浅述留矿采矿法在中厚矿体中的应用
2016-03-21巴土那生常双旺
■巴土那生常双旺
(1新疆地矿局第一地质大队新疆乌苏833000;2新疆鄯善县红云滩矿业有限责任公司新疆乌苏833000)
浅述留矿采矿法在中厚矿体中的应用
■巴土那生1常双旺2
(1新疆地矿局第一地质大队新疆乌苏833000;2新疆鄯善县红云滩矿业有限责任公司新疆乌苏833000)
中厚矿体的开采一直是国内外的采矿难题。这类矿体在我国占有相当的比例,在铁矿储量中占18%,有色金属占5%~9%。据对国内缓倾斜中厚矿体矿山的统计,房柱采矿法占50%,底盘漏斗采矿法占35%,其余的主要为分层充填法和电耙留矿法。留矿采矿法在急倾斜、薄矿脉、顶底板围岩稳固的矿体中应用广泛,但对于中厚矿体留矿法很少应用。留矿采矿法适用于倾角大于55°的急倾斜矿体,矿石及围岩中等稳固,矿体产状较规整,矿石不结块,无不自然现象。留矿采矿法,中厚矿体留矿法一为普通浅孔留矿法,二为电耙留矿法和平底结构留矿法,平底结构留矿法可以减少矿柱损失,三是中深孔分段挤压爆破的留矿法。在中厚矿体中应用留矿采矿法,提高了工效,减轻了工人劳动强度,安全条件好。就留矿采矿法的应用,本文作了简述。
留矿采矿法中厚矿体应用
1 关于留矿采矿法及其特点
留矿法在我国地下开采矿山中是使用最早、应用范围最广的采矿方法之一。由于其结构简单,管理方便,采准工程量小、工艺技术容易掌握以及所需要的设备比较简单等优点在我国地下开采的矿山中得到广泛应用。近20年来,由于岩金矿山采矿技术不断进步,留矿采矿法在结构参数、采准布置、回采工艺以及使用范围等方面,不断改进和完善,形成不少留矿法变形方案,大幅度的降低矿石损失和贫化。
2 留矿法的技术进步即其特点
(1)完善矿房的底部结构,减少卡漏事故,提高出矿效率和降低底柱的矿石损失。
(2)完善矿柱回采方法和无矿柱回采。矿房和矿柱同步回采,简化了工艺流程,改善了矿柱回采的作用条件,提高了矿柱回采的回采率。
(3)应用控制爆破技术回采矿房。当矿石顶板不稳固,用上向炮孔落矿后,撬渣量大且不安全,改进用水平炮孔控制爆破或平立交替控制爆破落矿,效果良好,提高了采矿工效,降低了大块产出率,改善了矿房作业条件。
(4)研制适应矿脉形态变化的变形方案。在矿体倾角局变缓部位布置双层耙道出矿或用水力冲运矿石出矿,以减少矿石在倾角较缓部位的滞留和损失。对分支复合复杂矿脉或端部三角形矿脉,提出与之相适应的采准布置方式和回采方法或斜电耙道出矿方法,创造出适应围岩不稳固的留矿法变形方案。静态留矿法,矿房回采过程的局部放矿不是从采场底部,而是从矿堆表面耙入位于矿房一端的局部放矿溜井中放出,在采场中间设置钢板溜井进行局部放矿,利用存隆矿石或局部废石,支撑围岩防止其脱落的留矿法变形方案,使留矿法适用于围岩(特别是上盘)不稳固的条件,扩大了留矿法的适用范围。
(5)矿石悬顶的处理。在矿房回采时期,由于某种原因,局部放矿经常出现悬顶现象,给在矿堆表面的作业人员造成安全隐患,并为安全隐患的解决提供了实际经验。
3 留矿采矿法在中厚矿体中的应用
3.1 适用矿体
留矿采矿法主要用来开采矿石和围岩稳固的矿体,一般适用于中厚、薄或仍薄矿体,矿体倾角在薄矿脉中一般要求不小于60°,在中厚矿体中一般要求不小于55°。一般来说,倾角越小,放矿越困难,粉矿损失和平场工作量越大。由于矿房中贮存有大量矿石,因此矿石和围岩不能具有自燃性、氧化性和结块性。留矿采矿法应用于中厚以上矿体开采时,一般是三八制。基本有两种安排方式:第一,一班凿岩爆破;一班放矿通风;一班平场准备;第二,一班平场准备和凿岩爆破;两班放矿,劳动组织是用综合工作队形式。
3.2 构成要素
矿体厚度小于15m时,矿块沿走向布置,矿体厚度大于15m时,矿块垂直走向布置。将矿块划分为矿房和矿柱,先采矿房后采矿柱。矿块长度40~50m,高度40~50m。顶柱高度4m,底柱高度6m,间柱宽度6m,联络道间距5.5~6.0m。
3.3 采准切割
采准切割工作主要包括掘进中段运输巷道、天井、天井联络道,在底柱上掘进拉底平巷和每隔5~7m掘进漏斗颈,并切割拉底、劈漏形成开采自由面。采准切割工作,平巷掘进采用7655型气腿式凿岩机,天井掘进采用YSP45型凿岩机。采准切割巷道一般不支护,局部不稳定地段采用木支护,极不稳固地带采用混凝土加强支护。
3.4 回采工作
第一,回采顺序:回采工作主要包括凿岩、爆破、通风、局部放矿、撬顶平场、大量放矿等工作。因采工作从拉底水平开始自下而上分层进行,分层高度一般为2.0~2.5m。采场使用7655型气腿式凿岩机钻凿上向微前倾炮孔落矿,凿岩爆破参数为:最小抵抗线1.0~1.2m,炮孔间距0.8~1.0m,孔深1.8~2.2m,前后排炮孔交错布置,采用硝铵类炸药人工装药,毫秒非电导爆管起爆。新鲜风流由中段运输巷道经矿房一侧的天井、天井联络道进入采场工作面,污风经矿房另一侧的天井联络道、天井进入上中段运输(回风)巷道排出。采场崩落的矿石依靠重力放出落矿量的三分之一左右,然后进行撬顶、平场和二次爆破工作。矿房回采结束后,组织大量放矿工作,放出存留在矿房内的全部矿石。矿石经漏斗装入矿车经中段运输巷道支出。
第二,凿岩爆破:采场凿岩采用7655气腿式凿岩机打眼。炮孔间距、排距均为0.6~0.8m,孔深2.1m,炮孔交错布置。采用人工装2号岩石炸药,雷管和非电导爆管起爆。
第三,回采出矿:矿石通过自重经自制的手动闸门装入矿车进行回采出矿。
3.4.1 矿柱回采和采空区处理
矿柱采用崩落法进行回采。为了保证矿柱回采工作安全,在矿房大量放矿前,凿完矿房间柱和顶底顶中的炮孔,放出矿房中的全部矿石后,再爆破矿柱。一般先爆间柱,后爆顶、底柱。在矿柱回采的同时,要有计划地采取自然或强制崩落围岩的方法处理采空区。
3.4.2 采场通风与防尘
新鲜风流由主提升井、阶段运输平巷、一侧天井、天井联络道进入采场工作面,污风经另一侧天井联络道、天井、回风巷道到回风井。采场通风应辅以局扇进行。坑内采用湿式凿岩捕尘;独头工作面掘进时,用局扇通风排尘;装岩矿时往爆堆上洒水降尘;装矿闸门溜子口及卸矿口安装喷雾器降尘;对巷道进行清壁处理;井下工人佩戴防尘口罩。
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F416.1[文献码]B
1000-405X(2016)-6-15-1