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篇(1)

【關(guān)鍵詞】地下礦山；開采技術(shù)；問題；策略

目前，國內(nèi)外地下礦山采礦技術(shù)的發(fā)展往往體現(xiàn)在該企業(yè)采用各種采礦方法的比重和回采工藝，從而使得采場生產(chǎn)能力和勞動(dòng)生產(chǎn)率有了較大的提高，為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。然而，隨著地下礦山開采新技術(shù)、新方法的不斷涌現(xiàn)，新的問題也日益突出，因?yàn)椋_采技術(shù)往往都會(huì)存在某些不足或?qū)⒁媾R某些問題。因此，相關(guān)礦山企業(yè)必須深入探討地下礦山開采技術(shù)，詳細(xì)分析其所面臨的問題，并找出相應(yīng)的解決策略，為最終提高我國地下礦山開采技術(shù)水平提供可靠保障。

1.地下礦山開采技術(shù)分析

1.1地下礦山無廢開采技術(shù)

地下礦山無廢開采技術(shù)是近些年才發(fā)展起來的，但是很快就得到推廣與應(yīng)用，因?yàn)楦募夹g(shù)符合國家產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展方向。此外。地下礦山無廢開采技術(shù)不僅可以充分利用礦產(chǎn)資源，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，而且可以避免廢棄物對自然環(huán)境造成污染和危害，是今后礦山開采技術(shù)發(fā)展的首選。該技術(shù)主要包括：高濃度尾礦料的制備與輸送技術(shù)、全尾礦充填技術(shù)等。目前，地下礦山無廢開采技術(shù)在俄羅斯、美國、德國、印度、加拿大等國家得以廣泛應(yīng)用。

1.2崩落采礦技術(shù)

1.2.1自然崩落法

自然崩落法在地下礦山開采中應(yīng)用較廣泛，其優(yōu)點(diǎn)在于采礦成本低、生產(chǎn)能力大、開采速度快等，尤其是對于那些礦化均勻、礦體厚大，并且容易于自然崩落的低品位礦床開采，特別適用。自然崩落法的應(yīng)用原理是，在通過在地下礦山中破壞礦塊內(nèi)的應(yīng)力平衡，使得礦塊大面積拉底后，進(jìn)而引起應(yīng)力不均勻分布或應(yīng)力集中，形成新的自然平衡拱，拱內(nèi)礦石因受重力作用而周期性冒落，最終達(dá)到礦山開采的目的。

1.2.2無底柱分段崩落法

無底柱分段崩落法是近些年才在我國應(yīng)用的，至于如何加大和優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)的問題仍然是阻礙該方法在我國進(jìn)一步推廣的主要因素。其中，結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的目的就是為了增大進(jìn)路間距，從而極大地減少采掘工程量。由于增大進(jìn)路間距可操作性強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)，目前在我國的桃沖、程潮、板石溝以及北銘河等礦山都應(yīng)用了該技術(shù)，并呈現(xiàn)出誘人的應(yīng)用前景。特別是那些低貧化放礦或無貧化放礦工序，為了保持礦石界面的完整性，正常情況下在放礦過程中當(dāng)?shù)V巖界面正常到達(dá)出礦口時(shí)便停止放出，從而最大程度地減少礦巖的混雜性，提高礦巖的純度。隨著無底柱分段崩落技術(shù)的應(yīng)用，能夠極大地減少巖石混入，降低貧化，并將為相關(guān)企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3承壓開采技術(shù)

承壓開采是在有效保護(hù)地下水環(huán)境前提下的開采技術(shù)，并且開采效率也比較高。隨著礦井開采速度、開采深度、開采規(guī)模進(jìn)一步加大，一些礦區(qū)來自底部的灰?guī)r裂隙巖溶高承壓水的威脅E1趨嚴(yán)重，對接下來礦區(qū)的開采造成一定的難度，底板巖層在采動(dòng)的影響下的破壞程度也日趨加劇承壓開采技術(shù)能夠很好地克服以上問題。承壓開采技術(shù)指的是在不疏降地下水位的情況下，回采工作面底板含水層有較高的承壓水作用時(shí)，通過底板封堵、加固等手段來從而防止水害事故的發(fā)生，確保開采工作的順利、有效進(jìn)行。一般情況下，承壓開采的三種途徑：合理選擇開采區(qū)域、當(dāng)留設(shè)防水（砂）礦（巖）柱、取合理的采礦方法和工程措施。

2.地下礦山開采技術(shù)所面臨的問題

2.1開采成本增加，開采難度增大

隨著礦山開采項(xiàng)目的不斷增多，我國礦產(chǎn)資源日益枯竭，后期剩余儲(chǔ)量一般位于礦床的底部及邊緣地帶，開采難度不斷加大，從而無形中使得相關(guān)礦山企業(yè)增加了開采成本。因?yàn)椋畈康V床受地壓影響大，同時(shí)，礦體埋藏較深，現(xiàn)有技術(shù)條件難以開采，礦石及圍巖軟弱破碎，提升運(yùn)輸環(huán)節(jié)較多，礦體分散，礦體傾角厚度變化大，礦床邊緣的礦體夾層多，從而使得采礦工程位置不斷下移。最終將會(huì)出現(xiàn)新采區(qū)不斷開拓，而原有的老采區(qū)不能及時(shí)密閉的現(xiàn)象，使得整個(gè)地下采礦活動(dòng)范圍越來越大，通風(fēng)越來越困難，采礦生產(chǎn)受到制約，礦井涌水量不斷增加，采礦難度越來越大，開采成本不斷增加。

2.2可開采資源儲(chǔ)備不足

依照現(xiàn)有的開采速度，我國的地下礦產(chǎn)資源將會(huì)越來越少，并在未來數(shù)十年枯竭，使得礦山開采面臨著一些列生產(chǎn)危機(jī)。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，對能源的需求也在El益增多，現(xiàn)有的資源儲(chǔ)備難以滿足其基本需求，進(jìn)而轉(zhuǎn)向國外進(jìn)口，將會(huì)增加我國能源風(fēng)險(xiǎn)。

2.3開采量下降，開采人員富余

隨著礦山開采行業(yè)的不斷發(fā)展，以往的開采模式將會(huì)發(fā)生改變，礦體將會(huì)向著深部及邊緣地帶集中，使得礦山開采的范圍不斷縮小，礦體變小變薄，采礦作業(yè)點(diǎn)越來越集中，礦產(chǎn)資源年產(chǎn)量也會(huì)逐年降低。最終，礦山生產(chǎn)所需的相關(guān)技術(shù)人員量不斷下降，使得以往的人員出現(xiàn)大量失業(yè)，人員閑置和人員過剩的現(xiàn)實(shí)，這樣，將會(huì)帶來一系列社會(huì)問題，不利于我國社會(huì)主義和諧社會(huì)的建設(shè)。

3.地下礦山采礦技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1礦設(shè)備大型化、高效化、自動(dòng)化

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，地下礦山采礦技術(shù)也在不斷轉(zhuǎn)型，其開采設(shè)備將會(huì)出現(xiàn)大型化、高效化和自動(dòng)化發(fā)展。各國將會(huì)加大科研投入經(jīng)費(fèi)，研制高效率大孔穿爆設(shè)備、井巷鉆進(jìn)機(jī)械、振動(dòng)出礦和連續(xù)采礦及與之配套的輔助機(jī)械、中深孔全液壓鑿巖機(jī)具以及鏟運(yùn)機(jī)為主體的裝運(yùn)設(shè)備等，逐步實(shí)現(xiàn)高效化、無軌化、半自動(dòng)化和自動(dòng)化，以便于更好地滿足當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需求。同時(shí)，還需要研制出可自動(dòng)清除車廂內(nèi)粘結(jié)物的高效連續(xù)式裝載的采礦激光測位裝置，實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制的鑿巖臺車等。

3.2地下殘留礦新工藝的發(fā)展

在地下礦山開采中，采礦工藝是提高開采效率和確保采礦質(zhì)量的必要條件，對于礦山開采具有重要的作用。在今后的發(fā)展中，人們將圍繞提高采礦生產(chǎn)能力這個(gè)主目標(biāo)，重點(diǎn)研究地下殘留礦新工藝技術(shù)。因?yàn)椋S著民采企業(yè)和非常采礦現(xiàn)象不斷增多，無序開采的情況相當(dāng)嚴(yán)重，不僅搶占大量的國家礦產(chǎn)資源，還造成浪費(fèi)嚴(yán)重，遺留了大量的殘留礦體。然而，該類礦床在開采過程中存在采礦方法、地壓災(zāi)害、巷道維護(hù)、巖層控制、采空區(qū)處理等技術(shù)問題，需要通過系統(tǒng)的研究加以解決，通過加大對地下殘留礦新工藝的研究，充分回收有限的礦產(chǎn)資源，對我國地下礦山行業(yè)的良性發(fā)展具有重要意義。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李紅零，吳仲雄.我國金屬礦開采技術(shù)發(fā)展趨勢[J].有色金屬（礦山部分），2009（01）.

