云驾岭铁矿村庄下开采的采矿方法研究.pdf

’ J 0URNAL 0F 赫 璺H N o L 姻 年 勰 云驾岭铁矿村庄下开采的采矿方法研究 摘要依据 自然支护原理针对云驾岭铁矿确定 的开采 网 目， 应 用。 采矿 方法数 据库 讨 了云 驾铁矿村庄 下开采 的具体 采矿 方案 ， 提 出 j普通房柱法 ， 预控顼 。 房柱法 ， 大矿 柱底 盘漏斗采矿法 等采矿方案 。 矿块矿石回采率达 5 0 ％多 ， 贫化率 6 ％左右。为建筑 枷下采矿 开辟 j新 的速经 关 键 词 鱼 鉴 皇 兰 大 矿 柱 趑墨 法 中国图书 资料分类法 分类号 TD 3 5 0 ． 1 1 常规状态下采矿方法的优化选择 采矿方法数据库底盘 漏斗 询 ，『 采 ， 私产 j 巴 应用我们研制的 采矿方法数据库 对云驾岭铁矿村庄下开采的方案进行优化选择。 1 ． 1 原始 条件 t 云驾岭矿床的矿体赋存 状态 ， 矿岩性质及开采技术条件如下 矿 石稳 固性 中等～不稳 固 矿石结块性 不结块 矿石 自燃性 t 不 白燃 节理 裂隙性 t 发育 矿 石贵重性 不贵重 品位分布 较一 致 上盘 目岩稳固挫 不够稳 固 下盘 围岩稳 同性 稳固～中等稳 固 矿体厚度 中厚矿体倾角 缓倾斜 埋藏探度 较探接触界限 明显 矿体形态 板状 层状 地表陷落性 t 不允许 1 ． 2 选择结果 经计算机运算优先域 ； DH MC 1 9 点柱分层充填法 O 4中深孔房柱法 o 3 浅孔房柱法 奉文收到 日期l 1 9 9 5 0 7 - 0 4 C1 0 0 7 2 70 64 维普资讯 云驾岭铁矿村庄下开采的采矿方怯研究 吕广忠张志札壬树元 7 0 l 普通全面性 0 2留矿全面法 1 5 上向分层充填法 下略 最终综合评判 值排序 计算到矿石 0 4中探孔房柱法 0 3浅孔房柱法 计算到精矿 DH、 M C O 4中撵孔房柱法 0 3 浅孔房柱法 2 具体采矿方案的确定 X o． 93 4 o． 75 2 O． 83 7 0． 6 85 6 2 6 0 0 35 ／ 通过常规状态下采矿方法的优化选择， 得到的结论是 按 值排序分别为中深孔房 柱法、 浅孔房柱法。 要确定实施哪种方法 ， 还必须结合开采网目， 矿岩的特殊性 及工业系 统的可行性进一步加 以研究 。 鉴于 云驾岭矿体开采技术条件复杂 ， 经分 析认 为 ， 使 用单一的常规采矿方法是 不可行 的， 主要是 因为 2 ． 1 从保证地表建筑 物不 受破 坏 ， 依据 自然支 护原 理得 出， 云驾岭 矿床的开采 网 日为 采 厚 M7 m 时 ， 取 一 一1 0 m， 口 2 4 m， 6 1 2 m， A4 5 ％， 滓 5 5 ％ ， j G≥ 3 ． 0 6 符号分 别表示 n 留设 的方形矿柱边 长 ； 6 采 出矿层的宽 度 A 矿 柱 面 积 损 失 率 A 南 矿房面积 回收率 安全系数 ≥3 上 的开采 网 目要求 我们在开采过 程中必须 留设 2 4 rex2 4 m 的太矿柱 ， 矿柱 中心 距 3 6 3 7 m， 矿柱之问为 1 2 1 3 m宽 的矿房 。我们所用 的采矿方案 ， 必须是 完全满足开 采矿 柱问纵横交错 的， 且皆为 1 2 1 3 m宽 矿房 的采矿方法 。 2 ． 2 落矿 ． 因为是在村庄下采矿， 一次爆破量的太小应以不影响村庄的正常生活为准。 经计算每 次爆破的炸药量应控制在 1 吨 下。因此， 所选采矿方法的落矿应是浅孔落矿法， 或是中 深孔落矿 的分步爆破方案 。 维普资讯 8 唐 山 工 程 技 术 学 院 学 报 1 9 9 5年第 1 7卷 第 4期 2 ． 3 运搬 该矿属县办矿山， 运搬设备确定为电耙。当采用普通房柱法的回采方案时， 运搬作业 在采空区中， 电耙工只需挂滑轮时通过空区， 正常作业不在空区内， 安会性好。 当顶板不稳 或采高太高 时 ， 为安 全作业 ， 可在底板设堑沟 电耙结构 ， 工人不进入空区 。 因此 电耙适用于 该矿的各种采矿条件 。 2 ． 4 地压管理 按 回采 时地压管理方法分类 ， 所 选网 日应 归于在场法 的房柱采矿法 。 房柱采矿法的地 压管理是靠间断房 间矿柱 或连 续矿柱支 撑的 ， 间断的房间矿柱仅起 回采 时的 临时支 护作 用， 并分隔开矿房、 矿柱 ， 因此房问矿柱尺寸较小， 一般为 2 5 mX3 ～8 m， 形成矿房大、 矿 柱小的采矿结构 。而整个采 区的地压管理主要靠连续的采 区矿柱承担 。