于曙華,孫廣猛,薛超
(嵩縣山金礦業(yè)有限公司, 河南 嵩縣 471400)
在嵩縣山金礦區(qū)北翼12-16線間有一條急傾斜薄礦體,礦體走向長(zhǎng)度約80 m,平均厚度約3.6 m。對(duì)于此類礦體采用常規(guī)的盤區(qū)式采準(zhǔn)工程布置方案工程量較大,產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益低。因此針對(duì)此類礦體的采準(zhǔn)工程布置方式進(jìn)行了研究,創(chuàng)造性地提出了逆向采準(zhǔn)工程施工方案。這種方案極大地節(jié)約了采準(zhǔn)工程量,帶來(lái)了更大的經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)了該類礦體的安全高效經(jīng)濟(jì)回采,也為同類型礦體的回采提供了思路。
60中段北翼礦體賦存于M1構(gòu)造蝕變帶內(nèi),礦體巖性為構(gòu)造角礫巖,角礫狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造;礦化以硅化、黃鐵礦化為主,黃鐵礦化呈浸染狀分布于巖石裂隙。礦體沿走向長(zhǎng)度約80 m,平均厚度約3.6 m。
該地段控礦主構(gòu)造的下盤構(gòu)造明顯,局部發(fā)育有斷層泥,構(gòu)造產(chǎn)狀為290°∠58°,12線以南構(gòu)造板上夾石發(fā)育,厚度逐漸增大,回采中注意結(jié)合取樣剔除。上盤構(gòu)造不明顯,與上盤石英斑巖呈漸變接觸。
礦體上盤為碎裂巖,見(jiàn)有硅化、高嶺土化、綠簾石化等蝕變;礦體下盤為鉀化斑巖,具有鉀化、硅化,黃鐵礦化等蝕變,上盤邊界受構(gòu)造嚴(yán)格控制,有明顯的邊界;礦體下盤與圍巖呈漸變接觸關(guān)系,通過(guò)各分段采場(chǎng)聯(lián)巷控制礦體下盤邊界。
上盤圍巖局部受構(gòu)造應(yīng)力作用呈粒狀、泥狀,巖石破碎、完整性差、遇水易垮落,施工過(guò)程中應(yīng)密切注意采場(chǎng)上盤及頂板變化;礦體及下盤圍巖完整性較好,但在構(gòu)造節(jié)理發(fā)育地段穩(wěn)固性差。
該采場(chǎng)水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單,無(wú)涌水,穿脈14線下盤有淋水現(xiàn)象,其余局部上盤構(gòu)造有滴水。
60中段北翼礦體走向長(zhǎng)度約80 m,平均厚度約3.6 m,構(gòu)造產(chǎn)狀為290°∠58°,屬于急傾斜薄礦體。對(duì)于此類礦體采用盤區(qū)式采準(zhǔn)方案布置,需施工脈外運(yùn)輸巷、斜坡道、采場(chǎng)聯(lián)巷、溜礦井等一系列采準(zhǔn)工程,施工工程量大,回采效率低。因此,針對(duì)此類礦體采準(zhǔn)方案進(jìn)行了優(yōu)化,以節(jié)約工程量,提高采礦效率,達(dá)到安全高效回采的目的。
北翼 12~16線礦體屬于急傾斜薄礦體,礦體和上盤圍巖穩(wěn)固性較差,資源儲(chǔ)量較少,但礦石平均品位高。綜合多種采礦方案,最終確定上向水平充填采礦法[1-7],以降低貧化率和損失率,保證安全高效回收礦石。
北翼12~16線劃分為1612一個(gè)采場(chǎng),采場(chǎng)長(zhǎng)度為80 m,采場(chǎng)中部布置有脈內(nèi)充填回風(fēng)井,與上部中段貫通,溜井及行人通風(fēng)井布置在脈外,通過(guò)采場(chǎng)聯(lián)巷聯(lián)通,采場(chǎng)聯(lián)巷通過(guò)壓頂作業(yè)對(duì)采場(chǎng)換層;采場(chǎng)采高3.5 m,共劃分11層,一分段采場(chǎng)聯(lián)巷擔(dān)負(fù)二分層采場(chǎng)回采任務(wù),二至四分段采場(chǎng)聯(lián)巷各擔(dān)負(fù)三分層回采任務(wù);為減少采準(zhǔn)工程施工量,將逆向采場(chǎng)聯(lián)巷施工方案應(yīng)用在上向水平充填采礦法,即分段采場(chǎng)聯(lián)巷完成對(duì)應(yīng)分層礦體回采,即將換層時(shí),自回采完成的采場(chǎng)內(nèi)逆向施工采場(chǎng)聯(lián)巷與行人通風(fēng)井、溜井貫通,然后再反向壓頂至下一分層礦體底板標(biāo)高的方案。
