论文部分内容阅读
摘 要：针对四方金矿深部矿体品味低，矿体厚大，69线岩体破碎等开采技术条件，结合四方金矿矿山发展要求，对四方金矿1300 m标高以下矿体的采矿方法进行研究，对于矿山今后的持续快速发展，具有一定的指导意义。
关键词：厚大矿体 崩落采矿法 地压管理
中图分类号：TD8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（b）-0036-02
近30年来，我国金属矿采矿技术得到了迅猛发展，逐步实现了现代化采矿工艺和技术，据统计，中厚倾斜矿体开采数目约占开采总数的23%左右。而随着地下开采深度的增加，许多矿体都出现尖灭现象和分枝复合现象，这将使中厚矿体的开采比例进一步加大[1]。该文以四方金矿为例，对1300 m标高以下厚大矿体的开采方法进行了研究。
1 矿体地质条件
矿体在空间上沿走向、倾向均有分支复合现象，局部地段斜交于矿体，但总趋势垂直于勘探线方向，比较稳定，变化不明显；其空间分布规律为：沿走向控制在KT57～KT79A线之间，走向上平面形态为中间大，向两侧变小呈一大透镜体（倾向40°～50°，倾角65°～85°）。沿倾向控制在1300 m标高以下厚度变化大，垂深在1240 m标高以下多呈树枝状出现，在倾向上形态为上大下小，呈一楔形。
矿体分别在1290中段、1265中段、1240中段三个平面上，均在KT62—KT72线较为集中，并且总趋势向下变小，分支明显。特别是沿倾向1240 m标高以下变化较大，分支为12条矿脉，最低控制矿体标高875 m；单工程矿体厚度最薄1.73 m，最厚184.8 m，平均93.26 m，厚度均方差77.51 m，厚度变化系数为131.17%，属不稳定。品位平均程度达8.775×10-6，品位均方差11.70，品位变化系数为133.36%，属较均匀。
2 采矿方法的选择
在现有的采矿方式中，崩落采矿法是一种效率高，成本低，能适应多种地质条件的采矿方法[2]。经过四、五十年的生产实践，在底部结构、凿岩、崩落、放矿等方面已经有比较丰富、成功的经验。这种采矿方法是随着回采工作面的进行，有计划的崩落和下放矿体上部的覆盖岩石及两盘围岩来充填采空区，以控制地压和处理采空区。而对于本矿井而言，在1300 m以下，矿体厚大，地表允许塌落，适合崩落法回采。而如何解决回采工艺安全，搞好放矿控制，做好地压管理，降低贫化率及损失率等问题以及如何选取好合理的采矿技术参数成为目前最重要的任务。
2.1 采准方式
在矿体南端布置分段凿岩巷道，垂直走向布置回采进路。具体实施为分段高度12 m，回采进路间距25 m。
2.2 回采工艺
在穿脉回采进路端头，采用YGZ90型凿岩机，配用直径65 mm钻头，打扇形中深孔进行落矿，孔深平均15 m，最大20 m。排拒1.5 m，孔底距2.5 m，崩矿步距4.5 m。从北向南后退式一次性回采，上分层比下分层超前崩落20 m。矿石崩落后，采用铲运机直接在回采进路端头出矿，矿石经溜井进入下部运输中段，用电机车运输至主溜井。
3 通风系统
3.1 矿井通风系统
深部通风采用两翼对角式通风系统，该通风系统具有风流路线短、风压损失小、漏风少、矿井生产期间风压稳定、风量分配较均匀等优点。东、西两条回风井布置在矿体的东、西两翼（见通风系统图1），72线盲副井作为深部通风的主要入风井，此外北部提升斜井可为1240 m中段及1190 m中段通风提供适当新鲜风源。风流经1340 m中段主平硐进入副井到达1240、1190中段后，经东、西两翼回风井抽出地表。
3.2 采区通风系统
分层巷道的回采进路通风，采用局部通风机进行通风，为了防止回采进路的污风进行串联，可考虑采用抽出式通风，污风直接由风筒排至矿体东翼（西翼）主回风井。具体布置如图2所示。
4 开采管理措施
4.1 贫化损失管理
（1）对于这方面的管理工作主要从以下几个方面进行实施。
