无底柱分段崩落法与分段空场法的联合应用
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无底柱分段崩落采矿技术的应用研究摘要:作为地下铁矿开采的重要方法,无底柱分段崩落采矿技术的应用对于改进采矿企业生产效益具有重要作用。
本文首先对无底柱分段崩落采矿技术进行概述,然后具体探讨了无底柱分段崩落采矿技术的应用,以期为相关技术与研究人员提供参考。
关键词:无底柱;分段崩落采矿技术;应用无底柱分段崩落采矿技术是一种具有高采矿强度、高机械化程度的采矿技术,因其结构简单,且安全性能优越,被广泛应用于各类地下技术矿山中。
然而在实际应用中,该技术在不同矿山也出现了回采异常、采场地压高、难以达到预定产量等问题。
因此,加强有关无底柱分段崩落采矿技术的应用研究,对于改善采矿效率及质量具有重要的现实意义。
1 无底柱分段崩落采矿技术概述无底柱分段崩落采矿技术是将矿块采用分段回采巷道划分成多个阶段,自上而下进行逐段回采,然后利用崩落围岩对采空区进行充填,分段底部安设出矿底部结构,按照小步距爆破下的矿石会在围岩的覆盖下直接通过回采进路端放出的一种方法技术。
1.1技术特点在回采进路端部于崩落围岩遮盖下实施放矿及爆破;爆破、凿岩、出矿等工艺流程共同在同一回采进路内一次进行;上下分段进路依照菱形方式进行交错安设;矿石回采先从回采进路的上盘开始,依照步距次序逐次回退回采,指导下盘矿体边界结束;每个分段均不安置放矿的底部结构,不预留任何矿柱[1]。
1.2 技术优缺点优点:(1)方便采矿作业实现综合机械化,回采与采准工序均在进路内开展,易于应用采矿凿岩台车、掘金台车、装运机等大型无轨自行设备;(2)结构简洁,无底部结构,不留设矿柱,各分段与矿块间不留间柱,无需掘进施工难度较高的斗颈、漏斗、电耙、斗穿等切割巷道,在矿块中仅需布设采矿进路,将巷道联通,对天井和巷道进行切割即可,施工简便;(3)作业安全性能高,作业人员工作在水平巷道内,顶板暴露面积较少,当发生意外情况时便于发现和处理;(4)回采工艺简便,各回采工序均在不同分段内开展,相互之间无干扰,便于进行专业化处理;(5)具有较高的灵活性,可依据矿体条件对进路方式及回采顺序进行调整;各进路回采宽度仅有10m左右,崩矿步距仅2m,生产中发生意外情况时影响范围较小。
无底柱分段崩落法在边缘矿体回采中的应用研究【摘要】无底柱分段崩落法在国内外金属矿山中广泛应用,随着开采深度的增加应用比例不断加大。
边缘矿体中常出现损失等现象,矿山开采中需要重视贫化等问题。
研究介绍无底柱分段崩落法开采技术,结合采矿工程结总结无底柱分段崩落法在边缘矿体回采中的应用。
采用无底柱分段崩落法回收矿体,通过优化回采工艺设计,证明边缘矿体回采可应用无底柱分段崩落法。
【关键词】无底柱分段崩落法;边缘矿体回采;采矿技术应用我国金属矿床经过多年高强度开采,高应力矿床、受复杂空区破坏矿体等赋存条件复杂的难采资源逐渐投入开采,常规开采方法效率低成本高。
随着社会发展对金属矿资源需求量增加,亟待研究复杂难采资源适用的安全开采技术。
未来复杂难采矿床字眼开采比例不断增大,解决复杂难采矿资源开采工艺技术难题,对保障我国社会经济可持续发展具有重要意义。
无底柱分段崩落法应用可以提高整体工作效率,在各种边缘矿体回采工作中得到广泛的应用。
随着我国市场对矿产资源需求加大,无底柱分段崩落法因生产能力较大,逐渐应用于缓倾斜矿中。
1.无底柱分段崩落法开采技术研究无底柱分段崩落法特征是按分段逐个进行回采,其实质是崩落矿石在覆盖岩石接触下,经过底部结构随崩落矿石放出,方法特点是设无底柱开凿放矿【1】。
