论文部分内容阅读
[摘 要]近年来我国矿业得到迅速发展，矿山的生产规模、技术及设备方面都有了很大的改变。由于经济发展的需要，矿产资源的开采力度越来越大，矿产资源的经济价值也有了较大提高，使得品位较低、矿体条件较为复杂的矿体也成为了开采对象。为了有效提升难采矿体的开采效率，下文结合实例，对金矿难采矿体开采方法进行了研究，以期对相关人员有所裨益。
[关键词]金矿；难采矿体；采矿方法；采矿技术
中图分类号：S834 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）26-0271-01
随着国民经济持续、稳定、快速发展，国家对矿产品的需求量不断增长。我国金属矿床贫矿多，富矿少，小型矿多，大型、特大型矿少的资源特点与国民经济建设高速发展的要求很不适应，加之浅部矿、富矿越来越少，大批矿山逐步转入深部采矿，开采深度不断增加，开采技术条件日趋恶化，采矿难度越来越大，造成资源供需矛盾更加突出。因此向深部及难采矿体开采领域进军，将是发展我国金属矿业开发战略的重要发展方向。
1 X矿体基本特征
该区段的矿体沿走向方向极不连续，其形态不规则。在平面上，呈三段不连续的矿体。在剖面上呈下宽上窄的楔形，向上且多呈楔形尖灭，仅131线上、下中段是连续的，且中上部有夹石。矿体的走向在NE600-NE750左右，倾向北西，矿体倾角300左右。矿体总体上是脱离断层泥赋存，仅局部是紧靠断层。X矿体按其分布可划分为三块矿体（简称X-1、X-2、X-3）X-1矿体在125线-129线之间，-530m水平最大走向长42.8xn，最大水平厚度14.9m，向上延伸37.7m，倾角30-400，距破碎带（断层）21.9m；X-2矿体在130线-135线之间，比较肥大，-530m水平最大走向长71.1m，最大水平厚度36.1m，向上延伸53.1m，倾角32-460，距破碎带（断层）4.6m；X-3矿体在136线一141线之间，-530m水平矿体形态狭长，最大走向长61.1m}最大水平厚度15.4m，向上延伸28.1m，倾角36-410，距破碎带（断层）仅1.6m。
2 开采方法及回采工艺
2.1 开采方法
结合金矿X矿体属于倾斜破碎中厚矿体的特点，选择铲运机出矿上向分层进路充填采矿方法，具体布置如图1所示。本采矿方法采用机械化無轨设备进行作业，生产强度大，生产效率高，采切工程量小。采用分层分条开采，暴露面积较小，虽然围岩及矿石均不稳固，但适当加强支护，能保证顺利开采。
根据矿体赋存条件及现有工程特点，提出了上向进路充填采矿方法的三种采准工程布置方案，即：斜井采准方案；辅助斜坡道采准方案；斜坡道联合采准方案，经研究发现斜坡道联合采准方案较为高效可靠。斜坡道联合采准方案充分利用矿山现有工程，即利用-530m中段南翼相邻矿体已经形成的辅助斜坡段，施工相应的联络巷工程，即可形成-520m、-510m分段运输巷及其它辅助采准工程，由于上部分段距离相邻矿体辅助斜坡段过远，故从-510m施工至-80m的X矿体辅助斜坡段，形成斜坡道联合采准方式。其它辅助采准工程（分段运输巷、采场联络巷、溜井、通风措施井等）与斜井采准方式相同。
2.2 回采工艺
X矿体设置5个分段，分段高度10m，分别为-527m，-517m、-507m，-497m和-480m分段。每个分段设置三个分层，分层高度3.33m。回采进路宽度3m，高度3.33m，进路布置方向、长度根据矿体矿岩界限灵活布置。厚大部分一般垂直走向布置进路。矿块回采过程中，应先开采X-2矿体，后开采X-1，X-3矿体，在水平分层上看，形成中间矿块开采速度高于两翼，形成“品”字形开采形状，从而保证三个矿块生产能力的平稳衔接。对于每一矿块，整个分层回采完毕后，进行换层，转入上一个分层回采。对于每个矿块而言，回采工作从矿体分层两翼向中间进行后退式回采，每条矿块同时布置两条进路进行切割或回采作业。矿块在分层联络道和矿体下盘矿岩交界位置附近布置充填通风人行泄水井。进路在回采过程中，在与通风井位置连接处对进路顶板进行压顶，一方面满足充填接顶的要求；另一方面进行进路的通风。由于X矿体上盘贴近断层，回采中需采用降低回采高度、预支护等方式以加强上盘三角矿的回收，通过提高充填强度，严格控制采幅、采高以降低损失贫化。
