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摘要:本次研究主要以某矿山公司为例,对于其中两个采场联合落矿过程中存在的补偿空间小,矿岩稳定性较差以及易爆采场大块较多等方面的情况,主要采用有底柱分段崩落法,以解决上述存在的问题。在此过程中,本文详细介绍了其采矿工艺,具有显著的效果,而且,在此过程中使用的多打孔少装药的方法也在很大程度上解决了爆破后漏斗破损严重的情况,为采矿工作的有效开展提供了很大的保障。
关键词:分段崩落法;联合落矿;采矿工艺
本次研究中的矿山公司在以往的采矿过程中主要采用的是竖井、斜井等一系列操作联合开拓和有轨运输的方式,这种常规生产方式和传统采矿方法的联合使用,并不能有效保证采矿的效率,劳动强度相对来说也比较大。对于这种情况,在当前的新矿区生产中,矿山公司积极改进采矿方法和工艺,将有底柱分段崩落法充分利用了起来,为矿山公司的采矿工作提供了有效的保障。
1工程概况
本次研究的矿山公司的1#矿体围岩处于中等稳固状态,局部会出现不明显的不稳固情况。深入调查,此矿体的节理裂隙呈现快速发展的状态,采场的渗透水情况也比较明显,尤其是矿体中存在的辉绿岩一遇到水就会出现不同程度的不同程度的崩解情况,在此情况下,岩体稳固性大大降低,而且,笔者在深入调查中发现,E201场地的南部属于垮落区,地质比较复杂,此时,如果单独在一个采场的基础上开展采准工程,难以确保工程的顺利进行,此时,需要借助E200的采准工程开展相应的施工工作。除此之外,通过深入的分析发现,该矿体一直采用的是侧向挤压式的分段崩落法,E201作为第一个采场,南部地区侧向挤压爆破的补偿空间相对较小,所以,本次采矿的方法主要通过自拉槽侧向挤压的爆破方式对采场开展爆破落矿。
2采矿工艺
2.1采场的结构参数
本次的采场设计主要是采用自拉槽侧向挤压爆破的分段崩落法,深入调研,E201采场长为38m,E200采场长49.8m,两个采场的宽都在14m,分段高度在10m左右,主要采用的是漏斗底部结构,漏斗的间距为6.5m,2054m的采准工程具体布置如图1所示,每个分段区域都会形成分段联道,在此基础上挖掘凿岩平巷,然后根据实际情况切割天井,相应的高度为6m。
2.2采准切割
通过上述的分析得知,E201采场的破碎程度先对较大,在这种情况下展开相应的开采施工自然存在一定的难度,因此,相关工作人员在开展实际施工之前必须对采场的实际情况进行全面的分析,在此基础上选择较为合理的采掘顺序,以确保相应开采工作的顺利开展。在此过程中,按照正常的顺序进行采场施工工作,先进性E200的施工,然后再进行E201的施工工作。在此过程中,首先需要做的就是对采场两个分层相应工程进行一次爆破,电耙道采掘可以与分层爆破同时进行,但是如果发现垮塌区域出现异常,必须停止相应的施工操作[1]。待爆破完成后,相关工作人员即可开展后期的支护施工。所有爆破工作完成后,施工人员需要对采场垮塌区域进行有效的支护施工,以确保后续开采工作的顺利进行。
2.3采场的支护施工
上述分析发现,E201采场已出现了不同程度的破碎情况,并且辉绿岩的存在也使得矿体崩解可能性大大增加,在这种情况下,有必要开展有效的支护操作,以此来最大程度的保障工程施工的施工,促进相关钻凿工作的顺利开展。针对上述情况,本文在综合考虑实际开采情况的基础上,采场支护决定从以下几个方面入手。
第1,喷浆支护方法。一般情况下,采场较为稳定的区域可以通过对喷浆的综合利用实现有效支护的效果,尤其是在揭露之后,相关施工人员必须切实做好相应的喷浆操作,在此过程中,进行混凝土喷射支护操作时,必须要分两次进行,第一次在开挖巷道的过程中进行,在相应的金属网施工完成后开展第二次的喷浆操作,以确保采场支护施工的有效进行。在进入实际的采场支护施工之前,相关施工人员应切实做好相应的清理工作,在此过程中需要将残留的浮石和浮沉清除出去,如果是普通的岩石,施工人员可以直接用水进行清洗,而如果是具有一定破碎性的岩石,则需要利用高压风进行有效的清理,尽可能的确保后续支护施工工作的顺利开展。
