導(dǎo)語：緩傾斜中厚礦體采礦方法設(shè)計(jì)分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:針對(duì)某礦區(qū)緩傾斜中厚礦體賦存特征，結(jié)合開采技術(shù)條件，通過2種采礦方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定適宜于該礦體的采礦方法為平底結(jié)構(gòu)分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘?，并詳?xì)介紹礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)和采場(chǎng)回采工藝，為減少脈外采準(zhǔn)工程量、便于無軌設(shè)備在采場(chǎng)內(nèi)通行，出礦上山采用偽傾斜布置，大部分采切工程均脈內(nèi)布置。該方法與底盤塹溝分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘ㄏ啾龋汕斜冉档腿种笥?，貧化率降低二分之一左右，?jīng)濟(jì)效益顯著，對(duì)相似礦體的開采具有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞:緩傾斜中厚礦體;平底結(jié)構(gòu)分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘?采切比;貧化率

我國(guó)金屬與非金屬礦山中緩傾斜中厚礦體(傾角為5°～30°、厚5～15m)占有相當(dāng)大的比重，開采該類礦體存在礦石不能借助自重運(yùn)移、頂板管理困難和采切成本較高等技術(shù)難題［1-7］。目前，國(guó)內(nèi)緩傾斜中厚礦體主要采用房柱法、含下盤底部結(jié)構(gòu)的分段空?qǐng)龇?、分段崩落法和充填法?在國(guó)外隨著大型頂板安全檢查車、撬毛車、錨桿安裝設(shè)備等的推廣應(yīng)用和充填技術(shù)的不斷發(fā)展，該類礦體一般采用房柱嗣后充填采礦法。西北某礦山位于昆侖山脈山前洪沖積平原區(qū)，礦區(qū)主礦體為緩傾斜中厚礦體。礦區(qū)礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，含礦層頂板為厚大的、富水性強(qiáng)的松散巖類孔隙潛水含水層。礦山采用地下開采方式，結(jié)合該礦體的具體賦存條件對(duì)采礦方法進(jìn)行了探討。

1礦體開采技術(shù)條件

1．1礦體特征。礦山主礦體呈似層狀，形態(tài)相對(duì)規(guī)整，埋深超過300m。礦體傾角較緩，一般為11°～22°，局部為4°～6°;厚5．72～15．90m，平均為8．92m。礦體規(guī)模較大，控制長(zhǎng)度為900m，控制斜深最大為402m，最小為78m。1．2工程地質(zhì)條件礦區(qū)工程地質(zhì)巖組可劃分為堅(jiān)硬巖類巖性組(巖體中等完整至完整)、半堅(jiān)硬巖類巖性組(巖體中等完整至完整)和松散軟弱巖類巖性組(第四紀(jì)沖洪積層)。礦體頂、底板圍巖堅(jiān)硬巖類巖性組約占8438.46%，半堅(jiān)硬巖類巖性組約占53．85%，少數(shù)為軟弱巖類巖組。1．3水文地質(zhì)條件。礦區(qū)位于昆侖山脈山前沖洪積平原區(qū)，區(qū)內(nèi)地勢(shì)較為平坦，地表河流及大氣降水為區(qū)域地下水的補(bǔ)給源。礦區(qū)含水層主要為第四紀(jì)沖洪積層，成分為砂類充填的卵礫石，部分為漂石，其次為基巖裂隙含水巖組。沖洪積含水層滲透系數(shù)為1．04m/d，抽水試驗(yàn)單孔出水量均大于5000m3/d，屬極富水-富水含水層;基巖裂隙含水層滲透系數(shù)為0．21m/d，抽水試驗(yàn)單孔出水量小于100m3/d，水量較貧乏。礦區(qū)全部礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，礦體上部依次為基巖裂隙含水巖組(平均厚度僅幾十米)和第四紀(jì)沖洪積含水層。礦區(qū)至東側(cè)河流的最近距離僅2．0km，礦體上部含水層補(bǔ)給充沛，水文地質(zhì)條件復(fù)雜。

