急倾斜薄矿脉高中段采矿方法推荐方案分析.pdf

M； 麓黯 a ⋯。 眦⋯ 急倾斜薄矿脉高中段采矿方法推荐方案分析 王洪喜 中国黄金集团夹皮沟矿业有限公司， 吉林 吉林 1 3 2 4 1 1 摘要 急倾斜极薄矿脉是一类难采矿体 ，目前 可以用来开采这种矿体的方法并不多，国外也没有可供参考的更佳采 矿法，因此这类极薄难采矿脉的开采方法亟需进一步探讨研 究和改进 ， 使矿石损失率和 贫化率在 开采 中大大降低的 同 时， 矿山开采的经济效益得 到大幅提升 ， 努力实现急倾斜极薄矿脉开采的安全与高效。 关键词 急倾斜 薄矿脉 ；高中段采矿 方法 ； 削壁充填法 ； 分段 沿脉拉槽爆破采矿法 中图分类号 T D8 6 3 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 2 - 5 0 6 5 2 0 1 7 0 1 _ 0 0 6 7 - 2 The r e c om me n de d s c h eme a na l y si s of s t e epl y i n cl i n e d t hi n or e v ei n mi ni n g me t h od i n Sen i o r Mi ddl e Sch ool W ANG Ho n q 一 i C h i n e s e Go l d G r o u p J i a p i g o u Mi n i n g Co L t d ． J i l i n 1 3 2 4 1 1 ， Ch i n a Ab s t r a c t T h i n v e i n o r e b o d y i s a s t e e p ， c u r r e n t me t h o d s c a n b e u s e d t o mi n i n g t h e o r e b o d y i s n o t mu c h ， t h e r e i s n o be t t e r f or e i g n mi n i n g me t h od f o r r e f e r e nc e ，S O t h i s k i n d o f mi ni ng me t ho d t o t h i n ve i n s di ffic u l t mi n i n g of f u r t he r r e s e a r c h a n d i mp r ov e me n t ，t h e o r e l os s r a t e a n d d i l u t i on r a t e i s g r e a t l y r e duc e d i n mi n i n g a t t he s a me t i me ，t he e c on omi c b e ne fit s o f mi ni ng ha s i nc r e a s e d s u bs t a n t i a l l y， a n d s t r i v e t o a c h i e ve t h e s a f e t y a nd e ffi c i e nc y o f s t e e p l y i n c l i n e d t h i n v e i n mi ni ng ． Ke y wo r d s s t e e p l y i n c l i n e d t h i n o r e v e i n mi n i n g me t h o d ； h i g h s c h o o l ； r e s u i n g me t h o d ； p i e c e wi s e a l o n g v e i n s k e r f b l a s t i n g m i ni ng m e t h od 1 急倾 斜极薄矿脉及其开采现状概 述 在我国的金属矿山中， 薄矿脉 占有一定的比例， 尤其是 在钼 、 锡、金、 银等矿床中占有的比例较大。