[2]劉春波，孫光華，李富平.我國地下礦山采礦技術(shù)發(fā)展及趨勢[J].河北理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009（02）.

[3]田顯高，田渡.雞冠嘴礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)改造[J].金屬礦山，2006（12）.

篇(2)

關(guān)鍵詞 外包 管理模式 探討

中圖分類號：TD844+.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

礦山企業(yè)的外包運(yùn)營模式是按不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行劃分的，其中生產(chǎn)剝離、采礦和選礦是礦山企業(yè)生產(chǎn)的核心業(yè)務(wù)，本文就這三個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的外包進(jìn)行闡述。

1礦山開采前剝離性業(yè)務(wù)外包

礦山開采特別是露天開采的首要任務(wù)就是剝離一些非礦土層或沒有開采價(jià)值的礦物表層，這一工作任務(wù)傳統(tǒng)的做法就是礦山企業(yè)專門成立一支工作隊(duì)伍進(jìn)行剝離施工，現(xiàn)在大都由第三方承包完成。

2采礦業(yè)務(wù)外包

指的是金屬礦石的開采不由本企業(yè)的人員具體操作，由外來的第三方或者是內(nèi)部人員虛擬外包的方式，虛擬外包就是由企業(yè)內(nèi)部人員承擔(dān)礦石開采但報(bào)酬的計(jì)算與兌現(xiàn)和外部人員承包該工作一樣。

3選礦業(yè)務(wù)外包

就是選礦操作環(huán)節(jié)企業(yè)不再具體參與，由企業(yè)以外的人員或施工隊(duì)去承擔(dān)，或者是虛擬外包。此外，礦山運(yùn)營外包還涉及運(yùn)輸業(yè)務(wù)外包：指礦石、精礦的運(yùn)輸由專門的外部運(yùn)輸單位或企業(yè)負(fù)責(zé)，礦山企業(yè)不再擁有自己的專門運(yùn)輸隊(duì)伍。礦山企業(yè)三類核心業(yè)務(wù)外包運(yùn)營模式中，剝離性外包運(yùn)營模式在國內(nèi)大部分礦山開采企業(yè)得到普遍采用，各礦山企業(yè)不再擁有自己的剝離施工操作隊(duì)伍和人員；采礦外包運(yùn)營模式有不少的企業(yè)在嘗試，但大型企業(yè)的在該運(yùn)營模式上還有所保留，沒有完全實(shí)行外包，而小的礦山開采企業(yè)基本上都是外包的運(yùn)營模式；選礦外包運(yùn)營模式除該礦業(yè)公司采用外，國內(nèi)其他企業(yè)采用這一管理模式的較為少見。

4重視露天礦外包和地下礦外包的差異

（1）露天礦與地下礦承包資質(zhì)的差異。礦山企業(yè)按照采礦方法可以分為露天礦山和地下礦山。與地下礦山相比露天礦的采礦管理較為簡單、容易，而小型露天礦的開采更加簡單，有些只是具有土石方施工能力的施丁隊(duì)伍，這些來自于非礦山的施工隊(duì)伍，合同單價(jià)較低。由于隊(duì)伍人員素質(zhì)、培訓(xùn)和裝備水平參差不齊，安全和技術(shù)支持存在隱患，如對邊坡的管理等方面。地下礦山的開采和管理比露天礦復(fù)雜很多，因此從事地下礦山建設(shè)和采礦承包的施工隊(duì)伍要求更專業(yè)化，必須具備礦山總承包資質(zhì)才能承接該類業(yè)務(wù)。

（2）露天礦與地下礦外包在設(shè)備、設(shè)施投資方式的差異。露天礦外包和地下礦外包在設(shè)備、設(shè)施的投資方式上可以進(jìn)行如下劃分，露天礦外包可以由承包方投入采礦、運(yùn)輸?shù)戎饕O(shè)備、相關(guān)輔助設(shè)備和公輔設(shè)施等，但投入的設(shè)備必須符合礦山的要求，這種模式可以減少業(yè)主的建設(shè)投資。地下礦外包的固定設(shè)備投入由業(yè)主承擔(dān)，固定設(shè)備包括：提升機(jī)、豎井裝備、有軌運(yùn)輸設(shè)備、坑內(nèi)破碎設(shè)備、水泵、變電設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、壓風(fēng)設(shè)備、放礦設(shè)備等；移動(dòng)設(shè)備由承包方投人，移動(dòng)設(shè)備包括：手氣動(dòng)鑿巖機(jī)、中深孔鉆機(jī)、掘進(jìn)鑿巖臺車、中深孑L臺車、鏟運(yùn)機(jī)、裝藥車、輔助車輛等，這樣可以防范雙方合作出現(xiàn)問題帶來的風(fēng)險(xiǎn)。固定設(shè)備的運(yùn)行管理可以由業(yè)主負(fù)責(zé)，也可以委托給承包方負(fù)責(zé)。

5重點(diǎn)關(guān)注礦山安全管理

礦山企業(yè)屬于高危、高風(fēng)險(xiǎn)、強(qiáng)體力、勞動(dòng)密集型行業(yè)，礦山管理最重要的是安全管理。因此必須要求承包方必須具備完善的安全管理體系和職業(yè)健康防護(hù)體系。在確定承包單位時(shí)，對承包單位安全資質(zhì)進(jìn)行全面審查。在采礦工程承包合同書中，明確雙方責(zé)任義務(wù)；制定安全管理制度，監(jiān)督承包方執(zhí)行。在爆破管理上，制定明確的爆破材料管理制度，安全員進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督；承包方自配取得特種作業(yè)資格證書的特種作人員。

篇(3)

關(guān)鍵詞 緩傾斜多層礦體；深孔合采；井下礦廢分離；連續(xù)采礦

中圖分類號 TD8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2014）112-0201-02

緩傾斜多層礦體技術(shù)當(dāng)前依然是困擾廣大礦工企業(yè)的一個(gè)重大難題，在整個(gè)礦山開采工作中占據(jù)了相當(dāng)重要的比例，因?yàn)槿绻茨軌蜃龀鲆恍┯行У耐黄疲厝粫?huì)成為礦工企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展與進(jìn)步的阻礙。現(xiàn)階段，突破傳統(tǒng)技術(shù)，不斷探索新型緩傾斜多層礦體采礦的新技術(shù)，已經(jīng)成為采礦技術(shù)的重要課題。因?yàn)楸疚难芯坎粌H具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，也具有一定的學(xué)術(shù)價(jià)值。

1 開采條件概況

某一礦山企業(yè)的礦體儲(chǔ)存標(biāo)高在1860m~1310m之間，埋置深度介于540m~1090m之間。經(jīng)勘查表明一共存在礦體結(jié)構(gòu)47個(gè)，全部的礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)存量達(dá)到了865萬噸，其中主要以有色金屬為主，經(jīng)評估潛在價(jià)值達(dá)到了70億。然而給地區(qū)礦體結(jié)構(gòu)大部分均是緩傾斜礦體，傾角基本都低于30 °，同時(shí)礦體層數(shù)上從1層到5層不等，其中最薄的礦體達(dá)到了1m，最后的礦體則高達(dá)25m，遠(yuǎn)高于國內(nèi)同類礦體。另外，勘查還表明該地區(qū)巖石類礦產(chǎn)資源主要集中在以赤鐵礦和褐鐵礦為主的大量的松軟土狀氧化礦，而一旦遇水，就有可能分解進(jìn)而形成一種表現(xiàn)為泥漿狀態(tài)的物質(zhì)，這也給開采工作加大了難度。

2 開采技術(shù)方案

結(jié)合該地區(qū)的實(shí)際情況，在進(jìn)行本地的礦產(chǎn)資源開采時(shí)，可以從礦段巖體結(jié)構(gòu)性能存在明顯差異且容易分離的特征來作為突破點(diǎn)，借助大直徑深孔落礦技術(shù)來實(shí)施開采工作，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)借助集中篩洗分離技術(shù)來對于礦物質(zhì)中存在的大量廢石進(jìn)行分離，完成后則可以把廢石直接填入采空區(qū)，使其得以循環(huán)利用，達(dá)到連續(xù)不斷的采礦目的，提高資源利用率。

