急倾斜地下铁矿采矿方法_采矿技术_技术_矿道网
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              急倾斜地下铁矿采矿方法

              发布日期:2019-04-07  来源:科学技术创新  作者:马宇东  浏览次数:105
               

              以该矿床的赋存条件为依据, 结合地表上的地形地势与地质条件, 为有效避免上盘地表发生塌落, 并在多夹层与矿层的情况下防止矿石因开采作业而损失、贫化, 提高采收率, 在选定采矿方法时, 需对不同矿层在各自空间上的分布规律及多变特征进行充分考虑, 同时兼顾矿层当中夹层所处分布状态;在对“三下”资源进行部分开采的过程中, 应对地面沉降等实际问题进行分析。为切实满足矿山生产能力方面的需要, 即不低于100万t/a, 现提出以下两种采矿方法:第一, 上向水平分层 (干式) 充填法;第二, 浅孔留矿法, 辅以开采后回填。现对这两项采矿方法作如下分析:

              1 上向水平分层 (干式) 充填法

              1.1 构成要素。

              矿体布置主要分为沿走向及垂直走向两种形式。对8-25m厚的水平单层矿, 与25m后以内含夹层多层矿, 其矿体大多沿走向分布, 标准矿体的长度一般为50m, 而宽度主要受水平厚度影响, 相邻矿体间设置间柱, 取消顶柱与底柱;如果多层矿厚度在25m以上, 且夹层实际厚度在50%矿层总厚度以内, 则矿体以垂直走向进行分布, 其最大长度一般为42m, 最小长度25m, 宽度由厚度确定, 大多为30m, 相邻矿体间设置间柱, 取消顶柱与底柱[2]

              实际的布设过程中, 须将矿体厚度实际变化特征作为根据, 采用上述两种方法实施布设, 这样能将采场顶板实际暴露的面积有效控制在要求的1250m2左右。需注意的是, 上述两种方法的布设形式, 其矿体高度都属于中段高度, 即都处在50-60m范围内。

              1.2 采准切割。

              采切工序为:先对平巷进行切割、对联络巷进行人工通风;对天井进行人工通风、充填设备通道、充填已经通风的联络巷、回风天井、矿石溜井、回风联络巷、矿石出井、矿石卸载、堆放充填材料[3]

              1.3 回采主要工艺方法。

              根据垂直高度对矿房进行分层划分, 首层高度较大, 为4.6m, 其它各层高度均3.0m, 按照从上到下的顺序分层回采。其主要工序有:凿岩、爆破、运输和平场。其中, 凿岩使用7655凿岩设备, 钻设近水平孔, 深度不易过大, 对岩石进行爆破, 最后采用铲运机运输爆炸崩落下来的矿石。

              当所有分层的资源都回采完毕之后进行分层充填。借助电动机将充填料运输到平巷与联络巷中, 再通过天井溜至工作面, 最后使用铲运机进行转运, 直到满足分层充填的要求。分层充填的总高度为3.0m, 干料高度为2.6m, 含0.4m厚的胶结面。

              对在垂直走向上进行布设的矿体, 通常都含有部分夹层, 对此可将夹层间区域作为一个单元实施充填。在分层矿石全部回采完毕以后, 先通过爆破形成落石, 对分层的下部进行充填, 而上部由充填料充填。完成充填以后由铲运机进行平整和压实处理, 再在上层进行回采作业。据估算, 采用这一采矿方法, 单个分层的充填量可以达到2876m3, 工期为4-6d, 回采和填充的周期比为3:1。

              2 浅孔留矿法 (辅以开采后回填)

              2.1 构成要素。

              矿体在走向上进行布设, 长度在48-100m范围内, 具体数值需根据厚度而定, 将采场顶板实际暴露面积不超过1000m2作为界限, 矿块宽取决于矿体的水平宽度, 相邻矿体间设置间柱, 取消顶柱与底柱, 其矿体高度都属于中段高度, 即都处在50-60m范围内。该采矿方法的应用需要满足以下要求:矿体中和上下盘没有夹层[4]

              2.2 采准切割。

              采切工序为:先对平巷进行切割、对联络巷进行人工通风、对天井进行人工通风、矿石出井、矿石卸载、回风、填充。相比较上向水平分层 (干式) 充填法, 该方法在工序上较为简单。

              2.3 回采主要工艺方法。

              该方法回采时的工艺包括:凿岩、爆破、放矿、充填。凿岩使用7655凿岩设备, 钻设近水平孔, 深度不易过大, 对岩石进行爆破;在进行放矿时, 主要分为以下两个步骤:其一, 矿房中矿石没有完全回采的情况下, 放出1/3爆破崩落矿石总量;其二, 矿房中矿石完全回采的情况下, 开始大量放矿。最后采用铲运机运输爆炸崩落下来的矿石。

              对采空区进行的充填与作业时间为:将掘进过程中产生的可用废石, 从工作面运输至上盘联络巷 (其中, 当废石数量不够时, 也可使用碎石全尾砂;工作面只是产生废石的其中一个场所, 充填井装载站等处也有废石产生, 向上盘联络巷运输废石时, 须充分考虑这些场所) 。当上盘联络巷有足够的充填料时, 开始向采空区进行自溜[5]。在条件允许的情况下, 不用充填料, 即碎石全尾砂与废石, 应进行交替时回填, 尤其是废石充填料, 其连续充填高度不得超过10m, 而且采空区顶部向下5m的范围内, 必须全部回填碎石全尾砂, 以此满足采空区稳定、可靠, 避免发生坍塌的要求。对于采空区充填而言, 其完成时间应适当超前, 不能晚于上中段开采前的6个月, 以此预留充足的时间供采空区趋向稳定, 避免对其它段的正常开采造成影响。

               
               
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