根据已有的资 料显示， 我国的岩金矿脉中大部分是含金石英脉 ， 并且都是 厚度在 1～3 米的薄矿脉和 0 ． 1～0 ． 8 米的极薄矿脉 ， 其中 急倾斜薄矿脉又占据多数。 脉状矿脉具有极其复杂的形态变 化， 有缩小膨胀、 错动弯曲和分支复合的现象， 并且这些现 象的变化方向具有不确定性。 作为一类难采矿体 ， 急倾斜极 薄矿的开采难度主要表现在以下几个方面 1 ． 通常情况下 ， 急倾斜极薄矿床有着较复杂的赋存条 件， 多种因素制约了矿体开采 ， 致使开采成本偏高、 工效较 低且贫损大 ， 采矿效果不佳。因为矿脉的厚度极薄 ， 在采矿 现场难以布置先进技术的设备， 采场的参数选择也较为 困 难， 这直接导致开采出的矿石技术指标不合格， 并且对于开 采现场的安全性没有保障。 2 ． 急倾斜薄矿脉在开采 时，由于高中段控制地质储量 少， 矿井下降速度过快， 导致开拓采准压力大 ， 很多矿山出 现采掘失调现象 ， 开拓采准矿量跟不上预估开采量 ， 采矿生 产局面严重被动。 矿山采矿效率和开采强度低 ， 产量不足 ， 导致矿块大量同时回采， 地压增大 ， 生产管理愈加复杂。采 场基本全人工作业， 工人劳动强度较大， 从而降低劳动效率。 2 急倾斜薄矿脉高 中段采矿 方法 2_1 急倾斜薄矿脉采矿方法概述 目前 ， 我国的急倾斜薄矿脉矿体主要以浅眼留矿法开采 为主， 约占5 0 ． 7 ％， 其次是削壁充填法 ， 占到3 0 ． 4 ％左右。 一 方面， 由于留矿法的操作工艺较为简单， 因而使用比例大 ， 另一方面 ， 留矿法较高的贫化率也限制了其使用。 近些年矿 产品价格有所提高， 致使削壁充填法在矿山开采中使用比例 扩大 ， 但在一些矿山的生产实践中发现 ， 削壁充填法存在着 收稿日期 2 0 1 6 -l 2 作者简介 王洪喜， 生于1 9 7 9 年， 男，山东平度人， 本科， 研究方向 采 矿专业。 工序复杂、 成本高、 工效低等问题。 2 ． 2采矿方 法选择原 则 在矿山生产过程中， 正确选择采矿方法是极其重要的一个 环节， 它决定着矿山生产的前期布置、 中期实际操作和后期的 效益回报， 而且， 采矿方法一股建设周期长、 影响面广， 一经选 定再做改变会造成人力、 财力的浪费， 情况严重的还会延误甚 至中断矿L 山 的生产活动。 合理的采矿方法， 需要满足以下原则 1 ． 安全生产。一方面，以人为本， 既要保证工作人员在 日常采矿时的安全 ， 也要能在发生紧急事故时， 安全、 及时 地撤离作业区人员。另一方面 ， 矿区的各种开采设备、 井巷 、 构筑物等也要受到保护， 不能被采场地压活动破坏。 2 ． 采矿强度合理化。 以企业生产能力为前提 ， 采矿强度 要与矿山生产规模相适应。 3 ． 经济效益最大化。 企业的根本目的在于盈利， 而盈利 的前提是提高经济效益。 提高经济效益 ， 一要努力发展机械 化生产， 使采矿成本降低，同时提高生产效率 ； 二要改进采 矿工艺 ， 降低能源消耗 ， 减少矿石在开采过程中的损失。 2 ． 3可行采矿方j 去分析 1 浅眼留矿法 ； 浅眼留矿法又有两种方式 ， 即混采和 分采。 混采不事先区分矿脉和矿岩 ， 一般是同时分层爆破包 括矿脉在内的矿岩， 将其统一视为矿石。 显然， 这种采矿方 法有着极高的贫化率。 