倾斜多变难采矿体的盘区机械化高效采矿技术论文_刘成鹏

倾斜多变难采矿体的盘区机械化高效采矿技术论文_刘成鹏

山东黄金矿业有限公司三山岛金矿 山东莱州 261400

摘要:现阶段,随着我国对矿产资源的需求量逐渐上升,为了满足巨大的需求量,我国必须要扩大矿产的开采规模。但是,有很多矿产往往其矿体倾斜多变,难以采用开采。这时,为了进行高效的开采,工作人员必须要盘区机械化高效采矿技术,辅助矿体的开采工作。本文就倾斜多变难采矿体的盘区机械化高效采矿技术进行探讨,以尹格庄金矿床为例,介绍了盘区机械化高效采矿法,以供参考。

关键词:倾斜多变难采矿体 盘区机械化 高效采矿技术

就尹格庄金矿床来说,该矿床矿石储量大、埋藏深、矿体形态变化复杂,且矿体是不规则的脉状,矿岩界线不明显,裂隙发育。另外,矿山周围有大片农田和村落,这就使得矿山的开采工作非常困难。为了保证该矿山的顺利开发,工作人员必须应用盘区机械化高效采矿技术,针对倾斜多变难采矿体提出开采措施,以保证开采的科学性、安全性。

一、矿山开采需要遵循的原则

在矿山开采的过程中,为了能够减少废石混入和矿石损失率,提高矿山的出矿品位,开采人员继续要遵循以下原则。

第一,采矿团队需要保证使用的工艺较为简单、可靠。这是由于采用这些简单的工艺会被矿山工作人员所掌握,有利于工作人员利用这些技术进行开采。同时,企业必须要引进一些国内外成熟的生产工艺和设备,并充分利用这些设备进行矿产的开采。第二,保证采矿成本的最小化,生产能力最大化。对于采矿企业来说,他们的目标就是保证自身效益的最大化,利用最低的成本换取最大的经济效益,提高自身的生产能力,都可以增加企业的经济效益,为此,采矿方法的选择主要是考虑采矿成本的高低和生产能力大小。第三,遵循安全高效的原则。就安全原则来说,在生产的过程中,工作人员必须要保证生产全过程的安全性,做好采准、回采及出矿等工作,保证现场的安全开采。就高效原则来说,主要是强调在矿山生产的过程中,工作人员必须要保证采场具有较大的出矿能力,提高设备利用率,从而提高生产效率,降低工人的劳动强度。

二、倾斜多变难采矿体的盘区机械化高效采矿技术的应用

2.1做好采准与切割工作,提高盘区机械化效率

为了推进倾斜多变难采矿体的开采工作,工作人员必须要做好采准与切割工作,提高盘区机械化效率。首先,工作人员需要采用下盘脉外斜坡道、脉内脉外溜井联合采准方式,在脉外斜坡道上每间隔14m垂高向矿体掘进分段联络道和下盘分段平巷,并从分段平巷沿采场中心线方向掘进分层联络道到达矿体,布置脉外溜井将中段运输巷道与各分段平巷联通。另外,工作人员需要在采场中央布置顺路溜井和掘进充填回风天井,与上中段回风巷道相通。最后,在分层回采时,工作人员需要从联络道入口处开始,沿采场中央自下盘向上盘方向压顶落矿,形成宽度6-8m的切割槽至采场上盘边界。当矿山的矿体有较多层的时候,工作人员需要先采采上盘矿体,最后采下盘矿体,直至本分层采完为止。

2.2做好凿岩爆破工作,保证爆破安全

在倾斜多变难采矿体进行开采的过程中,开矿人员为了对矿体进行开采,必须要进行采场凿岩爆破工作。在尹格庄金矿床凿岩爆破的过程中,工作人员主要是采用芬兰汤姆洛克公司MER-CURY 1F D4-E50全液压凿岩台车钻凿水平浅孔,以7655型气腿式凿岩机辅助修理边界,利用2#岩石炸药多段毫秒微差顺序光面崩矿工艺,在爆破的同时,对周边孔采用光面爆破参数装药,与落矿孔同时滞后起爆,以减少爆破对采场顶板和矿柱的破坏。这次爆破过程中,主要采用了40mm的炮孔孔径,孔深为3.8m.为了保证爆破安全,此次对爆破参数进行优化实验,采用的爆破参数为孔距1.1m,排距0.8m,装药系数0.8,进行凿岩爆破工作。

