倾斜中厚

倾斜中厚（共9篇）

倾斜中厚 篇1

在矿山的生产中, 对于倾斜角达到15°~35°的矿体就属于缓倾斜矿体, 而厚度达到6~20m即定位中厚矿体, 这一类矿体在开采过程中, 由于诸多问题, 往往更容易引起开采上的漏洞问题, 影响到基本的生产需求, 对于顶板的管理难度问题, 从国内的缓倾斜生产基地形式来进行综合统计, 就包括了对基本采矿方法上的选择。下面对我国的国内开采形式进行简要的讨论分析。

1房柱开采法

在进行缓倾斜中厚矿体的开采过程中, 针对其岩层的矿体建设, 通过对中厚层面的稳定性保障开采, 其中房柱式开采方法就更适合这种矿体结构。就目前我国的开采生产方式来说, 对于房柱的开采方式, 其作用也保证了对矿产区域形式的保护, 并完成了对基本地形的保护, 从而达到安全生产的效果。在进行这一形式的开采过程中, 就主要包括了如下两点特殊的开采形式。

1.1预切顶深孔房柱开采

在进行实际的开采过程中, 为满足基本的孔深超前作用, 我们需要结合对基本开采规则上的有效控制, 并实现对基本设施上的综合控制, 对于基本设施的有效创建, 即可结合实际的生产要求来完成对盘区的开采作用调控。加强对采区控制的有效监管, 在进行布置的过程中, 其盘区长度60~100m, 其倾斜长度则在40~650m, 而对于阶段行的结构排布问题, 就需要保证对矿区房间距的有效创建, 并以此来完成对底柱结构的安全设施保证, 确保对柱子高度设计, 实现对高度行为结构上的综合调控。

在执行回采时, 结合实际的顶端高度进行全面的开切拉锯, 完成对上下结构回采需求的分段建设, 完成对揭露结构的抛锚设计, 并通过锚杆支护来完成对网度结构的有效创建, 改善对网度形象的有效结构保护。对于下部矿体的回采问题, 结合下部凿岩的使用, 通过上下山的有效控制, 从而完成对基本深孔凿岩机械的有效控制, 完成对深孔凿岩设备的钻机结构控制。对于基本凿岩设备的选择, 主要以YGZ80与YGZ90来进行钻探。其使用采取相应的微差爆破来完成对矿石坚硬位置的凿岩作用。

1.2潜孔落矿的结柱房柱法

在进行普通的房柱保护过程中, 通过对矿柱的损失保护问题, 就需要加强对基本设施的空区保护, 但是这样对于能源产物的使用区域范围问题, 都会形成较大的隐患, 严重时, 可能影响到基本设施的有效建设。这对于浅层矿藏的填充问题等, 都会影响到基本开采效果上的效率。

与此同时在进行这一形式的开采过程中, 对于盘区的走向问题, 主要就集中在了对盘区走向上的合理化布置, 由于其长度通常在30~60m的范围内, 导致了对矿柱的宽度预留需要保证在10~15m宽, 这就占用了较大的空间, 同时也影响到了基本设施场地空间上的有效创建, 对于基本的策略建设问题, 也更需要通过采矿房区的有效控制, 从而完成对尾砂的填充效果。

我们从现有的潜孔跨落, 从分成的回采结构来看, 作用也就保证了对矿石的采取运输结构上的综合控制, 对于基本的矿柱结构填充问题, 可结合顶板与结构网络之间的支护操作, 这对于锚杆支护的操作需要问题, 就应当结合实际的填充效果, 完成对基本设施上的有效创建, 并以此来完成分层回采。就我国的矿山结构来说, 其主要的房柱建设问题, 就保证了对设备的防护操作, 应在满足基本的设施建设, 才能够确保其开采过程的安全合理性。但是由于其生产效率的有效建设问题, 也从崩落的矿石情况对于基本的设施矿柱建设问题, 还应通过对装备的设备设施进行综合的有效控制, 实现对基本结果上的综合调控, 完成对实际采矿结构的安全性建设。

2底盘漏斗开采

在进行现有的中等稳定稳固检测, 主要针对的是25°~45°的倾斜角度, 且只有厚度满足10~20m厚时, 才能够优选这一类的开采方法, 即底盘漏斗开采。

在进行基本的开采方式的规划建设上, 通过盘区的开采设施进行综合开采, 对基本场景上的布置建设, 实现对倾斜长度的有效控制, 对隔离区域内部的矿柱控制, 保证跨度控制在10~15m内, 长度则一般保证在50~80m的范围以内, 其设施的建设对于基本设施的安全性保护, 采取分独胆微差爆落, 既可以保证漏斗在使用过程中的矿石结构轻微作用, 同时也能确保其矿柱在结构上的合理性。对于分段的微差应用策略, 结合实际的使用规范, 并实现对顺序的倾斜结果的有效推进, 促进其渠道矿硐的安全性建设。对于崩落的岩块, 可集合实际的使用情况来进行开运。应用后退式推进作用, 也能够有效保障在基本设施的建设, 并完成对双筒结构的有效创建, 保证底部结构的有效性开采。

3机械化分层和填充开采法

在现代的开采中应用机械化采矿方式进行综合开采, 在既满足高回收率的同时, 也能够满足其在控制岩层的顶底板压力上的综合控制, 确保对矿山开采分层形式上的有效创建, 其品位与结构的创建形式, 都能够更好地满足其基本设施的合理化建设。伴随着近年来的基本工艺建设, 在矿山机械化的发展过程中, 对于基本机械化尾砂胶结充填形式上的有效调整, 从而有效地改善了对基本设施上的有效创建, 这一情况就能够有效地保障对高分段与矿井协调性上的综合开采。

在进行高频段的开采能力保障工作应用上, 对于配套使用在机械的胶化凝结填充结构上, 通过对基本设施的盘区建设供应, 从最根本的基础建设, 实现对综合体系上的有效创建, 并以此来增加对间隔回采结构上的高效开采。为满足在开采过程中, 对顶底板应用拉力的合理化监控管理, 即需要通过对整体位置上的有效控制, 并以此来加强对基本设施的合理化建设, 与此同时, 通过明显的改革建设来增加对基本设施上的有效调控, 并以此来加强对基本设施上的综合建设, 完成对基本设施的有效创建。这对于基本的纵横断面的顶底板距离应力控制, 也应满足对最大需求。而对于最大拉力的控制建设, 需要通过对底板结构的应力标准进行控制, 具体应力要求如表1所示。

4结束语

伴随着现代社会的不断发展, 在进行现有能源开采策略上, 通过对基本设施的有效创建, 从而完成对原则信息上的综合调整, 完成对基本开采技术上的综合提升, 以此来完成对基本设施的有效操作, 保证在开采上的合理性, 并以此来加强对基本支护措施上的有效回采管理。

参考文献

[1]尹升华, 吴爱祥.缓倾斜中厚矿体采矿方法现状及发展趋势[J].金属矿山, 2007 (12) :10-13.

[2]黄胜生.国内外缓倾斜中厚矿体采矿方法现状[J].矿业研究与开发, 2001, 21 (4) :21-24.

[3]张兆林, 张金, 林永新, 等.第四系下缓倾斜中厚矿体采矿方法的初步研究[J].金属矿山, 2002 (10) :17-18+38.

[4]张利君.大庄子金矿缓倾斜中厚矿体采矿方法试验[J].矿业研究与开发, 2002, 22 (6) :10-12.

[5]姜群, 刘吉兴, 童意章, 等.锡矿山南矿缓倾斜中厚矿体采矿方法实践[J].采矿技术, 2013 (6) :1+6.

[6]柳志森.苍山铁矿缓倾斜中厚矿体采矿方法试验研究[J].现代矿业, 2009 (8) :71-72.

