【摘 要】隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國對礦產(chǎn)資源的需求量也變得越來越大,然而,由于以往開采礦石時沒有采用科學的開采方法,導致地表的礦石開采大量浪費,因此,礦石的開采地也逐漸從地表變得越來越深,而礦石的深部開采,也造成了不小的麻煩,如深部開采則會有地心壓力活動的干擾等,鎢是一種在金屬材料與冶金領(lǐng)域均有著重要作用的稀有金屬,在當今國防、現(xiàn)代工業(yè)以及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)等方面均有著很大的作用,筆者以江西鎢礦山在進行深部開采時地壓活動的情況為參照,分析和研究使得鎢礦山深部開采時低壓活動產(chǎn)生的原因以及將會造成的影響并找出行之有效的控制方式。
【關(guān)鍵詞】江西鎢礦山;深部開采;地壓活動的控制
我國江西是鎢礦的主要產(chǎn)地之一,經(jīng)資料確認在我國上個世紀六十年代到九十年代之間,江西鎢礦山總共發(fā)生過大面積的地壓活動共四十多次,嚴重影響了鎢礦的開采,也威脅到了人們的生命健康安全。隨著表面礦產(chǎn)的減少,開采的地點也逐步由地面向下移,由以往的平窿開采轉(zhuǎn)變成了如今的豎井開拓,這就使得要在鎢礦山進行深部開采,而深部開采,則就會面臨到地壓活動的危險。經(jīng)過專家對江西多座鎢礦山的調(diào)查研究,專家一致認為,當前江西鎢礦山的地壓活動尚未成型,仍處于發(fā)展的階段,不少礦山已經(jīng)存在了大面積地壓活動的可能,深部開采的礦產(chǎn)地區(qū)低壓活動更是十分明顯,若是無法及時提出良好的解決措施,則將會嚴重影響到鎢礦的正常開采,甚至造成經(jīng)濟損失甚至人員傷亡,后果極其嚴重。
一、江西鎢礦山的基本情況
(一)地質(zhì)情況
在鎢礦山形成礦產(chǎn)前后的方向,斷層構(gòu)造的發(fā)育十分良好,在礦石形成的上方,斷層出現(xiàn)的很多并且發(fā)育很好,深部地區(qū)則相對較少。在斷層構(gòu)造中,大多數(shù)均是呈現(xiàn)出隨著礦體的不斷延伸而收斂尖滅的顯著特點。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),不少的鎢礦山深部地區(qū)的段巖體均應力增大,隨之使得微裂隙不斷增多。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn),在地勢較為陡峭的山嶺地區(qū)多易形成鎢礦,因此,江西鎢礦山的海拔一般來說都很高,礦山的最高海拔一般在四百米到一千米之間,而不同礦山的相對高差大約為二百米到六百米之間。在水文方面,鎢礦山并無要求,一般鎢礦山形成的地點并沒有大量水文活動的跡象,大多數(shù)鎢礦山的水源均是來自于降雨而不是河流。然而,由于過度的開采而導致許多鎢礦山出現(xiàn)了地表陷落的情況,水文方面平時顯現(xiàn)不出影響與危害,但當出現(xiàn)暴雨或連綿的雨水天氣時,就會造成鎢礦山坑內(nèi)存有大量的積水,在開采等方面均會造成不便,很可能因此而影響既定的開采計劃。
(二)開采情況
