张家口金矿缓倾斜薄矿层采矿方法改进途径.pdf

卷㈣年 ， 2 3 张家口金矿缓倾斜薄矿层采矿方法改进途径 周君 才宦 秉 炼 昆 明工学 院 张 家 口金 矿为缓 倾斜薄矿 层类型， 矿层 倾 角一 般为1 4 。 ～1 8 。 ～2 O 。 ，平均 为1 7 。 ， 矿 层厚度一般为0 ． 2 8 ～4 ． 7 1 T n， 平均 为1 ． 4 6 m} 矿层形态变 化较大，矿石品位分 布 也 不 均 匀} 矿层直接顶扳蚀变严重 ，节理发 育，稳 固性 较差 ，厚 度一般 为4 5 i r i ，而其 上部 间 接顶板比较稳固。 一 、现 行采 矿方 法 概述 该矿 自投产以来，一 直广泛 推 广 应 用 “ 进路回采单分层 崩落法 ， 如图 1 和图 2所 示 。 矿 块 措 走 I 旬 长 1 0 ～8 0 T i l l斜 长 2 O ～ 4 0 m；顶底柱各 为 3 m 采准工 程布置比 较 简单，一般在矿块中央掘进一条上山，然后 自上而 下每 隔l o re斜 长，向两侧掘进路至 矿 块边界 ，长度一 般 为1 0 2 0 m。回采工作是 从进路 的端部 向上再 掘小川，向上 山方向 后 退，t b l l 之 间往往 留下矿柱}小 川 I掘 至 边 界，视顶板稳 固情况 ，有时还 可蛆回收部分 矿柱。从 1 J J I 1 中采 下矿石，一般要 用电耙转 运 2～ 3次，才能运至 运输水平装车。上 山 和进路一 般用术棚 词隔或密集支护， 有 时在顶扳 下留一 层矿石护顶}顶板较稳固 的 块 段，进路和 小川不支护，而且所留 矿柱也 较少 如 图 1所示 。 回采结束 后，形成较 大 的采 空区， } 毛 期不冒落}在顶扳较破 碎 的块 殴，开掘进路时，顶板也经常 冒落 ，回采后 留下大量矿柱，如图 2所示。 从 该矿多年来广 泛推广应 用 “ 进 路回采 单分层崩落法 ”生 产实践来看 ，主 要存在以 下问题 1 ． 回采工艺 复杂 和繁重 ，劳动 生产率 低，栗 场生产能力小。 1 p 幻 田 1 京坑1 3 3 E ra中段 1 3 、 1 4 采塌 圈 2 西坑 1 4 0 G in中段 粟 蛹 2 ．劳动工效低 ，坑 木消 耗大，采 矿成 本高。 3 ．不仅需 要保留永久 矿柱，而且需要 留护顶 矿皮， 导致 较大矿石损失。 随后，东北工学院解世俊教授等对该矿 采 矿方珐 ，作 了深 人细致 的调 查研 究工作 ， 并开展 了房 柱采 矿法 的科研试验 ，获 得 了显 著效果，值得类似 矿山参考 。为此， 现作如 下简 介． 如 图 3和 图 4所示 ， 矿房 的长轴梧矿俸 维普资讯 黄金 倾斜布置， 向上 逆倾斜 回采 矿房， 同时 留下 删断的规则矿桂。当矿房回采结束后，后退 武回收部 分 矿柱。矿房的暴露衔积 为 n0 ～ 1 7 4 4 m ，矿柱 比重 占总回采面积 的l 6 ． 8 5 ， 见圈 3所示。 矿房回采期间，由于采 用了锚 杆支护，其网度为l ～1 ． 2 m ／ 根 } 矿房 回采 完 后，因受地 质构造影响 ，两处 发生 局部 冒 落，所留 矿柱 较好 地控 制 了冒落 的范 围，见 图 4所示。 圈 1 4 0 4 m中段 O 9 采塌 矿垃 矿柱 圄 4 0 9 桀塌眉部■落示意田 从发 1 可以清楚地 看出；房 柱法 的矿石 回收指标和矿石贫化指标，都有 明显 的 改 善 ，而 且坑 木消 耗也有大幅 度下降 。由此可 以说明，房桂采矿弦比进路回采单分层崩落 法具有较大的优越性和先进性。 从现场观察和实际调查表明，该矿的顶 板岩层稳固性各有差异，有的比较破碎，甚 主耍技术经济指标对比 表 至采 用进路 回 采 ，以 密集 木 棚 支 护 ， 还 不能防止顶板冒落，致使大量矿石留作永久 矿柱，难于回采 }有的顶板 岩层却较稳固 ， 回采后允许有一定暴露面积，甚至经较长时 间，仍不冒落。也有的介于前两者之间，允 许有较小暴露面积，只需保留适量的永久矿 桂和局部 护顶 ，顶板一般 不冒落。 据此 ，笔者认 为，改 进该矿此类缓 倾斜 薄矿层采 矿方法 的途径 ，应从以 下几方面 作 进一 步的研 充和思考 1 ．如何进一 步减 少 回采 工艺，以 大 力 提高采矿工效和 采场生产能力 } 2 ．