分段采矿法（通用4篇）
分段采矿法 篇1
摘要：在进行矿产开采时, 往往伴随着比较大的安全隐患, 而我国在矿产开采过程中的安全措施和安全护具还有待进一步的提高和改进, 因此很难保障矿产开采人员的安全。为了进一步的提高矿产开采人员的安全, 保障矿产开采的稳定性, 我国将分段采矿法应用到采矿工作中, 这种方法的应用不仅使得矿产开发的质量得到了有效的提升, 而且也使得开发效率得到了明显的提高, 这对于我国的矿产开发具有极大的推动作用。本文就分段采矿法采场稳定性进行了简要的探究, 仅供参考。
关键词：分段采矿法,采场,稳定性,分析
随着我国经济的发展, 工业化也得到了极大的发展, 由于工业化发展进程的加快, 使得矿产资源的需求量也逐渐增加。但是在矿产资源开发的过程中, 往往伴有一定的危险性, 为了有效的提高采场的稳定性, 保障采矿人员的安全, 需要在矿产资源开发中应用先进的科学技术以及设备, 从而提高矿产的开采量。而分段采矿发的应用, 不仅提高了采场的稳定性, 而且在一定程度上也提高了矿产的开发量, 从而满足了我国工业化发展的需求, 对推动我国的经济发展具有重要的影响作用。
1工程实例
某地区在进行采矿工作时, 主要采用的开采方法为分段采矿法。利用分段采矿法对该地区的矿产资源进行开采, 保障了采场的稳定性, 使得采矿人员的安全有了一定的保证。这种方法主要是根据岩石的运动状态以及岩石水平移动的情况来进行分析, 根据分析的结果来设计采矿的方案, 从而就采矿设计方案来进行采矿工作。另外, 采用这种方法对矿柱进行保安工作, 也在一定程度上提高了井筒的安全性, 但是却对周围的岩石造成了一定的破坏。而该地区的岩层本身存在严重的被破坏现象, 其破坏的因素包括很多中, 其中主要的影响因素是地质构造以及开采条件。一般来说, 岩层会受到外界因素的影响而出现一定的改变, 这些因素也就是所谓的风、雨等自然因素。在长时间受到外界和内部因素的影响, 会使得岩层出现严重的破损问题。而这一影响的过程, 就是岩层从量变到质变的过程。就目前该地区采用的分段采矿法来说, 其主要是依据动力学的原理, 在对岩层的变化情况进行具体的分析后, 从岩石出现改变的角度对岩石的开采工作进行了科学的规划, 从而保证了矿产开采的安全与采场采矿的稳定。在对该地区采用的分段采矿法进行分析总结后, 可以得出, 分段采矿法能够为采矿的安全提供有效的保证, 同时也可以对采矿人员的安全形成有效的保障。
2分段采矿法的适用条件
在该地区采用分段采矿法, 主要是由于分段采矿法可以对采矿的高度进行段落的划分, 同时能够依据临时矿柱的结构参数对矿产的回采进行有效的控制, 并对回采时顶板的暴露面积进行合理的规划, 从而使得这种开采方法的应用最大限度的应用于矿石以及其周围岩石开采中, 极大的保证了采场的稳定性。分段采矿法会将采矿区域分为多个部分, 每一部分都会形成单独的出矿系统, 而这一系统中具有不同的倾角, 针对不同的倾角, 可以设置不同的底部结构, 从而简便矿石的搬运过程。而每一个出矿独立系统中, 矿体的倾角都有较为广泛的使用范围, 其可以从缓倾角演变为急倾角, 从而使得使得其使用的范围更广。
虽然这种方法在实际的应用中, 可以有效保障采场的稳定性, 但是其在应用的过程中, 也具有一定的不足, 这种方法在实际应用的过程中, 需要进行采准切割, 而采准切割的工程量也相对较大, 这就使得其并不适用于岩体较薄的矿体中, 一般来说, 这种方法主要适用于对中厚度的矿体进行开采。近年来, 这种方法主要应用在对有色金属、黑色金属以及各种化学矿山的开采中。在采用这种方法进行采矿工作时, 也需要采用专业的采矿设备以及选矿设备进行支持, 并且还要具有高端的流水线对所开采的矿产进行配置, 从而达到节能环保的目的。