采 区回采完毕后 需对采空区进行处理 ， 以避免太面积塌落 ， 耐矿 山生产造成威胁 ， 这种方 法地面要 塌陷。 本 ’ 研究是在回采过程中及 回采结束后都靠所目的大尺寸矿柱来承担采空区的载荷。由于矿 柱 中心区三 向受压 ， 因此能长期 承受 支承 压力而不被压垮 ， 采空 区不需处 理 ， 其塌落高度 只能是矿房宽度下的自然平衡拱高 。 2 ． 5 具体 采矿方案 依据 以上分析确定 A、 矿厚 ,M7 m采用普通房柱法 回采工艺 、 浅孔落矿 ， 电耙运搬 。 B、 矿厚 ≥7 m顶板稳固性较 好的 ， 使用锚杆予 控顶房柱法 ， 浅孔 落矿 电耙运 搬 c、 矿厚 ≥ 7 m顶板 不稳固的矿体 ， 使用大矿 柱底盘漏 斗采矿法 ， 中棵孔 落矿 电耙 运搬 。 3 具体采矿方案简述 3 ． 1 普通房柱法 回采方案 该矿体厚度 T m 的矿体 占 8 5 谚左右 。因此 这部分应是该矿主要回采方法 。本方 案适合顶板较好 的矿 体 。 结构参数 ， 阶段高 2 5 m， 倾角 2 O 。 ， 采场斜 长 7 ． 3 1 m， 宽 3 6 m， 采场 内有 2个 2 4 ． 5 5 mX r 2 4 m的太矿柱 ， 2个斜矿房 ， 2 个 水平 矿房 。如 图 1所示 。 采准切割工作 采准工作有穿脉巷 2 ， 长短两个溜井 ， 行人通风井 ， 切顶层人行通风 井。切割工作有斜拉底上山， 横拉底巷、 切顶巷及切顶层， 拉底层等。施工顺序为， 首先完 成采准切割工作的巷道工作， 之后切顶 ， 并及时对顶板进行锚杆支护， 锚杆为沙浆式或楔 缝式 ， 长 1 ． 8 ～2 ． O m， 密度 l mXl m 破碎地带可加金属 网。 切顶护顶后 ， 即可进行拉底 回采 ， 用 YS P 4 5 或 7 6 5 5凿岩机 钻凿 2 ． O ～2 ． 5 m 浅孔 ， 上 向式或下向式梯段回采， 采下矿石用电耙 ， 经上山或水平拉底巷耙入溜井 3 或 4 。该方案 还 可用 中探 孔爆破 ， 白行设 备 出矿。其矿可 回采率 5 2 ． 7 ％， 贫化率 5 ％， 采准 系数 维普资讯 昌广患张意札王树元 9 l I Ⅲ 一I 20。 I 图 1 预控 顶 回采方 案 1 ． 柑棘运巷2 ． 穿脉运巷 长蔼井4 ． 短榴井5 ． 行遗风井6 ． 切顶层 7 ． 切璜巷8 ． 切硬层行通风井9 ． 斜拉底上山1 O ． 横拉膳巷 3 ． 3 底 盘漏 斗回采方 案 厚度7 m的矿体 ， 顶板多数是不稳 固的， 当使用预接顶回采方案也难以保证回采工 作的安全时， 可采用底盘布置漏斗的回采方案， 人员不进入采空区， 以确保生产安全。 结构参数及采准 矿体平均厚度 l O m， 平均倾角 2 0 ， 阶段高度 2 5 m， 矿块斜长 7 3 ． 1 m， 矿块宽度 3 6 m。 一 个矿块有 2个 2 4 ． 5 5 mX2 4 m。 的矿柱 ， 4个矿房 其中倾斜矿房 2个 ， 水平矿房 2个 ， 矿房 宽 1 2 m。一个矿柱相邻两侧的矿房共用一条溜 井 5或 6 ， 一个矿块中有 2个溜井 。矿块下部 布置一条人行通风井。矿房底板布置堑沟漏斗底部结构 ， 每个矿房一条电耙道 3 或 4 ， 电 耙道 中布置斗穿 7 ， 交错式 ， 间距 5 ． 5 m， 详见图 2 。 回采 在堑沟巷 中用 YG 一 9 0凿岩机配 F TY一2 4型 回盘雪撬式 台架 ， 钻 凿上 向扇形 中深孔 。 炮孔排距 1 ． 5 m， 孔底距 1 ． 8 ～2 ． O m， 每次爆破 l ～2排t 即炸药量控制在 l t以下 。 崩下的矿石经斗颈斗穿溜到电耙道， 用 3 0 k W 电耙配 0 ． 3 m3 耙斗将矿石耙入溜井， 再由溜 井下放到运输穿脉巷 ． 装车外运 。由于一个溜井同时服务于一个倾斜耙道和一个水平耙 道， 故一个矿块一般情况下只安排一个 电耙道生产， 采完一个矿房或耙道后， 再安排下一 维普资讯 1 0 唐 山 工 程 技 术 学 院 学 报 1 9 9 5年第 l 7 卷 第 4期 个。一般先采倾斜矿房， 后采水平矿房 图 2 底盘漏斗回采方案标准图 1 一沿脉运输巷 F 2 一穿脉运输巷} 3 一斜 电耙巷 I 4 平电耙巷 I 5 一短滴井} 6 一长癌井I 7 一蒲斗穿I 8 一斜耙巷斗疆 I 耙罄长斗颈 } l O 平堑指巷} n斜堑指巷} 1 2 一人行通风井 采场通 风 ， 在矿块下部布置的一条人行通风天井 ， 连通运输巷和 电耙遭 。