倾斜中厚 篇2

关键词：缓倾斜中厚矿体；结构空间；机械化施工

中图分类号：TD862.1 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）18-0166-01

所谓的缓倾斜中厚矿体主要是指实际厚度在5 m以上，具体倾斜角度高于5？觷的矿体结构，这种分布状态的矿产资源在进行机械开采技术的深入过程中存在着一定程度的困难，包含的细致问题有待解决。结合目前先进的无轨采掘设备的深入，使得内部中厚矿体在房柱空间的适应效应以及走向斜巷对角处理面对下向阶梯结构的空间释放，使得在整体分段空场进行的采矿效能可以全面实现，根据国内的下盘漏斗底部结构以及矿山全面结构分段崩落综合处理方案的建立，使得在整体内容的指导效应有了一定水平的提高，但不免存在着劳动工程量大，围岩稳固性不高等问题，因此必须结合力学以及热能处理进行机械运转系统的强化，保证经济效益基础上实现可持续发展战略。

1 缓倾斜中厚矿体机开采技术内容研究

缓倾斜中厚矿体开采技术针对采矿作业的采空区顶板结构进行必须的护顶技术问题研究，同时根据大型无轨设备在采空区作业的空间限制进行实际改进验证，结合矿体结构的倾角缓斜现状进行矿石内崩落，但总体重力搬运工序无法实现总体连接，需要借助爆破基础之后进行机械的大型清理搬运，目前关于作业平面的碎石搬运以及清理工作已经逐渐受到作业活动工程的重视，需要在一定技术理论支持的前提下进行系统的结构设计。根据实际采场结构的顶板形状进行适应性措施的制定，面对长条形材质在整个采空区顶板跨度的搭建以及分段细致处理的观念进行图纸任务的计划，结合实际施工回采人员的安全效应进行重力矿石搬运工作的改革，结合具体下盘堑沟底部的集矿布局状况以及大型铲运机出矿的实际效率改进，全面保证无轨设备的运输效率，这种内部作业环境的维持效应必须保证一定系统检测的效应基础，同时根据无轨自行智能控制处理设备进行倾斜方向分段结构的设置，保证关于矿房布置工作的有机进行，结合贯穿始终环节的采掘设备的水平工作状态标准进行下盘脉外采准机械化房柱废石混合充填工序，实现回采试验方案的积极落实。

2 盘区布置方式与相应的结构参数

为确保试验过程中的盘区现状水平的合理设置，结合先进的指导经验理论进行必要参数值的校准，同时根据实际盘区的走向长度延伸水准，结合矿房的实际跨度以及矿柱的具体宽度进行计算机监控处理，保证比较均匀、合理参数校正工作的顺利进行，保证必要数值范围内部的具体工作指导实效。根据相关数字程序作用下的结构模型堆积，以及三维立体空间占据形式的展现，使得具体矿柱的走向以及倾向角度有着具体的呈现形式，根据不同模型方案的设计比对，结合必要参数的指导分析效应进行关于实际节点的分类规划，根据模拟数值的精度要求进行必要的力学性质考量。这种相对稳定的最长顶板岩结构的空间暴露位置转换以及稳定效应支撑使得关于不同跨度地形拉应力的水准结构各不相同，面对顶板岩层的受力恶化现状，实现进路数一定比例的增加，结合具体小分段的空间布局理念，实现关于矿房支柱的稳定效应，整体模拟分析系统根据实际矿柱的体积与宽度进行空场区在采矿期间的稳定效果的鉴定，同时配合填充的稳定期延长水准进行柱体模拟数值与扣圈的界定，确保整体盘区跨度与多层缓倾斜中厚矿采工作的顺利进行，结合不同层级位置的相互影响与制约现状进行数值计算结果的验证，实现具体矿房与盘区的结构参数优化，针对内部的工艺技术研究进行夹层岩石稳定效应的顺序排列，保证基本指导思路的前提下进行后续充填以及机械化工作的深入配合，保证整体机械化开采水准效率的大幅度提升实效价值。

3 机械化开采技术应用

①具体的设计改进方案。借助风井、切割平巷在实际运输巷道的断面尺寸测量，结合实际采切工程中的掘进活动中的凿岩设备进行全液压式凿岩台车的引进，保证铲运机在出渣设备结构的支持效能，总之确保关于具体循环掘进系统布局的尺寸标记与细致规划。根据回采作业实施活动中进行的深孔钻暴工艺以及机械智能找空、送管、孔深测量等综合功能的连接效果追加。在整个矿房内部的切割槽结构布置活动中，根据实际厚大部分的煤层格局划分以及巷道平行孔钻入切割的实效水准进行不同自由面分段微差连续爆破工序，满足切割槽在进行凿岩爆破工序中的参数校准指导，具体保证切割槽爆破处理后的扇形炮孔的大范围展现，实现内部矩形空间延伸；深化到泵矿环节中的待蹦矿体长度主要分三次进行，保证空区两边位置的呈现，实现后续连接工序的准时连接，保证整体机械工艺改造活动的实际标准价值意义。

②实际应用渗透。采矿内部盘区的生产活动相对比较集中，根据实际出矿设备的工作效率校准以及实际出矿设备性能进行生产力改进，确保内部设备性能与电动铲运机械的高度配合。这种组合式的出矿设备主要根据无油烟污染的动力结构体系进行拓展，在整个运行过程中，伴随发动机热量的减小，保证较大动力的出矿铲装工艺效果，满足具体装满系数指标，实现合理转弯半径作用下的灵活运转，保证在一定运行速度调节范围内进行大规模的山体开采出矿活动。针对后期的出矿工序处理，主要结合采场状况工艺的连续效能进行平巷到盘区的延伸溜井卸矿，内部的铲运机运输距离最好维持在250 m左右，实验盘区的平均运距也就维持在80 m上下，整体实验过程阐明了电动铲运机出矿效率的标准范围，同时借助一定规模的移动破碎锤与二次爆破的处理，使得后期的平面运输水准落实的更加彻底。倾斜中厚矿体无轨机械化采矿活动中借助必要的经济技术指标示范，同时针对传统的采矿方式进行对比，确保相应的技术指标得以实现，满足节省人力的大规模填充效应，促进可持续发展战略在矿体开采活动中的高度融合，满足机械化建设工程事业的不断进展。

4 结 语

对于缓倾斜中厚矿体结构实际机械化开采活动，除了进行系统的分段盘区设计理念的支持处理，同时需要根据内部废石混合充填工艺处理技术进行不断改进，充分提高整个无轨采掘设备效率以及生产能力，降低具体的人工劳动强度，实现计算机终端的总体机械操作控制，保证施工质量的完好，促进内部安全效益的提升，进而实现现代可持续发展战略，满足后期矿业事业深度机械化改革的要求。

参考文献：

[1] 黄永辉.井下无线技术在煤矿安全生产中的应用分析[J].安全，2008，（11）.

[2] 田明华.缓倾斜中厚矿体机械化上向水平分层充填采矿法关键技术研究[D].长沙：中南大学，2009.

缓倾斜中厚矿体的采矿方法研究 篇3

关键词：缓倾斜中厚矿体,采矿方法,崩落法

从上世纪七十年代开始, 无轨自行设备在全世界范围内推广开来, 这使得锚杆支护和充填技术得到了飞速发展, 同时也激励了国外在缓倾斜中厚矿体采矿领域的研究工作。考虑到在开展缓倾斜中厚矿体开展工作时, 对技术条件的要求极为苛刻, 比如说:矿体倾斜角度很小, 导致矿石在崩落后很难借助自身的自重放出;出矿时由于没有顶板检护设备, 使得运搬作业危险性极大;如果在底盘的开掘工作中造成出矿漏斗, 无疑会给开采工作带来极大困难, 并提高采矿的成本。因此, 针对缓倾斜中厚矿体开采工作, 国内通常都使用房柱采矿法或分段空场采矿法, 少数情况下采取全面采矿法或分段崩落采矿方法。笔者通过统计发现, 房柱采矿法与分段空场采矿法是当前我国缓倾斜矿体开采工作中应用的主要方法。

1. 缓倾斜中厚矿体的采矿准备工作

1.1 防尘工作

我们知道, 注水工作是煤矿保护层回采工作面中极其有效的防尘措施。其中关于水的除尘机理具体有下面几点:首先, 由于在湿润煤体阶段受到原煤体中的原生煤尘影响, 导致煤尘丧失飞扬能力;其次, 注水可以将煤体中的细小部分进行液体包裹, 如果在煤体开采发生破碎事件时, 可以避免细粒煤尘到处飞扬的现象产生;最后, 由于水的湿润性, 从而增强了煤体塑性指标, 很大程度上削弱了煤尘的脆性影响。在煤体受到外力作用的情况下, 原本很多的脆性破碎转化为塑性形变, 从而减免了煤体破碎后产生大量尘粒的问题, 大幅度抑制了煤尘产生。通过对新坟孙村矿进行煤层注水工作后发现, 除尘率高达73%, 很好地满足了预定的除尘效果。

