铬铁矿床地下开采的方向苏联顿河采选公司采矿.pdf

1 铬 铁 矿 床 地 下 开 采 的 方 向 苏联 顿河采 选 公司采 矿 I 程 师 B． F． 杜德科等 顿 河 皿o H c K H e 铬铁矿 床 ，矿石 储 量 巨大 ， 品位高 J但矿 山地质条 件 复 杂 。因 此 ，需 要采 用综合 的方法 选择和 论证 这种矿 床 的开 采技术 方案 。 目前，公 司正在 向地下 开 采 过渡 。 “ 青年 ” Mo Ⅱ 0 A e mH a Ⅱ 矿 井 使用 分段崩 落法 开采 了第一批 试验矿块 。结 果 说明 ， 由于矿 体和 围岩 不够 稳 固，极 宜 使 用这种采 矿法 ，需要 迅速 寻求有效 的地下 采矿法 。 哈萨克 共和 国科学 院矿 业研 究所 Hr 一 , Ai t Ka 3 CCP 与 顿河采 选公 司协 作 ，完 成 了许多科研 工 作 ，寻求适 合于 “ 青年”矿 井 条件 的采矿方 法 。根 据研究 结果 ，制 定 了 一 整套 技术措 施 。在 顿河矿 区条 件下 ，实 现 这些措施 便可保 证 采矿效 率高 ，且 作 业 安 全 。 对 于厚度 大 于4 0 m 的矿段 ，或在 阶段有 效 高度为 4 0 8 0 m的 情 况下 ，建 议采 用 振 动 放 矿和单 步骤 回采的 阶段崩 落法 图 1 。 矿块 尺寸为 垂 直走 向长达1 0 0 m，宽6 O m， l 振 动 出矿 曲 阶段 崩 落法 1 由岩强 世| 2 一 放矿精 l j 3通风联崭道j 4～一B 且Ⅱy 扛 i 曲出 矿机 硐 生j 5 ⋯ 一运 输蠛 巷 9一 一通 风横 巷 J 7⋯通 风 』 、 行 ， 8 ～一集 中通 凡平 巷 0一 一 啦 绪平 巷， 1 0 斗到 先 ，必不 可少 的是 将包 括溜井 在 内的整 个 系 统 的 混合特 性 定量化 。其次 ，最好在 考虑 容 许波 动幅度 的情 况下 ，在工 作面 设计等 方面 进 行 合理 、垠 经济的 质量管 理 。 续完 冒外金厦矿 山 参考文献 略 译 自日本 石灰 石 ， 1 9 8 8 ， № 2 35 ， 1 7 ～ 3 5 孟 庆 仁译 王 锥如按 0l 维普资讯 高 4 9 8 0 m。 运 输 横巷每 隔2 0 m布 置 1条 ， 振 动 出矿机 硐室每 隔1 3 ～ 3 4 m布置 1个 。这 种 采矿法 的特 点是 ，振 动 出矿机 硐 室 内放 矿问 成 对布置 ，以保 证 1台振 动 出矿 装置放 出的 崩 落 矿石 为 2～ 4万t 。此 外 ，为 了放 矿 问 的通 飙和进 入放矿 间， 掘 进断面 为3 ． 5 ～4 m 的通风 横巷及 振 动 出矿 机 龋室的联 络道 。 以 厚 为 1 3 ～ 1 4 I n的垂 直分 层进 行挤压 崩矿 ，崩 落矿石 通 过漏 斗放 出，放矿 漏 斗是掘 进短 溜 井，然 后用小 直径炮 孔扩 大 而形成 。使用 成 套的 白行设 备掘 进切 割巷道 ．用2 KB 天 井 联 合掘进 机掘进 大井 ， 矿 通过 B B , r l Y 一 4 TM 或BB 且P 一 5 振 动 出矿机放 出，装 入矿 车 对于 厚度为 2 O ～4 0 m的矿段 ，建议采 用 平 面放矿 的分段崩 落法 开采 图 2 。矿 块 尺寸沿 走 向长 达 1 0 0 m，宽 6 0 m，高 2 O ～ 4 0 m。运 输横巷 问距 为3 G m。 以厚达 1 2 m 的 垂直 分层挤压 崩落 。该 采矿 法 的特点 是分 段底 部高1 O ～ 1 2 m用小 直径炮 孔崩 矿，并 滞 后分段 上部 3～ 4mj崩 矿分层 呈 阶梯形 ， 以防矿 体向崩 落矿石 堆 滑动 。