无底柱分段崩落法在上世纪60年代开始在有色矿山实验使用,80年代后在矿山采矿方法中占有重要地位。
结合我国矿山情况对无底柱分段崩落法进行生产工艺等方面研究实验取得成熟的经验,其发展趋势是采用全液压大型无轨采掘设备减少工作量降低采矿成本。
无底柱分段崩落法受矿体厚度限制较小,适用于大于10m的缓倾斜矿体。
较薄矿体应用分段尺寸受限,倾角小于70°时在底盘应补加脉外电耙道【2】。
矿体形体及围岩接触线无严格要求,无底柱分段崩落法是回采强度大,成本低作业安全的采矿方法,采场内崩落矿石与上部废石相接触,上部废石覆盖层容易在放矿中渗入崩落矿石中。
无底柱分段崩落法转充填采矿法的应用与实施概述摘要大冶铁矿矿石资源随着不断的开采日益萎缩,为提高资源利用率缓解环境压力而选择了充填采矿法。
自实施充填采矿法以来取得了不错的经济效益和社会效益。
延续了矿山生產寿命,保证了生产顺利进行。
同时为下一步的深部开采工程总结技术数据和完善管理制度提供了重要的依据。
关键词无底柱分段崩落法;充填采矿法;充填站;尾砂前言武钢大冶铁矿位于湖北省黄石市铁山区,是我国近代史上最早、最著名的矿山之一,已有110多年的开采历史,是武汉钢铁(集团)公司重要的矿石基地,有铁路和公路通往武汉市和黄石市,交通十分便利。
为保护大冶铁矿矿区矿山公园地表的露天边坡、防止边坡滑坡等地质灾害发生,减小尾矿库尾矿排放量及尾矿库征地数量,并为大冶铁矿深部采用充填法采矿工艺积累生产、管理经验,对东采区-180m中段实施充填采矿法。
1 无底柱分段崩落法转充填采矿法的应用与实施1.1 矿石储量大冶铁矿东露天转地下后,-180m以上矿石储量有700多万t,分-60m、-120m、-180m三个阶段开采,狮子山矿体-120m阶段以上采用无底柱分段崩落法采矿,矿体基本开采完毕。
现在主要是在-180m阶段进行分段空场嗣后胶结充填采矿。
采场划分为20个矿块,采用隔一采一的方法分为矿房、矿柱[1]。
1.2 矿体地质环境矿石主要为磁铁矿,次为赤铁矿、黄铁矿并含铜、钴、硫、金、银等多种有用组分。
矿石坚硬致密,稳固性好。
矿体围岩主要为大理岩、闪长岩,其次为矽卡岩。
大理岩一般致密坚硬,稳固性好,闪长岩在与矿体接触带附近受构造及蚀变影响,稳固性稍差。
1.3 充填系统(1)充填料制备的工艺流程充填料浆采用全尾砂、新型胶结材料和水为原料进行制备。
充填系统的工艺流程如下:选厂产出的全尾砂用砂泵扬送到充填搅拌站附近尾砂分配泵房的尾砂池,再由砂泵扬送到砂仓顶部的旋流器进行分级。
旋流器底流进入砂仓,溢流尾砂进入卧式离心机进行二次脱水。
离心机制备的干砂进入到砂仓,3%以下的溢流水回流至选矿浓密池。
无底柱分段崩落法采矿切割拉槽方式探讨和应用姓名:孔德华单位:鲁中矿业有限公司申报专业:采矿高级工程师个人简历孔德华,男,1981年4月出生,大学本科学历,测绘工程工学学士,函授矿业工程毕业,2005年7月从山东科技大学地球科学物理学院毕业后,自主择业到鲁中矿业有限公司,被分配到小官庄铁矿质量计量科工作,从事采矿技术工作. 2006年5月,调到小官庄铁矿二工区从事采矿技术管理工作,2012年11月起担任二工区值班区长,2013年9月起担任二工区副区长,从事工区采矿技术管理工作,2015年9月调入小官庄铁矿一工区担任副区长,从采矿安全生产管理工作。