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2.3做好采场出矿工作,保证施工现场安全

在倾斜多变难矿体开采过程中,为了避免矿体脱离造成的安全事故,工作人员需要及时做好采场出矿工作,保证施工现场安全。首先,工作人员需要利用国产CYE-1.5型电动铲运机与CA- 8型地下卡车联合搬运至盘区脉外溜矿井,或者是利用铲运机直接将矿石搬运至采场顺路溜井中,由下部中段运输平巷装入2m3底卸式矿车。另外,铲运机在出矿过程中将矿堆中的大块(一般为2%左右),集中堆放在采场工作面,先用加拿大BTl公司生产的Z1VI12HD/TB725X型移动式液压碎石机进行破碎,再由铲运机清除。

2.4对采场进行充填工作,并保证充填工作的合格性

在倾斜多变难的矿体分层回采结束后,工作人员必须要对其进行验收工作,并立即准备采场充填。其中,这些准备工作主要包括清理工作面残矿、加高顺路钢质溜矿井、安设充填体泄水口、压顶垫高分层联络道和脉间联络道、架设充填管道等。在此案例中,尹格庄金矿床选用的是选厂+200目分级尾砂浆,从地表充填搅拌站制备,用管道自流输送至采场。另外,工作人员会在充填采场附近掘进工作面的掘进废石,利用铲车或者地下卡车直接运至采场充填,每次填充分层的高度为3m左右,并保留1.0-1.5m的空间作为回采落矿的自由空间。对于填充中得到水,需要经过预先埋设的波纹滤水管流出,或由顺路钢质溜井上的滤水口泄入溜矿井流出。当填充到设计的高度后,经过2 - 3d的滤水时间,即可开始后分层的回采。

2.5做好采场顶板管理工作,确保顶板的稳定性

为了保证倾斜多变难矿体的开采安全,在尹格庄金矿床的采矿过程中,工作人员主要利用以下几种技术措施。首先,工作人员需要精心设计采场结构和严格控制采场尺寸,保证顶板的暴露面积合理,小于极限暴露面积1200m2,矿体的水平厚度大于20m,并布置不规则点柱支撑顶板。另外,工作人员需要对于节理裂隙发育的部位,分别采用长锚索、锚杆网或锚杆金属网联合支护,用光面落矿工艺减少爆破对顶板岩体的破坏和控制理想的工作面轮廓,避免局部边界的应力集中。最后,为了保证顶板的稳定性,提高采矿强度,工作人员需要尽可能缩短回采周期,降低采场顶板地压峰值,达到安全回采的目的。同时,工作人员需要做好采场顶板下沉与岩体声发射定位的监测工作。对于顶板下沉位移监测,工作人员采用水准测量法,即采场顶板布置观测点,用水准测量仪定期测量观测点的高程变化,监测结果显示顶板下沉量随着暴露时间的增加而增大。为了进行动态监测顶板岩层的变化和破坏情况,保证顶板岩层的稳定,工作人员采用STL-8型岩体声发射智能定位监测预报系统进行动态跟踪监测,以便及时发现问题,解决问题,保证顶板的稳定性。

2.6做好采场通风工作,保证开采安全

在倾斜多变难矿体的开采过程中,为了保证采场安全,工作人员需要做好采场通风工作,保证开采安全。首先,对于其采场通风,工作人员一般是需要控制主导风流,让新鲜的风流中段平巷经斜坡道、分段平巷、分段联络道进入采场工作面,污风则从采场通风天井回至上中段回风系统排出,必要时则在采场工作面或回风天井上部安设局扇,对污风实行强排,实现工作面通风,保证开采安全,为开采提供一个良好的环境。

三、结束语

总而言之,倾斜多变难采矿体开采工作面临众多的困难,为了推进其开采,工作人员需要采用盘区机械化高效采矿法,利用全套自行无轨采矿设备联合作业,做好采准与切割工作、凿岩爆破工作、采场出矿工作、充填工作等,确保爆破、顶板安全,做好采场通风工作,才能保证复杂矿体开采的高效率性、安全性,才能成功地解决了倾斜多变难采矿体的高效采矿综合技术难题,推进开采行业的发展。

参考文献:

[1]余昕,曹帅,李正灿,等.缓倾斜破碎薄矿体高效采矿技术及应用[J].黄金,2018(3)

[2]郑成英,唐涛.缓倾斜中厚矿体开采技术及应用[J].黄金,2018,v.39;No.413(5)

[3]谢金亮,李永辉.复杂空区群下倾斜中厚难采矿体的开采及空区处理技术研究[J].采矿技术,2015(2)

[4]熊有为.缓倾斜破碎薄矿体盘区机械化进路充填采矿方法研究[J].采矿技术,2016,16(5)

论文作者:刘成鹏

论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期

论文发表时间:2019/7/4

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