韓鋒偉 栗盼平
(新疆哈巴河阿舍勒銅業(yè)股份有限公司 哈巴河 836700)
目前阿舍勒銅礦700m以上礦巖極其破碎,易發(fā)生冒落,很難適用于用其他比較經(jīng)濟的采礦方法回采,采用進(jìn)路采礦比較經(jīng)濟合適?,F(xiàn)有的沿著礦體走向布置進(jìn)路采礦方法進(jìn)路長度40~70m~90m,進(jìn)路暴露面積大,頂板易垮落,支護(hù)工程量大,暴露時間長,維護(hù)多,回采時危險系數(shù)高,充填接頂不嚴(yán)密,相鄰進(jìn)路開采時空區(qū)跨度加大,回采作業(yè)面溫度高,通風(fēng)困難,加之充填體水化熱,使得現(xiàn)場作業(yè)條件差,嚴(yán)重影響生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定運行。針對以上問題,阿舍勒銅礦在750m分層進(jìn)路初步試驗,上分層進(jìn)路沿著礦體走向布置,下分層進(jìn)路垂直礦體走向方向布置,上下兩層進(jìn)路形成十字交叉,利用巖體穩(wěn)固性和自承載性,通過合理的優(yōu)化回采方案,進(jìn)路順利回采,有效地解決支護(hù)和維護(hù)成本高、回采時危險系數(shù)高、回采作業(yè)面溫度高等“三高”問題,該技術(shù)的成功應(yīng)用為指導(dǎo)進(jìn)路采礦回采有著關(guān)鍵性的意義。走向回采存在的問題:
(1)進(jìn)路暴露面積大、支護(hù)多、暴露時間長、維護(hù)工程量大,支護(hù)和維護(hù)成本高。
(2)充填接頂不嚴(yán)密,相鄰進(jìn)路開采時空區(qū)跨度加大,回采時危險系數(shù)高。
(3)通風(fēng)困難,加之充填體水化熱,回采作業(yè)面溫度高。
進(jìn)路回采在中段內(nèi)劃分分段,分段高度一般為16.0~17.0m,每分段正常分5個分層,分層高度3~4m,回采進(jìn)路首層沿礦體走向布置,下層垂直礦體走向布置。進(jìn)路規(guī)格設(shè)計為3×(3~4)m2,矩形斷面。采用YT-28風(fēng)動鑿巖機掘進(jìn),工字鋼支護(hù),首層進(jìn)路頂板為原巖,巖石破碎區(qū)域采用超前桿配合工字鋼支護(hù),2m3鏟運機出礦?;夭身樞驈纳媳P到下盤回采。
每條進(jìn)路回采完畢必須進(jìn)行膠結(jié)充填,防止空區(qū)暴露時間較長帶來危害。進(jìn)路回采完畢,先平整回采進(jìn)路底板,鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),并焊接拉筋,然后在進(jìn)路口砌筑厚度為600mm紅磚擋墻或木質(zhì)擋墻,沿進(jìn)路頂板架設(shè)充填管和排氣管。充填時,必須及時排水,充填接頂時,等到排氣管大量有充填漿流出時,才能停止充填。上分層進(jìn)路充填凝固后,開采下分層進(jìn)路,下分層進(jìn)路回采為充填體頂板,與上分層進(jìn)路垂直布置,采用十字交叉支護(hù),上下分層形成組合梁,圍巖的穩(wěn)固性較好,可有效地減少鋼材的支護(hù)量。
在阿舍勒銅礦井下調(diào)研,并選擇750中段4線745分層和742分層采用下向進(jìn)路十字交叉分層開采法做試驗,主要是該段礦體進(jìn)路走向較長,40~70m,暴露面積150~245m2,通風(fēng)距離長;垂直礦體走向進(jìn)路長20~30m,暴露面積70~110m2,通風(fēng)距離短,寬度較為適中。
(1)下向進(jìn)路十字交叉采礦,空區(qū)暴露面積減少40.9%~55.0%,空區(qū)暴露時間減少50.0%~58.3%,開采安全性提高。
圖1 下向進(jìn)路十字交叉分層開采采礦法布置示意圖
圖2745 分層進(jìn)路沿礦體走向布置
圖3 742分層垂直礦體走向布置
(2)支護(hù)間距由1.2~2m擴大到2~4m,支護(hù)間距的擴大,不必“1掘1支”,可“2掘1支“組織施工,提高施工效率,確保爆破效果,防止充填體、廢石等爆落,防止已支護(hù)的材料被炸毀,對于破碎區(qū)域,可適當(dāng)支護(hù)拱架,掘進(jìn)速度提高33%,供礦能力提高33%。
(3)通風(fēng)距離減少50%,作業(yè)面舒適度提高。
(4)傳統(tǒng)的上下分層進(jìn)路采礦均沿著礦體走向布置,無拱架支護(hù),工字鋼支護(hù)費用為2422元/m,支護(hù)總費用為2422元/m,鋼材單耗為211.2kg/m;垂直礦體走向進(jìn)路,工字鋼支護(hù)量為1534.2元/m,拱架支護(hù)費用為479元/m,支護(hù)總費用為2013.2元/m,支護(hù)鋼材單耗為147.3元/m。巷道支護(hù)總費用降低409元/m,進(jìn)路總長760m,節(jié)約支護(hù)成本31萬元,支護(hù)成本降低17%。
各項生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)表明,控制效果明顯,提高了回采效率,使生產(chǎn)能力大大提高,有效地降低進(jìn)路采礦的損失率、貧化率,從安全和經(jīng)濟方面均可取得顯著的效益。
采用下向進(jìn)路十字交叉采礦,根據(jù)現(xiàn)場試驗及后續(xù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果得出以下結(jié)論:
(1)提高安全系數(shù),空區(qū)面積減少40.9%~55.0%,暴露時間減少50.0%~58.3%。
(2)提高回采強度,掘進(jìn)速度提高,供礦能力提高。
(3)提高通風(fēng)質(zhì)量,通風(fēng)距離減少,作業(yè)面舒適度提高。
(4)降低采礦成本,支護(hù)成本降低,節(jié)約費用明顯。
(5)進(jìn)路接頂效果較好,有利于下分層進(jìn)路開采。