唐 建

(凡口鉛鋅礦, 廣東韶關(guān)市 512325)

盤區(qū)機(jī)械化充填采礦工藝在凡口鉛鋅礦的運(yùn)用

唐 建

(凡口鉛鋅礦, 廣東韶關(guān)市 512325)

盤區(qū)機(jī)械化上向分層充填采礦法為凡口礦的主要采礦方法之一,按鑿巖方式的不同分為水平淺孔上向分層充填采礦法和上向中深孔分層充填采礦法,分別介紹了這 2種方法在凡口鉛鋅礦的采礦工藝及具體應(yīng)用,指出該采礦方法能充分配套使用大型無軌機(jī)械設(shè)備進(jìn)行開采作業(yè),提高了采場(chǎng)生產(chǎn)能力與綜合效率。

上向分層;充填采礦法;采礦工藝;機(jī)械化作業(yè)

凡口鉛鋅礦為沉積 -改造黃鐵礦型層控鉛鋅礦。金星嶺礦體向北傾斜,獅嶺礦體向東傾斜,獅嶺南礦體是獅嶺礦體的南延。礦體形態(tài)復(fù)雜,呈透鏡狀、似層狀、迭層狀和巢狀等,產(chǎn)狀受構(gòu)造控制。主礦體厚大,平均厚度多為 20～50 m,最厚達(dá) 100 m以上,走向長(zhǎng) 200～600 m,傾向長(zhǎng) 100～400 m,礦體傾角多為 60°～70°。礦石與圍巖均較穩(wěn)固,f=8～13,但局部礦體頂板圍巖為砂巖或含泥質(zhì)較高的薄層泥灰?guī)r,f=4左右;斷層破碎帶裂隙節(jié)理發(fā)育,穩(wěn)固性較差。水文地質(zhì)條件復(fù)雜,頂部受含水的壺天灰?guī)r所覆蓋,地面建筑物需要保護(hù),采區(qū)范圍內(nèi)不允許地表塌陷。

盤區(qū)上向分層充填采礦法主要用來回采形態(tài)復(fù)雜、礦量集中、厚大的礦體或多條平行展布的中厚礦體,凡口礦運(yùn)用該采礦方法進(jìn)行回采,按鑿巖方式不同可分為水平淺孔上向分層充填采礦法和上向中深孔分層充填采礦法 2種。

1 水平淺孔上向分層充填采礦法

1.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)

階段高度為 40 m,采場(chǎng)長(zhǎng)度為礦體厚度 (垂直礦體布置,見圖1)或礦體走向長(zhǎng)度 (沿走向布置),采場(chǎng)寬度為 8 m(垂直礦體布置)或礦體厚度 (沿走向布置)。采場(chǎng)底柱高為 8 m,分層高度為 3～4 m,分段高度為 8 m,1個(gè)分段服務(wù)于 2個(gè)分層;穿脈、分段平巷等巷道斷面為 3.4 m×3.2 m,分段聯(lián)絡(luò)道、分層聯(lián)絡(luò)道等巷道斷面為 3.2 m×3.1 m,脫水井為1 m ×1 m,拉底平巷為 3.0 m ×3.0 m,回風(fēng)天井為 2 m×2 m。各巷道斷面為直墻加三心拱形。

圖1 水平淺孔上向分層充填采礦法

1.2 采礦工藝

分段平巷由分段聯(lián)絡(luò)道與斜坡道相連通,采準(zhǔn)時(shí),自一分段平巷掘進(jìn)分層聯(lián)絡(luò)道到達(dá)礦體邊界,掘進(jìn)拉底平巷到達(dá)天井位置,用吊罐法打一天井與上一中段回風(fēng)巷相通,對(duì)拉底平巷進(jìn)行擴(kuò)幫至采場(chǎng)邊界,在采場(chǎng)底板掘進(jìn)脫水井穿過底柱通達(dá)下部穿脈,然后開始回采第二分層礦石。

采用手持氣腿式鑿巖機(jī)鑿巖,先在采場(chǎng)靠近進(jìn)路一端打斜上向孔,爆出 1個(gè)分層高度和一定空間,利用這一空間,工人站在爆下的礦堆上往礦房?jī)?nèi)部打水平淺孔 (即壓頂),排距孔距為 0.8～1.0 m。崩下一段礦石之后,工人站在礦堆上處理頂板,接著對(duì)下一段的頂板礦石進(jìn)行鑿巖。待整個(gè)分層的礦石全部崩下之后,使用 2 m3或 3 m3進(jìn)口鏟運(yùn)機(jī)將礦石鏟到分段平巷中的溜井,使礦石溜到下中段平巷中,然后由井下機(jī)車進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。出礦清場(chǎng)后,充填 1個(gè)分層高度 (充填高度 3～4 m),預(yù)留一定空間作為下一分層礦石回采的作業(yè)空間。待充填體強(qiáng)度達(dá)到要求便可回采下一分層礦石。

