矿房回采中的水力运矿.pdf

建深井矿山灼高昂投舞 、 简时 , 采用地下溶 浸技术可显著减少所需的矿岩提升量和节约 竖井开凿费用 。 南非金矿的开采远未休止 , 产量仍居世 界主导地位 。 在优化开采的同时 , 仍继续加 快勘探步伐 , 尽管近期黄金产量和探明储量 略有下降和开展一些重大的研究项目 。 为取代储量即将枯竭的矿山 , 必须加紧 建设新矿山 。 1 98 9 年 , 矿山处于勉强维持状 态 。 服务年限尚不满 1 0年的矿山 , 198 9年产 金1 0 9吨 , 占总产量的1 8 。 1990年9月 , 南非技术经济协会第七届 采矿年会提出 , 为保持现有产量水 平 , 南非 每年需增补的选矿供矿量至少1600万吨 , 最 低平均品位7克/吨 。 因此 , 估计在1 0年内 , 大约有1 0座中型矿山要投产 。 假如每座新增 矿山勺平均矿石储员是4000 勺 吨 , 达炎明 , 近几年必须增加探明矿石储量连亿吨 。 南非现有勘探矿石储量2 1 . 75 亿吨, 平 均品位 8 . 8 5克 /吨 , 金属 量19245吨 。 其电 有些地区还需要大量的钻探 , 且埋藏很深 。 在这些储量中有些习能要留在2 5年之 后 开 发 , 以补偿资源 的枯竭 。 1 0年内还将有2 3项工程动工兴建 , 实际 上远非这些 。 但这2 3项工 程 的产量水平和实 际效益 , 则取决于最终勘探结果 、 预期 的黄 金价格 、 技术进步和生产成本降低的程度 。 南非现有3 0家黄金勘探公司 和 6 家骨干 开采公司 。 Mini n g M agaz i n e , 1 9 9] , 2 5 858 8 王文健吴静 矿房回采 中 的水力 运矿 崩落矿石的水力搬运 与爆力运矿的区别 在于它与所采矿体倾角关系不大 , 可显著超 过爆力运矿距离 , 且与矿房的形状和布置无 关 。 充填和水力运矿采矿法与爆力运矿采矿 法 的区别是矿房通过放矿口直接与运输巷道 相通见图 。 回采矿块的采准工作包括沿 缓倾斜矿体走向掘进运输平巷 1和通风巷道 2 , 以及在运输平巷和通风平巷之间沿矿体 倾斜方向掘进凿岩天井 3 。 为了保证组成闭 合供水回路 , 在矿块下部设置集水池 4和泵 房5 。 在运输平巷中紧靠集水池4安装数个活 动隔墙 6 , 用以阻档水流夹带的粉矿 。 在矿 块上部通风巷道 2的一侧布置蓄水池了 。 在天井 3 钻凿扇形炮孔 , 装药爆破崩落 矿石 。 从蓄水池 了到回采矿房之间这一段通 风平巷内用导水隔墙栏截 一水流。 进入矿房 回来空何的水从蓄水池宁沿被隔墙隔断的一 段通风平巷 2和天井3送往矿石堆 。 由 于水 流和矿石堆相互 作用形成矿石流 , 在自重作 用下矿石流沿矿房底板往下移动进入运输平 巷 1 。 将水排入集水池 选之后把矿石装载 到 运输设备上 , 运往溜矿井 。 把矿石流直接放入运输平巷时必须准确 地确定放矿口的大小 。 经验表明 , 矿石流 的深度H稍超过放矿 口的净高H 。会导致 整个矿石流的阻滞 , 从而 堵塞整个放矿口 , 并在放矿设施 的 上段形成 塞堵 。 为了通过放矿 设施放出矿石流 , 应根据 征石流的线性尺寸 , 即 矿石流的 深度H和宽 度d来计算放矿口的大小 。 在井下条件下H 和d的几何参数决定于放矿巷道的放矿能力 , 而放矿口的 最大尺寸又往往决定于平巷底 往 的大小 。 可扶下 面公式计算放矿口的最大宽 度 。。 DOI 10. 13828 /j. cnki . ckjs. 1991. 14. 007 8 d 1 口 一 口 少才 - 2弓 只、 户 一 向中 _ 少 \ 、 一 东 资 . 门 , . 卜 三三三 李李 介介 丫班 班 」」」仁 仁哑 哑 { 哪哪瞬 文今下 下 歹歹歹仁 仁 / / / / / / / 充填和水力运矿的采矿方法示意图 d 。 d一l1 式中 l一底 住宽度 。 放矿口高度受运输巷 道高度H , 的限制 , 因此 , H 。 H ,。 矿石流宽度与放矿口宽度之比称为放矿 口的阻碍 系数 v 、 d/d 。 2 因为d 0 只能小于或等于d , 因此 v 妻1 。 可用 下式计算受放 矿 口限制的矿 石流 深 度 H 。 H 。 v H3 因此 , 为保 证放 矿口放 出矿石流 , 应确 定以下条件 H 。 H 。 4 由于不 能精确确定 受 放矿口限 制 的矿石 流深度 , 所以必须 使 放矿 口具有一 定富余 高 度△H 。。 在选择这个富余高度时应考虑爆破 产生 的不 合格大块的最 大尺寸D 。。 二。 计算时 把D 。二 当作是 。和。 的平均几何值 , 即 D 。。 二二 侧石丽屯 丽j万 , 由 此 AH 。 D Z 。 。 x H 。 D Z 。。 二 / v H5 考虑用 上式代不 等式 4 得到 H 。 二 H 。 △H 。 代入 3 和 5式得 H 。 v H D Z二 。x 加H 6 解方程 6 求H得二次方 程 , 再 解此 方 程得 H H ov 士侧甘 。