矿石通 过溜井 或 电耙 装车 台装 入矿 车 } 引2平而放坷的分段崩落法 1 放 矿 漏 2 1 2 一电 耙平 巷 ， 8 运 恼 横 苍】 4 一 l 越 1 通 M 凡行 X井 j 0 岩 巷 厚度 d * T2 0 m f 矿体尖 没 、变薄 处 的 段 ，采用端都放 矿 的分段崩 落法开 采 端 部放 矿时可 坎用 列宁 诺戈尔 斯克 多金 属公 司 CT 一1铰 接折 合式 电耙 ， 以移 动 式 斜 臂 剧 定 藩轮 块 tJ “1 - t “ 要 』 l 之 边 6 0 m， 宽 为3 0 6 0 m，高 达2 5 m。运 输横巷 间 距 为 3 0 m，凿 岩运搬 横巷 间 距为 8～ 1 0 m。 为 防止 运搬巷 道遭 到大爆 破地 震作用 的 破 坏 ，分段 凿岩巷 道 崩矿 ，在运搬 巷道 上 面 留一层 长为 6～ 8 m的临时 顶柱 。这层 顶 柱用 浅孔或 小直径 深孔 以厚 为 3～ 4 n l 的分 层 崩落 。分段 的崩 矿步 距 为 6～ 1 0 m。临 刚 顶柱 下 的运搬 巷 遭每 隔3 ～4 m架 设双层 拱加 固，而且 要保 证 项柱 每次崩 落后 ，运搬 巷道 端 部露 出双层拱 。此 外，在 大爆 破前 ， 扯 临 刚 顶柱 的每架 拱下 临刚用 渡压支 柱横撑 巷 遭 。如 果矿体 底板 与运输巷 遭水 平 一致 ， 姒 铲运 机装运 的矿 石可 通过卸 载 站装 入矿车 。 矿 体厚 而富 的矿 段 ，建议 采用胶 结 填 的分段 矿房法 开采 。全 苏有 色冶金科 学研究 所 B HHHL r , B e T MO T 研 制的胶 结 充填 分 段 矿房法 方案 ，正在 列宁 诺戈尔 斯克 公 司 的 季辛 T HI J I H H C K H [ 矿 用来 开采 急倾 斜 矿 体 。采矿法 的主要 参 数 矿块 的长 、宽 和高 分别 为8 O 、6 O 和￡ O m，分段高 为2 0 m，矿 房 宽 1 0 m，长 6 0 ～8 0 m。 矿 块 顶部高 1 0 ～ 1 2 m， 用水 平分层 充 填 法 开采 并形成 人 工顶 柱，用 分段矿房 法开采 顶柱下面 的部分 。矿房 矿石 从 距离 为 1 2 m的 分段运 搬横 巷 的端部运 出，从 分段 凿岩平 巷 钻凿炮 孔崩矿 。回采工作 可 同时在几个 分段 进 行。 如果矿 山具有 相 应的充填 料 制备 能力 ， 则 这种 采矿 法可 能会代替 阶段崩 落 法j特 别 是 对于埋藏 深 的矿 体，这 种可能 性 更大 。 推 荐的 采矿 方法 主要技术 经济 指标 列于 表 内。 预测性研 究表 明．金 属矿床 连续开 采的 方法在不久 的将 来将 有 发展 ， 团此 ， 哈萨克 共 和 国科 学院矿 业研究所 开始研 究 工作面 经常 无 人的连 续回采工 艺和成套 设备 。顿河 采选 公 司被选 为这种 工 艺的试验基 地 ， 园此 ． 为 开 采 比较 坚 硬 和 稳 固 的 矿 段 ， 设计 l『长壁 j 一 作 连续 爆破崩 矿 的下 向水 、 F l 9 8 9 年第 6期 维普资讯 采 矿 方 法 的主 要 技 术 经 济 指 标 『 千吨 采 准切 割 量 in ’ 2 0 ～ 3 0 3 0 ～ 5 0 0 ～ 5 O 3 5 ～ 4 0 采 工 效 t ／ l 2 0 8 5 T 5 矿块生产 能 力 t ／ 班 1 6 0 01 o 0 0 4 0 0 6 O 0 损 生 ’ l 5 ～l 7 l B ～2 0 2 0 ～ 2 5 B 贫 化率 1 0 ～ 1 3I 1 ～ 1 21 5 ～ 1 7 6～ 8 分层充 填法进 行 试验验 证 为开 采不 够稳 固和裂球 发育 舶矿段 ，设 计 了长壁 工作 面无爆 破 连续 酗采的下 向水平 分层 充填 法 。 