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不规则中厚稳固矿体底部回收工艺探究

2018-06-27苏玉核

世界有色金属 2018年7期
关键词:采矿方法废渣采场

苏玉核

(福建省德化鑫阳矿业有限公司,福建 泉州 362500)

1 矿山概况

阳山东矿段矿体厚度几米—数十米不均;岩性为含炭质、泥质灰岩,大理岩和结晶灰岩;受热液交代蚀变作用,多为矽卡岩矿化,残余的灰岩体在平、剖面上呈不连续块状体零星分布;矿体上下相互重叠的特征分布,其产状及其变化与围岩地层基本一致,矿体走向北东25º~30º,倾向南东,倾角0º~30º;顶底板多为矽卡岩,普氏硬度系数在f8~10之间,硬度在Ⅲ级以上,为稳固岩石[1]。

2 矿山开拓及采矿方法简介

2.1 矿山开拓

矿床采用平硐斜坡道—竖井联合开拓,中段高度30米,设630(主平硐)、600、570、540、510、480六个中段,投产期内采用农用车运矿(阳山矿区东矿段浅部、西矿段已普遍采用)。矿岩、人员、材料均采用无轨运输。达产期另施工竖井提升系统,井口地面标高825m~830m,开拓至480中段,以提矿石为主。中段矿石经矿车运输,溜矿井落至480中段水平,然后由竖井提升到地表选矿厂原矿仓。

2.2 采矿方法

盘区内矿块回采顺序从上而下回采,从切割工程自由面退采,上矿块适当超前。矿块采用分层回采,先拉底后压顶的出矿方式,拉底高度为4m,下层全部采完后,再分层用上向浅孔崩矿(称为挑板),第二次挑顶在留矿堆上进行。若矿层厚度小于4m,则采用一次性回采。根据公司现有设备,该采矿方法的采幅高度可达12m左右。

3 不规则中厚稳固矿体底部回收工艺

3.1 回采现状

由于局部地段的地质工作程度不高,储量级别不够,掌握的地质资料、图纸与实际有一定的出入,透镜状矿体个别呈囊状产出。例:630中段的24#采场、600中段4-6#采场、570中段的26#采场、540中段的38#采场。特殊的矿体产状加上前期地质资料分析掌握的不足,使得前期布置的采准巷道未能在矿体的底部施工掘进,未能最大限度的回收矿房底部的矿石。

3.2 不规则中厚稳固矿体底部回收工艺的实践

现以鑫阳矿业630平硐600中段4-6#采场底部回收为例。

本文要针对小于3m矿体回采予以说明,当大于3m时需考虑布设采切巷道来回采。采场拉底结束后,为最大限度的回收采场底部的矿石,需对采场底部进行探矿。首先,根据拉底结束后采空区面积的大小绘制正方形勘探网,勘探网度设置为10m×10m。采用该网度主要是因为该网度的工程布置对矿体的平面控制比较均匀,能够较好的界定矿体的矿岩边界。其次,根据绘制的勘探网采用4m钻杆以向下45°进行探矿。再次,认真观察记录好探孔溢水的变化情况并针对不同岩性的矿泥做好分类编码。最后,根据取样化验的结果分析计算采场底部矿体的可采厚度。

采场采用浅孔落矿(分层回采),孔径Φ38mm~42mm,首先进行全面拉底[2],拉底方向沿矿体走向,拉底高度为3.5m,结束后对其底部矿石先回收,再对其上部矿石进行压顶作业。

为确保车辆在运输矿石过程中的快捷及方便,这就要求车辆的行进路线至关重要。用浅眼落矿和铲运设备出矿的方式回采,底部回收从采场一侧开始,逆矿层倾斜方向退采至采场口部。①当矿体小于1m时可一次性回收;②当矿体在1m~3m之间采用两侧先后回采(钻杆长度多为3m~4m);③前期回收工作采用2次~3次起爆,后期自由面扩大后可按3个~4个梯段进行,梯段长约3m~4m,梯段高约在2m,布置水平炮孔,深度约3m,孔距0.8m~1m,排距0.6m~0.8m。具体采矿方法见图1。

图1 采矿方法

底部回收完成之后,对挑底部分利用巷道掘进废渣回填。废渣回填方量及回填高度应恢复至采场拉底的现状,即采场的顶底板高差控制在3.5m以内;以确保回采上部矿石过程中,有足够的作业空间。采场底部废渣回填工程结束后,开始逐次进行挑顶,当见到顶板围岩后,再依次沿倾斜由上往下用后退式回采,挑顶工作面可采用倒台阶式。如此往复直至回采完成,挑顶时要在矿房内暂时堆放部分矿石,以做工作平台用,挑顶结束后采出[3]。

3.3 安全管理

①需做好施工组织,对采场底部矿石进行“强采强出”,在保障施工安全的同时用最短的施工时间回收底部矿石。②回收采场底部矿石前,需对拉底采场的顶板、边邦进行敲邦问顶,做好松浮石的处理。每天作业前需从采场入口处沿安全路线,认真检查拉底采场顶板的安全状况。③矿柱应按设计要求留设,上下需对齐,矿壁是否留设可根据实际开采情况确定。④加强采场的照明及通风,对通风不足的地方需增设局扇进行通风。⑤采场无人作业时,需在采场的口部设立警戒,禁止人员与车辆进入[4]。

4 结语

本文论述的采矿方法需在采场的顶底板较为稳固、近矿围岩岩性比较简单的采场比较适行,而对顶板岩性脆度大、节理、裂隙较发育的采场则不建议使用该方法。

采用该采矿方法的意义:①可以较好的回采呈个别囊状的不规则缓倾斜中厚矿体,到后期整个采场回采厚度可以达到15m。②提高采场矿石的回采率, 降低贫化率,最大程度的回收矿石。③底部回收效率高、工艺简单,作业人员始终在暴露时间不长的顶板下作业,作业人员能够清楚观察到顶板的变化情况,做好顶板的安全管理,保障人身安全。④使用巷道掘进废渣充填,能够在一定程度减轻地压对采场的影响;废渣内排降低企业的生产成本支出,减少了废渣对周边自然环境的污染,从而真正做到绿色矿山、绿色生产。

[1]福建冶金设计院设计方案.2004.4.

[2]冶金工业出版社.采矿手册四卷.

[3]刘同友.充填采矿技术与应用[M].北京冶金工业出版社2001.

[4]冷月.金属矿床开采技术新进展[N].中国有色金属报;2005年.

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