2.1采礦方法

采礦時(shí)，可以首先將礦體劃分為兩個(gè)部分，一是盤區(qū)，一是礦段，然后以礦段來作為回采單元，是以下向平行深孔、側(cè)向平崩礦和二次水平破碎等多種方式來采礦，除此之外，也有一些是利用上述幾種方式綜合進(jìn)行的，主要采用電動(dòng)機(jī)車運(yùn)輸?shù)V石，工序上主要包括采切、落礦、出礦以及填充等，各工序分級別在相連的礦段平行開采，從而有效加快了采礦工作的開展進(jìn)度。

2.2采礦工藝系統(tǒng)

勘察結(jié)果顯示，該地區(qū)礦段開采中，礦石主要集中在土狀氧化礦，而夾石也多數(shù)為白云巖和大理巖為主。所以，在具體的開采過程中，充分利用礦巖崩落的塊度的不同且易于分離的特點(diǎn)，可以對采下礦巖采取集中篩選的處理方式，對于這些分離出的廢石不要采取出坑處理，可以將其直接回填井下采空區(qū)，而這些經(jīng)過篩選后的礦漿則可以直接運(yùn)送到地表，并通過濃縮后直接轉(zhuǎn)運(yùn)到選廠，具體情況如圖1所示。這種模式的好處不僅在于提高了開采效率，還能夠有效減少由于廢石堆積而導(dǎo)致的礦井場地面積的占用。

圖1采礦工藝流程圖

3 效果評價(jià)

本文所探討的采礦方法和傳統(tǒng)技術(shù)相比，存在著較為明顯的四點(diǎn)優(yōu)勢：第一，通過大直徑深孔合采緩傾斜的多層松軟礦體，實(shí)現(xiàn)了對于傳統(tǒng)分采工藝的創(chuàng)新，從而達(dá)到了多層礦體的高效采礦目標(biāo)；第二，改變了我國地下礦山進(jìn)行礦巖分離的傳統(tǒng)手段，在井下完成了礦巖集中分離，同時(shí)用廢石回填采空區(qū)，并堅(jiān)持廢石不出坑，從而也就達(dá)到了無廢開采的目標(biāo)，與此同時(shí)廢石也得到了二次利用，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)不斷的才可目的；第三，采用的是從坑內(nèi)到選廠通過礦漿輸送的手段來進(jìn)行礦石運(yùn)輸，這種模式不僅在很大程度上降低了運(yùn)輸量，同時(shí)還大大降低了運(yùn)輸成本，節(jié)省了費(fèi)用；第四，在緩傾斜多層礦體開采中，真正完成了大量落礦的高效連續(xù)采礦目標(biāo)。因而在開采的過程中使用的是不留間柱的一步驟回采，從而防止了因?yàn)殚g柱回收而造成的作業(yè)面分散或者多中段作業(yè)等多種問題，也可以有效解決生產(chǎn)管理復(fù)雜、井下工人平均勞動(dòng)生產(chǎn)率較低等問題，同時(shí)對于改變間柱回收安全性能差、效率低、花費(fèi)成本高、資源浪費(fèi)嚴(yán)重等現(xiàn)象也具有重要意義。

從具體的技術(shù)指標(biāo)來看，使用新工藝后，日出礦量達(dá)到了900（t/d），遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)開采方式的600（t/d），勞動(dòng)生產(chǎn)率從原來的323%提升到了現(xiàn)在的507%，采礦損失率從原來的11%降低到了現(xiàn)在的7%。而在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上，原礦成本從原來的244.22萬元降低到了現(xiàn)在的225.09萬元，利潤總額從原來的1669.71萬元提升到了現(xiàn)在的3597.53萬元，提升幅度超過了50%，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。

4 結(jié)論

綜上所述，采礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)始終堅(jiān)持“安全、高效、低成本”的基本開采原則，致力于采礦技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是針對緩傾斜多層礦體開采這一世界性難題，應(yīng)當(dāng)在滲入研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，積極開展以連續(xù)開采為主的工作措施，通過引入深孔合采井下礦廢分離連續(xù)采礦技術(shù)，以提高采場的生產(chǎn)能力、降低材料損耗、提升經(jīng)濟(jì)效益，為整個(gè)開采工作的可持續(xù)推進(jìn)提供保障。

參考文獻(xiàn)

[1]鄒正勤，王宏劍.構(gòu)建“1+6”產(chǎn)業(yè)格局打造現(xiàn)代冶金礦山發(fā)展新模式――河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)公司發(fā)展模式研究[J].冶金經(jīng)濟(jì)與管理，2012(5).

篇(4)

關(guān)鍵詞：巖體；露天開采

Abstract: along with our country most open pit mine deep concave mining end, more and more will be transferred to the underground mining mine. Transition from open pit to underground mining under the conditions of rock mass deformation and easy movement induced by open pit slope stability problem. Some open pit to underground mining occurred landslide, ground collapse and other accidents, so the open pit slope stability analysis for underground mining safety production has very important significance.

Key words: rock; open pit mining

中圖分類號：TD8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

1、巖體基本質(zhì)量的分級

巖體基本質(zhì)量由巖石堅(jiān)硬程度和巖體完整程度兩個(gè)因素確定。其劃分采用定性和定量兩種指標(biāo)方法確定。顧名思義，定性劃分是根據(jù)巖石的性質(zhì)，巖石堅(jiān)硬程度定性劃分一般采用敲擊、浸水等方法對巖石進(jìn)行確定，一般分為堅(jiān)硬巖、較堅(jiān)硬巖、較軟巖、軟巖、極軟巖，風(fēng)化程度可由巖石的顏色、狀態(tài)、構(gòu)造破壞程度進(jìn)行確定，一般分為未風(fēng)化、微風(fēng)化、弱風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、全風(fēng)化；巖體完整程度定性劃分一般根據(jù)主要結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度、結(jié)合程度、結(jié)構(gòu)面類型、相應(yīng)的結(jié)構(gòu)類型來確定，一般分為完整、較完整、較破碎、破碎、及破碎。所以定性確定方法一般是采用肉眼觀察、手觸等方式對巖體進(jìn)行判斷，比較直觀。定量劃分是根據(jù)公式計(jì)算對巖體質(zhì)量分級進(jìn)行確定，精確度高，理論追溯性強(qiáng)。巖體堅(jiān)硬性定量指標(biāo)采用巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度RC，RC可由試驗(yàn)測得，也可由計(jì)算得出；巖石完整程度定量指標(biāo)采用巖石完整性指數(shù)KV確定，KV由試驗(yàn)測得，當(dāng)無法取得試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，可采用巖體體積節(jié)理數(shù)JV進(jìn)行確定。巖體基本質(zhì)量的分級應(yīng)根據(jù)巖體基本質(zhì)量的定性特征和巖體基本質(zhì)量指標(biāo)（BQ）兩者相結(jié)合進(jìn)行確定，巖體基本質(zhì)量的定性特征根據(jù)前述方法即可確定巖石的堅(jiān)硬程度和巖體的完整程度，巖體質(zhì)量指標(biāo)（BQ）應(yīng)根據(jù)分級因素的定量指標(biāo)RC和KV,按公式BQ=90+3RC+250KV進(jìn)行確定，在使用此公式時(shí)應(yīng)注意以下兩個(gè)條件a、當(dāng)RC＞90KV+30時(shí)，應(yīng)以RC=90KV+30和KV帶入計(jì)算BQ值b、當(dāng)KV＞0.04RC+0. 4時(shí)，應(yīng)以KV=0.04RC+0.4和RC帶入計(jì)算BQ值。正確確定巖體的質(zhì)量分級對采礦作業(yè)選擇設(shè)備、作業(yè)工法、安全防護(hù)有著指導(dǎo)性的作用，準(zhǔn)確確定巖體基本質(zhì)量的分級，做好邊坡穩(wěn)定性和支護(hù)工作在采礦中勢在必行。

