实施探采结合研究断层错断矿体对策.pdf

． 2 0 0 3年 1 2月 第 3 2 卷第 6期 有色矿 山 Non f e r r ou s M i ne s De c． ， 20 0 3 V0 1 ． 3 2 No ． 6 实施探采结合研究断层错断矿体对策 邱慎前， 李 强， 陈金锋 山东 王铝矿业有 限公司 ， 山东 淄博 2 5 5 3 1 1 [ 关键词】长壁式崩落法 ； 断层 ； 断失矿体； 生产探矿； 对策 [ 摘要】针对矿山地质情况。 实施探采结合， 对断层错断矿体提出具体实施对策。 对生产探矿起到了积极有效 的作用。满足了生产需要。通过多年实践积累了丰富而切合实际的操作经验， 达到了探采结合的 目的。 【 中圈分类号 】 T D1 6 6 【 文献标识码】B [ 文章编号】1 0 0 2 ． 8 9 5 1 2 0 0 3 0 6 ． 0 0 1 1 ． 0 3 Co u n t e r me a s u r e s t ud y o f d i s l o c a t i o n f a u l t e d o r e b o d y by c a r r y i n g o u t pr o s p e c t i n g - m i n i n g c o m b i na t i o n QI U S h e n - q i a n ，LI Qi a n g ，C HEN J i n - f e n g S h a n d o n g Wa n g l i i Mi n i n g I n d u s t r y C o ． ，Lt d． ，Z i b o 2 5 5 3 1 1 ，C h i n a 、 ● ● Ke y wo r d s l o n g wa U c a v i n g；f a u l t ；f a u l t e d o r e b o d y ；p r o d u c t i v e e x p l o r a t i o n；c o u n t e r me a s u r e Abs t r a c t I n ．v i e w o f t h e mi n e g e o l o g i c a l s i t u a t i o n ，t h e p r a c t i c a l c o u n t e r m e a s u r e f o r d i s l o c a t i o n f a u l t e d o r e b o d y was p u t f o r wa r d b y c a r r y i n g o u t p r o s p e c t i ng mi n i n g c o mb i n a t i o n ，wh i c h p l a y e d p o s i t i v e r o l e i n p r o d u c t i v e e x p l o - r a t i o n a n d me e t e d t h e n e e d s o f p r od u c t i o n．Th r o u g h ma n y y e a r s p r o d u c t i o n p r a c t i c e ，r i c h e x p e r i e n c e was g a i n e d i n a c t u a l o pe r a t i n g ，a n d a c h i e v e d t h e g o a l o f p r os p e c t i o n g - mi n i n g c o mb i n a t i o n ． 1 地质概况 山东王村铝土矿是一个地下开采的中型硬质粘 土矿山。本矿矿床主要赋存于上二迭 系的石盒子统 和下二迭系的下石盒子统之 间。 属陆相盆地沉积碎 屑岩。 其中夹有胶体 化学沉 积的 A 层硬质粘 土矿， 成为本矿主要 的开采对象。该系地层呈似层状及巨 透镜状 。 层位稳 定， 被开采 的 A 层矿现 已圈定范 围 3 ． 1 k m2 。 矿 区构造形态以单斜为特征。 