該種采礦方法機(jī)械化程度適中,人工風(fēng)鉆打眼,勞動(dòng)強(qiáng)度大,在空?qǐng)鱿伦鳂I(yè)危險(xiǎn)系數(shù)高、鑿巖效率低;采場(chǎng)出礦可用大斗容鏟運(yùn)機(jī),勞動(dòng)強(qiáng)度低,采礦效率得到適當(dāng)提高。跟普通上向分層充填法相比,該水平淺孔上向分層充填法的工人作業(yè)環(huán)境較好,出礦過程勞動(dòng)強(qiáng)度較低,不過在破碎礦巖下面鑿巖危險(xiǎn)性同樣很高。

2 上向中深孔分層充填采礦法

該采礦方法結(jié)構(gòu)參數(shù)同水平淺孔上向分層充填法。如圖2所示,采掘人員由主斜坡道通過分段平巷聯(lián)絡(luò)道進(jìn)到分段平巷中,自中段平巷向礦體一分段底板掘進(jìn)采礦進(jìn)路,達(dá)到礦體邊界時(shí),開始掘進(jìn)拉底巷道,拉底巷道掘進(jìn)到達(dá)天井位置,在回風(fēng)巷打一鉆孔通至下部拉底巷道,用吊罐法打一天井與上一中段回風(fēng)巷相通,對(duì)拉底平巷進(jìn)行擴(kuò)幫至兩幫礦房充填體,然后開始回采第二分層礦石。

圖2 盤區(qū)機(jī)械化上向中深孔分層充填采礦法

鑿巖采用 HS105型上向自動(dòng)接桿臺(tái)車鉆鑿仰角 85°～88°的上向炮孔,鑿巖速度達(dá) 0.5 m/min。單釬桿長(zhǎng) 1.2 m,連接 4桿,孔深一般在 4 m以上,梅花狀排列布孔,孔距 1.0 m,排距 1.2 m,掏槽區(qū)孔網(wǎng)一般為 0.8 m×0.8 m。為保證兩幫充填體少受爆轟波的損害,采場(chǎng)邊孔距離充填體 0.4 m,并每隔3～5 m用水平臺(tái)車打 1個(gè)仰角 45°、孔深 3.5～4 m的邊幫控制孔。采用 NT30/NBB150型裝藥臺(tái)車裝藥,利用風(fēng)壓把乳膠炸藥壓入孔內(nèi),裝藥速度快,達(dá)36孔/h。采用導(dǎo)爆索與毫秒雷管非電復(fù)式起爆網(wǎng)絡(luò)爆破。通常 1個(gè)分層崩 1次礦,頂板一次處理。出礦設(shè)備采用斗容 2 m3或 3 m3進(jìn)口鏟運(yùn)機(jī),由采礦進(jìn)路進(jìn)到采場(chǎng),將礦石鏟出倒到脈外溜井中,出礦效率高。

出礦清場(chǎng)后,進(jìn)行分層膠結(jié)充填,充填高度為3.5～4.5 m,待充填體強(qiáng)度達(dá)到鏟運(yùn)機(jī)的壓力要求便可回采下一分層的礦石。

3 結(jié) 語

凡口礦經(jīng)過多年的采礦實(shí)踐,且結(jié)合現(xiàn)階段的生產(chǎn)狀況和礦體開采技術(shù)條件,得出盤區(qū)機(jī)械化向上分層充填法是較適合凡口礦的采礦方法,其通過采用高效無軌配套設(shè)備對(duì)厚大礦體進(jìn)行強(qiáng)化開采 ,提高了采場(chǎng)生產(chǎn)能力和綜合效率。近年來,凡口鉛鋅礦隨著高產(chǎn)量的持續(xù)開采,礦房采場(chǎng)日趨減少,間柱采場(chǎng)、邊角礦體居多,而該采礦法在礦體產(chǎn)狀復(fù)雜,厚度小的孤立小礦體和礦柱的開采中使用較普遍,將成為凡口礦未來的主要采礦方法之一。

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2010-10-20)

唐 建 (1983-),男,江西南昌人,助理工程師,主要從事采礦技術(shù)工作,Email:278295040@qq.com。