1.2 减少回风流中的瓦斯浓度

煤层注水在治理瓦斯的问题上, 不但可以预防煤与瓦斯突出, 还能够很好地减少工作面上回风流中瓦斯浓度, 由于在湿润煤体时, 水分的存在阻碍了瓦斯运动, 从而使得在煤体破坏后一些瓦斯不会涌采掘空间, 反而会以变相的形式被煤体运出工作面。通过分段砌筑封闭墙, 在封闭墙中铺设管路进行瓦斯抽采, 抽采管路为240mm的铁管, 抽采流量为91 m3/min, 封闭墙间距为110m。封闭墙的组成由砌筑两道墙体, 并在其内部充填黄泥, 800mm, 墙与墙之间的距离不小于4m, 这样可以很好地起到密闭和防爆的作用。每个封闭墙内铺设两道管路, 在新的封闭墙砌筑充填完成时, 根据瓦斯抽采量适时关闭里段抽采阀门, 保障了高抽巷瓦斯抽采的连续性。

2. 缓倾斜中厚矿体的采矿方法

2.1 房柱采矿法

针对缓倾斜中厚矿体的采矿问题, 我们一般都是采取房柱采矿的方式进行回踩, 这就使得我们首先要做好采场的搬运工作。此外, 还应该合理做好高大空场的顶板管理与安全控制问题。在我国, 使用针对缓倾斜中厚矿体回采问题中, 主要运用到的房柱采矿法有:浅孔喷锚法、人工点柱法、下向分层回采法、浅孔预控顶采矿法、中深孔超前切顶采矿法和浅孔、中深房柱回采法, 各种回采方法都有其优缺点, 并使用在不同的煤矿区域。根据上列采矿方法的名称就看出, 为了给工作人员与采矿设备提供安全保证, 尽可能地避免局部复杂地质条件导致的安全威胁, 同时延伸房柱采矿方法的适用领域, 如今, 采场护顶方法也得到了良好的发展。

2.2 沿脉分条式全面法

自解放后就开始开采的金矿峪金矿一直以来都是使用浅孔留矿法或分段凿岩阶段矿房法, 效果良好。几年来已探明该矿山储量即将采完, 剩留的大多数都是难采矿体, 这里边缓倾斜中厚矿体所占的比重很大。考虑到缓倾斜中厚矿体受断层影响较大, 顶板稳固性差, 而且矿体周遭存在很多采空区, 这种情况下的开采难度极大。矿方对该类矿体试采两个矿块, 主要采用的是沿脉分条式全面法, 分条高一般6m左右, 掘一条沿脉电耙巷, 用边掘上山边回采的方式, 全面拉开采场, 由下向上逆倾斜回采。自采矿使用了沿脉分条式全面法后取得了理想的效果。

2.3 无底柱分段崩落法

玉石洼铁矿170m中段为接触交代矽卡岩型磁铁矿床, 厚度10~25m, 倾角0°~25°。矿体及顶盘灰岩不稳固, 底盘闪长岩比较稳固, 在闪长岩与矿体之间有矽卡岩夹层 (0~5m) , 极不稳固。实际生产中存在采准工程量大、施工困难、生产效率低和矿石损失贫化大等诸多问题。为此改用自放顶、设回收进路的无底柱分段崩落法方案。

3. 缓倾斜中厚矿体的采矿发展趋势

近几年便随着我国充填技术与填料制备领域的向前发展, 采矿输送技术的不断地更新与进步, 如今, 越来越多的无轨设备 (凿岩台车、铲运机、锚杆台车等) 投入使用到矿山开采中来, 可见, 充填法无疑是眼下非常高效、且回收率极高的采矿方法, 这里边有种上向进路充填法被广泛使用, 逐渐成为缓倾斜中厚矿体的主体采矿方法。笔者预测, 伴随着我国矿山开采工作面的不断加大, 在环保意识越来越强烈, 矿山开采技术和回采设备不断丰富和完善的今天, 此类采矿方法无疑在今后矿山开采领域前景无限。

4. 结语

综上所述, 通过合理应用缓倾斜中厚矿体开采方法, 不但可以大幅降低管理难度, 还能很好地控制开采成本, 最终求得人力资源管理的最优化解。为此, 我们务须不断探索缓倾斜中厚矿体开采方法在煤矿安全中的应用策略, 做到事前控制, 提前排除, 预先处理, 未雨而绸缪, 防患于未然。全面加强缓倾斜中厚矿体开采水平, 使矿山安全生产作业更加安全稳定地进行, 确保实现矿山安全生产零故障目标, 以便更好地为社会主义现代化服务。

参考文献

[1]任凤玉, 马运时.无底柱分段崩落法开采缓倾斜中厚矿体在玉石洼矿的应用[J].化工矿山技术, 1995, 24 (5) :4-6.

[2]吕广忠, 柴建设.金厂峪金矿缓倾斜中厚矿体采矿方法[J].河北理工学院学报, 2001, 23 (2) :1-3.

倾斜中厚 篇4

关键词:煤巷;支护;锚杆;锚网;锚索

中图分类号:TD35 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2010)10-0154-02

在煤巷掘进施工中,采用锚杆—锚网—锚索联合支护代替矿用工字钢和U型钢支护,为矿区的建设和发展提供了保证,煤巷支护成本大幅度降低,实现了企业的高效、快速发展。青东煤矿首采面726工作面煤层倾角平均17°。机巷沿煤层顶板掘进施工,为减小施工难度加快施工进度,设计采用锚杆-锚网-锚索联合支护,起到了很好的效果,这一技术的应用和推广,为煤矿顺利投产起到了积极的作用。

1 工程概况

本工作面整体为一向北倾斜的单斜构造,煤岩层产状为8°～22°,掘进方向上的平均倾角为8°。根据三维勘探资料和物探资料综合分析,该工作面的构造较复杂,且7煤层为不稳定煤层,断层较发育,在实际施工中煤岩层产状及煤厚可能出现一些变化。风巷、机巷施工过程将揭露FS99、FS105、FS101、FS109、FS110、FS100、FS106断层,其中FS100、FS106断层对生产有一定的影响,FS99、FS105、FS101、FS109、FS110断层对生产影响较大,受断层影响,风巷、机巷施工过程中将会发育多条小断层及褶曲构造,断层附近煤岩层倾角增大,顺层滑动现象明显,岩石破碎。

2 支护设计

①支护形式。锚杆—锚网—锚索联合支护。

②支护材料。锚杆、锚索、树脂锚固剂、金属网、塑钢网、钢筋网、钢带。

③支护参数。顶板采用M4型钢带,长4800 mm,每根钢带7根锚杆,锚杆规格为M24-L2400 mm型无纵筋左旋螺纹高强预应力锚杆,锚杆间排距为700×700 mm,使用两支Z2550型树脂锚固剂加长锚固。顶板铺设8#钢丝编制的菱形金属网和钢筋网(钢筋网宽1000 mm、长5200 mm)。采用锚索补强支护,锚索间距2000mm,排距2100 mm,锚索规格为φ17.8-L6300 mm细钢绞线预应力锚索,每根锚索使用三支Z2550型树脂锚固剂锚固。

两帮采用M3型钢带,高帮钢带长3200 mm,每根钢带5根锚杆,低帮钢带长2150 mm,每根钢带4根锚杆,高帮锚杆规格为M24-L2400 mm型无纵筋左旋螺纹高强预应力锚杆,锚杆间排距为700×700 mm,使用三支Z2550型树脂锚固剂加长锚固。两帮铺设钢塑网(塑料网宽1000 mm,高帮长3300 mm,低帮长2300 mm)和钢筋网(钢筋网宽1000 mm、长1800 mm)。

④支护断面图,如图1所示。

3施工工艺

3.1 锚网支护巷道

交接班→敲帮问顶加固→看线打眼→爆破通风→敲帮问顶打点柱→打滑子眼、挂滑子→出货→看线打锚杆眼→冲洗眼孔→安装顶锚杆→刷帮打帮锚杆眼→吹眼→挂网安装帮锚杆→看线质量检查。

3.2补强支护锚索

地面准备→敲帮问顶→打点柱加固→看线打锚索眼→冲洗眼孔→安装树脂→锚固→张拉→剪掉外露过长的钢绞线。

4质量要求

①锚杆不得穿皮,垂直巷道轮廓面,岩石层理清晰时垂直岩面,锚杆与岩面夹角不小于75°,顶板角锚杆与顶板岩面的垂线成15°夹角,帮部角锚杆与水平面成10°夹角。

②顶部锚杆托盘必须紧贴岩面,帮锚杆托盘必须紧贴煤壁。锚杆外露出螺母10～40 mm。

③锚固力顶锚杆不小于80kN,帮锚杆不小于60kN;初锚力顶锚杆不小于300 N·m,帮锚杆不小于200 N·m。

④顶锚杆必须及时打到迎头,帮锚杆滞后迎头顶锚杆不得超过2排。最大控顶距2 m。

⑤钢筋网、菱形网之间压茬100 mm,并用10#铁丝联接紧密。

⑥锚索锚固力应不小于200 kN,外露长度控制在300±20 mm。

5矿压检测分析及结论

5.1矿压检测分析

为了准确掌握支护情况,为以后的锚杆支护设计提供参照数据,因而对巷道进行了严密的检测。每隔30～50m设置一个监测点,安装一组顶板离层指示仪和压力枕,在地质构造带还要适当增加监测点的个数。通过对顶板及两帮位移量进行观测分析,发现成巷一周内巷道有少量的位移量,后期趋于稳定。顶板下沉量很小,处于稳定状态。

5.2结论

通过对施工巷道进行锚杆检测分析,巷道变形量小,使用性能及安全性能均较高。说明巷道选用锚杆-锚网-锚索联合支护方式合理。

6结语

青东煤矿在缓倾斜中厚煤层巷道中成功使用锚杆—锚网—锚索联合支护。较铁棚相比,该支护方式减低了工人劳动强度,节省了一定的材料费用,值得在以后的工作中进一步优化推广应用。

参考文献:

[1] 何炳银.锚索支护巷道的冒顶事故放心及预防[J].中国煤炭,2008,(7).

