高曉宏

(西北有色地質(zhì)勘查局711總隊,陜西漢中 723000)

試論無底柱淺孔留礦法在小型金屬礦山開采中的運(yùn)用

高曉宏

(西北有色地質(zhì)勘查局711總隊,陜西漢中 723000)

在我國金屬礦山的開采中,淺孔留礦法是應(yīng)用最為廣泛的采礦方法之一。本文對無底柱淺孔留礦法在小型金屬礦山開采中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,并結(jié)合實際情況,對其進(jìn)行了適當(dāng)改進(jìn),提高了采礦作業(yè)的安全性和開采效率,為小型金屬礦山的開采提供了有效參考。

無底柱淺孔留礦法 小型金屬礦山 運(yùn)用

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動下,我國社會對于礦產(chǎn)資源的需求不斷增大,礦產(chǎn)資源緊缺問題也受到了人們的廣泛關(guān)注。機(jī)械化技術(shù)的發(fā)展,帶動了金屬礦產(chǎn)開采的有效進(jìn)行。在小型金屬礦山的開采過程中,存在很多的影響因素,如產(chǎn)礦條件、圍巖和礦體的穩(wěn)固性、回采率等,為了保障礦產(chǎn)開采的順利進(jìn)行,各種采礦方法也得到了不斷完善。本文主要針對無底柱淺孔留礦法的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析和探討。

1 礦山概況

某銅礦屬于小型金屬礦山,年生產(chǎn)能力約為60000t/a。在礦山范圍內(nèi),共探明了三條隱伏礦脈,形成了數(shù)個生產(chǎn)中段。目前,大部分中段已經(jīng)基本采空,主要是在65、23中段進(jìn)行回采作業(yè)。礦體主要賦存在破碎帶中,圍巖由粗安巖、凝灰質(zhì)粉砂巖以及復(fù)屑凝灰?guī)r等組成,裂隙發(fā)育,巖石破碎,存在一定的泥化。礦體的埋藏相對較淺,在部分地段出露地表,賦存于0-160m標(biāo)高之間。在礦山開采范圍內(nèi),水系輕微發(fā)育,深部地下水主要來源于礦脈中的裂隙水,由于礦區(qū)內(nèi)的出露地層多為泥灰?guī)r、泥巖等,隔水效果良好,礦體多賦存于隔水層之下,水文地質(zhì)條件屬于中等復(fù)雜類型。

2 無底柱淺孔留礦法在小型礦山開采中的應(yīng)用

結(jié)合礦山開采的實際情況,對無底柱淺孔留礦法在小型礦山開采中的應(yīng)用情況進(jìn)行分析和研究。

2.1 無底柱淺孔留礦法概述

淺孔留礦法,是我國地下金屬礦山應(yīng)用范圍最為廣泛的一種采礦方法,其開采技術(shù)條件為:礦體厚度較小,傾角在60-65°以上,礦巖穩(wěn)固,產(chǎn)狀單一,無結(jié)塊性和自燃性的礦體。這種采礦方法的應(yīng)用,可以有效改善作業(yè)條件,提高礦山的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)安全。無底柱淺孔留礦法,是對淺孔留礦法的改進(jìn)和擴(kuò)展,與改進(jìn)前相比,取消了底部結(jié)構(gòu),增加了出礦進(jìn)路,并且可以通過電動裝巖機(jī)進(jìn)行裝車,脈外巷道運(yùn)輸,可以有效降低采礦貧化率,提升礦體的回采率和生產(chǎn)效率,在小型金屬礦山的開采中,得到了非常廣泛的應(yīng)用。

2.2 開采工藝

結(jié)合礦山礦床的賦存條件、開采技術(shù)條件等因素,在對礦產(chǎn)進(jìn)行開采時,采取的是淺孔留礦法,為了解決底部結(jié)構(gòu)消耗過大、漏斗容易堵塞等問題,取消了底部結(jié)構(gòu),即采用了無底柱淺孔留礦法,對礦山進(jìn)行開采。

