稳固岩矿急倾斜—缓倾斜中厚矿体采矿方法的改进.pdf

、、 鼋 _ ／ 一； 稳固岩矿急倾斜 ～缓倾斜 中厚矿体采矿方接的改进 吴 群萎 耋 大 姚 铜 矿主 羔 李 建 堂 f 妻 作者提出舟幔孔 留矿一房桂切底联台法 分敦塑萄一房柱切庭联台怯哥来急{ 匾抖 一 缓倾皋 } 中厚难采矿体． ． I ‘ ．美 量 词急 倾 辑 一 善 皇 厂 在 当前 国内矿业 ，有 色金 属 黑 色 盒 的中厚 难采 矿体 的采矿 方法 ， 以不 断降低 采 属 、化工矿 山都 有此类急倾斜一 缓倾斜 中厚 难采矿体 ，其主要特征是 1 在阶段或 中段内 ，矿体颤角变 化较大 ，一般 由 8 5 。 一 l 0 ～2 矿体及其围岩比较稳固或 很 稳 固 3矿体厚度一般为5 ． O l 2 m 例如 某铜矿属 中生代湖相含铜砂砾 岩型 沉 积矿 床 矿体 呈N2 5 。 E方向展布 ．走 向与 岩层走 向基本平 行 ，南 高北低 。矿 体 由南向 北 倾斜 ，纵 向上平均倾角 l 6 。 ，横 向上2 0 一 4 5 ’ ．局部6 0 一7 0 ，甚至更陡 矿体 起 伏 变 化受 一级褶 皱形态 影响而 随之变 化较 大 矿体厚度一般为2 ． I 吕 一 1 0 m。矿体及其围 岩 稳固性较好 当前国内外矿 山对于 此类倾角变化的中 厚矿 体 ，一般都 是广泛推 广应 用留矿法 、分 段空场法及房柱 法或下 盘漏斗分 段空场法 ， 等等。而在现 行采矿 实践中 ．往往 遇有 以下 若 干问题 1台理选取采矿 方法问题 ， 即在一 个阶段或中 段内 ，下 部 为急倾斜 ，而 上部 为缓倾斜 ．给采矿 方法 的台 理选择带来 很大 困难，或者 难于获．得最佳 效果且有较 大 矿石损失浪费； 2 因阶段府上下部倾角 有变 ，给采 准切割 工程布 置带来困 难 ．或者 造成大 量采切工程的浪 费 因此 ．进～ 步研 究和改进此类倾角 有变 周君才教授云南昆明环城北略邮犏B 5 o 0 9 3 I 掘 比．提高矿石 回采 率 以及提高经 济效益 ， 应是 当前迫切需要 解决的重 要科研课题 。为 此 ，笔者 借鉴运用现 行采 矿方法所取 得的丰 富实践经验 ，并结 合此 类急 倾斜 一缓倾斜 中 厚矿体的特 点 ，提 出 以下 两种 新型 联台采矿 方法 ．以供有关矿山作参考和研究。 l 浅孔 留矿一房 柱切底联合 采 矿 法 此法特点就是采场 矿块 下部采用一 般浅 孔 留矿 法 ，采场上部采 用房柱切底中孔 挑顶 回采 的空场法如 图 l所示 暑 圈 1漶乳留矿一房柱切毫联合采矿法 段阶高度一般为4 o 一 6 0 m。采场 矿 块 走向长度 为3 0 6 0 m，主要取 决于上下盘 围 岩和矿体稳固性以及矿体厚度及其形态和构 造变 化 采场 问柱为8 ． 0 m。阶段间柱 为8 ． 0 维普资讯 2 在 阶段内 ，可 以采取多阶 段、多区段 以 及多采 场同时回采 ，以提 高和保 证矿 山生产 能力。在采场 内，先在采场下部采 用浅孔留 矿 法进 行 回采 ；待采完 急倾斜矿 体部 分而转 向缓倾斜矿体部分对 ，可 以采用房柱切底进 行 回采 采切工程 布置如图 l所示 ，主要有采场 下 部 的急倾斜采场底 部结构和采场 上部 的缓 倾斜 采准结构 。采 场底部 的出矿横 巷间距一 搬 为7 ． 0 ． - 8 ． O m；采 场上部 的联 络道 间距 一 般为7 ． O 一8 ． O m。采场 间柱 内相邻联 络道 间 距为6 ． O m。 采场下 部 的浅孔 留矿 法与现行一般 留矿 法的回采方 法和工 艺相似 。待采 场下部 浅孔 留矿法的 回采 结 束后 ，由此沿矿体底 板继续 上采 ，井 暂时保 留圆形矿柱 ，由此沿倾向进 行房柱切底回采 。 在采场上部 切底 回采中 ，首先必须确定 圆柱规格及其间跨度 ，以有 效控制顶 板的稳 定性和礴保安全生产。在一般情况下，圆柱 直径为2 ． 0 ． - 2 ． 5 m，其 间跨 度为8 ． O l o re。 房柱切底 高度一 般为2 ． 5 ． - 4 ． O m主 要根 据 岩矿稳同 性 ．矿体厚度 、矿 体烦角 以及采 ． 装 、运设备类型进 行选定 。 待采场上部房 柱切底 全部 结束后 ，在 其 一 侧开掘切割 槽 ，并 由此梧走 向进行分 段挑 顶回采 。在挑顶回采 中 ，从矿房内 向上钻 凿 平行炮孔 。炮孔 深度 一般 为3 ． O l o re． 主要 取决于切底高度和矿体厚 度 ，炮孔 间距一般 为0 ． 8 一 1 ． 5 m，主要 取决 于矿石爆破 性 、炸 药性能 以及 对矿 石块 度的要 求 。矿房采 用向 上平行炮孔进行崩矿 ，有 利于 改善爆破 效果 和降低 大块 率。 