倾斜中厚 篇5

1 我国矿产资源开采现状

1.1 缓倾斜中厚矿体结构

缓倾斜中厚矿体一般指的是厚度在5米以上20米以下, 倾角在50度以上300度以下的矿体结构, 这种矿体结构也是世界上公认的最难开采的矿体结构和矿体形式之一。截至目前, 我国大多数地区的缓倾斜中厚矿体的开采还存在着极大的技术缺陷和理论难题。在目前我国现阶段的矿产开采工作中, 其中大多数企业在工作的过程中都是采用传统的矿体开采为主, 这就造成了这些技术的应用与研究方面还存在着一定的难题, 给我们工作带来了极大的不便和影响。

1.2 我国矿产资源现状

根据当前相关单位和企业的工作统计得出, 在目前我国的矿产工作中, 其中大约九成以上的能源都是一次性能源结构。而八成以上的工业原料以及七成以上的农业生产资源都是以矿产资源为主要的基础。因此来说, 在目前的社会发展中做好矿产开采工作十分关键、至关重要, 也是整个社会发展中不容忽视的。

就目前的矿产生产工作而言, 其中绝大部分的矿产都处于地壳之中, 也是目前国民经济发展中可以供人们利用和开采的主要物质资源和物质结构, 更是矿产资源通常都是以是在地球漫长的发展历程中形成的一种综合形成的, 这种些资源结构体系中大多数都是一种不可再生资源。面对着科学技术飞速发展的新时期, 人们在生活和工作中对于各种能源的使用都不断的增多, 这就促使了社会矿产开采飞速上涨。矿产资源作为一次性能源不可再生资源的使用不断提高, 这也就促使了目前工作中各种矿产的无节制开采, 造成了矿产浪费的不断严重。我国作为一个人口大国, 本身存在着一定的问题和缺陷, 这也是形成整个资源浪费和人均资源不足的惯例问题模式。在目前, 矿产供应短缺越来越严重, 这与目前的消费现状也有着直接关系, 但是更多的还是由于在工作中对于矿产储量的勘察还存在着一定问题, 其探明储量的应用十分有效, 综合利用率和回收率超低。

2 实例工程应用

2.1 工程概况

某矿业有限公司位于生铜、金、银、铁、铅、锌等多种金属元素的大型露天旁边, 频临矿山, 周围己探明地质储量1.7亿t, 其中硫铁矿矿石量87 t、铁矿石量24tt、铜金属量500t、铅锌金属量40t、还有成百上千吨的金银金属量。公司地理位置适中。水陆运输条件优越。矿区毗邻铁路和高速公路, 沿江快速通道从矿区边缘穿过, 距长江码头38km。另有铁路专用线和公路直通矿区。该矿一期坑采和井下接替工程形成600kt/a生产能力。一二期露天采矿工程总投资6.6亿元.年采矿900kt。现已形成年采、选矿1500kt/a, 铜精砂40k/a、铜精砂含铜4500kt/a、铁矿石l00kt/a的能力、并副产数量相当可观的金和银。还可通过硫精矿焙烧生产铁矿红粉以及精选铅锌矿等。矿区范围为1.2km2。区内地层从老至新有泥盘系五通石英砂岩、石炭系高骊山砂质页岩、黄龙灰岩、船山灰岩、二叠系柄霞灰岩、孤峰砂质岩、茅口灰岩及第四系粘土砂砾等。矿体主要赋存于石炭系高骊山砂质页岩与黄龙灰岩之间。由新桥矿床、牛山矿段和霄箕涝矿段组成, 是以铜、硫、铁、金、银矿为主, 且均达大型矿床储量的多金属矿区。

2.2 缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术探析

该矿区撤据实际情况, 决定采用凿岩台车凿岩、铲运机出矿的机械化土向水平分层充填采矿法进行生产。通过方案设计、类比分析等研究手段, 得出了该方法的主要采切与回采工艺:第一, 采用合适的无轨设备。包括凿岩台车和铲运机等, 以此发挥上向水平分层充填采矿法的效能。该矿引进一台B00m281全液压凿岩台车及5台DCY-1.5电动铲运机。第二, 采场垂直矿体走向布置, 采场长度为矿体水平厚度。根据科学的数值分析结论, 采场宽度为10m (矿柱) 或14m (矿房) 。阶段高度34m。第一, 为便于维护。提高资源回收率.缩短出矿运距, 充分发挥无轨设备的效牢高的优势, 采准工程宜采用脉外布置的方式在下盘布置两条山脉运输平巷。规格3.2m、3.0m, 每隔4~5个采场施工一条穿脉巷道。连通运输平巷。形成环形运输系统。第四, 切割工程巾。根据凿岩行车下作需要, 侮个采场托底层高度设计为3.0m。首先从靠近矿体的沿脉运输平巷掘进穿脉平巷 (规格3.0m、3.0m) 通达山体。以穿脉平巷为自由面用凿岩台车或7655凿岩机向两边扩帮, 直至采场两边边界。回采炮孔为水平中深孔, 因此, 除了拉底层外。还需形成切割槽, 考虑凿岩台车工作尺寸, 切割槽宽和高均为3.2m。长为采场宽度, 用凿岩台车形成。

第一步矿柱充填采用质量比为l:8.1:l:10的水泥, 粉煤灰、高硫尾砂混合料, 底部第一分层和各分层浇面灰砂比的水泥、粉煤灰、高硫尾砂混合料, 以提高下阶段采场回采的安全性, 减轻铲运机出矿时对层面的破坏和矿石贫化;第二步矿房充填为非胶结充填废石或江砂) , 底部第一分层和各分层浇面需采用灰砂比为的水泥、粉煤灰、高硫尾砂混合料, 形成非胶结料与崩落矿石问的隔离层, 防止二次损失与贫化。

3 结论

倾斜中厚 篇6

1 我国矿产资源开采现状

在当今的矿山企业开采工作中, 所谓的缓倾斜中厚矿体主要指的是角度为15~35度, 厚度为6米左右的倾斜矿体结构。这种矿体结构在目前的矿山开采工作中可谓是最为突出的难题之一, 不仅在国内, 在国外亦是如此。这种矿体结构在目前可谓是世界公认的最难以开采的矿体结构形式, 截至目前虽然国内外专家和学者已经提出了许多的开采方案和技术, 但是究其具体的工作内容而言仍然不尽人意, 存在着许多的问题。

1.1 缓倾斜中厚矿体

缓倾斜中厚矿体是目前世界上公认的最难开采的矿体结构, 它主要指的是倾角在20度左右, 厚度为6米~20米的矿体, 它因为倾斜角低的特点, 矿体很难自行溜走, 需要采取机械搬运或者人工搬运的方式来进行处理。而在目前的矿山企业开采工作中, 大多数的工作都是在海拔较高的土层开始的, 这就给采场管理造成了困难, 顶板管理工作复杂。根据目前的社会生产现状进行分析, 在当今的工作中, 常见的缓倾斜中厚矿体的采矿技术包含有房柱法、底盘漏斗法等。

1.2 我国矿产资源现状

就当前的矿山企业工作现状进行分析和管理, 在目前的矿产开采中, 大部分的能源都是一次性能源为主的, 而其中有80%以上的矿物质原料都会工农业生产中不可缺少的物质资源。为此, 在当今的社会发展中, 做好矿产开采工作可谓是至关重要的问题, 它关系到工农业发展不说, 更是与人民生活水平、国民经济发展息息相关。

