全面法在45#III-1块矿体的应用论文_陈俊杰,曾永军

云锡老厂分公司竹叶山坑 云南 个旧 661007

摘要:文章通过对45#(Ⅲ)-1块矿体赋存形态分析,采用全面采矿法开采,合理利用倾斜顶板比平面顶板更稳定的特性,合理制定回采顺序,有效降低采矿成本。

关键词:全面法;顶板管理;间柱

1 概况

矿体产出于花岗岩接触带部位,赋存标高:1570~1644米,上盘围岩为大理岩f=6~8;下盘为花岗岩,f=5~7。Ⅲ块矿体分为45#(Ⅲ)-1块为接触带矿体,呈层状、似层状产出。45#(Ⅲ)-1块矿体走向北西,倾向北东33°,倾角15~26°。矿体长110米,宽15~45米,厚1~6.7米,平均厚度约为4.7米。资源储量为48351吨,铜金属967吨,铜品位2.0%,矿石为矽卡岩硫化矿,比重为3.295。

45#(Ⅲ)-1#矿体矿岩均中等稳固以上。1560中段4500主巷及4502运输平巷已形成,在4502平巷内施工完成1#人行井及溜井,1#主电耙道施工至1630米,完成了1637分层2#人行井及溜井的布置,进风井贯通至1650中段南三川。

2 采矿方法

通过分析开采技术条件,采用类比法选择,采用全面采矿法开采。如下图。

采场沿矿体走向方向布置,长度为30-60米,宽8米,采场分支耙道规格为2m×2m。在采场内视情况布置不规则不连续的矿柱,矿柱规格不小于3米×3米。

2.1回采顺序

矿体走向北西,倾向北东33°,倾角15~26°,走向长为110米,赋存标高1570~1644米。已有工程1#主耙道(1590-1630)沿倾向布置,坡度为22°,1#主耙道为唯一的出矿线路,所以回采时由两翼向中央进行后退式回采,沿倾向由矿体赋存高向低进行退采。

2.2工程布置

沿倾向根据矿体赋存由高向低布置采场分层,每个分层采场电耙道沿走向布置。在1#主耙道内布置1#至5#天井联通各个分层(如图一所示),该矿体勘探级别较低,所以工程要充分考虑探、采的结合。1#井施工初期为探井,探到矿石后再以8米的井中间距施工2#井,1#、2#井以联道联通,在1#井内沿矿底板施工采矿进路。这时1#井作为溜矿井,2#井作为人行材料井,随着回采的进行,若2#井内有矿体赋存,则施工3#井,2、3#井联通后,2#井由人行井转变为溜井,则3#为人行材料井。同理施工至5#井,若3#井没有矿石,则不施工4#、5#井,若5#井内由矿,则继续布置6#井。直至施工的天井内没有矿为止。

图一

2.3采场的回采工作

落矿时选用YT-28气退式凿岩机进行打眼,矿厚在3m以下时全厚一次性回采,矿厚超过3m时进行阶梯式回采。回采步距控制在3~5米。采用粉状乳化炸药,以侧边为自由面,延时非电毫秒管控制爆破崩矿。

爆破参数为:孔径42~45mm,有效孔深1.5~2m,排距0.8~1.0m,孔底距0.8~1.0m,崩矿步距2m。挑刷靠近空区一侧矿体时,应控制眼深,不能打穿矿体。采场内选用15~30Kw电耙绞车进行运搬。矿石由分支电耙运搬到1#主耙道,然后耙运至卸矿溜井并装入2m³矿车,由中段运输平巷运出。

该矿体顶板为中等稳固大理岩,设计时允许最大暴露面积为400平方米,在采矿过程中揭露围岩顶板倾角为25-30°,倾斜顶板可视为半个拱形,而拱形顶板比等面积的平面顶板更加稳定,因为拱形顶板能将上部压力传递到拱脚两侧,形成卸压拱,地压应力能得到转移。所以我们根据现场顶板情况,适时回采了东一穿与东二穿之间的点柱,增加了顶板的暴露面积。东一穿与东二穿回采结束时采空区暴露面积为540平方米,顶板未出现塌落。适当的增大顶板暴露面积,使得东一穿与东二穿采场损失率仅为7.1%,有效的提高了矿石的回采率。

3 顶板管理

随着回采工作的进行,应根据顶板稳固情况预留矿柱,在靠近预留点柱的地方采用预裂爆破确保点柱不受损坏;局部松散采用锚杆锚网联合支护,网度1.0×1.0㎡,锚杆长150~180cm,直径25cm。若顶板不够稳固时,则在该处留下独立的矿柱,以确保工作面的作业安全。采矿过程中严格按设计要求进行回采,控制好回采步距,对中部保安矿柱不能进行任何回采。

4 通风

新鲜风流由1650中南三传经通风井进入采场,洗刷工作后,沿1#主耙道排至1560中段,最终经白龙井回风井排出地表。

5 技术经济指标

6 间柱的回采

该矿体回采顺序为两翼向中央,保安矿柱为两个拱形的共同拱脚,且在采场回采过程中由于适当的曾加了暴露面积,使得地压应力更集中于保安矿柱,应力也更大。而在安全生产的前提下,为了减少矿石损失,故对采场间柱进行回采。为保护人行安全,保安矿柱的回采应落后分层采场回采两个分层,即当二分层采场回采结束,开始回采三分层时,才可以对一分层保安矿柱回采。但保安矿柱的回采时间不宜等待过久。回采前对溜井口进行挑刷,使井井口形成之间为6-8米的漏斗,对漏斗进行充填平场后进行对间柱的回采。回采过程中采用YT-28气腿式凿岩机作业,炮眼有效深度为2.2米,对间柱进行一次性落矿,不作二次打眼,尽量多打眼,减少大块率。落矿后及时对采场进行封闭,而未崩落的矿石随着地压应力的作用仍然会继续塌落,作用人员只需在1#主耙道对漏斗出矿即可。

东一穿西一穿间柱部分设计矿石量为2193吨,1#漏斗累计出矿量为1511吨,保安矿柱部分矿石矿化较均匀,相对比采场废石混入率较低,为10%。通过计算间柱回采率为59.4%。采矿成本为5.6元每吨。

7 经验与结论

45#(Ⅲ)-1块矿体赋存形态分析,使用全面法对45#(Ⅲ)-1块进行开采后,效果显著,采用常规设备开采,生产能力能达到80-100吨/日。合理利用倾斜顶板比平面顶板更稳定的特性,适当增加顶板暴露面积,有效的减少了矿石的损失,损失率为7.1%。

充分利用设计工程,根据不同时期的需要,赋予所布置天井多重功能,一井多用,有效的减少了采场建设成本。结合已有工程,合理制定回采顺序,以1#主耙道为出矿耙道,由两翼向中央进行回采,利用拱形顶板能将上部压力传递到拱脚两侧特性,在安全的前提下,使地压应力更集中。通过应力的作用使矿石塌落,在回采中部保安矿柱时,有效降低采矿成本,提高间柱的回采率。

参考文献:

[1]个旧市三O八队,云南个旧锡铜多金属矿床。

[2]《采矿设计手册》、《有色金属矿山生产技术规程》。

论文作者:陈俊杰,曾永军

论文发表刊物:《科技研究》2018年9期

论文发表时间:2018/11/19

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