分段空场嗣后充填采矿法安全高效开采工艺实践_原广武
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降低分段空场嗣后充填采矿法损失贫化率的管理措施朱先艳【摘要】铜山口铜矿为了降低分段空场嗣后充填采矿法降低损失贫化,分析了损失贫化的原因,通过加强生产探矿,精心采矿设计,以现场技术服务为中心,提高采场底部充填体强度等管理措施后,降低采场损失贫化率,增加矿山经济效益和社会效益,保护生态环境.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2019(000)010【总页数】2页(P65,67)【关键词】损失贫化;分段空场嗣后充填采矿法;矿块【作者】朱先艳【作者单位】大冶有色金属有限责任公司铜山口铜矿,湖北黄石 435000【正文语种】中文【中图分类】TD803铜山口铜矿深部开采工程于2010年始建,2015年初投产。
地采采用主副竖井-辅助斜坡道联合开拓方式,回风井作为井下专用回风通道,采用对角式通风。
有分段空场嗣后充填采矿法、上向分层充填采矿法两种采矿法,占比例分别为80%,20%。
分段空场嗣后充填采矿法初步设计损失率10%,贫化率8%。
通过加强采场损失贫化率管理后,控制在初步设计范围内,并呈逐渐下降趋势。
见下表1。
表1 铜山口铜矿近2015年~2018年深部开采实际地质品位与采场损失率贫化率指标年度 Cu综合地质品位(%)采场贫化率(%)2015 0.66 4.3 9.8 7.9 2016 0.65 4.3 9.3 7.7 2017 0.68 4.4 9.1 7.8 2018 0.69 4.4 9.0 7.6 Ag综合地质品位(g.t-1)采场损失率(%)1 降低损失贫化率的必要性和重要性(1)降低矿石损失意味多采出矿石,减少了单位矿石成本,增加矿山的利润,延长了矿山服务年限。
(2)矿石资源损失严重污染矿山企业内部和周围外部环境。
污染工业和民用水源,直接威胁周围农田作物和河、湖、池塘生物,影响了山坡植被的生长,破坏生态环境。
(3)矿石贫化增加选矿成本、地下提升运输成本、对外运输成本,无形增大矿山成本;在选矿过程中,尾砂带走部分有用成分,增加尾砂中铜金属,降低选矿回收率和铜精矿的产量,直接给矿山造成经济损失[1]。
并中段分段凿岩阶段空场嗣后干式充填采矿法胡训华;陈林兵【摘要】文章分析了黄沙坪矿业分公司传统上向水平分层充填采矿法存在的不足,详细介绍了并中段分段凿岩阶段空场嗣后干式充填采矿的特点、结构尺寸、采准切割工程施工、矿房回采及间、底柱的处理方案.通过工业实践表明,该方法达到了安全、高效回采该区域内多金属矿体的目的,可以在类似矿山中推广使用.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2011(027)004【总页数】5页(P1-4,63)【关键词】并中段;分段凿岩;阶段空场;嗣后充填【作者】胡训华;陈林兵【作者单位】湖南有色新田岭钨业有限公司,湖南郴州424421;湖南有色新田岭钨业有限公司,湖南郴州424421【正文语种】中文【中图分类】TD231.6空场法是有色金属矿山中应用最早、最广泛、技术上最成熟的采矿方法,该采矿方法采用比率达55.7%,随着凿岩、出矿设备的发展,空场法采用比率有增大趋势,但该法要预留间柱,间柱回采难度大,矿石损失大。
综合充填采矿法的优点,采取嗣后干式充填方案,并中段对矿体进行回采,减少了一个底部结构,从而有效地解决了间柱回采和降低损失率的问题。
上向分层干式充填采矿法从使用以来,由于其劳动强度大,生产能力低,人员暴露在采空区下作业,不安全、成本高等因素,逐渐被其它采矿法所替代。
自20世纪70年代后,从国外引进尾砂胶结充填技术及无轨自行设备,使充填采矿法发展到机械化充填水平,使用范围在高价值矿山中逐渐扩大。
黄沙坪矿业分公司钨钼锡铋多金属矿体品位低,属低价值厚大矿体,传统上向分层干式充填采矿法难以满足高效安全回采的要求。
上向分层充填法是在中段中自下而上水平分层对矿体进行回采,随工作面向上推进,逐层充填采空区,并留出继续上采的工作空间。
充填体维护两帮围岩,并作为上采的工作平台。
崩落的矿石落在充填体表面上,用机械方式将矿石运至溜井。
当矿体为直立厚大矿体时,为了提高回收率、降低采准切割工程量、加大矿块的生产能力,通常中段高度一般设定为60~70 m。
分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法在金山店铁矿的应用杨乐【摘要】金山店铁矿原采用无底柱分段崩落法开采,地表塌陷区范围大,保安矿柱量损失大,尾矿库库存紧张.试验采用分段凿岩阶段出矿嗣后全尾砂充填采矿法,能有效利用尾砂充填,缓解尾矿库的压力,同时为保安矿柱的回采提供了条件,提高了资源回收率,而且能解决因地表塌陷引起的环境破坏、征地和搬迁困难等问题.【期刊名称】《采矿技术》【年(卷),期】2015(015)006【总页数】3页(P1-2,59)【关键词】分段凿岩阶段出矿嗣后充填法;全尾砂充填;回采工艺;充填工艺【作者】杨乐【作者单位】武汉钢铁集团开圣科技有限责任公司, 湖北武汉 430000【正文语种】中文金山店铁矿建于1958年,年采矿设计规模达300万t,铁精矿年生产能力140万t。
