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凡口矿缓倾斜薄矿体回采新工艺

2017-01-19

采矿技术 2016年3期
关键词:铲运机扇形台车

唐 建

(凡口铅锌矿安全部, 广东韶关市 512325)

凡口矿缓倾斜薄矿体回采新工艺

唐 建

(凡口铅锌矿安全部, 广东韶关市 512325)

凡口矿缓倾斜薄矿体过去采用人工和大台车回采,造成上盘围岩脱层冒落,回采时对上盘围岩支护要求高,回采效率低,为此,引进了小台车扇形孔侧崩和VCR大爆破斜孔侧崩,并配合铲运机出矿,改变了原来效率低、工艺落后的现状,新工艺保证了回采的安全性,并大大提高了回采的效率。

缓倾斜;薄矿体;台车扇形孔;VCR侧崩;遥控铲矿

0 前 言

凡口铅锌矿自18万t扩产以来,矿房采场迅速减少,特别是厚大的主矿体已经几乎回采完毕,目前采场普遍偏小,且多为间柱、顶底柱采场及边角矿体,采场回采安全难度已经越来越大,而209a,210a矿体作为矿山当前的主要开采矿体,产状主要为缓倾斜薄矿体,该矿体在过去一直采用人工和大台车回采,回采过程中经常发生上盘围岩脱层冒落现象,回采时对上盘围岩支护要求高,回采效率低,而且回采风险较大,凡口矿经过多年的摸索和实践,并借助引进的国外先进设备小台车和可视遥控铲运机的优势,先后成功运用小台车扇形孔侧崩和VCR大爆破斜孔侧崩,并配合使用可视遥控铲运机出矿,彻底改变了原来低效落后的采矿工艺,新的采矿工艺不仅能保证回采的安全性,回采效率也大大的提高,目前上述采矿新工艺已经在凡口矿缓倾斜矿体回采中广泛运用。

1 开采技术条件

凡口铅锌矿属于沉积—热液改造型层控铅锌矿床,矿体赋存于泥盆系中统、上统和石灰系下统石灰岩系中,矿体形态复杂,矿体平均厚度20~50 m,最后达100 m,倾角一般为60°~70°,局部为14°~20°。主要有用矿物为方铅矿、闪锌矿和黄铁矿。矿石稳固性好,f=8~13;矿体上下盘为灰岩,属中等稳固,小部分为灰岩和砂质岩,f=4~6,极易冒落和遇水泥化,稳固性差。矿石含硫较高,易结块发热。

Sh209a,Sh210a矿体在上部和深部均广泛分布。上部矿体主要赋存于D2db地层中,矿体呈似层状、条带状,主要为块状黄铁铅锌矿,矿体走向长约620 m,厚0.50~17 m,以狮岭南为主要矿区。深部矿体赋存在D2db地层中,呈缓至中等倾斜似层状产出,矿体走向长1350 m,倾角25°~53°,一般45°,厚度4~38 m,最厚46 m,平均13.14 m。D2db地层层理清晰,层间构造和裂隙发育,倾向35°~60°,倾角30°~73°,易脱层冒落。

2 采矿工艺

根据矿体的厚度和倾角可选择不同的采矿方法,一般分为沿矿体走向回采和垂直矿体走向回采两种,矿山目前狮岭南209a,210a矿体采用沿条回采,深部基本为垂直走向回采,也有少量独立矿体沿条回采,沿条回采使用小台车扇形孔侧崩回采,垂直走向回采使用VCR大爆破斜孔侧崩回采。

2.1 小台车扇形孔侧崩工艺

该工艺是基于盘区充填法采准工程基础上,在每个分段均设计进路到达矿体位置,从一分段沿矿体走向拉底,在采场另一端布置天井,天井用于采场回采过程中的通风和充填;拉底巷及天井施工完毕后,对采场进行切采,使用小台车后退式施工扇形孔,之后使用装药台车对采场进行炮孔装药及使用电子雷管起爆,再使用遥控铲运机铲矿,铲矿过程中如有大块则配合使用遥控破碎车进行矿石破碎,铲矿完毕后对采场进行充填,充填完毕后施工好上坡进路,使用撬毛车对采场进行松石处理,之后进入下一个回采环节,直至将矿体采至破顶的中段水平。

采场结构参数:采场长度为矿体走向长度,若矿体太长可进行分段回采,宽度:拉底巷宽度3.2 m,切采后宽度一般为5.0 m,采场回采宽度为8.0 m,若为局部矿体超宽,则留保安矿柱一起打眼爆破回收,分层回采高度一般控制在8.5 m以内,小台车通常打眼4~6杆(每杆为0.9 m),斜孔施工角度视矿体的倾斜度进行调整,小台车扇形孔侧崩工艺见图1。

图1 小台车扇形孔侧崩工艺

该采矿工艺的优点一是机械化作业程度高,几乎所有作业环节均为机械化作业,采场回采效率非常高;二是回采安全,采场爆破之前,采场暴露空间较小,爆破之后使用遥控铲运机铲矿,人员不进入危险区域,所有作业环节,操控人员所处作业环境较安全。缺点是在一些矿灰结构复杂的采场,贫化较大,爆破后废石难于分出。

2.2 VCR大爆破斜孔侧崩工艺

该采矿方法是基于盘区充填法采准工程基础上,根据矿体的分布情况布置上、下部硐室,先施工下部硐室,拉底完毕后对下部硐室切采至两帮控制线,并施工好采场天井,用于采场通风、拉槽自由面及充填,然后施工上部硐室,在对上部硐室进行锚网支护,结构差的采场还需要使用钢丝绳联合支护,之后在上部硐室使用浅孔钻机打深孔通下部硐室,之后人工吊装球状药包分次控制爆破,先拉槽后侧崩,直至采场爆破完毕,每次爆破完毕后使用遥控铲运机铲矿,铲矿过程中如有大块则配合使用遥控破碎车进行矿石破碎,铲矿完毕后对采场进行充填。

采场结构参数:采场长度根据矿体爆破范围而定,宽度为8.0 m,回采高度一般为25~30 m,下部硐室施工高度为3.0 m,上部硐室施工高度为3.6 m,采场布置4排炮孔,边排距离控制线1.2 m,排距离为1.8~2.0 m,列距为2.2 m,孔网参数为(1.8~2.0)m ×2.2 m,炮孔孔径为Φ110 mm,侧崩工艺见图2。

该采矿方法的优点一是劳动强度低,机械化回采效率高;二是人员作业环境相对较安全,每次爆破后使用遥控铲运机铲矿,人员不进入危险区域。缺点一是爆破后采场暴露空间较大,上盘废石滑面较缓,容易引起脱层冒落;二是采场冒落的废石或两边充填体混入矿碴内难于分出,造成的贫化较大。

图2 VCR大爆破斜孔侧崩工艺

3 结 语

凡口矿经过多年的采矿实践,结合凡口矿现阶段的生产状况和矿体开采技术条件,对于凡口矿缓倾斜矿体的开采运用以上2种采场工艺是较为安全高效的,虽然该类采矿工艺会造成一些贫化,但通过采用分采分出及对上盘废石滑板面和两帮充填体使用光明爆破技术进行控制,使采场贫化得到了有效的控制,上述两类缓倾斜矿体采矿工艺将会成为凡口矿的主要采矿方法。

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2015-12-13)

唐 建(1983-),男,江西南昌人,采矿工程师,主要从事矿山采矿技术工作,Email:278295040@qq.com。

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