复杂矿床地下开采工艺的完善[.pdf

复杂矿 床 地 下开采工 艺的 完善 [ 苏 联]技术 科学副博士R I i ．戈 利克 等 在矿 山生产 的各个 阶段应用新技 术和新 工艺 并改善人力 和物力 资源的利用 ，是 加速 国民经济采矿部门科学技术进步的基础 。 开采 多金属 矿床 的矿 山 ，许多年来 一直 在完 善用胶结 充填处 理采 空区的工艺 、使 生 产过 程实现机械 化和用斜 坡道 进行矿体组 合 采准 等的工艺试验 。 矿床是 些急倾斜矿体，厚度小和 中等 1 6 m ， 矿化 系数 为 0 ． 4 ～ 0 ． 5 。 矿体 埋藏 深 度 为 4 0 2 5 0 m。 矿石和 围岩 的普 氏坚 固性 系数 f 1 2 ～ 2 0 ，岩层应力大 ．局 部岩层差异具有发 生冲 击地 压的危 险 。 岩体的矿 山地质特 征是 由于破裂 带内有 破碎段 ，构造块 内有 弱破碎区段及破裂带与 岩石 断层带交叉 处有 强破 碎 区段 。 在这样 的条件下 ，采 用分段落 矿矿房法 开 采 ，分段高 为 1 0 ～ 1 5 m 图 1 ． 采空的矿房进 行胶结 充填 处理 。充填料 中的胶结 料为 3 0 6 0 k g M4 0 0号 水泥配 1 9 0 ～ 2 2 0 k g酸 性高炉 粒渣 的 混合胶 结料 ，粒 渣 经 碎散机制备 。 粒 渣用 Ⅱy 一 6 5型通 用碎散机活 化 t在工 艺上 ，碎 散机与 1 0 0 m ／ h生产 能力 的胶结 充 填 料制备 系统 图 2 配 套 。 炉 渣用碎散 机磨 后 的 细 度 ，当 生 产 能 力 在 2 0 t ／ h以 内 时 为 一 0 ． 0 8 mm粒级 占 3 0 ～4 0 。 Y - 6 5型 碎 散 机有 3或 4排 两 种 类 型 辊 子 ， 最大 直径 1 2 0 0 mm。 驱 动装置 包括 2台 9 丑 _ 4 A系列 的 电动机 ， 功率 为 2 0 0和 2 5 0 k W ， 轴承是加强的， 电动机转速为 1 4 8 5 r ／ ra in 。 碎 散 机的外形尺 寸 为长 2 9 0 5 mm、宽 1 9 1 8 mm、 高 2 0 4 0 mm，质量 7 9 6 0 k 8 。 图 1 嗣后胶结充填采空区的分段落矿矿房法 l 矿房开采边界 2 分段 巷煎 }3 胶结 充填体 ● 蓿矿井5 采空区6 瞥留矿石 7 矿房底 部结柑 } 8 天井} 9 n 3 l 5 号矿房 l 0 运输斟艘道 5d 炉渣 粉磨的 实际金属 消耗 量 为 ，0 ． 2 ～ 0 ． 3 k g ／ t ．电耗 为 9 ～ 1 3 k Wh ／ t 。l套可更 换的辊子 可磨碎 1 0 0 0 ～ 3 0 0 0 1 粒 渣 ，视工 作 叶轮 的 的 类 型 和 质量而定 。Y - 6 5型碎 散机工 作 可靠 ，只需 1 人 看管 。 使用 当地露 天采石 场的细砂 作 骨料 ， 这种 细砂 约含 3 0 灰状的 泥 和 淤 泥 颗 粒 。 沉 砂 含量 高 的腔 结 充填 料 2 8 天 的强度达到 1 MP a 。 这样的强度 可 使 1 5 0 m 1 0 m1 5 m以内的垂直 暴露 面在从 充填体直 壁暴露到矿 房 充填完 了工 艺上所需 要的时 间内保 1 9 9 0年第 4期 维普资讯 持 稳定 。 在 下面被采 动 的情 况下 ，矿房底 部结构 和在分 段巷道 水平 要 用强度较大的 充填 料 充 填 ，其水 泥用量超过 1 O O k g ／ m。 ．因此 ，胶 结 充填 料 的水 泥平均用 量 约 为 7 0 k g ／ m。 ，炉 渣 为 1 8 0 k g ／ m。 。多年来 的充填工作 指标见表 。 三年来使用炉渣胶结科和低品位骨料 ， 使充填费用从 9 ． 5 3 卢布／ m‘ 降至 6 ． 6 8卢布 ／ m0 。 图 2 使用 ] I Y - 6 5碎散机的克填料制备系统图 I 肥5 0电耙位车I 5 --辩台 I S --L -- 儿0 计量嚣 l 4 --n 8 特料机 I 5 且 y - 6 5型 碎散机}6 L - 7 0 - 2 ． 5置风机卜一 靛 赢 饕 l 8 缓冲科仓 I g Ⅱ 叩 风动提升机I 1 O 一置 风 机 l l 1 水 箱 1 2 水 泵l 1 3 --K - 1 8 8 0 0 0 0 0搅 拌 机 I 1 4 --输 送机 l l 5 - c B - 7 l计 量 器 I 1 6 --C B - 2 ／l矗 仓 I l 7 靖子}l c B ． 