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【摘 要】本文从开拓工程量投入、设备投入、生产组织、通风安全等角度入手,对盲斜井开拓,串车提升;盲斜井开拓,箕斗提升;斜坡道开拓三种开拓方案进行比较,最终择优选定盲斜井开拓,串车提升。
【关键词】开拓;盲斜井;斜坡道;串车;箕斗;提升
福建省潘洛铁矿创建于1958年,是福建省国有全资重点铁矿山之一,为采选联合企业。2009年12月潘洛铁矿改制,更名为福建省潘洛铁矿有限责任公司。矿山早期采用露天开采,1993年转入地下开采,现有两个地下生产系统别为:竖井开采系统,生产能力为25×104t/a;小矿体的开采系统,生产能力达20×104t/a。
竖井开采系统分为四个中段分别是130m、100m、70m及40m,目前矿山已处于服务期的后期阶段,生产集中在+70m和+40m两个中段,随着铁矿资源的开采,该两个中段的资源量在不断消失,需要对+40m以下矿体进行延深开拓,以确保矿山的正常延续。
1、开采现状
⑴开拓运输。矿山竖井生产系统采用下盘明竖井开拓(井筒直径5.5m),目前主竖井已开拓至+40m标高。+70m和+40m两个中段同时开采,中段内矿石采用ZK7-6/250型架线式电机车牵引YCC1.2-6型轨道矿车组运至竖井井底车场后,由竖井提升至地表,经转运后由自卸汽车运至选矿厂;废石则由ZK7-6/250型架线式电机车牵引YFC0.7-6型轨道矿车组运至竖井井底车场后,由竖井提升至地表,转运汽车后运至地表废石场堆存。
⑵提升。矿山明竖井采用3号单层双罐笼提升,提升机型号为2JK-2.5/20型,钢丝绳直径31.0mm。竖井系统设计生产能力为25×104t/a,竖井提升能力可达30×104t/a(含废石、材料)。
⑶采矿。矿山竖井系统原设计采用分条分段崩落法和房柱法采矿,但由于回采效果不理想,1997年,潘洛铁矿与马鞍山矿山研究院合作,进行了地下开采技术的研究,并通过生产试验对比,确定矿山的采矿方法改为点柱浅眼留矿法(倾斜厚矿体)和留矿全面法(缓倾斜~倾斜的中厚矿体)。经生产试验检验,改进后的采矿方法效果良好,至今,矿山仍采用该两种采矿方法采矿。采场采用7655型风动凿岩机凿岩,导爆管雷管和2号岩石硝铵炸药爆破落矿,起爆器起爆,电耙出矿。
⑷通风。竖井系统目前采用单翼对角抽出式通风系统,回风井(西风井)布置在13勘探线的矿体下盘围岩中,兼做安全出口,井筒直径3.0m,井口标高278.5m,井底标高130m,总回风机站设在130m总回风巷,选用1台K40-6-№.19型风机,装机功率110kw,配置电机型号Y315L1-6,风量范围40~86m3/s,全压277~1280Pa,叶片角度29°。同时在130m中段竖井石门以东回风大巷安装一台K40-6-№.14型无风墙辅扇(功率30kw,叶片安装角度26°),解决东区通风困难的问题。新鲜风流从主竖井进入各中段主运输巷道,经采场和通风天井汇集至西风井排出地表。
2、40m标高以下地质储量
40m标高以下的矿体有2﹟、23、102、103、等8个矿体,主矿体为2、23。各矿体地质储量详见表1。
3、开拓运输方案的选择
潘洛铁矿采用明竖井已开拓到40m中段水平,40m标高以下深部矿体的延深开拓方案首先考虑的应是能否利用现有的竖井继续开拓,这样可以利用现有的提升系统,井下不另新建提升系统,减少运输转运环节。但深部矿体距现竖井约400~500m,且总矿石量偏少,若利用现有竖井继续延深,则基建时间长,多少将影响现有的生产和管理。确定延深开拓不利用现有的竖井延深,而是另建一套开拓提升系统。
根据矿体的赋存条件和埋藏深度,延深开拓不宜采用盲竖井,可选择的方案有以下三个:第一方案是盲斜井开拓,串车提升;第二方案是盲斜井开拓,箕斗提升;第三种方案是斜坡道开拓。
盲斜井开拓串车提升方案:盲斜井井筒布置在2号主矿体下盘,斜井甩车道及平车场连接延深开拓中段,中段内矿岩通过矿车运到车场,经斜井提升到40m中段车场,再由现有40m中段生产运输系统完成后续的运输和提升。这个方案工程量最少,基建时间短,生产工艺及设备与现有的相同,矿岩转运不需要装卸矿,但存在上下车场需要组车,管理要求较严等缺点。
盲斜井开拓箕斗提升方案:箕斗提升可以克服串车提升的缺点,生产能力大,但增加了上下装卸矿的生产工艺过程,需设溜矿井和矿仓,为了人员上下和材料、废石的运输,要另设一套辅助提升系统,因此,存在基建工程量大,增加一套提升运输系统等缺点。
斜坡道开拓方案:斜坡道无轨开拓运输具有灵活方便、采场工程布置简单、生产效率高、管理简便的优点,但需要巷道断面大,通风要求高,要利用40m中段现有的提升运输系统,矿岩需要装卸转运,对本矿而言,无轨设备只能拆分后经过竖井运到井下重新装配,因此只能采用小型运矿车或当地的“土炮”,在矿岩重车上坡运输的情况下,井下的通风条件及作业环境将难以达到生产的要求。