(1)采準(zhǔn)切割。在應(yīng)用無底柱淺孔留礦法進(jìn)行礦產(chǎn)開采的過程中,需要在礦房底部增設(shè)出礦進(jìn)路,與脈外平巷相互連接。采準(zhǔn)切割的步驟包括:沿著礦體分布,掘進(jìn)沿脈運(yùn)輸平巷→在礦塊的兩側(cè),掘進(jìn)人行天井,并沿著人行天井,每隔5m左右鑿除相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)通道→在沿脈運(yùn)輸巷內(nèi),每隔6m,掘出出礦進(jìn)路→在礦塊底部掘出拉底平巷。由此可知,采準(zhǔn)切割工程主要包括了沿脈運(yùn)輸平巷、人行天井、出礦進(jìn)路以及拉底平巷。在開采過程中,可以將上中段的沿脈運(yùn)輸平巷作為該中段采場的回風(fēng)平巷。為了確保開采的有效進(jìn)行,需要結(jié)合實際情況,對采切工程量進(jìn)行確定。

(2)回采工藝。在淺孔留礦法中,回采工藝是非常簡單的,一般都是采用淺眼爆破的方式,在聯(lián)絡(luò)巷中鑿巖,同時以拉底平巷為自由面,向上回采。回采流程主要包括幾個基本流程:其一,鑿巖。在小型金屬礦山的開采中,一般會采用YT-24型鑿巖機(jī)鉆鑿水平炮眼,將炮眼的孔徑控制在38-42mm,深度約在2-2.5m,每一個炮眼之間的距離為0.5-0.8m,每一排炮眼的距離為0.8m,為了便于爆破,炮眼應(yīng)該上仰5°-8°,按照梅花型或者之字型排布。在鑿巖過程中,應(yīng)該結(jié)合礦體邊界,對采場的寬度進(jìn)行控制,以降低采礦貧化率。其二,爆破。在開鑿出的炮眼中,加入乳化炸藥,利用毫秒延期電雷管進(jìn)行分段起爆。炮孔的裝藥系數(shù)約為60%-70%,并在空口處填塞炮泥。其三,通風(fēng)。爆破完畢后,可以采用局扇壓入式通風(fēng),對爆破的煙塵進(jìn)行排除,由采場一側(cè)的順路天井引入新鮮的空氣,并通過另一側(cè)的天井,將污風(fēng)排入上中段回風(fēng)巷。一般來說,通風(fēng)時間應(yīng)該控制在30min左右。其四,局部放礦。在每一次爆破后,利用礦石的自重,可以從出礦橫巷中,放出約30%的礦石,為作業(yè)面留出約2m的作業(yè)空間。同時,為了減少平場工作量,在出礦前,工作人員必須進(jìn)入采場內(nèi),對爆堆高度進(jìn)行檢查,結(jié)合實際高度,對每一個出礦橫巷放出的礦石量進(jìn)行確定。當(dāng)整個回采流程結(jié)束后,可以將礦房內(nèi)所有的礦石全部放出。在放礦前,需要對采場進(jìn)行全面檢查,確保沒有其他工作人員時,才能進(jìn)行放礦,以減少安全隱患。其五,撬頂平場。在局部放礦結(jié)束后,作業(yè)人員需要再次進(jìn)入采場,對作業(yè)面進(jìn)行全面檢查,撬落頂板以及上下盤上松動的巖石,以確保工作面的安全。之后,通過手工操作,對工作面礦石堆的表面進(jìn)行平整,然后才能進(jìn)行下一個循環(huán)的鑿巖作業(yè)。

2.3 技術(shù)優(yōu)勢

與以往的淺孔留礦法相比,無底柱淺孔留礦法不需要設(shè)置底柱,可以增加對礦柱的回收,提升回采率,降低礦產(chǎn)資源的損失和貧化,同時,可以提高出礦的機(jī)械效率,提高勞動效率,而且由于采用的是脈外運(yùn)輸平巷出礦,安全性較高,可以有效解決生產(chǎn)與安全之間的矛盾。

3 結(jié)語

總而言之,在小型金屬礦山的開采過程中,無底柱淺孔留礦法是一種應(yīng)用最為廣泛的開采方法之一,具有非常顯著的優(yōu)勢。對此,礦山開采企業(yè)應(yīng)該充分重視起來,對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用,不斷提升礦山開采的效率。

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