3模型集合参数
我们可以把宕层周围的厚度和纹理作为数据, 通过计算, 制定出合理的开采方案, 构建虚拟的模型。 (参照表1)
如果要对周围的限制因素进行排除, 就要制定符合开采结构的具体模型。该模型主要是为了给采矿提供一定的理论依据, 防止一些不必要的伤亡。通过对动力学理论的研究, 我们知道矿宕中的很多物质都会造成宕层开采的困难。所以在开采之前要对宕层中的物进行分析, 通过对矿山资料的研究, 制定一个矿宕和体力学的表格, 为开采的实际活动提供一个参考依据 (见表2) 。
4力学过程分析
4.1充填体矿柱的应力会随着填充的情况而产生一定的变化, 比如在不同的压强下, 其会呈现不同的强度。通过对各个方案的安全性考察, 对强度的应力和实际的应力的比值进行了计算, 该数值说明了强度的变化和宕体的密度有很大的关系, 所以为了保证开采后的安全性要进行对宕体的加密, 从而不至于大规模的破坏宕体的自然规律。从对各个方案我们可以知道, 应力的分布决定了宕体的强度, 强度最大的地方是宕体的底部和上部, 所以填充也要着重于这两个位置。但是最大强度如果想对集中, 那么在填充时, 要注意平衡, 否则也会出现塌陷的情况。另外胶结的方法也比较适用, 安全性和稳定性也相对比较好, 所以在填充的时候也可以选择胶结的方式。
4.2各方案顶板及胶结充填体矿柱的最大变形值为2.688mm、18.838mm、32.579mm、23.894mm;各方案顶板及胶结充填体矿柱的相对移动为0.005%、0.038%、0.065%、0.072%。该矿山的类似矿山所允许的顶板相对移动是1.1%-2.5%;其充填体的相对移动是0.7%-1.7%。由此可得, 各方案开采时所引起的充填体收缩及变形角度等均较小。且就变形角度而言, 整个采场的稳定性均较高。但是, 各个方案内充填体的水平拉伸变形值相当大。
结束语
综上所述, 为了有效提高矿产开采的安全性, 可以采用分段采矿法, 利用分段采矿法对矿山进行分区管理, 在满足采矿条件的前提下, 制定合理的采矿方案, 保障采矿的有效性和安全性。通过实例分析, 可以了解到, 在采矿中使用分段采矿法, 不仅能够提高采矿量, 而且在一定程度上还能够保障采矿的质量, 从而满足工业发展的需求, 积极推动我国经济的发展。
参考文献
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[3]杨宇江, 庄文广, 王照亚, 李元辉.基于强度折减法的地下采场稳定性分析[J].东北大学学报 (自然科学构, 2011 (6) .
分段采矿法 篇2
目前,国内矿山多由于中段转换期存在诸多不利因素,造成矿山中段转换期减产,这对矿山采、选等各系统的稳定生产较为不利,矿山整体效益影响较大。其关键技术难题包括:①转换期间上中段采场溜井逐渐变短,采场溜井存矿量的减少将使采矿供矿与中段运输相互影响;②转换期间上中段有效供矿采场逐渐减少,供矿能力快速下降;③转换期间中段部分运输设施拆除回收,下盘运输巷、进路等采切工程加紧施工与中段运输的相互制约影响;④由于中段过渡转换制约下中段采准矿量、备采矿量的升级,造成转换后期采场采准、备采矿量不足,直接影响采场供矿能力。
通过对保国铁矿铁蛋山矿(无底柱分段崩落法开采)+35m中段向-40m中段调整转换过程的应用与研究,保证了铁蛋山矿中段转换的平稳过渡,不但没有减产,而实现了增产。
2 中段转换技术