2、主礦體基本穩(wěn)定，但礦體夾石層和礦體頂?shù)装鍑鷰r局部有軟化特征，位于上下盤20m范圍內(nèi)存在一個(gè)近礦圍巖不穩(wěn)定帶，是影響礦山開采的主要工程地質(zhì)問題。因此，合理選取采場結(jié)構(gòu)參數(shù)是保證吳集鐵礦地下開采地表不塌陷、井下不突水的關(guān)鍵。在地下礦山采場結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇過程中，經(jīng)驗(yàn)類比法占有重要的地位。隨著巖石力學(xué)理論及計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)值模擬為巖石力學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)提供了重要的依據(jù)。 拉格朗日模擬是把每次拉格朗日計(jì)算作為一次試驗(yàn)，拉格朗日計(jì)算的結(jié)果（如采場頂板的下沉量）與采礦方法、采場跨度、礦柱尺寸、圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)等多個(gè)因素密切相關(guān)，各因素或多或少地對峒室頂板的下沉產(chǎn)生影響，到底哪個(gè)因素是關(guān)鍵因素，各因素以什么樣的組合更合理，都是要高度重視的問題。正交拉格朗日分析是按照正交實(shí)驗(yàn)原理，考慮了巖石的塑性、不抗拉、節(jié)理的非線性以及層狀巖體的正交異性、模擬回采順序、開挖效應(yīng)及圍巖、錨桿、噴射砼的相互作用，具有較好的適應(yīng)性。本次吳集采場結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化，用正交拉格朗日試驗(yàn)分析方法評價(jià)各設(shè)計(jì)參數(shù)與穩(wěn)定性指標(biāo)間的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上提出了合理的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)取值。

3、拉格朗日法的基本原理

拉格朗日法是研究流體質(zhì)點(diǎn)隨時(shí)間而變化的情況，即某一質(zhì)點(diǎn)在任意一段時(shí)間內(nèi)走出的軌跡、所具有的速度、壓力等。將此法植入固體力學(xué)中，將研究的區(qū)域劃分成網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)就相當(dāng)于流體的質(zhì)點(diǎn)，然后按時(shí)步用拉格朗日法來研究網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)稱拉格朗日法。這種方法最適用于求解非線性的大變形問題。它使用差分方法求解，先將求解的區(qū)域劃分成四邊形網(wǎng)絡(luò)，見圖1（在邊界不規(guī)則的地方也可以用三角形網(wǎng)絡(luò)來擬合）。其計(jì)算循環(huán)見圖2。

4、采礦方法概述

4.1在礦體和圍巖中以一定的布置方式和程序，掘進(jìn)一系列的準(zhǔn)備坑道和切割巷道，并按一定的生產(chǎn)工藝過程，進(jìn)行回采的方法，叫做采礦方法（mining method）。根據(jù)礦體的開采技術(shù)條件，設(shè)計(jì)的采礦方法為：階段礦房分段鑿巖嗣后充填采礦法，其結(jié)構(gòu)參數(shù)見圖3。

1－沿脈運(yùn)輸巷道；2－穿脈運(yùn)輸巷道；3－礦石溜井；4－拉底巷道；5－裝礦巷道；6－

鏟運(yùn)機(jī)出礦巷道；7－回風(fēng)平巷；8－回風(fēng)天井；9－進(jìn)風(fēng)天井；10－分段鑿巖巷道；11－

切割天井

4.2采礦方法構(gòu)成要素:人工裝礦的淺孔留礦法礦塊長50m,沿礦體走向布置,中段高度60m,頂柱高度6m,不設(shè)底柱,間柱寬度8m,礦塊寬同礦體厚度。回采工藝為礦房自下而上分層回采,分層高度1.8～2m,采用7655型鑿巖機(jī)鉆鑿上向傾斜孔,孔徑38mm,孔深1.8～2m,炮孔采用平行排列或交錯(cuò)排列,網(wǎng)度為0.8～1.8m,每次爆破兩排孔。落礦后先28局部放礦,出礦在裝礦巷道中人工向礦車裝礦,人工推車至運(yùn)輸巷,由電機(jī)車運(yùn)至主井溜井口。

4.3礦床聯(lián)合開采的特點(diǎn)：無論是露天開采和地下開采都覺有其獨(dú)特的工藝特點(diǎn)，當(dāng)?shù)V床適用于采用露天和地下聯(lián)合開采時(shí)，就應(yīng)該充分利用這一特點(diǎn)，以提高露天和地下開采的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。聯(lián)合開采工藝系統(tǒng)的核心是在開采工作中按一定順序進(jìn)行時(shí)，必須盡量考慮礦床的特點(diǎn)，選擇露天和地下相互聯(lián)系的開采工藝系統(tǒng)，公用地面輔助生產(chǎn)設(shè)施和生活福利設(shè)施，以提高礦山的經(jīng)濟(jì)效益。露天和地下聯(lián)合開拓的主要特點(diǎn)是最大限度的賦予地下巷道多種用途。深部露天礦開采的趨勢是廣泛利用地下巷道進(jìn)行運(yùn)輸。

礦床聯(lián)合開采技術(shù)上可行性的開采工藝系統(tǒng)：

露天與地下聯(lián)合使用地下巷道系統(tǒng)

露天礦利用地下巷道系統(tǒng)

地下礦石經(jīng)露天運(yùn)出

露天廢石排入地下開采崩落區(qū)

各自獨(dú)立的運(yùn)輸系統(tǒng)

用露天鉆機(jī)回采露天坑底和邊邦的礦石等。

5、近幾十年來，露天轉(zhuǎn)地下開采在國內(nèi)外礦山得到了廣泛的使用，對于這類礦山為了保持礦山產(chǎn)量的平衡，當(dāng)露天開采向地下開采過渡時(shí)，在一段時(shí)間內(nèi)露天與地下開采需要同時(shí)進(jìn)行作業(yè)，這是這類開采方法最復(fù)雜與最核心的技術(shù)問題，這與露天與地下聯(lián)合開采的基本條件是大致相同的，地下轉(zhuǎn)露天開采只是在特殊條件下偶然使用的。對于急傾斜中厚以上的礦體，當(dāng)?shù)V體延深較大而覆蓋層較薄時(shí)，礦體的上部通常首先采用露天開采，然后對礦床的下部采用地下開采，整個(gè)開采稱為露天轉(zhuǎn)地下開采，當(dāng)露天開采轉(zhuǎn)為地下開采的過渡期，礦山由單一的露天開采轉(zhuǎn)為露天與地下開采同時(shí)作業(yè)，必須充分采用各種技術(shù)與組織措施，減小過渡期對生產(chǎn)效率（15%-25%）的影響，當(dāng)露天礦生產(chǎn)進(jìn)入減產(chǎn)器后，地下開采系統(tǒng)應(yīng)基本形成，并逐步承擔(dān)露天礦減產(chǎn)部分的生產(chǎn)能力，使礦山生產(chǎn)產(chǎn)量基本保持穩(wěn)定。因?yàn)槁短扉_拓系統(tǒng)以先天已先期形成，露天轉(zhuǎn)地下開采的開拓系統(tǒng)主要指地下開拓系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，在設(shè)計(jì)地下開拓系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)盡可能的利用或結(jié)合露天開拓系統(tǒng)，以減少投資。

根據(jù)露天和地下采礦工藝聯(lián)系緊密程度不同，露天轉(zhuǎn)地下開拓系統(tǒng)可分為：

露天和地下獨(dú)立開拓系統(tǒng)

局部聯(lián)合開拓系統(tǒng)

聯(lián)合開拓系統(tǒng)

在深部礦體儲(chǔ)藏量大、服務(wù)時(shí)間長，或在露天開采深度大，露天采場地平面狹窄，采場邊坡穩(wěn)定性差，難以保證井巷工程出口安全的情況下，地下開拓工程一般布置在露天采場之外，稱為獨(dú)立的開拓系統(tǒng)，它具有兩套生產(chǎn)系統(tǒng)，相互干擾小，露天開采后無須維護(hù)邊坡等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是兩套開拓系統(tǒng)的基建投資大，基建時(shí)間長。

傾斜或急傾斜礦床殘留礦體的開采，通常利用地下開拓系統(tǒng)運(yùn)至地面，露天開采到設(shè)計(jì)境界后，下部礦體的儲(chǔ)量不多，服務(wù)年限較短，通常自露天坑底的非工作幫掘進(jìn)豎井、斜井形成地下礦體的開拓系統(tǒng)。礦石經(jīng)露天開拓系統(tǒng)運(yùn)到選廠，具有井巷工程量和基建投資少，投資快，可充分利用已建的露天開拓運(yùn)輸系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是井巷施工與露天生產(chǎn)同步進(jìn)行，干擾大。

在露天坑較低的臺階有足夠空間的情況下，可以在坑內(nèi)布置斜坡道或風(fēng)井等輔助井巷，而把主井和主要運(yùn)輸巷道布置在坑外，優(yōu)點(diǎn)是可以減少開拓量，達(dá)到提前見礦，保持礦石產(chǎn)量穩(wěn)定。