分采则是在最小采幅内先采矿岩 ， 再 采矿脉 ， 将大部分矿石留作上采平台， 或用作支撑上下盘的 围岩 ， 最 后再大放 矿 。由于 极薄矿脉 采下 的矿石体积 无法满 足采空区空间填充， 急倾斜薄矿脉不适用该方法。 2 千式充填法 ； 从矿井外部采取充填料充填采空区， 称为外取料千式充填法 ； 在回采过程中将崩落的废石存留 在采空区进行充填， 支撑围岩并作为回采工作平台， 称为则 为内取料干式充填法。 相比之下， 外取料充填法经济效益较 差 ， 可行性也较差。 内取料充填法应用于急倾斜极薄矿脉就是削壁充填采 矿法 ， 削壁充填法又分为普通削壁充填法和机械化削壁充填 法。机械化削壁充填法经济性强 ， 使用率更高 ， 但如若矿体 走向长度受限， 则难以应用。 2 0 1 7 年 1 月上世界有色金属6 7 M 麓黯 一⋯ 。 n 3 分段采矿法 ； 这种方法根据矿脉走向划分采场， 沿 矿脉倾向划分中段 ， 在中段内沿倾向再分段， 各分段分别爆 破开采矿脉 ， 在回采过程中一般不采上、 下盘围岩。比较成 功的应用案例有前苏联滨海杨矿的分段充填法、 法国萨尔西 尼金矿的无底柱分段空场法以及加拿大多姆金矿的天井爬 罐水平中深孔分段爆破采矿法等 。 厚度相对较大的矿体适合 应用分段充填法和天井爬罐水平中深孔分段爆破采矿法， 对 于极薄矿脉而言， 需要改进采场结构、 采矿工艺才能适用。 通过以上分析 ， 初步确定急倾斜极薄矿脉高中段的可行 采矿方 法为削壁充 填法 。 2 ． 4急倾斜薄矿脉高 中段削壁充填 法方案 之所以在急倾斜薄矿脉开采中需要应用高中段采矿方 法 ， 是为了简化采矿方法结构， 减少工程量 ， 推动采矿生产 的机械化发展 ， 总体上提高急倾斜薄矿脉的开采经济效益。 “ 高中段” 是指独立采矿矿块的高度大于矿井设计中段高度。 为了充分利用矿山已有阶段划分和开拓系统， 减少工程量， 一 般将两个中段合为一个开采中段， 使得高中段削壁充填法 矿块高度为两个中段高度， 矿块高度增加后， 会导致开采出 现一些技术方面和管理方面的问题 高天井、 高溜井的使用， 会导致高天井掘进、 高溜井维护 难度大 ； 高天井的事故隐患 ； 加剧采场地压活动 ； 矿块作业 周期长， 各项采矿指标持续控制难度大 ； 影响生产率的提高。 3 急 倾斜薄矿脉高 中段 采矿方法实施 方法一， 高中段削壁充填法。 采准工程 主要是掘进中段脉外运输巷道 、 装矿穿脉和 先进天井以及天井与采场的联络道。 切割工程 分为两个步骤， 一是开掘拉底巷道， 形成拉 底空间。 二是铺设假底。 回采工作 主要是削毛和崩矿两大部分。 削毛的工序有 ①凿岩 ， ②爆破， ③通风。 新鲜空气进 入矿块行人通风顺路天井， 冲洗工作面之后， 污风经先进天 井排出。 采场风量不少于 2 m ／ s ， 以保证采场风流质量及降 温需要。 ④出渣、 平场。运出空区充填之后的剩余的大量废 石， 可用小型电耙出渣，以减轻工人的劳动强度。 平场时要 平整好削下的岩石的大块突 出棱角 ， 方便接下来的铺垫工 作。 ⑤铺垫。 在完成平场的充填废石上铺上旧胶带， 充填废 石不能露出 ， 可用草袋弥补胶带没有铺严的地方， ⑥出矿。 矿石量不多， 可人工手选出矿， 减少矿石的损失贫化。 方法二， 分段沿脉拉槽爆破采矿法。 采准工程 ； 主要是掘进中段脉外运输巷道、 装矿穿脉和 先进天井以及天井与采场的联络道、 分段平巷等。 分段平巷 ； 每一分段平巷都与行人通风天井直接相连。 切割工作 ； 切割工程一股包括两项 一是开掘拉底巷 道和切割天井。二是铺设假底和溜坡。 回采工作 ； 采准切割工程完成之后即可采矿。同时回采 相邻分段一般是下分段超前上分段进行回采。 