从过去多年的矿产工作实践进行分析, 但部分的矿物质资源都处于地壳中, 长期隐藏在土壤内部。这也是当前国民经济发展中可供人们利用和开采的主要物质资源, 更是矿产资源开采中不可忽略的重要部分。面对着科学技术的进步, 各种新器械、新方法不断成熟, 逐渐应用在矿产企业生产中, 为矿产开采工作提供了扎实的理论和物质基础, 也为资源的可持续利用奠定了扎实的基础。矿产资源作为一种不可再生能源, 随着其用量的增加和无节制开采力度的加大, 其存储量日益紧缺, 由此引发的矿产资源供需矛盾进一步激烈, 不仅影响了社会经济发展进程, 更是严重的制约着企业的发展, 造成生态失衡等问题。在这种社会条件下, 如何采用现代化采矿技术来进行工作深受着业内人士重视, 也是目前专家研究的焦点。

2 实例工程应用

2.1 工程概况

某矿业有限公司位于生铜、金、银、铁、铅、锌等多种金属元素的大型露天旁边, 频临矿山, 周围己探明地质储量1.7亿t, 其中硫铁矿矿石量87 t、铁矿石量24tt、铜金属量500t、铅锌金属量40t、还有成百上千吨的金银金属量。公司地理位置适中, 水陆运输条件优越, 矿区毗邻铁路和高速公路, 沿江快速通道从矿区边缘穿过, 距长们码头38km, 另有铁路专用线和公路直通矿区, 该矿一期坑采和井下接替工程形成600kt/a生产能力, 一二期露天采矿工程总投资6.6亿元, 年采矿900kt。现已形成年采、选矿1500kt/a, 铜精砂40k/a、铜精砂含铜4500kt/a、铁矿石l00kt/a的能力, 并副产数量相当可观的金和银。还可通过硫精矿焙烧生产铁矿红粉以及精选铅锌矿等, 矿区范围为1.2km2。区内地层从老至新有泥盘系五通石英砂岩、石炭系高骊山砂质页岩、黄龙灰岩、船山灰岩、二叠系柄霞灰岩、孤峰砂质岩、茅口灰岩及第四系粘土砂砾等。

2.2 缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术探析

该矿区撤据实际情况, 决定采用凿岩台车凿岩、铲运机出矿的机械化土向水平分层充填采矿法进行生产。通过方案设计、类比分析等研究手段, 得出了该方法的主要采切与回采工艺:第一, 采用合适的无轨设备。包括凿岩台车和铲运机等, 以此发挥上向水平分层充填采矿法的效能。该矿引进l台B00m281全液压凿岩台车及5台DCY-1.5电动铲运机。第二, 采场垂直矿体走向布置, 采场长度为矿体水平厚度。根据科学的数值分析结论, 采场宽度为10re (矿柱) 或14m (矿房) 。阶段高度34m。第三, 为便于维护, 提高资源回收率, 缩短出矿运距, 充分发挥无轨设备的效牢高的优势, 采准工程宜采用脉外布置的方式在下盘布置两条山脉运输平巷。规格3.2m、3.0m, 每隔4~5个采场施工一条穿脉巷道, 连通运输平巷, 形成环形运输系统。第四, 切割工程。根据凿岩行车下作需要, 侮个采场托底层高度设计为3.0m。首先从靠近矿体的沿脉运输平巷掘进穿脉平巷 (规格3.0m、3.0m) 通达山体。以穿脉平巷为自由面用凿岩台车或7655凿岩机向两边扩帮, 直至采场两边边界。

第一步矿柱充填采用质量比为l:8.1:l:10的水泥, 粉煤灰、高硫尾砂混合料, 底部第一分层和各分层浇面灰砂比的水泥、粉煤灰、高硫尾砂混合料, 以提高下阶段采场回采的安全性.减轻铲运机出矿时对层面的破坏和矿石贫化;第二步矿房充填为非胶结充填废石或江砂) , 底部第一分层和各分层浇面需采用灰砂比为的水泥、粉煤灰、高硫尾砂混合料, 形成非胶结料与崩落矿石问的隔离层, 防止二次损失与贫化。

结束语

总之, 在当今的采矿工作中, 缓倾斜中厚层矿体机械化开采技术的应用越来越受到人们的重视, 它对于缓解矿山企业的能源存储危机有着重要的意义。在目前的开采工作中, 对于那些矿体倾角缓、水平厚度较大以及开采难度高的矿产在开采的时候必须要结合实际工作条件为依托, 结合先进的控制策略、设备以及管理技术, 从而达到科学应用目的, 为整个工作的开展打下科学的理论以及。这一技术在目前的矿山开采中不仅解决了缓倾斜中厚矿体机械化采矿的技术难题.而且推动了我国大型机械化充填采矿技术的进步。

参考文献

[1]孔健, 木青, N.瓦吉纳斯, M.斯科布尔, G.贝登.25年来地下硬岩矿山自行设备自动化的发展[J].国外金属矿山, 1998 (2) .[1]孔健, 木青, N.瓦吉纳斯, M.斯科布尔, G.贝登.25年来地下硬岩矿山自行设备自动化的发展[J].国外金属矿山, 1998 (2) .

倾斜中厚 篇7

关键词：缓倾斜中厚矿体,无轨采矿,技术,稳定性

缓倾斜中厚矿体指矿体厚度在5~20m之间且倾斜角度在5°-30°之间的矿体, 因倾斜的角度过大, 相应的分布厚度也不同于传统矿体, 施工难度会较大。针对此矿体的采矿技术目前世界上还没有完整的理论知识和技术方法, 我国在缓倾斜中厚矿体开采方面运用较多的是下盘底部结构的空场法和房柱法, 但两种方法都存有缺陷, 为此, 本文则尝试研究分析无轨机械化采矿技术, 以供参考。

1 缓倾斜中厚矿体和我国矿产资源现状

缓倾斜中厚矿体是世界上公认的最难开采的矿体结构之一, 因它的斜角在50°-300°之间, 开采厚度保持在5~20m, 比传统矿体难度较大。如果将我国目前所拥有的采矿工艺技术应用到缓倾斜中厚矿体的开采活动中, 不仅会损坏开采机械, 破坏生态环境, 良好的开采质量是不知如何谈起, 即使强制使用, 在实际开采运用中也会出现很多问题, 进而煤矿业的开采质量受到严重影响。

根据分析我国目前矿山企业工作情况, 一次性能源是矿产开采中最主要的活动, 有80%以上是工农业生产不可缺少的物质资源。所以, 做好矿产开采工作对社会发展起着重要的推进作用, 不仅关系到工农业发展, 与人民生活和国民经济水平有着密切的联系。从多年开采经验分析来看, 大部分矿物质能源都长期隐藏于土壤内部, 这类能源不仅开采中不可忽略, 也是当前国民经济发展中可提供给人们利用和开采的物质资源。随着科学技术的不断进步, 在矿产企业生产中融入了各种新器械和新办法, 既为资源的可持续利用奠定了扎实的基础, 也为开采工作提供了扎实的理论和物质基础。

2 缓倾斜中厚矿体目前存在的问题

通常在开采过程中缓倾斜中厚矿体因开采技术的影响不能用自身的力量进行开采工作, 需要借助设备才能运出崩落的矿石。然而这种搬运作业在支护防护工作方面都不够到位, 存在较大的危险性, 进而威胁到施工人员的安全。如果从底部开始挖掘, 底盘会因挖掘面积过大而出现漏斗现象, 解决此情况就要增大采切比, 进而提高采矿工作的作业成本。缓倾斜中厚矿体目前所采用开采和挖掘的技术是房柱法, 此方法最先需要解决的是矿石的搬运问题, 因为在开采的过程中矿石不能自然掉落, 需要人工机械搬运, 工作人员的安全问题也是搬运过程中要注意的问题。一些发达国家在解决缓倾斜中厚矿体开采问题时使用自动设备, 收到了良好的效果, 矿产质量也有所提升。

3 缓倾斜中厚矿体无轨机械化采矿技术

缓倾斜中厚矿体开采技术现存有两个问题:一是因矿体倾斜角缓, 重力运搬无法运用在采场内崩落的矿石, 除非借用机械或爆破方式;另外一个是因随着采空区大比例增加的顶板面积, 一些安全可靠及低成本的护顶技术未能妥善解决, 导致采空区作业无法使用大型无轨设备。针对采空区顶板面积的逐渐扩大, 首先控制不是主要的解决措施, 因此为试验盘区设计了“大盘区, 小分段”的设计思路。而另外一个护顶技术, 在试验盘区采用重力放矿的方式来确保回采人员和设备的安全。设计试验采场按照沿倾斜分段不仅创造良好的作业环境, 也可保证无轨自行设备在有水分工作环境下进行, 有利于提高无轨设备的效率。