通过采用延伸下中段采场溜井至上中段采场,解决短溜井、运输与采矿相互影响带来的系列问题;同时在下中段开拓施工中,快速进行矿体下盘边界探矿,确定中间分段及采场溜井井位,加快中段开拓施工;采用提前施工下中段中间分段下盘沿脉巷,将高中段溜井分为两段施工,即可加快施工速度,又可保障施工安全。如图1所示。
3 实施方法
3.1 采区溜井施工
(1)工艺流程。
设备、人员进场→施工准备→施工现场平整至施工标高→测量放线→溜井硐室凿岩爆破→出碴→测量放线→溜井普通法反掘→溜井刷大→溜井检测→资料整理。
(2)施工质量控制。
①严格按设计施工,断面规格必须达到设计要求。②溜井的方向和角度要符合设计图纸要求。③炮眼利用率要高,爆破器材消耗量要小。④井筒刷大必须采取光面爆破,周边眼采用Φ25mm×200mm小药卷,眼距不应大于500mm,严格控制周边孔间距和装药量。凿岩前必须划出井筒轮廓线和凿眼眼位。不得欠挖且超挖不应大于150mm。⑤每掘进5m应校核一次中心线,对斜溜井尚应设腰线。⑥在掘进中要严格控制开挖尺寸,谨防溜井打偏。
(3)施工质量验收。
施工过程中采用全站仪对溜井的中腰线、方位、高度、断面规格等进行检测。①按设计图纸的要求进行施工,并严格执行国家颁发的有关规范、工程质量检验评定标准和相关规定。②分项、分部工程分阶段进行验收,先进行自检,自检完成后由监理工程师组织验收并签证。③整个工程竣工结束后由监理单位、业主代表、设计单位、施工单位参加进行验收,并办理交接手续。
(4)现场具备的条件。
①地质资料、施工图纸、施工组织设计均已齐全。②施工场地范围内的地面、地下障碍物均已排除处理。场地已平整,并有机械通风措施。③施工用水、用电、用风、声光信号及临时设施均已就绪。④现场已设置测量中腰线,并妥加保护。
(5)反掘施工。
溜井采用普通法施工;上下人员用的梯子用锚杆牢固地固定在反掘井壁上;风水、管线用锚杆牢固地固定在梯子上,所用锚杆应采用不小于φ32mm的圆钢。每掘进循环需架设一次凿岩工作台,并随掘进工作面向上推进,架设工作台时采用铁链环悬吊工作台和双吊环挂钩架设工作台。工作面上架设两层工作台,上层为凿岩工作台,下层为安全台,两层间距为一次掘进循环进尺长度。
(6)平台安装。
在井壁上施工4个1.5m深的倾斜托钩眼,安装托钩、铁链环、钢管支撑梁和铺设竹架板,各环节必须牢固可靠。施工完炮眼时,把下次安装工作台的托钩眼打好,再进行下道工序施工。爬梯安装:每节梯子2m高,宽0.3m,使用φ18mm的螺纹钢制作,使用不低于φ32mm×1.0m圆钢锚杆托钩加固和8#铁丝牢固搭接,直溜井在井壁岩石较好的帮壁上安装爬梯,斜溜井在下部井壁上安装爬梯。
(7)贯通施工。
测量人员应给出贯通高度和位置,每次放炮后必须准确测量剩余岩柱的厚度,掘进到上部贯通剩余7m时,开始用3m长钎杆先打5个探眼,周边4个探眼,中心1个探眼,准确掌握贯通厚度,如果最后一炮未贯通,采用由上向下炮孔爆破贯通法进行贯通施工,施工人员必须采取系安全带或安全绳等安全措施,同时应观察贯通位置上段巷道或溜井是否存在浮石等安全隐患,必须排除隐患后再进行施工;贯通后如需处理井口,施工人员必须系安全带或安全绳,必须将安全带或安全绳系在牢固的构件上。
(8)施工设施的拆除。
①平台拆除:爆破时,必须将工作台拆除,确保竹架板不损坏,以便重复使用,凿岩工作结束后将风水、管线等固定在梯子上并保护好,装药完成后对平台进行拆除,拆除的竹架板等设施用质量合格的吊绳将材料下放到溜井外安全处。②爬梯拆除:溜井贯通后,人员爬梯从上向下用提升绞车稳绳把爬梯下放到溜井下口。
(9)刷大施工。