根据研 究 ，提 出 了研 制 无人连 续回采成 套 设备试验 样机 的要 求 总 的看 来，这 种工 艺要 求 自动 化 的成套 1 二 艺设备 ，在工作面 经 常无人 的条 件下 进行连 续回 采 }迈步式 、移 动式和 自行式 设备必 须与回 采和充填 工艺 自 动化装 置密 切配 合起来 。 胬8 长 壁1 作面连续爆破崩矿的下向 星 充 填 法 l 一土槊 、 模 板 与克 境 设 备， 2 克 填 管 逋{ 8 ～成 套设 备 中止控 制 台； 4 一涯 雌 土 泵 - 5 通 风 充填 平 肛 ； 6 通 风 克 无 井 - 7 一工 作 面 输 进 机 J 8 自 萄 化甜 嚣 琦 硅 机蛆- 0⋯l { 功 亿袋 - l 0 苦 毓 避 t L l 1 连 、 F杜 。 1 2 目 矿 } 1 3 } 啦 道 ， 1 m一丹屡 站 国外 盒 飘 矿 山 为使用 这些设备 ，从在 底盘 岩石 中掘进 通 分 层进 路 的斜坡 道开始 ，作矿 块 采准 图 3。在顶盘岩石中掘进通风充填天井。在 矿 体 底 盘岩石 中，从进路掘进运输平巷。 在矿 体顶盘 岩石 中从 运 输平 巷掘进 切 割 巷 道 。在 矿 体顶盘 掘进通风 充填 平巷 。然后在 切割 巷道 中安装 成套设备 开始 回采 。 当拄 制 台给 出 “ 起 动”指令 后 ， 自动 化 凿岩 装药爆破 机组 的液压撑 顶撑 向顶板 。在 这样 固定后 同时钻 凿第一 垂直排 的 全 部 炮 孔 ，然后 凿 岩机回到 原始 位置 ，液压撑 顶减 压 ， 机组 利用 移动缸 移动一步 便靠 在移 动柱 上 ，这一 步等 于最小抵 抗 线的长度 。然 后移 动柱的液 压千 斤顶减 压 ，移动相 当予最 小抵 抗 线长 度 的距离 ，机组 钻 凿第 2垂 直排 的炮 孔 ， 同时装药 机将 统 一 的药卷装 进第 1排孔 进 行起爆 。 这时， 装 药爆 破设备 前面 的爆 破破 坏 预 防装置保 护机 组 免遭爆破 冲击 波和 飞石 的冲击 钻 凿 第 2排炮 孔 之后 ，重 复上述 作 业 ，直至 一条 矿壁 采完 。崩 落矿石 落入装 载 机组 装 进工作面 输送 机 。这 时 ，工 作面 附 近 的空 间用支架一 模 板支 护。 利用 装载 机组 上 自 匀自动 化清扫 机清 扫底 板 和工作面 。工 作面 输送 机将 矿石 输送至 平巷 运输设备f 输 送机 或斗式 列 车，进至 主溜 井 ，从此 运至竖 井 井 底 车场 一 条矿 壁 全长采 完之后 ，凿岩 装 药爆 矿机组和 装载 机组反 向移至长壁 工作面 口，重新开始回采。在回采的同时，充填采 空区 充 填料用 混凝土 泵 或 容器 输送 。 采空 区充填紧 跟随着 回采 ，因此 可减 少暴 露 空问 ，实际 消灭 冒顶 ，降 低支 架压力 ，从 而 可使充填 料输 送设备 工作有 节奏 ，各个班 之 问 和每班 内输 送量均匀 。 支架 、护板和 充填 设备构 成一套 移动式 装置 ，在 充填 体 中形 成筒形 空问 ，或构筑连 续 的充填 体 。充填体 ， l I 形成 筒形 空间，可节 约宽填 料 j此外 ，在 矿床开采 过程 中，这 些 空 间适可 有 备种 用途 ‘为 使一 分层 刚 果结束 33 维普资讯 后转向另一分层回采时不 中断回采作业，一 个 采 区应 有 两套设备 一 套工作 ，另一 套处 于安 装或拆 卸 阶段 。 还设计 了两个无爆 破 连绥嘲 呆的 回采 方 案，以进行试验验证。利用切割机构切出水 平槽 ， 槽 问形成 矿柱 。 机组 的工 作方式 如下 。 