铁矿开采

铁矿开采（精选9篇）

铁矿开采 篇1

矿床的开采方式分露天开采和地下开采两种, 而确定一个矿体 (或矿段) 开采方式的决定因素主要是境界剥采比, 在其他要求条件相同的情况下, 若境界剥采比小于经济合理剥采比, 应优先选用露天开采, 若大于经济合理剥采比则可能适宜地下开采。

由于露天开采方便灵活, 机械化程度高, 安全条件好, 资源利用程度高, 矿石贫化损失率低, 在地下开采优势不明显的情况下, 应优先选用露天开采。

1 露采经济合理剥采比的确定

确定经济合理剥采比常用的方法主要有两种, 一是成本法, 二是盈利法。

本矿山采用成本法确定, 比照类似矿山, 其地下开采吨矿直接成本约为110元/t, 露天开采吨矿成本 (不含剥离费) 约20.0元/t, 露采剥离成本按8.5元/t。

以露天开采和地下开采原矿单位成本相等为计算基础, 即:

其中, Nj为经济合理剥采比, t/t;c为地下开采吨矿成本, 元/t;a为露天开采吨矿成本, 不含剥离费, 元/t;b为露天开采剥离成本, 元/t。

按矿石平均比重:3.48 t/m3, 岩石平均比重2.70 t/m3, 计算:

2 露天采场主要参数的确定

采场境界边坡主要参考类似矿山, 在满足采、装、运工艺要求的条件下, 考虑边坡总体形态的合理。

最终边坡角按53°考虑, 阶段高度10 m, 实行两个阶段并段, 阶段坡面角为65°, 预留安全平台5 m、清扫平台8 m。最终边坡按2个安全平台, 1个清扫平台考虑。

露天采场底宽不小于30 m。

3 各勘探线不同深度境界剥采比估算 (采用面积法)

34~38勘探线, 每个勘探线按设计的终了边坡角, 按20 m一个开采底部标高分别计算各个不同开采标高的矿体及岩体面积, 计算境界内剥离岩体与所采矿体的面积比 (境界剥采比) , 计算结果如表1所示。

4 开采深度的分析与确定

按境界剥采比不大于经济合理剥采比的原则确定露天采场的合理境界。

根据计算采用面积法计算的各勘探线不同深度开采境界剥采比可以看出:

1) 34勘探线。

经过计算0 m~-20 m的境界剥采为7.16 m2/m2, 小于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3;-20 m~0 m的境界剥采为25.44 m2/m2, 大于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3, 设计推荐34线勘探线的露天开采最低标高为-20 m。

2) 35勘探线。

经过计算-40 m~-20 m的境界剥采为12.1 m2/m2, 小于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3;-60 m~-40 m的境界剥采为17.2 m2/m2, 大于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3, 设计推荐35线勘探线的露天开采最低标高为-40 m。

3) 36勘探线。

经过计算-20 m~0 m的境界剥采为10.53 m2/m2, 小于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3;-40 m~-20 m的境界剥采为14.20 m2/m2, 大于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3, 设计推荐36线勘探线的露天开采最低标高为-20 m。

4) 37勘探线。

经过计算-80 m~-60 m的境界剥采为9.93 m2/m2, 小于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3;-100 m~-80 m的境界剥采为14.50 m2/m2, 大于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3, 设计推荐37线勘探线的露天开采最低标高为-80 m。

5) 38勘探线。

经过计算-100 m~-80 m的境界剥采为8.48 m2/m2, 小于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3;-120 m~-100 m的境界剥采为19.59 m2/m2, 大于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3, 设计推荐38线勘探线的露天开采最低标高为-100 m。

5 最低开采标高的确定

根据上述确定的各剖面开采深度, 确定本矿山最低开采标高为-100 m, 平面位置位于38勘探线。按照矿体的赋存特征, 依据设计的台阶边坡角、安全平台、清扫平台等有关参数, 经过对每个剖面的实际圈定, 并在平面上对应连接, 可形成本矿山最终露天开采境界。

摘要：以某铁矿34~38勘探线为基础, 按20 m一个开采标高, 分别计算了各个不同开采标高的矿体及岩体面积, 分析了境界内剥离岩体与所采矿体的面积比, 并与确定的经济合理剥采比进行了比较, 若境界剥采比小于经济合理剥采比, 应优先选用露天开采, 以此可确定露天开采的最低开采标高。

关键词：露天开采,境界剥采比,经济合理剥采比,勘探线

参考文献

[1]采矿设计手册编写委员会.新编矿山采矿设计手册[M].北京:中国矿业大学出版社, 2007.

[2]于润沧.矿山工程师手册[M].北京:冶金工业出版社, 2009.

[3]王青.采矿学[M].北京:冶金工业出版社, 2013:1136-1187.

铁矿开采 篇2

1、铲车必须专人驾驶，严禁乱人操作，并经考试合格，凭证操作。遵守汽车安全操作规程，矿内外行驶都要遵守交通规则。

2、开车前要检查刹车、方向盘、喇叭等是否良好，轮胎气压是否充足，各部螺丝是否紧固、机油、汽、柴油、水是否充足。

3、铲车开动前，必须先鸣喇叭，工作中要集中精力，起落斗要注意地面是否平坦，观察地面是否有障碍物。

4、驾驶室内只准乘坐两人（包括司机），除驾驶室任何部位不准乘人。

5、严禁超负荷铲物料，铲运长大物料，必须采取安全措施，铲运时必须与指挥人员密切联系，听从指挥。

6、铲物行走时，任何人不准站在物件上或配重上。行走时铲子放到适当位置，不得超高。

7、厂内行驶，每小时不准超过10公里，进出厂门、车间、仓库及拐弯、狭路不得超过每小时3公里，铲运精密物件速度适当减慢。

8、物件铲起后，如发现不牢固，应落地进行整理。

9、铲斗在装卸时，不准踩油门过猛，可用半脚离合器逐步进行，起斗严禁用力过猛，以及不适当的顶撞，不准用一个货叉尖挑货。

10、货物应按货叉的宽度均匀的放在货叉上。

11、倾斜门架、应缓慢的进行，防止货物突然滑下，使车突然受到冲击。

12、装卸车满载行驶时，禁止急刹车。

13、货物升高行驶时，应用低速档。

14、装卸车作业场地坡度太大时，不应作业，以免发生危险。

15、铲斗起斗检查和修理，一定要有可靠的支撑。在装卸铲作业时，绝对禁止在铲斗下行走或指挥观察作业等。

铁矿开采 篇3

关键词：铁矿；矿床；现状；价值；要素

1.当前我国铁矿资源生产的现状

铁矿石是国家基础矿种。铁矿石、废钢的进口情况。由于生铁、粗钢产量快速增长，我国铁矿石进口量大幅增长，由2000年的7000万吨增加至2012年的74350万吨，铁矿石进口依存度由34.46%提高到68.21%。而随着国际铁矿业垄断格局的确立以及国际金融资本的介入，新世纪以来，铁矿石价格暴涨，形成了矿价暴利。2012年，我国进口铁矿石的平均价格约为2001年的6倍。 以2012年为例，三大国外矿山的产量增速依然保持在4%左右的增长，新兴矿山产能继续释放。2012年1-10月份，中国累计生产铁矿石原矿109114.5万吨，同比增长16.2%（如果按调整前的数据比较，同比仅增长1.17%）。2012年1-10月份，累计进口铁矿石60719万吨，同比增长8.9%。

