西乌拉尔地下矿利用采空区处理生产废料.pdf

料料料料料释料料料料料料释湍料料料料料料料料料 谁共料料料料料料咯 西乌拉尔地下矿利用采空区处理生产鹰料 { 夕 类琴 氛豁料豁料撇豁豁豁豁料豁料豁黔撇热籽豁姗姗豁豁豁豁料豁姗豁料料 在国内外矿床开 采实践中 , 由于采用了 以胶结充填料或松散物料充填采空区的采矿 方法 , 最 全面地解决了合 理利用资源 和土地 面积 、 在生产过 程中采用 无废料和资源保护 工艺 、 增 强生产矿山利润的课题 。 目前 , 用 充填采矿法开采 的有色金属矿石为3 0肠 , 黑 色金属矿石约1 0肠 。 乌拉尔各钾盐矿用含盐 的废料充填了大量的采空 区 。 由于采用胶结充填矿石损失率和 贫 化率 降低了6 6肠7 5肠 , 从而可保证很高的经济 效益和 补偿充填费用 。 采用充填采空 区的矿 床开采工 艺 , 为在各矿山用采空区存放各地 区企业 的可作为胶 结充填料或松散充填料的 生产废料开辟了广阔前景 , 与保存底部采空 土地措施相 结合 , 这可保证大量节约土地资 源 , 对保护自然环境作出很大贡献 。 西乌拉尔废料排出量大的一些工业部门 主要是采矿 、 冶金和化工企业的大量发 展 , 导致不利于自然生态 环境 保护 的重 大变 化 。 城市居民密集区有害生产的集中 , 破坏 了别列兹尼克 、 索 利卡姆 斯克 、 古巴哈 、 基泽纳 、 丘索沃伊和雷西 瓦等城市居民的正 常居住环境 。 仅在生态 环境 最严 重之 一的别列兹 尼克 一索利卡 姆斯克地区 , 按每个居民计算累计 的含盐废料为46 0 t , 含盐泥渣 1 10 t , 蒸馏液 体6 5m 3。 采矿引起的地表下沉面 积达2 50km 2。 近1 5一2 0 年期间 , 地 下和地 表水 道水 的矿化 量 增加 了0 . 64倍 。 前苏联科学院乌拉尔分院彼尔姆科 研中 心和部门科研院所的学者 、 各高等学校和彼 尔姆州各采矿企业 , 积累了利用胶结充填料 和松散料充填采空区开采矿床的经验 。 所编 制计划的科刁卜部分 包括 以下主安 阶段 。 彼尔姆州各地区生 产废 件平 衡的研究 ; 工 业企业生产废料物质成分 、 化学成 分 、 废 料利用 可能性的 分析 ; 建立计算机数据库 。 胶结充填料各组分〔 胶结料 、 活化剂 、 骨料飞增塑 剂 、 承压介质和 硬化剂的 研究 和选择 ; 充填体强度 、 变形和流 变性质的室 内研究 ; 在充填空 区内 与周围介质 长期作用 下充填料物 理和化学 性质 变异性的研究 ; 推 荐充填料的各种组分 。 矿山地质 条件分析 ; 在为堆放废料预报 的矿床区段 的地质过滤和 地质迁移过 程的研 究 ; 进 行开采 的矿床区段的选择 , 用废料充 填 采空区以提高矿石回采 率 。 在岩体变形和破坏 的地质力 学分析墓础 上用荐用的充填料充填采空区以提高矿石回 采率的可能性研 究 ; 合理 开采 参数的地质 力 学论证 。 岩休结构变化的研究 ; 不连 续形成孔发 展条件的研究 , 以保证用充填 法开采矿床区 段 的生 态 隔离 ; 处理废料区段 的可 靠性 、 至之 久性和生态 隔离程度的评价 。 基于工业生产废料的充填体构筑工艺 流 程浇灌法 、 注入 法 、 半分开 法 、 水力充垃 法 、 块石充填和松 散充填等等 的制定 。 充填采矿 法岩体状 态检查系 统的研究 ; . 岩体 物理 变 化过 程 综合监 测系 统的研究 , 毛 _ 具体的矿床开采区段为提高回采 率充填法台 理工 艺和 参数的科学 技术论证 ; 设于卜 需耍的 原始资料的准备 。 实现推 荐的有重大价 值的应用综台研 究 , 可以更加 合理 地利用彼 下转第页 DOI 10. 