如何进一步减 少坑木稍耗 或其它护 顶材料 及其 费用，以 大力降低 采矿 成本 I 3 ．如何 进一 步减 少永久 矿桂损 失，以 大力提 高矿石回采率 } 4 ．如何 进一 步研究避免作业人 员在大 暴露面 的顶板下进行 回采作监，以大 力改善 安垒 劳动 条件 I 5 ．如何 进一 步研究考 虑夸后采矿方法 的灵 活性，以适 应 上盘围岩 的多变性 。 为此 ，笔者以 上述几点 为思路 ，针对 该 矿缓倾 斜薄矿层的特点，经深 入研究，提 出 如 下一 种新型 的采 矿方法。 二 、房 柱全面 崩 落 法 房柱垒面崩落法 的特点 ，就 是在矿块 或 区段内，治倾向划分 成矿 房和矿 柱 ，待矿房 回采结束后，在矿块 或区段一 侧 开 掘 切 割 槽，井由此沿走向进行矿柱 回采 ，采下 矿石 是在空场下进行出矿，随着矿柱回采，采后 空 区岩层 自行逐步 冒落 ，如 图 5所示 。 维普资讯 第1 5 卷l 9 9 4 年第 9期 2 5 7 ／ 、 国 5 房牲全面崩羔藩法 1 一 衍 段运辅平 拄 2衙段通 风平巷 3一 酐段 脉 内平巷 4一 阶 艘脉 内通风平巷 5 小∞ 身 6 大矿柱 7 、 8 一平巷和矿房同联结逍 9 一放矿衍 l_ 1 矿 l 】 一 主 j沿矿层倾向划成阶段，斜长一股为4 0 ～ 6 0 m，主要 根据矿层顶板稳固性和采场 运 搬 设备类型进行选定。在阶段 内，一般 划成 矿 块 或 区段， 走 向长度一 般 为 5 0 2 0 0 m，主 要取决于矿层沿走向变 化和运 搬方式。在矿 块或区段问，一般保 留或不保 留 间柱，主要 取决 于回采作业 或人行 通风 的需要。阶段 间 柱 一 般 为 6 ～ 8 m 。 采取 多阶 段、多区段和多矿 块 同 时 回 采 ，可以 大力提高矿山生产能力。但是， 在 多阶段同时 回采 中，相邻阶段回采工作面 务 必 保持 3 0 4 0 m 的超前距 离，以确 保回采 作 业的安垒性。在矿块或区段回采 中，一般 沿 走 向进行回采。 此法 的采 准工 程布置 比较简单，如 图 5 所示 ，主要有阶段 运输 平巷 1 、阶 段 通 风 平 巷 2 、阶段脉 内平巷 3 、阶段脉内通风 平 巷 4 、 联 络道 7 、 8 以及 放矿漏斗 9 等 。 各相邻矿 房的回采 是此 法的 第 一 步 回 采，各相邻矿柱 的回采是此法 的 第 二 步 回 采 ，这 是此法的主要特点。 待区段或矿块内必要的采切 工 程 完 成 后， 即着手进行 各 相邻矿房的 同 时 平 行 回 采 。在区段或矿块的各相邻 矿房和矿柱 回采 中，采下矿石一般采用无轨装运或电耙运人 故矿漏斗。各相邻 矿房的回采工艺与缓 倾斜 薄矿脉的现行房柱法相似 。 待相邻矿房回采结束后，即着手进行各 相邻矿柱或长柱 的集 中平行 回采 。各相邻长 柱一般都是沿走向后退回采，回采作业都是 在各相邻矿 房内采 用浅 孔崩矿，其深 度主要 取决于长柱宽度。在各 相邻长柱回采 中，一 般可以采用大型 电耙 或多斗串联 电耙 。 灵活控制岩层地压是此法取得成效的重 要环 节。 为此 ，应从 各区段或矿块 的岩性 出 发， 园地 制宜 地研究确定两个最大安垒 暴露 面 ；一 是备相邻矿房 的厦板 最大 簧 垒 暴 鳐 面 ，二是 各相邻 长柱 回采 中顶板 最大安 垒暴 露 面。 为了确保各相 邻矿房回采 作业的最大 安 垒性，矿 房宽度一 股为 3 ～4 ～6 m， 长 柱 宽度一般 为 3 ～6 ～8 m，主要取决 于矿岩 稳 固性 。当矿岩稳 固时 ，应 合理加 大 矿 房 宽 度。并相应减 小长柱宽 度，以大力提 高采 矿 工效和降低矿石损失贫化及采矿成本。当矿 岩不稳固或不够稳周时，应合理藏小矿房宽 维普资讯 船 I 蛰垒 度，井相应加大长柱宽度 ，以确保 匣采作 业 的最大安垒性a在各相邻长桂沿走向集中平 行后退回采中，采后空区构上部不稳或不够 稳固的覆盖岩层，必将随着回采逐步 自 行冒 落，以有效控制地压，如果遏有局部地段上 覆岩层较稳固时，难于及时冒落，为了防止 冲击地压，必要耐 应栗 取人 工强制崩藩， 这 种房柱叠面 崩落 法比现行壁式崩落法 或杆桂 房柱 采矿法，主要具有以下优 点 1 ．