談捷

【摘要】地址勘探開采的過程中鐵礦深部需要進(jìn)行針對(duì)性的切割開采才能夠獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益，文章就此進(jìn)行分析，希望可以給有關(guān)從業(yè)人員以啟發(fā)。

【關(guān)鍵詞】鐵礦開采;礦物切割;施工工藝

鐵礦開采的過程中如何在鐵礦深部進(jìn)行有效的開采是至關(guān)重要的問題，如果有良好的工藝來對(duì)其進(jìn)行開采則可以有事半功倍的效果，文章就此進(jìn)行分析。

1、相關(guān)研究

管理控制地壓是地下開采礦山高效安全生產(chǎn)的一個(gè)重要影響因素。巷道及采場(chǎng)進(jìn)路維護(hù)的傳統(tǒng)手段是支護(hù)不穩(wěn)定巷道和加固不穩(wěn)定圍巖。但面對(duì)深部回采復(fù)雜地質(zhì)和高地應(yīng)力環(huán)境，僅僅依靠加強(qiáng)巷道及采場(chǎng)進(jìn)路支護(hù)和圍巖加固是不夠的，巷道及采場(chǎng)和圍巖仍然會(huì)面臨失穩(wěn)問題，這對(duì)深部回采工作的高效進(jìn)行和采礦人員的安全帶來了極大的安全隱患。若采用人為的方法對(duì)深部回采過程中地應(yīng)力活動(dòng)分布特征進(jìn)行分析研究，通過改變回采順序等方式，使回采區(qū)域處于應(yīng)力降低區(qū)內(nèi)，再配合合理的支護(hù)與加固，就可以實(shí)現(xiàn)深部回采工作的安全有效進(jìn)行。因此，研究深部回采地壓活動(dòng)變化特征，分析回采工作對(duì)地壓活動(dòng)分布的影響，優(yōu)化合理的回采順序，提出安全的深部開采措施，可為之后的礦石回采提供一定的依據(jù)，為深部開采作業(yè)的安全進(jìn)行提供保證，對(duì)即將步入深部開采的金山店鐵礦有著重要意義。目前，隨著人類對(duì)資源需求量的加大，回采深度超千米的金屬礦山已達(dá)一百多座。Anglogold公司的某金礦，回采深度已達(dá)3700m，West Driefovte金礦也已延伸至6000m以下;印度的Kolar金礦田，有三座礦山的回采深度超過2400m;俄羅斯的基洛夫礦山、捷爾任斯基礦山等在采礦山，回采深度接近1000m，有關(guān)前期工作甚至至1500多米。除此之外一些分布在加拿大、澳大利等的金屬礦山也已經(jīng)進(jìn)深部開采。我國弓長嶺Fe礦回采相關(guān)工作已到地表以下1000m;冬瓜山Cu礦在1000m以上進(jìn)行回采工作;紅透山Cu礦采深已達(dá)1000m;金川Cu-Ni礦、乳山Au礦、凡口Pb.Zn礦等金屬礦山都已步入深部回采行列。據(jù)分析，在今后二十年內(nèi)，我國地下開采的金屬礦山將陸續(xù)進(jìn)入1000--2000m的開采深度。

2、深部開采的問題

幾十年前，對(duì)金屬礦山進(jìn)入深部開采后面臨的諸多問題就進(jìn)行了深入探討。對(duì)已進(jìn)入深部開的礦山，高應(yīng)力、高水壓以及高溫度等問題，對(duì)傳統(tǒng)采礦方法提出了挑戰(zhàn)。針對(duì)深部開采的復(fù)雜環(huán)境，須改進(jìn)以保證采礦技術(shù)和工藝以適應(yīng)高地應(yīng)力環(huán)境，防止由此引發(fā)地壓災(zāi)害，以保證深部礦山的安全、高效的作業(yè)。資料顯示，地下礦山進(jìn)入深部開采后，都遇到了巖爆、冒落甚至失穩(wěn)現(xiàn)象等問題，經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡巨大。因此，系統(tǒng)的研究深部開采的新回采技術(shù)、地壓研究、災(zāi)害控制等具有重要的意義。但另方面，深部開采研究中，可以考慮研究合理的利用深部回采引起的高應(yīng)力為回采工作服務(wù)。如回采過程中在礦體開采過程中，利用高應(yīng)力區(qū)的巖體碎裂特性，來改善礦石的塊度從而實(shí)現(xiàn)正?？焖倩夭晒ぷ鳌Ｒ虼?，研究高應(yīng)力區(qū)硬質(zhì)礦巖的碎裂機(jī)理，利用巖體所儲(chǔ)能量，合理優(yōu)化工程布置，實(shí)現(xiàn)安全、高效的回收深部礦石資源。如今隨著國內(nèi)金屬礦山轉(zhuǎn)入深部采礦，這對(duì)采礦工作安全高效進(jìn)行提出難題，工程自然災(zāi)害多，深部開采技術(shù)諸多難題急待解決，因此有必要在高地應(yīng)力區(qū)的可能發(fā)生的事故地質(zhì)災(zāi)害控制、采場(chǎng)應(yīng)力轉(zhuǎn)移以及支護(hù)手段進(jìn)行革新等方面進(jìn)行深入研究。

