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鑫汇金矿上向水平分层充填采矿法开采方案设计∗
2019-09-18
针对山东黄金鑫汇金矿5#井-530 m 矿体地质赋存条件,选用上向水平进路充填法进 行开采。对矿体采场、回采顺序、爆破方式进行了设计,采场采用浅孔光面爆破法进行爆破。针对 不稳固矿体,采用树脂锚杆穿带支护方案,支护网度为1. 5 m×1. 5 m。树脂锚杆为直径22 mm 螺旋 钢,长2. 2 m。矿体回采结束一步采使用1 ∶6 胶结充填,二步骤采用1 ∶8 胶结充填。实践表明:方 案实施后,采场支护效果较好,矿石回收率高,机械化程度高,矿块生产能力大。
Serial No. 604 August. 2019 现ꢀ 代ꢀ 矿ꢀ 业 MODERN MINING 总第 604期 2019 年 8 月第 8 期 ∗ 鑫汇金矿上向水平分层充填采矿法开采方案设计 1 2 1 1 1 1 1 于向波 ꢀ 刘允秋 ꢀ 李正灿 ꢀ 李官兵 ꢀ 徐永文 ꢀ 徐景阁 ꢀ 张兴荣 ( 1. 山东黄金矿业(鑫汇)有限公司;2. 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司) # ꢀ ꢀ 摘ꢀ 要ꢀ 针对山东黄金鑫汇金矿 5 井-530 m 矿体地质赋存条件,选用上向水平进路充填法进 行开采。 对矿体采场、回采顺序、爆破方式进行了设计,采场采用浅孔光面爆破法进行爆破。 针对 不稳固矿体,采用树脂锚杆穿带支护方案,支护网度为 1. 5 m×1. 5 m。 树脂锚杆为直径 22 mm 螺旋 钢,长 2. 2 m。 矿体回采结束一步采使用 1 ∶6 胶结充填,二步骤采用 1 ∶8 胶结充填。 实践表明:方 案实施后,采场支护效果较好,矿石回收率高,机械化程度高,矿块生产能力大。 关键词ꢀ 上向水平分层ꢀ 凿岩爆破ꢀ 支护方案ꢀ 胶结充填 DOI:10. 3969 / j. issn. 1674ꢁ6082. 2019. 08. 023 # ꢀ ꢀ 鑫汇金矿 5 井-530 m 分段 2301 采场-548 m 升层。 每个采场长度为矿块水平厚度,采高 3 m,采宽 # 分层矿块归属于鑫汇金矿 I 脉,位于-548 m 水平 # 2 2 3 线,矿脉受构造控制,其下盘倾向为 94°,倾角 7. 0 m,进路巷道规格 2. 3 m×3. 0 m,掘进完成后由 内向外劈帮回采,两帮各劈帮两次,炮孔倾角 40°, 炮孔长度 1. 8 m。 采用 JK58ꢁ1No. 4 型局扇通风,局 扇须安装于新鲜风流进风处,使用风筒引入各个工 作面,施工过程中须全程开启风机。 顶板使用树脂 锚杆支护,支护网度 1. 5 m×1. 5 m,顶板应光面爆破 方式。 所有掘进工程由测量人员挂线确认方位,进 路回采完成后进行充填。 5°,上盘倾向为 102°,倾角 25°。 矿脉下盘为条纹 状花岗岩,岩石稳固。 结合矿体赋存条件和品位特 [ 1ꢁ2] 点,本研究依据上向水平进路充填采矿法 计。 进行设 1 ꢀ 工程布置 沿矿体下盘向两侧掘进沿脉,在沿脉中沿走向 方向布置进路采场,矿块沿走向长度为 38 m,共布 置 4 个进路采场,间隔回采,交错充填,分别为 2301ꢁ 2ꢀ 爆破设计 1 、2301ꢁ2、2301ꢁ3、2301ꢁ4 进路采场。 