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摘要:目前,我国存在较多开采难度大的复杂高价值金矿。本文以复杂难采的响溪金矿为实例,对响溪金矿复杂的破碎残留矿体为探究对象,从矿体的开采条件入手,对破碎残留矿体的采矿工艺和方法进行初步探究。
关键词:破碎;残留矿体;采矿方法
1 响溪金矿概述及其开采条件
响溪金矿2013年末保有资源储量94万吨,但剔除上部民采老窿等空区,2014年初最新估算实际资源储量为61.8万吨,其中40万吨为近地表矿或民采破坏严重的矿体,仅有21.8万吨为原生矿,矿脉顶底板围岩及脉内均破碎。随着开采中段下延,下部各中段矿脉地质赋存条件变化大,断层节理发育,脉内及上下盘围岩更为破碎,矿岩稳固性极差,矿体倾向和走向上错动,矿体形态变化大。
2 破碎残留矿体采矿工艺与方法
2.1 上向水平分层分条充填法
上向水平分层分条充填法采矿方法具有以下优点:结构及回采工艺简单,采准工作量较小,顶板暴露时间短,作业面空间较小,能有效控制采空区跨度,安全性较好。上向水平分层分条充填法的主要回采工艺包括以下几个方面:(1)崩矿。矿石稳定性好时,采用2.2m钢钎7655钻机上向浅孔崩矿,孔深1.8~2.2m,孔距0.6~1m,排距0.8~1.0m。(2)通风。矿房通风自人行井进入新鲜空气,通过采场工作面后,由充填天井上部排至538回风巷道。必要时可安装局部机械通风方式。(3)出矿。采用电瓶三轮车出矿,溜井放斗出矿。因矿脉较长,采场内根据实际情况可增加三轮车数量,以提高出矿效率。(4)地压控制(充填)。充填采用人工码袋和废石混合充填方式,分条采完立刻进行充填,先在靠近矿体一边人工码袋0.8~1_2m厚的充填墙体,中部直接用废石充填,采用人工接顶。
2.2 上向水平分层分进路充填采矿法
上向水平分层分进路充填采矿法具有以下优点:结构及回采工艺简单,顶板暴露时间短,作业面空间较小,能有效控制采空区跨度,安全性较好,凿岩,装药,爆破,撬毛护顶,通风,出矿,充填所有工作全采场一次性完成,效率高,该采矿法适用于矿石破碎,顶底盘围岩破碎的矿块,或矿区上部中段存在民采老窿的难采矿块及遗留的残采矿柱。上向水平分层分进路充填采矿法的布置如图1所示:
上向水平分层分进路充填采矿法的回采工艺主要包括以下几个方面:(1)凿岩爆破。采用7655型凿岩机钻凿水平炮孔,孔深1.5~2m,孔径38~40mm,实行等边六角形全断面爆破。选用铵油乳化炸药,人工装药,采用非电秒差导爆雷管进行爆破。(2)出矿。分层进路2×2m沿脉布置,在分层进路的两端垂直矿体走向开始进行回采进路2×2m,依次或间隔向中央溜矿井方向回采。矿石用手推车运至溜矿井,由阶段运输平巷运出。(3)支护。由于矿体破碎,分层巷道及进路中均用木材架设木棚子支护,每个木棚子间隔不大于1m,两支架间用杂木垒帮接顶。部份残采矿柱因地压大,采用金属衬支护。(4)充填。充填采用人工码袋和废石混合充填方式,每分条采完立刻进行充填,分层分条空区通过人工码袋0.5~0.8m厚的充填墙体,然后,中部直接用电动三轮车运送废石充填,人工接顶,码袋边预留0.3~0.5m间隙作为下一分条回采自由面;进路法回采空区采用人工码袋充填接顶,回采时采场局部稳固性差可采用锚杆支护并在充填体中增加圆木顶子加固充填体稳固性,破碎地段必须用木支护加固,必要时烧制金属架加固。(5)通风。新鲜风流,由阶段运输平巷经人行上山进入采场,污风由充填上山至上阶段运输平巷,入回风井至地表。
2.3 小型尾砂充填采矿法
小型尾砂充填采矿法是通过管道直接将地表搅拌好的尾砂料浆输送至采场进行充填的方法,该采矿方法有以下优点:能大大降低工人充填劳动强度,缩短充填周期,提高生产效率,提高矿块生产能力。因该尾砂胶结充填体强度较好,对回收顶底矿柱提供了较好的条件,降低了矿石损失,提高了矿石回采率。且胶结充填体在回采过程中能有效支撑顶底板围岩,控制深部开采地压,从技术上提高了采场作业的安全性。目前该方法在试验中取得了良好的效果,为破碎残留矿体采矿方法的探究打下了基础。
