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试论废石充填采空区在急倾斜薄矿体中的应用

2018-01-30

世界有色金属 2018年12期
关键词:矿房矿产品废石

(中国黄金集团凯奇--恰拉特封闭式股份公司)

自从2008年以来,我国经过大范围的开采矿产,很多地方的矿产开始被大规模的开采出来,这相应增加了我国的总体采矿量,产能的提高对于提升我国采矿业的经济效益具有十分重要的帮助作用,但与此同时在开采的过程中也产生了大量的废石,这对于地表的伤害也越来越大,譬如出现顶板破坏以及地压危害的问题。因此,展开对于废石充填采空区在急倾斜薄矿体中的应用的探讨具有重要的研究意义。

1 矿体概况及开采现状

1.1 矿体概况

矿体倾斜度在75度以上,矿体厚度为1.5米至5米之间,矿体形状呈扁豆状,其顶板主要为较紧密的玄武岩,具有较高的稳固性。矿石与矿体相比,紧密度稍低,具有较少的含硫量。近些年来,随着国家对于矿产开采的逐渐重视,我国很多矿山的开采量都呈现逐年增加的趋势。大体上来说,矿体一般都被隐藏在地面被侵蚀部位的基准面之上的部位,并且大多数矿体存在于溶蚀裂缝充水为主的水文地质条件中。

1.2 开采现状

从开采的实际情况来看,矿体的基本属性为倾斜薄层状低品位单铜硫化矿,传统的开采法较为普通并对矿山展开较为全面的开采,并且应用的很多设备较为陈旧,有些设备并不能够完全满足实际的开采需要,这就需要耗费较多的人力物力,相对来说,具有较为简单的生产工艺。直到2011年后引进较为先进的生产设备逐步取代了原有的陈旧设备,这些现状才逐渐向好的方向发展,在这一条件下,生产工艺开始全面改造升级,并逐渐提升了所开采的矿产品的品质,针对开采的品质较低的矿产品统一采取二次开采的方式。总体来说,应用新的生产工艺代替原有的生产工艺,大大提高了生产产量的同时也有效提高了矿产品的生产质量。当然,在大量开采的情况下,也对于采矿区顶板造成了较为严重的影响,这不利于后期的开采,因此,针对这类负面影响需要采取有效的措施加以很好的解决。

2 采空区开采的影响

如前所述,采矿区生产工艺的改进对于提高矿山生产产量、改进生产工艺等方面都有及其有利的影响,但是也造成了一定程度的负面影响,具体来说,其负面影响主要包括以下几个方面的内容。

首先,对于采空区周围较为重要的工程的正常运行的安全性产生了一定的影响。在采空区的周围,位于矿井底部工程非常容易遭到破坏,并且具体破坏的程度会随着采空区的逐渐增大而加剧。其次,对于采空区周围较低品质的矿产品的开采产生了一定的影响。在引进了新的生产工艺后,很多矿区都统一应用无轨的方式展开相应的开采,而逐渐促进生产工艺的开采的重要目的主要在于促进矿产品生产工艺的提高以及有效促进矿石的回收开采率,这也有利于促进生产成本的降低,促进资源的回收利用从而实现矿产品的资源节约的重要目的。再次,对尚没有展开矿产品开采的工程建设存在一定程度的影响。在有些开采的区域,已经普遍应用无轨的开采设备展开相应的开采,当然在开采的过程中需要从采空区经过,这个过程中可以对已有的生产设备展开相应的完善改造,从而有效促进系统工程投入成本的降低。最后,对于采空区矿柱的回采也会产生一定的影响。

当引进先进的生产设备后,矿区的生产产能获得了一定程度的提升,但与此同时也产生了大量的采空区框柱,这些采空区矿柱要注意展开相应的回采,这也是矿区生产过程中必须要考虑的重要问题。如果这些采空区的问题不能够得到有效的解决,那么也会相应增加采空区矿柱的压力,在较为严重的情况下还会引起采空区矿柱的断裂现象,也无法保障矿柱回采过程中的安全性。因此,在矿山开采的过程中还应当同时注重对于采空区的治理。

3 采空区治理方案

具体来说,针对采空区的治理,主要可以采取以下几个方面的重要措施:

3.1 普通全面法采空区治理方案

按照矿区开采的实际开采条件,针对矿体的实际属性,可以完全应用高效设备的矿体,都需要应用普通全面法展开相应的开采。针对应用这种开采方法遗留下来的采空区,可以采用以下的方法对其展开相应的治理:在回采结束的矿房端部每隔12m增加一个充填井,在矿房的内部恢复实际所需要的电力,而在生产的中间部位所产生的废弃资源需要应用有轨矿车对于展开有效的运输,注意将其运输至矿房的顶部,之后,注意通过矿房的充填井之下,然后再将其放置矿房的内部,应用相关的设备完成接下来的充填工作。在具体充填的过程中需要按照既定的充填顺序进行,应当先从间柱位置开始,然后再朝向空区的中央部位,一个个的填充直到全部的空区被填充完整为止。

3.2 无轨连续全面法采空区治理方案

按照矿区开采的实际开采条件,针对矿体的实际属性,可以有效促进采用高效设备出矿的部分,一律注意应用无轨连续全面法展开相应的开采。具体来说,可以采用以下的方法对于展开相应的治理,首先是注意选择合适的充填料。在采矿过程中应用无轨高效设备所产生的废石应当作为采空区填充的主体,另外,应用其他设备所产生的废石可以作为辅助的充填料投入到采空区治理的过程中。其次注意选择合适的充填方式。针对应用无轨高效设备所产生的废石的充填方式,需要注意应用专门的矿用卡车将其运输至矿房内,再应用铲运机展开相应的搬运,接下来就是应用填充设备展开相应的充填了。

4 结语

综上所述,废石充填采空区在急倾斜薄矿体中具有十分广泛的应用。针对目前存在的矿体开采的现状,需要采取一些有效的措施治理采空区中所存在的问题。在对采空区的治理过程中,就需要应用到废石。具体针对采矿区开采来说,可以采取的有效措施为普通全面法采空区治理方案和无轨连续全面法采空区治理方案。

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