进路掘进规格 2. 1ꢀ 凿ꢀ 岩 为 2. 3 m×3. 0 m。 上向水平分层充填采矿方法原理 如图 1 所示。 本研究采用浅眼光面爆破法布置钻孔。 (1)凿岩机械。 使用 YT28 气腿式风动凿岩机, 钻杆长度 2. 2 m,有效掘进距离 2. 0 m,风源自地表 压风机房,水源自于地表蓄水池接入。 ( 2)凿岩工艺。 采用浅眼光面爆破法,严格按 照中线腰线施工,按照炮孔布置要求,在井巷断面上 合理布置掏槽眼,辅助眼及周边眼。 ①周边眼施工 要求,定准开眼位置,打在设计轮廓线上;控制钻进 方向角度,向外偏 2° ~ 3°,打眼必须平直;控制钻孔 深度,周边眼必须在同一平面内;光面爆破层厚度即 最小抵抗线的大小。 孔径 40 ~ 42 mm,最小抵抗线 图 1ꢀ 上向水平分层充填采矿方法原理 1 —穿脉;2—沿脉运输巷道;3—分层联络道;4—回风巷道; 5 —阶段运输巷道;6—充填体;7—矿体;8—斜坡道 一步采场包括 2301ꢁ2 采场、 2301ꢁ4 采场,二步 采场包括 2301ꢁ1 采场、2301ꢁ3 采场。 首先回采一步 采场,回采完成后充填,然后回采二步采场,回采完 成后充填,最后采场残留矿柱,回采完成后进行充填 6 00 mm;孔距一般取 450 ~ 540 mm;②掏槽眼施工 要求,使用直眼掏槽,菱形或梅花开心,眼间距 15 ~ 5 cm,空心眼,适当加长 20 cm,掏槽眼互相平行, 若有角度,向空心眼偏,禁止向外偏。 2 ꢀ ꢀ ∗“十三五”国家重点研发计划项目(编号:2016YFC0600707)。 于向波(1977—),男,总经理助理,助理工程师,266715 山东省 平度市新河镇大庄村 522 号。 7 1 总第 604 期 . 2ꢀ 爆ꢀ 破 现代矿业 2019 年 8 月第 8 期 2 (矿)石,扒装工在装前必须洒透水;②为将粉尘消 灭在产尘点,各掘进工作面应采取风、水混合通风除 尘措施;③采掘地点距迎头 15 m 以内的顶帮,每班 用水进行正反冲洗。 本研究采用浅眼光面爆破法作业,采场爆破炮 孔布置如图 2 所示。 3 ꢀ 顶板管理及采场充填 采场水文地质条件简单,涌水量小,地压较高, 矿体稳定性为Ⅳ级,使用使用树脂锚杆穿带支护,支 护网度 1. 5 m×1. 5 m。 树脂锚杆为直径 22 mm 螺旋 钢,长 2. 2 m;托盘规格为 15 cm×15 cm(长×宽);螺 母为卡锚杆螺纹螺母,无需盘丝;金属网钢筋直径不 [ 4] 小于 6 mm,钢带钢筋直径不小于 12 mm 。 在巷道 断面上,锚杆应尽可能与岩体构造面垂直布置,锚杆 孔与工程断面的夹角不得小于 75°,锚杆不得沿构 造面布置。 当构造面不明显时,可与巷道周边轮廓 垂直布置。 在岩面上锚杆呈菱形网状密集布置。 锚 杆网度根据现场情况确定,如有岩爆现象或破碎严 重的部位,锚杆间距可缩减至 0. 8 m 以下,并增加钢 带或金属网支护。 图 2ꢀ 采场进路炮孔布置平面 # 1)爆破器材。 2 岩石乳化炸药、秒延期导爆 ( 管、起爆器等。 ( 2)装药和安装导爆管。 首先将导爆管与炸药 连接,连接过程中注意安全事项;将炸药放入炮孔 时,应防止导爆管打结、折断、拉细等现象发生;在装 药过程中防止被石块砸断或划破。 