淺孔房柱法在大紅山的靈活應(yīng)用

范有才

(玉溪大紅山礦業(yè)公司, 云南玉溪市 653400)

淺孔房柱法在大紅山的靈活應(yīng)用

范有才

(玉溪大紅山礦業(yè)公司, 云南玉溪市 653400)

總結(jié)了淺孔房柱法在大紅山零星礦體開采中的應(yīng)用,分析了其技術(shù)參數(shù)及管理措施,并指出了今后進(jìn)一步深入改進(jìn)的方向。

淺孔房柱法;回采;開采工序

1 大紅山鐵礦開采技術(shù)條件概況

大紅山鐵礦礦床規(guī)模巨大,地勘查明有 5個主要含礦帶,共計 71個礦體,其中大型礦體 3個、中型礦體 7個、小型礦體 61個,礦產(chǎn)資源豐富,礦體空間分布復(fù)雜。深部坑采一期開采 II1主礦體 400～705 m標(biāo)高部分。首采區(qū)段分別為 400～500 m標(biāo)高的下部區(qū)段和 500～705 m標(biāo)高的中部區(qū)段,兩區(qū)段同時生產(chǎn),2 a達(dá)到 500萬 t/a生產(chǎn)規(guī)模 (設(shè)計 3 a達(dá)400萬 t/a)。

大紅山Ⅱ1礦組頂板為變鈉質(zhì)熔巖、絹云片巖及Ⅲ1含銅鐵礦體。底板多與輝長輝綠巖體接觸。南北兩翼多與輝長輝綠巖、白云石鈉長石巖接觸,接觸界面清楚。礦體厚大,中部厚大完整,邊薄而多分枝。主礦體東西長 1969 m,南北寬 440～640 m,設(shè)計采用無底柱分段崩落法開采,主礦體周邊賦存有大量的零星邊角礦體。為充分利用礦石資源、延長礦山服務(wù)年限,大紅山本著充分利用已建井巷工程和現(xiàn)有系統(tǒng)、設(shè)備,盡可能回收零星礦體,提高礦石回收率,降低礦石損失率及噸礦回采成本的原則對零星礦體進(jìn)行了設(shè)計利用。

淺孔房柱采礦法因具有采準(zhǔn)切割工程量小、回采工作與工序組織簡單、便于利用高效率的無軌采掘設(shè)備實現(xiàn)機(jī)械化開采及礦房生產(chǎn)能力高 (工作面寬,鑿巖、裝礦與出礦可同時進(jìn)行)等特點(diǎn),結(jié)合大紅山礦體賦存狀況進(jìn)行了靈活改進(jìn)、廣泛應(yīng)用。

2 淺孔房柱法的應(yīng)用

2.1 開采方案

大紅山主礦體周邊邊角礦礦體傾角一般為25°～45°,屬緩傾斜、傾斜礦體。礦體走向長約 60～120 m,最大可采高度一般在 16 m以下,礦巖界線明顯,屬堅硬、半堅硬類型,礦巖穩(wěn)固,f=8～10,無明顯地質(zhì)構(gòu)造。礦體回采條件較好,通過充分利用已有的工程及風(fēng)、水管線即可滿足開采要求,對周邊工程一般不產(chǎn)生影響。

為充分發(fā)揮已有人員、高效率鏟運(yùn)機(jī)等能力,不占用主系統(tǒng)大型鑿巖設(shè)備,通過與周邊回采工程、空區(qū)、相鄰分段工程現(xiàn)狀圖及回采順序進(jìn)行對照分析,采用淺孔房柱法是最可行的。其中鑿巖用手持式鑿巖機(jī)打眼,采場與周邊工程、采空區(qū)留 10 m以上連續(xù)保安礦柱,實際回采過程中嚴(yán)格控制與采空區(qū)的安全距離,并嚴(yán)格控制當(dāng)次爆破裝藥量。回采過程中加強(qiáng)監(jiān)測,視現(xiàn)場情況加大安全距離。采場內(nèi)視回采情況留設(shè) 4～7 m直徑圓柱形點(diǎn)柱,設(shè)計點(diǎn)柱間距 12 m×12 m～15 m×15 m,具體根據(jù)采場圍巖穩(wěn)固性及礦石質(zhì)量情況現(xiàn)場確定,總開采面積控制在1200 m2以下。

2.2 淺孔房柱法工序控制

礦房回采時先行拉底,拉底高度 2～3 m,拉底后自下往上分層回采,分層回采高度 2～3 m,整體礦房平行上向分層推進(jìn)。回采時采用壓頂方式,以保證上向工作面的平整。在同一個分層中完成鑿巖、崩礦、通風(fēng)、清理浮石及平整工作面等工序。在拉底層采完后,開始采挑頂層。當(dāng)?shù)V體厚度小于 5 m時,挑頂層不分階梯,一次采下;當(dāng)?shù)V體厚度大于5 m時,須以 2.5 m左右間距分階梯回采。

鑿巖是站在采下的礦石堆上進(jìn)行的,選用 YT-28鑿巖鉆機(jī)上向低角度淺眼崩礦,炮孔交錯布置,最小抵抗線為 1～1.5 m,孔徑 36 mm,孔間距 0.6～0.8 m,孔深 3.5～4 m,每槽炮鉆鑿炮孔 2～3排,8～14個孔。爆破選用 2#巖石硝銨炸藥 (藥卷),起爆藥包選用 32 mm/200 mm乳化炸藥 (藥卷),采用人工裝藥。為保證裝藥質(zhì)量,孔內(nèi)裝藥密度控制在0.85～0.95 g/cm3,裝藥系數(shù)控制在 0.8,炮孔裝藥深度誤差控制在正負(fù) 0.3 m以內(nèi),炮孔炮泥堵塞長度大于 0.5 m。爆破采用磁電雷管起爆,非電毫秒雷管孔內(nèi)微差并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。炮孔裝藥結(jié)構(gòu)如圖1所示,爆破網(wǎng)絡(luò)連接如圖2所示,一槽炮技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表1。