3 结语
对我国存在较多的高价值破碎残留矿体,对破碎残留矿体采矿方法进行探究将有助于推动公司采矿方法的技术创新,促进行业的可持续发展。
关键词:破碎;残留矿体;采矿方法
1 响溪金矿概述及其开采条件
响溪金矿2013年末保有资源储量94万吨,但剔除上部民采老窿等空区,2014年初最新估算实际资源储量为61.8万吨,其中40万吨为近地表矿或民采破坏严重的矿体,仅有21.8万吨为原生矿,矿脉顶底板围岩及脉内均破碎。随着开采中段下延,下部各中段矿脉地质赋存条件变化大,断层节理发育,脉内及上下盘围岩更为破碎,矿岩稳固性极差,矿体倾向和走向上错动,矿体形态变化大。
2 破碎残留矿体采矿工艺与方法
2.1 上向水平分层分条充填法
上向水平分层分条充填法采矿方法具有以下优点:结构及回采工艺简单,采准工作量较小,顶板暴露时间短,作业面空间较小,能有效控制采空区跨度,安全性较好。上向水平分层分条充填法的主要回采工艺包括以下几个方面:(1)崩矿。矿石稳定性好时,采用2.2m钢钎7655钻机上向浅孔崩矿,孔深1.8~2.2m,孔距0.6~1m,排距0.8~1.0m。(2)通风。矿房通风自人行井进入新鲜空气,通过采场工作面后,由充填天井上部排至538回风巷道。必要时可安装局部机械通风方式。(3)出矿。采用电瓶三轮车出矿,溜井放斗出矿。因矿脉较长,采场内根据实际情况可增加三轮车数量,以提高出矿效率。(4)地压控制(充填)。充填采用人工码袋和废石混合充填方式,分条采完立刻进行充填,先在靠近矿体一边人工码袋0.8~1_2m厚的充填墙体,中部直接用废石充填,采用人工接顶。
2.2 上向水平分层分进路充填采矿法
上向水平分层分进路充填采矿法具有以下优点:结构及回采工艺简单,顶板暴露时间短,作业面空间较小,能有效控制采空区跨度,安全性较好,凿岩,装药,爆破,撬毛护顶,通风,出矿,充填所有工作全采场一次性完成,效率高,该采矿法适用于矿石破碎,顶底盘围岩破碎的矿块,或矿区上部中段存在民采老窿的难采矿块及遗留的残采矿柱。上向水平分层分进路充填采矿法的布置如图1所示:
上向水平分层分进路充填采矿法的回采工艺主要包括以下几个方面:(1)凿岩爆破。采用7655型凿岩机钻凿水平炮孔,孔深1.5~2m,孔径38~40mm,实行等边六角形全断面爆破。选用铵油乳化炸药,人工装药,采用非电秒差导爆雷管进行爆破。(2)出矿。分层进路2×2m沿脉布置,在分层进路的两端垂直矿体走向开始进行回采进路2×2m,依次或间隔向中央溜矿井方向回采。矿石用手推车运至溜矿井,由阶段运输平巷运出。(3)支护。由于矿体破碎,分层巷道及进路中均用木材架设木棚子支护,每个木棚子间隔不大于1m,两支架间用杂木垒帮接顶。部份残采矿柱因地压大,采用金属衬支护。(4)充填。充填采用人工码袋和废石混合充填方式,每分条采完立刻进行充填,分层分条空区通过人工码袋0.5~0.8m厚的充填墙体,然后,中部直接用电动三轮车运送废石充填,人工接顶,码袋边预留0.3~0.5m间隙作为下一分条回采自由面;进路法回采空区采用人工码袋充填接顶,回采时采场局部稳固性差可采用锚杆支护并在充填体中增加圆木顶子加固充填体稳固性,破碎地段必须用木支护加固,必要时烧制金属架加固。(5)通风。新鲜风流,由阶段运输平巷经人行上山进入采场,污风由充填上山至上阶段运输平巷,入回风井至地表。
2.3 小型尾砂充填采矿法
小型尾砂充填采矿法是通过管道直接将地表搅拌好的尾砂料浆输送至采场进行充填的方法,该采矿方法有以下优点:能大大降低工人充填劳动强度,缩短充填周期,提高生产效率,提高矿块生产能力。因该尾砂胶结充填体强度较好,对回收顶底矿柱提供了较好的条件,降低了矿石损失,提高了矿石回采率。且胶结充填体在回采过程中能有效支撑顶底板围岩,控制深部开采地压,从技术上提高了采场作业的安全性。目前该方法在试验中取得了良好的效果,为破碎残留矿体采矿方法的探究打下了基础。
3 结语
对我国存在较多的高价值破碎残留矿体,对破碎残留矿体采矿方法进行探究将有助于推动公司采矿方法的技术创新,促进行业的可持续发展。