2v2一 4、 , D Zma、 / /2 v 2 7少 此式根 号前应取 “” 号 。 在矿石流运动 到放矿 口之前 , 其深 度等 于矿房底 板上矿石堆的高度 。 因为把崩 落矿 石堆看作棱柱体 , 故其体积等于 V 二 0 . SH L d或V 二 m . h 。 d 8 式中 h一矿房高度 ; L一矿石堆长 度 ; “一 矿石松散系数 ; m一崩落矿石层厚 度 。 由公 式 8 求得崩 落矿石层厚 度 m H L/Zh。9 因 此 , 厚度为m的矿层崩 落 之后在矿房 底 板 上形成长L 、 高H和宽d的矿石堆 。 矿石 堆被水饱和和形 成矿石流之后 , 为了能直接 流 入运输巷道 ; 必须遵循公式 7 所规定 的矿石堆最大 初始高 度H的条件 。 可用下式计算矿石堆的长 度 L 二 l 。 Zh eosa l 。 t g以 、之;乏i舀 乏;无 不刃 一 华 一 之L协一tga 10 式中 几 - 在优化 密集装 药和瞬时爆破时 矿 房水平面上矿石抛 掷距离等 于 l 。 侧五 q /0 . oq “ 一0 . 0 s sqo . 3 72q 2 , 式中 a 矿体倾角 ;林一一动 摩擦系数 ; q 炸药龟耗 公斤 /吨 。 因此 , 将 7和1 0 代入 9 可 求 得矿石流直 接 流入运输巷道中爆层的最大 允许厚度 。 在公 式 7 、 9和1 0 中所有的参数是已知的或易 于根 据普通开采 下转第 页 m AH H 2 锡生产前景暗淡 拟议将英 国两座剩下的地下锡矿之一 改 建 成旅游点 、 在矿区修 建高尔夫球场和建设 度假村 , 反映了自1985年以来 国际锡业受 到 锡价下跌的 沉重打击 。 矿山的 倒闭 , 虽然对科 尼什地区锡业是个沉重打击 , 但对整个英国 经济影响不大 , 而对那 些以锡业 收 入为主 的 国家来说 , 锡矿倒闭对其经济的影响就要严 重得多 。 马来西亚就是一个最好 的例子 。 该 国是 世 界最大的产锡国 。 在过去1 0年内 , 锡精矿 产量减少了5 0 , 从8 0 年代初每年 6 万多吨 降至去年 3 万多吨 。 世界锡产量从1 9 81年2 0 名万吨下跌至198 7年1 3 . 8万 吨 。 尽管锡产量 曾 回升 到1 7万 帅 , 这在很大程度上是由于巴 西生产的 矿石价廉 ,,在一个 时 期内 , 巴西锡 产量从 8 0 0 0吨猛增到5万多吨 。 马 来西亚水力采矿业 受 到了锡价下跌的 严 重打击 , 锡公司数量从 1 980年的74 0 多家 减至不到卫0 0 家 , 仅在过去1 2个月内就 倒闭 了60多家 。 虽然不 到半数照 常营业的 公司确 认有盈利 , 但公司 倒闭仍 是难以避免 , 除非 锡价明显回升 。 现在吉隆坡锡价已低 于每 公 斤1 6马元 , 比去年下跌 2 0 。 至 少在近 期 内 , 锡市场还没有好 转的趋势 。 海湾危机使局势更 加严峻 , 经济形势更 加难以预 测 , 这都会使需求量 减少 。 去年水 力采矿消耗 约 1 . 1 8亿升柴油 , 导 致能源费用 的 剧增 。 此外 , 锡业 受 到大量积压锡的冲击 , 又 一次出现了1 9 8弓年那样的危机 。 有七个成员 国的锡生产国组织在过去三年半的时间内 , 通过采取限额出口措施 , 逐步减少积压已初 见成效 , 现已将积压的 7万多吨锡减至2 . 5万 吨 。 但今年积压量预计会上升 到 5万多吨 , 其中包括 1万 吨走私的锡 。 除非巴西 和中国同意参加 锡 生 产国组 织 , 否则控制锡出口额不会获得成 功 。 这两 个国家的产量日益增 长 , 目前几乎已占世界 产 量的 一半 , 且都不 受出口控制的 约束 。 巴 西 虽已表 示愿 意限制 出口 , 但仍 没能控制住 锡的 非法开采和走私 。 这已证明是很难 做到 的 。 目前中国采 取征收 重税的手段 限制出 口 。 香港新建炼厂将不会给锡生产国组织成 员 国提供方便 。 在锡价回 升之前 , 许多采 矿公司将转产 其它矿物 或转入 其它部门 。 马来西亚也提出 了建 高尔夫球场 的建 议 , 一些公司已转为制 造业 或考虑在已采完矿区经营农业 。 从长远 观点看 , 锡需求量的 增加必须 寄希望于开发 其 新用途 。 在锡生产国组织的支持与赞叻 下 , 国际锡研究所的 科研与开发工作将获得 成功 。 Mi n iog Jo u rna l , 1 9 9 0 一 1 1 , 3 0 王坚 湘沉 上接第n 页 工艺条件加以确定 。 例 如 , 对杰兹卡兹甘矿床倾斜矿体的开 采 条件来说 , 可用B AS I C语言程序确定 能 直接放入运输巷道中的爆 层厚度m 。 矿石流直接流入运输巷道可免除开 掘漏 斗和装矿横巷 的采准工 作 , 从而 可使采 准工 作量减少 2 0 一 4 0 。 K oMn几。loeHocI len o卫 毛3oBaH; , e MHHepa卫毛Horo eHP毛只 , 19 9 0 , 9 , 1 4w t1 7 又刘金祥 秦祥兴