（2）项目部严格按照设计要求进行施工。凿岩炮孔不得随意改变角度，不得超采或欠采。
地采人员每天到现场指导施工，搞好分层编录工作，绘制每一分层的地质平面图。在设计中深孔爆破方案时，根据每一分层的矿体赋存情况，绘制中深孔爆破图，控制好矿岩爆破界限，确保贫损管理。
（3）强化出矿品味数据收集，加强跟踪管理。选择确定合理的出矿品味。一旦品味降低到临界品味，立即停止出矿，进行再次崩落工作。
（4）建立生产台账，计算每次崩落矿石量，记录出矿量，以提前确定崩落矿石余量，加强现场生产管理。
4.2 采场地压管理
对于这方面的管理工作主要通过以下几个方面进行实施。
（1）进路回采顺序的确定。1240 m中段及1290 m中段，整体采用由西向东的回采顺序，1190 m中段及以下各中段，根据上面各中段的回采情况（上覆岩层的崩落情况）考虑由北向南、由西向东相结合的回采顺序，即在1190 m中段形成一条方位角为90°的推采线；以后再1140等以下中段，逐渐形成方位角135°的推采线。具体如图3所示。
（2）回采时，同一分层的回采工作面，应尽量保持在一条整齐的回采线上。一方面可以减少回采工作面侧部的废石接触面，降低矿石的贫化和损失；另一方面，有利于保持巷道的稳固性。
（3）进路回采巷道，应实行光面爆破技术，较少爆破工作对围岩的破坏程度，维护岩石自身的稳定性。
（4）积极总结断层的分布情况，回采进路尽可能的避开断层及破碎带。提高支护巷道的支护质量，确保回采高效安全。
5 结论
通过对四方金矿地质结构，矿脉分布以及开采方法和相关管理的研究，主要得到以下结论。
（1）根据四方金矿自身的矿脉赋存环境，运用崩落采矿法可以更加有效地将矿产资源进行开发。
（2）根据该矿实际的情况，其所提出的相关采矿技术参数可以更好地服务于生产。
（3）提出的贫化损失管理和采场地压管理措施不仅会对工作人员的人身安全起到保护作用，而且对于矿山今后的持续快速发展，具有一定的指导意义。
参考文献
[1]解世俊.金属矿床地下开采[M].北京：冶金工业出版社，1986.
[2]采矿手册[M].冶金工业出版社，1990.
关键词：厚大矿体 崩落采矿法 地压管理
中图分类号：TD8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（b）-0036-02
近30年来，我国金属矿采矿技术得到了迅猛发展，逐步实现了现代化采矿工艺和技术，据统计，中厚倾斜矿体开采数目约占开采总数的23%左右。而随着地下开采深度的增加，许多矿体都出现尖灭现象和分枝复合现象，这将使中厚矿体的开采比例进一步加大[1]。该文以四方金矿为例，对1300 m标高以下厚大矿体的开采方法进行了研究。
1 矿体地质条件
矿体在空间上沿走向、倾向均有分支复合现象，局部地段斜交于矿体，但总趋势垂直于勘探线方向，比较稳定，变化不明显；其空间分布规律为：沿走向控制在KT57～KT79A线之间，走向上平面形态为中间大，向两侧变小呈一大透镜体（倾向40°～50°，倾角65°～85°）。沿倾向控制在1300 m标高以下厚度变化大，垂深在1240 m标高以下多呈树枝状出现，在倾向上形态为上大下小，呈一楔形。
矿体分别在1290中段、1265中段、1240中段三个平面上，均在KT62—KT72线较为集中，并且总趋势向下变小，分支明显。特别是沿倾向1240 m标高以下变化较大，分支为12条矿脉，最低控制矿体标高875 m；单工程矿体厚度最薄1.73 m，最厚184.8 m，平均93.26 m，厚度均方差77.51 m，厚度变化系数为131.17%，属不稳定。品位平均程度达8.775×10-6，品位均方差11.70，品位变化系数为133.36%，属较均匀。
2 采矿方法的选择
