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矿山开采中宽进路机械化采矿方法的应用分析

2015-10-13赵江波徐建龙原绍波等

山东工业技术 2015年20期
关键词:采矿安全性

赵江波 徐建龙 原绍波等

摘要:本文以某一矿山开采案例为依据,介绍了该矿山开采中宽进路机械化采矿方法的应用优势及应用方法,实际生产结果证实,较之于该矿区既往采用的向上水平分层充填采矿法,宽进路机械化采矿方法在矿山开采中的应用,具有更高的生产效率、操作简便性和安全性,符合矿山生产要求和市场竞争环境,值得进一步研讨和推广应用。

关键词:宽进路机械化;采矿;安全性

该矿山的矿体整体走向为东西至西北,其中构成隆起地带矿体呈东西向或近西北向的复式背斜构造,局部产状倒转。该矿区早期因民采已经出现加大采空区,后采取向上水平分层充填采矿法进行金矿开采,在长期生产过程中,转变采矿技术,开始应用宽进路机械化采矿法,实践证实,后种开采技术方式较之于前者,其生产效能和安全性均更具优势。结合此生产实践资料,下文主要就对该矿山开采中宽进路机械化采矿方法的应用予以分析总结,现阐述如下。

1矿区地质概况及市场因素分析

该矿区矿床为蚀变破碎岩型,整体地势走向和构造同前言所述,该矿区位于矿体东西翼,走向东西,微南倾,倾角24°至37°,有明显主构造控矿断裂控制,同围岩界线清楚。本矿体由含金网状石英脉、含金蚀变破碎板岩矿石及少量泥质岩组成,主以含金蚀变破碎板岩为主,但不连续。矿脉下盘稳固,上盘受断裂构造控制明显,属于难开采破碎矿体。

根据上述资料综合分析可知,本矿区具有较高的市场价值和开采意义。既往于本矿山开采中主要采用向上水平分层充填采矿法,结果表明该种采矿方式过于依赖人工作业,效率低下,且木材支护成本高昂,缺乏经济效益,另外采空区顶板或顶棚垮塌现象难以规避,存有安全隐患,故而,为了提高本矿山的实际市场价值,综合考虑黄金的市场环境下,更换弊端凸显的采矿方法已经成为一种必行举措。但是应当明确的是,该种采矿方法应当弥补向上水平分层充填采矿法的缺陷,并保留其优点。继后,该矿区开始应用宽进路机械化采矿法,与向上水平分层充填采矿法相比,无论是从作业成本、生产效率和安全性而言,均优势明显,故而最终选择该种方法作为矿山的开采方式。

2宽进路机械化采矿方法于矿山开采作业中的应用分析

2.1宽进路机械化采矿方法概述

宽进路机械化采矿方法是一种现阶段广泛应用于矿山开采过程的新型采矿方式,基于上向水平分层干式充填采矿方法的实践理论而产生。故而,所谓的宽进路机械化采矿法是指采用以水压支柱为护顶工具,以扒渣机出矿和灌浆机灌浆充填相结合的上向顺路充填采矿方法进行矿山开采的方式。其中,水压支柱为一种网状结构,以空气为动力源,启动压力小但输出压力大,因此同传统的上向进路充填采矿法相比较,更具稳定性和环保意义,安全性较高;扒渣机多为小型挖机,以电力为动力源,功率小,故而环保性更加环保,并有铲斗设计,因此可以进行接顶充填作业,大大降低了采矿劳动强度大问题。综上可知,宽进路机械化采矿方法具有运动灵活、操作便捷、损失贫化小、出矿效率客观、安全性高的优势,提示说明该种采矿方法具有一定的应用价值和推广意义。

2.2实际应用案例分析

2.2.1矿体布置

将该矿体作为研究和统计分析对象。矿块沿矿体走向布置,每间隔40m划分一个盘区,阶段高度40m,矿体厚度为其宽度。开采方式:自下而上分层凿岩爆破出矿,进路式回采后及时分层充填。分层高度和采矿进路宽均为2.2m,长为矿层厚度。

2.2.2采准切割工程

采准切割工程主要工作内容包含人行上山、充填材料及回风上山、充填井联、阶段沿脉运输平巷和顺路溜矿井等。

本次针对该矿体在采准切割工程的操作过程中,各项工程数据及操作进程如下:首先进行联络道掘进,其中行人天井联络道断面:2.2m×1.8m;充填联络巷掘进断面:2.2m×2.0m;溜井联络巷掘进断面2.2m×2.0m;灌浆机硐室:4.0m×2.2m×2.2m。其后在阶段运输平巷向上分别以50°倾角和35°倾角向上沿着矿体方向掘进溜矿井和行人上山,溜矿井掘进断面:1.0m×1.0m;行人上山掘进断面:1.8m×1.6m。而后在充填联络道及溜矿井联络道上分别以50°倾角向上朝矿体方向掘进充填井和回风井至上中段水平,与上中段运输平道的底板贯通,掘进断面均为1.8m×1.6m。最后,以拉底沿脉巷道作为初始自由面至中央穿脉回采。

2.2.3回采工艺与技术

因本矿山顶板矿岩破碎,分段爆破回采,故而在采取上行式分层开采法时,以一条充填进路采空区,采完继而填充,单向作业。细化而言,主要操作步骤如下:①凿岩与崩矿:使用7655型风动凿岩机钻凿ф40mm浅孔,孔方向以上向倾斜为宜,孔深2.0m,以梅花形水平分布,人工装药,侧向崩矿。②通风:使用节能风机强制通风,新鲜风流自运输平巷经上山、溜井而过入采场,污风由采场经天井和各级通风道而出。③采场顶板管理:随着掘进进度采用水压支柱以维护顶板安全,水压支柱间距为0.65m,排距为2.0m。回采时跟进锚杆支护,视顶板支护情况决定可采范围。④机械化出矿:主要出矿设备为扒渣机、挖机配斗车,出矿路线为平巷和溜矿井联络巷。⑤撤柱与充填:水压支柱的拆撤方式为先内后外,由工作人员距离支柱3m开外遥控操作,水压支柱撤卸完毕之后,每段回采进路空区使用挖机以砌袋充填或废石充填60%的空间范围,剩余空间以灌浆充填。

3结论

经由现场作业成效可知,较之于既往采用向上水平分层充填采矿法进行金矿开采,采用宽进路机械化采矿法其出矿效率和采矿安全性均得以提升,支护成本和工人劳动强度也大大降低,矿石损失率由初始的30%下降至5%。整体而言,采用宽进路机械化采矿法开采矿石,其作业机动灵活,操作方法简便、安全性高,且可降低开采成本,提高生产效率,具有一定的适用性。

参考文献:

[1]方明星,余从兴,颜红迪等.宽进路机械化采矿方法在黄金洞矿山的应用[J].南方金属,2014(06).

[2]董金奎,周士霖,张忠辉等.盘区宽进路机械化充填采矿法在焦家金矿寺庄矿区的应用[J].黄金,2012(04).

[3]艾纯起,刘洪战.盘区机械化宽进路充填采矿法在河西金矿的应用[J].黄金,2014(05).endprint

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