国内正在建设和拟立项建设的大中型矿山项目有66个，占用铁矿资源储量达到200多亿吨，建设规模近5亿吨/年，总投资约2500亿元。其中：1000万吨以上12个，500万吨以上16个，200万吨以上18个。部分矿山已经投产，达到了预期效果。到2015年国内矿山可形成18.5亿吨的原矿生产能力，铁矿石原矿产量达到16亿吨。 据不完全统计，目前我国企业在国外投资铁矿石资源储量710亿吨，其中：权益储量300亿吨，这些项目大多数将于“十二五”末期投产，预计产能合计7.32亿吨，其中权益产能2.65亿吨。目前已投产的项目9个，成品矿产量5658万吨，预计2015年形成的权益矿产量2亿吨，新增1.5亿吨左右。近两年年我国企业境外铁矿投资项目共计102项，投资总额60亿美元，获得权益铁矿资源储量76亿吨，平均品位35.89%。中国铁矿石需求进入低速增长阶段，到2015年新增铁矿石成品矿需求量不足2亿吨；新兴钢铁大国印度等，2020年前不大可能接棒中国，继续带动全球铁矿石需求大幅增长；全球铁矿石需求仍将增长，但增幅显著下降。

2.新疆铁矿资源发展的现状

新疆区内铁矿资源比较丰富，自2007年新疆地矿局累计在西南山成矿带6000平方公里范围内进行矿产资源勘查截止到目前预测铁矿石储量达20亿吨，探明资源储量5亿吨，品位在40-50%之间，目前宝钢、首钢等近驻开发，预计2到3年内形成开采，为新疆发展钢铁生产提供资源保障。

3.铁矿矿床成矿的规律分析

从矿体赋矿地层、空间展布、矿体与侵入岩关系、矿体与构造关系、磁异常特征、矿石特征、围岩蚀变等所反映的成矿规律有：

（1）地球物理磁测异常是突出的找矿标志，根据钻孔验证，区内4000nT以上的磁异常主要是磁铁矿所引起。

（2）基性常熔岩与地层碳酸盐类岩石的接触带，是铁矿产出的有利部位。

（3）矿体的围岩蚀变，特别是矽卡岩化是本区寻找铁矿的重要标志之一。

（4）易于交代的钙泥质岩石是铁元素富集成矿最有利岩石。

4.开采铁矿矿床的要素分析

4.1 矿床开采的周边环境分析

矿区及附近无新构造运动，未发现活动性断裂存在，矿区稳定性相对较好。矿山开采过程中，应注意做好对采空区硐室的支护工作，防止出现坍塌等地质灾害。矿区在开发过程中不会遇到放射性物质及有害气体，应注意开矿本身产生的粉尘等对人身安全可能产生影响。

4.2 矿床地质要素分析

矿体沿岩层层理面裂隙产出，其顶板主要为碎裂玄武质细凝灰岩，底板主要为透辉绿帘石化玄武岩。铁矿体与顶板界线不甚清晰，与底板界线清晰，呈突变过度接触关系。矿体长500米，真厚度1.80-14.68米，厚度变化系数53.74%，矿体厚度变化中等。平均品位42.21-65.13%。品位变化系数11.00%，矿体走向北西向，倾向南西，倾角43°-55°，矿体总体呈现沿走向稳定以富磁铁矿为主的特点为一似层状矿体。

4.3 矿床开采基础条件分析

（1）交通条件

矿区交通条件方便，由哈密市经伊吾县淖毛湖乡可到达矿区，相距290千米。其中哈密市到伊吾县淖毛湖乡有市、县和县、乡柏油路面公路相通，由淖毛湖乡到矿区（35千米）有简易公路相通。

（2）自然条件

勘查工作区地形较平坦，主要为丘陵、低山地形，海拔在660～710米之间，相对高差30～50米，一般多在10米以内。

区内属典型大陆性气候，夏季酷热且干旱，年降水量仅为12.5毫米；冬季严寒。夏季平均气温为38℃，最高达51℃，6～8月为炎热季节。冬季平均气温为-10℃，最低为-29℃，12月—翌年2月为寒冷季节。春秋两季多风，风力一般为6-8级，最大风力可达10级。

工作区内无永久居民，无地表水系，生活、生产用水由淖毛湖乡供应；生活物资亦可由淖毛湖乡供给，生产物资主要由伊吾县、哈密市供应。

4.4 矿床开采技术条件分析

（1）矿区开采地质条件

矿区铁矿体围岩主要为玄武岩、凝灰岩两类，岩石相对较完整局部破碎，较为坚硬，属中硬-硬岩石，其抗压、抗剪强度等物理性质相对较好。

顶底板围岩中裂隙发育程度一般，对岩石稳定性有轻度影响。

（2）矿区水文地质条件

矿区主要含水层为第四系冲洪积砂砾层孔隙水，水的补给来源主要为大气降水。

矿区水文地质较简单，对开采较为有利。

5.矿床开采的经济价值估算分析

（1）矿体潜在价值计算

潜在价值计算公式为：Vq=Q×P.

式中：Vq-矿床潜在价值；

Q-（122b+333）资源量为1045065.6万吨，品位TFe为44.75%；

P-产品价格：TFe63×10-2的铁精粉出厂价为780元/吨 。

γ—精矿产率（%）：（100×44.75%）÷63%=71.03%。

其潜在价值计算如下：

Vq=1045065.6×0.7103×780=57900.19万元≈。

（2）矿体总利润计算

总利润计算公式为：Vz=Q×K×η×γ×（P-C）/（1-ρ）.

式中：Vz-总利润（万元）；

Q-资源量（112b+333）：1045065.6万吨，品位TFe为44.75%；

K-可采储量系数：0.7；

η-采矿回收率：0.9；

γ-精矿产率：（100×44.75%）÷63%=71.03%；

P-产品价格：TFe63%的铁精粉出厂价为550元/吨；

C-单位矿石综合成本：550元/吨；

ρ-采矿贫化率：0.10。

其总利润计算如下：

Vz=1045065.6×0.9×0.8×0.7103×（780-550）/（1-0.10）

=1365855057.6元

≈13658.55（万元）

6.结束语

大型贫铁矿充填法开采探析 篇4

1 采矿方法的优选

1.1 我国目前的铁矿石资源开采现状

我国铁矿资源的开发特点之一就是贫铁矿太复杂、难以开采。在开采贫铁矿中, 不仅会排放出大量的废气、废渣等废弃物, 而使用崩落采矿法必定会导致地表塌陷、河水的断流、植被的破坏等, 给矿山所在的生态环境造成巨大的负面影响;使用空场采矿法也会留设大量永久矿柱, 造成资源损失量巨大的恶果。矿山在开采时还可能会引发滑坡、泥石流等自然灾害, 这对人民的财产和生命造成了巨大的威胁。为了能够实现绿色矿业, 已经有许多企业使用充填法进行采矿, 将地表堆积废料回填到井下, 减少开采时产生的废物, 处理空区, 大大提高回采作业安全程度, 提高深部资源回收率30%, 能够很好地解决地表堆积废料造成的环境污染, 并且可以实现绿色开采。