第2,锚杆支护方法。在进行采场支护施工的过程中,锚杆施工必须与岩层面和岩体的主要裂痕面处于垂直狀态,而且,锚杆眼的各项指标也必须与预先的设计要求相符,在此过程中必须注意的一点是,在实际安装之前必须对锚杆眼进行有效的清孔操作。如果在进行支护施工时必须安装管缝式的锚杆,在此过程中,其中的托板必须与岩体表面紧贴在一起。
第三,金属网施工方法。在采场的支护施工过程中,施工人员在进行锚杆施工时还可以将金属网施工融入到这一环节中,而且金属网的设置需利用扎丝进行有效的捆扎,在此过程中,为了最大程度的保证后续施工的顺利开展,施人员首先可以展开锚杆施工,并确保其安装的有效性,在此基础上在锚杆的最根部捆扎相应的钢筋,然后将其打弯成弧形,再根据网格密度的规律进行钢筋的横向捆扎,所有的钢筋都需要密实捆扎,所有工作完成后,必须注意的是捆扎形成的钢筋金属网必须与岩体表面紧密结合起来。
第四,混凝土支护施工方法。通过对当前采场采矿工程中的混凝土支护施工调查可以发现,一般情况下的混凝土支护施工中的配合比为一定量的水泥配置1.74的砂子和3.5的石子,深入调研发现,其水灰比0.5 ,此时,混凝土水泥的用量在每立方米350kg左右,其中的偏差必须控制在相关规定范围之内。在此过程中,运灰平板灰本每次的运输量可以很好的满足小搅拌机的一次搅灰量,实际搅拌过程中应视施工的实际情况适当加入水泥,并且在进入正式的浇筑操作时,施工人员必须充分考虑到先浇筑墙体后浇筑拱筋的施工要求,合祖确定浇灌规格以及钢筋的各种型号情况, 在正式安装网筋时必须将钢筋扎紧,以确保采场支护的稳定性。除此之外,为了最大程度的避免混凝土浇灌完成后出现麻面等一系列情况,施人员还需要在相应的钢模板上涂上一层油,并及时进行喷水操作,确保混凝土表面的湿润性,这样做也能使混凝土与岩体紧密结合起来。 第五,对钢轨进行超前支护。一般情况下,在采矿工程施工中经常会出现岩层破碎和不同程度的的断面的情况,在这种情况下,施工人员就需将短掘进短支护的方式利用起来,尽可能的在合理范内缩短挖掘的长度,如果在这种情况下依然会出现声采场垮塌的情况,施工人员还要合理调整挖掘的长度,当一个階段的控掘工作完成后,必须做好相应的支护工作,在此之后才能开展后续的掘进施工。在此过程中,如果挖掘的通道出现了不同程度的垮塌情况,就可以将钢轨超前支护技术应用起来,最大程度的保证采矿的安全性和稳定性。
2.4落矿的回采以及拉底扩漏
通过上述的分析发现,本次采场工程的地质条件相对来说更加复杂,岩体的破碎性较强,这种情况的出现使得掘孔后很容易出现不同程度的塌孔情况,对于后续采矿的安全性造成了很大的阻碍。对于这种情况,在采场的实际施工中主要将相应的爆破工作分为了两个层次,先对上部的分段区域进行爆破,在此之后进行下部分段以及拉底扩漏的区域进行爆破。
在进行落矿操作时将自拉槽的补偿空间小以及侧向挤压充分利用了起来,其中,E201采场的部分垮塌区域作为相应的补偿空间进行侧向挤压操作,部分区域则利用自拉槽的方式开展相应的施工;E200采场利用补偿空间相对较小的自拉槽。
由于矿体相对较大,二次破碎的成本相对较高,相应操作也具有一定的困难性;而且,在进行扩漏操作时底部结构的破坏性相对较强,在这种情况下,相关施工人员必须采取有效的措施解决。
首先,从拉槽孔设计方面来看,采矿过程中出现拉槽质量差的情况,主要原因就是以往的采矿工作只利用两个孔的拉槽进行爆破工作,这种方法无论是在装药量还是爆破质量方面都不能起到较好的效果。针对这种情况,本次研究中将拉槽孔设计为三个孔的拉槽,排距和孔的底距都在1.5m左右,这样做在很大程度上提升了拉槽的质量,为后续的相应爆破工作提供了足够的补偿空间,最终落矿的质量大大提升[2]。
除此之外,从落矿中深孔设计方面来看,深入分析发现大块经常存在于两孔的孔底部位,因此,在本次采场工程中,主要采用小抵抗线、大孔底距进行交叉布置的方法,以此来解决因大块所产生的一系列问题。
3存在的问题和相应的措施