露天邊緣礦的開采也經(jīng)常會(huì)涉及到露天轉(zhuǎn)地下的開采技術(shù)， 露天邊緣礦體是邊坡礦、端幫殘礦、頂?shù)妆P三角礦樣、永久路塹下礦體和露天底礦段的總稱，它們具有相當(dāng)大的礦量，大部分可以回收，由于其存在地點(diǎn)的不同，回收邊緣礦體時(shí)將會(huì)對露天礦邊坡的穩(wěn)定性和地下開采的安全生產(chǎn)等帶來直接影響，為此應(yīng)根據(jù)具體的礦巖條件及所處位置，選用各種不同的露天或地下方法進(jìn)行回采，根據(jù)不同的礦巖特性，選擇相應(yīng)的開拓系統(tǒng)對節(jié)約成本保證生產(chǎn)安全是非常必要的。

[1 ] 楊威,蔡嗣經(jīng),李有臣.南芬鐵礦露天轉(zhuǎn)地下開采邊坡穩(wěn)定性數(shù)值模擬[J]. 有色金屬(礦山部分). 2012(03)

篇(5)

關(guān)鍵詞:某金礦；開采技術(shù)；探討

1􀀁國內(nèi)外深部厚大破碎礦體開采經(jīng)驗(yàn)

縱觀國內(nèi)外地下礦山高價(jià)值破碎復(fù)雜礦體采礦方法,由于充填采礦具有礦石回收率高,特別適合于不穩(wěn)固礦巖條件下的高價(jià)值礦體開采的特點(diǎn),自然成為高價(jià)值破碎復(fù)雜礦體的首選采礦方法。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,充填采礦法實(shí)現(xiàn)了采場機(jī)械化回采和充填,原來的低產(chǎn)、低效、勞動(dòng)強(qiáng)度大的弱點(diǎn)已逐漸演變成高產(chǎn)、高效和勞動(dòng)強(qiáng)度低的現(xiàn)代化開采方法。目前充填采礦法已形成了分層充填、分段充填和階段充填的完整體系。針對不同的適用條件與開采技術(shù)特點(diǎn),選擇不同的充填采礦方法,對降低貧化損失與保障采礦安全具有重要意義。

在所有使用充填采礦法開采高價(jià)值軟破復(fù)雜礦體的礦山中,主要考慮的問題是礦體開采的安全性,即考慮礦巖的穩(wěn)固程度、礦巖的頂板暴露面積與暴露時(shí)間、礦巖對作業(yè)人員與設(shè)備的安全影響與危害、礦巖的自穩(wěn)與貧化損失。因此,正是由于礦體的不穩(wěn)固性,從而使目前使用的充填采礦法主要集中在上向分層充填采礦法、上向進(jìn)路充填采礦法以及下向進(jìn)路充填采礦法3種形式。

1.1􀀁上向分層充填采礦法

上向分層充填采礦法在瑞典、加拿大、美國、澳大利亞、意大利及其他國家廣泛用于開采礦石穩(wěn)固、圍巖破碎的急傾斜薄礦脈和中厚礦體,比較典型的礦山有瑞典的湯普森礦、斯特拉思科納礦等。在加拿大,每年用充填法開采的礦石量達(dá)到2700--3200萬,t占地下開采礦石總量的35%--40%,其中87%是用各種不同形式的分層充填法方案開采出來的。在日本約有43%的有色金屬礦石是用充填法開采出來的。對于埋藏條件很復(fù)雜的礦體,主要是采用機(jī)械化上向分層充填采礦法進(jìn)行開采,在瑞典的45個(gè)礦山中近乎一半以上的礦山采用該方法。但由于充填體強(qiáng)度等原因,出礦過程中會(huì)出現(xiàn)礦石混入充填料的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致礦石的二次貧化與損失,個(gè)別情況不好時(shí)甚至?xí)?dǎo)致二次貧損超過一次貧化與損失。

1.2􀀁上向進(jìn)路式充填采礦法

上向進(jìn)路式充填采礦法是在分層充填采礦法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,該法用于礦巖更加破碎、穩(wěn)固性較差的礦體。這種采礦方法的主要特征是在礦塊劃分分層后按一定規(guī)律劃分進(jìn)路,類似于巷道掘進(jìn),逐條進(jìn)路進(jìn)行回采,采完后進(jìn)行進(jìn)路充填并接頂,直到分層回采結(jié)束,然后轉(zhuǎn)向上一分層的回采,直到礦塊回采完畢。采用上向進(jìn)路充填采礦法,主要存在采場生產(chǎn)能力小、充填接頂困難、管理復(fù)雜等缺點(diǎn)。

1.3􀀁下向進(jìn)路充填采礦法

下向進(jìn)路充填采礦法是20世紀(jì)50年代末發(fā)展起來的一種采礦方法,該法最先在瑞典加彭貝里鉛鋅礦使用,主要用于取代傳統(tǒng)的分層崩落法。該方法適用于埋藏深,地應(yīng)力大,有地?zé)岣邷嘏c巖爆的可能性和礦巖很不穩(wěn)固的礦床。其后,下向進(jìn)路充填采礦法在德國、美國、日本、加拿大得到廣泛應(yīng)用。但下向進(jìn)路充填采礦法受巖層條件的限制,采礦方法技術(shù)與工藝等方面要求較為苛刻。

2􀀁深部厚大破碎礦體開采方法

某金礦采礦方法選擇中,礦山優(yōu)先考慮的關(guān)鍵問題是在生產(chǎn)安全的前提下,充分利用礦山現(xiàn)有開拓與設(shè)備,盡可能與某金礦現(xiàn)有生產(chǎn)能力接軌,保證礦山產(chǎn)量穩(wěn)定、生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展,同時(shí)某降低開采成本,提高資源回收率和降低貧化率。

根據(jù)采礦方法選擇原則,結(jié)合金礦3號礦體的開采技術(shù)條件,選擇了4個(gè)具有代表性的采礦方案,分別為:應(yīng)力拱連續(xù)開采上向水平分層充填采礦法、盤區(qū)交錯(cuò)式無間柱上向分層充填采礦法、棋盤式預(yù)護(hù)頂中深孔上向鑿巖分段充填法、人工再造環(huán)境下的混合充填采礦法。經(jīng)綜合分析,選擇應(yīng)力拱連續(xù)開采上向水平分層充填采礦法開采某金礦破碎厚大礦體(見圖1)。

2.1􀀁盤區(qū)布置與采場回采順序

盤區(qū)沿走向劃分,尺寸為38m50m,即盤區(qū)長38m,高度為50m,分段高度為10m。連續(xù)礦房寬度為31m,劃分為5個(gè)礦房,1--5號礦房寬度依次為6,6,7,6,6m,礦柱寬度為7m。一個(gè)盤區(qū)內(nèi)的5個(gè)礦房,礦房超前2,4號礦房3個(gè)分層,即10m,2,4號礦房超前1,5號礦房3個(gè)分層的高度回采,使5個(gè)礦房在空間上形成一個(gè)免壓拱(見圖1)。

2.2􀀁采準(zhǔn)與回采工藝

盤區(qū)采用下盤脈外分段平巷和集中溜井出礦的無軌采準(zhǔn)方式。平行礦體下盤邊界布置分段運(yùn)輸平巷,各分段運(yùn)輸平巷通過聯(lián)絡(luò)道與主斜坡道相通。采場分層聯(lián)絡(luò)道將分段運(yùn)輸平巷與采場相連,溜井聯(lián)絡(luò)巷與中段集中出礦溜井相聯(lián),從而構(gòu)成盤區(qū)下盤脈外無軌采準(zhǔn)系統(tǒng)。分段高10m,分層高度3.3--3.4m,即一個(gè)分段控制3個(gè)分層礦體的回采。考慮到用無軌設(shè)備鑿巖、出礦,重車出礦上坡的坡度不超過15%,重車下坡的坡度不超過21%,以此為依據(jù)進(jìn)行分段平巷設(shè)計(jì)和采準(zhǔn)工程優(yōu)化。每分段有3條分層聯(lián)絡(luò)巷通達(dá)礦體,其第2條為第1條壓頂后形成,第3條為第2條壓頂后形成。

采場支護(hù)用樹脂錨桿和鋼帶聯(lián)合護(hù)頂。錨桿桿體選用20MnSi無縱肋螺紋鋼,直徑為􀀁18mm,長度L=2400mm。樹脂錨固劑型號為K2535和Z2360。采場錨桿呈梅花形布置,間距排距=1200mm1200mm。鋼帶由礦山自行加工,用直徑􀀁10mm的A3鋼筋切割焊接而成。鋼帶寬40mm,共3種規(guī)格,長分別為1500,2900,4200mm,由兩根平行鋼筋每隔200mm用同徑鋼筋焊接制成。