工作开 始前 ，根据 岩石 的物理 力学性质 和 其 它 因素 ，确 定在 矿石堆 上 移动 的切割盘 之 间 的距 离，然 后用止 动装置 固 定，使这个 距离 不 变 。然后 切割盘运 进工作 面 切槽 ，切槽高 等于工 作面 全高 ，长 为长壁 工作面 全长 ，槽 问矿柱 用冲击 机构敲 落 。根据 岩石硬 度 的不 同，切削盘可 以是 金刚石 的 ，或 是镶硬质 合 金 的。打 算 用哈萨 克科 学 院矿业研 究所研 制 的 电动 冲击 器作 为工业 试验 机组 的 冲 击 机 构 。 这 种破 岩法可 以 同利利 用必要 数量 的切 割盘 ，按工作面 全断面 切割水 平槽 。这 种方 法的缺点 是 ，靠 巷道底 板的边界槽 难 于 切 割 按 长壁工作 面全高 切割 或沿长壁 工作面 垒 长分 条 切割 之后，击 落槽 问矿 柱 。建 议 方 法 的台理 性将 由试验确 定 ，这种 方法可 以 足 够有效 地 破裂高硬 度 的脆 性岩石 。 预先 局 部削弱槽 问矿柱 ，可 以强 化击落 过程 。这可在 切割机构 和主 冲击器 之间安设 辅助 冲击 器敲击 而 达到 。辅助冲击 器垂 直矿 柱 冲击 ，预先击 弱矿柱 ，从 而使 工作面 破碎 容 易 。 成 套设 备 工作时 ，也可预 先按 长壁 工作 面 全长钻 凿一 些孔 。凿 岩 台车 上下 移 动的 钻 机 按 垂直 方向 一排 排地钻 凿长壁 工作面 全 长 内的水平 孔。钻 凿一排 孔 后， 台车沿平 巷导轨移 动 以钻 凿下 一排 孔 。 直排 孔钻 凿之 后 ，冲击 机构 开始 工作 。 冲击 机构 固定在 输送 机上 ，沿长壁 工作 面移 动 ，像凿 子一样 ，滑着 钻孔 方J 自敲击 已 削弱 的矿 体 。这种 方 法的缺点 是 ，冲击 器走过 之 后必 须 大量清扫 底板 和长壁 工作面 的长 度 大 。 畸萨 克科 学 院矿业研 究所 与顿 河采 选公 司共 同作 的研 究 证明 ，使用 自动化 成套设备 的水平 分层充 填法对 于开 采 裂隙 发育 的矿 体 具 有 使用前最 。使 用这种 工 艺回采 ，回采 工 作 的机械化 和 自动 化水平 高 ，矿石 回收指标 好 ，劳动生 产率可 大 幅度提 高，并 降低采 矿 成 本 。 译 自苏联 F o p H mf y p n a a ， 1 9 8 8， № 1I ， 4 0 4 2 辆墙章详 解世佳枝 盈外垒属矿山 1 8 8 8 年第 8 新蔓 耳预告 燕 国采 矿工 业 面临 的间遥 和 需求 剖析 一 关 于璃定 采矿 企业 改 造 费 问艇 的探 讨 探 鼯无 矿 采剥 工 程 柏发 展 西拜 藉 矿改建 妊验 巴西 多西 阿咎公 的儿 大 型 露 铁 矿 二 ‘露 玉矿 摊 水平 穿 孔 工作 的强 化 嚣 灭采 坜 用 箕 和汽 车 遥输铣 矿 石 澶 井 中矿 移 动 的研 究 五 之 阿 夫顿 铜 矿边 城破 坏 实 例{ 西 拜地 下 矿 的快 建建 设 分段 崩落挂 回 采盘 区 高度 曲论 证 溺 昔彝 矿坑 由 矿柱 回 采 劬新 发眨 地下 铁 矿通 风 的改 进 二 04 标 准 化凿 井井 架1 I 己 套 { 殳备 选 矿 舯来 来 块 矿磁选 工 艺 庸 矿机 采 用轧 制村 板 选 矿尾 矿水 力 椿 进系 境最 平 管 埴 的曲力 研究 蒙 大章 坦纳 新是 矿捧弃 设施 的设 { 1 与 施 工 嚣 玉 矿钻 机控 制 可哑 入 粉尘 的新 技柬 混襞 泵 的衬 里 黑 色金 属造 矿厂 惨 理 和辅 助作 业 机 旌 化 二、 库 尔 斯克 磁力 异常 区 采 矿对 跗 近耕 地 的影 响 额 尔 登特 蓐禾 矿 技术 成 匿 古水 甚 矿皿 计划 与管 理 系统 的碰忤 硬 戟 件 1 8 8 8 年第 6期 维普资讯