1.2 举例说明如何优选充填法

就以程潮铁矿西区为例, 根据其地质条件, 对其使用的采矿方法进行对比, 再根据相离度-灰色关联分析法在这几种开采方法中选出最佳。将上向水平分层充填法称作方案1, 将上向进路充填法称作方案2, 分段空场嗣后充填法叫作方案3。 (见表1)

上图中有几种评判的标准, 但各有优劣, 所以还需综合多方面进行抉择。 (见表2)

通过上面的评分标准将“采矿方法指标”转化为最后的指标结果: (见表3)

经过专业的分析最终得出结果, 方案3是最为适宜的, 其次是方案1, 最后是方案2。

1.3 采空区部分的充填技术

降低充填成本是每个煤 (铁) 矿充填技术研究的重中之中。降低充填成本途径大致有两种: (1) 降低充填物的单位成本, 比如, 使用固体废弃物 (矸石、粉煤灰、鸡粪等) (岩石夹层、干选废石、矿渣、废水等) 膏体充填物; (2) 减少充填材料的用量, 这主要依靠岩层移动规律来采取相应的开采技术。

2 大型贫铁矿充填法开采的发展方向

2.1 无轨机械化和回采连续化

充填采矿的技术越来越普及。大型贫铁矿床的生产能力就决定着采矿的效益, 充填法采矿提高经济效益的主要途径就是用规模来求效益, 所以, 高阶段嗣后充填采矿的方法与无轨机械化的连续回采, 就是充填法的发展方向。我国的白银小铁山矿基本实现了采掘无轨机械化, 能够节省辅助工时, 大幅度提破 (高) 劳动生产率和生产能力, 研究设备简单、输送便捷、易于自动控制, 并且很明显地提高了矿山的生产能力。

2.2 环保与绿色无公害

由于开发资源而导致的环境恶化已经成为了全球性的问题, 因此, 充填法就必须要朝着零排放而努力, 也是为了建设和谐社会、响应可持续发展而努力。充填法还充分地利用起矿渣和废水, 向着废料资源重复利用的方向发展。

2.3 高浓度料浆自流输送

膏体的充填技术在对于能否控制精准方面存在问题, 而且在管道中输送有很大的阻力, 且需要投入大量的资金。所以高浓度料浆自流输送的充填技术是如今要发展的方向。中国矿业大学已经开发了一种相关的充填理论和技术, 已经展开了前期的研究工作。通过在金川三矿区的研究表明, 泡沫砂浆充填技术可以有效地提高运输的效率, 因为泡沫起到了滚珠的作用, 减小了一定的阻力, 从而提高了料浆在输送中的浓度。

2.4 追求低成本高强度的新型胶凝材料

在充填采矿法中, 其材料就占了总成本的20%以上, 这其中胶凝材料就占了一半以上, 所以现在开采低成本高强度的胶凝材料是发展的趋势和方向。现如今, 尾砂胶凝材料的成功研制使之成为了贫铁矿采用充填法的发展方向。

3 结语

随着重工业的快速发展, 资源也在不断的开采, 使得高水准的资源和易开采的资源变的越来越少, 人们今后将面对各种地质较为复杂的低品位矿床, 面对这个情况, 使用充填法开采是最好不过的, 同时还要引用低成本和高强度的新型胶凝彩料, 再利用高浓度料浆自流的方法来实现最为环保和高效的开采。在贫铁矿的开采中还要注意对采矿过程做好安全措施, 及时进行监测和风险控制。大型贫铁矿充填法是新型的、近些年才加以使用和重视的开采方法, 在今后的道路中还会遇到各种各样的难题, 这就需要相关人员在遇到问题时及时研究并进行改正。

参考文献

[1]李刚, 杨志强, 高谦, 等.阶段嗣后充填开采采场稳定性相似材料模型试验[J].地下空间与工程学报, 2015 (6) :1477-1482.

[2]原广武, 李杰林, 张兴生.分段空场嗣后充填采矿法安全高效开采工艺实践[J].有色金属:矿山部分, 2015 (1) :15-18.

[3]胡倩, 叶义成, 王其虎, 等.安全阶段高度对多层矿床采矿方法选择的影响分析[J].矿业研究与开发, 2015 (1) :1-5.

[4]杨志强, 高谦, 蔡美峰, 等.我国大型贫铁矿充填法开采关键技术与发展方向[J].矿业工程研究, 2015 (1) :38-45.

露天铁矿经济合理化开采 篇5

关键词：新时期,露天铁矿,开采技术,特征

0 引言

随着经济的快速增长, 对矿产资源的需求持续上升, 促进了铁矿山的快速发展。近几年铁矿的需求量上升速度越来越快, 逐渐向着规模化和集约化发展, 但是在快速发展的过程中对环境造成严重的破坏, 这并不是长期发展下去的动力, 在未来的时间里, 应该秉持着可持续发展理念, 进行节能减排, 才是铁矿开采和合理化的表现, 同时加强环境恢复治理, 保证可持续性发展。

1 露天铁矿生产现状

随着开矿的程度越来越深入, 我国普遍存在矿体埋藏较深, 短而深的矿床, 露天铁矿里面蕴藏着丰富的铁矿资源, 但是其开采难度较大。需要有关的专家学者积极研究开采技术, 希望能够在有限的时间内增加开采效率, 同时还需要注意技术是否节能环保, 满足现代社会发展的基本需求。经过多年的开采, 我国很多矿山已经进入晚期, 开采面临着很多问题。企业还想要提高经济效益, 就必须注意矿石回采率、矿石贫化率、牙轮电钻机综合作业率等方面的问题, 才能有效提高经济效益。现在国内开采铁矿普遍利用的是移动破碎-胶带运输系统、大孤山铁矿半移动破碎-胶带运输系统、眼前山铁矿振动放矿转载运输系统等工艺技术, 与国际上的开采技术水平还有一定的差距, 使用的设备都是先进的配套设备, 但是在运用方面没有发挥出其最大的功效, 所以相关人员在深入的研究这一问题, 希望有助于国内的露天铁矿开采工作。

2 露天铁矿开采的特性

(1) 开放性。露天铁矿是指在露天的范围内进行铁矿资源的开采工作, 相较于地下开采有很多不同, 露天开采首先需要了解开采地区的地质情况, 因为露天开采并不是和地下开采一样, 首先需要挖开地面, 将铁矿暴露出来, 所以在正式开采之前应该做好准备工作, 充分了解开采地是否具有开放性。在一般情况下铁矿石在比较开放的空间, 并且工程师还要结合露天区域的基本特征, 才能找到合适的施工方式, 在开采的过程中保证施工人员的安全[1]。