溜井贯通后,从上口用碴把井填满,安全后方可由上向下正掘刷大至设计规格;垂直井刷大施工时使用稳车双层吊盘上下人员、材料设备、刷大施工;斜溜井刷大施工采用人工爬梯到工作面,井内必须铺设5cm后的木板或竹架板,人站在板子上作业,上下各类材料设施使用大绳或稳车稳绳;爆破完后溜井下口排渣,不施工和施工完毕后及时用封口盘把井口盖住,防止人员、浮石、各类设施坠落。刷大施工采用YT-28凿岩机凿岩,必须采取光面爆破,周边眼采用φ25mm×200mm小药卷,眼距不应大于500mm,严格控制周边孔间距和装药量。且凿岩前必须划出井筒轮廓线和凿眼眼位。非电导爆雷管起爆,远程电子引爆机引爆。每掘进一茬炮应校核一次中心线,根据施工设计图每茬炮要检核一次坡度线,确保准确无误。
3.2 溜井施工注意事项
(1)反掘和刷大施工时,进入井内从事任何一项工作(包括准备工作)都必须系好挂牢安全带。
(2)施工前必须对顶帮浮石进行彻底观察检撬,安全后方可施工。
(3)在岩石稳固处施工托钩孔,要保证托钩插孔的深度和角度,竹架板必须用铁丝和木楔加固,架设的工作平台必须牢固可靠;各类材料、机具必须在平台上固定牢固可靠,防止坠落。
(4)人行爬梯要把挂桩打牢,爬梯绑稳,爬梯搭接要牢固可靠,人员上下时要注意铁梯的安全及清理铁梯上的落石。
(5)施工人员操作时,必须系好安全带后方可作业,作业时要把挂桩打牢,铁梯挂稳、绑实,平台搭梯要搭实、绑牢;放炮之前,要把操作平台拆除,风水管绑扎在铁梯上。
(6)如遇到岩石破碎、塌方及出水等情况立即停止作业,撤离现场,及时通知技术部门,以确定采取合理措施,保证施工安全。
(7)井筒施工段必须保证有足够的照明;加强通风,保证工作面有足够新鲜的空气。
(8)溜井掘进到距上部巷道约7m时,测量人员应给出贯通位置,并在上部巷道设置警戒标志和围栏,每次放炮后必须准确测量剩余岩柱的厚度,贯通的厚度不应小于2m。当围岩条件较差时,贯通的厚度不应小于5m。天井掘进到上部贯通处附近时,不应采取从上向下座炮的贯通法;如果最后一炮仍未贯通,在下面钻孔爆破不安全,需在上面处理时,应采取可靠的安全措施。
(9)进入前先要检查好照明电路,确保掌子面有充足的照明,电线接头要扎紧、绑牢,灯泡、灯头有损坏时要及时更换,同时人员要携带矿灯进入工作面,检查是否有炮烟或有害气体聚集在工作面造成缺氧,预防发生突然停电事故,遇到异常情况,人员要及时撤下,谨防炮烟中毒事故。
(10)起爆前要认真检查,把各引爆线、风水管、挂桩、搭梯、灯线等安全环节处理好,各通道放好警戒,在溜井井外200m以外安全处起爆;当产生瞎炮时要分析情况,把瞎跑处理好后方可继续作业。
(11)爆破通风30min后,安全员带便携式多种气体检测仪检测有害气体浓度,达标后作业人员方可进入井内。施工人员进入掌子面时要带好安全帽,系好安全带,进入后把安全带系牢在平台上方的挂桩上方进行操作,严禁单人作业,严禁2人同时上下梯子,从工作面到井口必须有可靠的信号联系,经信号联系,确认安全后方可上下人及运输材料。
(12)溜井应尽快与其上部平巷贯通,贯通前宜不开或少开其他工程;需要增开其他工程时,应加强局部通风措施。
3.3 中间(+5m)分段下盘岩脉巷及溜井联巷施工
(1)工艺流程。设备、人员进场→施工准备→施工现场平整至施工标高→测量放线→平巷掘进→出碴→巷道质量检测→资料整理。
(2)施工质量控制。①由地测部门按设计给出巷道的中心线和腰线。在顶板至少应悬挂由3条垂线组成的一组中心线,两点间距一般不宜小于2m。中心线距掘进工作面的距离不应大于30m;标设巷道的坡度时,每隔20m应设置3对腰线标桩,标桩间距不宜小于2m。②严格中腰线施工,并对中腰线妥善保护,不得破坏。③加强测量工作,及时测放中腰线,并对上次测放的中腰线进行复验,及时纠偏。④每次开钻前必须将中腰线引到掌子面,利用中腰线画出轮廓线,根据掌子面实际情况布置孔。周边眼采用光面爆破,其眼距拱顶不超过350mm,墙部不超过400mm。
