摘 要:本文介紹了有底柱分段崩落法在傾斜厚大礦體中,降低采切比的有效手段。
關鍵詞:千噸采切比 有底柱分段崩落法 優(yōu)化設計
中圖分類號:TD8 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)10(a)-0047-01
采切比是每萬噸或千噸采出礦石量所需掘進的井巷長度(m)或體積(m3),它是用以確定礦塊的采切工程量及對采礦方法進行經(jīng)濟比較的一項重要指標,反映了采礦量與掘進的比例關系。
1 礦山概況
篦子溝礦屬沉積變質(zhì)型礦床,區(qū)內(nèi)有2#、10#、16#等多條礦體,2#主礦體走向長250~300m,傾角18°~35°,礦石F=12。
多年來,篦子溝礦為改善采準切割做了大量工作,形成了一個較合理的采準系統(tǒng),該系統(tǒng)的特點是采場沿走向布置,具有塹溝漏斗的電耙道底部結(jié)構(gòu)。
2 降低采切比的措施
2.1 適當加大階段高度
階段高度與采切工程量和開拓礦量密切相關,階段高度增大,分段高度也相就增大,開拓和采切工程量相對減少(見表1)。高階段還可以減少礦床開拓的數(shù)目,可改善回采的各項技術經(jīng)濟指標。同時減少付段(低分段)采場數(shù)量也是措施之一。
2.2 改善底部結(jié)構(gòu)
底部結(jié)構(gòu)是采場結(jié)構(gòu)的重要組成部分。它在很大程度上影響著采切比。設計和選擇采場底部結(jié)構(gòu)的基本要求是,在保證出礦巷道穩(wěn)定作業(yè)安全及需要的出礦能力的條件下,盡量降低底柱高度和采準工作量,簡化結(jié)構(gòu),且易于施工。在有底柱分段崩落法中,采場的底部結(jié)構(gòu)往往占到整個采切工程的50%左右。因此實現(xiàn)底部結(jié)構(gòu)的合理布置對提高采礦量,降低掘進量和采切比顯得至關重要。例如:在塹溝頂板上方出現(xiàn)廢石時可將塹溝腰線標高抬高0.5~1m,或?qū)⒙┒烽g距加大1~3m;在上盤礦體邊界附近回采時,如果礦體走勢緩而低,而且頂盤圍巖極易塌落的情況下,可考慮在下分段作為底柱一并回采,減省不必要的塹溝和斗穿施工。
2.3 選取合理補償空間系數(shù)K值
K=VK/Vs×100%
VK為采場崩落區(qū)內(nèi)開掘巷道所占空間,m3;
Vs為崩礦巖總體積,m3。
補償空間系數(shù)K的取值范圍要既能保證爆破質(zhì)量又節(jié)約工程,因此十分重要,取小了空間不足會使落礦困難,產(chǎn)生過擠;取大了會浪費工程,還達不到滿意的效果。補償空間系數(shù)一般取12%~18%,周圍無可利用松散體時可取上限。如果巖石破碎,相鄰采場己崩落,崩礦量大時,可取下限。具體做法是可將切割槽間距加大至14~15m,從而增加同向擠壓的中深孔排數(shù)。
2.4 合理布置采切工程
巖石穩(wěn)固時,一般設計兩個槽井,破碎時可考慮一個大規(guī)格井(2.4m×2.4m),在兩個相鄰采場合爆時,也可考慮一個槽布置3個井(2.4m×2m)的方案。
2.5 優(yōu)化系統(tǒng)設計
采礦工藝的變革與發(fā)展為降低采切比提供了依據(jù)和手段,但由于礦體賦存條件的復雜多變,系統(tǒng)設計一定要進行多方案比較。只有依靠多方案比較,創(chuàng)造性地運用這些降低采切比的手段,利用最佳的方案和工藝組合,才能保證最大化地降低采切比。
