加拿大的地下采矿方法.pdf

85 , , 加 拿大的地下采矿方法 甲 加拿大 H e ld l e y 在加拿大 , 每年从地下采 出的矿石量只占总矿 石量 的四分之一 , 然而按照金属或矿物的品种 , 约 有一半产自地下矿山 。 据19 73年统计 , 房柱法 、 充 填法以及空场法占地下矿产量的8 2 。 将来 , 加拿 大 的采矿工作有可能趋向于发展采深大 、 采后充 填 的大最落犷的采矿法 , 如空场法 。 开采深度 , 对所用的采矿方法和采矿费用有很 大影 响 。 表 1给出了11 7 个矿山和竖井深度的情况 。 从表中可以看出 , 大部分产是采自地表以下至12。。 米范围内的矿体 。 矿山和经井澡度表 1 井深 米 矿山数 O 幼神了,工八汁通O UJ吮 J 怡 ,二, 曰,曰1占 0300 3 0 06 00 6 0 09 00 90 0120 0 12001500 15 0 0 18 00 1 80 02 10 0 210 02 40 0 目前房柱法用到 1 070米的深度 , 充 填法用到 2400米的深度 , 空场法通常用于 1200米深度范 围 内 , 分段崩落法用于 30 0 米深度范围内 , 留矿法用 来开采小矿体 , 采深达100。米 。 一 房柱法房柱法适用于开采缓倾斜沉积 矿床 。 在萨斯卡切温有九个钾盐矿 , 深度达9 5 0 1060米 , 开采的几乎是水平的钾盐矿层 。 所有钾盐矿都使用连续采矿机或钻孔机 。 第一 次截割的巷道尺寸为 3 . 3 高 x5 . 5 宽米 2, 然后 依靠第二 、 第三次截割 , 把巷道扩宽到91 2米 。 由连续采矿机采下的矿石被输送 到主要运输机皮带 上 。 运输方式既可以采用延伸式皮带运输机 , 也可 以用蟹爪式装载机把矿石卸入卡车或梭车 。 这些连 续采矿机每班能生产1 000吨, 井下劳动生产率约为 60 吨/人班 。 目前的最新发展是采用 “ 人字形 ” 布置 , 在这 种布置中 , 在一个中央巷道的两侧 以大约 6 0 。 角掘 进一系列回采巷道 , 这种布置方式消除了连续采矿 机搬移过程中的直角拐弯现象 。 二 充坟法充填法适用于急倾斜矿体 , 尤 其适用于深度超过1 00 0米的急倾斜矿体 。 萨德伯里 和南马尼梯巴的镍矿广泛使用这种方法 。 充填法的 不同布置方式取决于矿体大小和形 状 。 在矿体宽度 小于1 2米的地方 , 采场沿走向布置 , 在矿体全宽上 沿走向方向回采 。 当矿体宽度大于1 2米时 , 采场垂 直走向布置 , 采场用房间矿柱隔开 , 这些矿柱将用 下向分层充填法来回收 。 最近新发展了一种柱式矿 柱采矿法 Po s t, illa rmini ng 它 是一种上向分 层充填法和房柱法相结合的方法 。 加拿大矿山所用的充填料有采石场石料 , 掘进 废石 , 浮选尾矿和砂砾形式的松散干充填料 。 当前 的趋 向是把这些不同形式的松散充填料与水力运搬 的选厂尾矿和水泥结合 起来 。 水砂充填料占加拿大 所用充填料的7 5 。 添加水泥已成为提高充填料强 度的统一作业 。 加强充填料的结果 , 提高了用下向 分层充埃法和空场法回收充填料壁之间的矿柱的回 收率 。 对于散状充填料 , 按重量计的水泥 /尾砂为 1 3 0 , 为了给车辆提供更坚 固的采场底板 , 应提 高水泥含量 , 在每次充填接近结束时 , 应把配比提 高到 1s 。 图 1表示柱式矿柱采矿法的布置情况 。 矿块采 堆时 , 按相互成直角的方式掘进巷道 , 以便形成方 形矿柱和矿房即采场 , 然后 , 依靠对矿房顶板 进行凿岩爆破的方式进行回采 , 回采工作逆倾斜 向 前推进 。 每采完一切割层后 , 围绕矿柱进行充填 , 以便为下一次回采提供工作底板和防止矿柱塌落 , 最后会在顶 、 底盘之间直立地留下极为细高的 矿 柱 。 最初 , 采场 的结构为 方形柱式矿柱6 . 1米 2, 采场长1 3 . 4米 , 宽9 . 