2 矿区地质 山东王村铝 土矿东宝 山矿 区 A层硬 质粘土 矿 似层状产出。 矿体 东西走 向 2 2 0 0 m， 沿倾 向控制 长 度 1 2 0 0 ～1 6 0 0 m。该矿矿体为单一缓倾斜薄矿体， 平均厚 度 2 ． 4 m， 矿体倾 角 9 。 ～1 8 。 ， 平均为 1 3 。 。主 要地质构造 以矿体走 向为参照物分为两大类， 一是 走向断层。 二是倾向断层。按矿体错断方位分为正 [ 收稿 日期】2 0 0 2 ． 1 O ． 1 8 [ 修订 日期】2 0 0 3 ． 0 5 ． 2 7 【 作者简介】邱慎前 1 9 6 5一 ， 男。 山东淄博市人， 助理 工 程师， 从 事采矿生 产技术管理工 作。 断层和逆断层。走 向断层对 矿体 开采影响较大。 往 往把矿体一分为二。 无法正常回采推进 ； 倾 向断层则 影响较小。矿床充水主要是大气降雨补给， 地下水 为岩溶裂 隙水。矿体直接顶板为铝土岩 ， f6 ～8 ， 矿岩界限较明显， 矿体底板为砂质粘土。 厚度约 0 ． 2 - 0 ． 5 m不等， 矿 石主要成 分 为 0 3 ， 矿 石致密光 滑 ， 用手触摸有滑腻感 ， 硬度 f4 ～6 ， 色泽呈浅 灰 色 、 灰色 、 深灰色等。矿石节理发育。 性脆 易爆 ， 便于 开采 。 ． 3 采矿方 法 山东王村 铝土矿为人工底柱 长壁式崩落法， 经 过多年 的采矿实践 ， 总结出了一整套适合 自己的采 准切割布置方案， 并 以其矿块采准结构简单 、 施工方 便 、 安全快捷 、 易操 作、 矿石 回采率高等成 为该 采矿 法 的一大特点， 如图 1所示。 4 生产探矿 根据地质现状及采矿方法采用探采结合的生产 探矿方式。 实施边采边探， 为尽可能的揭露矿体在走 向， 倾向方向的变化情况， 如矿体产状、 厚度、 形态、 地质构造、 矿石品级等， 以脉 内采准巷道坑探为主加 维普资讯 1 2 有色矿 山 2 0 0 3年 第 3 2卷 囝 1 矿块采准切割示意图 1 提 升绞车房 ； 2 -- 上 阶段 运输 巷 道 ； 3 “ --切 割 上 山； 4 --采 准巷 道 ； 5 一提升轮子 坡 ； 6 --砼 预制 块 垛“” 字 型 ； 7 -- 回采 出 矿 区； 8 一工作面 ； 9 一停采线 ； 1 0 一 矿柱 ； 1 1 一下 阶段运输 巷道 ， 穿脉切割上山进行探矿 ， 状如棋盘式布置方式 ， 探矿 工程可为生产利用。 4 ． 1 采准巷道探矿 对于缓倾斜薄矿体， 在矿块开拓完毕后， 即直接 进入采准切割工程阶段。根据长壁式崩落采矿法的 特点， 在布置采准巷道时， 严格按矿块斜长来布置， 一 个矿块斜长 轮子坡的斜长 分成几个分段采准巷 道 即生产巷道 。采准巷道在脉 内布置， 这样布置 是为了进一步探明矿体在走 向方向上的产状及地质 构造情况。该巷道 既起到 了探矿作用， 又能起 到作 为将来运输矿石和装矿的作用。采准巷道沿轮子坡 形成如鱼刺状左右甩开， 每条巷道上下间距 4 0 ～ 5 0 m 采面斜长 。在施工技术要求 上， 沿脉距底 板 砂质粘土 O ． 2 ～O ． 3 m高度控制巷道掘进方向。当 矿层较厚时， 不能揭露全厚， 采用打顶眼探矿法， 直 接局部破开顶板探明矿体厚度， 一般巷道掘进规格 为 2 ． 5 mX 2 ． 5 m 高 X宽 ， 当矿层较薄 2 ． O m 以下 时。 为了不破开顶板 铝土岩 ， 避免铝土岩顶板混入 矿石 中造成矿石贫 化， 将矿石底板适 当抬起一定高 度。 沿顶板掘进控制 巷道 方向， 直至巷道掘进完 成。 在整个采准巷道 探矿施工 中， 为及 时对揭露矿石进 行质量监控， 每隔一段距离对矿石取样化验 ， 把化验 结果标定在地质坑道图上， 包括矿厚、 品级质量等。 从而为将来矿石 回采设计打下 良好基础。 4 ． 2 上山探矿 上 山探矿是缓倾斜矿体 的生产探矿方式。它不 仅能被采矿利用， 而且 能直接 揭露矿块 上下分段的 回采矿体沿倾向方向上的矿厚变化和其中隐藏未被 揭露 的断层情况， 为控制 回采高度和采矿 回采设计 提供可靠数据及依据。 采准巷道施工 长度一般 为 2 5 0 ～5 0 0 m 至落差 大断层为止， 每布置一条切割上 山即作 为一个 回采 矿房， 按长壁式后退法全 断面推 采。