全面采矿法在某矿的应用实践论文_任青林

云南锡业股份有限公司卡房分公司 云南个旧 661005

摘要:全面采矿法由于它工艺简单,适应性强,成本低得到广泛应用,在我矿坑下开采中占有很大比例。在生产实践中,全面采矿法的回采工艺得到改进和完善,积累了丰富的经验。由它的基本方案又衍化出多种变形方案,适用条件得到延伸,应用范围更广泛。

关键词:全面采矿法;应用

一、前言

某矿区面积10.93平方公里,多为原生矿床,属第四勘探类型,矿体产状复杂,开采难度大。其中缓倾斜薄矿脉约占20~30%,呈层状、透镜状产出,倾角0~30°,厚度≤5米。顶板多为大理岩,稳固~中等稳固;矿体有氧化矿和硫化矿两种,硫化矿较稳固,氧化矿中等稳固。

长期以来,此类矿体主要用全面采矿法进行开采,它在我矿坑下开采中占有很大比例。由于它工艺简单,适应性强,成本低得到广泛应用。在生产实践中,由全面采矿法的基本方案又衍化出多种变形方案,适用条件得到延伸,应用范围更广泛。

二、全面法采矿法基本方案

全面法采矿主要适用于矿体厚度不大于5米,矿岩稳固或中等稳固,倾角在0~30°之间的缓倾斜薄矿脉。松树脚锡矿全面法采矿是典型的逆倾斜推进方案,中段高30米,同一中段内划分为两个矿块;矿块间留间柱或不留间柱;一个矿块又划分为若干分条或小矿块回采;回采方向由下而上沿逆倾斜方向推进。

采准切割工程布置:矿房的长度一般40~60米为宜,矿房宽度40~60米,两矿房之间留10~12米间柱。矿房内划分若干分条,分条宽10~15米。

中段运输平巷布置在脉内或下盘脉外,采用电耙直接耙矿或采场小溜井转运装车;切割上山沿矿脉走向每隔10~15米开凿一条,沿矿脉倾斜布置。各沿脉切割上山端部连通,形成人行、回风联络道。

矿房回采:回采顺序由一翼向另一翼退采,如果是首采矿块,则可以采取中间向两翼回采方案。回采工作是由切割上山的一侧或两侧沿矿体倾斜全面推进,落矿采用YT-28型气腿式凿岩机进行打眼,装药爆破落矿。凿岩时,要求炮眼方向与矿体的倾斜方向一致,避免炮孔穿入顶板围岩,爆破后增大贫化,同时避免破坏顶板和附近留的矿(岩)支柱。采下的矿石运搬主要靠电耙耙运,采用电耙直接耙矿装车或经采场小溜井转运,在中段平面装车。若遇矿体局部变厚时,一次爆破不能采下全矿石时,耙矿时不能全部耙完,应留作矿石堆支撑打眼,进行第二次或第三次落矿,尽量回收矿源。

采场支护和顶板管理:采场顶板主要由顶底柱和采场中留的低品位不规则矿柱支护。局部顶板不稳时,可用木棚子,垛木或锚杆支护。

矿柱回采:为了回采矿柱时的安全,一般在回采矿房时就将炮孔打好。到矿房回采结束后,按从上到下,从里到外地顺序回采矿柱。部份矿柱不能回采时,就应留作久矿柱。若遇矿石品位高,要采取相应的措施尽可能回采,采用可靠的人工造矿柱代替。

主要技术经济指标及材料消耗:全面法开采氧化矿、硫化矿的主要技术经济指标(见表1)。

三、方案改进

为了减少采切工程量,尤其是对一些规模较小的矿体,减少不必要的采场建设工程,简化工艺,在实践中,对方案进行了改进:

1.沿走向推进方案

在矿块一侧开切割上山,回采工作面由矿块一侧的切割上山向另一侧推进。当矿体走向长度不大且矿石和顶板围岩都稳固,矿块之间不需留间柱时,后一矿块可沿前一矿块推进的工作面继续回采,不需另开切割上山,简化了采场结构,节约了采切进尺。对矿体走向长度不大时尤其适合。该法要求矿体顶底板较规则,倾角变化不要太大。

2.扇形工作面推进

在回采矿体边部或规模较小的矿体时,可以采取更为灵活的布置方式,即扇形工作面推进方式。在矿房中央开掘切割上山,在切割上山底部开一个放矿小溜井;回采工作面以放矿小溜井为中心,由中央切割上山向两侧扇形推进。能较好解决矿体边部不规则问题,工程量省,电耙利用率高,灵活多变,适应性强。

3.出矿设备的改进

采用三卷筒电耙作为出矿设备,能增加耙运面积,减少挂滑轮次数,提高耙运效率。可增大回采分条宽度,减少采切工程量。

四、全面采矿法应用的延伸

松树脚锡矿多数矿体赋存复杂,顶底板起伏大,有的下段为缓倾斜薄矿脉,上段则变为倾斜薄矿脉,倾角大于30°;矿岩稳固的缓倾斜中厚矿体,用其它方法工程量大,成本较高。这时需改变布置方式进行回采。

矿块布置成菱形或矩形均可,在矿块下端每隔10~15米设置一出矿口,沿脉上山在矿块两端沿倾斜掘进,每间隔6~7米开人行进路,上山连通人行回风道。为缓倾斜中厚矿体时,在底柱上部开拉底平巷,以拉底平巷为自由面,用留矿法的形式自下而上逆倾斜推进回采,电耙出矿。落矿全部结束后,集中进行采场大量出矿。矿体为倾角大于30°小于45°的薄矿脉时,在底柱上部开拉底平巷,以拉底平巷为自由面,用留矿法的形式自下而上逆伪倾斜推进回采。矿房中可留不规则矿柱支撑顶板。落矿全部结束后,集中进行采场大量出矿。形成留矿全面法的两种方案。

作了以上改进后,留矿全面法具有普通全面法的优点,采切工程量小,工艺简单。但比普通全面法适应性更强,既可用于倾斜薄至中厚矿体,也可用于缓倾斜厚矿体。回采过程中,局部倾角变化也不影响本法的使用。缺点是,大量出矿时,人员需进入采场做一些辅助作业,安全条件差。

五、评价

优点:采准切割工程布置简单,矿房形成生产能力快,千吨采切比低,全部采切工程都可以在脉内进行,有大部分升级工程均可为采切利用,易实现探采结合;回采工艺过程简单、灵活、操作方便,容易为作业人员所掌握;落矿与运搬矿石可以交替进行,互不影响;采场的支护和顶板管理工作有灵活性,安全可靠;在回采过程中还可以进行废石的隔除,有利于降低贫化;该法的安全出口多、通风条件较好。

不足:留下的矿柱有部份不回采,损失大;适用范围仍受到很大限制。

总之,全面采矿法工艺简单,采切工程量小,生产效率高,成本较低,在松树脚锡矿已成为首选的、作业人员最乐于接受的一种行之有效、应用广泛采矿方法。

参考文献:

[1]王运敏.现代采矿手册[M] 北京:冶金工业出版社 2011.5.

[2].解世俊主编.《金属矿床地下开采》[M].北京,冶金工业出版社,1986年。

论文作者:任青林

论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期

论文发表时间:2018/12/15

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