銅鋅礦地下開(kāi)采方法適應(yīng)性分析

摘 要 由于金屬礦床賦存條件復(fù)雜，礦石和圍巖性質(zhì)多變，開(kāi)采技術(shù)不斷完善和進(jìn)步，在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用了種類繁多的采礦方法。為了便于采礦方法，研究和尋求新的采礦方法，銅鋅礦應(yīng)對(duì)現(xiàn)有的采礦方法進(jìn)行科學(xué)的分類。本文針對(duì)銅鋅礦及借鑒其他礦山采礦方法的適應(yīng)性進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析研究。

關(guān)鍵詞 采礦方法；影響因素

中圖分類號(hào) TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)061-0100-01

1 采礦方法基本分類

在理論研究領(lǐng)域，根據(jù)不同的原則，對(duì)采礦方法有不同的分類。依據(jù)最常用的按地壓管理（控制）方法進(jìn)行分類，可以將采礦方法分為空?qǐng)龇?、充填法、崩落法三大類?/p>

2 采礦方法選擇影響因素

2.1 礦床地質(zhì)條件和銅鋅礦的一些采礦方法介紹

礦床地質(zhì)條件對(duì)采礦方法的選擇起控制性作用，影響采礦方法選擇的主要地質(zhì)條件包括：礦石和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)，尤其是礦石和圍巖的穩(wěn)固性。礦體傾角和厚度，礦體傾角主要影響礦石在采場(chǎng)中的運(yùn)搬方式；礦體厚度則主要影響落礦方法的選擇以及礦塊的布置方式等。礦體形狀和礦石與圍巖的接觸情況主要影響落礦方法、礦石運(yùn)搬方式和損失與貧化指標(biāo)。礦石的品位和價(jià)值，開(kāi)采品位較高的富礦和貴重、稀有金屬時(shí)，往往要求采用回收率高、貧化率低的采礦方法，即使這類采礦方法成本較高，但應(yīng)用也較為普遍，因?yàn)椋岣叱龅V品位和多回收資源所獲得的經(jīng)濟(jì)效益往往會(huì)超過(guò)成本的增加額；反之，則應(yīng)采用成本低、效率高的采礦方法，如崩落法。因銅鋅礦現(xiàn)階段中深孔崩落法應(yīng)用較多，在此進(jìn)行重點(diǎn)介紹，目前銅鋅礦對(duì)礦體傾角大于70度以上的礦體，且礦脈較狹長(zhǎng)，一般寬度在10米至30米左右的礦體采用中深孔崩落法，一般一個(gè)采場(chǎng)總礦量大約為4-6萬(wàn)噸左右，一般一個(gè)采場(chǎng)需放中深孔炮大約8-10次左右。

對(duì)于礦體埋藏深度，埋藏較深的礦體（如超過(guò)800米）開(kāi)采時(shí)，地壓增高，會(huì)出現(xiàn)巖爆現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)考慮采用充填法。以使圍巖應(yīng)力變化降低到最小，防止因礦巖應(yīng)力變化較大，造成頂板兩幫巖爆現(xiàn)象嚴(yán)重，進(jìn)而對(duì)采場(chǎng)作業(yè)人員構(gòu)成威脅。目前銅鋅礦因采礦深度大多已超過(guò)800米深度，所以采用的多為階段充填法采礦和中深孔崩落法采礦。以使圍巖應(yīng)力的影響降到最低，便于采礦生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

2.2 特殊要求

某些特殊要求可能是采礦方法選擇的決定因素。地表是否允許陷落；如果地表有重要工程及其他需要保護(hù)的因素，不允許陷落。加工部門對(duì)礦石質(zhì)量的特殊要求，如貧化率指標(biāo)、礦石塊度等。礦石中含硫高，會(huì)有結(jié)塊、自燃現(xiàn)象，應(yīng)避免采下礦石在采場(chǎng)中過(guò)久存放；若開(kāi)采含放射性元素的礦石，則應(yīng)采用通風(fēng)效果好的采礦方法。銅鋅礦由于現(xiàn)在屬深部開(kāi)采（開(kāi)采中段達(dá)到-827中段，深度為1 080米），地壓應(yīng)力較大，且通風(fēng)情況較為復(fù)雜，使銅鋅礦的安全生產(chǎn)組織較為困難，因此銅鋅礦目前采用較多的采礦方式是中深孔崩落法和上向充填分層采礦法。并且每個(gè)采場(chǎng)都設(shè)有兩個(gè)天井，一個(gè)入風(fēng)行人井，一個(gè)回風(fēng)行人井，基本解決了地壓應(yīng)力較大和井下作業(yè)面通風(fēng)不暢的問(wèn)題，保證了采場(chǎng)安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行。并對(duì)礦房按二部礦房進(jìn)行了劃分，在一期礦房采礦結(jié)束后，進(jìn)行充填，然后在對(duì)二期礦房進(jìn)行開(kāi)采，以保證在一期礦房采礦結(jié)束后，對(duì)其進(jìn)行充填，減小了地壓和周圍圍巖的穩(wěn)固性，保證了在二期礦房開(kāi)采過(guò)程中由于地壓影響而發(fā)生巖爆的現(xiàn)象，使施工人員的安全得到了有效保證。