4 结语 对比高中段削壁充填法与分段沿脉拉槽爆破采矿法， 后 者虽然采准工程量较大， 但是其具有不采围岩只采矿脉、回 采工艺比较简单、 矿石损失率和贫化率低、 采矿方法结构对 中段高度限制少等优点， 更适合急倾斜极薄矿脉开采。 蹈 【 l 】 范有才 ， 徐万寿， 陈双云 ． 高深溜井在大红山无底柱分段崩落采矿法中 的应用与改进『 J ] ． 采矿技术 ． 2 0 1 t 0 6 ． [2 ] 周 运 久 ． 不 稳 固 两 盘 围 岩 急 倾 斜 薄 矿 脉 的 开 采 方 案 [ J ] ． 矿 业快 报 ． 2 0 0 5 1 2 ． 上接 6 6页 而分布式光纤传感技术可以有效的对桩基进行全方面监 测， 只有这样才能减少工程在施工过程中出现误差的现象发 生。 在对桩基监测时， 可以通过B OT DR的监测技术进行操 作， 只有这样才能获取桩基中的相关数据信息， 并对这些数据 信息进行全方面的分析， 对整个工程项 目的抗滑桩工作态度 进行研究， 只有这样才能做好建筑工程项 目是滑桩基浇筑以 及滑坡的推力工作。 另外 ， 在开展安全临测工作时， 还要做好事先准备工作， 如果准备工作不充分就会阻碍整个施工项 目的进程， 影响项 目的质量， 降低监测工作效率。因此， 在实际监测之前要事 先做好岩土工程与地质工程可监测的准备工作， 吩咐相关技 术人、 人员对其进行全方面的检查， 找出其中的不足， 并为 其制定有效的解决对策。 2 ． 3边坡监测 建筑项 目工程的边坡工程的质量对项目周边的住宅、 水 电工程、 高速公路等设施的安全来说有着非常重要的作用 ， 如 果边坡监测工作质量不过关那么就会发生一些滑坡、 泥石流 等现象发生， 威胁着人们的生命健康安全。因此 ， 在项 目工程 实际施工时应该做好岩土与地质监测工作， 将分布式光纤传 感技术埋入周边的土壤中， 并同隐形的形式进行监测， 找出其 中可能存在的隐患， 并为其制定有效的解决对策， 从而为边坡 的稳定『生 提供良好的保障。 另外， 在开展岩土工程与地质工程 安全监测工作时要充分的考虑到周边的土质、 环境等多方面 因素， 并根据这些因素的不同制定不同监测方案， 只有这样才 能保证监测工作与地基设计工作可以顺利进行下去。要想保 证岩土工程与地质工程的监测工作具有及时I生与准确性的特 点， 相关工作人员不仅要对施工现场进行监测 、 地基设计， 同 时还要对施工现场的周边环境进行全方面的监测， 并为接下 来的防止工作提供真实、 科学、 准确的参数信息。 3总结 随着社会不断的发挥发展， 国内外专业技术人员对岩土 工程与地质工程中的分布式光纤传感技术进行了深入的研 究， 找出其中存在着的不足， 并为其制定有效的解决对策， 只有这样才能促进分布式光纤传感技术l陕速发展。 本文对岩 土与地质工程中分布光纤传感技术进行了简单的研究， 文中 还存在着一定的不足， 希望我国专业技术人员加强对岩土与 地质工程中分布光纤传感技术的研究 ， 只有这样才能保证建 筑工程的质量。 蹈 【 1 ] 殷建 华， 崔 鹏 ， 襄华富 ， 等 ． 基于光 纤传 感技术 的边坡 监测 系统的 应用 [ J ] l 兰州 I 大 学学报 自然科学版 ， 2 O 1 1 ， 4 7 1 2 9 0 - 2 9 2 ． 【 2 】 周智 ， 武 湛君 ，口石 柱 ， 等光纤 布喇 格光 栅温 度传 感特性 的研 究 [ J ] ． 压 电与声光， 2 叭2 ， 2 4 6 4 3 0 - 4 3 3 ． [ 3 】 张巍 ， 施 斌，索文斌 ， 等 ． 冻土瞬 态温度 场的 分布式光 纤监 测方法 及应 用 【 J 】 ． 岩 土工程学报 ， 2 0 1 3 ， 2 9 5 7 2 3 7 2 8 ． 6 8 世界有色金属2 0 1 7 年 1 g上