3、鐵礦深處開采技術(shù)

技術(shù)上，為了獲取合適的巖體彈性模量、巖體強(qiáng)度等力學(xué)性質(zhì)參數(shù)，對(duì)金山店鐵礦區(qū)以往的實(shí)驗(yàn)測(cè)試報(bào)告以及工程地質(zhì)調(diào)查研究成果進(jìn)行系統(tǒng)的收集和深入總結(jié)分析，并進(jìn)行實(shí)地?cái)?shù)據(jù)和面臨問題的收集整理，結(jié)合金山店礦山具體地質(zhì)條件以及礦床回采工藝（采場(chǎng)參數(shù)、巷道位置、回采現(xiàn)狀等）情況，進(jìn)行具體的分析總結(jié)。依據(jù)以往礦山工程地質(zhì)調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)工程數(shù)據(jù)以及各類礦巖物理力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，依靠有限元軟件建立金山店張福生礦區(qū)的三維數(shù)值模型，對(duì)該礦區(qū)深部開采過程中地壓活動(dòng)變化進(jìn)行數(shù)值模擬，同時(shí)對(duì)礦區(qū)的深部開采過程中地應(yīng)力活動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)分析。最后，總結(jié)數(shù)值分析代表性結(jié)果，結(jié)合武鋼集團(tuán)金山店鐵礦礦山實(shí)際工程布置和開采狀況，給出合理的回采順序和深部安全回采措施建議。礦區(qū)內(nèi)復(fù)雜破碎帶較為發(fā)育，一般寬數(shù)米左右，常出現(xiàn)于礦體上下盤與圍巖接觸帶部位，破碎帶與礦體的產(chǎn)狀近似平行，對(duì)圍巖整體穩(wěn)定性影響不大。礦區(qū)內(nèi)節(jié)理控制是最重要的巖體的穩(wěn)定性的十分關(guān)鍵因素。通過對(duì)井下某分段巷道圍巖進(jìn)行全面的節(jié)理調(diào)查與研究，總結(jié)了圍巖節(jié)理裂隙分布的規(guī)律：靠近礦圍巖的節(jié)理比較發(fā)育，總體表現(xiàn)為短小而又不規(guī)則分布，節(jié)理密度為5到15條/m，局部可達(dá)30條/m，連續(xù)性相對(duì)較差，呈不規(guī)則分布。遠(yuǎn)離礦體的節(jié)理成組、成對(duì)性特征明顯，圍巖的完整性顯著提高。礦體內(nèi)的節(jié)理裂隙大多屬剪節(jié)理，常有碳酸鹽質(zhì)和矽卡巖質(zhì)所充填。礦巖的穩(wěn)定性是巖體工程力學(xué)特性的系統(tǒng)全面反映。武鋼集團(tuán)金山店相關(guān)部門對(duì)礦區(qū)的巖體工程地質(zhì)做了較為系統(tǒng)的調(diào)查研究，采用專門CSIR分類法對(duì)上下盤圍巖的穩(wěn)定性做了完整的評(píng)價(jià)。

結(jié)語：

鐵礦開采的過程中深處的礦藏往往有著很高的價(jià)值，如何對(duì)其進(jìn)行開采則是困難重重，因而需要針對(duì)性的進(jìn)行工藝優(yōu)化，確保經(jīng)濟(jì)效益。

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