3.1问题
(1)出矿的进路口与漏斗出矿的交叉口呈现出了明显的锐角状态,在这种情况下,一旦在此环节出现任何的不当情况,就会在很大程度上增加交叉口的暴露面积,大大降低了底柱的安全性和稳定性,相应的工程支护和维护工作量也会大大提升。
(2)矿产资源爆破后的大块情况非常凸显,二次破碎工作的展开也更加频繁。
(3)在底柱回采过程中有松散的岩体混入到开采过程中,在这种情况下就会出现一定程度的贫化现象。
3.2解决措施
(1)要想有效解决上述存在的问题,就需要切实做好采场的各项规划工作,不断改进相应的设计,在不违反正常规格的情况下尽可能的增加出矿进路口以及漏斗出矿交叉口之间的夹角,一般情况下,以往采场正常运行中的夹角为45°,此时,相关设计人员就可以在全面分析采场施工实际情况的基础上适当增加至50°,这样做对于出矿交叉口运行稳定性的提升有很大的帮助。在此过程中,笔者还建议利用混凝土对相应的交叉口进行有效的浇灌,尽可能的保证其稳固性。
(2)在分段崩落采矿过程中,相关技术人员还要在综合考虑实际情况的基础上不断优化矿体的爆破参数,开展一系列的实验,以此来获得采矿区域矿产资源和岩体的各项性质参数,在此基础上确保相关爆破工作的顺利开展。
(3)在实际采矿工程中的底柱回采环节,施工人员必须对回采的步距进行充分的考虑,在此过程中还要切实加强对施工现场出矿工作的检查,将隔废工作充分重视起来,从而避免充填的矿体混入到出矿进路中,为矿石贫化现象的有效避免提供保障。
4结束语
总而言之,分段崩落方法的应用在很大程度上解决了采矿工程中回采困难以及爆破补偿空间小等方面的问题,在很大程度上保证了资源的有效回收和充分利用;而且,自拉槽侧向挤压的设计也在一定程度上减少了采矿中的大块矿体,这就使得二次爆破的工作量大大降低,后续底部结构的维护工作也得以顺利进行,为矿山的综合效益提供了很大的保障。
参考文献
[1]郭永民,伍永慧,赵宏林.无底柱无分层分段崩落法在采矿中的应用[J].世界有色金属,2019(23):62-63.
[2]段文权,逄铭璋,夏长念.无底柱分段崩落法在松软破碎难采矿体条件下的应用[J].世界有色金属,2018(02):62-64.
云南建投矿业工程有限公司 云南 昆明 650000
关键词:分段崩落法;联合落矿;采矿工艺
本次研究中的矿山公司在以往的采矿过程中主要采用的是竖井、斜井等一系列操作联合开拓和有轨运输的方式,这种常规生产方式和传统采矿方法的联合使用,并不能有效保证采矿的效率,劳动强度相对来说也比较大。对于这种情况,在当前的新矿区生产中,矿山公司积极改进采矿方法和工艺,将有底柱分段崩落法充分利用了起来,为矿山公司的采矿工作提供了有效的保障。
1工程概况
本次研究的矿山公司的1#矿体围岩处于中等稳固状态,局部会出现不明显的不稳固情况。深入调查,此矿体的节理裂隙呈现快速发展的状态,采场的渗透水情况也比较明显,尤其是矿体中存在的辉绿岩一遇到水就会出现不同程度的不同程度的崩解情况,在此情况下,岩体稳固性大大降低,而且,笔者在深入调查中发现,E201场地的南部属于垮落区,地质比较复杂,此时,如果单独在一个采场的基础上开展采准工程,难以确保工程的顺利进行,此时,需要借助E200的采准工程开展相应的施工工作。除此之外,通过深入的分析发现,该矿体一直采用的是侧向挤压式的分段崩落法,E201作为第一个采场,南部地区侧向挤压爆破的补偿空间相对较小,所以,本次采矿的方法主要通过自拉槽侧向挤压的爆破方式对采场开展爆破落矿。
2采矿工艺
2.1采场的结构参数
本次的采场设计主要是采用自拉槽侧向挤压爆破的分段崩落法,深入调研,E201采场长为38m,E200采场长49.8m,两个采场的宽都在14m,分段高度在10m左右,主要采用的是漏斗底部结构,漏斗的间距为6.5m,2054m的采准工程具体布置如图1所示,每个分段区域都会形成分段联道,在此基础上挖掘凿岩平巷,然后根据实际情况切割天井,相应的高度为6m。
2.2采准切割