金山店铁矿一直采用无底柱分段崩落法开采,地表多处形成塌陷坑[1],地表塌陷的时间和范围远超出了预测,严重影响了车间东区的连续生产;随着矿区开采深度增加,地表岩石移动范围逐渐增大,保安矿柱量也越来越大,若不及时回采,将造成永久的损失;此外,金山店尾矿库容量比较紧张,即将面临闭库,目前征地和搬迁工作比较艰难。
金山店铁矿应用充填法开采,采用高浓度全尾砂胶结充填工艺[2-3],能有效解决上述问题。
矿体产于岩体南缘接触带附近F3断层南盘T2-3pq与T2+T1dy7地层分界线附近,受碳酸盐岩层发育程度、岩体与T2+T1dy7地层接触构造、层间滑动破碎带及F3、F4断层等因素控制。
上盘围岩主要为矽卡岩、泥质黑云母角岩、变余粉砂岩、英长角岩,次为闪长玢岩、磁铁矿条及石英闪长岩和大理岩等;下盘围岩主要为石英闪长岩、矽卡岩、大理岩,次为二长花岗岩、闪长玢岩及泥质黑云母角岩。
矿体与围岩界线清楚,上盘界面较平直规则,下盘界面呈舒缓波状,局部过渡型。
矿体倾向自西往东为203°~172°~202°,倾角由西往东为85°~61°,自上往下为85°~50°。
空场嗣后充填采矿法英文回答:In-situ filling mining method is a mining techniquethat involves filling the mined-out areas with waste materials or backfill materials to support the surrounding rock and prevent collapse. This method is commonly used in underground mining operations where the extracted oreleaves voids behind.One advantage of the in-situ filling mining method is that it provides structural support to the underground mine, reducing the risk of cave-ins and ensuring the safety of miners. By filling the empty spaces with waste materials or backfill materials, the stability of the remaining rock is enhanced, making the mining operation safer and more efficient.Another benefit of this mining method is the environmental advantage it offers. Instead of leaving themined-out areas open and exposed, the in-situ filling mining method allows for the reclamation of the land. By filling the voids with waste materials, the land can be restored and used for other purposes such as agriculture or construction.Let me give you an example to illustrate how the in-situ filling mining method works. Imagine a scenario where a company is mining for gold in an underground mine. As the gold is extracted, voids are created in the mine. To prevent the collapse of the mine and ensure the safety of the miners, the company decides to use the in-situ filling mining method.They start by identifying suitable waste materials or backfill materials that can be used to fill the voids. These materials can be anything from sand and gravel to mine tailings or even cement. Once