鑿巖采用Mercury-14全液壓單臂鑿巖臺車,釬桿長4.3m,柱齒形合金釬頭直徑為40--43mm,炮眼深度一般為3.8--3.9m。爆破使用GB12437-90粉狀銨梯炸藥,以上分層的空頂距為爆破自由面,沿礦房全斷面拉開。采用非電毫秒差導(dǎo)爆管,使用導(dǎo)爆管起爆器引爆。

采用芬蘭Toro-250BD柴油鏟運(yùn)機(jī)出礦,經(jīng)分層聯(lián)絡(luò)道、溜井聯(lián)絡(luò)道,倒入放礦溜井。采場分層采完后,在采場內(nèi)砌筑充填擋墻,然后從通風(fēng)充填天井中引入并架設(shè)充填管,用水泥尾砂膠結(jié)充填,尾砂比1:12―1:10。一個(gè)分層分2--3次充填,最后一次充填澆面,最上一個(gè)分層的最后一次充填須接頂。

3􀀁結(jié)􀀁論

篇(6)

【關(guān)鍵詞】VCR嗣后充填法；地下鐵礦；采礦工藝流程；應(yīng)用與發(fā)展

1.引言

最近十年，我國金屬礦床開采技術(shù)和理論取得了較大進(jìn)展，許多采礦新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料在礦山得到應(yīng)用。在地下開采方面，大孔徑潛孔鉆機(jī)、牙輪鉆機(jī)、鑿巖臺車、鏟運(yùn)機(jī)、裝載機(jī)、井下礦用汽車、裝藥機(jī)械、錨桿臺車等輔助采礦機(jī)械獲得了推廣應(yīng)用，VCR采礦法、高分段崩落采礦法、自然崩落采礦法、水平和緩傾斜厚大礦體的房柱法等高效采礦方法和工藝相繼誕生。

常見的傳統(tǒng)充填法有水平分層充填法、壁式充填法、削壁充填法等，VCR嗣后充填法與傳統(tǒng)充填法相比較，主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：a.開拓作業(yè)周期短，縮短了投產(chǎn)時(shí)間；b.前期投資成本低，投資回報(bào)期短；c.采切巷道少、斷面大，可采用各類機(jī)械化作業(yè)（鑿巖臺車、液壓潛孔鉆、裝藥臺車、鏟運(yùn)機(jī)等），回采效率提升，安全系數(shù)高；d.單次回采爆破崩礦量大、單耗低，工序循環(huán)間隙短，整體作業(yè)效率高。

2. VCR嗣后充填法的應(yīng)用

2.1工程項(xiàng)目簡介

安陽鋼鐵集團(tuán)舞陽礦業(yè)公司鐵山礦露天轉(zhuǎn)地下一期采礦工程，要求在-100m至-160m中段年采礦210萬噸，即在一個(gè)中段實(shí)現(xiàn)大型礦山的采礦量（年采礦200-300萬噸屬于大型地下礦山），業(yè)主、設(shè)計(jì)院及施工方共同研究后決定采用在近年來推廣的“VCR嗣后充填法”。

2.2工藝流程

VCR嗣后充填法工藝流程為：開拓系統(tǒng)形成-100m水平鑿巖硐室施工-160m水平拉底、裝礦巷道施工-160m中深孔設(shè)計(jì)及施工-100m水平深孔設(shè)計(jì)及施工-160m水平中深孔落礦-100m水平深孔落礦-160m水平出礦充填新礦房施工。

2.3開拓采準(zhǔn)作業(yè)

根據(jù)地勘資料顯示，該中段礦體走向長約720m，礦體厚度30～100m，礦體傾角在48～55度之間，傾向南北向，該礦體數(shù)序傾斜厚大礦體，礦、巖穩(wěn)定性屬于較穩(wěn)定。設(shè)計(jì)采礦中段高為60m，礦房寬度為15m，長度根據(jù)礦體厚度調(diào)整，相比其它采礦法開拓掘進(jìn)量大幅減少，投產(chǎn)時(shí)間大幅提前。

-100m、-160m水平的巷道掘進(jìn)斷面為4.2m*4.5m三心拱形，臨近礦巖分界線20m范圍內(nèi)的穿脈沿脈巷道需至少采取素噴砼支護(hù)措施，圍巖較破碎或裂隙較發(fā)育處需采取噴錨掛網(wǎng)或鋼拱架支護(hù)措施，以防后期中深孔、深孔爆破作業(yè)對巷道頂板邊幫的大面積破壞。

2.4回采作業(yè)

-160m水平切割槽中心位置布置直徑2m高9m的切割天井，周邊均勻布置9米深垂直上向中深孔，采用H1354臺車或YGZ-90鉆機(jī)進(jìn)行穿孔作業(yè)，中深孔呈扇形布置，孔徑φ75mm或65mm，孔深6～13m，孔底距1.8～2.2m，排距1.5m。

單次爆破2～4排，直到形成寬4米，長15米，高13米的切割槽。以切割槽為自由面進(jìn)行排位中深孔落礦，形成深孔落礦時(shí)的補(bǔ)償空間。切割槽兩側(cè)面可對稱爆破落礦，單次爆破2～3排，崩礦量為1000～1500噸，單耗為0.25～0.35kg/t。裝藥設(shè)備采用BQF-100裝藥器，炸藥使用粉狀硝銨炸藥或粒狀硝銨炸藥。起爆采用非電毫秒雷管和導(dǎo)爆索聯(lián)合起爆，輸藥管采用專用防靜電輸藥管，起爆網(wǎng)絡(luò)采用非電起爆網(wǎng)絡(luò)，聯(lián)拉方式采用簇聯(lián)，排間微差起爆。

-100m水平采用T150液壓潛孔鉆進(jìn)行下向垂直深孔鉆孔作業(yè)，孔徑φ165mm，孔深47m，以VCR小區(qū)拉槽區(qū)為自由面，對稱爆破深孔落礦，可逐排一次全段高爆破，亦可單次爆破2～3排下半段形成倒樓梯形爆破結(jié)構(gòu)。深孔爆破施工流程：測量孔深，用孔口封堵裝置堵下口，軸向間隔徑向不耦合裝藥，孔頂回填2-3m炮泥，孔間或排間微差爆破，循環(huán)往復(fù)至全部炮孔爆破落礦完成。

2.5出礦作業(yè)

出礦作業(yè)在-160m水平進(jìn)行，采用ST-1030鏟運(yùn)機(jī)出礦，自卸汽車通過斜坡道運(yùn)輸?shù)降乇淼V石倉（堆）。設(shè)置裝礦巷道，在相鄰礦房的拉底巷道中掘進(jìn)裝礦巷道與礦房相連。裝礦巷道初始設(shè)計(jì)中對中距離15米，礦石回采率只有85%，經(jīng)試驗(yàn)優(yōu)化后改為中對中距離10米，礦石回采率可達(dá)92%。ST-1030鏟運(yùn)機(jī)在裝車時(shí)由于舉升高度不夠，需在出礦礦房相鄰穿脈巷道中設(shè)置裝礦臺。汽車運(yùn)礦和地表聯(lián)合的通道只有斜坡道，空、重車是影響生產(chǎn)的重要因素，針對進(jìn)場實(shí)際，斜坡道全長2.5km，沿線設(shè)置10個(gè)錯(cuò)車硐室，在5#、10#錯(cuò)車硐室處設(shè)置上行、下行（加設(shè)錯(cuò)車巷），每臺車輛配備對講機(jī)，確保交通暢行。

2.6充填作業(yè)

在回采礦房出礦完畢后，及時(shí)進(jìn)行充填前封堵作業(yè)，采用鋼軌加錨桿聯(lián)合支護(hù)擋墻，在巷道封堵口外約50cm處斷面周邊采用螺紋錨桿（2m長）定位，然后焊接鋼軌，縱橫間距0.5m，框架搭設(shè)完畢后鋪設(shè)濾水帆布及紗網(wǎng)在靠近礦房一側(cè)進(jìn)行封堵，最后采用素砼對封堵墻四周進(jìn)行噴漿。封堵墻在施工過程中要保留有兩到三處泄水孔。充填料為尾礦砂膠結(jié)物，灰砂比一般為1：4，周邊礦房圍巖不穩(wěn)或節(jié)理發(fā)育則可調(diào)整為1：6，礦房初次充填高度不宜過高，約1m左右，充填過程中安排專人負(fù)責(zé)檢查封堵口是否存在漏漿問題，約2-3天后開始二次充填，在充填高度未超過巷道斷面高度時(shí)單次充填不超過2m，在超過此高度后可單次充填3-5m。采場即將充填接頂時(shí)，需先檢查充填管是否懸掛在最高點(diǎn)，要嚴(yán)格控制充填量，單次充填高度為0.3m-0.5m，為加強(qiáng)充填空區(qū)的料漿排水和養(yǎng)護(hù)，充一天養(yǎng)護(hù)一天，根據(jù)充填料的配比，流速等限量充填。接頂時(shí)，可根據(jù)膠結(jié)面的平整度適時(shí)調(diào)換充填鉆孔，充填時(shí)應(yīng)盡量保證充填面水平，保證膠結(jié)面平整。

3.結(jié)語

VCR嗣后充填法作為一種高效、安全、環(huán)保的采礦法，在河南舞陽礦業(yè)鐵山礦、安徽草樓鐵礦等礦山已成功應(yīng)用并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，本文以簡略的工序流程形式介紹了此法在地下礦山的應(yīng)用，旨在拋磚引玉，為今后此類采礦法的應(yīng)用能夠更全面、深入、創(chuàng)新性地使用作下鋪墊。

參考文獻(xiàn)

[1]《采礦手冊》.冶金工業(yè)出版社，1988年12月.