通过上述的分析得知,E201采场的破碎程度先对较大,在这种情况下展开相应的开采施工自然存在一定的难度,因此,相关工作人员在开展实际施工之前必须对采场的实际情况进行全面的分析,在此基础上选择较为合理的采掘顺序,以确保相应开采工作的顺利开展。在此过程中,按照正常的顺序进行采场施工工作,先进性E200的施工,然后再进行E201的施工工作。在此过程中,首先需要做的就是对采场两个分层相应工程进行一次爆破,电耙道采掘可以与分层爆破同时进行,但是如果发现垮塌区域出现异常,必须停止相应的施工操作[1]。待爆破完成后,相关工作人员即可开展后期的支护施工。所有爆破工作完成后,施工人员需要对采场垮塌区域进行有效的支护施工,以确保后续开采工作的顺利进行。
2.3采场的支护施工
上述分析发现,E201采场已出现了不同程度的破碎情况,并且辉绿岩的存在也使得矿体崩解可能性大大增加,在这种情况下,有必要开展有效的支护操作,以此来最大程度的保障工程施工的施工,促进相关钻凿工作的顺利开展。针对上述情况,本文在综合考虑实际开采情况的基础上,采场支护决定从以下几个方面入手。
第1,喷浆支护方法。一般情况下,采场较为稳定的区域可以通过对喷浆的综合利用实现有效支护的效果,尤其是在揭露之后,相关施工人员必须切实做好相应的喷浆操作,在此过程中,进行混凝土喷射支护操作时,必须要分两次进行,第一次在开挖巷道的过程中进行,在相应的金属网施工完成后开展第二次的喷浆操作,以确保采场支护施工的有效进行。在进入实际的采场支护施工之前,相关施工人员应切实做好相应的清理工作,在此过程中需要将残留的浮石和浮沉清除出去,如果是普通的岩石,施工人员可以直接用水进行清洗,而如果是具有一定破碎性的岩石,则需要利用高压风进行有效的清理,尽可能的确保后续支护施工工作的顺利开展。
第2,锚杆支护方法。在进行采场支护施工的过程中,锚杆施工必须与岩层面和岩体的主要裂痕面处于垂直狀态,而且,锚杆眼的各项指标也必须与预先的设计要求相符,在此过程中必须注意的一点是,在实际安装之前必须对锚杆眼进行有效的清孔操作。如果在进行支护施工时必须安装管缝式的锚杆,在此过程中,其中的托板必须与岩体表面紧贴在一起。
第三,金属网施工方法。在采场的支护施工过程中,施工人员在进行锚杆施工时还可以将金属网施工融入到这一环节中,而且金属网的设置需利用扎丝进行有效的捆扎,在此过程中,为了最大程度的保证后续施工的顺利开展,施人员首先可以展开锚杆施工,并确保其安装的有效性,在此基础上在锚杆的最根部捆扎相应的钢筋,然后将其打弯成弧形,再根据网格密度的规律进行钢筋的横向捆扎,所有的钢筋都需要密实捆扎,所有工作完成后,必须注意的是捆扎形成的钢筋金属网必须与岩体表面紧密结合起来。
第四,混凝土支护施工方法。通过对当前采场采矿工程中的混凝土支护施工调查可以发现,一般情况下的混凝土支护施工中的配合比为一定量的水泥配置1.74的砂子和3.5的石子,深入调研发现,其水灰比0.5 ,此时,混凝土水泥的用量在每立方米350kg左右,其中的偏差必须控制在相关规定范围之内。在此过程中,运灰平板灰本每次的运输量可以很好的满足小搅拌机的一次搅灰量,实际搅拌过程中应视施工的实际情况适当加入水泥,并且在进入正式的浇筑操作时,施工人员必须充分考虑到先浇筑墙体后浇筑拱筋的施工要求,合祖确定浇灌规格以及钢筋的各种型号情况, 在正式安装网筋时必须将钢筋扎紧,以确保采场支护的稳定性。除此之外,为了最大程度的避免混凝土浇灌完成后出现麻面等一系列情况,施人员还需要在相应的钢模板上涂上一层油,并及时进行喷水操作,确保混凝土表面的湿润性,这样做也能使混凝土与岩体紧密结合起来。 第五,对钢轨进行超前支护。一般情况下,在采矿工程施工中经常会出现岩层破碎和不同程度的的断面的情况,在这种情况下,施工人员就需将短掘进短支护的方式利用起来,尽可能的在合理范内缩短挖掘的长度,如果在这种情况下依然会出现声采场垮塌的情况,施工人员还要合理调整挖掘的长度,当一个階段的控掘工作完成后,必须做好相应的支护工作,在此之后才能开展后续的掘进施工。在此过程中,如果挖掘的通道出现了不同程度的垮塌情况,就可以将钢轨超前支护技术应用起来,最大程度的保证采矿的安全性和稳定性。