2 ， 1 水泥仓I 1 砂 仓 某些边远矿体开采时 ，胶结充填科管道 田外金属矿山 输送距 离为 2 ． 5 k in，管道 直径 l 9 4 mm，管壁 厚 1 2 ram，安有 风动一 振 动混 合 防沾装置 图 3 。管道 水平部分 与垂直部分 的 比为 l 6 。由 于巷道反坡 ，充填料最终 升高 1 2 m。 矿山 竞 填 工 作指 标 年 份 指 标 1 9 83 1 9 8 4 l 0 86 1 9 8 8 1 98 7 充璃 空区 m。 6 3 6 1 8 6 8 0 1 0 6 7 8 1 0 7 6 7 4 0 8 9 5 8 7 充填成本 卢布／ m 1 0 ． 7 8 9 ． 2 2 g ． 5 3 8 ． 5 5 6 ． B 8 其 中 。 一 1 5 0 1 0 8 l 2 | 6 7 5 3 水泥 3 ． 5 5 2 ．3 8 5 ． 8 7 1 ． 5 9 1 ． 2 1 9 0 I 8 0 炉 渣 0 ．3 5 0 ．3 6 材料费用 卢布／ m3 脏站料 3 ． 3 5 2 ． 3 B 2 ． 6 7 1 ． g 2 1 ． 1 5 2 0 l 5 ● 0 1 5 6 0 1 6 2 0 1 5 0 0 砂 2． 9 ● 2 ． 77 2． 7 7 2． 5 3 2 ． O0 充填成本中材料费 5 8 5 6 5 9 5 3 5 3 比重 ， 充填成本中膛疑料 3 1 ． 1 2 2 3 札l 2 2 ． 5 2 3 ． 4 费用比童 ， ‘ ‘ 茎 客 刍 镐 嚣 蕃 裔 莆 帕 材 料 泊 耗 量 ’u 舟 母 为 m 。 腔 ／ 1 I 『 ．} ． ． ． l l U l ； l _ ／ 图 3 胶结宽填料输进管道振动装置 l 电 动机I 2 离台 器I 3 振 动器 { 管道 }5 --减覆器l 6 --基础 用 振 动风 力输 送 方 式 解决 了距 离 达 2 ． 5 k in的 胶结 充填料 输送 问题 ，因不 必新 建 充填站 ，也就 不必 占用农业用地 ，使矿 床的 5 5 维普资讯 边 远 区段可提 前数年开始 开采 。 矿 山 采 用 本 部 门 生 产 的 Y B W l r和 B Y F - 6 5 C型 自行 式液 压凿岩 台车 落矿 。 自行式台车的技术规格 台车型 凿岩方向 借岩 探度 m 炮孔 直径 一 外形 尺寸 宽 高 长 质量0 酋岩 机 型号 1 4 2 0 1 自 5 0 6 8 O 0 9 2 r Ⅱ 1 4 2 0 l 8 O 0 4 2 O 0 6 ． 5 3 r Ⅱ 图 4 B Y F - 6 5 C凿 岩 台车 与传统的凿岩设备 2台 Y I K P - M平 柱 式 比较 ， y Ni i - l r台车凿岩可使凿岩工劳动 生产率增加 4 0 ， 但 是在矿 山条件下 由于 平 56 均 技术生 产能力和班生 产能力低 ，这种 台车 效 率还是不 高 。 B Y F - 6 5 C台车的 技术生 产 能力 为 C B - l Ⅱ 钻 机的 1 ． 6 5倍 。B Y F - 6 5 C台车价格较 低 ，工 作 可靠 ， 已较顺 利地通过 了试验 图 d 。 使 用 自行 式 凿 岩 台车 和 MY I D I 铲 运 机 时 ，矿块必 需用斜坡道组合 采 准。这 种采准 方 式虽然初 期费用较大 ，但 工作 组织得到改 善 ， 自行式采 矿设备机 动灵 活 ，增 加的费用 在 生产过程 会得到补偿 。 分 析表 明 ，传统的矿块 采准方式 与矿 山 地 质条件不相适 应 ，常常是 用 自行式 采矿设 备进行生产技术改造的障碍 。设备沿溜矿井 转 运的工时达到 3 0 。 采 用斜坡道 采准系统 ，在开采过 程中 自 行 式采 矿设 备不 需拆 装就 可 转移工 作地 点 ， 共 掘进 了 l 1 条 斜坡道 ， 总长 达 2 4 0 m， 其断面 为 8 ． 4 m ，坡度 为 l 2 。 图 5 。 画矿体 巨丑矿体边界 图 5 运输斜坡遭组合采准 垂直摄影图I 6 一分段平面图 I l 横巷 I 2 面 风 行井 I 3 2号天 井 4 斜坡道 掘进斜 坡道 时 ，分支 斜坡道 之间 用分段 爆破法开 凿的短溜井联通 ，这 样两 条溜矿 井 便可与 斜坡道同时掘 进 。 1 9 9 0年 第 4期 ～ 4 维普资讯