条件差且矿体多在侵蚀基准面以上， 最大涌水量 l o o n ／ d ， 最小涌水量 1 ／ d 。矿区矿床为水文地质条件简单类型。 1 2 ．2工程 地质条件 矿体围岩为斜长角闪片麻岩， 岩石致密、 片麻理不发育， 节理 裂隙稀少， 根据 2 0 0 5年7月， 天津华北地质勘查总院提交的检测报 告结果 岩石坚固性系数 f 1 0 1 4 ， 矿石坚硬度 f 1 21 6 ， 松散系 数 1 5， 稳固性较好 ， 新鲜岩石较完整， 一般不需要支护。矿体和围 岩硬度大、 倾角陡。工程地质条件属较简单类型。 1 2 3环境地质条件 本区新生代活动微弱， 为稳定的隆起区域， 不存在地震构造。 距河北省地震图预测 ， 本区地震动峰值加速度为 O ． 1 0 g ， 地震反映 谱特征周期0 ．4 0 s ， 烈度不大于Ⅳ 度。 矿区水文地质条件简单， 附近无污染源， 地表水、 地下水水质 良好。区域地壳稳定， 工程地质条件简单， 矿石和废石中无有害成 分， 不会对地表水和地下水造成污染。综合评定， 矿区环境地质质 量为良好级。 2 采矿方法 2 ． 1 采矿方法选择 F e l 矿体矿体围岩为斜长角闪片麻岩 ， 岩石致密 、 片麻理不发 育， 节理裂隙稀少 ， 岩石坚固性系数 f 1 O ．1 4 ， 矿石坚硬度 f 1 2 1 6 ， 松散系数 1 5， 稳固性较好。工业矿体厚度 6 2 5 m一9 ．7 3 m， 平均 7 ． 9 9 m， 倾角 8 2 。 。 根据开采技术条件， 矿休的赋存条件， 该矿l{ 夺是急倾斜薄f I广 脉 矿岩稳定性好， 没计选择浅孔留矿法作 采矿力 ‘ 法。 2 2矿块结构参数 矿山已在 4 1 3 m水平进行_ r 部分沿脉和穿脉探矿 ， 没计 利 用4 1 3 m已有 程， 共开拓 3个中段 ， 即4 5 0 m、 4 1 3 m、 3 6 0 m中段 ， 4 5 0 m 为回风中段。4 1 3 m中段 阶段高度 3 7 m， 3 6 0 m中段 阶段高度 5 3 m 根据矿体赋存条件， 矿块结构参数为 阶段高度 3 7 m、 5 3 m， 耿 f 乇 度5 0 m， 矿块宽度为矿体厚度， 矿体倾角 8 O 。 ， 平底结构， 电勘铲， 机出矿 ， 顶柱 高度为 4 m， 问柱宽度 8 m， 出矿穿 距 1 2 ．5 m 2 3采准切割 工作 矿块沿走向布置。脉内探矿结束后， 阶段运输巷道沿下盘脉 外掘进， 矿块人行通风天井布置于矿体内， 规格 2 m 2 r n o在天井 内每隔 6 m掘进通往矿房的人行联络道， 断面 2 m2 m， 在运输巷道 内每隔 1 2 ．5 m掘出矿穿， 规格3 m 3 l l 1 o 脉内沿脉探矿巷道作为拉底巷道， 将矿房底部全部拉开形成 拉底 ， 作为回采作业空间， 为矿房回采做好准备。 2 ．4回采工艺 1 落矿 在矿房形成采矿作业空间后， 逐层 上向叫采 分层 高度 2 m， 回采工作面为梯段形， 采用7 6 5 5 型凿岩机凿岩， 人工装药， 导爆管 起爆器起爆导爆管起爆网路， 乳化炸药爆破。 2 采场通风 采场主要靠井下贯穿风流进行通风， 新鲜风流由采场人行天 井进人工作面， 冲洗工作面的污风由两侧天井至上～阶段 刚风巷， 最后由主井排出地表。局部通风不良地段采用局扇辅助通J x I 。 3 放矿 采场炮烟排除后， 可进行局部放矿， 放矿量为崩落矿石量的 3 0 ％左右 ， 使矿房内暂留矿石量与顶板之问的作业面保持 2～2 ． 5 m 的净空间， 为下次回采创造 良好的工作宅问。局部放矿时要特别 注意矿堆中是否出现空洞， 如发现出矿量与爆堆下降量不符时， 应 及时处理。放矿后 ， 对采矿场乎面进行平整， 并撬掉顶板的浮石。 对局部不稳固部位， 可用非可燃性材料进行临时支护， 确认安全之 后， 再进行下一 一 循环的作业。直至采到矿房顶柱， 最后进行大量放 矿。大量放矿时， 应注意均匀放矿， 为减少矿石损失和贫化， 在大 量放矿时要加强放矿管理。 4 矿石运搬 采下的矿石经矿房底部结构， 采用电动铲运机装人矿车， 由 3 t 电机车牵引运往主井口， 人工翻至溜槽装进箕斗， 提升至地表。 2 5采准 、 切割 、 回采计算 浅孔留矿采矿法工程量及采准、 切割计算如表 1 ～3 所示。采 切副产矿石率 8 ．8 0 ％； 矿石回收率 8 6 2 6 ％； 贫化率 9 ．9 9 ％； 采出矿 石平均品位 T F e 2 9 ． 1 9 ％； 采准比9 3 2 m／ k t 、 6 8 ．7 3 他。 【 参考文献】 [ 1 ] 王青， 史维祥编著． 采矿学[ M] ． 冶金工业 出版社 ， 2 0 0 9 [ 2 ] 魏学松， 程海勇等． 浅孔 留矿法开采倾斜薄矿脉 时围岩稳 固性研 究 [ J ] ． 有色金属 ， 2 0 1 3 1 [ 3 ] 丁士垣． 浅孔留矿采矿法不同放矿结构的应用[ J ] 金属矿山， 2 0 0 3 8 [ 4 J 任风玉， 任 美霖， 郑海峰， 陈晓云． 弓长岭铁矿 薄矿体开采技术研 究 [ J ] 金属矿山， 2 0 0 9 1 2
矿业文库