凤凰山铜矿水平矿柱回采实践.pdf

S e r i a 1 N O ． 3 6 3 M a y．2001 矿业快报 j 总 第 3 G 3 期 2 0 0 1 年 5 月 第 9 期 凤凰 山铜矿水平矿柱 回采实践 史 启 明 凤 凰 山 铜 矿 摘要介 绍 了风 凰 山铜 矿 水 平 矿 柱 回采 所 采 用 的 几 种 主 要 采 矿 方 法 以厦 地 压 管 理 经验 与 措 施 。 关 键 词 水 平 矿 拉采 矿 方法地 压管 理铜 矿 山 1前 言 l 9 9 3年 凤 凰 山铜 矿 与有 关 科 研 院所 联合 开展 了 凤 凰 山铜 矿 水 平 矿 柱 回采 试 验 研 究 ， 1 9 9 6年 1 O月 研究 工作 全 面 完 成 ， 安 全 回收矿 石 6 ， 0万 t ， 并荣 获 中国有 色工业局科 技进步 三 等 奖 。1 9 9 6年 开 始 利 用水 平矿 柱 回采 试验 成 果 ， 扩 大水平矿 柱 回采 范围 ， 针对不 同地 方水平 矿柱 赋存特 点 ， 采用不 同的采矿方法 ， 回收水平 矿 柱 1 9 9 3 1 9 9 9年 ， 凤 矿共 回收水 平矿柱 矿 量2 0 ， 5万 t ， 刨 产 值 3 5 1 9 ， 1 6万 元 、利 润 1 0 61 ． 21万 元 ， 2回采 方 法 2 ， l上 向分层 充填法 1 9 9 3年凤 凰 山铜 矿 水 平矿 柱 试 采 时 采 用 了该 上 向分层 充 填 法 ， 试 验 矿 段 为 1 2 0 m 中 段 4 采 坜顶底柱 ， 见 图 1 。 4 t采场 矿体 顶盘 为 蹿 4 fi fil 1 ． H l 【 图 l 4 采 场 矿柱 第一 分 层 回采 施工 图 1 一尾砂 充填 体 ； 2 一问 柱 ； 3 一水平 矿柱 ； 4一榴 矿 蜘 割 巷道 ； B 一 回采进 路 7 一 一 2 0 m 中段 巷遭 ； 8 一 人} 亍 夭 井 花 岗 闪长 岩 ． 底 盘 为大 理岩 ， 矿石 类 型为含铜磁 铁矿 ， 水 平矿柱 厚 1 2 m， 其 中 顶柱 5 m ～] 2 5 ～ 史 启 明 ， 凰凰 山铜 矿 一 助 理 工程 师 ， 2 4 4 0 4 1安徽 省 铜陵 市 l 0 1 2 0 m ， 底柱 7 m 1 2 0 ～ l 1 3 m 。根 据 顶底 柱 采场 地 压及矿体赋 存 特点 ， 只 回收 1 2 m 水平 矿 柱下 部 的 9 m， 上部 3 m 作 为水 平矿柱 回收时 的 保护 层 ， 不 回收 。下部 9 m 的矿段 分成三个水 平 分 层从 下 至上依 次 回收 ， 每 分层 高度 3 m， 分 层 回采 以进 路式 回采 为主 ， 以分 区回采 为辅 进 路 式 回采宽 度为 3 ～4 m， 回采顺 序 是按 照 间隔 式 采 出 ． 先采 单 数进 路 ， 采 出后 逐 条充 填 ， 然 后 转 入双 数进路 的 回采 。分区 回采宽 度 一般 为 5 ～ 1 O m， 主要用 于矿岩稳 固地 段 不 管是 进路式 还 是 分 区回采 ， 采 空 区充 填均 采 用 顶板 挂管 尾砂 胶结充填 ， 胶 结充填 强度 为 8 MP a 。 尾砂 胶结充 填 的作 用一 是 可 有效 支 撑 采场 顶板 ， 控 制 地压 活动 j 二是 可减 少相 邻 进 路及 下 一 分层 回采时 的损失 、 贫化 。 2 ． 2充填 与崩落联 合 回采法 此 方法 曾应 用于一l 8 0 m3 9线 底 柱 回采 。 