■常根營(新疆地礦局第四地質(zhì)大隊新疆阿勒泰836500)
礦床開采技術(shù)條件的勘查研究
■常根營
(新疆地礦局第四地質(zhì)大隊新疆阿勒泰836500)
本文對礦床開采進(jìn)行探究分析,闡述了礦床開采的技術(shù)條件,并提出相關(guān)優(yōu)化礦床開采的策略。
地質(zhì) 技術(shù) 采礦
我國地域遼闊,地質(zhì)條件復(fù)雜,礦藏品類多樣,開采條件各異,且礦山企業(yè)規(guī)模和管理體制也存在很大差別。礦床開采地質(zhì)工作中的各種技術(shù)條件也越來越重要。本文就礦床開采工作中的主要技術(shù)條件及需要關(guān)注的各項工作進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和介紹。
1.1礦體埋藏條件
埋藏深度(覆蓋巖層厚度)和礦區(qū)地形等是決定開采方式的重要因素。礦床開采的方式可以分為礦床開采方法、礦床地下開采開拓方式和地下開采方法三大部分。此外,包括運輸、通風(fēng)、排水、供水、供風(fēng)、供電等系統(tǒng),組成一個完整的開采系統(tǒng),只有通過這一完整的生產(chǎn)系統(tǒng),才能將埋藏于地下的礦產(chǎn)資源開采出來為人們所利用,到這時礦產(chǎn)資源才具有工業(yè)價值。
1.2礦床開采技術(shù)條件的重要性
近年來,隨著地勘經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇,地勘單位提交了大量的礦產(chǎn)儲量報告和核實(核查)報告,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。但是,儲量報告開采技術(shù)條件部分問題較多。在認(rèn)識上重視儲量,輕視開采條件;在工作量的部署上,主要工作量都布置在地質(zhì)勘探上,而開采技術(shù)條件的工作量寥寥無幾;在技術(shù)力量的投入上,更是湊合,有的勘查報告連一個水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)人員都沒有。由于以上原因,造成近年來固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查報告和核實(核查)報告開采技術(shù)條件編寫水平整體下降,或者說開采技術(shù)條件問題較多,影響了勘查報告和核實(核查)報告編寫的整體水平。
2.1普查
普查收集資料階段在固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則規(guī)范中有明確要求,該階段結(jié)合地質(zhì)普查進(jìn)行,以收集區(qū)域、水文、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)資料為主,并進(jìn)行針對性的補(bǔ)充調(diào)查。大致了解開采技術(shù)條件,包括區(qū)域和測區(qū)水工環(huán)地質(zhì)條件,為詳查提供依據(jù)。普查階段需要收集的資料主要有:多年氣象水文資料;1:20萬區(qū)域水文地質(zhì)普查報告、縣市地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查區(qū)劃報告、省水文地質(zhì)圖說明書及河南省地下水資源與環(huán)境研究報告;臨區(qū)或同類型礦山開采技術(shù)條件。1:50萬工程地質(zhì)圖及說明書,歷史地震資料等。同時近年來的普查工作,多數(shù)沒開展水工環(huán)地質(zhì)工作。盡管預(yù)算中都有水文地質(zhì)工程地質(zhì)測繪,但實際上沒有。連利用普查孔進(jìn)行簡易水文地質(zhì)觀測都沒有。因此需要利用普查孔進(jìn)行簡易水文地質(zhì)觀測、了解水位埋深、水位標(biāo)高、劃分含水層、大致確定充水含水層。利用普查孔確定巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD)RQD=大于10厘米巖芯長度/某巖組鉆探總進(jìn)尺×100%。如果工程地質(zhì)條件復(fù)雜,可取少量的巖石樣,測定近礦和圍巖強(qiáng)度等,水文地質(zhì)類型簡單的可以不進(jìn)行礦區(qū)水文地質(zhì)測繪。中等復(fù)雜和復(fù)雜礦區(qū)需要開展區(qū)域和普查區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)測繪,類型復(fù)雜的選比例尺1:10000——50000。