三个方案的工程量、设备与投资的比较见表2。
综上分析比较,选择斜井开拓串车提升方案。
【关键词】开拓;盲斜井;斜坡道;串车;箕斗;提升
福建省潘洛铁矿创建于1958年,是福建省国有全资重点铁矿山之一,为采选联合企业。2009年12月潘洛铁矿改制,更名为福建省潘洛铁矿有限责任公司。矿山早期采用露天开采,1993年转入地下开采,现有两个地下生产系统别为:竖井开采系统,生产能力为25×104t/a;小矿体的开采系统,生产能力达20×104t/a。
竖井开采系统分为四个中段分别是130m、100m、70m及40m,目前矿山已处于服务期的后期阶段,生产集中在+70m和+40m两个中段,随着铁矿资源的开采,该两个中段的资源量在不断消失,需要对+40m以下矿体进行延深开拓,以确保矿山的正常延续。
1、开采现状
⑴开拓运输。矿山竖井生产系统采用下盘明竖井开拓(井筒直径5.5m),目前主竖井已开拓至+40m标高。+70m和+40m两个中段同时开采,中段内矿石采用ZK7-6/250型架线式电机车牵引YCC1.2-6型轨道矿车组运至竖井井底车场后,由竖井提升至地表,经转运后由自卸汽车运至选矿厂;废石则由ZK7-6/250型架线式电机车牵引YFC0.7-6型轨道矿车组运至竖井井底车场后,由竖井提升至地表,转运汽车后运至地表废石场堆存。
⑵提升。矿山明竖井采用3号单层双罐笼提升,提升机型号为2JK-2.5/20型,钢丝绳直径31.0mm。竖井系统设计生产能力为25×104t/a,竖井提升能力可达30×104t/a(含废石、材料)。
⑶采矿。矿山竖井系统原设计采用分条分段崩落法和房柱法采矿,但由于回采效果不理想,1997年,潘洛铁矿与马鞍山矿山研究院合作,进行了地下开采技术的研究,并通过生产试验对比,确定矿山的采矿方法改为点柱浅眼留矿法(倾斜厚矿体)和留矿全面法(缓倾斜~倾斜的中厚矿体)。经生产试验检验,改进后的采矿方法效果良好,至今,矿山仍采用该两种采矿方法采矿。采场采用7655型风动凿岩机凿岩,导爆管雷管和2号岩石硝铵炸药爆破落矿,起爆器起爆,电耙出矿。
⑷通风。竖井系统目前采用单翼对角抽出式通风系统,回风井(西风井)布置在13勘探线的矿体下盘围岩中,兼做安全出口,井筒直径3.0m,井口标高278.5m,井底标高130m,总回风机站设在130m总回风巷,选用1台K40-6-№.19型风机,装机功率110kw,配置电机型号Y315L1-6,风量范围40~86m3/s,全压277~1280Pa,叶片角度29°。同时在130m中段竖井石门以东回风大巷安装一台K40-6-№.14型无风墙辅扇(功率30kw,叶片安装角度26°),解决东区通风困难的问题。新鲜风流从主竖井进入各中段主运输巷道,经采场和通风天井汇集至西风井排出地表。
2、40m标高以下地质储量
40m标高以下的矿体有2﹟、23、102、103、等8个矿体,主矿体为2、23。各矿体地质储量详见表1。
3、开拓运输方案的选择
潘洛铁矿采用明竖井已开拓到40m中段水平,40m标高以下深部矿体的延深开拓方案首先考虑的应是能否利用现有的竖井继续开拓,这样可以利用现有的提升系统,井下不另新建提升系统,减少运输转运环节。但深部矿体距现竖井约400~500m,且总矿石量偏少,若利用现有竖井继续延深,则基建时间长,多少将影响现有的生产和管理。确定延深开拓不利用现有的竖井延深,而是另建一套开拓提升系统。
根据矿体的赋存条件和埋藏深度,延深开拓不宜采用盲竖井,可选择的方案有以下三个:第一方案是盲斜井开拓,串车提升;第二方案是盲斜井开拓,箕斗提升;第三种方案是斜坡道开拓。
盲斜井开拓串车提升方案:盲斜井井筒布置在2号主矿体下盘,斜井甩车道及平车场连接延深开拓中段,中段内矿岩通过矿车运到车场,经斜井提升到40m中段车场,再由现有40m中段生产运输系统完成后续的运输和提升。这个方案工程量最少,基建时间短,生产工艺及设备与现有的相同,矿岩转运不需要装卸矿,但存在上下车场需要组车,管理要求较严等缺点。
盲斜井开拓箕斗提升方案:箕斗提升可以克服串车提升的缺点,生产能力大,但增加了上下装卸矿的生产工艺过程,需设溜矿井和矿仓,为了人员上下和材料、废石的运输,要另设一套辅助提升系统,因此,存在基建工程量大,增加一套提升运输系统等缺点。
斜坡道开拓方案:斜坡道无轨开拓运输具有灵活方便、采场工程布置简单、生产效率高、管理简便的优点,但需要巷道断面大,通风要求高,要利用40m中段现有的提升运输系统,矿岩需要装卸转运,对本矿而言,无轨设备只能拆分后经过竖井运到井下重新装配,因此只能采用小型运矿车或当地的“土炮”,在矿岩重车上坡运输的情况下,井下的通风条件及作业环境将难以达到生产的要求。
三个方案的工程量、设备与投资的比较见表2。
综上分析比较,选择斜井开拓串车提升方案。