一 1 8 0 m3 9采场 原 采用 VCR 法 回采 ， 底 部结 构 采 用平 底堑沟 式 ， 采 场 中央 损 失 的三角 矿堆 矿 量约 1 5 0 0 t ， 采场底 柱厚 1 5 m。为充分 回收矿产 资源 ， 在 回采 时采用 充 填法与 崩落法联 合开采 ， 即底柱下 部 I O ta 用上 向分层充 填法 回采 ， 上部 5 m 用后 退 式 崩 落法 回采 ， 同 时 回 收 ～1 8 0 m3 9 线 采场底部 结构 中三 角矿堆 。上向分层充 填法 回采 完下部 矿体后 ， 先预 留 3 m 高 的采空 区， 作 为 崩落 法 回采 时 的 自由 面 ， 崩 落 法 采用 自南 向 北后 退式 回采 。每 次 崩矿 步距 为 4 ～5 m， 采用 YT一 2 4型 气 腿 式 凿 岩 机 凿 岩 ， 分 两 次 凿 岩 爆 维普资讯 史启 明 凤 凰 山铜 矿 水 平 矿 柱 回采 实 践 2 0 0 1年 5月 第 9期 破， 首次凿岩厚度 2 m， 爆破后出掉部分矿石， 预 留 3 m 左 右 的矿 堆 作 为二 次凿 岩 的工 作 面 ， 二 次凿 岩站 在一 次 爆 破 的矿堆 上 ， 凿 岩厚 度 3 m， 将 底 柱 崩 落 ， 出矿 时 一并 回收 1 8 0 m3 9线 底 部 三 角 矿 堆 ． 见 图 2 。 ] l J l _ 一l l I - -1 图 2 1 8 0 m3 9线 底柱 回采 设计 图 l 垮 落尾 砂体 2上 向炮 孔 3 ≤角 矿堆 ； 4漓矿井 I 5 一 行井 2 ． 3中深孔 崩落法 此方法 l 9 9 7年应用于3 0 0 m 中段1 4 采场 底柱和3 6 0 m1 4 拉采场顶柱 3 6 0 m 1 4 采场采 矿方法 为留矿法 ， 于1 9 9 6回采结束 ， 采场留有5 m顶 柱 ， 标高为一3 ∞～ 3 0 5 m。一3 0 0 m 1 4 采场位 于3 6 0 m1 4 采场 上 部 ， 采 场采 用 VC R 法 回 采 ， 于 1 9 9 6年 回采结束 ， 采场 底柱 厚 7 m， 标 高 为 一 3 0 0 ～ 一 2 9 3 m， 如 图 3 a 卜一J 一1 1 l l I --I l l 图 3 I 4 采场 水 平矿 柱 回采 图 l 垂直 扇形 炮孔 2蔼 井 3 0 0 m2 9 5 l1 1 ； 3 一 行走井 一3 n 0 m～一 2 9 5 m ； d 3 0 0 n - 1 4 采场 底部 出 矿巷 遭 ； 5 3 0 0 m运 输 巷道 ； 6水平 扇形 孔凿 岩 硐室 7 一水 平扇 移孔 回采时 先采 底 柱后 采顶柱 ， 即从 上至 下依 次 回采 ， 回采 主要 工序有 布置凿岩硐 室 、 凿岩和 爆破 。 回采顶 柱的凿岩硐 室布置在 下盘脉外 ， 硐 室尺 寸 为 3 ． 8 m 3 ． 0 m3 ． 8 m， 利用 B Y一 1 0 0 型 凿 岩 机 凿岩 ， 布 置 水 平 扇 形 中 深 孔 ， 孔 径 为 1 0 0 mm ， 孔 深 l l ～ 2 l m， 孔 底 距 3 ． 5 m ， 排 距 Z m 。 回采 底 柱 的凿 岩 硐 室 利 用 一 3 0 0 m] 4 采 场底部出矿巷道 ， 布置垂直扇形中深孔， 凿岩设 备 为 Yz 9 0型 凿 岩 机 ， 孔 深 5 ～ 1 8 m， 孔 底 距 2 ． 0 m， 排距 2 m 爆破 采用 分次 爆破 ， 先 爆底柱 后爆 顶柱 ， 底 柱爆 破 利用 原有 巷 道采 取 挤压爆 破 的 方 式 ， 顶 柱 爆 破 由下 而 上 分 段 进 行 。 出矿 工 作 在3 6 0 m1 4 采 场 底 部 结 构 中 进 行 ， 矿 石 出 完 后 随 即 进 行 充填 接 顶 。 