the materials are identified, they are transported to the mine and placedinto the voids using specialized equipment.As the voids are filled, the stability of the mineimproves, reducing the risk of cave-ins. The waste materials or backfill materials also provide support to the remaining rock, preventing it from collapsing. This allows the mining operation to continue safely and efficiently.中文回答:空场嗣后充填采矿法是一种采矿技术,其通过用废弃物或充填材料填充采空区域,以支撑周围的岩石并防止坍塌。
深井强化开采空场嗣后充填采矿技术探讨段文权;夏长念【摘要】高阶段强化开采空场嗣后充填采矿具有作业效率高、采场工程结构简单、矿石破碎质量好、作业安全等优点,在中国冬瓜山铜矿和安庆铜矿得到了成熟的发展与应用,但对于超大规模深井矿山而言,采用高阶段强化开采空场嗣后充填采矿技术还须面对高地应力、岩爆等问题,笔者针对此问题进行了探讨,并提出了相关建议.【期刊名称】《有色金属设计》【年(卷),期】2017(044)004【总页数】3页(P7-9)【关键词】空场嗣后充填法;充填采矿技术;深井矿山;高地应力;岩爆【作者】段文权;夏长念【作者单位】中国恩菲工程技术有限公司,北京100038;中国恩菲工程技术有限公司,北京100038【正文语种】中文【中图分类】TD853.30 引言高阶段强化开采空场嗣后充填采矿技术可以定义为在地下开采条件下采用大直径深孔凿岩爆破破岩的采矿技术,以其效率、能力、规模和安全的综合效果促进了地下大规模采矿的发展。
在生产能力和作业规模方面,高阶段强化开采空场嗣后充填采矿适应于超大规模开采发展趋势的需求。
深井开采面临的最主要问题就是高应力问题,也就是设计及生产过程中要有效解决地压控制问题。
近年,正在筹备或建设中的思山岭铁矿、西鞍山铁矿、沙坪沟钼矿、济宁铁矿等超大规模金属地下矿山在可研阶段均确定采用高阶段强化开采嗣后充填采矿方法。
根据不同的开采技术条件,以上矿山的采场结构参数和采场布置方式不同,但是兼具高阶段强化开采空场嗣后充填采矿技术的特点,对于要求采场稳定性条件下安全、高效采矿的诉求是一致的。
1 高阶段强化开采空场嗣后充填采矿技术特点高阶段强化开采空场嗣后充填采矿法是由分段空场嗣后充填法发展而来,采用更大的炮孔直径和更深的炮孔,其兼有空场法生产能力大和充填法回收率高及保护地表的优点,克服了分层充填繁杂作业循环的缺点。
和自然崩落法、无底柱分段崩落法等可进行大规模开采的采矿技术相比,高阶段强化开采空场嗣后充填采矿技术在具备大规模开采要求的同时,还能满足日趋严格的环保要求,能有效的保护地表构建筑屋,能有效减少地表尾矿和废石的堆放,而且能确保井下生产更有效和安全,具有更广泛的适用条件。
专利名称:一种两步骤分段空场嗣后充填采矿方法专利类型:发明专利
发明人:甘怀营,刘福春,陈建双
申请号:CN201510160343.9
申请日:20150407
公开号:CN104727820A
公开日:
20150624
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种两步骤分段空场嗣后充填采矿方法。
所述采矿方法包括如下步骤:1)将矿体沿走向划分为矿块,将矿块划分为间柱与矿房,并进行间柱采准切割和矿房采准切割;2)回采间柱,嗣后高强度胶结充填;3)回采矿房,嗣后废石或尾砂充填。
本发明综合了平底结构的分段空场嗣后充填法和应用于厚大矿体的常规两步骤充填采矿法的优点,有效地解决了倾斜、急倾斜中厚矿体开采过程产能、充填及安全等问题。
申请人:长沙有色冶金设计研究院有限公司
地址:410011 湖南省长沙市解放中路199号
国籍:CN
代理机构:长沙正奇专利事务所有限责任公司
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分段空场嗣后充填采矿法设计说明1、矿块和回采单元参数分段空场嗣后充填采矿法结构、参数和工艺可因矿制宜,灵活调变。
当矿体厚大时,矿块垂直走向布置;当矿体陡时,分段高度可大些,否则矮些。
阶段高度30~45m。
堑沟分段高8.0~10m,堑沟以上分段高8.0~12m,下底柱高5m,上底柱高3~5m,剖面之间不留间柱,单元之间留3~4m厚间柱。
铲运斜巷(即装矿巷道)间距6.5~8.0m,此斜巷与运搬横巷交角60°~70°。
采场单元面积一般为:(长×宽)=16~24×12.5m 。
2、采准采用脉外阶段运输道(2.2×2.7m )和垂直矿体的穿脉运输道(2.2×2.7m )构成矿块的联合采准方式。