2采礦方法的選擇

本礦床開采不允許頂板冒落，因此，不應(yīng)采用崩落采礦法。國(guó)內(nèi)對(duì)緩傾斜薄到中厚礦體開采方法一般采用空?qǐng)龇āＳ捎诘V體均位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，上部為大厚度且富水性強(qiáng)-極強(qiáng)的松散巖類孔隙潛水含水層，為保證作業(yè)面開采安全和提高資源利用率，推薦采用空?qǐng)鲱愃煤蟪涮畈傻V法。根據(jù)礦床的開采技術(shù)條件，可能采用的采礦方法有底盤塹溝分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘?、平底結(jié)構(gòu)分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘ā?．1底盤塹溝分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘?。除布置在礦體上盤的充填工程外，其余采準(zhǔn)工程均布置在礦體下盤。采準(zhǔn)工程包括穿脈運(yùn)輸巷道、采場(chǎng)溜井、溜井聯(lián)絡(luò)道、采區(qū)通風(fēng)斜井、分段沿脈干線、分段出礦進(jìn)路、集礦塹溝巷道等，因此，脈外采準(zhǔn)工程量較高，采切比較大;同時(shí)由于需在礦體下盤布置集礦塹溝巷，當(dāng)傾角較緩時(shí)，損失貧化也隨之增加。采用該方法時(shí)，鑿巖爆破均在集礦塹溝巷道內(nèi)完成，采場(chǎng)崩落礦石由鏟運(yùn)機(jī)經(jīng)分段出礦進(jìn)路、分段沿脈干線倒入采場(chǎng)溜井，因此，其作業(yè)安全條件較好。采礦方法見圖1。2．2平底結(jié)構(gòu)分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘?。該方法適用于礦體傾角小于20°、礦體及圍巖穩(wěn)固性較好的情況。采準(zhǔn)工程包括穿脈運(yùn)輸巷、采場(chǎng)溜井、出礦上山、分段鑿巖出礦巷道、回風(fēng)上山以及布置在礦體上盤的充填工程，其采準(zhǔn)工程量相對(duì)較少，采切比相對(duì)較小。由于礦體傾角較緩，因此，出礦上山可偽傾斜布置，大部分采準(zhǔn)工程均布置在脈內(nèi)。采用該方法時(shí)，鑿巖爆破均在分段鑿巖出礦巷道內(nèi)完成，采場(chǎng)崩落礦石由遙控鏟運(yùn)機(jī)在空區(qū)暴露面下完成鏟裝，然后經(jīng)分段鑿巖出礦巷、出礦上山倒入采場(chǎng)溜井。該法對(duì)礦巖穩(wěn)定性、安全管理設(shè)備等提出了更高的要求［8］。采礦方法見圖2。2種采礦方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比見表1?？紤]到該礦山礦體及圍巖穩(wěn)固性較好，經(jīng)綜合分析比較，最終推薦選擇平底結(jié)構(gòu)分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘ā?/p>

3平底結(jié)構(gòu)分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘ㄔO(shè)計(jì)