(3)施工质量验收。施工过程中采用全站仪对巷道的中腰线、方位、高度、断面规格等进行检测。①按设计图纸的要求进行施工,并严格执行国家颁发的有关规范、工程质量检验评定标准和相关规定。掘进宽度中心线到任何一帮不得欠挖,也不得大于设计规定的150mm,巷道的底板应平整,局部鼓洼深度不得超过设计规定±100mm。②分项、分部工程分阶段进行验收,先进行自检,自检完成后由监理工程师组织验收并签证。③整个工程竣工结束后由监理单位、业主代表、设计单位、施工单位参加进行验收,并办理交接手续。
(4)现场具备的条件。①地质资料、施工图纸、施工方案已齐全。②施工现场已经排除障碍,并有机械通风措施。③施工用水、用电、用风、声光信号及临时设施均已就绪。④现场已设置测量中腰线,并妥加保护。
(5)掘进施工。采用全断面掘进一次爆破成巷光面爆破施工方法,凿眼深度2.2m,每循环爆破进尺在1.8m以上,掌子面安排4台YT-28凿岩机进行凿岩;为保证爆破进尺和爆破效果,掏槽眼采用直线掏槽,为保证巷道轮廓,周边眼按光面爆破作业要求布眼,周边眼间距为350～400mm,采用微差爆破,非电导爆雷管起爆,远程电子引爆机引爆。
3.4 岩脉巷及溜井联巷施工注意事项
(1)每班施工前必须对顶帮浮石进行彻底检撬,对不能处理的浮石,采取处理措施,安全后方可施工。
(2)贯通巷道必须有准确的测量图,每班要标明进度。
(3)两工作面相距15m时,测量人员必须事先通知作业班组;此后,只准从一个工作面向前掘进,在双方通向工作面的安全地点派出警戒,待双方作业人员全部撤至安全地点后方可起爆。
(4)间距小于20m的两个平行巷道爆破时,必须通知相邻巷道工作面人员撤到安全地点;严禁两条相邻巷道同时开口爆破。
(5)做好警戒工作,起爆前30min通知本水平影响范围内所有人员和各类设施到安全地点避炮,每个巷道在开口爆破时必须把影响范围内的所有人员和各类设施撤至安全地点避炮,爆破后不能把出碴设备和人员堵在里面,确保通道不影响正常使用;在巷道警戒范围外安全处安排专人把守,放好警戒后,方可通知起爆,起爆安全后警戒人员方可撤离。
4 施工工艺保证措施
(1)施工顺序保证措施。为确保安全快速施工,对溜井进行分段施工,先施工-40m至+5m分段,贯通后再施工+5m至+35m分段,贯通后+35m分段向+50m分段上接。
(2)溜井贯通保证措施。严格按测量中腰线施工,每放一炮测量进行复测,并画出下一炮的轮廓和方位,剩余7m时每炮先打探眼。
(3)+5m分段下盘岩脉巷及溜井联巷掘进施工保证措施。严格按测量中腰线施工,加强现场质量管理,保证与溜井贯通,独头巷道掘进加强机械通风管理,严格按施工方案施工。5结语
由于围岩破碎,多为斜长角闪岩,在施工过程中,经常出现片帮冒顶、塌方现象。对溜井采取圆木四周支撑井壁措施,对巷道采取钢拱架锚网喷混凝土支护措施,保证了施工的安全性。建议类似工程要将地质围岩条件考虑周全。
分段采矿法 篇3
关键词：高分段大间距,无底柱分段崩落法,采矿技术
0 引言
我国是储矿大国, 随着工业化程度不断增进, 科技水平的不断提高, 各种需矿工业的生产量不断加大, 世界各国对于矿产的需求也逐年递增, 与之相关的采矿技术也逐渐得到重点关注。高分段大间距是目前世界各国在无底柱分段崩落采矿技术领域的发展主流, 对这种新型技术进行研究以不断改进并应用于采矿, 可以有效的提升矿物采量和采矿效率。另外在开采矿物时候段高和间隔参数也是研究要关注的重要指标, 这两个指标在增加矿产开采量以及开采效率中起着重要的作用。接下来, 本文将细致分析这种新的无底柱分段崩落采矿的特点、基本参数以及各种作业等方面, 并试评估这种新技术的应用前景和研究方向。
