零星矿体的斜井探采方案.pdf

／ 午 零星矿体的斜井探采方案 ／ 零星矿体的斜井探采方案 分析了该方案曲优姨点礁其适甩范围． ／ -关键调 ， ． 墨 塾 一 一， 一 1 前言 在我国的金属矿山中，赋存有许多质量 较高而规模较小的零星矿体，这类矿床往往 阂矿量限制而难 以投入较 大的工程量进行详 细查探，并进入规模采矿，特别是矿区外围 的零星矿体，多是在单工程见矿的条件下投 入有 限的工作量，沿用民间采矿方法进行开 采。 由于地 质资料不清， 矿体延深情况不明， 因而开采此类矿床的风险性 较 大，稍 有 不 慎，就会造成_工程粮费或投资增大，甚至导 致生产 亏本，并对后期生产带来一定困难。 因此 ，寻求某 种探矿及开拓方式以求降低工 程的风险性，且对开采此类零星矿体具有一 定的实际意义。 2 民间探采方法 这类 矿 体 民 间 一般 采用规格为2 ． 0 m 2 ． 5 m的下盘小竖井开 拓，沿脉巷道探 矿 及开采的探采方法。开拓深度一般为3 0 m， 采用 电辘辘简易系统提升。如矿 体 往 下 延 伸，则继续向下延深开拓系统，其延深方式 仍为下盘 小竖井开拓，如图 1 所示。在这种 情况下，易出现如下 问题； 1 若矿体延伸较浅，壁井开拓深度 偏 大，则造成工程浪费，投资增大，而且很 难找 到在上部 已经探明的矿体 } 2若矿体延伸深鏖较大，竖井开拓 深度不够，则导致开拓水平 以下矿产资源损 路增祥 3 提出了零里矿体的辨井探采方案，并详细地 图l 民间探矿及开拓方案示意图 失，或需再次进行工程延深，而且可能导致 上述问题的产 生。 上述情况不利于降低工程投资和减少工 程浪费。 3 斜井探采方案应用实例 斜井探矿的实质就是在上阶段矿体 已经 探明的基础上，为 了探 明下阶段矿体，便于 开拓延深 降低工程风险和工程投资，而利 用卞向掘盏酌脉内斜井来探明矿体在倾向上 的延伸情况。 3 ． 1 工程实例 某矿点零星小矿体为中低温热液充填型 小矿床 。矿体走 向为NE 2 9 。 ，倾向 NW，倾 有色种I h 】 9 日 7 ． 1 ～ U 详 不 斛 匝 地 的 矿 星 军 对 l 耍 瞄 维普资讯 角5 1 。 ， 上下盘 均为混 台花岗岩。该矿 床 在 5 3 m标高以上为 下盘小竖井开拓，由穿脉 及沿脉巷道控制。矿体走向长2 3 ． 5 m，平均 水平厚度 为 8 0 0 ram ，坑内无涌水。根据矿 体产状推 断，该矿体向下延 伸，且矿石量随 埋藏深度增加而增加。由于矿体延伸深 度不 明，而难 以确定深部的探矿方案。为确保该 矿点获得最大经济效益和降低工程风险性， 经进行全面的技术经济综合评价，决定采用 斜井探矿方案。 3 ． 2 斜井提升设施与断面设计 对于该类斜井的施工，由于 其 规 格 较 小，而斜角较大，加之施工设各简陋，难 以 采用常规斜井施工的提升方案。根据矿点的 实际情况，为降低提升设施费用，在设计中 采用了斜井索道提升方案，即在斜井提升间 顶板采用6 1 9 1 7 0 1 4 ． 5 型锯丝设置简易索 道，提升钢丝绳采用61 9 1 4 0 8 ． 0 型， 牵引 采用直径为5 0 ～ l O O mm的特制滑轮，滑轮下 端悬挂提升容器 皮箱， 由提升钢丝绳牵 引滑轮上下往 复，来实现提升容器的上下运 输矿石和废石。 ， 根据索道架设高度及提升容器的高度， 设计确定斜井 断面为矩形，其 规 格 为2 ． O m XI ． 7 m，斜井倾角为5 r，与矿 体 倾 角 一 致，斜井掘进断面布置如 图 2所示。 囝2 斜井断面布置 图 3 一索道架设 索道架设是实现此类斜井 掘进运输提升 的关键举措之一。其难点在于随着斜井掘进 延深，索道也必须随之延伸。为解决这一 问 题，在工程实践中，采用了如图 3 所示的架 设方案，索道两端舟别甫锚杆 3 8 ra m圆钢 特制及2 t 手动葫芦固定在斜井工作面和井 口的适当位置，并用手动葫芦拉紧。随着斜 井的掘进延深， ． 索道前端 固定锚 杆 不 断 前 移， 前移距离不超过手动葫芦起重链长度时， 索绳长度由起重链补充，否则，需调箍索绳 长度。 围8 索道架设及拉紧方案 4 采矿方法 对于该类矿体的开采，由于其走向长度 及厚度均较小，一般可采用削壁充填法一次 采完所探明的矿体，采场无底部结构，也不 设溜矿井，所采矿石全部由斜井 提升上来。 回来时可根据矿体 与削壁之间的厚度比，实 行矿石与废石分采，废石直接充填采场，采 场平场后，废石土覆盖废1 日 运输带等，防止 矿石、废石混淆，造成矿石的损失或贫化。 图 4为某矿点所采用的采矿方法。 当矿体走向长度较 大 超过5 O re吲， 可分为两个以上采场回采，其采矿方法与普 通 削壁充填采矿相 同，既可保留沿脉巷道利 用斜井提升 也可另凿下盘提升竖井，竖井 深度按探明矿体深度施工。 