3．1采場(chǎng)布置及構(gòu)成要素。中段高度為50m，沿走向80～100m布置一個(gè)礦塊，每2個(gè)礦塊劃分為一個(gè)盤區(qū)。礦塊間連續(xù)間柱寬12～15m，在盤區(qū)中央連續(xù)間柱內(nèi)偽傾斜布置出礦上山，與各分段條帶內(nèi)分段鑿巖出礦巷聯(lián)通，一般坡度控制在15%左右，形成采場(chǎng)人員、材料及設(shè)備的通道。在盤區(qū)兩側(cè)連續(xù)間柱內(nèi)偽傾斜布置回風(fēng)上山，與出礦上山基本平行布置，回風(fēng)上山與上中段運(yùn)輸平巷連通，形成采場(chǎng)完整的通風(fēng)風(fēng)路。采準(zhǔn)工程包括穿脈運(yùn)輸巷、分段鑿巖出礦巷、出礦上山、礦石溜井、回風(fēng)上山以及礦體上盤的充填上山、充填聯(lián)絡(luò)道和充填鉆孔。3．2回采工藝及設(shè)備選擇。礦塊內(nèi)沿礦體走向劃分為多個(gè)分段條帶，采用間隔回采方式。當(dāng)一步驟條帶回采完成，且充填完成養(yǎng)護(hù)、強(qiáng)度滿足要求后，才可進(jìn)行二步驟條帶回采。根據(jù)礦巖穩(wěn)固程度，調(diào)整分段條帶寬度，一般取15m左右。沿分段鑿巖出礦巷向出礦上山一端后退式回采，在分段鑿巖出礦巷內(nèi)采用液壓鑿巖臺(tái)車鑿上向中深孔，分次爆破出礦。崩落礦石由遙控鏟運(yùn)機(jī)(3m3)鏟裝后，經(jīng)分段鑿巖出礦巷、出礦上山倒入采場(chǎng)溜井，下放至裝礦水平。3．3采場(chǎng)充填。分段條帶開采完成后，及時(shí)進(jìn)行充填。充填管通過充填上山、充填聯(lián)絡(luò)道和充填鉆孔進(jìn)入采場(chǎng)。采用全尾砂膠結(jié)充填，其步驟為封閉采場(chǎng)所有通道;在封閉隔墻前向采場(chǎng)內(nèi)引2～4條采場(chǎng)泄水塑料管，并引出采場(chǎng)之外;一步驟充填體強(qiáng)度應(yīng)在2～3MPa以上，二步驟充填體強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到1MPa左右。3．4采場(chǎng)通風(fēng)。新鮮風(fēng)流由穿脈運(yùn)輸巷、出礦上山、分段鑿巖平巷進(jìn)入采場(chǎng)工作面。沖刷采場(chǎng)后，污風(fēng)經(jīng)過分段鑿巖平巷、回風(fēng)上山排入上中段運(yùn)輸平巷。為了改善采場(chǎng)工作面通風(fēng)條件，采用JK58-1No4型局扇輔助通風(fēng)。3．5頂板維護(hù)和空區(qū)處理。為保證回采作業(yè)的安全，并避免礦房回采結(jié)束后發(fā)生大面積冒落，礦塊間連續(xù)礦柱僅回收50%，其余均留作永久性礦柱支撐頂板。遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦前，采用撬毛臺(tái)車進(jìn)行控頂;分段條帶回采完成后，及時(shí)充填空區(qū)，減少頂板暴露時(shí)間。

4結(jié)語

(1)當(dāng)?shù)V體傾角小于20°時(shí)，如采用含底部結(jié)構(gòu)的分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V方法，盡管提高了采礦作業(yè)安全性，但脈外采切工程量較大，礦石貧化率也比較高。結(jié)合礦體的具體賦存條件，經(jīng)比較分析，選擇平底結(jié)構(gòu)的分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V方法。(2)充分利用礦體傾角較緩的特點(diǎn)，為減少脈外采準(zhǔn)工程量、便于無軌設(shè)備在采場(chǎng)內(nèi)通行，將出礦上山偽傾斜布置，使得大部分采準(zhǔn)工程均可布置在脈內(nèi)，大大減少了脈外采準(zhǔn)工程量。(3)采用平底結(jié)構(gòu)出礦，不需要在采場(chǎng)底部形成塹溝等底部結(jié)構(gòu)，降低了礦石的損失貧化。(4)鑿巖爆破均在分段鑿巖出礦巷道內(nèi)完成，采場(chǎng)崩落礦石需由遙控鏟運(yùn)機(jī)在空區(qū)暴露面下完成鏟裝，因此，該法需選擇大型頂板安全管理設(shè)備。(5)平底結(jié)構(gòu)分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘m增加了部分設(shè)備投資，但降低了礦塊采切比和礦石貧化率，與底盤塹溝分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘ㄏ啾龋汕斜冉档腿种笥遥V石貧化率降低二分之一左右。該方法在緩傾斜中厚礦體應(yīng)用，提高礦山的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)相似礦體的開采具有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。

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作者:嚴(yán)佳龍 單位:長(zhǎng)沙智能制造研究總院有限公司