1 高分段大间距无底柱分段崩落法介绍
1) 高分段大间距采矿技术的特点。高分段大间距无底柱分段崩落技术是目前世界各国重点研究和关注的新型技术。该技术的改进与实际应用可以有效提高采矿的工作效率和保障操作人员的安全, 还可以增加采矿过程中的机械使用状况, 使得操作更加便捷迅速 (如图1) 。以上这些特点让高分段大间距采矿新技术得到了国内外采矿行业的普遍接受, 比如在国内就有一大半的铁矿地底开采运用的是这种技术, 现在主要限制这种技术的不断发展和实际应用的关键障碍是分段高度和进路间隔无法满足这种方法的实施需要, 贫化损失也超出了可承受范围。目前有关高分段无间距的分段崩落方面的研究专家主要就是根据这些关键的限制障碍展开分析探讨工作的。如果可以成功提高分段的高度和进路的间隔程度的话, 以及减少采切操作, 那么这种技术操作将得到很大的优化, 使用成本也将大大降低;
2) 该技术的基本参数。一般情况下这种技术的开展, 作业坡度的高需要保证在60m上下, 一些矿山高可酌情提高到85m, 一些特别的矿山高度甚至能到150m。矿的厚度最低不能低于45m。操作中, 要用溜井来重划归矿采区域, 通过采矿器械以及进路走势来确定溜井间隔参数, 当走势为垂直状态的时候, 需要限制溜井间隔参数为50m上下;当操作中应用到铲运机等大型器械的时候, 需要把溜井间隔参数限制在不超过180m且不低于160m的范围内。此外采矿是的分段高度也需要经由当时具体状况和技术条件来决定:比如如果是器械是重型的凿岩机, 那么分段的高要在11m上下;如果是中型凿岩机, 分段高则在八米上下。
2 高分段大间距无底柱分段崩落作业条件
1) 溜井条件
溜井在矿产开采时划归分段开采崩落区域中有着重要作用, 其相关设定直接关乎出矿的矿物质量, 实际操作中, 可以参考出矿矿物的品级和矿中岩石数量来合理配备溜井的大小及多少。在配备溜井时, 要以灵活、方面为其突出特点和条件, 消除各层段间的干扰状况, 把装矿和收矿间隔限制在超过五米的水平, 并且还需要具实际情况微调间隔。
2) 开采器械及坡道条件
在面对规模大小分别为中型和小型的矿产源地时, 可以供给大约两套的提升机器械, 一套器械可以转运材料和操作者, 一套可以转运器械仪器。当然在实际应用中还需要据当时情况对其进行微调, 比如小型的矿源地使得器械的功能更多。斜坡道是铲车操作中的行走途径, 其参数影响了铲运矿产时的效率和出品的矿物质地, 一般是保证在不低于220m不高于450的限制内, 保证坡度不低于15°但不高于23°。铲运器械的长宽高是微调斜坡道宽度和高度参数的实际衡量对象, 大多数情况是在器械基础上面再加上0.8m以保证转运矿物步骤的顺利进行。坡道一般要用沥青、混凝土、碎石子来平铺加固。
3 采矿相关作业技术
1) 回采作业技术
回采作业主要有出矿和崩落矿物两种作业技术。在崩落矿物作业过程中, 要设定好间隔、扇形炮孔角度和倾角、孔底距离等操作参数, 要参考实际开采状况挑选适宜的凿岩机, 比如中小型的矿源地一般是YG-80和YGZ-90型号的凿岩设备, 在凿岩作业结束以后, 还要实行挤压爆破作业, 这里必须要对炸药的投入量、安置位置、装药器等要求进行严格规范。在出矿中需要使用大概三米的铲运器械来进行作业以运出矿物, 随时保障铲运设备在转运作业的时候有超过两条线路可进行出矿, 在出矿时要保障出矿反复作业中的稳定和出矿数量、出矿质量。
2) 切割作业技术