1米, 矿石回收率为8 7 , 因 69 为这是一种新的采矿方法 , 所以在采场组之间留有 房间矿柱 , 当该方法本身得到改进时 , 就会把房间 矿柱改为柱式矿柱 。 该法 的优点是 , 机 械 化 程度 高 , 而与下 向分层充填法相比 , 」 成本稍低的上向水 平分层充填法可以把矿体的大部分矿石采出来 , 同 时消除了房间矿柱和顶柱的回收工作 。 目前 , 被丢 弃在柱式矿柱中的矿石占1 3 , 尽管从技术上说 , 是可以把这部分矿柱矿石回收回来的 。 进行出矿 。 回采后放空采场 , 以便回收 顶柱 。 瞬瞬粉袋努娜袋莽琳然然霎霎霎 , , 考 掇掇安 寒好好 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 { { { { { { { { { { { { { { { { { { { 鬓鬓鬓〕 〕 廖廖廖 ; ; ; ; ; ; ; . 山 _州 州. 卜卜 馨馨馨馨馨馨馨馨馨馨馨馨馨 酱酱 澎澎澎澎澎澎澎澎澎澎澎澎澎澎澎澎 i i i i i i i i i i i幽幽幽幽幽幽幽幽幽幽幽幽 r r rX一一一一一一一一一一一一一一一 s r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r“ 粥彝掇掇 各各 仍投郊味义小河交长铭郊必 必必必 图2 用深孔凿岩的空场法 1一钻机,2一矿石;3一炮孔, 卜崩落的矿石 , 5一装药,6一凿岩,了一 岩石,8一铲运机 。 圈 1 柱式矿柱充城采矿法采场的布里愉况 1一辅助横巷 . 2一辅助天井, 3一房间矿柱, 4一 充 坟料 , 风 巷 , 5一指状天井;6一方柱式矿柱 , 7一废 8一废风井 , 9一上向凿岩 , 10一岩石锚 杆 , n一 崩落矿石 。 三空场法 空场法有时也叫分段法或深孔 崩矿回采法 , 该法适用于急倾斜矿体 。 魁北克省 , 安大略省以及马尼吐巴省北部的许多矿山都使用这 种方法 。 最近趋向于采用大直径凿岩 , 孔径达20 0毫米 , 孔深6 0米 。 图 2 表示使用大孔凿岩技术的空场法布 置情况 。 垂直的矿体宽度为笋 , 采场长“ ”米 , 高 6 0米 。 这种采矿法 没有分段 , 在采场顶部对采场全 宽进行采准切割 , 但留一个 3 . 7 米宽的小矿柱作局 部支护 。 在该采准切割以下6 0米的水平上也对采场 全宽进行采准切割 , 并设立连通运输水 平的放 矿 口 。 用潜孔钻机钻凿孔径1 5 0 毫米 的垂直深孔 , 孔 间距为3 . 5米 , 孔深达 56 米 。 再用天井钻机在采场 的一端钻一个天井 , 以此天井形成一个切割槽 。 按 要求把矿石崩入切割槽内 , 用装运卸设备从放矿口 四加众大地下采矿的可能趋向 地下采矿 的趋向是深部采矿 , 正常情况下这就意味着提高充 填法的比重 。 然而充填法成本高 、 劳动强度大 , 因 此想在较大的矿井深度下采用大量崩落采矿法 。 这 就要求从本质上规定空场的最大尺寸以及为各种深 度和各种地质条件都适 用的开采顺序 。 在矿体大 、 而外形十分规则的地方 , 将使用深孔凿岩的空场法 如图2所示 而不使用环状凿岩的空场法 。 使用充填料是想 提高产量 , 这 不仅是岩层支护 的一项措施 , 而且也是废石处理的一种方法 , 要不 然 , 这些废石必须堆积在地表 。 在使用房柱法的矿 山 , 也将使用充填来回收矿柱 。 岩石支护趋 向于大量使用砂浆锚杆而不是机械 式锚杆 , 许多矿山正在越来越多地用钢丝绳锚杆来 支护大量岩层 。 加拿大的矿山已择广泛地机械化了 , 看来机械 化水平还会提高一步 , 然而井下能够使用的设备大 小是有一个极限的 , 也许装运卸设备以及某些类型 的凿岩设备已经达到了这个极限 。 随着设备使用的 不断增加 , 如粉尘 、 柴油烟气以及噪音之类的环境 因素变得更为重要 了 。 宗海祥 } 摘译自第九届世界采矿会议资料 U nde rgro u nd Mi ning M ethod In Ca na da 。