江虎生,楊 康
(1.浙江運普礦業(yè)有限公司,浙江 紹興 311809;2.彭澤縣礦產(chǎn)資源管理辦公室,江西 九江 332700)
關(guān)鍵字:地下開采;全面采礦法
本礦礦床位于當?shù)厍治g基準以下,礦區(qū)范圍內(nèi)未見大的地表水體,地表為山坡地形,地表水涇流條件良好,本礦礦體不含水,地下無大的含水層,地下水主要以斷裂帶構(gòu)造裂隙水和巖表接觸帶構(gòu)造裂隙水。
礦體頂?shù)装鍑鷰r為大理巖、石英巖或云母斜長片麻巖,致密堅硬,力學(xué)性質(zhì)好,抗剪、抗壓強度大,工程地質(zhì)條件良好,不易崩塌。
(1)礦體形態(tài)特征:①本礦塊礦體傾向上位于-7m中段與+8m中段標高之間,走向上位于21線~23線之間,礦塊無采空區(qū)。②礦體呈不規(guī)則透鏡狀存在于矽卡巖中,與圍巖界線基本清晰;總體產(chǎn)狀334°∠25°,走向、傾向變化不大;礦體厚度最大1.8m,最小0.3m,平均厚度0.9m,由下往上礦體變厚;走向平均長約48m。
(2)礦化特征:礦石一般呈塊狀、條帶狀、少量浸染狀出現(xiàn),礦體與矽卡巖沒有明顯的過渡帶,一般肉眼就能清楚辨別礦體和廢石。從整個礦體而言礦化極不均勻,從高品位到低品位變化極速,礦石品位在走向上、傾向上沒有明顯的變化規(guī)律,與厚度也不存在相關(guān)關(guān)系。金屬礦物以閃鋅礦為主,次為方鉛礦(肉眼很少看見),少量黃鐵礦。
(3)圍巖特征:礦體圍巖為矽卡巖或大理巖,圍巖蝕變主要是矽卡巖化、硅化、黃鐵礦化。巖性均屬堅硬、穩(wěn)固類型。
采用全面采礦法回采礦體。
設(shè)計采用的平底結(jié)構(gòu)全面采礦法:當?shù)V體厚度≥1.3m時,采用常規(guī)全面采礦法;當?shù)V體厚度大于1.0m小于1.3m時,可適當破底后按常規(guī)全面采礦法開采;當?shù)V體厚度<1.0m時,采用分層全面采礦法。全面采礦法為成熟的采礦方法,易掌握,實際施工中只要嚴格按照設(shè)計要求進行采礦,采礦方法是安全可靠的。是礦山要嚴格按照設(shè)計要求的參數(shù)進行采場作業(yè),制定相關(guān)的操作規(guī)程并嚴格執(zhí)行,可保障采場作業(yè)安全。
在礦房回采時進行分層回采的方式進行礦廢分離,以降低礦石貧化率。即當?shù)V體厚度小于1.0m時采幅控制在1.5m進行分層采;當?shù)V體厚度大于1.0時采幅控制在最少1.5m以上進行采礦,礦體厚度大于1.5m時,采幅就按照礦體的厚度進行回采。采場內(nèi)盡可能的將混入在礦石的廢石剔除,同時將混入在廢石的礦體挑選出來。
礦房沿走向布置,礦房長48m,垂高為15m,漏斗口間距15m。采場內(nèi)留不規(guī)則礦柱(低品位或無礦帶),礦柱最大間距為15m,直徑3m~5m,采場空區(qū)允許的暴露面積控制在500平方米以內(nèi)。
本次采場單體設(shè)計,采準切割工程包括:切割上山和電耙硐室等。
根據(jù)-7m中段21線至23線沿脈礦體揭露現(xiàn)狀,先從-7m中段21線向23線掘進2#切割上山及電耙硐室:切割上山方位334度,上山規(guī)格1.6*1.8m2,傾角(約17度)沿礦體底板向上掘進,放礦工作在-7m中段進行;待2#回采工作結(jié)束后根據(jù)礦體的實際賦存情況再進行1#切割上山的掘進施工工作。
表1 采準、切割工程量
(1)先從-7m中段21線,掘進2#切割上山及電耙硐室;
(2)再掘進1#切割上山及電耙硐室。
(1)礦房回采:回采工作包括鑿巖、爆破、通風(fēng)、敲幫問頂、噴霧灑水和電耙出礦等,落礦與出礦交替進行。沿礦體走向向一側(cè)推進,后退式回采。礦塊的的回采工作在采礦脈—清碴(出礦)—敲頂(崩落頂板圍巖)—平場—采礦脈的循環(huán)中進行,直至采完礦塊而結(jié)束。回采工作由切割上山開始向一側(cè)推進,呈階梯式工作面自下而上逆礦體傾向回采。礦體進行分層采時,需先將采下的礦石用電耙耙至漏斗出礦;再進行廢石回采,將采下的廢石用電耙耙至漏斗作為廢石排出。隨著工作面的推進,在采場內(nèi)留不規(guī)則的礦柱。