3地 压 管 理 工 作 水平矿柱 回采大部 分在矿 房 回采结束后进 行 ， 回采应 力相 应集 中 ， 地压 活 动频 繁 ， 施 工难 度大 ， 安全性 差 ， 为此 ， 在 回采 时 主要 采取 地压 监测 、 加强 支护 、 强 采 强出等综 合措施 。 1 地 压监 测 。 水 平 矿 柱 回采 前 在 矿 柱 周 围 布置 一些 光 弹 应力计 、 锚 杆应 力 计、 压力 枕 等 ， 观察应 力变化情况 ， 找 出地 压活动 的规律 ， 为采 矿 方法 及结 构参数 的选 择提供 依据 2 加 强空 区的处理工 作 。 一是 回采前有针 对 性 地对 周 围空 区进 行 详细 调 研并 预处 理 ， 避 免 回采 时应 力过 于集 中 ； 二 是 对顶 柱 回采结 束 后 所 形 成 的 采 空 区 ， 进行 强 化 充 填 ， 防 止 大 的 地 压 活 动 的 出 现 ， 3 风矿岩 体溶 洞发育 ， 地 表水与 地下水力 联 系大 ， 采场 围岩花 岗闪长 岩 与 辉绿 岩遇水 膨 胀 ， 对矿 体 开采 有较 大的影 响 ， 为此水 平矿柱 开 采 尽 量避 免在 雨 季进 行 ， 同时加 强地下 水 的治 理 工作 ， 采取疏堵 结合 、 预防为 主的方法 。 r 4 采用光 面爆破方 法 ， 尽量 减少一 次性 爆 破炸 药量 ， 减轻爆 破对 围岩及采 场顶 板的破坏 j 加强采场 及周 围巷道 的支护 工作 。 一 是 在顶 底柱 回采 前对 周 围巷道 采用 锚杆或 混凝 土 支 护 ， 防止巷道破 坏 ； 二是加 强 回采作 业 面的锚 杆 支 护 工 作 ， 锚 杆 网 度 不 大 于8 0 0 mm 8 0 0 mm， 锚 杆 长度 为 1 ． 8 ～ 2 ． 5 m， 对 采 场 顶 板 破碎处采 用锚 杆与钢筋 网联合 支 护 6 预 留少量保 安矿柱 及点柱 。 上 向分层充 填法 回采水平 矿柱 时 ， 一般 预 留 3 ～4 m 的保护 层 。 7 强采 强出 ， 尽量缩 短采空 区暴露 时间 。 4结 语 1 1 维普资讯 总 第 3 6 3期 矿 业 快 报 2 0 0 1年 5月 第 9期 1 凤凰 山铜矿 水平 矿柱 回采 自 1 9 9 3年试 采 到 1 9 9 5年 的推广使用 ， 从单 一 的上 向分层 充 填 法 发展 到 充填 与崩 落联 合 回采 、 中深孔 分层 崩 落 等采 矿 方法 ． 经 历 了试 验、 推广 、 创 新 三 个 阶段 ， 目前 回采 技术 基本 成熟 ． 对 于类 似矿 山具 有 一定 的推广使用 价值 2 水平矿 柱 回果成本较高 ． 地压 管理工作 复 杂 ， 新 建矿 山在进 行采 矿方法设 计 时 ， 应在 经 济 技 术条 件允 许 的情 况 下 ， 尽 可 能选 用 回收 率 高 的采矿方 法 ， 减少水 平矿 柱或 问柱 的 比重 。 参考文献 1金 属 矿 山开 采钟 叉砗 蝙 2矿 山岩体 力 学雷化 南 蝙 3凤凰 山铜 矿 堆 采 矿 开 采研 完报 告尾 砂 充 填 矿 击项 鹿 柱 回采研 完赣 州有 色冶金 研 完所 等 璃 收 稿 日期2 0 0 1 0 2 09 信 息 平 台 攀钢集 团矿业公 司技 术创新 活动成绩 显著 “ 九 五” 期 间 ， 攀 钢 矿业 公 司工 会积 极 构 建 自主管 理、 合理 化建议 、 劳动 竞赛 等群 众性技术 创新 创效机 制 ， 极大 地激 发 了职工 的创造 精神 。 “ 九 五” 期 间累计为 企业创经 济效 益 3 ． 