多单元房柱采矿法在复杂多变矿体中的实践应用.pdf
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1、中国新技术新产品2024 NO.1(下)-74-工 业 技 术1 地质概况本文所述公司土堆矿区矿段共圈定 34 个矿体。岩石以花岗岩为主,岩石硬度中等,区内断裂构造较发育,主要包括一条构造,以断裂构造为主,为 NW 走向。区内矿体主要为缓倾斜薄至中厚矿体,矿体形态主要为构造控制的层状矿体,矿体内构造穿插较多,采场内局部区域构造交叉矿体相对富集,厚度为 2m10m,形态为“鸡窝状”的占 30%以上,金品位 1.2510.3310-6,平均 3.1010-6,品位变化系数为 82%,属有用组分分布均匀矿体。T4-6 号矿体为本区典型的该类型矿体,占本矿段资源量的 11.2,矿体倾角 5 14,平均
2、为15,矿体厚度在 2m10m,平均 3.2m,局部富集地带,矿体厚度在 6m8m,呈中间高、四周逐渐降低的趋势。2 采矿方法本文针对矿体厚度不均匀的特点,在原房柱法基础上改进回采工艺,采用多单元房柱法嗣后充填采矿法,对不同的矿体厚度优化调整了采场的结构参数,以达到安全、高效生产的目的。2.1 矿块构成要素针对矿体厚度变化不均匀、局部富集区域厚度逐渐变厚的情况,根据探矿工控制的矿体产状,通过切割工程将矿块划分为多单元矿房。矿房垂直走向布置,长度为 80m,中段高度为 30m,采场长度为矿体的斜长 50m70m。矿柱留设规定,当矿体厚度在 5m 以下时,采场内每隔 10m15m 留设不小于3m3
3、m 的矿柱维护采空区。当矿体厚度 5m 时,采场内每隔 6m10m 留设(5m3m)的矿柱。当顶板破碎不稳固时,可根据实际情况缩小矿柱间距,增大矿柱尺寸提高支撑能力,在采场留设 5m 底柱。2.2 采准切割工程针对矿体厚度的不均匀性,为安全、高效回采局部厚度 5m 的矿体,切割上山间距缩小至每隔 20m 施工一条,联通上、下切割平巷,规格为 2.0m2.0m,以利于行人、通风、运搬设备或材料,并作为回采时的自由面。当上山掘进至矿体富集区域(厚度大于 5m)时,上山继续沿矿体底板掘进至上部切割平巷。脉外采准工程是在矿体底板下部 5m 岩体内沿走向掘进出矿平巷,规格为 2.4m2.2m。采场底部每
4、条切割上山附件各设置 1 条规格为 1.5m2.5m 的人行通风井和 1 条规格 2m 的溜矿井。切割工作从切割上山完成挑顶开始,以切割上山为自由面,将切割上山上挑至矿体边界,形成切割槽1。当矿体倾角 30时,为了便于采场内人员进行凿岩、出矿等工作,可将切割上山伪倾斜布置,伪倾斜上山与矿体走向角度为 20 60,可降低施工上山角度,提高作业效率。2.3 回采作业采用浅孔落矿、盘区顺序式回采方式,单个采场回采顺序以切割上山为自由面,顺倾斜“V”形工作面后退式回采,以减少回采空区带来的安全隐患。为提高回采效率,将每个矿块划分为多个单元小采场进行回采,各采场有单独的出矿系统,可同时进行回采2。矿石通
5、过电耙耙至溜井后下放到采场溜矿井,矿石经振动放矿机装入矿车,再由矿车运至计量硐室后经箕斗提到地表。在回采过程中,根据矿体实际厚度,分为 3 类情况。1)厚度为 0.8m1.5m,按照矿体实际厚度,采用薄脉薄采方案;矿体厚度 1.5m2.5m 时,按照全断面一次性回采。2)厚度0.8m 时,应通过技术经济盈亏平衡点计算。达到回采成本平衡点的采用分采分爆回采方案,回采顺序为掘进小规格巷道为拉底工程,回采方式为先抽废石后采矿,以实现矿废在时间上和空间上的分离。3)厚度大于 2.5m 时,采用上向分层留矿法回采,先采下层,再采上层。采用留矿法在采场内预留 30%的矿石。经平场后,控制矿堆到采场顶板的距
6、离为 2m 左右,便于工人凿岩作业即可。回采完最上层矿体后,进行锚杆全支护,以控制顶板稳定性(如图 1 所示)。随着回采工作面的推进,为做好顶板维护,采用顶板锚杆预控顶技术,每回采一个循环 5m6m 后,进行采场顶板锚杆全支护,支护完成后开始下一个循环采矿作业。2.4 凿岩爆破水平炮孔采用 YT-28 型凿岩机落矿,上、下炮孔采用YSP45 型凿岩机钻凿落矿。矿体 5m 时采用分层回采方案,采场内预留 30%矿石作为下次凿岩作业平台3。使用 2 号岩多单元房柱采矿法在复杂多变矿体中的实践应用李天宏(山东烟台鑫泰黄金矿业有限责任公司,山东 海阳 265199)摘 要:缓倾斜薄至中厚矿体的回采方法
7、主要为传统的房柱法回采,采用该方法对矿体地质条件复杂多变、厚度不均匀的矿体进行回采存在安全管理难度大、采矿效率低和贫损“两率”高等很多问题。本文通过优化房柱采矿法工艺,对矿体厚度变化大的矿体因地制宜,优化矿房结构参数并调整回采工艺,采用多单元分段回采工艺,解决了复杂多变的缓倾斜矿体的回采难题,是一种适合该类型矿体回采的方法,达到了安全、高效、经济且合理的采矿目的,满足了企业生产发展的要求。关键词:多单元;复杂多变;切割槽;顶板维护中图分类号:TD85文献标志码:A中国新技术新产品2024 NO.1(下)-75-工 业 技 术石乳化卷状炸药,药卷长 330mm,直径 32mm,质量 300g,使
8、用数码雷管进行微差爆破。在多单元矿块连续回采采矿法中控制爆破的集中和大块率是提高运搬效率的最关键因素。为使爆堆集中,达到理想爆破效果,采用抛掷爆破技术,崩落矿石的最佳抛掷位置应在切割上山附近,有利于提高电耙的出矿效率。崩落矿石抛出距离 L(m)由爆力抛掷距离 l1和重力抛掷距离 l2组成,如公式(1)、公式(2)所示。LllMnW11225?tg?cos(1)式中:l1为崩落矿石爆力作用下所增加的运距,m;l2为崩落矿石自由落体下的运距,m;M 为崩落矿体厚度,取 2.5m;为矿体底板倾角,取 15;n 为爆破作用指数,取 1.25;W 为最小抵抗线,取 0.8m。LMnWf2225?sinc
9、oscossin?tg(2)式中:f 为动阻力系数,取 0.8。因此由公式(1)、公式(2)可得公式(3)。LLLMnWMnWf?1222525tgtg?cossincoscossin?5 93.m (3)通过上述分析,矿石爆破抛掷距离为 6m 是最佳位置,便于爆堆集中。在实际生产中,本文设计了回采作业爆破参数优化方案,不断实践并优化。炮眼排列布置按照梅花形交错布置,炮眼直径 d 取 38mm42mm,炮眼深度 l 取 1.2m2.5m。最小抵抗线w 和眼间距离 a 一般用公式(4)确定。w=(0.350.6)l 或 w=(2530)da=(11.5)w (4)炮眼的排距 b 通常与最小抵抗线
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