APP下载

浅孔留矿法与分段矿房法联合应用回采复杂特征矿体实践

2020-09-14郭永民赵宏林伍永慧

新疆有色金属 2020年3期
关键词:采场倾角矿体

郭永民 赵宏林 伍永慧

(赤峰金都矿业有限公司 赤峰 024000)

1 矿体特征

赤峰金都矿业有限公司十地银铅锌矿1#矿体特征比较复杂,南端多为急倾斜薄矿体,矿体倾角55~67°,厚度0.8~4m;北端为倾斜-急倾斜中厚矿体,矿体倾角40~57°,厚度4~10m,个别矿段随回采高度变化矿体倾角、厚度变化较大,倾角变缓、厚度膨大变宽;矿体总体走向320°,倾向230°,矿体以铅锌矿、银铅锌矿为主,且矿石无自然性,破碎后不易再行结块,围岩为流纹质岩屑晶屑凝灰岩,节理发育,属较稳固型,岩石坚固性系数f=10~12。

2 采矿过程中存在的问题

由于矿体多为倾斜-急倾斜薄矿脉,根据矿体赋存状态和矿岩性质多采用无底柱浅孔留矿法采矿,但对于1#矿体北端个别矿段矿体特征较复杂,随回采高度变化矿体倾角、厚度变化较大的矿块,不适合再采用单一浅孔留矿法回采,一是随回采高度增加矿体变缓无法靠自重放出,二是矿体变宽,暴露面积变大,作业环境危险;如果采用常规分段矿房法,即把40 米阶段高度分为2~3 个分段回采,每个分段划分为矿房和间柱,分段间留斜顶柱,分段矿房回采完毕后再回采间柱和斜顶柱,但是采用该方法回采采准工作量大,成本高,回采时间长,效率低,不利于生产组织。

3 采矿方法选择

为了解决上述难题,降低采矿成本,缩短回采时间,确保安全高效回采,公司工程技术人员结合矿体的特征进行反复研究论证,决定矿块下部1/3高度急倾斜、厚度薄,采用无底柱浅孔留矿法回采,矿块上部2/3 高度缓倾斜、厚度大,采用优化分段矿房法回采工艺,不留间柱和斜顶柱一次性回收,利用暴力抛掷作用解决倾斜崩落矿石运搬难的问题,实验“浅孔留矿法与分段崩落法联合应用回采复杂特征矿矿体”。实验成功后,可在以后采矿中推广应用。

实验地点选择在赤峰金都矿业十地矿区一采区1200m 中段1#矿体S1106 采场,该采场位于一采区1200m 中段北端,顶部1240m 中段,阶段高度40m。采场要素:矿块长度40 m,矿块下部(0-15m):矿体平均厚度6m,倾角57°,矿块上部(15-38m):矿体平均厚度10米,倾角42°,总回采高度38m,采场南端为S1105 采空区(S1105 采场采用无底柱浅孔留矿回采完毕),非常适合“浅孔留矿法与分段崩落法联合应用”回采实验。

4 采准

根据S1106采场矿体的实际情况,底部结构采用平底式结构,在矿体下盘布置脉外运输巷和出矿穿运输,装岩机装矿,首先采用浅孔留矿法回采15 米高度,然后将S1105与S1106共用顺路两侧间柱回收后随即转入大量放矿,确保正常生产供矿,然后采用分段矿房法回采剩余23 米高度矿体,将剩余高度矿体分为两段,在中间位置矿体下盘沿矿脉走向贴近矿体施工凿岩腰巷,规格:2.8×2.8m,为后续穿孔做好准备,利用S1105采空区做为深孔爆破自由面和补偿空间。(见下图)

5 穿孔爆破

这里只介绍分段崩落法穿孔爆破(浅孔留矿法凿岩爆破不做介绍),根据矿体赋存状态及矿岩的物理性质,穿孔设备采用QZJ-100B 型潜孔钻机,孔径∮=90mm,由于岩石坚固性系数f=10-12,根据经验公式坚硬的岩石w=(23-30)d 计算选定最小抵抗线为2m(w为最小抵抗线,d为炮孔直径),因此平行炮孔间距、排距均设计2m;在分段腰巷穿扇形孔,孔深设计7-18m,孔底距设计2m,为控制损失、贫化,每间隔一孔在穿到设计孔底2米时,根据穿孔时喷出的碎渣取样化验进行矿岩界定,圈定矿岩界限。

采准、炮孔布置图

爆破时,采用连续不耦合装药方式,使用2 号岩石乳化炸药(直径∮=70mm),为了防止拒爆现象的发生,加大爆破保险系数,爆破时孔内装2 发毫秒导爆管,采取孔内微差爆破。联炮方式:导爆索双向环形联接;起爆顺序:导爆管激发器→传爆电缆线→导爆管雷管→主导爆索→支导爆索→孔内导爆管雷管→起爆。为了利用爆力抛掷作用,一次爆破不能超过3排,保证上一次坡集在坡面上的矿石再下一次爆破时全部被暴力运搬下来。

6 优、缺点

(1)优点

①采准工程量少,回采工艺简单,成本低;

②回采时间短,安全高效,有利于生产组织;

③通过暴力运搬很好的解决了倾斜回采放矿难的问题。

(2)缺点

①由于矿体倾角缓,上盘局部不稳固地段易坍塌;

②局部矿体较缓段下盘需削坡,贫化率增大。

7 结语

通过改进和创新,联合应用浅孔留矿法与分段矿房法回采复杂特征矿体,优化分段矿房法回采工艺,不留间柱和斜顶柱一次性回收,利用暴力抛掷作用运搬倾斜崩落矿石,既解决了倾斜矿体回采放矿难的问题,缩短了回采周期,安全高效,有利于生产组织,又节约了采矿成本,达到预期目的和效果。通过现场实验,浅孔留矿法与分段矿房法联合应用回采复杂特征矿体在我公司取得了圆满成功,为今后开采类似矿房推广应用提供了宝贵经验。

猜你喜欢

采场倾角矿体
基于FLAC3D的采矿方法优选及采场结构参数优化①
北厂-架崖山矿段露天采场边坡稳定性评价研究
近地表矿体地下组合式连续开采技术研究
阿舍勒铜矿二步骤采场回采充填体稳定性分析
车轮外倾角和前束角匹配研究
窄长采场胶结充填体强度要求及结构设计
系列长篇科幻故事,《月球少年》之八:地球轴倾角的改邪归正
利用3Dmine进行露天现有采场进行矿体建模的探索
Chronicle of An Epic War
液体摆环形电阻式倾角测量仪的设计