(2) 双重作用。露天铁矿的开采必须同时完成两道工序, 即铁矿的开采与剥离, 所以要求开开采技术能够满足施工需求。由于露天铁矿技术的核心就是开采技术, 同时剥离工艺是实施开采技术的前提条件, 而露天铁矿开采的环境能够影响剥离工艺的实施。施工人员在施工以前应该对开采的土层、岩层进行认真的勘察, 分析其结构组成, 制定合理的施工方案, 保证剥离工作顺利进行, 同时也能够保证开采工艺能够正常的实施[2]。

(3) 长期性。由于铁矿的开采工作是一个长期的工作, 所以一旦确定开采地点, 首先应该确定开采技术, 只有使用合适的开采技术才能够在未来的施工过程中顺利完成工作, 降低发生事故的机率, 能够在一定程度上增加企业的利润。施工开始以后企业应该制定一套完整的施工方案和施工过程中操作行为规范, 开采铁矿技术和施工工艺比较复杂, 作业人员必须严格遵守施工工艺, 按照流程施工, 才能保障铁矿的顺利开采, 管理人员应该提高约束力。

(4) 自动化水平。我国的科技水平有了很大的进步, 开采工艺也随着科技的发展逐渐走向自动化, 在实际的开采过程中不断提高自动化水平能够提高工作效率, 同时能够减少传统工艺在实施的过程中造成的资源浪费现象。

3 露天铁矿开采的核心技术

(1) 采剥工艺核心技术。露天铁矿开采必须在保护层完全剥离的前提下进行。因此, 铁矿开采的剥离工艺受到很多关注, 也是铁矿开采的核心工艺之一。采剥技术的实施需要综合考虑施工现场的情况, 设备、器械的使用, 还有很多人为隐患, 所以只有施工人员充分考虑这些问题, 并且有了详细的施工计划和应对施工过程中突发问题措施, 才能够保证施工各环节达到施工要求, 为开采质量打下坚实的基础。

开采之前应该准备好施工工具, 如穿孔、铲装以及运输设备, 如潜孔钻、液压挖掘机以及矿用自卸汽车等, 根据具体的施工流程实施, 摆正工艺实施顺利, 开采方必须重视剥离工艺的应用[3]。

(2) 矿床开拓技术。目前矿床开拓技术也是开采铁矿的核心技术之一, 该技术的运用需要结合开采地的矿床情况, 并且实施之前需要搭建合适的运输平台, 矿床的开拓是采矿的基石, 需要利用各种技术才能够完成的一项工作, 在选择的时候也需要根据现场情况进行考虑, 将技术发挥到最佳状态。另外在保证矿山开采水平的前提下, 相关人员应该考虑使用的设备的条件, 结合开采地的情况, 在经验丰富的前提下, 不应该进行铁路开拓, 这样会影响双方的安全, 并且不能保证施工质量安全。

(3) 设置边坡参数和方案。设计施工工艺和施工方案的时候应该充分了解施工地的情况, 对于边坡参数的设置有极高的精确度要求, 设计师在参数设计的时候, 工作人员对于需要爆破位置进行预裂施工, 避免实施的时候造成严重的破坏。边坡的参数设计必须经过科学的、严谨的实验和计算, 施工的时候严格遵守设计方案, 施工人员不能擅自更改设计, 会严重影响施工效果。阶段高度设置、安全平台的设置都和施工质量还有施工人员的生命安全息息相关, 只有做好参数设计工作, 才能将准备工作的作用发挥出来, 为露天铁矿的开采打下良好的基础, 同时为企业节约资源, 提高经济效益。

4 结束语

综上所述, 根据露天铁矿开采过程中出现的问题, 有关部门和相关人员应该积极应对, 尽快找到解决办法, 露天铁矿在我国经济发展中占有重要地位, 只有不断提高开采技术, 才能满足现代社会发展需求, 在开采之前也应该充分了解开采铁矿地区的地质特性, 规划出合理的开采方案, 并且要注意节能环保, 才能在有限的资源内开发出更高的经济效益, 才能满足社会经济的发展需求。

参考文献

[1]李孟春.浅谈露天开采磁铁矿剥岩混入矿石的回收及废石的利用[J].科技风, 2014 (05) :81.

[2]钟铁.试论横向开采工艺对潘田矿区生产的合理性[J].//中国硅酸盐学会第五届全国采矿学术会议论文集.2009, 22 (34) :188-191.

尹峪铁矿矿体井下开采方案探讨 篇6

关键词：分段空场嗣后充填采矿法,竖井开拓,斜坡道开拓,平硐开拓

1 概述

1.1 项目建设条件

尹峪铁矿位于司家营研山铁矿的西北部。依托研山铁矿, 充分利用已有公用水电管网生产辅助设施, 可减少部分基建投资, 并且可以借鉴研山铁矿矿山建设经验, 加速矿山建设。

1.2 地质资源概况

尹峪矿区含矿岩系为一单斜构造, 其产状为走向305°~325°, 倾向南西西, 倾角50°左右。第四系地层在矿区分布较广, 矿体上部均被其覆盖, 矿体围岩主要为黑云变粒岩。矿体围岩与矿体界线较为清晰。尹峪矿矿体走向控制长度1100 m, 主要赋存于-80 m~-530 m之间。矿体平均真厚度23 m, 倾角45°左右。可采地质储量3200万t, 平均品位29%。

1.3 开采技术条件

矿石近地表疏松破碎, 深部坚硬致密, 其顶、底板围岩坚固, 稳定性好。区内局部断层构造发育, 该矿床工程地质属中等矿床。该矿床主要地表水体是矿体以东500m外的新河, 矿体上部含水层主要是第四系含水层和基岩裂隙水, 地下水补给来源主要为大气降雨补给。黑云变粒岩构成矿体的直接顶底板, 其为隔水层。该矿床属水文地质条件中等的矿床。

2 开采范围和开采顺序

矿体上部和下部矿体分枝较大, 夹石较多, 以及为保证上部风化岩层稳定性, 本次开采范围为-140 m~-440 m之间的矿体, 可开采的储量为2900万t, 剩余矿体待开采结束后再进行设计回采。采用充填方法开采, 矿体开采顺序宜自下而上, 从而保证生产安全。

3 采矿方法选择

尹峪矿区周边环境复杂, 矿区西部有平青大公路通过, 东部为研山铁矿选矿厂, 东南部为研山铁矿采场 (露天开采) , 地表不允许塌陷。因此, 采矿方法必须选择充填采矿方法, 保护地表安全。

主要矿体厚度在3~60m之间, 倾角45°左右, 属于较难采矿体, 采矿方法选择分段空场嗣后充填法, 采用2m�铲运机出矿。在生产中为增加出矿效率, 减小分段高度, 切割矿体下盘岩石, 形成50°左右的溜矿斜面。预计矿石回采率83%, 矿石贫化率10%。

中段高度60 m, 分段高度15 m。沿矿体走向每50 m设一条通风天井和充填井, 每100 m设一条矿石溜井。采用YGZ90穿凿中深孔, 铵油炸药爆破, 非电起爆系统双路起爆。