根据采场上下部 不同倾角 ，分男 IJ 采 取相 应 的矿 石运搬 方式 。下部 采用 留矿 法时 ，除 局部 放矿外 ，其 余矿 石是随着 上部 回采 而逐 步 最后 放矿 ；在采 场 上部 房柱切底 及其 回采 中 ，崩 落矿石采 用 电耙运入下 部采场 ．而下 部 采场 内矿 石也 相应地进行 出矿 。为 了提高 采 场上部房柱切底 及其回采强度 ，应试制 和 应 用三卷筒 大型 电耙 或多斗串联 电耙 出矿 。 为了有 效控 制岩层地压 ，必 须综合考虑 采 场上部 和下 部 不同采矿 方法的特 点 和 要 求 ，合理 确定采 场结构参数 。在采场下部 浅 孔留矿 法 ，应着 重研究上盘 围岩 和矿体 最大 安全暴露 面 ；在采场 上部房 柱切底 回采 ，除 着 重研究 选定上盘 围岩的最大安全暴露面 以 外 ，还应根据矿体稳 固性合理确 定 房 柱 规 格 ，以确保 安全 生产。 为了保证和改善采场工作面 的通风安全 条件 ，必 须综合研究这一类采场上下部不 同 采矿 方法的作 业条件 。除采场下部浅孔 留矿 法采 取采 场两侧天 井及其联 络道 ，以保 证必 要 的通风 安全条件 。在采场 上部 房柱切底 回 采 中 ，一切作业人员都在 宽敞的矿 房内进行 回采 作业 ，不得 擅自进入 巳采 空 区。 针 对采场上下部 不同倾角 的情 况 ，分别 采取浅孔 留矿 和房柱 切底法进行 回采 ，这种 方法具有 以下 优点 1根据 因矿生 法 或 因 矿 创 法 “ 的思 路 ，从采场 上下部不 同地 质矿床条 件 出发 ，研究 、设计 最佳 的采 矿方法 ，从而 可 以克服和解 决长期 存在 以法套矿 的思 维 方法造成 的难题和问题 。 2从采场上下部不同具 体 条 件 出 发 ， 因地制宜地应用浅孔 留矿一 房柱切底 联 合采矿 法 ，不仅可以提 高矿石 回采 率和降低 采 橱 比，而且可 以进一 步改善通 风 安 全 条 件 。 这种浅孔 留矿一 房柱切 底联合采矿法主 要适 用于 以下 特殊条件 1 在阶段或采场内，其上下部的矿 体倾角有 所变化 ，上部 一般为O 一2 5 。 ．下部 一 般为6 0 “ ,, 9 0 。 。 2围岩和矿体一般为稳 固 至 很 稳 固 。 3矿体厚度一般为5 ． O l 2 m。 4 矿石无结块性和自燃性。 维普资讯 2 分段 空场一房柱切底联合 采 矿 法 此法特点就是采场 矿块 下部采用一 般分 段空场法 ，采 场上部采 用房柱切 底中孔 挑顶 回采的空场 法 ．如 图 2所示 。 m U 豳 2 分段空塌一房柱韧瘫联台采 法 阶段高度 为4 0 一B O m；采场走向 长度 为 3 O B O m，采场上段和下段的划分及其高度 主要 取决于矿体 倾角及其 变 化。采场问 柱为 2 ． 6 4 击和8 ． O r a ，前者 为不予 回采 的永久间 柱 ．后者 为附有采 准工程 的采场间柱 ，嗣后 可以圄采 。 ‘ 回采颠序与前进方法相似，不衙之处就 是果场上段与下蔹同时沿走向平行回采 。 采切工 程布 置如 图 所示 。其与前述方 法相似．不同之处就是采场下段的分段空场 法需要开 掘分 段巷道 。 采场下 段的分段空场法与现行一般分段 空场法柏政 采场上段的回采主要包括房柱 切雇 回采 和集 中挑 顶回采 ；前者 结束后 ，后 者 与采场下 段分段空场法同时沿其走向平行 3 回 采 采场 上段 的房 柱切底 回采和集 中挑顶 回 采 与前 述方 法相 似 ，不 同之处 就是采场上段 的崩落矿石 ，一般利 甩电耙运经采 场下 段的 空区 ．直接 自溜到 阶段 出矿横 巷。 此法的岩层地压控 制 、安全通风条件 以 及其 它适 用条件和 优点等 ，均 与前 进方法相 似 ；其不 同之点就是此法主要适 用于矿石有 粘结性或 自燃 性的矿体 。 ．． ． 3结语 急倾斜一缳倏斜中厚矿体是属于复杂多 变的难采矿床类型 ．此为国内有色 、黑色和 化工矿 山生产 建设中时有 出现 ，又 长期堆于 解决 的问题或难 题。由于一些 矿山盲 目照搬 现行几种典型 的采矿方法，导致较大的矿石 损失或浪费大量的采切工程及其费用 也有 的矿山采 取 采 易丢 难 使得此类难采矿 体长期积压或报废。因此．避一步研兜解决 此类堆采矿体，应是当前急待解决的重大科 研课 题。 笔者认为．针对阶嵌内或采渤内上下段 矿体的倾角改变的特点，综合应用相砬的不 同采矿方法，应是此类榷采矿律采矿方法的 今后改进方向和途径。为此 夸针对就类矿 体的难点而提出的浅孔留矿一房桂切底联台 采矿法和分袅空场一房柱功底联合采矿法具 有一系列优点．应是当前和夸后此类罐采矿 体现行采矿方法的改进考向和途径。 维普资讯