1亿元 。 该 公 司 7 6 3个 班组 ， 有 6 3 4个 班组 自发 成 立 自主 管 理小 组 ， 占全公 司 班 组 的 8 0 ， 自愿 参加 的职工 达 1万多人 。 在 自主管理 活动 中， 做 到 “ 三广泛 、 四创新 、 五结 合 ” 。即职工 参 与人 员 广 泛 ， 选 题范 围广泛 ， 部 f 1 协作 精神 广 泛 ； 思 想 观 念创 新 、 技术 创新 、 操作创 新 、 管理 刨新 ； 与技 术 攻 关 相 结合 ， 与 劳动 竞赛 相 结 合 ， 与 降 低 成 本 、 增效 益相 结 合 ， 与 提合 理化 建议 相 结 合 ， 与 民 主管理 相结 合 。5 a中 ， 先 后立 题 3 4 7 5项 ， 取 得 技 术 成果 2 4 1 0项 ， 攻 克 生 产技 术 难 题 2 3 0 个 ， 创经 济效 益 达亿 元 ， 有 3 3个 自主管理 重 大 成果 受 到攀 钢集 团公 司表彰 。 工 会把 生产 经 营 中 的难题 、 重 点作 为工 作 重 点 ， 将 劳动竞 赛 向提高技术含 量方 面倾 斜 ， 以 竞 赛确 保公 司“ 四保 ” 目标 实现 如该 公 司选 矿 厂 工会 每年抓住质 量 、 产量 开展 竞赛 ， 使铁精 矿 品位 保 持在 5 1 ． 5 8 ％以上 ， 2 0 0 0年还 创 造 出 了 5 1 ． 6 O 的新 高 。兰尖铁 矿工会 围绕潜孔 钻 、 电 机 车、 矿用 汽 车 、 电铲 开 展“ 对标 挖 潜” 竞 赛 ， 5 a 来 这 四大设 备 效率 始终 保持全 国同行 业先进 水 平 石灰 石矿工会 开展“ 保 白灰效 益工程 ” 竞赛 ， 1 2 1 9 9 9年 生产 白灰 4 0万 t ， 超 年 设计 能 力 4 8 ， 2 0 0 0年 1 ～1 1月 ， 又完 成 了 4 5 ． 9 1万 t ， 超 出年 设 计 能力 7 O ． 0 3 。矿 业公 司 还大 力 推广 职工 中的“ 绝技 、 绝 活” 。在 全公 司形成 了一个 创新 、 运 用“ 职 工先 进 操 作 法 ” 的 良好 局 面 ， 5 a来 ， 矿 业 公 司评选 出具 有重 大经济 技术价值 。以一线 职工个人 名字命 名 的公 司级 1 0个 “ 职工先 进操 作 法” ， 对 提高 设 备效 率 、 增加 经 济效 益 起 到 了 良好 的作 用 。与此 同时 ， 还大力 开展“ 金 、 银 、 铜 点 子 ” 评 比活动 。评选 产 生 了 1 3 3个“ 金 、 银 、 铜 点子” 和 1 0个 “ 点 子 大王 ” ， 全公 司职 工 提 合理 化 建议 7 0 0 0多条 ， 采 纳实施 1 4 0 0多条 ， 创 效益 1 ． 6亿 元 。 该公 司还 下大力气 抓好 职工 队伍 的 技术培 训 ， 推广 和应 用 创造 学 ， 开拓 职工 创 新 思 维 ， 利 用业余 学校 ， 举 办 了 6期创 造学 培训班 ， 培养 了 3 0 0多人次 创造 学骨 干份 子 。另外 ， 还 有 计划 、 有重点地 制定 岗位 练兵 、 技 术培训 目标 ， 有效 地 激 发 了 广大职 工 参与 技 术 比武 的 热情 ， 形成 了 上 下联动 、 齐抓 共 管、 层 层练 兵 、 人 人参 与、 一月 一 个新课题 、 一季一个 新高 潮 的生 动局 面 。 据 不 完 全统计 ， 该公 司 5 a来共 开设 职工 技 术 比武 台 2 3 8个 ， 比武 工 种 5 6个 ， 参 与 比武 职 工 1 2 5 0 0 多人次 。 全 日 安 维普资讯