(中国黄金集团新疆金滩矿业有限公司 新疆吐鲁番 838000)
摘要:我国的国土范围分布较广,因此在金矿开采过程中,针对金矿的开采水平进行全面的研究,通过对矿产资源加以重视,实行较先进的技术,获得利润较大。但是金矿开采过于频繁也导致了围岩发生脱落,这种情况也不容忽视,从根本上如何运用较好的方法避免大幅度的开采事故出现,做好矿产资源的保护就显得尤为重要。
关键词:金矿;地下开采;顶板支护
随着矿产资源的开发和利用的规模不断加大,针对金矿的开采要对所在位置和地质条件进行全面的考虑,特别是全面分析矿产的管理水平和整体资源的状况,为了保证金矿的数量和安全都可以达到最佳,因此在金矿开采中,采用多种地下开采的方法是值得论证的。
1、开采方法的设计
某金矿的开采中,针对地形地貌进行了勘测,结果表明,该矿区的岩金矿床按照赋存条件进行分类:
矿床主要扩矿的结构为韧性剪切带,加上横穿矿体的后期断裂构造,导致矿岩稳定性降低,管理上复杂化加大,两帮稳定性差,工作不安全,损失贫化加大,矿床属于石英脉型,直接围岩为片麻岩。矿体岩脉阀阅,分支复杂。对于该矿岩不稳固的情况,为了避免损失,采用最优的采矿方法,是非常关键的,特别是对于支柱护网和顶板支护问题解决应进行关键技术的掌控。例如选用固定漏斗的矿块开采,这种方法对矿块的结构进行了数据的分析,按照实际需求,进行矿块厚度的施工设定,在进行矿产开采中,进行步骤都额设计尤为关键,考虑到诸多因素,按照规定的顺序进行从上而下的回采。对矿产资源进行复杂的抛空设置,进行简单的二次回采不可取,而是要安放炸药将矿井表面的岩石炸开。布置的时候可以依照梅花的形状进行布置,发挥炸药的最大作用。
2、老顶力学模型分析
在某金矿开采过程中,首先对于该矿区进行了现场的勘测,发现矿城市受到褶皱控制的金地续矿体,整个地段内部呈现小规模复式褶皱发育,上部紫红色为娟,云母板岩,下部为金地矿化,黄铁矿分布普遍。
在考虑到新技术设备运用的前提下,对于断层受到褶皱控制的地段进行了矿脉厚度变化的勘测,发现在褶皱发育时间内膨胀脑区的现象较为明显,成矿后小规模断裂,在矿体威严的上部出现了一定的框体,弹模且矿体摊馍强烈,使黄铁矿分布较为普遍。
该矿的顶部采用了液压支柱顶端的施工,进行了高水凝结尾砂胶结充填无框柱采矿法的使用。在进行老顶力学模型的建立上,根据已经断裂的岩块支撑技术,将上部松软的岩层进行了放置,使用在平面应变量上的计算,同时对矿区前方的岩层内部升级点移动进行了观测,发现老顶为数层互相邻近的坚硬岩层时,已断裂的岩块可以折算为单一岩层进行考虑,将老顶为单一岩层的情况又进行了简化。根据实际情况,在该老顶的围岩局部发现了弹性介质,能够满足温科尔弹性地理假定的要求。
因此根据简化的老顶图,进行了相关的支护力学模型的建立,在顶板岩层锻炼时,由于岩体内引起的扰动,矿压活动规律较为合理。看似模型简单的周期力学模型,实际上考虑的问题非常周全,对模型的对称性,按照矿岩放置的位置进行了高度常数的计算,采用温克尔弹性地基计算原理进行了相应的计算,分别代入量的刚性位移,边界条件,无穷变量的边界条件等等相应的数值,在周期来压实弹性地基梁的挠曲线方程如下,作为周期进行压顶,老顶地基梁模型的退化经典公式可以看到采用老顶连续梁和悬梁模型的计算方式能够得到准确的数值[1]。
3、老顶力学模型有关参数
经过计算,采用梁的断裂理论,发现后方顶板的最大取利率代表了弯距为零的交接点,而处于交接的上方运动快断在采场后方顶板的最大曲力点上,经过周期来压运动,使得采场处于了变形弹性状态。