3 不同采礦方法及工藝簡(jiǎn)述及銅鋅礦采礦過(guò)程的安全管理

3.1 空?qǐng)龇?/p>

空?qǐng)龇▽⒌V塊劃分為礦房和礦柱，先采礦房，后采礦柱（或不采礦柱），分兩步驟開(kāi)采?；夭傻V房時(shí)的采空區(qū)主要依靠礦石和圍巖自身的穩(wěn)固性和礦柱來(lái)維護(hù)。一般適用于礦巖穩(wěn)固的礦體開(kāi)采?？?qǐng)霾傻V法的具體形式很多，應(yīng)用較為廣泛的有房柱法（以全面法為代表）、留礦法、分段礦房法和階段礦房法（以VCR法為代表）。銅鋅礦目前由于開(kāi)采深度較深，地壓影響因素較大，為避免采場(chǎng)空區(qū)對(duì)二期礦房采礦的影響，已經(jīng)逐步停止了此類采礦方法。

3.2 充填采礦法

充填采礦法一般分為上向分層充填法和下向分層充填法兩種，其中以上向分層充填法最為典型，應(yīng)用也最廣泛；目前銅鋅礦應(yīng)用的多為此采礦方法，下向分層充填法僅適用于礦石價(jià)值高、巖石破碎嚴(yán)重等極特殊情況下的應(yīng)用?；夭傻V房時(shí)，隨回采工作面的推進(jìn)（有向上或向下方向），逐步用充填料充填采后空間，作為下一循環(huán)的開(kāi)采平臺(tái)或人工假頂（護(hù)頂）。銅鋅礦目前對(duì)此類采場(chǎng)面積較大的（1 000平米以上）采用電動(dòng)鏟車進(jìn)行出礦，安全管理重點(diǎn)是頂板和鏟車用電的管理。

3.3 崩落采礦法

崩落法是通過(guò)有計(jì)劃地強(qiáng)制或自然崩落圍巖，消除地壓存在和產(chǎn)生的根源，主動(dòng)管理地壓。但其使用的首要前提條件是地表允許陷落，而且由于放礦是在覆蓋巖石下進(jìn)行的，損失與貧化率較高；因此，一般適應(yīng)于價(jià)值不高的礦體或低品位礦體的回采。該方法可分為：有底柱分段崩落法、無(wú)底柱分段崩落法和自然崩落法三類。銅鋅礦目前采用較多的是有底柱中深孔崩落法，因此在這里重點(diǎn)介紹一下銅鋅礦的中深孔采礦安全管理。

1）在礦體上下盤施工2個(gè)吊罐天井（個(gè)別采場(chǎng)為節(jié)省工程量，也會(huì)借用相鄰采場(chǎng)的天井）期間，重點(diǎn)是做好卷?yè)P(yáng)和罐籠的安全檢查，保證卷?yè)P(yáng)設(shè)備的完好，操作人員必須持證上崗。

2）在耙道進(jìn)行挑溜井和人道井及平巷作業(yè)時(shí)，重點(diǎn)是做好通風(fēng)設(shè)備設(shè)施及底口的安全檢查，防止發(fā)生炮煙熏人事故。

3）待采場(chǎng)上述工作任務(wù)完成后，進(jìn)行采場(chǎng)變級(jí)驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后進(jìn)行施工中深孔作業(yè)，此階段要做好上下平巷作業(yè)的相互聯(lián)系工作，防止聯(lián)系不周而引發(fā)的事故。

4）待中深孔施工結(jié)束后，由采礦設(shè)計(jì)人員提出放炮設(shè)計(jì)，并由公司相關(guān)處室和主管技術(shù)的副總經(jīng)理審核后，由銅鋅礦組織工區(qū)人員進(jìn)行中深孔放炮工作，在放炮當(dāng)天由安全部門給工區(qū)及相關(guān)處室下達(dá)大爆破通知書，要求在現(xiàn)場(chǎng)要做好放炮警戒工作，清點(diǎn)和核對(duì)下井升井人數(shù)，核對(duì)無(wú)誤后向調(diào)度室進(jìn)行匯報(bào)，并由調(diào)

度室通知點(diǎn)炮人員核對(duì)結(jié)果，當(dāng)核對(duì)準(zhǔn)確無(wú)誤后方可進(jìn)行點(diǎn)炮。

4 結(jié)束語(yǔ)

采礦方法就是研究礦塊的開(kāi)采方法，它包括采準(zhǔn)、切割和回采三項(xiàng)工作。根據(jù)回采工作的需要，設(shè)計(jì)采準(zhǔn)和切割巷道的數(shù)量、位置與結(jié)構(gòu)并加以實(shí)施，開(kāi)掘與之相適應(yīng)的切割空間，為回采工作創(chuàng)造良好的條件。反之，采準(zhǔn)和切割工作在數(shù)量上和質(zhì)量上不能滿足回采工作要求時(shí)，則必然影響回采礦石的效果。因此，為了很好地回采礦石而在礦塊中所進(jìn)行的采準(zhǔn)、切割和回采工作的總和，就稱為采礦方法。

參考文獻(xiàn)

[1]李曉峰，薛劍光主編.金屬非金屬安全規(guī)程[M].長(zhǎng)江出版社，2006.

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