4 矿床开拓方案选择

根据尹峪矿区地形地质条件和矿体赋存条件, 结合研山铁矿露天生产情况, 本次就尹峪铁矿体开拓提出了三个可能适用的方案。

方案一:竖井开拓方案。此方案包括主井、副井和回风井3条井。主井为箕斗井, 负担矿石提升任务。位于研山铁矿矿石粗破碎站西侧, 井口标高42 m, 井底标高-440 m, 井筒净直径4.5 m。副井采用3号双层罐笼带平衡锤提升, 负担人员、材料和废石提升任务。副井位于研山铁矿浮尾再选车间西侧。井口标高45 m, 井筒净直径5 m, 井底标高-400 m。回风井布置在矿体下盘岩石移动界线30 m以外。副井和回风井构成对角式通风系统。

优点是生产工艺简单, 效率高;运营费用低;基建工程量少, 基建工期短。缺点是采用箕斗提升, 对矿石粒度有严格要求, 地下须建设矿石破碎站, 投资较大。

方案二:斜坡道开拓方案。此方案包括斜坡道、副井和回风井。斜坡道负担矿石运输任务。硐口位于研山铁矿露天采场边帮, 标高6 m, 净断面16.8m2, 斜坡道坡度平均为12.7%, 斜坡道长3200 m, 最低服务水平-380m。采用5台25t井下自卸卡车运输矿石, 矿石供给研山破碎站。副井:同方案一。回风井:同方案一。

优点:斜坡道直通地表, 材料设备下放方便;对矿石粒度要求不高, 矿石运输能力较大, 并且可减少地下破碎站, 节省建设投资和工期;生产组织管理灵活方便。缺点:斜坡道掘进工程量较大, 建设工期长, 投资大;通风效果不好。

方案三:平硐开拓方案。此方案只需建设一条主平硐 (矿石运输) 和一条回风井。平硐主要负责矿石运输任务, 同时还担负材料、人员和设备等出入。回风井不仅担负通风需要, 而且还作为安全出口的任务。硐口位于研山铁矿露天采场北部边帮。研山铁矿最低生产台阶为-562m水平, 平硐布置在-440m水平, 硐口直通研山铁矿采场。采用25t井下卡车出矿, 矿石直接供给研山采场破碎站, 经皮带运输至选矿厂。

优点:矿山基建工程量少, 建设工期短, 基建投资省;后期生产运营费用少, 矿石成本低;工艺简单可靠有保障。缺点:矿山建设时间受研山铁矿露天采场开采深度限制, 需等到露天采场降深到-440m以下水平台阶时, 才能进行尹峪矿山建设。根据研山铁矿露天采场中长远采剥规划, 10年后采场降至-440m以下, 届时方可进行尹峪铁矿平硐开拓方案建设。

这三个方案主要指标对比如下:

方案一:工程量37219m�, 投资8128万元, 运营费592万元/年, 建设工期3.5年;

方案二:工程量81258m�, 投资8799万元, 运营费693万元/年, 建设工期4年;

方案三:工程量22885m�, 投资4042万元, 运营费410万元/年, 建设工期2年;

综合这三个方案所述, 均可满足矿山生产要求, 前两个方案矿山当前就可实施, 而平硐方案需等到研山铁矿生产约十年后方可实施。当前建设尹峪铁矿可选择竖井开拓方案, 此方案基建工程量少, 建设工期短, 投资低。

5 结论

(1) 该工程项目的建设, 依靠研山铁矿现有生产条件, 既节约建设场地征地费用, 又可充分利用研山铁矿现有辅助设施, 降低工程投资和建设工期。

(2) 由于矿体倾角45°左右, 属于难采矿体, 在生产中损失贫化较大, 可根据实际生产情况对采矿方法参数进行调整。

(3) 矿床开拓方案的选择基于当前矿山建设的情况下选择了竖井开拓方案, 可尽快进行矿山建设, 尽早投产出矿。

参考文献

[1]河北省地质矿产局第二地质大队.河北省滦县尹峪—杜峪铁矿区详细普查地质报告[R].滦县:司家营北区, 1984.

毛公铁矿地下开采开拓方式的确定 篇7

毛公铁矿位于位于辽宁省抚顺市南20km, 矿区面积2.3733km2, 矿区工程地质条件简单, 水文地质条件中等。矿体主要赋存于太古界鞍山群变质岩系中, 岩性以黑云角闪斜长片麻岩为主, 矿体受构造、岩性控制明显, 矿体走向以NE向为主, 局部因褶皱和混合岩贯入影响, 向南略有偏转, 在主矿体顶、底部可见一些小的褶曲或薄层矿体。

本次地下开采设计主要为23# 矿体, 矿山生产规模为300 万t/a, 矿体地表走向NE, 倾向SE, 矿体平均厚度28.17m, 成矿母岩以中基性~中酸性火山岩为主, 属变质铁硅建造型 (鞍山式) 铁矿床。

2 开拓方式的确定

结合工业场地位置、矿体赋存状况及水文地质条件等因素, 采矿方案为无底柱分段崩落法, 设计从多个方案中初选两个方案进行综合技术经济比较。

方案一:主副斜坡道开拓、无轨运输方案

主斜坡道规格5.2×5.2m, 井口标高+155m, 最低标高-160m, 直线段坡度-17%, 曲线段坡度-5%, 总长2201m。为坑内矿石、废石运输通道。

副斜坡道规格3.4×3.5m, 井口标高+161m, 最低标高-160m, 直线段坡度-17%, 曲线段坡度-5%, 总长2237 米。为行人、无轨设备、大型设备通道。

西风井井筒净直径为 φ6m, 井口标高+151m, 井底标高-180m, 井深331m。内设梯子间, 作为井下安全出口。

东风井井筒净直径为 φ5m, 井口标高+223m, 井底标高-40m, 井深263m, -40m以下为倒段风井, 东风井为总回风井。东风井、倒段风井内设梯子间, 作为井下安全出口。

各分段采出矿石通过采区溜井靠自重溜到中段运输巷, 在中段运输巷利用载重50 吨坑内卡车从主斜坡道运输至地表, 废石利用25 吨坑内卡车经副斜坡道运输至地表。

方案二:主、副井+ 辅助斜坡道开拓、有轨运输方案

主井井筒净直径为 φ6.0m, 井口标高+152.000m, 井底标高-260m, 井深412m, 选用JKM4×4 (Ⅲ) 多绳摩擦式提升机, 11m3双箕斗互为平衡提升方式, 钢丝绳罐道, 担负坑内矿石、废石提升任务。与其配套工程有溜破系统、皮带装矿系统、粉矿回收系统等。

副井:同方案一西风井, 井底标高延伸至-290m, 选用JKMD2.8×6 落地多绳提升机, 4500×1800 双层罐笼配平衡锤提升方式, 型钢罐道, 担负人员、材料、小型设备提升任务, 同时辅助提升部分废石。井筒内设管缆间、梯子间, 作为井下安全出口。