新鲜风流由 运输巷进入通风天井， 由天井进入电耙道， 冲洗电耙道后， 由上一个矿块的通风井把污风 排入 回风大巷 。该方 案矿块 回采率 5 0 ． 8 ， 贫化率 6 ， 采准 系数 1 3 ． 1 m／ k t 。 4 经济效益 经计算 ， 云驾岭铁矿床欲开采部分的移动带内， 总建筑面积为 8 4 7 8 7 m , 如搬迁需征 地 5 3 0 亩， 初步估算仅建筑物投资和征地费用就节省 3 4 9 8 万元之多 可采出品位 4 6 1 ％ 的铁矿石 7 1 2 ． 9万吨 ● 维普资讯 吕广惠张舂扎王树元 I I APPROACH TO THE M I NI NG M ETHODS US ED I N YUNJ I ALI NG I RON M I NE UNDER T HE TO W N L t t Gu a n g z h o n g Zh a n g Z h i l i W a n g s h u y u a n De p a r U n e n t o f M i n i n g Ab s t r a c t Th i s p a p e r ， b a s e d u p o n t h e p r i nc i p l e o f asl f - s u p p o r t i ng ， p u t s f o r wa r d r a t i o n a l o r e b l o c k s i z e s u i t e d t o Yu n j i a l ing I r o n M i ne Af t e r t h a t ． t h e d a t a b a s e o f mi nin g me t h o d s h a s a p - p l i c a do n i n g o i ng f u r t h e r i n t o t h e C o n c r e t e mi n i ng p l a n s u s e d i n t h e mi n e， s u c h a S t h e g e n e r a l r o o m- a n d p i l l a r - mini n g． the I O o m a n d p i l l a r - mi n i n g wi th p r e c o n t r o U i n g r o o f a nd t he f 0 0 t wa l l c h u t e o p e n s t o p p i n g wi t h l a r g e p i l l a r s ． Or e b l o c k e x t r a c t i o n s ， mo r e t h a n 5 0 ％ ， a n d t h e r a t e o f o r e d i l u d o n， a b o u t 6 ． ， ；[ I r e o h r a i n e d． An d i t o p e n s u p a n e w wa y t O mi nin g u n d e r t ow ns． Ke y wo r d s S e r f - s u p p o r t ing me t h od La r g e p i l l a r s Ro o m- a n d - p i l l a r mi n i n g M i n i n g me th od s d a t a h a s e Fo o t wa l l c h u t e “ 邯邢矿 山局物资管理优化和管理信息 系统软件研究” 入选 世界优 秀专利科技精选 我院“ 邯邢矿山局物资管理优化和管理信息系统软件研究 ， 于 1 9 9 5年 9月入选 世 界优秀专利科技精选 ， 该书现 已由香港新华通 讯出版社 出版 。 中、 英 、 日三种文字 向全 世界公 开发行 。该书收录 的 1 0 0 0多条专利技术是从 国家专利局， 中国科技成果管理办公 室、 中国国际技术贸易中心等 l 0多家机构提供的近百万条信息中挑选 出来的， 基本上反 映了目前中国专利技术发展水平。 我院成果被选录， 标志着我院科研成果水平达到了一个 新高度， 是将知识产品推向国际市场的一个 良好开端。相信我院在“ 九五 期间， 将会创造 出更辉煌的成绩 I ．_一一～ - 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