圖1 炮眼裝藥結(jié)構(gòu)示意

圖2 爆破網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)示意

表1 一槽炮技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

采場每次崩礦后約出崩礦量的 30%,為下次鑿巖提供作業(yè)空間。由于零星礦體一般呈不規(guī)則狀,故在回采時須保證工作面兩端通道貫通,形成貫穿風(fēng)流。新鮮風(fēng)由系統(tǒng)斜坡道等進(jìn)入到采場工作面,洗刷工作面粉塵后污風(fēng)通過連通系統(tǒng)回風(fēng)聯(lián)道進(jìn)入回風(fēng)系統(tǒng)。

3 淺孔房柱法應(yīng)用經(jīng)驗總結(jié)

(1)嚴(yán)格按設(shè)計鑿巖、爆破參數(shù)及要求進(jìn)行鑿巖爆破。鑿巖時嚴(yán)禁打殘眼,嚴(yán)禁落礦與大塊二次破碎同時爆破;孔內(nèi)微差雷管分段不允許出錯;非電雷管與磁電雷管連接把扎牢固;每次放炮后待炮煙散凈才能進(jìn)入作業(yè)面,進(jìn)入作業(yè)面前應(yīng)清理浮石確認(rèn)安全,及時檢查是否有盲炮,發(fā)現(xiàn)盲炮應(yīng)用不產(chǎn)生火星的木制、竹制等材料,掏出填塞物,按安全規(guī)范進(jìn)行處置。

(2)回采期間,嚴(yán)格按設(shè)計要求預(yù)留點(diǎn)柱;同時應(yīng)加強(qiáng)塊度控制,減少二次爆破對頂板的破壞;回采挑頂層時,炮孔盡量與礦層產(chǎn)狀一致,以避免炮孔對頂板的破壞;通過人行通道等對頂板變化情況進(jìn)行輔助觀測,為頂板管理提供科學(xué)依據(jù)。

(3)回采過程中加強(qiáng)頂板、側(cè)幫的浮石清理,遇到斷層等不穩(wěn)固巖層時須及時采用合理的支護(hù)方式進(jìn)行支護(hù),同時保證不良地質(zhì)構(gòu)造不出露于礦柱(礦柱可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進(jìn)行調(diào)整),出現(xiàn)異常須及時撤出。回采至礦體頂板時須對頂板進(jìn)行處理,必要時用錨桿或噴錨網(wǎng)護(hù)頂 (斷層處必須支護(hù)),以確保供礦期間人員、設(shè)備的安全。

(4)回采過程中加強(qiáng)地質(zhì)資料的收集整理,發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況發(fā)生改變及時分析,并采取合理的技術(shù)、管理措施解決。

(5)采用“強(qiáng)掘、強(qiáng)采、強(qiáng)供”等措施,盡量縮短回采周期。

(6)為便于礦柱回采,可將礦柱布置成連續(xù)帶狀,用 2種方法回收。一是對礦房采空區(qū)隨后填充,然后回采礦柱;二是將帶狀連續(xù)礦柱逐漸切開,后退式地對分割出來的礦柱進(jìn)行殘采,最后自然或強(qiáng)制崩落頂板圍巖以處理采空區(qū)。這樣同時也解決了采空區(qū)處理問題。

4 結(jié) 論

大紅山在主礦體周邊薄礦體及分枝復(fù)合等特殊地段靈活改進(jìn)、成功應(yīng)用淺孔房柱法,2008～2010年共回收零星礦資源 100萬 t以上,為礦山均衡生產(chǎn)、超產(chǎn)超標(biāo)作出了重要補(bǔ)充及貢獻(xiàn)。

淺孔房柱法在大紅山鐵礦取得了一定的技術(shù)、管理經(jīng)驗,但還有進(jìn)一步改進(jìn)的空間,以實現(xiàn)精益求精。主要有以下幾點(diǎn):

(1)采取靈活、形式多樣的護(hù)頂措施,并及時分析總結(jié),為點(diǎn)柱的充分回收創(chuàng)造條件,以進(jìn)一步提高資源回收率。不斷總結(jié)頂板管理經(jīng)驗,采取合理的輔助觀測手段,進(jìn)一步科學(xué)、有效控制地壓,確保回采安全。

(2)加強(qiáng)施工組織及生產(chǎn)指導(dǎo)、管理,進(jìn)一步縮短回采周期。

(3)進(jìn)一步加強(qiáng)系統(tǒng)綜合研究,特別是結(jié)合二期工程特點(diǎn)對淺孔房柱法進(jìn)行靈活推廣應(yīng)用。

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[2] 孫宏生.淺孔采礦方法在緩傾斜中厚礦體中的應(yīng)用[J].金屬礦山,2006,(9):29-33.

[3] 蘇武君.淺孔房柱采礦法在礦山的應(yīng)用和探討[J].新疆有色金屬,2009,(增刊 1):70-73.

2011-04-21)

范有才 (1979-),男,云南麗江人,工商管理碩士,工程師,主要從事采礦技術(shù)及生產(chǎn)管理工作,Email:fyc1220@163.com。