焦家金矿寺庄分矿大断面凹凸式采矿法研究和应用.docVIP

焦家金矿寺庄分矿大断面凹凸式采矿法研究和应用 　　摘 要：焦家金矿寺庄分矿原有“上向水平机械化进路充填采矿法”凿岩时间长，贫化率大，工作台效低等缺点逐步显现，不能满足不断扩产的需求，因此针对现场地质情况，对原有采矿方法进行优化，按上下分层回采形状如“凹凸”两字对新采矿方法进行命名，减少损失，降低贫化，减少凿岩时间，提高生产效率。 　　关键词：上向水平机械化进路充填采矿法 凹式分层凸式分层 　　中图分类号： TD43 文献标识码： A 文章编号： 　　一、区域概况： 　　焦家金矿寺庄分矿是一座新近开发的黄金矿山。寺庄分矿位于胶东半岛西北部，海拔标高38-45m。东部及南部为低山丘陵，北部和西部为朱桥河冲积平原。矿体主要赋存于黄铁绢英岩化碎裂岩，上盘围岩主要为绢英岩化花岗质碎裂岩，下盘围岩主要为黄铁绢英岩化花岗岩。 　　矿区目前采用的采矿方法为“上向水平机械化进路充填采矿法”。该方法的主要特征是在矿块中划分分层，在分层中按一定规律划分进路，类似于巷道掘进，逐条进行回采，当进路回采完毕后，构筑板墙进行进路的充填接顶，直到分层回采结束，然后转向上一分层的回采，直到矿块回采完毕。 　　二、产生背景： 　　为了满足焦家金矿6000t/d选厂的需求，寺庄分矿必须连续实现扩产，逐步达到2500t/d的出矿能力。寺庄矿区原有“上向水平分层充填采矿法”采场矿体宽度10.0-18.0m，直接扩帮、压顶进行回采将造成暴露面积较大的安全隐患，而保留矿柱，又造成矿石损失；而现有“上向水平机械化进路充填采矿法”的机械化采场，本分层进路全部接顶，对于下分层回采时，造成爆破时间长，胶结体混入，产生贫化较大。 　　三、设计思路： 　　 　　1、研究目的：在中等稳固矿体内将上向水平分层胶结进路采矿法与上向水平分层充填法相结合，将原有进路规格进行扩大，增加单班出矿效率。 　　2、采矿方法简介： 　　①将一步采规格由3.0m×3.5m扩大至5.0m×3.5m（如图1所示），单班增加38t/班，同时将局部扩帮厚度由2.0m扩大至3.5-4.0m，亦单分条进路宽度将达到7.5m-8.0m左右； 　　②“凹式分层”回采时，一步采进路空顶高度为3.5m，充填方式为底部3.0m采用灰砂比1：20胶结充填，顶部50cm采用灰砂比1：10“胶结接顶”；两侧二步采进路（如图1所示②③），回采时为了保证一步采进路胶结体对顶板的整体支护作用，防止两侧二步采同时作业时破坏胶结体的整体性，因此下盘回采时（图1中的③）按规格5.0m×4.5m沿一步采胶结体施工，空顶高度4.5m，而上盘回采时（图1中的②）则与一步采进路胶结体预留1.5-2.0m间柱，待进路施工至矿体边界后，后退式一次性回收间柱；二步采进路充填时，充填高度为3.5m，预留1.0m空顶，充填时底部3.0m可采用全尾砂充填，减少胶结材料投入，顶部50cm采用灰砂比1：10胶结。 　　“凸式分层”回采时，一步采先对预留1.0m空区进路进行回采（如图1所示④），空顶高度选择3.5m，采高2.5m，回采结束后采用灰砂比1：10“胶结接顶”，而二步采则将空顶高度再施工至4.5m（如图1所示⑤），依次水平向上进行分层循环式回采。 　　2、顶板管理：根据矿岩稳固程度，在回采过程中必须同时进行合理有效的支护工作。支护方式以“管缝式锚杆”支护为主，辅之以其它支护形式如穿带、木托等。锚杆交错呈梅花网状布置，锚杆网度根据岩石破碎程度现场确定。锚杆孔轴线与构造面夹角不得小于60°，锚杆不得沿构造面或裂隙布置，托盘安装应凹面向里并紧靠岩体，不得将托盘反装或挤压变形。断层、裂隙，以及次级构造发育地段，锚杆难以达到支护效果时必须采用诸如木棚、混凝土墙等更为有效的支护方式。混凝土及木棚支护必须将顶帮填实，平时做好检查工作。由于扩帮后暴露面积较大，采用扩帮、支护、出矿工序进行，每班次施工前必须进行安全确认，锚杆、穿带支护紧跟工作面，支护网度1.5m×1.5m，局部围岩稳固处可将网度扩大至1.5m×2.0m。 　　3、优点： 　　①随着一步采规格的增大，单班可增加采矿量38t/班，按“两天三班制”安排组织，则每月增加1710t/月，若考虑扩帮量，则月出矿量将增加1900-2500t/月； 　　②下一分层回采时，对未接顶进路直接压顶、落矿，减少底排及掏心炮孔布置，单班减少2.0小时凿岩时间，凿岩放炮时间的缩短进而提高了采出矿的铲运时间，同时，炸材消耗比“上向进路采矿法”减少13.5kg，单断面节省炸材费用约110.57元，单分层炸材消耗费用比“上向进路采矿法”减少3427.67元（详见表1）； 　　表1 采矿方法参数比较 　　 　　 　　③如表1所示，此采矿方法损失率比“上向水平分层采矿法”减少2.12%，贫化率相比“上