进路回采完毕，设置隔离墙，从充填入行泄水通风井，引出充填管，在进路架设充填管路，一步采场使用1：10灰沙比水泥尾砂胶结充填、二步进路采用1：30水泥尾砂胶结充填。进路分两次充填，最后一次充填接顶。进路长的时候，可以考虑分次分段充填。
2.3 采场地压管理
由于X矿体矿岩破碎，回采中一般可采用管缝式锚杆及喷锚网支护，一般情况下采用1.8m长的管缝式锚杆，一步回采时锚固网度为1.5m×1.5m，二步回采时锚固网度为1.Om×1.0m，梅花形布置，并且锚杆要垂直于节理面，特殊情况下根据现场实际情况加密，也可采用木立柱、矿石点柱及喷射混凝土支护。特别破碎区段，可采用注浆长锚索与树脂锚杆联合控顶技术，由于注浆长锚索全长锚固，其锚固力大，不会因为爆破震动和岩层错动而失去锚固效果，可预先加固大断层破碎带，树脂锚杆配加金属网（条）取代现用的管缝式锚杆的方法。与管缝式锚杆相比，树脂锚杆承载速度快（一般安装后60s即可达到8t承载力，300s后可达1Ot），尤其是该方法以端部锚固为主，药卷长度600mm，使孔口松动圈内保持空孔状态，可以容纳表层岩体破裂变形，适合破碎顶板的破坏形式。
结束语
采矿方法选择是一项非常复杂而繁琐的工作，存在着很多不确定性，采矿企业要根据各类矿体的开采技术条件，进行认真的分析比较，选择合理的采矿方法和回采工艺，尽量做到机动灵活，能适应各种条件的变化。
参考文献
[1] 周登辉.川口钨矿半风化矿脉群难采矿体采矿方法研究[D].中南大学，2014.
[2] 张亮.某深部难采矿体岩爆诱发倾向及开采方案优化研究[D].江西理工大学，2016.
[3] 韩斌，吴建勋，王鹏，孙伟，姚松，苏先锋.大直径深孔崩矿嗣后充填采矿法应用研究[J].金属矿山，2014（06）：16-20.
[4] 仲崇春，任玉东，黄志国.针对缓倾斜薄至中厚矿体的开采工艺研究[J].化工矿物与加工，2015，44（02）：42-45.
[关键词]金矿；难采矿体；采矿方法；采矿技术
中图分类号：S834 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）26-0271-01
随着国民经济持续、稳定、快速发展，国家对矿产品的需求量不断增长。我国金属矿床贫矿多，富矿少，小型矿多，大型、特大型矿少的资源特点与国民经济建设高速发展的要求很不适应，加之浅部矿、富矿越来越少，大批矿山逐步转入深部采矿，开采深度不断增加，开采技术条件日趋恶化，采矿难度越来越大，造成资源供需矛盾更加突出。因此向深部及难采矿体开采领域进军，将是发展我国金属矿业开发战略的重要发展方向。
1 X矿体基本特征
该区段的矿体沿走向方向极不连续，其形态不规则。在平面上，呈三段不连续的矿体。在剖面上呈下宽上窄的楔形，向上且多呈楔形尖灭，仅131线上、下中段是连续的，且中上部有夹石。矿体的走向在NE600-NE750左右，倾向北西，矿体倾角300左右。矿体总体上是脱离断层泥赋存，仅局部是紧靠断层。X矿体按其分布可划分为三块矿体（简称X-1、X-2、X-3）X-1矿体在125线-129线之间，-530m水平最大走向长42.8xn，最大水平厚度14.9m，向上延伸37.7m，倾角30-400，距破碎带（断层）21.9m；X-2矿体在130线-135线之间，比较肥大，-530m水平最大走向长71.1m，最大水平厚度36.1m，向上延伸53.1m，倾角32-460，距破碎带（断层）4.6m；X-3矿体在136线一141线之间，-530m水平矿体形态狭长，最大走向长61.1m}最大水平厚度15.4m，向上延伸28.1m，倾角36-410，距破碎带（断层）仅1.6m。
2 开采方法及回采工艺
2.1 开采方法