采场采矿方法为进路充填采矿法,多条进路间 隔回采,交错充填,一步采掘进路回采完成后进行充 填,然后回采二步采掘进路,回采完成后充填。 一步 进路采场采空区充填目的是为二步采提供支持,因 此需要接顶,并需要全胶结充填。 为加快充填进度, 减少充填体凝结时间,建议使用袋子墙封闭,并建设 袋子墙沉淀池,灰砂比为 1 ∶6。 二步采回采完成后 需要回收沿脉矿柱,因此同样需要接顶,并需要全胶 结充填。 为加快充填进度,减少充填体凝结时间,建 议使用袋子墙封闭,并建设袋子墙沉淀池,灰砂比为 ( 3)爆破顺序。 设计采用二次爆破完成掘进, 首先进行掏心孔和辅助孔爆破,爆破完成后排险出 渣,再次进行周边眼和顶眼爆破。 根据炮孔布置图 标注的段位进行分段延时爆破,炮孔装药完毕后,将 导爆管脚线联在一起,绑上一个即发导爆管,使用起 爆器起爆。 起爆器与爆破工作面的距离不小于 50 m。 爆破网路中的导爆管都得反向起爆,以免爆后 导爆管碎片提前击伤塑料导爆索而产生拒爆。 1 ∶8。 沿脉矿柱回收完成后进行总体充填,充填要求 2 . 3ꢀ 通风防尘 采场通风由矿山主要通风系统形成的主风流和 与一步、二步相同,充填完成后采场升层。 4 ꢀ 结ꢀ 语 针对山东黄金鑫汇金矿 5 井-530 m 矿体工程 工作面局扇共同完成。 硐室型采场最低风速应不小 于 0. 15 m/ s,巷道型采场和掘进巷道应不小于 0. 25 m/ s;电耙道和二次破碎巷道应不小于 0. 5 m/ s。 工 作面局扇通风时,在保障设备安全的前提下,扇风机 尽量安设在靠近工作面处,采用软风筒将工作面污 # 地质条件,对相应的采矿方案进行了设计。 方案实 施后,显著提高了采场支护效果,矿石回收率得到大 幅提高,对于类似矿山也有一定的参考价值。 [ 3] 风压入回风巷 ,进入回风系统。 参ꢀ 考ꢀ 文ꢀ 献 局扇风带的漏风率不得大于 10% ;风机须安装 在钢架上,安装高度距离轨面不宜小于 0. 3 m,断电 开关须置于防护箱中并安装在巷道壁上,安装高度 距离轨面不小于 1. 5 m,风机须接地;各掘进工作面 之间不得采用不符合卫生要求的风流进行串联通 风。 [ [ [ 1]ꢀ 吕志文,刘允秋. 上向水平分层胶结充填法在东际金矿的应用 J]. 现代矿业,2016(5):32ꢁ33. [ 2]ꢀ 李月先,刘允秋,武ꢀ 飞. 上向水平分层尾砂胶结充填法在施 墩铁矿的应用[J]. 现代矿业,2016(9):53ꢁ55. 3]ꢀ 余ꢀ 昕,曹ꢀ 帅,李正灿,等. 缓倾斜破碎薄矿体高效采矿技术 及应用[J]. 黄金,2018(3):31ꢁ35. 井下湿式降尘措施有:①各工作面爆破后的毛 [4]ꢀ 李正灿,于向波,李国光,等. 安全控制上盘破碎层的采矿工艺 7 2 ꢀ ꢀ 于向波ꢀ 刘允秋等:鑫汇金矿上向水平分层充填采矿法开采方案设计ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2019 年 8 月第 8 期 技术研究[J]. 采矿技术,2019(1):10ꢁ11. ( 收稿日期 2019ꢁ04ꢁ29ꢀ 责任编辑ꢀ 王小兵) 7 3
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