脉外阶段运输道沿矿体走向布置,设在矿体的下盘;穿脉运输道垂直矿体走向布置,每间隔50米布置一条,穿透矿体。
从穿脉运输道向上掘有底板上山、斜坡道、溜矿井和短通风道。
从底板上山每个分段标高向两侧掘进分段联络平巷,由此再向矿体顶板掘进各个分段凿岩巷道,最底部的一个分段掘进运矿巷道,分段凿岩巷道(2.7×2.7m )水平间距12.5米,运矿巷道(3.0×3.0m )水平间距25米。
分段凿岩巷道、运矿巷道与溜矿井之间掘有溜井联络平巷,从运矿巷道向单元底部掘有装矿巷道。
装矿巷道(斜巷2.7×2.7m )一端斜通运矿巷道,另一端顶板贯通单元的堑沟横巷底部,铲运机在此巷内进行铲装作业。
底板上山(2.2×1.8m )呈30°倾角连通上下阶段,距矿体约0~12m,用于行人、运送材料设备、安装(风、水、电、喷锚)管线。
斜坡道(3×3m )呈15°倾角连通运矿巷道水平,用做WJD-0.75型铲运机通道。
溜矿井(2×2m )连通各分段凿岩巷道和运矿巷道水平,用做单元采掘、矿块回采的出矿(渣)道和通风道。
短通风天井(2×2m )在矿块顶板,直通底部运矿巷道水平,用做矿块各单元回采的进风道。
1前山84#矿体赋存条件铜山铜矿矿区分为铜山、前山和前山南3个主要矿段,其中前山南矿段为前山矿段的延伸部分,矿区内主要包括4#、15#、29#、30#、79#和84#矿体,分属上述3个主要矿段之中。
前山84#矿体赋存于+57~-214m ,走向NNW ,倾向SW ,倾角为45~80°,局部有反倾,底板倾角一般在50°以上。
矿石以含铜黄铁矿为主,其次为含铜磁铁矿、含铜闪长岩及含铜矽卡岩等,矿石品位为1.2%左右,矿体沿走向长度约为120m ,厚度为25~30m ,矿石结构致密,f =8~12。
矿体顶板为单硫燧石黄铁矿,蚀变严重,溶洞、裂隙发育,质脆易碎,稳定性较差,常因地下水含有CuSO 4晶体析出。
矿体底板为五通组石英岩和蚀变闪长岩,五通组石英岩层理、节理、裂隙均发育,闪长岩易风化、膨胀,稳定性差。
该矿体含硫较高,存在氧化、结块、自燃和自爆等特性。
2采矿方法评述铜山铜矿前山84#矿体赋存条件极为复杂,采矿方法也经历了数次变革,其中在0m 中段以上采用无底柱分段崩落法开采,0~-80m 中段采用有底柱分段崩落法开采。
崩落法的主要工艺特征为:矿块分段高度为6~8m ,矿块沿走向长度为34~42m ,划分为若干个采区,每个采区由3条进路组成,每条进路间距为6~7m 。
运输巷道布置在稳固性较好的顶板内,进路由顶板到底板上下分段错开布置,沿底板天井拉槽扩大成爆破自由面,采用YG-90型凿岩机凿岩,布置上向扇形中深孔,炮孔排距为1.2m 。
为减少矿石损失和贫化,3条进路同时由里向外后退式回采,每次爆破1~2排炮孔,装岩机出矿。
但生产实践表明,该矿体采用崩落法存在以下主要问题。
(1)前山84#矿体为高温高硫含铜矿体,采用崩落法开采不利通风,而抽出式通风在采场掌子面产生负压,使得爆破后的矿石大量氧化,矿石结块严重,氧化生成的SO 2气体污染掌子面,采场温度升高,且采场漏风量大,恶化了井下作业条件。
2021年第1期新疆有色金属阶段空场嗣后充填法采场底部矿柱回收实例李亮张光军(新疆阿舍勒铜业股份有限公司哈巴河836700)摘要阶段空场采矿法采场采用上向扇形中深孔拉底,导致采场两翼矿柱无法正常回采,采空区充填之后在矿柱内施工穿脉,利用中深孔装药爆破,切割天井采用一次爆破成井技术,切割槽中深孔和正排中深孔分别以切割天井和切割槽为自由面进行爆破,能有效地回收高品位残留矿柱,避免了资源浪费。
关键词阶段空场嗣后充填中深孔爆破高品位矿柱安全1概况西北地区某地下铜矿床为块状硫化物铜锌矿床,其中一号矿体是该矿床的主要矿体,铜金属量占比达97%。
该矿体走向长度约850m,埋藏深度达930米,矿体平均厚度为20m至45m,最大厚度可达80m,倾角45°至75°,矿体与围岩中等稳固。
对于该部分厚大矿体,采用大直径深孔采矿嗣后充填的方法回采矿石。
采场垂直矿体走向布置,矿体厚度即为采场长度,采场高度为50m,宽度为12m。
采场底部采用中深孔爆破形成拉底空间,拉底高度为13m,回采上部矿体时需在上中段施工大孔硐室,采用潜孔钻机钻凿大直径深孔,切割槽爆破形成后正排炮孔侧向崩矿,采场出矿结束后对采空区进行胶结充填。
由于采场底部中深孔凿岩采用上向扇形中深孔,爆破后会在相邻采场之间残留桃形矿柱,且下中段采场采矿时无法对其进行回收。
首采矿柱采场地质储量可达24000t,Cu品位:3.31%,Zn品位:5.32%,为避免资源浪费,需对此类型矿柱进行回收。
2采切工程布置桃形矿柱首采采场450-0504#采场布置在450中段2#穿脉与3#穿脉之间,首先需在450中段2#穿脉与3#穿脉的矿柱之间施工0504#穿脉,穿脉净断面3.4m*3.2m(1/4三心拱),掘进断面3.6m*3.3m,支护方式为锚网拱架喷砼联合支护,喷砼厚度100mm,每个拱架均匀施工7根Φ40mm管缝式锚杆,拱顶部分均匀增加3根3m长Φ18mm水泥卷锚杆,锚网与拱架之间用铁丝绑扎牢固。