4 机械化开采工业试验

本文研究以山西现代化矿山为例, 属于二期工程范围中较有代表性的。此矿体因界限不清及矿体形状变化大的不利因素, 导致大规模开采技术很难在此矿体实施。此机械化采矿工业试验盘区的矿体倾角23°, 平均厚度约为18m。试验盘区的采切工程主要有以下几项:切割天井和平巷、充填回风井、凿岩平巷、装矿进路、运输平巷、盘区斜坡道等。采用的凿岩设备是由外国公司生产的, 出渣设备是由国内生产的, 每个工作循环掘进进尺3.0~3.5m之间。回采作业使用的设备也是由国外所生产的, 深孔装药设备同样也是由国外公司所生产的, 此设备功能较强, 涉及范围较广, 如测量深孔、自动吸药、显示装药速度、自动送管等。切割槽的布置在矿房的中部, 因为这个地段属于矿体较厚部分, 以切割天井为自由面, 切割横巷内凿上向平行孔, 从而实现分段微差爆破。其爆破参数为:孔深27mm, 孔径80mm, 孔间距1.4m, 排间距1.2m, 炸药单耗为1.0~1.2kg/t.为了给切割槽爆破提供足够的空间, 在爆破时特意在两边放置1排扇形炮孔, 最终形成宽达7m的矩形空间, 顺利完成爆破。

通常采场崩矿经常采用扇形炮孔布置方式, 以切割槽为自由面由两翼向中间爆破。试验盘区的实际待崩矿体长度分23m, 30m和30m三次崩完, 共83m。首次崩矿由于受切割槽面空间的限制, 空区两边各崩15m, 切割槽两边分别崩矿12m和11m, 其他崩矿距离为30m。采矿崩矿的爆破参数:平均孔底距2.8m, 孔径80mm, 排距1.4m, 炮孔密集系数为2, 炸药 (包括二次破碎) 的单耗量为0.54~0.62kg/t, 崩矿量为7.6t/m。决定采矿生产能力的关键在于出矿设备的性能, 一旦设备效能无法跟上采矿工艺中盘区的生产能力, 那么其工作效率就无法提升。本文试验研究中所采用的出矿设备是由国外企业所提供的, 一些大规模地下矿山开采出矿运用此设备可有效提高工作效率, 是一种以电作为动力无油烟污染, 发热量也较小, 可调节运行速度的采矿设备。此设备出矿能力为200t/h, 试验盘区的运输距离比以往使用的铲运机出矿运输距离<250m, 出矿过程中大块矿石的产出率<3%, 分别进行二次爆破处理或移动破碎锤。

本文所研究的无轨机械化采矿针对回采时的通风问题, 挖掘了三条回风天井, 在回采时新鲜风流由运输平巷进入采空区, 进入上部回风巷经回风天井, 保证可以顺利排出地表, 试验盘区运输水平也有大幅度提高。在回采完毕后这些回风天井作充填井, 采用废石充填与尾矿充填两者相结合的措施来处理试验盘区的采空区, 不仅可以提高充填料的透水性能和充填体的强度, 还可有效减少废石的提升量以及地表的环境污染。

5 结语

针对缓倾斜中厚矿体开采运用“大盘区、小分段”的设计理念提高了无轨采掘设备的效率和采场生产能力, 通过在试验盘区优化了采空区顶板形状, 降低了贫化损失率, 也充分提高了矿房顶板岩层的稳定性, 除此之外, 还应不断总结开采工作中的经验和提高开采技术水平, 推动复杂矿体开采技术的发展。

参考文献

[1]尹升华, 吴爱祥.缓倾斜中厚矿体采矿方法现状及发展趋势[J].金属矿山, 2007, 12:10-13.

[3]王宝强, 朱利.缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术[J].黑龙江科技信息, 2013, 27:8-8.

倾斜中厚 篇8

1 缓倾斜中厚矿体采矿技术的发展

长期以来, 对于缓倾斜中厚矿体的开采都有着很大的难题。首先没有完善的理论对它的开采进行指导, 其次没有先进的技术实现矿体的开采, 所以当遇到这类矿体的时候都没办法及时的展开开采工作。随着科学技术的发展, 采矿技术也有了很大的进步, 无轨采掘设备的应用, 给缓倾斜中厚矿体的开采带来新的春天, 同时对于它的开采也提供了丰富理论依据, 目前在国外这种技术已经得到了很好的应用, 并且取得了一些很好的成效。

无轨采掘设备技术实际上是扩大了房柱法的范围, 主要是通过走向从而缓慢地进行对角式斜向房柱法, 斜交走向推进以及下向阶梯式的房柱法来进行采矿。

第二个方面是分段的空场法更加广泛地被应用, 其中发展的最快的是下盘脉外采准分段房柱法和底盘漏斗分段空场法。同时将二者结合起来的, 然后融合了爆破力的搬运形式的开采方法发展也很迅速。

因为目前, 大型的液压凿岩设备比较广泛的应用到矿体的开采中, 所以使得施工变得简单, 从而减少了工程量。

2 缓倾斜中厚矿体的采矿目前存在的问题

缓倾斜中厚矿体的开采过程中由于开采条件的影响, 经常遇到一些问题, 比如倾角比较小、爆破以后的矿石不能落下以及采出通过自身的自重力量, 这时候就必须运用到搬运设备。在进行搬运工作时候, 通常并没有专业的搬运队伍来对崩落的矿石进行搬运, 所以危险系数很大, 对施工人员的安全威胁很大。如果不采用搬运的方式, 那就必须从底部开始挖掘, 这种方式容易造成挖掘的面积过大, 使矿体出现漏斗, 采切比例增大, 提高了采矿中的施工成本。所以为了避免以上的情况发生, 对于缓倾斜中厚矿体主要是采用的房柱法来进行开采, 对于一些矿体的底部结构良好的, 会适当采用分段空场采矿法, 也有一部分的矿区因为其的方便性, 会采取爆破力搬运空场法、留矿全面法等技术来进行采矿作业。

在缓倾斜中厚矿体的开采中, 如果使用房柱法进行开采, 首先必须要解决的问题就是对于落下的矿石的搬运问题, 因为缓倾斜中厚矿体的倾斜角度的问题, 所以很多矿石不能实现自然的掉落, 这时候我们必须采用人工以及机械的搬运。另外, 就是老生常谈的话题, 对于施工作业场地的管理, 这包括现场的机械管理问题以及人员的人生安全问题, 在缓倾斜中厚矿体的开采作业中, 这都是不能被忽视的问题。在国外, 因为技术相对发达, 所以已经实现了自动化的设备来进行缓倾斜中厚矿体的开采, 所以就会避免很多此类问题的发生。但是对于我国来说, 这方面的机械化水平并不高, 所以对于这些问题必须要引起高度重视。

3 缓倾斜中厚矿体机械化开采方案研究

3.1 缓倾斜中厚矿体具体案例

本文主要是以具体的案例来对缓倾斜中厚矿体机械化开采进行研究, 主要是针对云南省大红山铜矿的机械化采矿进行分析研究, 其主要是采用的无轨机械化技术来进行采矿的。

大红山铜矿二期工程, 主要是利用现代化的机械设备来进行采矿。它的矿床主要是缓倾斜中厚矿体, 且是多层的, 这就造成在开采期间容易相互影响。由于其矿形的变化很大, 界线不清楚, 所以增加了在开采中的难度。根据调查研究以及分析, 机械化的操作应该选择二期工程的54盘区, 因为其最具有代表性, 厚度18m, 倾角23°。下图是一个实验方案以及采切工程的布置方式:

(1) 穿脉巷道550m; (2) 充填回风井; (3) 间柱; (4) 矿体; (5) 采空区; (6) 运输平巷道; (7) 装运矿石运输路线; (8) 凿岩平巷道

前文也有提到在缓倾斜中厚矿体的开采中主要是存在着两个方面的问题:一是, 在采矿作业时没能很好地解决采空区顶板暴露面积增大的护顶情况, 所以导致大型机械没办法进入矿区作业;另一个方面, 因为矿体的倾斜的角度缓的原因, 所以矿石没办法自然掉落, 即便是爆破以后, 矿石也依然没办法掉落, 所以这个时候必须借助搬运工具来进行搬运, 但是搬运的效率却是让人很头疼的问题。所以我们的无轨机械化开采的技术主要是解决上述两个问题来开展的。

3.2 具体案例的解决方案

(1) 针对第一个问题, 我们对实验盘区主要采取的措施是通过改进采场的顶板的形状, 把采场的顶板设计为长方形, 然后通过控制其的跨度, 应用“大盘区, 小分段”的思想。