切割作业有掘进型和开槽法两种作业技术。其中掘进作业需要顺着矿物的外缘来切割开凿出平巷以打通不同路径的开端处。掘进以及切割的具体实施是由爆破作业确定的。一般的平巷是呈扇形炮孔状或者是平行状的, 一般各排炮孔限定在五个上下。开槽法是指不实行切井操作, 只是在岩体上面开凿出炮孔, 然后爆破开槽, 由于这种方法的质量无法保障, 所以此法暂时没有推广应用。
4 结论
目前高分段大间距分段崩落无底柱采矿操作中, 一般会选择间隔约二十米, 段高约二十米的参数标准。许多的矿业公司在这种新技术开发上面都取得了巨大的成果, 比如板石矿业在青矿开采上面的技术标准在改进之后, 产量提高了一倍, 规模也因此得到扩大。总之, 这种新型开采矿物的技术在目前世界上都是具有很大的发展前景的, 其可显著增加矿物开采量和开采效率, 此外还可以控制开采质量, 保证开采操作的安全和稳定。在后续研究和方法改进中, 应注意提升采矿中的段高和间隔这两个参数指标, 提高开采量和开采效率, 实现高分段大间距的开采技术突破。
参考文献
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分段采矿法 篇4
1 无底柱分段崩落采矿技术概述
无底柱分段崩落采矿技术是将矿块采用分段回采巷道划分成多个阶段, 自上而下进行逐段回采, 然后利用崩落围岩对采空区进行充填, 分段底部安设出矿底部结构, 按照小步距爆破下的矿石会在围岩的覆盖下直接通过回采进路端放出的一种方法技术。
1.1 技术特点
在回采进路端部于崩落围岩遮盖下实施放矿及爆破;爆破、凿岩、出矿等工艺流程共同在同一回采进路内一次进行;上下分段进路依照菱形方式进行交错安设;矿石回采先从回采进路的上盘开始, 依照步距次序逐次回退回采, 指导下盘矿体边界结束;每个分段均不安置放矿的底部结构, 不预留任何矿柱[1]。
1.2 技术优缺点
优点: (1) 方便采矿作业实现综合机械化, 回采与采准工序均在进路内开展, 易于应用采矿凿岩台车、掘金台车、装运机等大型无轨自行设备; (2) 结构简洁, 无底部结构, 不留设矿柱, 各分段与矿块间不留间柱, 无需掘进施工难度较高的斗颈、漏斗、电耙、斗穿等切割巷道, 在矿块中仅需布设采矿进路, 将巷道联通, 对天井和巷道进行切割即可, 施工简便; (3) 作业安全性能高, 作业人员工作在水平巷道内, 顶板暴露面积较少, 当发生意外情况时便于发现和处理; (4) 回采工艺简便, 各回采工序均在不同分段内开展, 相互之间无干扰, 便于进行专业化处理; (5) 具有较高的灵活性, 可依据矿体条件对进路方式及回采顺序进行调整;各进路回采宽度仅有10m左右, 崩矿步距仅2m, 生产中发生意外情况时影响范围较小。
缺点:通风条件较差;矿石贫化率与损失率较高。
2 无底柱分段崩落采矿技术的应用
某金矿矿体控制走向长度约为780m, 控制斜身高于440m。矿体厚度在1~5m左右, 平均矿体斜角为45。, 平均地质品味为3.79×10-6。矿体底板、顶板都属于中-弱硅化粉砂岩、细砂岩和泥岩。因该矿的选矿尾矿出现泥化而未充填粗骨料无法选用充填采矿法, 选用空场法又难以确保施工安全, 所以选用无底柱分段崩落采矿技术。
2.1 分段高度与回采顺序
采场分段高度主要由矿体开采环境条件决定, 如矿体走向长度、水平厚度、矿岩稳定性、倾角等;其次是矿山设备及矿山生产能力等。岩金矿山基本上没有垂直矿体走向布置凿岩和进路的条件, 也就是矿体厚度通常在20m以下, 确定分段高度时需考虑两方面因素: (1) 对于施工状况, 分段高度增加则施工中深孔长度也会增大, 在炮孔深度超过一定值时, 凿岩速率会显著减小, 偏斜度增大, 意外事故率增加而影响爆破质量。因此分段高度不能过高。 (2) 回采巷道选用脉内岩脉布设方式, 矿体坡度较缓, 分段高度过大很可能导致下盘矿石损失过大, 同时需考虑出矿巷道的施工难易程度及另行布置方式, 分段高度不能过高。该金矿选用单进路菱形布设方法, 分段高度定位10m[2]。