目录1. 前言 (3)2. 工程地质条件及爆破参数现状 (3)3. 爆破参数确定 (4)3.1 倾斜扇形孔逐排抬高法 (4)3.1.1 最小抵抗线 (5)3.1.2 孔底距 (5)3.1.3 微差爆破 (5)3.1.4 设计方案 (7)3.1.5效果评价 (7)3.2 切割井拉槽 (5)3.2.1 具体设计方案 (8)3.2.2 效果评价 (9)3.3 切割巷拉槽 (10)4.中深孔爆破效果的改善 (11)4.1为中深孔创造有利的条件 (11)4.2 优化爆破参数 (11)4.3 改善爆破工艺 (11)5. 结语 (12)无底柱分段崩落法采矿切割拉槽方式探讨和应用摘要:本课题以鲁中矿业有限公司小官庄铁矿北区无底柱分段崩落法切割拉槽为研究对象,注重实际应用,结合理论进行爆破参数的优化,使采准切割拉槽切合实际,即达到拉槽效果,保证安全可靠,又能减少大块产出率、降低巷道消耗,同时节约成本。
关键词: 中深孔切割井最小抵抗线中深孔爆破1.前言小官庄铁矿隶属于鲁中矿业有限公司,该矿属于热液接触交代矽卡岩型矿床,矿体赋存条件复杂,具有埋藏深、矿岩松破、倾角缓、地压大等特点,是国内有名的难采矿山。
采矿方法主要为无底柱分段崩落法。
小官庄铁矿采用的采矿方法为无底柱分段崩落法采矿,中段高度50米,分段高度和间距主要为12.5米。
矿山井下采矿方法的技术对比分析在矿山开采领域,井下采矿是一项复杂且关键的工作,而选择合适的采矿方法对于提高采矿效率、保障安全生产以及实现经济效益最大化至关重要。
不同的采矿方法具有各自的特点和适用条件,下面我们就对几种常见的矿山井下采矿方法进行技术对比分析。
一、空场采矿法空场采矿法是将矿块划分为矿房和矿柱,先采矿房,后采矿柱。
在采矿房时,依靠矿岩自身的稳固性和留设的矿柱来支撑采空区。
这种方法的优点是采场生产能力大,回采成本低,矿石贫化率小。
例如,在开采稳固性较好的厚大矿体时,采用房柱法可以实现高效率开采。
工人在宽敞的矿房中作业,安全性相对较高。
但空场采矿法也存在一定的局限性,如果矿岩稳固性较差,容易引发顶板冒落等安全事故。
而且,后期回采矿柱时,作业条件往往较为困难,资源回收率相对较低。
二、崩落采矿法崩落采矿法是随着矿石的采出,有计划地强制或自然崩落围岩来充填采空区,以控制地压。
常见的崩落采矿法有无底柱分段崩落法和有底柱分段崩落法。
无底柱分段崩落法具有结构简单、机械化程度高、开采强度大等优点,适用于开采中厚以上、倾斜至急倾斜的矿体。
但其矿石损失贫化较大,通风条件相对较差。
有底柱分段崩落法在采准工程布置上相对复杂,但矿石损失贫化指标相对较好,通风条件也有所改善。
不过,这种方法的采准切割工程量较大,成本较高。
三、充填采矿法充填采矿法是在回采过程中,用充填料充填采空区,以控制地压和防止地表下沉。
常用的充填采矿法有干式充填法、水力充填法和胶结充填法。
干式充填法的充填料成本较低,但劳动强度大,充填效率低。
水力充填法能够实现较高的充填效率,但需要处理大量的泥水,排水费用较高。
胶结充填法的充填体强度高,能够有效控制地压,但充填成本相对较高。
充填采矿法的优点是能够有效控制地压,减少地表下沉和矿石损失贫化,提高资源回收率。
但其缺点是工艺复杂,成本较高,生产能力相对较低。
四、采矿方法的选择因素在实际矿山开采中,选择采矿方法需要综合考虑多种因素。
第62卷 第2期 有 色 金 属(矿山部分) 2010年3月 无底柱浅孔留矿法与分段崩落法联合采矿方法研究与应用王培寿,王永成,张海洋(招金矿业股份有限公司铜辉矿业,新疆喀什844000) 摘 要:铜辉矿业在开采破碎薄至中厚矿体采用了无底柱浅孔留矿法采准与分段崩落法落矿联合采矿方法,通过该采矿方法的试验,安全有效的提高了采场的回采率,降低了采矿成本,提高了矿山的经济效益,推广应用前景广泛。