(2) 对第二个问题, 主要是采用重力放矿的矿石运搬模式, 主要是为了保证人员的安全。同时需要创造良好的工作环境, 因为它是提高无轨设备的工作效率的大前提。所以在矿石的开采场地需要很好的规划矿房以及分段, 主要是沿走向布置矿房, 沿倾斜划分分段。这种方式有利于充分发挥无轨设备的工作效率, 使其一直处于水平的工作状态。

4 机械化的开采具体实施

4.1 采切工程

对于54盘区的采切工程主要是有前面图中的八个部分, 盘区斜坡道、凿岩平巷等, 在设计运输巷道的断面巷道是尺寸规定在4.4mx4.0m。采用瑞典阿特拉斯公司生产的两种液压凿岩台车:Boomar281、Boomar104为凿岩设备, 并配置SIMba H1354全液压凿岩台车, 采用我国金川公司的JCCY-2柴油铲运机来作为出渣设备。工作的掘进尺度是3m-3.5m之间。采用芬兰公司的Charmet6315XCR装药台车作为深孔装药设备。

4.2 矿房的切割布置

该盘区的矿房的切割布置主要是在矿体的厚大部分, 具体施工时候, 切割施工要首先进行爆破, 主要参数设置为:孔间距1.4mm、排间距1.4mm、孔的深度27mm、孔的直径80mm, 爆破的指向比百分之一十八, 炸药的单耗为1kg/t-1.2kg/t。同时需要在爆破同时带放的两边设置一排扇形的抛空, 这样可以给切割爆破留下足够的空间。

4.3 采场的崩矿

采用扇形的炮孔布置方式来进行采场的崩矿。崩矿的时候自由面是切割槽, 然后从两边开始爆破然后再到中间。因为54号盘区的矿体长度比较长, 所以在爆破的时候进行了三次爆破。在对于采矿崩矿所设置的凿岩参数为:排间距1.4m、平均孔底距2.7m、孔的直径80mm, 爆破的指向比百分之一十八, 炸药的单耗为0.54kg/t-0.62kg/t。我们都知道在这里矿区的生产能力主要的影响因素是采场的出矿工作, 就现代的采矿工作来说其主要影响是来源于机械设备的出矿的效率, 所以这是一个关键。在该盘区所采用的是汤姆罗克公司的TORO400E的电动铲运机作为出矿设备。这种设备的优点很多, 没有油烟污染, 同时运行中所产生的热量较小, 并且满载率很高, 同时它在矿区的活动比较灵活, 调节范围也很大, 适合用于缓倾斜中厚矿体的开采。一般铲运机的运距很小, 仅仅只有80m。而采用这个新型的电动铲运机出矿, 可以达到每小时200t的量。并且它对于大矿石的产出量也低至3%。所以说在矿区的开采中, 运用先进的铲运设备, 可以提高矿区的生产能力。

4.4 回风通井

该盘区的矿房的运输水平的高程是512m, 挖掘了3条的回风通井作为回采时的通风通道。在具体的回采时, 新鲜的风流会从运输的平道巷然后经过装矿的进路达到采空区, 然后通过回风天井从回风巷道排出地面。

4.5 采空区的处理

在54号盘区处理采空区的办法主要是采用废掉的石头以及尾矿来进行填充。这样不仅可以有效地减少环境污染, 还可以提高充填的强度。主要是由550m水平充填废石在采空区中, 当达到饱和时候再充填尾矿。对于一个矿房它处理废石的能力大概是6000m3左右。

下表是在缓倾斜中厚矿体的开采采用无轨机械化的主要的经济技术指标, 并且为了达到一个直观的效果, 还将其与传统的采矿方法的技术经济指标进行了对比。在大红山的传统采矿方法主要是在一期工程中的下盘漏斗的空场开采方法。

5 结论

通过实践表明, 在缓倾斜中厚矿体的机械化开采中, 采用前文所提到的“大盘区、小分段”的设计理念是非常正确的。这种理念充分发挥了无轨采掘设备的效率, 提高采场的生产能力, 同时减少了采矿人员的工作强度。

同时, 在采空区的暴露形状对于采场顶板围岩的稳定性有很大的影响, 而不仅仅受它的面积影响。在该盘区中采用了长条形的顶板来对采空区的顶板进行了优化, 这种方式很大程度上可以保护其的稳定, 同时提高作业的安全系数, 能够提高回采的效率。

最后, 在具体的操作过程中为了最大化合理运用无轨采掘设备, 在进行采切工程的时候有必要遵循两个原则:第一要将无轨采掘设备置于一个水平作业的环境中, 这是便于后期工作有效完成的前提;第二个方面在采准切割工程中一定需要用到深孔全液压凿岩台车, 它的优良性能能够保证使得采准切割工程平面布置。

摘要：我国的地势条件非常的复杂, 所以我国的矿产业在生产过程中常会面临很多的问题, 比如矿产分布情况有着很大的差异, 以及矿区的地质条件也很复杂多样, 这些都很大程度上制约了矿产的开采, 特别是针对一些特殊的矿区, 进行开采的时候所面临的困难更大。在目前的矿区中, 缓倾斜中厚矿体是公认的最难开采的矿体。现阶段, 没有一个完整规范的技术体系来实现对它的开采, 同时也没有健全的安全管理体系。本文就针对缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术进行探讨。

关键词：缓倾斜,中厚矿体,机械化

参考文献

[1]余健, 等.缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术[J].中南大学学报 (自然科学版) , 2005, 36 (6) :1107-1111.

[2]黄金堂.缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术[J].黑龙江科技信息, 2014, 16:42-42.

倾斜中厚 篇9

无底柱分段崩落法是金属矿山常用的一种高效率采矿方法,具有开采强度大、生产安全性好及采矿成本低等优点[1]。采用无底柱分段崩落法采出的矿石量占我国矿石总量的70%左右[2]。无底柱分段崩落法优点是能充分发挥无轨机械化作业的优势,增加了一次开采量和开采效率,采切工程量小、作业安全等;缺点是通风条件不好,开采损失贫化较大等[3]。无底柱分段崩落法是在上覆岩层条件下进行回采,因而矿石损失贫化较大,这造成了矿产资源的浪费和经济效益的下降。为了克服无底柱分段崩落法存在这一主要问题,提高矿石的回采率,降低矿石损失和贫化,许多学者做了大量研究工作[4,5,6,7,8,9],在采用无底柱分段崩落法回采矿石时,研究崩落矿岩散体的移动规律,以此来改进采场结构参数和放矿工艺,对于减少矿石的损失贫化,提高矿山经济效益具有重要意义。

尖山矿区在现行采场参数条件下运用无底柱分段崩落开采中,由于在出矿过程中受到覆盖岩层和矿体赋存条件等多重因素影响,矿石损失贫化大,尤其在回采1 300m标高以上(地质勘探线27.5线以西和22.5线以东部分)挂帮急倾斜中厚矿体中,生产中矿石损失情况更为严重,这严重影响了矿石回收指标及经济效益。1 300m标高以上挂帮矿体27.5线以西及22.5线以东的急倾斜中厚矿体主要由Ⅴ、Ⅵ矿带组成。

该范围内的矿体,因矿体分枝较多,一般有3～4层矿体,单层矿体的厚度不大,平均水平厚度约12m,矿体间的夹层厚度6～14m,为利于回采过程夹石的剔除,降低贫化和损失,沿走向布置回采进路,各层矿体进行分采。

2实验理论基础

2.1物理相似模拟实验

物理相似模拟实验是根据采场矿岩块度组成选配与之几何相似、尺寸几何相似、力学性质大致相似的矿岩颗粒,在按照一定比例做成的与现场几何相似的模型上进行室内模拟实验,使得模型放矿过程与采场放矿过程达到物理上近似相似的方法。

为了使得模拟实验效果能够真实反映出采场中实际放矿的散体矿岩的移动规律,应满足室内模拟实验放矿得到的放出体与真实采场崩落的放出体几何相似,模拟实验模型的边界条件与采场的边界条件相似。

2.2实验目的与原理

2.2.1实验目的

矿石损失贫化是矿山生产中的重要技术经济指标,为了能够简单直观、科学经济地对尖山矿区急倾斜中厚矿体(地质勘探线中27.5线以西和22.5线以东部分)在开采中矿石损失和贫化情况了解和掌握,结合尖山铁矿现场情况和开采技术手段,通过室内物理模型模拟实验对覆岩覆盖层下矿石损失贫化情况进行研究,通过实验测定矿石的回收率和损失率,掌握尖山铁矿在现有采场参数下的损失贫化情况。