在现有的采矿方式中，崩落采矿法是一种效率高，成本低，能适应多种地质条件的采矿方法[2]。经过四、五十年的生产实践，在底部结构、凿岩、崩落、放矿等方面已经有比较丰富、成功的经验。这种采矿方法是随着回采工作面的进行，有计划的崩落和下放矿体上部的覆盖岩石及两盘围岩来充填采空区，以控制地压和处理采空区。而对于本矿井而言，在1300 m以下，矿体厚大，地表允许塌落，适合崩落法回采。而如何解决回采工艺安全，搞好放矿控制，做好地压管理，降低贫化率及损失率等问题以及如何选取好合理的采矿技术参数成为目前最重要的任务。
2.1 采准方式
在矿体南端布置分段凿岩巷道，垂直走向布置回采进路。具体实施为分段高度12 m，回采进路间距25 m。
2.2 回采工艺
在穿脉回采进路端头，采用YGZ90型凿岩机，配用直径65 mm钻头，打扇形中深孔进行落矿，孔深平均15 m，最大20 m。排拒1.5 m，孔底距2.5 m，崩矿步距4.5 m。从北向南后退式一次性回采，上分层比下分层超前崩落20 m。矿石崩落后，采用铲运机直接在回采进路端头出矿，矿石经溜井进入下部运输中段，用电机车运输至主溜井。
3 通风系统
3.1 矿井通风系统
深部通风采用两翼对角式通风系统，该通风系统具有风流路线短、风压损失小、漏风少、矿井生产期间风压稳定、风量分配较均匀等优点。东、西两条回风井布置在矿体的东、西两翼（见通风系统图1），72线盲副井作为深部通风的主要入风井，此外北部提升斜井可为1240 m中段及1190 m中段通风提供适当新鲜风源。风流经1340 m中段主平硐进入副井到达1240、1190中段后，经东、西两翼回风井抽出地表。
3.2 采区通风系统
分层巷道的回采进路通风，采用局部通风机进行通风，为了防止回采进路的污风进行串联，可考虑采用抽出式通风，污风直接由风筒排至矿体东翼（西翼）主回风井。具体布置如图2所示。
4 开采管理措施
4.1 贫化损失管理
（1）对于这方面的管理工作主要从以下几个方面进行实施。
（2）项目部严格按照设计要求进行施工。凿岩炮孔不得随意改变角度，不得超采或欠采。
地采人员每天到现场指导施工，搞好分层编录工作，绘制每一分层的地质平面图。在设计中深孔爆破方案时，根据每一分层的矿体赋存情况，绘制中深孔爆破图，控制好矿岩爆破界限，确保贫损管理。
（3）强化出矿品味数据收集，加强跟踪管理。选择确定合理的出矿品味。一旦品味降低到临界品味，立即停止出矿，进行再次崩落工作。
（4）建立生产台账，计算每次崩落矿石量，记录出矿量，以提前确定崩落矿石余量，加强现场生产管理。
4.2 采场地压管理
对于这方面的管理工作主要通过以下几个方面进行实施。
（1）进路回采顺序的确定。1240 m中段及1290 m中段，整体采用由西向东的回采顺序，1190 m中段及以下各中段，根据上面各中段的回采情况（上覆岩层的崩落情况）考虑由北向南、由西向东相结合的回采顺序，即在1190 m中段形成一条方位角为90°的推采线；以后再1140等以下中段，逐渐形成方位角135°的推采线。具体如图3所示。
（2）回采时，同一分层的回采工作面，应尽量保持在一条整齐的回采线上。一方面可以减少回采工作面侧部的废石接触面，降低矿石的贫化和损失；另一方面，有利于保持巷道的稳固性。
（3）进路回采巷道，应实行光面爆破技术，较少爆破工作对围岩的破坏程度，维护岩石自身的稳定性。
（4）积极总结断层的分布情况，回采进路尽可能的避开断层及破碎带。提高支护巷道的支护质量，确保回采高效安全。
5 结论
通过对四方金矿地质结构，矿脉分布以及开采方法和相关管理的研究，主要得到以下结论。
（1）根据四方金矿自身的矿脉赋存环境，运用崩落采矿法可以更加有效地将矿产资源进行开发。
（2）根据该矿实际的情况，其所提出的相关采矿技术参数可以更好地服务于生产。
（3）提出的贫化损失管理和采场地压管理措施不仅会对工作人员的人身安全起到保护作用，而且对于矿山今后的持续快速发展，具有一定的指导意义。
参考文献
[1]解世俊.金属矿床地下开采[M].北京：冶金工业出版社，1986.
[2]采矿手册[M].冶金工业出版社，1990.