采用淺孔鑿巖爆破,鑿巖爆破應(yīng)按采切工程施工后的地質(zhì)實測資料進行設(shè)計和施工。完成采準切割工作臺后,用鑿巖機在采場礦石上鑿巖,自下而上打水平、傾斜(向上)孔回采,采用風(fēng)鉆打傾斜上向孔(一般鉆孔傾角和礦體傾角相同)。炮孔網(wǎng)度一般0.8m~1.0m,炮孔布置形式采用平行炮孔交錯排列,炮孔深度不大于2m,孔間距為0.6m~0.8m,最小抵抗線0.6m,大塊率應(yīng)控制在5%以內(nèi)。采用分層推進時,要保持采場工作面的空間高度在1.8m~2.0m左右。采場鑿巖采用YT27型鑿巖機,使用2號巖石乳化炸藥,人工裝藥,導(dǎo)爆管雷管微差起爆。
清碴工作應(yīng)在“敲邦問頂”后進行,確認安全后,方可進行清碴工作。清碴工作完成后,再進行鑿巖爆破頂板圍巖工作。本設(shè)計采用爆破頂板圍巖來補償作業(yè)空間高度,以保持正常的作業(yè)1.8m~2.0m空間高度。 爆破頂板廢石后應(yīng)進行平場工作。平場工作完成后方可進行下一循環(huán)的回采礦脈工作。在回采過程中,每次落礦后,要進行二次破碎,然后用2JPB-15型號的電耙,耙礦至漏斗,借礦石自重放礦至礦車,經(jīng)-7m中段運輸平巷拉運至放礦溜井,然后經(jīng)-70m主運輸平巷拉運至井底車場經(jīng)斜井提升到+105m中段地面。
(2)礦柱回采:考慮到礦房的安全及回采率,礦房頂、底柱及礦房內(nèi)留下的規(guī)則不連續(xù)礦柱,全部留作永久性礦柱不予回采,間柱回采一半。底柱暫時不回收,待主要運輸巷報廢后,可考慮回采底柱。
每次進入工作面時,要先進行敲幫問頂,清理浮石,防止浮石落下傷人;在礦房回采過程中,應(yīng)注意觀察周邊圍巖情況,發(fā)現(xiàn)隱患及時處理,確認安全后方可進行作業(yè)。指定專人經(jīng)常檢查處理頂板,并定期進行觀察,局部不穩(wěn)固時,應(yīng)采取臨時的支護措施;同時,必須按設(shè)計規(guī)定,在礦房內(nèi)留不規(guī)則礦柱。礦柱間距不大于15米,采場暴露面積控制在500平方米以內(nèi)。
在采場內(nèi)最少通風(fēng)30分鐘后,作業(yè)人員需攜空氣質(zhì)量檢測儀進行測量,空氣的含氧量不得小于20%,風(fēng)速不得低于0.25m/s。新鮮空氣由-7m中段運輸巷道進入,經(jīng)切割上山進入采場,污風(fēng)由下風(fēng)側(cè)方向的21線人行通風(fēng)上山排到+20m中段,然后經(jīng)回風(fēng)巷道排出地表。
礦塊回采完成后,利用預(yù)留設(shè)的不規(guī)則礦柱及頂柱來支撐頂板巖石,以維持采空區(qū)的穩(wěn)定?;夭山Y(jié)束后,為減少采空區(qū)體積,減少廢石外排量,將生產(chǎn)掘進的廢石回填采空區(qū);同時,對連接采空區(qū)的通道(除安全出口通道及通風(fēng)巷外),全部用砼澆筑密閉墻封堵(預(yù)留排水孔)。各工種崗位必須嚴格遵守崗位安全技術(shù)操作規(guī)程,嚴禁違章作業(yè)。鑿巖與電耙出礦、頂板處理不得同時進行。
(1)加強地測工作,及時地為采礦設(shè)計和生產(chǎn)提供可靠的地測資料,減少礦石損失和廢石的混入量。
(2)選擇合理的采礦方法及其結(jié)構(gòu)參數(shù),優(yōu)化回采工藝。
(3)加強施工管理、加強施工質(zhì)量,控制好礦石的采幅,提高作業(yè)人員的責(zé)任性。
(4)礦區(qū)應(yīng)與生技處密切配合,定期對采場的損失、貧化進行分析;做好損失、貧化管理工作,特別要注意下列幾個方面:
①嚴格按設(shè)計和作業(yè)計劃進行鑿巖爆破,淺孔采礦應(yīng)認真控制采幅,嚴禁在廢石中鉆鑿炮孔,減少礦石的損失、貧化;
②對采場要加強殘礦和粉礦(特別是高品位富礦)的回收工作,以減少資源損失;
③在廢石或低品位地段預(yù)留礦柱;
④認真做好副產(chǎn)礦石的管理工作,礦巖應(yīng)分別裝運;