结合金矿X矿体属于倾斜破碎中厚矿体的特点，选择铲运机出矿上向分层进路充填采矿方法，具体布置如图1所示。本采矿方法采用机械化無轨设备进行作业，生产强度大，生产效率高，采切工程量小。采用分层分条开采，暴露面积较小，虽然围岩及矿石均不稳固，但适当加强支护，能保证顺利开采。
根据矿体赋存条件及现有工程特点，提出了上向进路充填采矿方法的三种采准工程布置方案，即：斜井采准方案；辅助斜坡道采准方案；斜坡道联合采准方案，经研究发现斜坡道联合采准方案较为高效可靠。斜坡道联合采准方案充分利用矿山现有工程，即利用-530m中段南翼相邻矿体已经形成的辅助斜坡段，施工相应的联络巷工程，即可形成-520m、-510m分段运输巷及其它辅助采准工程，由于上部分段距离相邻矿体辅助斜坡段过远，故从-510m施工至-80m的X矿体辅助斜坡段，形成斜坡道联合采准方式。其它辅助采准工程（分段运输巷、采场联络巷、溜井、通风措施井等）与斜井采准方式相同。
2.2 回采工艺
X矿体设置5个分段，分段高度10m，分别为-527m，-517m、-507m，-497m和-480m分段。每个分段设置三个分层，分层高度3.33m。回采进路宽度3m，高度3.33m，进路布置方向、长度根据矿体矿岩界限灵活布置。厚大部分一般垂直走向布置进路。矿块回采过程中，应先开采X-2矿体，后开采X-1，X-3矿体，在水平分层上看，形成中间矿块开采速度高于两翼，形成“品”字形开采形状，从而保证三个矿块生产能力的平稳衔接。对于每一矿块，整个分层回采完毕后，进行换层，转入上一个分层回采。对于每个矿块而言，回采工作从矿体分层两翼向中间进行后退式回采，每条矿块同时布置两条进路进行切割或回采作业。矿块在分层联络道和矿体下盘矿岩交界位置附近布置充填通风人行泄水井。进路在回采过程中，在与通风井位置连接处对进路顶板进行压顶，一方面满足充填接顶的要求；另一方面进行进路的通风。由于X矿体上盘贴近断层，回采中需采用降低回采高度、预支护等方式以加强上盘三角矿的回收，通过提高充填强度，严格控制采幅、采高以降低损失贫化。
进路回采完毕，设置隔离墙，从充填入行泄水通风井，引出充填管，在进路架设充填管路，一步采场使用1：10灰沙比水泥尾砂胶结充填、二步进路采用1：30水泥尾砂胶结充填。进路分两次充填，最后一次充填接顶。进路长的时候，可以考虑分次分段充填。
2.3 采场地压管理
由于X矿体矿岩破碎，回采中一般可采用管缝式锚杆及喷锚网支护，一般情况下采用1.8m长的管缝式锚杆，一步回采时锚固网度为1.5m×1.5m，二步回采时锚固网度为1.Om×1.0m，梅花形布置，并且锚杆要垂直于节理面，特殊情况下根据现场实际情况加密，也可采用木立柱、矿石点柱及喷射混凝土支护。特别破碎区段，可采用注浆长锚索与树脂锚杆联合控顶技术，由于注浆长锚索全长锚固，其锚固力大，不会因为爆破震动和岩层错动而失去锚固效果，可预先加固大断层破碎带，树脂锚杆配加金属网（条）取代现用的管缝式锚杆的方法。与管缝式锚杆相比，树脂锚杆承载速度快（一般安装后60s即可达到8t承载力，300s后可达1Ot），尤其是该方法以端部锚固为主，药卷长度600mm，使孔口松动圈内保持空孔状态，可以容纳表层岩体破裂变形，适合破碎顶板的破坏形式。
结束语
采矿方法选择是一项非常复杂而繁琐的工作，存在着很多不确定性，采矿企业要根据各类矿体的开采技术条件，进行认真的分析比较，选择合理的采矿方法和回采工艺，尽量做到机动灵活，能适应各种条件的变化。
参考文献
[1] 周登辉.川口钨矿半风化矿脉群难采矿体采矿方法研究[D].中南大学，2014.
[2] 张亮.某深部难采矿体岩爆诱发倾向及开采方案优化研究[D].江西理工大学，2016.
[3] 韩斌，吴建勋，王鹏，孙伟，姚松，苏先锋.大直径深孔崩矿嗣后充填采矿法应用研究[J].金属矿山，2014（06）：16-20.
[4] 仲崇春，任玉东，黄志国.针对缓倾斜薄至中厚矿体的开采工艺研究[J].化工矿物与加工，2015，44（02）：42-45.