采準設計時要有前瞻性和開放性,對主礦體附近的小礦脈要統(tǒng)籌兼顧,充分分析掌握二者間的空間形態(tài)和位置關系,盡量做到大小兼顧,主礦體的部分采切工程要能為小礦體使用,以減少在回采小礦體時產(chǎn)生工程投入。
2.6 探礦設計前預先考慮采礦方案,并根據(jù)采礦方案選擇合理的探礦水平、布置探礦工程,提高探礦工程在采礦時的二次使用率
在探礦及采準設計中盡可能將所有工程布置在礦體內(nèi),以提高工程二次使用率,減少工程重復投入。中段開拓工程必須先進入礦體厚大部分或鄰近礦體,并立即實施上部礦體的生產(chǎn)探礦工程,以上部生產(chǎn)探礦的礦體資料和擬采用的采礦方案研究、完善開拓設計,這樣逐步掘進、延伸,完成礦體的開拓系統(tǒng)。同時加大鉆探取芯的工作,盡量以鉆代坑,充分發(fā)揮鉆機的作用。
在探礦順序上,堅持由已知到未知的原則,先施工較近的穿脈工程,以較近的穿脈探清礦體的邊界再指導下一條穿脈的設計方案。先摸清礦體厚大部分,再指導邊角、零星礦體的探礦,這樣即滿足了礦體邊界的要求,又達到了減少工程的目的。
2.7 合理布置分段、中段溜井
分段系統(tǒng)設計在布置上分段出礦溜井時要盡量避免正穿下分段耙道,最好能以大角度(80~900)穿過下分段斗井處,并且要兼顧采場斗穿的間距而布置,這樣既省去了再次施工斗穿、斗井的工程,上下分段還可以共用放礦溜井。在考慮下分段耙道采切工程時,亦可將該井的一部分作為槽井使用,一舉三得,從而有效降低了采切工程量。
開拓中使用的回風天井、措施井等要一起考慮,使之盡量靠近礦體,或布置在礦體內(nèi),使之能夠在生產(chǎn)探礦和采礦時復用,達到一井三用的目的。
加強對地質(zhì)資料的綜合分析,設計時充分考慮到礦體變化的可能性和工程的適應性,同時地質(zhì)人員要加強現(xiàn)場管理,及時反映礦體變化情況,采礦人員及時修改設計,杜絕無效工程。
2.8 靈活設計分段聯(lián)絡道
在厚大礦體開采中,底柱60%以上的工程都要位于礦體內(nèi),底柱回采時都要作為深孔鑿巖巷道使用。因此分段設計時盡量減少過多盤區(qū)的劃分,聯(lián)絡道、回風道等位于礦體內(nèi)或上盤邊緣的工程要盡可能與電耙道垂直,使其在底柱回采時能直接用作硐室或切槽,減少底柱采切工程量,消除傾斜拉槽排,確保底柱礦石回采效果。
2.9 嚴格按設計回采方向回采礦塊
在系統(tǒng)設計中確定的回采順序不得隨意變更,否則會造成礦塊的多次“開刀”,形成“孤立”采場,爆破夾制性加大,為了正?;夭捎植坏貌患用懿坶g距,提高補償空間系數(shù)彌補,這樣既不利于貧損指標的控制,又提高了采切比。
2.10 采場分段爆破
對于崩礦量、采切量大的采場可采用分段爆破的方法,按一定的順序,由頂往底或由底向頂,將采場分成若干崩礦段,分段施工,分段裝藥起爆,利用相鄰段的崩落區(qū)作為擠壓空間。
3 2006年至2010年采切比指標如表2
4 結(jié)語
采切掘進作業(yè)占各項作業(yè)總勞動量的47%,占作業(yè)成本的43.7%。降低采切比是一項提高礦山經(jīng)濟效益,確保強化開采的重要措施,運用采切比低的采礦方法和回采工藝,采用多方案比較,改革傳統(tǒng)工藝是降低采切比的主要手段。
參考文獻
[1]王運敏.現(xiàn)代采礦手冊(中篇)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2012.