辅助斜坡道:断面规格为3.4×3.5m, 井口标高+161m, 最低标高-160m, 直线段坡度为17%, 曲线段、缓坡段坡度5%, 平均坡度14%, 总长度为2237m, 为无轨设备、大型设备通道。东风井:同方案一东风井, 井筒净直径变更为 φ4.5m, 东风井、倒段风井内设梯子间, 作为井下安全出口。各分段采出矿废石通过采区溜井溜到中段运输巷, 中段通过电机车牵引矿车组运输至主矿废石溜井, 经溜破碎硐室粗碎后通过溜井使用皮带运输至主井附近储矿溜井, 经计量、装载通过主井箕斗提升至地表, 矿石经地表皮带转运至选厂中细碎车间, 废石经汽车转运至废石场。

3 开拓方式的比较

3.1 开拓方案经济指标对比分析

依据设计方案对两种开拓方案进行经济对比, 详细情况见表1。

3.2 开拓方案优缺点分析

开拓方案优缺点分析见表2。

从表1 可以看出, 方案一比方案二节省Á工程投资3869.17 万元, 后期运营费用方案一比方案二每年节省829.78 万元。

经过以上对项目经济指标与优缺点的对比, 方案二较方案一具有基建期短、投产快、施工简单零活的优点。但方案一较方案二具有工程量小、工程投资小、后期运营费用低的优点, 另外方案二自动化程度较高、井下作业环境较好, 方便后期生产管理, 利于生产的高效稳定。

4 结论

经过多开拓方案的反复论证优化, 毛公铁矿最终选定的开拓是主、副井+ 辅助斜坡道开拓、有轨运输方案, 该方案具有投资省、生产稳定及自动化程度高的优点, 且可以整体提升矿山的面貌, 为实现安全生产打下了良好的基础。

参考文献

[1]张富民.采矿设计手册[M]:北京:中国建筑工业出版社, 1988.

铁矿开采 篇8

如今在进行矿产资源的开发过程中,往往采用的是露天开采。而在进行铁矿开采中,也经常采用露天开采的方式。露天开采铁矿有其很多的优点,但是若是处置不当更或者直接对环境带来一定的不良影响,甚至是严重的环境破坏。因此,本文通过对露天开采铁矿深入的分析,来讨论在露天开采铁矿可能会造成的环境问题;并提出治理环境问题对策以及怎样做去减少对环境的破坏,仅供大家来参考。

1 露天开采铁矿对环境造成的影响

1.1 露天进行铁矿开采工作时,很容易造成矿山地质环境的改变

容易使得地质结构发生改变,从而变得不平衡。当遇上恶劣的天气的时候,就很容易造成地质灾害。甚至是有可能因为相关的废弃物的随意堆放,导致山体的滑坡,严重可能造成财产和生命的损失。进行露天采矿时候,若处理不当,很有可能对矿山地质环境造成不良的影响,会严重破坏当地的生态环境。

1.2 容易破坏植被

进行露天开采铁矿时候,往往需要破坏地表的覆盖层,这会使得当地的植被遭受破坏。而且我国的铁矿储藏丰富的地方往往是在森林繁茂的地区,所以露天开采铁矿不可避免会使得植被受到破坏。如果在后续处理中不恰当,那么这些植被就有可能在受到自然条件的风化、雨水冲刷等作用下,导致水土流失的发生,或者是土地沙化甚至是出现沙尘暴。

1.3 会造成水污染

露天铁矿开采铁矿时是会产生废水的,而由于铁矿中含有各种金属元素,所以废水中往往也包含着油类污物、有机污染物、重金属污染和酸碱污染等等。所以,如果不对这些露天开采铁矿时产生的废水进行合理的处理在进行排放,那么这将对自然环境是一个极大的破坏。废水的“毒性”可能会使得那一片土壤遭受污染,而废水进入底下参与水循环,则会威胁着植被的生长还有动物的性命,更严重的可能是造成人类生命的损失。往往有毒的废水一旦产生且参与了相关的水循环,则因为水质自然更新时间较短的限制,会产生严重的环境污染。

1.4 会造成大气污染

进行露天铁矿的开采工作时,由于铁矿藏于地表之下,所以往往需要通过用大型的器械或者用爆破的方法来采矿,这时就会出现有毒的气体、粉尘甚至是有放射性的物质。还有开采过程中,会出现一定的矿渣或者是矿岩,而这些矿渣、矿岩在自然的风化或者氧化下,产生有毒的物质进而污染大气。而被污染了大气,可能会在降雨的时候,形成酸雨。进而对人类的生产和生活带来很大的不良影响。

1.5 还有噪音污染

噪音污染是露天开采铁矿不可避免的的一个换将污染,因为开采铁矿需要用到相关的大型的器械。机器工作的声音往往很大,进而形成了严重的噪音污染。噪音污染,会直接影响人们的生活。而且对开采当地生活的动物也会造成一定的影响。

2 关于露天开采铁矿产生的环境问题的防治

在对露天开采铁矿而产生的环境问题进行深入分析后,要从长远保护自然环境的基础上,具体的去防治。

2.1 建立健全法律法规,严打违法破坏自然环境的行为

要认真落实的去防治露天开采铁矿出现的环境问题的一个很重要的对策就是,建立健全相关的法律法规。进而去监督露天开采铁矿的工作要符合国家相关的法律法规,比如:《环境保护法》、《矿产资源法》、《中华人民共和国环境影响评价法》还有《土地管理法》等。还有,要在执法过程中严打那些破坏环境的违法行为。执法人员要依法办事,公平公正的去处理。在进行露天开采之前,必须向国家提交相关的环境影响评价报告。开发商要做好一个对环境的破坏的全面的评估,并做好相关的开采计划还有环境保护的措施。还有,值得注意的是,开发商要确定开采过后的环境的恢复方案。在进行开采具体工作中,要严格的遵循相关法律,保护生态环境。

2.2 提高环境治理的技术水平

治理环境的时候,需要各种环境治理的技术支持,需要去提高环境治理的技术水平。比如,可以改善处理废弃的污水的技术,进而能更好达到环保的标准。提高环境治理的技术水平,能使得环境治理的效果变得更好。而要提高环境治理的技术水平,需要投入资金、人员、时间去研究,是一个涉及很多学科的领域。这就需要相关部门去培养相关的专业人员,进行研究和开发技术。只有从技术上得到强大的支持,环境问题的防治才能取得更好的成果。

2.3 加强植被复植和复垦土地

如果在植被破坏之后,不进行植被复植或者是复植力度不够,则很容易造成水土流失、沙尘暴等等自然灾害。所以,在防治露天开采铁矿工作造成的环境问题时,要注重植被的恢复和土地的复垦。只有植被恢复了,才能真正的去保持水土,保持生态的平衡。这样,就不会轻易的发生相关的一些水污染和大气污等等了。还有加强土地复垦,可以做到不浪费土地资源,能让土地满足农业用地的要求。有利于环境的全面恢复,使得生态与环境、社会效益和谐。

2.4 对矿山废物进行回收利用

我国的铁矿资源有着贫矿较多、复合矿较多的特点。所以,难免在露天开采铁矿的时候,会产生大量的废矿、尾矿。并且这些被废弃的矿物往往占用着土地资源,还带来一定的污染。所以,对矿山废物的回收利用可以解决土地占用的问题还能防治环境污染。加大对回收利用的技术支持,可以提高资源的利用率,有利于减少对环境的危害。所以,为了更好的对矿山废物进行回首利用,应加大对相关的技术支持。