篇(7)

Abstract： This paper analyzes the mining technical conditions of V1， V2， V3 ore bodies in a iron mine， and obtains the conditions of the good stability of the ore rock and the condition of the ore body to meet the low-angle dip to dip thin ore body. According to the mining of the coal mine is difficult， the mining method is difficult to determine， mining management is difficult and other problems， a comprehensive mining method is proposed in which the mining face is arranged along the inclined direction or pseudo inclined direction of the ore body. Through the study of stope structure parameters， mining technology， ventilation lines， it is concluded that the comprehensive mining method is suitable for the mining of the low-angle dip to dip thin ore bodies.

關(guān)鍵詞： 緩傾斜至傾斜；薄礦體；全面采礦法；回采工藝；采場通風(fēng)

Key words： low-angle dip to dip；thin ore body；breast stoping；stoping technology；stope ventilation

中圖分類號：TD863 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）09-0147-03

0 引言

礦體是礦物的聚合體，其是地質(zhì)作用的結(jié)果，由于影響礦體形成的因素眾多，最終導(dǎo)致礦體的特征、賦存狀態(tài)、賦存環(huán)境存在差異。為確保安全開采，需根據(jù)礦床的開采技術(shù)條件選擇適宜的采礦方法，以便降低采礦成本，提高礦山經(jīng)濟(jì)效益。不同類型、不同開采技術(shù)條件的礦體，其適宜的采礦方法也不同。礦巖穩(wěn)固性較好時(shí)采用空場法進(jìn)行開采，如阿爾登―拓普坎鉛鋅礦[1]、雷家寨銅多金屬礦[2]、謙比西銅礦[3]等；礦巖穩(wěn)固性差時(shí)采用崩落法進(jìn)行開采，如張家洼鐵礦[4]、銅坑礦[5]、羊耳山鐵礦[6]等；地表不允許塌陷或有需要保護(hù)的建筑物時(shí)采用充填法進(jìn)行開采，如司家營鐵礦[7]、李官集鐵礦[8]、會(huì)寶嶺鐵礦[9]等；針對深部礦山，開采時(shí)還必須對深部巖石的力學(xué)特性進(jìn)行研究，如冬瓜山銅礦開采時(shí)需研究深部巖石處于頻繁動(dòng)態(tài)擾動(dòng)狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)特性[10-12]。

綜上所述，礦山開采時(shí)，尤其是地下礦山開采時(shí)，需要選擇適宜的采礦方法。緩傾斜至傾斜薄礦體開采時(shí)，常遇到出礦難度大、采礦方法難以確定、采礦管理難度大等問題，故以某鐵礦的緩傾斜至傾斜薄礦體為研究對象，研究適宜該特征礦體開采的采礦方法。

1 V山地質(zhì)概況

為研究緩傾斜至傾斜薄礦床的采礦方法，選擇某鐵礦為研究對象，礦區(qū)內(nèi)礦體滿足緩傾斜至傾斜薄礦床的條件。礦山地質(zhì)是采礦方法選擇確定的前提條件，故對該鐵礦的礦山地質(zhì)進(jìn)行簡要介紹。礦區(qū)在區(qū)域構(gòu)造上處于劍川-大理歹字型構(gòu)造南段，褶皺、斷裂、擠壓帶構(gòu)成了極其復(fù)雜的構(gòu)造組合體，其中斷裂密集，以高角度壓性斷裂為主，張性和壓扭性斷裂次之，構(gòu)造線總體呈北西向平行展布。礦區(qū)出露地層主要有三疊系上統(tǒng)祥云組（T3x）、馬鞍山組（T3m）和三疊系中統(tǒng)云南驛組（T3y）。礦區(qū)范圍內(nèi)構(gòu)造簡單，為單斜構(gòu)造，且褶皺不發(fā)育。礦化強(qiáng)弱與巖石節(jié)理、裂隙發(fā)育程度成正相關(guān)系，當(dāng)兩組節(jié)理、裂隙發(fā)育時(shí)，鐵礦呈似層狀和透鏡狀產(chǎn)出。

2 開采技術(shù)條件

2.1 礦體特征

該鐵礦床共圈定鐵礦體三個(gè)，其編號為V1、V2、V3號礦體，均以氧化礦為主，且呈透鏡狀分布。各礦體的具體特征如下：

①V1號礦體：位于礦區(qū)北東部，沿走向長180m，呈“弧”形狀。分布于三疊系上統(tǒng)馬鞍山組（T3m）的灰?guī)r中，以塊狀及蜂窩狀褐鐵礦為主。主要以似層狀及透鏡狀形態(tài)產(chǎn)出。礦體呈北東走向，傾向80°～190°，傾角在20°～25°，平均23°，為緩傾斜礦體，且平均厚度為2.09m，為薄礦體。

②V2礦體：位于礦區(qū)中部，沿走向長250m，同樣分布于三疊系上統(tǒng)馬鞍山組（T3m）的灰?guī)r中，以塊狀及蜂窩狀褐鐵礦為主。礦體的產(chǎn)出形態(tài)主要以似層狀和透鏡狀。礦體呈近南北走向，傾向85°～95°，傾角在35°～40°，平均37°，為傾斜礦體，且平均厚度為2.14m，為薄礦體。

③V3礦體：位于礦區(qū)中部，沿走向長50m，也分布于三疊系上統(tǒng)馬鞍山組（T3m）的灰?guī)r中，以塊狀及蜂窩狀褐鐵礦為主。礦體的產(chǎn)出形態(tài)仍為似層狀和透鏡狀。礦體呈近南北走向，傾向85°～95°，傾角在32°～38°，平均35°，為傾斜礦體，且平均厚度為2.20m，為薄礦體。

2.2 礦巖穩(wěn)固性

礦體圍巖及礦體頂?shù)装寰鶠楹駥訝罨規(guī)r，硬度大，物理力學(xué)性質(zhì)高，巖石的穩(wěn)固性較好，有利于礦床開采，但在節(jié)理、裂隙發(fā)育區(qū)或采空區(qū)地段巖石破碎，穩(wěn)定性差，可能塌方、冒落。該鐵礦礦體產(chǎn)于三疊系上統(tǒng)馬鞍山組（T3m）灰?guī)r中，礦體上下盤亦主要為灰?guī)r，礦體上下盤圍巖化學(xué)成分與該層段巖石化學(xué)成分無較大差別。由于礦體上下盤圍巖具有與礦體本身相同的鐵礦化，礦體與圍巖實(shí)際上呈過渡的漸變關(guān)系。總體來說礦體及圍巖的穩(wěn)定性較好，礦床工程地質(zhì)類型可劃為層狀結(jié)構(gòu)堅(jiān)硬-半堅(jiān)硬巖類為主的中等類型。

3 緩傾斜至傾斜薄礦體開采存在的問題

以某鐵礦為基地研究緩傾斜至傾斜薄礦體的采礦方法，需以實(shí)際工程地質(zhì)情況及礦體特征為前提進(jìn)行探討。根據(jù)該鐵礦的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，可總結(jié)出緩傾斜至傾斜薄礦體開采過程中遇到的主要難題：

①礦體傾角較緩，崩落的礦石無法自行落礦，導(dǎo)致出礦難度大，增加采礦成本。

②由于礦體傾角處于緩傾斜至傾斜范圍內(nèi)，導(dǎo)致采礦方法的選擇及回采工藝的確定難度大，如選擇多種采礦方法，則會(huì)造成礦山生產(chǎn)管理難度大。

③由于該鐵礦床存在多條礦體，對采礦方法的要求較高，造成采礦方法的設(shè)計(jì)難度大，實(shí)際開采過程中，需根據(jù)各礦體的具體特征調(diào)整采礦方法的結(jié)構(gòu)及參數(shù)。