为保证采场的采、出矿安全，可根据采 场长度，在采场铡翼设置一条或两条天井， 一 则作为行人安全 出口，则兼作采 场通风 用，三则可以在矿体走向长度较 大，但矿量 零罩矿体的斟井探采方案 路增祥 邮编2 6 1 4 4 t 一 I 5 一 维普资讯 LA A A 圈4 采矿方法示意 图 不多或是从经济效益角度来看，不适宜另凿 竖井时，作为 另一条提升斜井。 如果矿体走 向长度较大，需布置多个采 场，采用有底部结构采矿方法时，采场可设 一 条天井，但需在采场中架设顺 路天井，以 保证采场有两个安全出口。 爆破时，应在上中段采用 电力起爆。 5 斜井探采方案的优缺点 I 对于零 星矿体采用斜井探采方法， 由于能够准确地掌握矿体的产状及其延深深 度，因而可以有效地降低工程投资风险，并 防止工程设计的盲 目性| 2 由于斜井施工 速 度 较 快 探矿 废石工程量小，因面采用该方秦可以较大幅 度地缩短探矿时闻。根据在 几个 矿 点 的 实 践，在延深垂直深度为3 0 m的情况下，与竖 井探矿方案相比，平 均 缩 短 探 矿 时 间 达 2 3 ． 4 ％，有效地提前了回采日期} 3 采用该方案探矿时，由于斜井井 筒是沿矿体掘进， 因而在斜井井筒施工期 间 即可获得部分副产矿石，减少废石工程量和 资金浪费， 同时，副产矿石的出售也可使矿 点在建井期阆就能获得经济效益，因面能够 降低工程投资，减少资金投入，有利于加快 资金周转| 4与竖井探矿方式相比，在经过提 升能力验算与设备正确选型和安装后，斜井 提升可实现一次提升两桶矿 废石。经测 算，在垂直深度均为 3 0 m的情况下，斜井综 合提升能力比竖并高选2 9 ． 8 ，因而较大幅 度地提高了劳动生产率} 5 与简易竖井相比，斜井井筒断面 布置简单，人员上下方便 ，同时避免了井筒 坠石 、坠物伤人的危险， 6由于架设索道用钢丝绳具有一定 的伸缩性，且钢丝绳的拉紧力有限 因此， 采用斜井探采方案时，当斜井长度较大，倾 角 以及断面较小时，提升容器在重载时下垂 幅度较大，很 可能出现提升容器碰撞斜井底 板的事故，不利于安全提升} 7 该类矿体的探采工程一般为无支 护掘进 ， 当工程 围岩 ， 特别是顶板围岩破碎， 需进行较大范围的木支护时，采用该方案施 工，其难度要比竖井探采方案大。 6 结束语 斜井探采方案是在 民间采矿基础上发展 起来的零星小矿体的 回采方案，与竖井探采 方案相比，具有探矿可靠程度高，工程投入 量小，投资风险小和见效快的优点，面且该 方案不仅适应于矿 区外围的零星小矿体的探 一 16 一 宥 矿c i 』 一f 9 9 7 。f 维普资讯 ， 一 高分段出矿参数的确定及应用 。 级 。 一 北槲姒学 ／ t l l , ,t l t 墙 要】 柱 稹 拟 实 验 曲 基 础 上 培 出 丁 高 分 段 由 矿 参 数 的 计 算 涵 ． 并 详 缅 描 述 了 使 用 该 方 法 的 步骤．这释方落在西石仃铁矿的应用中获得了很好时效果 而且实用性强．可普遍推广．因此，在采用 无底柱采矿法的采场绪拇参数及崩矿参 数，一般是 自模拟试验和与类似矿山相比较 米确定的。由于受凿岩设备等条件的 限制， 我国的大多数矿山在采用无底柱分段崩落采 矿法时， 其分段高度和进路间距一般 取1 0 m， 进路呈菱形布置，这样每一分层的放矿高度 一 般在2 O m左右，由于放矿高度可以确 定进 路的间距和崩矿步距， 因此根据放矿规律可 知，当放矿商度为2 0 m jT,,i ，分段高度 和进路 间距取1 0 m是可行的。但是在凿岩设 备允许 的条件下，分段高度加大时 一般称高分段 无底柱采矿l法，采场结构参数以及崩矿参 数应以实际的放矿 度来确定。 2 商分段的采场结构和 崩矿参数的计算 无底柱分段崩落法的采矿过程如 图 1所 示，此 法采场的放矿称为端部放矿，试验表 明，在重力嚎件下的端部放矿，就其矿岩的 运动规律而言 与重力条件下的漏斗放矿相 似，不同处是 由于放矿椭球体受巷道出口端 壁的 限制有所变形，但总的来看，仍可视端 “㈨∞J - ∞∞、 * 采，同时诅适应于矿区范周内零星小矿体及 最僬并发申段以下残余矿量的回收，并能够 矗夫艉 度地回收国家蛊贵的矿产资源。 llil ll ， 出矿岩的物理力学性质，块度及放矿日的有 效宽度有关。 一 圈l 无底拄分段崩落法采矿过程 示意图 1 放出体灼休积为 Q [ 叭 I B b H 1 d ⋯ _ ． 式中 Q 放出体休积，m I H 一放出 体离虞 m ， ⋯ B 放矿日 有教 度，与进路 船状 一 有关， ㈣、 x 一 ∞一*㈨ ∞㈨ *∞、 * ， 斜井探采方案具有较广泛的推广价值和应用 前最。 目前， 该方案正处予推广试验阶段，采 矿方法的某些细节问题仍需进一步探讨。 筒分段出矿参数的确定爱应用一孙长寿 邮编l o o o a 一 1 7 一 翳 蚬 妯 象 ～ ． 街 曲 一 纛 一 眦端 骶 ， 隧 釜 概 关 维普资讯