■常根營(新疆地礦局第四地質大隊新疆阿勒泰836500)
礦床開采技術條件的勘查研究
■常根營
(新疆地礦局第四地質大隊新疆阿勒泰836500)
本文對礦床開采進行探究分析,闡述了礦床開采的技術條件,并提出相關優化礦床開采的策略。
地質 技術 采礦
我國地域遼闊,地質條件復雜,礦藏品類多樣,開采條件各異,且礦山企業規模和管理體制也存在很大差別。礦床開采地質工作中的各種技術條件也越來越重要。本文就礦床開采工作中的主要技術條件及需要關注的各項工作進行了系統的分析和介紹。
1.1礦體埋藏條件
埋藏深度(覆蓋巖層厚度)和礦區地形等是決定開采方式的重要因素。礦床開采的方式可以分為礦床開采方法、礦床地下開采開拓方式和地下開采方法三大部分。此外,包括運輸、通風、排水、供水、供風、供電等系統,組成一個完整的開采系統,只有通過這一完整的生產系統,才能將埋藏于地下的礦產資源開采出來為人們所利用,到這時礦產資源才具有工業價值。
1.2礦床開采技術條件的重要性
近年來,隨著地勘經濟的復蘇,地勘單位提交了大量的礦產儲量報告和核實(核查)報告,為經濟發展做出了貢獻。但是,儲量報告開采技術條件部分問題較多。在認識上重視儲量,輕視開采條件;在工作量的部署上,主要工作量都布置在地質勘探上,而開采技術條件的工作量寥寥無幾;在技術力量的投入上,更是湊合,有的勘查報告連一個水工環地質技術人員都沒有。由于以上原因,造成近年來固體礦產地質勘查報告和核實(核查)報告開采技術條件編寫水平整體下降,或者說開采技術條件問題較多,影響了勘查報告和核實(核查)報告編寫的整體水平。
2.1普查
普查收集資料階段在固體礦產地質勘查規范總則規范中有明確要求,該階段結合地質普查進行,以收集區域、水文、水文地質、工程地質、環境地質資料為主,并進行針對性的補充調查。大致了解開采技術條件,包括區域和測區水工環地質條件,為詳查提供依據。普查階段需要收集的資料主要有:多年氣象水文資料;1:20萬區域水文地質普查報告、縣市地質災害調查區劃報告、省水文地質圖說明書及河南省地下水資源與環境研究報告;臨區或同類型礦山開采技術條件。1:50萬工程地質圖及說明書,歷史地震資料等。同時近年來的普查工作,多數沒開展水工環地質工作。盡管預算中都有水文地質工程地質測繪,但實際上沒有。連利用普查孔進行簡易水文地質觀測都沒有。因此需要利用普查孔進行簡易水文地質觀測、了解水位埋深、水位標高、劃分含水層、大致確定充水含水層。利用普查孔確定巖石質量指標(RQD)RQD=大于10厘米巖芯長度/某巖組鉆探總進尺×100%。如果工程地質條件復雜,可取少量的巖石樣,測定近礦和圍巖強度等,水文地質類型簡單的可以不進行礦區水文地質測繪。中等復雜和復雜礦區需要開展區域和普查區水文地質工程地質環境地質測繪,類型復雜的選比例尺1:10000——50000。
2.2詳查階段礦坑涌水量預測問題
煤、泥炭地質勘查規范及其他規范沒明確,但固體礦產地質勘查規范總則(明確規定:詳查階段初步確定礦床充水的主(次)含水層及其水文地質參數、估算礦坑涌水量,指出影響礦床開采的主要水工環地質問題;對礦床開采技術條件作出評價。因此,在詳查階段應該進行礦坑涌水量預測。礦井涌水量計算方法選擇時應注意水文地質參數的代表性;水文地質條件是否清楚,特別是礦區水文地質邊界條件;計算公式的使用條件。為了礦山安全、群眾的生命安全、人與自然環境的和諧,希望人民要重視開采技術條件的勘查、報告編制、報告審核審查,使地質找礦事業健康發展。
3.1礦體及其頂、底板巖石的穩固性分析
在露天開采礦床的頂板和底板巖石的穩定性要特別注意。礦石或巖石的穩定性是指礦石,巖石暴露在空間的面積允許的大小和持續時間的曝光,通常需要確定通過一個地下坑道才能予以測定。礦體頂板和底板巖石物質組成,結構,風化蝕變程度,風化帶,蝕變帶深度分銷,各種軟弱夾層巖性,厚度及變化等。水文地質,工程地質條件,礦石粉塵,老洞穴,洞穴,泥石流,山體滑坡,塌陷,地面沉降和其分布范圍等。對巖溶或斷裂發育的礦區,要研究并預測由于礦床疏干可能引起的巖溶塌陷情況、地面沉陷程度,在可能情況下圈定其界限。
3.2礦石和圍巖的物理力學性質分析
礦石和圍巖的物理力學性質一般包括礦石密度,礦石和巖石的體重,礦石的濕度、孔隙度,含水性礦體頂、底板巖石的抗拉、抗壓、抗剪強度、變形參數(硬度),礦石和巖石的松散系數(碎脹),礦石塊度,礦石和巖石的安息角和表面摩擦角等。它們決定著礦井崩落和加固的方法,對于確定開采時的支護方式、支柱密度、爆破效率、運輸量、露天采場的邊坡角、地下開采的回采方法、機械設備的選擇、勞動生產率、材料消耗及采礦成本等都有較大影響。如體重、濕度測定不準確,將會影響裝運、提升設備的選定。松散系數測定不準確將會影響礦車、吊車、礦倉等的容積和運輸量等??箟簭姸荣Y料不可靠將影響鑿巖設備的選擇和采礦場的生產效率等。
3.3礦床水文地質條件分析
礦床水文地質也是影響礦床開采的重要因素,從工業利用方面考慮可以分為簡單和復雜兩類。在生產過程中需要采取特別措施來處理正常的排水模式。頂層板巖層含水豐富,且連通性好,礦床地質構造比較發育,坑礦涌水因素較為復雜,是涌水量較大的礦床。除了地質勘探工作進行了水文地質工作中的勘探,同時也為專門的水文地質勘探,礦井水流入預測等,取得明確的地下水可以疏干處理的結論后,才能進行可行性研究。無論礦床水文地質條件簡單或復雜,通過分析研究必須掌握礦區地層或構造的含水性及分布情況、地下水位標高、滲透性影響范圍、地表水體(河流、湖塘)及地下水含水層或構造的水力聯系,礦體開采對水文地質條件的影響、老窿條件及含水情況等,并預測礦坑涌水量,以作為礦床開采建設規劃的依據。
隨著地下金屬礦開采的不斷推進,開采深度越來越深,礦產開采技術條件就顯得格外重要,是保證順利開采、無人員傷亡開采、無事故開采的先決條件,因此,地下金屬礦開采中要格外重視礦產開采技術條件。
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F416.1[文獻碼]B
1000~405X(2016)~4~174~1