不需要护磺工艺 ，从而 可以 进一步 提高采矿工效和采场生产能 力} 2 ．充分利 用上盘岩层 的稳固性 ，不需 要辅以任何护瑗工艺及其费用，从而可以进 一 步降低采 矿成本 3 ．栗用后退回栗各 相邻长桂 ，不保留 任何永久矿柱，从而可以进一步提高矿石回 采率 4 ．在整个区段或矿块回采中，一切作 业人 员都是在安垒而宽敞的各相邻矿房内进 行回采作业，从而可以进一步改善通风安垒 劳动条件。 此 外，这种房柱 垒面 崩落法还 可以灵活 地适应上盘曝岩的不同稳固性及萁多变性， 从而可以进一步扩大其应用范围。其具体适 用条件 如下 1 ．矿层倾角一般为0 。～l 0 。 N2 0 。～ 3 0。 } 2 ．矿屡厚度一般 为1 ． 2 ～2 ． 0 ～3 ． O ～ 5 0m I 3 |矿层上盘围岩～般由稳固，中等稳 固至不稳 固J 固 。 ． 矿层～ 般 由稳 固至 不稳固 5 ．矿层下盘围岩一般由稳 固 至 不 稳 兰 、结语 张 家 口金矿 床属于一 种地 下难采缓 倾斜 薄矿脉 类型 ，尤 其是 矿层顶板岩层 稳固性多 变，品位分布不均，形态复杂，从而更增加 了回采难度。 该矿历年 来对 此类难采 矿层 作 了反复的研究试验，使采矿方法及其回采工 艺不断改进。但是 该矿在此 类难采 矿层 回采 中，主要是 在壁武 崩落 法应 用中，坑 木消 耗 及其费用较高，工效较低， 尤其是遇有2 ． 5 3 ． O m以 上厚度时，往往 留下大 量顶板 上 矿 石。甚至在 回采 中，由于上盘 岩 层 突 然 冒 落， 引起较多矿石损失与贫化。 为了解决该矿 壁武崩落 法应用 中存在问题，东北工学院解 世俊 教授 等叉 协助 该矿对 此类难采矿层 ，作 了长期的调查和 试验研 究工 怍，井取得 了显 著成效，可供类似矿山参考。 此外 ，笔者 在已 有生 产实 践 经 艟 基 础 上，又作 了进一 步的研究和探讨，并提 出 了 一 种新型采矿方法房柱垒面崩藩法。此 法的主要帱点是两步回采， 一步是矿房回采， 二步是 长桂回采，从而可以进一 步提高采矿 工效和矿 山生产能力，进一步减少支 护工 作 量及 其费用，以及 进一步提高矿石 回采 率 为此，笔 者建 议该矿及类似矿 山对 “ 房柱垒 面崩落法”怍进一步 的试验总 结，以取得 更 佳成效。 编辑崔岱 上接第2 2 页 I n d u c i n g i e t f a n f o r mi n e U S c o n t i nu e d f r o m Yi Li J u n Gua ng xi Uni ve r s i t y pa ge 2 2 n Yi n mi n Ⅳor t ／ 古a s t Unl v e r s i t y Ab s t r a c t , To m ee t t he ne ed o f get t i ng gre a te r ai r f l ow w i t h l e s s ene r gy cons um pt i on fo r m i ne ve nt i l a t i on， t hi s pa per ， t hro ugh t he appl i ca t i on of s i m u‘ l s t i n g t e s t s -m a ke s r e s e a r c h e s s y s t e ma t i c a l l y o n t he i n f l ue n c e o f t h e s t r uc t ur a l pa r a me t e r o f i nd u c i ng j e t f a n T e a r s t i o m 4 o i l i t s pe r f o r m a nc e t hu s s u c h i nd u c i n g j e t f a n a s i t s a r s a r a t i o m ；4 wa s r e c o m me n d e d． 日 Y we r d i mi n e v e nt i l a t l 0 n j j a r f a ro i n d uc i n gl s t r u c t ur a l pa r a m e t e r 维普资讯