我國江西鎢礦產(chǎn)量十分豐富,因此,很早以來我國就開始在江西開采鎢礦,許多的江西鎢礦山均在上個世紀八十年代將礦山的上部分中斷礦區(qū)劃分給了當?shù)氐娜嗣襁M行開采,再由開采公司向當?shù)厝嗣窕厥站用耖_采出的鎢礦資源。當前,鎢礦開采深度不斷加大,一般為四百米到八百米之間,由于礦產(chǎn)資源消耗開采過量,大多數(shù)的礦山均必須進行深部開采。江西鎢礦山進行開采的方式主要有兩種,分為單采與合采。進行單采時,大多數(shù)將會使用普通的留礦法或者變異的留礦法,當遇到緩傾礦體時,將會采用全面法進行開采,一般都是淺孔落礦。進行合采時,則主要采用崩落法以及分段空場法開采礦產(chǎn)。一般的鎢礦開采礦塊長度為五十米至八十米不等,高度則在四十米至五十米左右。當使用留礦法對鎢礦進行開采時,一般情況下頂柱厚度為三米,底柱厚度約為三米至四米;當使用全面法對鎢礦進行開采時,采場的長度約為三十米至五十米,采場的高度則差異較大,為二十米至五十米不等;當使用回采方式對鎢礦進行開采時,則要觀察開采地點的巖性,并根據(jù)巖性情況的不同而布置出規(guī)格不同的礦柱,或為三米乘三米,或為五米乘五米,并沒有準確的數(shù)字;而使用合采方式對鎢礦進行開采時,要注意在礦房回采后留下礦柱。
二、江西鎢礦山的地壓活動分析
(一)礦山的地質(zhì)構(gòu)造情況
地質(zhì)構(gòu)造的情況,是影響地壓活動出現(xiàn)的最重要因素,也是其內(nèi)因,在地質(zhì)構(gòu)造中,巖性和構(gòu)造是影響地壓活動的最重要因素。在進行鎢礦開采的諸多礦山中,由于地質(zhì)條件有著較大的差別,開采地區(qū)出現(xiàn)地壓活動的次數(shù)與活動的程度也并不相同。當?shù)V山地區(qū)存在破碎帶、斷層等構(gòu)造時,出現(xiàn)地壓活動時曾極易引起范圍很大的破壞情況,使其成為了巖體進行移動時的滑動面或者切割面,另外,破碎帶、斷層等也將會促進地壓活動的出現(xiàn)。
(二)收回原生礦柱以及居民采礦
一般在礦山進行開采的設計中,均應留下原生礦柱,如開采地區(qū)的頂柱與底柱,以其作為與樓房支柱一般的作用,在結(jié)構(gòu)面條件缺失的情況下,開采地區(qū)的頂柱與底柱則成為了應力集中的最大部位,因此,留有原生礦柱,將會對開此地區(qū)起到支撐的作用,可以維護該地區(qū)的穩(wěn)定與安全。然而,近年來在開采時留下的原生礦柱大多被回收,并且,當?shù)厝嗣裨诓傻V區(qū)進行的二次回采也將會造成原生礦柱被逐漸蠶食,這也加劇了采礦地區(qū)地壓活動的出現(xiàn)。
三、地壓的控制方式
(一)對采空區(qū)的處理方式
在礦脈較為稀疏的地區(qū),應對該礦區(qū)進行調(diào)查,保證無安全隱患后采用自然崩落法對其進行處理;若是礦脈比較密集的地區(qū),則應由人工運料對其進行填充,保證不會對周圍礦脈造成損傷,在運料方面,要根據(jù)采礦區(qū)的實際情況來確定填充方式,大多數(shù)采空區(qū)在進行填充時多采用塊石填充方式,不僅可以節(jié)約成本,也可保證填充質(zhì)量。在填充質(zhì)量得到保證后,則要根據(jù)不同地區(qū)低壓活動情況的不同選擇不同的填充系數(shù)。
(二)制定合理的深部開采生產(chǎn)管理計劃
(1)殘礦回收制。在進行殘余礦塊回收時,首先要保證不會影響采礦區(qū)的地壓活動,對于原生礦柱要進行保護,嚴格禁止自身以及居民進行回采。(2)鎢礦資源附近一般并無水文活動,然而,在自然降水較多的時節(jié),也應建立上部中段的排水與儲水系統(tǒng),力求將自然降水等水資源引出開采區(qū),保證深部開采區(qū)不會受到過大的影響,并且避免巖體會因水分的侵蝕而出現(xiàn)的不穩(wěn)定性。(3)隨著科技水平的不斷進步,進行開采與探測的工作設備也在不斷更新,因此,在進行礦區(qū)開采時,要加大對于地壓活動的檢測力度,時刻保證掌握地壓活動的準確情況,在地壓活動異常的情況下可在第一時間及時作出反應,避免不必要的損失出現(xiàn)。
參考文獻:
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