回采顺序选用由上至下, 先从采场沿溜矿井方向依顺序回退作业, 也就是等到整体采场采切完成后, 先对上分段矿体回采, 随后回采下分段矿体。
2.2 巷道支护与掘进
脉外分段平巷、穿脉平巷掘进, 可选用普通掘进方式开展作业, 若局部地段稳固性较差, 可依照光面爆破掘进, 同时选用喷浆支护或喷锚金属网支护。脉内回采进路掘进则按照光面爆破方式进行, 每隔4m需进行支护后才可向前掘进, 支护选用喷锚金属网方式。
支护参数:脉外巷道喷浆支护, 选用M20喷浆强度, 喷层厚度控制在50mm。脉内先喷洒一层厚度为30mm的砂浆, 随后进行锚网支护, 锚杆一侧应安置挡浆环, 锚杆网度为1m, 金属网网格按照50mm×50mm布置;挂网支护过程中网间应设置100mm的重叠搭接。若回采进路稳定性较差, 需将喷锚金属网挂至巷道底部, 并使用强度为M20、厚度为70mm的喷浆支护。
光面爆破施工:先掘进4m的断面, 随后采用光面爆破, 也就是依照巷道外周轮廓实施凿岩, 巷道拱部和帮部孔距需分别控制在300mm和400mm。钻凿的光面爆破炮孔应和巷道纵向中心线保持平行, 并使用间隔不耦合方式装药。
2.3 凿岩工程
因该矿矿岩属于易爆、易凿矿岩, 可依照相似矿山凿岩参数采用类比法进行优化选择。相关试验参数为:拉槽部分由于夹制性过大, 炮孔选用垂直方式布置, 排距控制在1.4~1.5m, 其他则为1.5~1.6m, 孔距为1.4m, 孔底距控制在2.5m。为保证中深孔落空质量, 在各凿岩巷道完成后, 应先对中深孔进行审核。审核标准为: (1) 钻孔孔深应高于设计孔深至少0.2m, 否则为废孔; (2) 钻孔倾斜角应低于设计角度2°左右。炮孔设计时接近矿体上、下盘的破碎带应预留0.5m的护矿矿壁, 以防止混入乱石[3]。
2.4 出矿方式与采场通风
崩落矿石选用WJD-1.0型铲运机进行出矿。因含有放矿椭球体, 铲运机铲矿过程中应尽可能从矿体下盘铲出, 利用脉外巷道运输到溜矿井, 矿石经过矿井漏斗进入矿车, 通过斜井提升运至地表。出矿选择截止品位法, 在出矿品味小于1.2g/t时需终止出矿。
中深孔爆破后利用自然通风系统风流实施通风。爆破形成污风可利用上山巷道排至上中段, 直至排出地表, 通风时间大约为8h。
3 结束语
无底柱分段崩落采矿技术的应用水平将直接关系采矿企业的出矿质量及生产效率, 因此, 相关技术人员应加强有关无底柱分段崩落采矿技术的研究, 总结该技术应用要点及关键部位技术处理措施, 以逐步提升无底柱分段崩落采矿技术应用质量。
摘要：作为地下铁矿开采的重要方法, 无底柱分段崩落采矿技术的应用对于改进采矿企业生产效益具有重要作用。本文首先对无底柱分段崩落采矿技术进行概述, 然后具体探讨了无底柱分段崩落采矿技术的应用, 以期为相关技术与研究人员提供参考。
关键词：无底柱,分段崩落采矿技术,应用
参考文献
[1]余健, 汪德文.高分段大间距无底柱分段崩落采矿新技术[J].金属矿山, 2008 (03) :26-31.
[2]明世祥, 梅智学.无底柱分段崩落采矿法在武钢地下铁矿中的应用实践[J].黄金, 2005 (06) :29-32.
[3]宋世生, 郭明春, 严鹏, 郭树林, 姚香, 邓志高, 张青松.无底柱分段崩落采矿法在那林金矿的试验研究[J].黄金, 2010 (10) :33-37.