关键词:无底柱浅孔留矿法;采准;分段崩落法;破碎矿体中图分类号:T D853 文献标识码:A 文章编号:1671-4172(2010)02-0015-03Study and App licati on of Non 2p illar Shall ow HoleShrinkage Method with Sublevel Caving MethodWANG Peishou,WANG Yongcheng,Z HANG Haiyang(Zhaojin HuiM ining CopperM ining Co .,L td .,Kashi 844000,Xinjiang,China )Abstract:Joint m ining methods including non 2p illar shall ow hole shrinkage method and the sublevel caving method is used in this paper,thr ough the experi m ent,the recovery rate of st ope are i m p r oved effectively,m ining costs is reduced and the econom ic benefits of the m ine are increased t o p r omote a br oad app licati on p r os pects .Key words:non 2p illar shall ow hole shrinkage method;m ining p reparati on;sublevel caving method;fractured orebody作者简介:王培寿(1963-),男,采矿高级工程师。
无底柱分段崩落法与分段空场法的联合应用
摘要:东园铁矿在矿体回采过程中,采用了以无底柱分段崩落法为主,以分段空场法为辅的联合采矿法,该方法实施以来,降低了矿石的贫化,减少了临边矿体回采的损失,提高了矿石回采率,降低了成本,取得了良好的经济效益。
关键词:无底柱分段崩落法;沿脉分段空场法;上盘分段空场法;联合支护
1.矿山地质与开采技术条件
东园矿区铁矿床,具备开采条件的矿体有2个,分别为ⅰ-2和ⅰ-3号矿体,其中ⅰ-2号为最主要的矿体。
ⅰ—2号矿体:为矿区规模最大的埋深较大的隐伏矿体。
矿体分布在大理岩底板或矽卡岩中,横剖面上呈上弦月状,大透镜状。
该矿体矿石质量较好,矿石呈块状,磁铁矿在矿石中含量达65~90%。
tfe最高品位60.54%,最低品位45.96%,平均品位58.60%。
ⅰ—3号矿体,主要赋存于+50m以上水平,绝大多数属泥矿,矿体氧化强烈,粉状磁铁矿较多,粒状、块状磁铁矿较少。
矿体顶板围岩为氧化中粒斑状黑云母花岗岩或氧化矽卡岩,底板围岩为氧化矽卡岩或大理岩。
2.原采矿方法
矿山采用无底柱分段崩落法,分段高度为12.5m,进路间距为12m,采准工作包括运输巷、切割巷,进路、切割天井施工。
运输巷规格为2.5m×2.73m,切割巷及进路规格为2.8m×2.8m,切割天井规格
为2m×2m,切割井一般布置在切割巷端部。
采准施工完毕后,进行中深孔施工,完成备采工作后,进行切割拉槽,进路回采工作。
3.联合采矿法的应用
3.1 沿脉分段小空场与无底柱分段崩落法的联合应用
-160m1#进路施工完毕后,地质部门在1#向北侧进行了探矿工作,经探明,该部分矿体未向下部延伸,仅赋存于-160m水平以上,矿体垂直厚度在7m以下,若设计中深孔爆破,会有接近6m的三角柱矿量损失(中深孔边孔角按45°设计),而且需增加切割量、切割井、中孔施工等工程,采准工程量较大,采准时间较长。