3 结语

通过本文中所进行的分析探讨,可得知露天开采铁矿换将问题的防治是一项很复杂、繁琐的项目,但是却对环境保护起着很重要的作用。要加强人们对环境保护的意识,并且要加大对环境治理的技术研究力度,进而可以进行更好的环境的防治。环境的防治问题解决好了,有利于实现经济效益、生态环境的和谐统一。

摘要：往往进行铁矿开采能带来丰富的矿产资源,但是往往采用的是露天开采的方式。这会使得露天开采铁矿会给环境造成一定的影响,甚至是环境污染。可能会造成开采所在地的地质条件发生改变,而变得不稳定;会产生废水,可能造成水污染;因自然条件风化、氧化矿渣和矿岩,可能会造成大气污染;还有因为噪音会造成污染。而这些环境问题,都需要相关负责人员去进行防治。通过各项防治措施,能尽量减少对环境破坏的程度。

关键词：露天,铁矿开采,环境问题,防治

参考文献

[1]陆兆华.中国煤矿区主要生态环境问题及生态重建技术[J].生态学报,2003.

[2]刘明.露天采矿矿山地质环境治理及恢复[J].科学时代,2013(13):2.

铁矿开采 篇9

开采沉陷是地下矿产开采过程中不可规避的事实，开采沉陷预测的根本目的就是能够对沉陷带来的环境影响及时采取措施，确保生产安全，减少生命财产损失。国内外学者为此提出了很多预测方法和理论模型，可归结为:(1)经验方法;(2)剖面函数法;(3)影响函数法;(4)理论模型;(5)物理模型[1,2]。其中概率积分法属于影响函数法，为非连续介质模型，是我国最为成熟应用最广的开采沉陷预测方法，目前主要应用在煤矿中，金属矿山应用较少。该矿顶板岩体中有大量的原生以及开采引起的裂隙面和其他非连续的结构面，从整体上考虑是一种非连续的介质模型，并且从该矿9条倾向勘探线可得矿体倾角在30°左右，矿体倾角较小，采用概率积分法来研究其开采沉陷具有一定的合理性[3]。对矿山开采地表影响范围的预测可以指导扩界生产，确保当地企业和居民的生产生活正常有序进行，具有重要的经济价值和现实意义[4,5]。

1 工程背景

该矿矿床构造比较简单，矿体顶板为大理岩，底板为矽卡岩及蚀变闪长岩。矿区内只有一个矿体，产于闪长岩和大理岩接触带中，矿山现开采范围为标高+15～-65m，长约350m的矿体，已探明矿体埋深标高+40～-148m。经扩界后矿区在开采面积上有所增加，开采深度从-65m延深到-150m。该矿山采用地下开采，竖井开拓方式，现已按设计建成开拓系统。开采顺序为从上至下，形成了-25m、-65m两个开采中段，现两个中段已开采结束将进行扩界开采，而在开采过程中该部分采用嗣后充填法，即没有进行及时填充，等开采结束后才进行填充，该部分由于填充时地表沉降已经趋于完全，故在计算地表影响范围时可当作空场处理。扩界开采采用下向进路尾砂胶结充填法，该采矿方法的特点是:自上而下分层回采、分层充填，以巷道进路方式在上分层的人工假底保护下进行回采。该铁矿多年改进填充工艺，矿区充填接顶率已能够达到90%以上，取充填接顶率90%。参照下向进路采矿的实际情况，采厚取5m来进行地表影响范围的计算。

2 位移范围计算

2.1 理论基础

作为开采沉陷的研究主体，岩体可以用两种完全不同的介质模型来模拟:一种是连续介质模型，一种是非连续介质模型。概率积分法是一种非连续介质模型，其认为介质是由类似于沙粒或相对来说很小的岩块这样的介质颗粒组成的，颗粒之间完全失去联系，可以相对运动。颗粒介质的运动用颗粒的随机移动来表征，并把大量的颗粒介质的移动视为随机过程。其理论模型如图1所示，模型中当某个小球移走后，其上部相邻的小球在重力作用下滚入移走小球空区的概率是相等的且为1/2，是一个完全随机的过程，从统计观点出发把开采部分分解为无限个微小的开采单元，每个单元下沉盆地与正态分布的概率密度函数分布一致[6]。

概率积分法的计算比较繁琐，为能够简练的计算和运用，并结合该矿倾向9条勘探线的基础数据，取概率积分法倾向方向计算公式计算移动和变形。其具体的公式如下，沿倾斜剖面的下沉、倾斜、曲率和水平应变公式依次为式(1)、(2)、(3)、(4):

式中，wmax为最大下沉值，r为影响半径，r1,2为上下山方向的平均影响半径，y为距离矿体开采中心的水平距离，b为水平移动系数，θ为开采影响传播角，与矿体开采角有关:

式中，q为下沉系数;m为采厚;α为矿体倾角。

式中，β为影响范围边界与开采边界的直线与水平所成的夹角，H为矿体埋深。

式中，D为岩性影响系数;岩性坚硬0.7～1.25;中硬1.2～2.0;软弱2.0～2.8;α为矿体倾角。

2.2 计算过程

2.2.1 监测范围计算

地表移动和变形主要集中在开采边界上方宽度为2r的范围内，主要影响范围可作为监测变形的区域，是采矿活动可能影响到的最大范围。以该矿9条勘探线为计算基础，其在矿区的平面布置如图2。

图中较粗闭合实线为矿体在地表投影边界，标有数字的较细实线为各勘探线在地表的平面布置位置，各勘探线的剖面图在此不再一一列出。根据实测资料和相关的实验数据，按照开采覆岩的性质确定该矿概率积分法的相关参数[7]。由实验数据，可求出顶板大理岩的平均抗压强度为88MPa，其坚固性系数f为8.8，坚硬岩，可将D取为1，求得各勘探线影响半径，如表1所示。取勘探线矿体形状上端作为线上埋深由于扩界开采前采用的是嗣后充填法采矿，沉降已趋于完全在计算时可按空场影响范围计算，对于尖灭部位适当调整;线下埋深从-65m开始算起，其采用下向胶结充填法采矿，开采的同时也进行填充，因此对地表的影响程度也大幅度降低，按充填接顶率90%估算其线下深度，在求出线上线下埋深后，按照公式(6)求出影响半径，从而得出地表监测范围。

2.2.2 移动边界确定

在已知矿体走向截面九个剖面图勘探线的基础上可以通过公式(1)，取下沉量为20mm求出移动边界。由于矿区南部的矿体逐渐趋于尖灭，实际开采量较少，其移动边界需做适当的修正。在修订的基础上其计算结果如表2。

根据表2的有关计算，可以进一步确定该铁矿扩界开采的地表影响范围，在已知矿体投影边界和勘探线地表投影线的基础上，采用移动边界的计算结果向外延伸做出移动边界的端点，将端点连接画出地表移动边界，同时结合表1的计算结果做出监测范围。从而划分出该矿地表监测范围和地表移动边界，指导接下来的生产活动，在矿山的扩界开采中提前预防，避免造成大的损失。其影响范围如图3所示。