2.2詳查階段礦坑涌水量預(yù)測問題
煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范及其他規(guī)范沒明確,但固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則(明確規(guī)定:詳查階段初步確定礦床充水的主(次)含水層及其水文地質(zhì)參數(shù)、估算礦坑涌水量,指出影響礦床開采的主要水工環(huán)地質(zhì)問題;對礦床開采技術(shù)條件作出評價。因此,在詳查階段應(yīng)該進(jìn)行礦坑涌水量預(yù)測。礦井涌水量計算方法選擇時應(yīng)注意水文地質(zhì)參數(shù)的代表性;水文地質(zhì)條件是否清楚,特別是礦區(qū)水文地質(zhì)邊界條件;計算公式的使用條件。為了礦山安全、群眾的生命安全、人與自然環(huán)境的和諧,希望人民要重視開采技術(shù)條件的勘查、報告編制、報告審核審查,使地質(zhì)找礦事業(yè)健康發(fā)展。
3.1礦體及其頂、底板巖石的穩(wěn)固性分析
在露天開采礦床的頂板和底板巖石的穩(wěn)定性要特別注意。礦石或巖石的穩(wěn)定性是指礦石,巖石暴露在空間的面積允許的大小和持續(xù)時間的曝光,通常需要確定通過一個地下坑道才能予以測定。礦體頂板和底板巖石物質(zhì)組成,結(jié)構(gòu),風(fēng)化蝕變程度,風(fēng)化帶,蝕變帶深度分銷,各種軟弱夾層巖性,厚度及變化等。水文地質(zhì),工程地質(zhì)條件,礦石粉塵,老洞穴,洞穴,泥石流,山體滑坡,塌陷,地面沉降和其分布范圍等。對巖溶或斷裂發(fā)育的礦區(qū),要研究并預(yù)測由于礦床疏干可能引起的巖溶塌陷情況、地面沉陷程度,在可能情況下圈定其界限。
3.2礦石和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)分析
礦石和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)一般包括礦石密度,礦石和巖石的體重,礦石的濕度、孔隙度,含水性礦體頂、底板巖石的抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度、變形參數(shù)(硬度),礦石和巖石的松散系數(shù)(碎脹),礦石塊度,礦石和巖石的安息角和表面摩擦角等。它們決定著礦井崩落和加固的方法,對于確定開采時的支護(hù)方式、支柱密度、爆破效率、運輸量、露天采場的邊坡角、地下開采的回采方法、機(jī)械設(shè)備的選擇、勞動生產(chǎn)率、材料消耗及采礦成本等都有較大影響。如體重、濕度測定不準(zhǔn)確,將會影響裝運、提升設(shè)備的選定。松散系數(shù)測定不準(zhǔn)確將會影響礦車、吊車、礦倉等的容積和運輸量等。抗壓強(qiáng)度資料不可靠將影響鑿巖設(shè)備的選擇和采礦場的生產(chǎn)效率等。
3.3礦床水文地質(zhì)條件分析
礦床水文地質(zhì)也是影響礦床開采的重要因素,從工業(yè)利用方面考慮可以分為簡單和復(fù)雜兩類。在生產(chǎn)過程中需要采取特別措施來處理正常的排水模式。頂層板巖層含水豐富,且連通性好,礦床地質(zhì)構(gòu)造比較發(fā)育,坑礦涌水因素較為復(fù)雜,是涌水量較大的礦床。除了地質(zhì)勘探工作進(jìn)行了水文地質(zhì)工作中的勘探,同時也為專門的水文地質(zhì)勘探,礦井水流入預(yù)測等,取得明確的地下水可以疏干處理的結(jié)論后,才能進(jìn)行可行性研究。無論礦床水文地質(zhì)條件簡單或復(fù)雜,通過分析研究必須掌握礦區(qū)地層或構(gòu)造的含水性及分布情況、地下水位標(biāo)高、滲透性影響范圍、地表水體(河流、湖塘)及地下水含水層或構(gòu)造的水力聯(lián)系,礦體開采對水文地質(zhì)條件的影響、老窿條件及含水情況等,并預(yù)測礦坑涌水量,以作為礦床開采建設(shè)規(guī)劃的依據(jù)。
隨著地下金屬礦開采的不斷推進(jìn),開采深度越來越深,礦產(chǎn)開采技術(shù)條件就顯得格外重要,是保證順利開采、無人員傷亡開采、無事故開采的先決條件,因此,地下金屬礦開采中要格外重視礦產(chǎn)開采技術(shù)條件。
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F416.1[文獻(xiàn)碼]B
1000~405X(2016)~4~174~1