■巴土那生常雙旺
(1新疆地礦局第一地質(zhì)大隊(duì)新疆烏蘇833000;2新疆鄯善縣紅云灘礦業(yè)有限責(zé)任公司新疆烏蘇833000)
淺述留礦采礦法在中厚礦體中的應(yīng)用
■巴土那生1常雙旺2
(1新疆地礦局第一地質(zhì)大隊(duì)新疆烏蘇833000;2新疆鄯善縣紅云灘礦業(yè)有限責(zé)任公司新疆烏蘇833000)
中厚礦體的開采一直是國內(nèi)外的采礦難題。這類礦體在我國占有相當(dāng)?shù)谋壤?,在鐵礦儲量中占18%,有色金屬占5%~9%。據(jù)對國內(nèi)緩傾斜中厚礦體礦山的統(tǒng)計(jì),房柱采礦法占50%,底盤漏斗采礦法占35%,其余的主要為分層充填法和電耙留礦法。留礦采礦法在急傾斜、薄礦脈、頂?shù)装鍑鷰r穩(wěn)固的礦體中應(yīng)用廣泛,但對于中厚礦體留礦法很少應(yīng)用。留礦采礦法適用于傾角大于55°的急傾斜礦體,礦石及圍巖中等穩(wěn)固,礦體產(chǎn)狀較規(guī)整,礦石不結(jié)塊,無不自然現(xiàn)象。留礦采礦法,中厚礦體留礦法一為普通淺孔留礦法,二為電耙留礦法和平底結(jié)構(gòu)留礦法,平底結(jié)構(gòu)留礦法可以減少礦柱損失,三是中深孔分段擠壓爆破的留礦法。在中厚礦體中應(yīng)用留礦采礦法,提高了工效,減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,安全條件好。就留礦采礦法的應(yīng)用,本文作了簡述。
留礦采礦法中厚礦體應(yīng)用
留礦法在我國地下開采礦山中是使用最早、應(yīng)用范圍最廣的采礦方法之一。由于其結(jié)構(gòu)簡單,管理方便,采準(zhǔn)工程量小、工藝技術(shù)容易掌握以及所需要的設(shè)備比較簡單等優(yōu)點(diǎn)在我國地下開采的礦山中得到廣泛應(yīng)用。近20年來,由于巖金礦山采礦技術(shù)不斷進(jìn)步,留礦采礦法在結(jié)構(gòu)參數(shù)、采準(zhǔn)布置、回采工藝以及使用范圍等方面,不斷改進(jìn)和完善,形成不少留礦法變形方案,大幅度的降低礦石損失和貧化。
(1)完善礦房的底部結(jié)構(gòu),減少卡漏事故,提高出礦效率和降低底柱的礦石損失。
(2)完善礦柱回采方法和無礦柱回采。礦房和礦柱同步回采,簡化了工藝流程,改善了礦柱回采的作用條件,提高了礦柱回采的回采率。
(3)應(yīng)用控制爆破技術(shù)回采礦房。當(dāng)?shù)V石頂板不穩(wěn)固,用上向炮孔落礦后,撬渣量大且不安全,改進(jìn)用水平炮孔控制爆破或平立交替控制爆破落礦,效果良好,提高了采礦工效,降低了大塊產(chǎn)出率,改善了礦房作業(yè)條件。
(4)研制適應(yīng)礦脈形態(tài)變化的變形方案。在礦體傾角局變緩部位布置雙層耙道出礦或用水力沖運(yùn)礦石出礦,以減少礦石在傾角較緩部位的滯留和損失。對分支復(fù)合復(fù)雜礦脈或端部三角形礦脈,提出與之相適應(yīng)的采準(zhǔn)布置方式和回采方法或斜電耙道出礦方法,創(chuàng)造出適應(yīng)圍巖不穩(wěn)固的留礦法變形方案。靜態(tài)留礦法,礦房回采過程的局部放礦不是從采場底部,而是從礦堆表面耙入位于礦房一端的局部放礦溜井中放出,在采場中間設(shè)置鋼板溜井進(jìn)行局部放礦,利用存隆礦石或局部廢石,支撐圍巖防止其脫落的留礦法變形方案,使留礦法適用于圍巖(特別是上盤)不穩(wěn)固的條件,擴(kuò)大了留礦法的適用范圍。
(5)礦石懸頂?shù)奶幚?。在礦房回采時(shí)期,由于某種原因,局部放礦經(jīng)常出現(xiàn)懸頂現(xiàn)象,給在礦堆表面的作業(yè)人員造成安全隱患,并為安全隱患的解決提供了實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。
3.1 適用礦體
留礦采礦法主要用來開采礦石和圍巖穩(wěn)固的礦體,一般適用于中厚、薄或仍薄礦體,礦體傾角在薄礦脈中一般要求不小于60°,在中厚礦體中一般要求不小于55°。一般來說,傾角越小,放礦越困難,粉礦損失和平場工作量越大。由于礦房中貯存有大量礦石,因此礦石和圍巖不能具有自燃性、氧化性和結(jié)塊性。留礦采礦法應(yīng)用于中厚以上礦體開采時(shí),一般是三八制。基本有兩種安排方式:第一,一班鑿巖爆破;一班放礦通風(fēng);一班平場準(zhǔn)備;第二,一班平場準(zhǔn)備和鑿巖爆破;兩班放礦,勞動(dòng)組織是用綜合工作隊(duì)形式。