4 采礦方法探討

4.1 采礦方法選擇

不同特征的礦體需選擇相應(yīng)的采礦方法進(jìn)行開采，采礦方法的選擇是礦山開采的核心工作，其決定了礦山生產(chǎn)的安全性及經(jīng)濟(jì)效益。礦床地質(zhì)條件及礦體的開采技術(shù)條件是采礦方法選擇的前提，礦體的傾角、厚度，以及礦巖的穩(wěn)固性等都是采礦方法選擇時(shí)必須考慮的因素。同時(shí)采礦方法的選擇還必須遵守安全、可靠；結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)可行；工藝成熟、管理方便；損失率及貧化率較低；生產(chǎn)能力大，勞動(dòng)生產(chǎn)率高；采礦成本低、經(jīng)濟(jì)效益好等原則。由于緩傾斜至傾斜薄礦體開采時(shí)崩落礦石無法進(jìn)行自溜放礦，同時(shí)作為研究對象的某鐵礦的礦巖穩(wěn)固性較好，結(jié)合該鐵礦礦床實(shí)際的開采技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)效益及礦山開采安全等，類比國內(nèi)相似礦山，最終確定采用全面采礦法對緩傾斜至傾斜薄礦體進(jìn)行回采。針對緩傾斜、傾斜兩種傾角的礦體通過調(diào)整回采工作面的布置形式確保安全生產(chǎn)，同時(shí)采用電耙輔助運(yùn)礦的方式來解決礦石出礦難的問題。

4.2 緩傾斜薄礦體采礦方法探討

該鐵礦V1號礦體傾角在20°～25°，平均23°，即傾角小于30°，且礦體厚度為2.09m，同時(shí)礦巖穩(wěn)固性都較好，故采用回采工作面沿礦體傾斜方面布置的方式進(jìn)行開采。沿巖礦體走向布置礦塊，采場寬度設(shè)置為50m，根據(jù)礦體賦存標(biāo)高，中段高度設(shè)置為25m，設(shè)置礦塊間柱寬2m、頂柱及底柱高2m，采場底部溜礦小井間距設(shè)置為12m。具體的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)詳見圖1。

4.3 傾斜薄礦體采礦方法探討

該鐵礦V2號礦體傾角為35°～40°，平均37°，平均厚度為2.14m；V3號礦體傾角為32°～38°，平均35°，平均厚度為2.20m，即V2、V2號礦體的傾角都大于30°，若回采工作面沿礦體傾斜方面布置，采場出礦的安全性得不到有效保障。結(jié)合礦山實(shí)際情況，同時(shí)借助類似礦山的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置回采工作面沿礦體偽傾斜方向布置，即確保工作面的真實(shí)傾角小于30°，圖2中傾角C便是設(shè)計(jì)回采工作面的真實(shí)傾角，經(jīng)計(jì)算為25°，小于30°，滿足要求。

各采場回采工作面沿礦體偽傾斜方向布置，同時(shí)沿巖礦體走向布置礦塊，采場寬度同樣設(shè)置為50m，根據(jù)礦體賦存標(biāo)高，中段高度同樣設(shè)置為25m，設(shè)置礦塊間柱寬2m、頂柱及底柱高2m，采場底部溜礦小井間距設(shè)置為12m。具體的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)詳見圖2。

4.4 采場回采及通風(fēng)

①采準(zhǔn)切割：礦塊沿礦體走向布置，同時(shí)為減少礦柱礦量和提高回采率，滿足生產(chǎn)能力及裝車運(yùn)輸量的要求，中段運(yùn)輸巷道采用脈外布置。首先自中段運(yùn)輸平巷開掘人行材料通風(fēng)井和放礦溜井，然后在礦房底部沿礦體底板（下盤）開鑿拉底平巷、接著開鑿采場上山（采場上山通地表或聯(lián)通上中段電耙道）。

②采場回采：礦塊回采的順序?yàn)楹笸耸交夭桑瑫r(shí)根據(jù)礦體傾角大小，V1礦體的工作面沿礦體傾斜方向布置，V2、V3礦體的工作面沿礦體偽傾斜方向布置，采場內(nèi)的回采順序?yàn)閺牟蓤鲆粋?cè)向另一側(cè)全厚推進(jìn)。采場內(nèi)采用YTP26型鑿巖機(jī)進(jìn)行鑿巖，鑿巖孔徑一般為36mm～44mm，孔深1.5m～2m，排距1.5m～2m。鉆孔鉆鑿?fù)瓿珊螅捎萌斯ぱb藥的方式進(jìn)行裝藥，采用非電毫秒導(dǎo)爆管起爆方式起爆2#巖石鑿巖進(jìn)行爆破。爆破后待炮煙散凈，處理采場礦房頂、底板巖層及頂部松、浮石。最后采用2DPJ-22型電耙將崩落的礦石耙運(yùn)至采場底部的溜礦小井，礦石經(jīng)溜礦小井放入中段平巷內(nèi)的0.7m3翻斗式礦車中，運(yùn)出地表。

③采場通風(fēng)：V1、V2、V3號礦體開采時(shí)的采礦方法都為全面采礦法，區(qū)別在于回采工作面布置的形式不同。在主風(fēng)機(jī)形成風(fēng)流的前提下，每個(gè)采場配制一臺JK55-2-N04型局扇輔助通風(fēng)，便可確保采場的通風(fēng)安全。新鮮風(fēng)流經(jīng)平硐口進(jìn)入中段運(yùn)輸巷，經(jīng)人行通風(fēng)井、拉底巷道及采場聯(lián)絡(luò)道進(jìn)入采場，清洗工作面后，污風(fēng)排至上中段回風(fēng)平巷再抽出地表或直接排出地表。具體通風(fēng)線路見圖3，圖中箭頭表示風(fēng)流流向。

5 結(jié)論

以某鐵礦為研究對象，研究緩傾斜至傾斜薄礦床的采礦方法，針對礦床開采存在的問題，經(jīng)研究得出如下結(jié)論：

①分析了某鐵礦的開采技術(shù)條件及礦巖的穩(wěn)固性，得出礦體滿足緩傾斜至傾斜薄礦體的條件，同時(shí)得出礦巖穩(wěn)固性較好，有利于礦床的開采。

②提出采用全面采礦法進(jìn)行開采，通過布置回采工作面的形式及采用電耙輔助運(yùn)礦，有效解決了運(yùn)礦難及回采工藝難管理的難題。

③探討了適用于緩傾斜及傾斜薄礦體開采的全面采礦法的結(jié)構(gòu)參數(shù)，同時(shí)分析了采場回采工藝及步驟、通風(fēng)線路，得出全面采礦法適用于緩傾斜至傾斜薄礦體的開采。

參考文獻(xiàn)：

[1]張明峰，姜仁義，蘇建軍.阿爾登―拓普坎鉛鋅礦采礦方法的選擇[J].金屬礦山，2012（11）：49-51.

[2]王文麗，王春.雷家寨銅多金屬礦采礦方法選擇探討[J].有色金屬（礦山部分），2013，65（3）：29-32.

[3]劉松偉，楊育峰，吳俊俊.謙比西銅礦下向嗣后空場法的應(yīng)用[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2013（6）：69-70.

[4]張國，邱景平，宋守志.張家洼礦無底柱分段崩落法結(jié)構(gòu)參數(shù)灰色決策[J].東北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006，27（4）：454-457.

[5]石富文，李明，羅先偉，等.組合式崩落法在銅坑礦92#礦體中的應(yīng)用研究[J].金屬礦山，2014（8）：33-36.

[6]丁明福，周王貞.無底柱分段崩落法在羊耳山鐵銅礦的應(yīng)用[J].有色金屬（礦山部分），2015，67（5）：14-16.

[7]周冬冬，高謙，余偉健，等.司家營鐵礦階段充填法開采流固耦合數(shù)值模擬[J].礦業(yè)研究與開發(fā)，2010，30（2）：19-22.

[8]胡道喜.上向進(jìn)路與上向分層充填法在李官集鐵礦的應(yīng)用[J].金屬礦山，2011（4）：21-23.

[9]纂曉磊，宋肖杰.中深孔高分段空場嗣后充填法在會(huì)寶嶺鐵礦中的應(yīng)用[J].有色金屬（礦山部分），2013，65（3）：21-23.

[10]唐禮忠，王春，程露萍，等.一維靜載及循環(huán)沖擊共同作用下矽卡巖力學(xué)特性試驗(yàn)研究[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2015，46（10）：3898-3908.