内侧实线表示矿体在地表的投影边界，中间间断线表示地表的移动边界，最外侧单点长划线表示地表监测范围。图中移动边界和监测范围在西侧矿部和南侧民居均超过矿体较小，其原因可归结为以下两点:由勘探线的剖面图得矿体在西侧埋深较浅，其影响半径的计算结果较小，监测范围相应减小，同时矿体向东侧逐渐变的厚大，综合考虑，各勘探线矿体的中心东移，移动边界在矿体西侧便距离矿体投影边界较近;矿区南部九号勘探线的矿体变的零碎不连续，矿体变薄趋于尖灭，其开采对地表造成的影响微乎其微，计算时进行折减，因此矿区南部移动边界和监测范围均距离矿体投影边界较近。

由图得，在地表移动边界内没有房屋，可判断该矿扩界开采生产活动基本不会对居民的生活造成大的影响，而矿区南部的部分民居位于移动边界和监测范围之内，该部分是需要重点监测的区域。为防止地表水下渗和突水事故的发生，矿区北部的池塘已经关停，且进行抽干治理，故不再考虑采矿活动对其影响。该矿区扩界开采对地表造成的影响较小主要有以下几点原因，一是顶板为大理石顶板，比较完整，地质条件较好，强度刚度较大，抵抗变形的能力强;二是随着深度的增大，虽然对地表的影响范围增大，但对地表的影响程度逐渐减小，其位移量相应的减少;三则是由于采矿活动采用下向胶结充填法其上部采矿活动引起的沉陷得到限制，岩体的强度得到保护，因此在开采下部矿体时其造成的影响也相应减小[8,9,10]。

2.3 判断标准

根据《采矿设计手册(矿床开采卷下)》对建筑物保护等级及允许变形值的规定，采空区影响范围内地表建(构)筑物按照重要性、用途和受影响后果的不同，可分为四级保护等级，对不同保护等级的地表建(构)筑物，应保证一定的保护带宽度，建(构)筑物外围保护带的宽度按照表3规定的数值选用。

根据该矿的实际情况，主要计算矿体西侧矿部和南侧民居的安全，根据公式(2)、(3)、(4)，可求得矿部东侧地表倾斜、最小曲率和水平应变为0.06mm/m,0.004*10-3/m,0.3mm/m;矿区南部民居北侧的三者计算结果为1.3mm/m,0.05×10-3/m,1.4mm/m。两者计算结果均符合变形等级I级的要求。由此可判断扩界开采后，矿部和民居均处于安全区内，不会产生破坏。

3 结论

1)在概率积分法相关参数确定时，要考虑矿区的顶底板岩性、岩矿体强度、地质构造等因素，全面分析合理评判。计算得出的移动边界内是地表变形较大的区域，可能引起建筑物的开裂、倾斜，地基的稳定性受到影响。地表监测范围是采矿活动可能引起地表变形的最大范围，和移动边界之间的区域变形一般较小，不会造成建筑物的破坏。

2)根据采空区地表变形等级可判断地表建(构)筑物是否安全，通过倾斜、最小曲率和水平应变的计算，得矿部和民居均位于安全区内，扩界开采不会影响其正常使用。

3)为进一步掌握扩界开采过程中地表变形的发展情况，不影响矿区南部居民的生产和生活，需在南部地表移动边界和监测范围内采取监测手段，实行适时监测，确保安全生产。

摘要：矿山开采活动形成的地下空区往往会对地表造成一定的影响,为确保矿山的安全生产并提供地表影响范围计算的科学依据,现根据某铁矿采用下向胶结充填法采矿需进行扩界开采的工程实际,将该矿的地表影响范围运用概率积分法进行预测。在已知该矿9条勘探线矿体形状的基础上,根据图件可得矿体的埋深、倾角、产状等基础资料,对于较薄矿体以及尖灭部位需做适当的处理,提供更为客观正确的计算数据。以地表沉陷数值的大小为参考标准运用概率积分法计算出地表移动边界和需监测范围,并计算倾斜、曲率和水平应变判断地表建筑物是否位于安全区。可得矿区周边房屋均处于安全区内和地表移动边界之外,扩界开采对地表影响较小,为同类工程提供参考和建议。

关键词：地下开采,地表沉降,充填法,概率积分法

参考文献

[1]黄乐亭.开采沉陷力学的研究与发展[J].煤炭科学技术,2003,31(2):54-56HUANG Le-ting.Research and development of mining subsidence mechanism[J].Coal Science and Technology,2003,31(2):54-56

[2]于广明,孙洪泉,赵建锋.采矿引起地表点动态下沉的分形增长规律研究[J].岩石力学与工程学报,2001,20(1):34-37YU Guang-ming,SUN Hong-quan,ZHAO Jian-feng.The fractal increment of dynamic subsidence of the ground surface point induced by mining[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2001,20(1):34-37

[3]李春雷,谢谟文,李晓璐.基于GIS和概率积分法的北洺河铁矿开采沉陷预测及应用[J].岩石力学与工程学报,2007(6):1244-1245LI Chun-lei,XIE Mo-wen,LI Xiao-lu.GIS and probability integral based approach for subsidence prediction and application to BEIMINGHE iron mine[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2007(6):1244-1245

[4]张军胜,李俊平,宋士生.采空区处理新方法研究与应用[J].金属矿山,2009(8):19-22ZHANG Jun-sheng,LI Jun-ping,SONG Shi-sheng.Research and application of the treatment technology for abandoned slope[J].Metal Mine,2008(8):19-22

[5]田泽军,周会志.对石人沟铁矿采空区处理方法的探讨[J].金属矿山,2008(12):157-159TIAN Ze-jun,ZHOU Hui-zhi.Study of goaf governance methods for Shirengou iron ore[J].Metal Mine,2008(12):157-159

[6]吴侃,靳建明,戴仔强.概率积分法预计下沉量的改进[J].辽宁工程技术大学学报,2003(2):19-22WU Kan,JING Jian-ming,DAI Zi-qiang.Improvement on probability integral method prediction come down quantity[J].Journal of Liaoning Technical University,2003(2):19-22

[7]陈雨,张振文,张彦敏.基于概率积分法的地面沉陷灾害预测[J].辽宁工程技大学学报,2007(11):143-144CHEN Yu,ZHANG Zhen-wen,ZHANG Yan-min.Disaster prediction of surface subsidence based on probability integration[J].Journal of Liaoning Technical University,2007(11):143-144

[8]耿德庸,仲惟林.用岩性综合评价系数P确定地表移动的基本参数[J].煤炭学报,1980(12):14-17GENG De-yong,ZHONG Wei-lin.Calculation of surface movement basic parameters with lithologic comprehensive evaluation coefficient P[J].Coal Engineering,1980(4):14-17

[9]顾叶,宋振柏,张胜伟.基于概率积分法的开采沉陷预计研究[J].山东理工大学学报(自然科学版),2011(1):33-36GU Ye,SONG Zhen-bai,ZHANG Sheng-wei.Research of mining settlement estimate based on probability integration[J].Journal of Shandong University of Technology(Natural Science Edition),2011(1):33-36