由于回采 矿房 受地压及地质构造 的影响不同， 矿房 回采跨度变化 较大。如果矿房顶板较稳 固， 采空 区跨度可达 5 O ～ 6 0 m不 冒落 ； 有时因断层构造影响， 采面来压早， 推 采 2 0 ～3 0 m便发生顶板 冒落蹋面。多种情况表 明 上山探矿施工具有不确定性， 这 种上 山主要是为采 矿重新形成 自由面而设计， 也是 为减少不必要的上 山探矿工程， 降低掘进成本。为解决 回采采面的安 全问题， 采取 主动撤 面的方 案， 即采面 采到一 定跨 度， 搬出来重新掘上山探矿后 ， 根据上山探矿情况设 计 回采方案， 也体现了先探后采的采矿指导方针。 5 对探矿工程揭露断层的处理 5 ． 1 上拐下咬法 在采准巷道施工过程 中， 当遇到断层时 ， 首先有 地质人员判断断层产状及错 断距 离， 根据现场 测量 结果， 在地质坑道 图上作出错失矿体 的揭露点设计 图样， 按照技术要求及时指导工人调整掘进迎头方 向。其具体做法是 ①倾向正断层， 将矿石下跌， 为 找到断层错失矿体， 达到探矿之 目的， 把现有迎头方 向根据断层落差大 小， 一般 情况 下按 6 ～8 m 的转 弯半径 圆滑的穿过断层， 此时迎头进入矿体再将迎 头按技术要求往 下咬调整到正 常走 向上来， 进入沿 脉掘进 ； ②倾 向逆 断层矿体上抬， 迎头为全砂岩 矿 体下盘围岩 ， 从空间位置看巷道过断层后在矿体下 方 。所以， 其做法与上述相反先 下咬后 上拐。见 图 2所示 。 a倾向正断层 b倾向逆断层 图 2 遇断层掘进方向示意囝 5 ． 2 上挑平推法 上 山为采矿 回采的 自由面， 每布置一条上 山即 为一个回采矿房。因此 ， 上 山为探 明采 面中有无走 维普资讯 第 6期 邱慎前等 实施探采结合研究断层错断矿体对策 1 3 向正断层对 回采方 案的设计 至关重 要。一般 情况 下， 当上 山中遇到断层时， 根据断层错断情况采用上 挑及平推法穿过断层。①遇 走 向逆断层时， 矿石上 抬， 用上挑法 ， 即将上 山迎头按一定角度穿斜上 山找 矿 ， 见矿后再沿矿体底板上掘 ； ②遇走 向正断层 时， 矿体下跌 ， 采用平推法 如图 3所示 。 a走向正断层 b走 向逆 断层 图 3 切割上山施工示意图 5 ． 3 石门副巷找矿 对 于在上山施工 中， 遇 到在较大 的走 向正断层 时， 上 山已无法穿过断层找到矿体， 被迫 停止掘进。 则根据错断距离， 采用石 门副巷找矿法 ， 即在采准巷 道 中重新选择合适位置定 点开掘石 门副巷 如 图 4 所示 。 囝4 石门剐巷找矿示意图 1 一断层； 2 一上山； 3 一平巷 4 一副巷石门 5 ． 4 高程平差法 此法使用于断距较大的走向正断层， 在采矿设 计中布 置采 准 巷道 时 予 以全 面考 虑。在 5 矿块 5 一2 平巷采准旋工 中， 遇到 了断距 l O re落差 的走 向正断层， 巷道无法正常掘进。为找到被 断层错失 的矿体， 需重新布置一条采准巷道 。通过 在图纸上 对断层产状放样分析后， 采用 了高 程平差法。首 先 作图 角 口 A到 距 。 Bl 据计 进 入 掉落差后， 拐过断层进入矿体沿矿层走 向掘进脉 内采 准巷道 。 8找矿布置平巷计算图 b巷道施工示意图 图 5 高程平差法囝解 l 一 轮子坡； 2 一新布置巷道 ； 3 5 一2平巷 ； 4 一断层 6 结语 ’ 简单介绍 了在采矿生产实际工作中遇到的几种 常见的寻找断层错失矿体的探矿方法。地质构造的 复杂性给生产带来 了许 多麻烦， 怎样科学指导生产 ， 在工作 中还需要不断的探索研究， 比如， 断距较大的 断层， 根据情况可以采用掘天井或掘下山找矿等。 只有具体问题具体分析， 选择最佳方案， 才能有效 的 解决 问题 ， 为矿 山服务。 成矿后断层错综复杂， 如何有效的采取措旅， 是 采矿工作者需要长期研究的课题。生产探矿是生产 过程中不可少的一个环节， 不仅将生产勘探和开拓、 采准及 回采密切结合起 来， 而且减少 了单纯布置探 矿坑道的掘进量， 从而节省了大量的人力、 物力和资 维普资讯