2.4落矿的回采以及拉底扩漏
通过上述的分析发现,本次采场工程的地质条件相对来说更加复杂,岩体的破碎性较强,这种情况的出现使得掘孔后很容易出现不同程度的塌孔情况,对于后续采矿的安全性造成了很大的阻碍。对于这种情况,在采场的实际施工中主要将相应的爆破工作分为了两个层次,先对上部的分段区域进行爆破,在此之后进行下部分段以及拉底扩漏的区域进行爆破。
在进行落矿操作时将自拉槽的补偿空间小以及侧向挤压充分利用了起来,其中,E201采场的部分垮塌区域作为相应的补偿空间进行侧向挤压操作,部分区域则利用自拉槽的方式开展相应的施工;E200采场利用补偿空间相对较小的自拉槽。
由于矿体相对较大,二次破碎的成本相对较高,相应操作也具有一定的困难性;而且,在进行扩漏操作时底部结构的破坏性相对较强,在这种情况下,相关施工人员必须采取有效的措施解决。
首先,从拉槽孔设计方面来看,采矿过程中出现拉槽质量差的情况,主要原因就是以往的采矿工作只利用两个孔的拉槽进行爆破工作,这种方法无论是在装药量还是爆破质量方面都不能起到较好的效果。针对这种情况,本次研究中将拉槽孔设计为三个孔的拉槽,排距和孔的底距都在1.5m左右,这样做在很大程度上提升了拉槽的质量,为后续的相应爆破工作提供了足够的补偿空间,最终落矿的质量大大提升[2]。
除此之外,从落矿中深孔设计方面来看,深入分析发现大块经常存在于两孔的孔底部位,因此,在本次采场工程中,主要采用小抵抗线、大孔底距进行交叉布置的方法,以此来解决因大块所产生的一系列问题。
3存在的问题和相应的措施
3.1问题
(1)出矿的进路口与漏斗出矿的交叉口呈现出了明显的锐角状态,在这种情况下,一旦在此环节出现任何的不当情况,就会在很大程度上增加交叉口的暴露面积,大大降低了底柱的安全性和稳定性,相应的工程支护和维护工作量也会大大提升。
(2)矿产资源爆破后的大块情况非常凸显,二次破碎工作的展开也更加频繁。
(3)在底柱回采过程中有松散的岩体混入到开采过程中,在这种情况下就会出现一定程度的贫化现象。
3.2解决措施
(1)要想有效解决上述存在的问题,就需要切实做好采场的各项规划工作,不断改进相应的设计,在不违反正常规格的情况下尽可能的增加出矿进路口以及漏斗出矿交叉口之间的夹角,一般情况下,以往采场正常运行中的夹角为45°,此时,相关设计人员就可以在全面分析采场施工实际情况的基础上适当增加至50°,这样做对于出矿交叉口运行稳定性的提升有很大的帮助。在此过程中,笔者还建议利用混凝土对相应的交叉口进行有效的浇灌,尽可能的保证其稳固性。
(2)在分段崩落采矿过程中,相关技术人员还要在综合考虑实际情况的基础上不断优化矿体的爆破参数,开展一系列的实验,以此来获得采矿区域矿产资源和岩体的各项性质参数,在此基础上确保相关爆破工作的顺利开展。
(3)在实际采矿工程中的底柱回采环节,施工人员必须对回采的步距进行充分的考虑,在此过程中还要切实加强对施工现场出矿工作的检查,将隔废工作充分重视起来,从而避免充填的矿体混入到出矿进路中,为矿石贫化现象的有效避免提供保障。
4结束语
总而言之,分段崩落方法的应用在很大程度上解决了采矿工程中回采困难以及爆破补偿空间小等方面的问题,在很大程度上保证了资源的有效回收和充分利用;而且,自拉槽侧向挤压的设计也在一定程度上减少了采矿中的大块矿体,这就使得二次爆破的工作量大大降低,后续底部结构的维护工作也得以顺利进行,为矿山的综合效益提供了很大的保障。
参考文献
[1]郭永民,伍永慧,赵宏林.无底柱无分层分段崩落法在采矿中的应用[J].世界有色金属,2019(23):62-63.
[2]段文权,逄铭璋,夏长念.无底柱分段崩落法在松软破碎难采矿体条件下的应用[J].世界有色金属,2018(02):62-64.
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