13828 /j. cnki . ckjs. 1993. 02. 012 1 8 管及其前端敷设 0 1 c m 的导爆索 并装药 。 用 精确雷管完全齐发和用普通 瞬发电雷管齐 发 , 比较两者的破坏状况 。 试验结果 及分析 1 。 高速摄影机及 摄像机的观测 。 l 用高速摄影机观测从A雷管电桥 附 近管体膨胀开始 , 经 4邵 传播到雷管底 部 ; 此外观测 到精确雷管起爆后 4邵在精确雷管 底部产生诺伊曼喷射 ; 证实了A雷管起爆后 1 0拼s开始起爆的B雷管 。 B 雷管的爆发过程 与A雷管相同 。 A雷管起爆后 3 2 邵 , 在 两精确 雷管爆轰 面相会处观 测到发光现象 。 可认为 这是雷管体碎片高速冲撞的结果 。 高速摄影 机的观 测证实 , 精确雷 管能按 设定 的 时 间 差准确起爆 , 并 能以微秒的精度控 制 。 2 高速摄像的观测证实 , 两雷管是 技设定的 sms的时间差 正确起 爆 。 另外 , 在 高速摄像也观 测到精确雷管的爆炸和发生的 诺伊曼喷射 。 3 用超高速摄影机观 测电桥点火的 结果是 摄影速度为 10 5 帧数/秒时 , 从起爆 开始到爆炸膨胀都在一帧画面结束 ; 用速度 为5 x 1s 0帧数/秒观测 时 , 有数帧画 面观测 到 了电桥发光膨胀爆 炸的情况 ; 速度为 1护帧 数/秒时 , 可以清楚地 观 测 到 电桥 表面开始 稍微发光 3幅 , 电桥全部强 烈发光并爆炸 膨胀的情况 。 这些观 测 结果都证实了电桥在 通电以后精确起爆器 的公称精度在 1邵 以 内 , 此外 , 据摄影速度为 1 。, 帧数/秒的 观 测 , 在 4 次试验巾有 3 帧画面从电桥发 光开 始 , 表明精度比公称 的 1邵高 , 能以。 . 1邵的 精度控 制 。 2 。 爆破试验结果 。 根据用 丙烯板 的试验 , B孔产生的 放射 状龟裂非常短 , 龟裂大致沿 预定切断面展开 。 由于邻近装药 孔 的应力波干涉在 预定 切断面以外 龟裂减 少 , 光面爆破的效果好 。 砂浆板的爆破试验表明 , 精确雷管完全 齐发爆破能形成比普通 瞬发 雷管光滑的破断 面 , 这是由于完全齐发爆破起爆孔 的应力波 干涉能控 制放射方向的龟裂 , 形成光滑的破 断面 。 另外 , 高速摄像的观测确认 , 由于应 力波的传播使砂浆板拉伸破坏 。 发生的飞石 表明精确起爆的爆破能够控 制大块飞石的抛 掷距离 。 这是因为在完全齐发时 , 预定 面破 断上 的 5 个孔 同时发生应力波传播 , 并 同时 发生由包括 5 个爆破孔 的应力波从自由面反 射的拉伸破坏 。 J01 920 9 04 鲍 爱华 王桂林 上接第2 2 页 尔姆州各矿床的天 然资源 , 大大地减少生态 环境严重的彼尔姆州别列兹尼克一索利卡姆 斯克 、 基泽罗夫斯克 、 柳什文 斯柯一丘索沃 伊工业区积 累的废料量 。 在这方面已采取了一些具体步骤 。 例 如 , 乌拉尔钾盐生产联合公司各矿山 , 每年 选厂产出的11 . SMt盐废料中有 4 4 。 8 充填 采空 区 。 到1996年要充填的充填量将增加 到60肠 。 向矿山泵液态粘土泥渣和卤水的工业性 了 番 试验工作正在加紧进行中 。 由于在 下伏岩盐层中建筑地下专用储库 到1 996年含盐废料的计划处理 量将从1 8肠增 加到 4 5肠 。 已积累 的经验也可以利用各钾盐矿的采 空区处理其它工 业企业 的废料以保护生态 环 境 。 目前 , 论证地下年处理 IMt 索达 生产联 合公司各企业 泥渣的效益的 科研工 作正在进 行中 。 RO 一 周正廉 三也 89 2 0 2 2 2