为充分回收该部分矿体,设计将1#以北使用分段空场法,1#进路使用无底柱分段崩落法的联合采矿方法。
-160m1#以北矿岩结构稳固,矿体较薄,适合使用分段空场法回采。
根据1#进路以北矿体水平厚度较小的情况,在1#进路以北设计两条回采巷道,采场长度按等于水平厚度设计,在按1#进路口预留
3m左右保安矿柱,一方面确保空场采矿安全,一方面确保1#进路中深孔正常爆破,保证1#进路回采安全,同时也减小1#进路以北三角矿柱矿量损失。
3.2 上盘分段小空场与无底柱分段崩落法的联合应用
-170m矿体上盘,在4#~5#进路以东部分出现了平底状态,平底部分的水平厚度较大,垂直厚度在7m以下,若将切割巷设计在矿体边界,则需回收大量废石,才能正常回采本水平矿体及回收上水平矿柱。
通过优化设计方案,将切割巷布置在矿体垂直厚度大于7m,
矿岩相对稳固的区域。
其余平底区域采用分段空场法进行回收。
空场与切割巷近邻一边留设若干保安矿柱,保证空场回采安全,同时保证切割拉槽安全。
由于空场较小,矿体厚度不大,回采比较安全,回采过度较快。
采用这种回采方式可以降低矿石的损失率和贫化率,减少采切工作量。
在进行空场回采的同时,可以进行各进路的中孔施工作业,待空场回采完毕后,可以马上进行切割拉槽工作,准备开始各进路中孔爆破回采。
对于接近切割一侧,若矿体较高,分段空场无法控制时,可以使用中深孔钻机在适当位置施工若干排前倾孔进行爆破回采。
3.3无底柱分段崩落法的合理改进
i-3矿体+88m回采水平是最上一个水平,该矿体距地表仅有90m左右,属浅表强风化氧化矿,矿石呈碎块状、粗粒状,回采时常伴有大量黄泥,矿石流动性较差,一般呈筒形下落。
回采区域内矿岩稳固性极差,岩石巷道较少,常出现黄泥与碎矿胶结形成的结实体,开掘巷道极易自然冒落。
针对区域内的矿岩情况,采准进路施工采用了多种支护形式并用的联合支护法。
进路每前掘1.3m左右,进行喷射混凝土支护,喷层厚度为50mm,这样能够确保巷道暂时不会掉渣,然后清理好底板立模,进行现浇混凝土浇筑,浇筑厚度一般为200mm,混凝土浇筑施工完毕后,一般巷道处于稳固状态,但由于巷道顶板及两帮压力增大,部分区域会出现开裂情况,视情况及时补充金属拱架进行支护,金属拱架立架完毕后,通
常喷射混凝土将其与墙体固定,已达到支护效果。
4、联合采矿法的优缺点
主要进路采用无底柱分段崩落法,具有工艺简单,劳动强度低,回采速度快的优点,临边矿体使用分段空场法的优点在于,当矿体垂直厚度较小,区域内上水平无工程,且矿体未向下个水平延深时,可以避免像中深孔爆破回采那样的脊柱矿量损失,同时也可以减少废石的混入和矿石的贫化。
分段空场法的采用,与崩落法相比,也可以适当的减少采准工程量。
对无底柱分段崩落法的合理改进,即适当减小进路间距,增加了矿石回收量,减少了矿石损失。
采用无底柱分段崩落法与分段空场法联合的采矿方法,其缺点是空场采矿一般回采速度较慢,需要做好空场采矿与中深孔爆破的衔接工作。
使用小间距进路回采泥矿的无底柱分段崩落,存在施工进度慢,施工难度大的问题,需要加强掘支力量,尽可能做到快掘快支快采,才能保证采矿安全。
5.结语
本矿山i-2矿体采用的以无底柱分段崩落法为主的,分段空场法回采为辅的联合采矿法,在回采复杂多变的矿体时,能够更为充分的回采矿体,避免过多的矿石贫化与损失,同时也减少了采切工程量,节省了采矿成本。
对i-3矿体采用的小间距进路无底柱分段崩落法的改进措施,大大增加了矿石的回收量,避免了矿量的损失。
联合
采矿法的应用,能够更大程度减少矿石的贫化与损失,降低采矿成本,取得更好的经济效益,具有一定的推广意义。