重點(diǎn)介紹二分層回采準(zhǔn)備及三、四、五分層正?;夭?。
(1)首先完成對(duì)一分層回采、充填作業(yè),隨后對(duì)一分段采場(chǎng)聯(lián)巷進(jìn)行壓頂作業(yè),壓頂至二分層底板標(biāo)高,對(duì)二分層礦體進(jìn)行正?;夭伞M瑫r(shí)需施工脈外溜井和行人通風(fēng)井,為下一步回采做準(zhǔn)備。
(2)對(duì)二分層礦體回采完成后在礦房采空區(qū)內(nèi)逆向施工二分段采場(chǎng)聯(lián)巷(見(jiàn)圖1),使二分段采場(chǎng)聯(lián)巷與溜礦井、行人通風(fēng)井貫通,施工采場(chǎng)聯(lián)巷產(chǎn)生的廢石可回填至第二分層采空區(qū)內(nèi)。
圖1 一分段平面圖
(3)對(duì)第二分層采空區(qū)進(jìn)行充填養(yǎng)護(hù),充填期間鏟運(yùn)機(jī)存放在二分段采場(chǎng)聯(lián)巷內(nèi)。
(4)第二分層采空區(qū)充填養(yǎng)護(hù)完成后再對(duì)二分段采場(chǎng)聯(lián)巷進(jìn)行壓頂作業(yè),壓頂至第三分層底板標(biāo)高,隨后對(duì)第三分層礦體進(jìn)行回采。
(5)第三分層礦體回采完成并進(jìn)行充填養(yǎng)護(hù)后,可對(duì)二分段采場(chǎng)聯(lián)巷繼續(xù)進(jìn)行壓頂作業(yè),然后回采第四分層礦體,按此順序繼續(xù)回采第五分層礦體。
(6)回采完第五分層礦體后,二分段采場(chǎng)聯(lián)巷換層任務(wù)結(jié)束,繼續(xù)在五分層采場(chǎng)內(nèi)逆向施工三分段采場(chǎng)聯(lián)巷與溜井、行人通風(fēng)井貫通(見(jiàn)圖2),依次完成對(duì)應(yīng)分層礦體回采任務(wù)。
圖2 二分段平面圖
采場(chǎng)回采方案見(jiàn)圖1、圖2、圖3。
圖3 縱投影圖
采場(chǎng)主要通過(guò)鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)輸,在逆向施工采場(chǎng)聯(lián)巷過(guò)程中可將廢石回填至采空區(qū)內(nèi),在礦石回采和采場(chǎng)聯(lián)巷壓頂過(guò)程中可將礦石(廢石)由采場(chǎng)聯(lián)巷倒入溜井,由震動(dòng)放礦機(jī)放入礦車,由電瓶車牽引礦車倒入中段主溜礦井,礦石下部中段運(yùn)輸巷經(jīng)振動(dòng)放礦機(jī)放出裝車,由電機(jī)車運(yùn)至馬頭門,經(jīng)主豎井罐籠提升至地表。
新鮮風(fēng)流經(jīng)主豎井→石門巷→北翼運(yùn)輸巷→通風(fēng)井→局部通風(fēng)機(jī)壓入采場(chǎng),生產(chǎn)作業(yè)后,污風(fēng)→充填回風(fēng)天井→上部中段→運(yùn)輸巷→盲豎井石門巷→二級(jí)盲豎井→一級(jí)盲豎井→地表。
人員可通過(guò)上一階段運(yùn)輸巷經(jīng)行人通風(fēng)井出入采場(chǎng),支護(hù)材料通過(guò)溜井上部由卷?yè)P(yáng)機(jī)運(yùn)輸至階段聯(lián)巷內(nèi)。
針對(duì) 60中段北翼礦體,若采用機(jī)械化盤區(qū)采礦,則需投入一系列分段巷、斜坡道、采場(chǎng)聯(lián)巷等工程,主要掘進(jìn)工程量見(jiàn)表1,主要掘進(jìn)工程費(fèi)用見(jiàn)表2。
表1 主要掘進(jìn)工程量/m
表2 主要掘進(jìn)工程費(fèi)用/萬(wàn)元
針對(duì)嵩縣山金七中段北翼礦體走向長(zhǎng)度短、平均厚度薄、礦體傾角大、地質(zhì)品位高、巖石穩(wěn)固性較差的特點(diǎn),為保證安全高效經(jīng)濟(jì)回采,提出了逆向采準(zhǔn)工程施工方案。與機(jī)械化盤區(qū)開(kāi)采相比,此方案采準(zhǔn)工程量少、施工效率快、經(jīng)濟(jì)效益高,同時(shí)又能根據(jù)巖石穩(wěn)固性在上向和下向開(kāi)采間靈活轉(zhuǎn)換,在保證安全的前提下可經(jīng)濟(jì)高效地回采礦體。