2.2.2实验原理

(1)实验相似律。为了真实反映出采场现场在放矿过程中崩落矿岩移动规律及损失贫化规律,在物理模型模拟实验中遵守模型实验的相似律,实验中模型尺寸、矿岩块度及其它几何参数和实际尺寸为1:50几何相似比和实验材料粒径级配与现场原型几何相似,为了确保模型与采场的矿岩性质、力学特性和动力学参数等物理因素相似,实验中均选用现场崩落矿岩散体作实验材料,使其真实反映现场实际情况。

几何相似常数:

式中:Db、Dm——采场与模型的放矿口直径;

Hb、Hm——采场与模型的崩矿层高度;

db、dm——采场与模型的崩落矿岩块度。

(2)达孔量法。在放出散体过程中,依次记录下对应每个放出标志颗粒的标记符号和其对应的放出散体数量于达孔量表中,根据达孔量表绘制出散体堆内的达孔量场,依据放出体表面是达孔量的等值面来确定放出体形态,称之为达孔量法。

(3)放出体圈定原理及方法。在倾斜边壁条件下放出体圈定原理为达孔量法测定放出体形态,达孔量是根据在矿岩散体里面设置的标志颗粒来表现同时到达放出口的散体颗粒,再将不同剖面上达孔量相等的点通过空间位置还原到原散体堆中,根据放出体是达孔量相等的等值面,在空间位置上达孔量相等的点均位于同一个放出体上,在各个不同的放出高度上的放出体达孔量值不同。

3实验方案和模型设计

3.1标志颗粒的标定

本次实验的实验原理为相似模拟实验的相似率,在按照几何相似比1:50的实验模型上模拟两个分段散体矿石和一个分段覆岩层,通过矿山现行采用放矿步距5.17m,放矿截止品位为20%进行出矿,传统的截止品位放矿法是以一个放矿步距作为单独研究对象,上部分段残留的矿石在下面分段得到回收,前一排炮残留的矿石可以在后一排炮得到回收,相邻进路的矿石彼此也可回收,因此用一个步距掌子面截止品位衡量是否终止当前出矿缺乏严谨性。所以,为了本次实验结果的真实性和准确性,在每个分段沿矿体走向共设计了4个放矿步距尺寸厚度的矿石散体,然后运用下行式对两个分段逐个步距按照截止品位方式进行出矿。在出矿过程中,通过电子秤对放出的散体进行称量,然后采用磁铁对矿岩散体加以分离,称出纯矿石质量。

3.2模型设计

本模拟采矿方法为无底柱分段崩落法,根据矿体赋存条件,矿体水平平均厚度为15m,平均倾角为58°,分段高度20m,进路规格为:宽×高=4.8m×3.8m,采用铲运机出矿,铲斗容积为6m3,物理模型采用相似比为1:50,即1:50的钢制模型。实验模型内部尺寸:长×宽=30cm×50cm,高120cm,模型倾角为58°;在模型紧靠下盘底板的端部开设两个分段处各开凿一个放矿口,放出口尺寸:长×宽=9.6cm×7.6cm,模型设计如图1所示。模型材料:模型框架为钢结构,模型后侧面与倾斜底面采用木质材料,前侧面采用有机玻璃板材料。实体模型中为了还原出真实采场的工作情况,在矿石两个分段之间采用有机玻璃板隔开。实验模型实体见图2所示。

3.3实验的截止品位放矿条件

为了在实验中矿石和废石易于用磁铁分离,本次实验中选用Fe1矿石替代Fe2矿石,矿山覆岩选用不含磁性的白云岩散体替代,矿岩的基本物理力学参数见表1。

(1)采场截止放矿时围岩重量混入率Ym:

式中:Ym——采场围岩重量混入率;

cd——矿石地质品位;

cj——放矿截止品位;

cy——废石品位。

(2)采场截止放矿时围岩体积混入率:

式中:Yv——采场围岩体积混入率;

γk——采场矿石颗粒容重;

γy——采场围岩颗粒容重。

(3)实验室截止放矿时岩石重量混入率:

式中:——实验室放矿岩石重量混入率;

——实验室矿石颗粒容重;

——实验室围岩颗粒容重。

将采场现场和实验室矿岩的基本物理参数表1代入上述公式,可得出当采场现场采用矿石截止品位20%时,实验室物理试验放矿介质条件为围岩颗粒重量混入率达到44.5%时停止出矿。

3.4实验准备工作

(1)实验室配料。在实验前,直接将从尖山矿区取回的Fe2矿石,按照相似律将其进行破碎筛分成实验所需的粒径级配,模型实验矿石粒径配比见表2。

在称量各级别矿石重量后,用铁铲将各粒径级别的矿石混合搅拌,直至散体均匀为止,之后即可将其装入实验模型中。

(2)废石的准备。考虑到本次实验为了得到放矿过程中矿石的回收率和贫化率,实验过程中要通过磁铁进行分离,因为从尖山采场运回的岩石含有一定磁性,会对本次实验结果的准确性产生一定影响,所以在选用废石时,用不含磁性的白云岩替代矿山岩石,实验室制备矿石颗粒见图3,岩石颗粒见图4。

3.5装矿

首先将回采进路安置在进路口里,然后将按粒径级配配好的矿石散体装入模型中。每次装矿时,记录下装入矿石的质量,当装矿到第一分段高度时,用有机玻璃板将下面分段矿石散体隔开,再装载第二分段矿石散体,装载完两个分段矿石以后,将矿石散体整平,再将白云岩装入模型内做覆岩层,装入废石高度大于一个分段高度。矿石与废石的总高度大于2.5倍分段高度,以保证良好流动带。

3.6放矿

为了保证实验结果准确性,本次模拟实验在上、下部分段分别按4个步距进行出矿工作,每个步距按白云岩重量混入率达到44.5%时停止出矿,白云岩放矿步距设定为10.34cm (矿山放矿步距为5.17m,相似比1:50),方法如下。

(1)放矿时首先用钳子用力将盖板拔出一个放矿步距,同时上部矿石冒落到进路中,然后用小铲进行出矿工作,每次铲出矿石尽量控制在200g左右,以便于与矿山铲运机斗容相同。每次铲出的矿石用电子秤进行称重,然后记录下矿石重和对应铲数,开始出矿工作状态如图5所示。

当纯矿石铲完后,就会出现矿石和废石混杂现象,此时用磁铁将其分离,分别称量出矿岩总质量与清除废石后纯矿石的质量。当放出矿石中废石重量混入率达到44.5%时停止出矿。

(2)第一步距放矿工作结束后,在依次进行上部分段2、3、4步距及下部分段的出矿工作,其具体操作同第一步距过程相同。图6为两个分段出矿工作结束后的状态图,图7为下盘残留情况CAD对应图。

3.7实验结果

通过放矿实验数据统计分析,在采用各分段单个放矿步距中围岩颗粒重量混入率达到44.5%时停止出矿,得到的试验数据见表3。

通过此统计表3可以看出,在运用现行截止放矿品位20%出矿时,矿石损失率高达46.68%,而废石混入率为19.84%。

3.8急倾斜中厚矿体损失贫化原因分析

通过实验结果分析得出,尖山矿区急倾斜中厚矿体在开采过程中损失贫化过高原因:无底柱分段崩落法的特点是在覆岩下放矿进行,造成矿石贫化无法避免,同时发现在放矿过程中放出体在矿石散体中所占体积很小,而由废石漏斗边界形成的矿石堆体积很大,当矿体倾角不足时,下盘斜壁就会大大缩短顶部废石在放矿过程中到达放出口的时间,在实验过程中当放出矿量不多时就有废石混入,使得放出的纯矿石过早贫化,从而造成了矿石贫化严重。

4结语

结合尖山急倾斜中厚矿体产状和采场结构布置情况,通过多分段立体放矿实验可知,矿石损失率高达46.68%,而废石混入率为19.84%,针对急倾斜中厚矿体损失贫化率较高问题,通过结合端壁出流轴线的位置情况和放出体在矿石散体中体积情况,分析出导致开采急倾斜中厚矿体过程中损失贫化过高的原因。

摘要：急倾斜中厚矿体条件下无底柱分段崩落法的矿山普遍存在矿石损失和贫化严重等突出问题。针对尖山矿区矿石损失贫化情况,运用相似模拟实验进行研究分析,研究表明,无底柱分段崩落法在放矿过程中放出体在矿石散体中所占体积很小,当矿体倾角不足时,下盘斜壁会大大缩短顶部废石在放矿过程中到达放出口的时间,当放出矿量不多时就有废石混入,从而造成了矿石贫化。

关键词：急倾斜,无底柱分段崩落法,损失贫化,相似模拟

参考文献

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