3.2 構(gòu)成要素
礦體厚度小于15m時(shí),礦塊沿走向布置,礦體厚度大于15m時(shí),礦塊垂直走向布置。將礦塊劃分為礦房和礦柱,先采礦房后采礦柱。礦塊長度40~50m,高度40~50m。頂柱高度4m,底柱高度6m,間柱寬度6m,聯(lián)絡(luò)道間距5.5~6.0m。
3.3 采準(zhǔn)切割
采準(zhǔn)切割工作主要包括掘進(jìn)中段運(yùn)輸巷道、天井、天井聯(lián)絡(luò)道,在底柱上掘進(jìn)拉底平巷和每隔5~7m掘進(jìn)漏斗頸,并切割拉底、劈漏形成開采自由面。采準(zhǔn)切割工作,平巷掘進(jìn)采用7655型氣腿式鑿巖機(jī),天井掘進(jìn)采用YSP45型鑿巖機(jī)。采準(zhǔn)切割巷道一般不支護(hù),局部不穩(wěn)定地段采用木支護(hù),極不穩(wěn)固地帶采用混凝土加強(qiáng)支護(hù)。
3.4 回采工作
第一,回采順序:回采工作主要包括鑿巖、爆破、通風(fēng)、局部放礦、撬頂平場、大量放礦等工作。因采工作從拉底水平開始自下而上分層進(jìn)行,分層高度一般為2.0~2.5m。采場使用7655型氣腿式鑿巖機(jī)鉆鑿上向微前傾炮孔落礦,鑿巖爆破參數(shù)為:最小抵抗線1.0~1.2m,炮孔間距0.8~1.0m,孔深1.8~2.2m,前后排炮孔交錯(cuò)布置,采用硝銨類炸藥人工裝藥,毫秒非電導(dǎo)爆管起爆。新鮮風(fēng)流由中段運(yùn)輸巷道經(jīng)礦房一側(cè)的天井、天井聯(lián)絡(luò)道進(jìn)入采場工作面,污風(fēng)經(jīng)礦房另一側(cè)的天井聯(lián)絡(luò)道、天井進(jìn)入上中段運(yùn)輸(回風(fēng))巷道排出。采場崩落的礦石依靠重力放出落礦量的三分之一左右,然后進(jìn)行撬頂、平場和二次爆破工作。礦房回采結(jié)束后,組織大量放礦工作,放出存留在礦房內(nèi)的全部礦石。礦石經(jīng)漏斗裝入礦車經(jīng)中段運(yùn)輸巷道支出。
第二,鑿巖爆破:采場鑿巖采用7655氣腿式鑿巖機(jī)打眼。炮孔間距、排距均為0.6~0.8m,孔深2.1m,炮孔交錯(cuò)布置。采用人工裝2號巖石炸藥,雷管和非電導(dǎo)爆管起爆。
第三,回采出礦:礦石通過自重經(jīng)自制的手動(dòng)閘門裝入礦車進(jìn)行回采出礦。
3.4.1 礦柱回采和采空區(qū)處理
礦柱采用崩落法進(jìn)行回采。為了保證礦柱回采工作安全,在礦房大量放礦前,鑿?fù)甑V房間柱和頂?shù)醉斨械呐诳祝懦龅V房中的全部礦石后,再爆破礦柱。一般先爆間柱,后爆頂、底柱。在礦柱回采的同時(shí),要有計(jì)劃地采取自然或強(qiáng)制崩落圍巖的方法處理采空區(qū)。
3.4.2 采場通風(fēng)與防塵
新鮮風(fēng)流由主提升井、階段運(yùn)輸平巷、一側(cè)天井、天井聯(lián)絡(luò)道進(jìn)入采場工作面,污風(fēng)經(jīng)另一側(cè)天井聯(lián)絡(luò)道、天井、回風(fēng)巷道到回風(fēng)井。采場通風(fēng)應(yīng)輔以局扇進(jìn)行??觾?nèi)采用濕式鑿巖捕塵;獨(dú)頭工作面掘進(jìn)時(shí),用局扇通風(fēng)排塵;裝巖礦時(shí)往爆堆上灑水降塵;裝礦閘門溜子口及卸礦口安裝噴霧器降塵;對巷道進(jìn)行清壁處理;井下工人佩戴防塵口罩。
[1]崔曙忠.某鐵礦中厚及以上緩傾斜礦體采礦方法研究 [J].金屬礦山.2012.08期
[2]李鵬飛.新奧法在老廠礦山卷揚(yáng)硐室施工中的應(yīng)用 [J].大眾科技.2010.07期
[3]肖勝祥.留礦采礦法在中厚礦體中的應(yīng)用 [J].西部探礦工程.2001.05期
F416.1[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-6-15-1