在控制模板下沉作用下,充分利用矿体的支撑能力,形成了一个上方顶板的完整连续体。采用运动块段之间的交接点,使得最大曲律典和最大弯距点不对应,减弱了顶板的回转强度。而顶板端部由于一次性的强烈回转,转变为缓和回转运动,经过锻炼位置和高度的对比,在具体的地质条件下,增大断裂句,减弱与压强度,降低基础的弹性模量,实现了弹性模量的材质性质的变化,进行松动,爆破之后适当增加矿体,将底板的微裂隙进行降低,实现了财产塑性区的氛围的减弱,通过强度的松动和爆破方法实现降低配置的目的。
在顶板的初次来压和周期计算上,用于反映上述影响因素。布局修正系数得到顶点稳步性的基数计算,确定自身的稳定性后,受到采面场边界条件以及力学环境等的影响,布局基数和变化出现了一定的问题。对于顶板的初步与基数,采用所产生的最大拉力及抗拉强度来确定,实行切顶点的距离为初次垮了不拘的计算方式,得到岩石的抗拉强度值,顶满周期来压布局基数有顶板的周期布局压缩和端部最大弯就和最大拉应力来进行确定。受压后领满的受力条件发生了变化,不等高支撑消解了岩梁,经过周期性变化,在各种周期来临之后,随着来梁施工次数的增加,周期布局逐渐趋向稳定,形成稳定的周期来压布局技术[2]。
经过计算结果显示,在该矿区采取垂直顺入天井的进入方向,进行支护的施工,支护结构向两边交替推荐,形成与水平面20度的角度,在采场的110米左右的高度上,进行水平断测量,经过对数据进行的分析,测定好金矿岩石力学指标\惯性距指标,按照顶板来压计算模型[3],对顶板施工之后施工整体施工数据如下:
如上表所示,根据个金矿的生产实际,为了安全起见之后距离应取偏小值,液压支柱的支付距离设置在0.68到2.34之间。为了防止出现顶板冒落,是建在距工作面前方0.68米的时候,如果发现有超前断链现象的出现,则应立即采取措施[4]。
4、结论
顶板选用片板,状木支柱的之后距离在两米之间。如果将厚度为设为一倍才高,此时之后距离应该相应设置在两米之间。四结论,经过分析和计算发现,在金属矿山无框住彩画采矿法中,进行顶板的施工,运用无框柱,采矿工作面布置和煤矿采煤工作面布置,产生的效果有相似之处。通过弹性地基梁模型应用,在金矿深部无框柱采放采矿法中,将顶板的岩层加以稳定性设置应用。在同样开采条件下,金属矿山的矿岩压力经过计算,可以使用顶板之后的大致范围作为支护距离的设定,通过有限元方法进行计算,得出的数值,可以为施工提供确切的依据。
参考文献:
[1]辽宁科技大学.一种上向充填采矿封闭式封顶方法:中国,CN201510482440.X[P].2015-12-23.
[2]刘大兵,付其锐.三山岛金矿深部高应力巷道支护方式研究[J].中国矿山工程,2018,47(1):28-31.
[3]郭彬,王超.锚杆穿带支护方法在三山岛金矿采场中的应用[J].矿业工程,2018,16(1):17-19.
[4]范纯超.一种金矿地下开采顶板支护装置:中国,CN201720216848.7[P].2017-09-29.
作者简介:任苏龙,男,1991年生,汉族,甘肃平凉人,采矿助理工程师 工作单位:中国黄金集团新疆金滩矿业有限公司,主要从事矿山采矿技术管理工作
论文作者:任苏龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
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