斜支溜井在井下礦山中的應(yīng)用

周擁軍

(馬鋼張莊礦業(yè)公司　安徽馬鞍山　243000)

?

斜支溜井在井下礦山中的應(yīng)用

周擁軍

(馬鋼張莊礦業(yè)公司安徽馬鞍山243000)

摘要：斜礦體采用直溜井放礦時,存在采準(zhǔn)工程量大、運輸距離長、勞動強(qiáng)度高、后期出礦效率低等問題.采用低角度斜支溜井結(jié)構(gòu)形式,可圓滿地解決上述問題。

關(guān)鍵詞：斜溜井；優(yōu)化改進(jìn)；主要做法

1　概述

我國金屬礦山地下開采中,溜井放礦因其生產(chǎn)能力大、成本低，而獲得廣泛的應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)形式以直溜井居多，這種形式易于管理、施工方便、可形成中心落礦，在急傾斜礦體中的應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢。但在傾斜礦體中，這種結(jié)構(gòu)形式會帶來中段運輸距離加大、采準(zhǔn)工程量增加、出礦效率降低等一系列問題。所以在這類礦山中斜溜井出礦系統(tǒng)被廣泛采用。

2　工程概況

安徽馬鋼張莊鐵礦地處六安市霍邱縣周集鎮(zhèn)，東距G105國道約50m，是我國少有的尚未開發(fā)的特大型鐵礦床，礦床資源儲量豐富，可選性好。該礦床位于區(qū)域構(gòu)造周集倒轉(zhuǎn)向斜的西翼(倒轉(zhuǎn)翼)，呈單斜構(gòu)造形態(tài)，其產(chǎn)狀為南部(14線)近南北走向，傾向西，傾角陡(50°-70°)；北部走向逐漸轉(zhuǎn)為北東25°，傾向北西，傾角稍緩(40°-50°)，總體為急傾斜厚大礦體(詳見：礦體形態(tài)表1)。 礦體頂板主要為黑云片巖，巖石堅硬，整體性好；底板主要為角閃斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖。頂?shù)装宸€(wěn)固性中等。

表1　礦體形態(tài)

3　盤區(qū)溜井布設(shè)

在間柱內(nèi)布置采區(qū)礦石溜井，溜井間距不大于100 m，穿脈間距100 m，為縮短運輸穿脈長度，在下盤脈外布置一條斜溜井，溜井角度與礦體傾角保持一致，一般在65°左右，該斜溜井主要用于上水平采準(zhǔn)出渣，自有軌運輸水平至出礦水平一段為垂直布置，以上為傾斜布置。

4　存在問題

按設(shè)計張莊鐵礦在井下-390m水平至-450水平下盤溜井原設(shè)計采用長斜溜井(約為62m)，從已施工完畢的5-1及7-1長斜溜井，發(fā)現(xiàn)此設(shè)計存在如下問題：

4.1由于-390m水平至-450 m水平溜井采用斜溜井，斜溜井下口在-450 m采區(qū)溜井上口上方，將造成兩個水平不能同時出礦，影響出礦效率；

4.2由于長斜溜井采用角度約為65度，造成施工較為困難，人員上下不方便，很容易造成安全事故，同時施工人員勞動強(qiáng)度也較大；

4.3原設(shè)計在-390m水平出礦時，落礦時將對-450m水平井口格篩造成破壞，同時也為格篩的維護(hù)和安裝造成不安全因素；

4.4采用長斜溜井，由于在-390水平需施工溜井聯(lián)巷，增加了不必要的工程量。

5　優(yōu)化改進(jìn)及主要做法

5.1優(yōu)化改進(jìn)

結(jié)合該礦地質(zhì)特征、礦體頂?shù)装鍑鷰r及其穩(wěn)定性等綜合分析、論證，將下盤斜溜井設(shè)計變更為斜支溜井(詳見下圖1、圖2)

5.2主要做法

5.2.1預(yù)先與地測部門對-390m及-450m水平礦石邊界進(jìn)行確定，確保兩個水平溜井游離于礦石邊界外，為上分層開拓和礦石回采創(chuàng)造條件，同時對上水平開拓是否影響都要進(jìn)行精確判斷。

5.2.2將-390m水平至-450m水平溜井位置進(jìn)行調(diào)整，并將溜井改為垂直布置，兩水平溜井位置預(yù)留一定的安全間距，避免-390m水平放礦時對-450m水平井口格篩的破壞，也方便今后維修。

5.2.3從-450m至-480m水平采區(qū)溜井合適位置向斜上方反掘一條斜溜槽，與-390m水平至-450m水平溜井井底貫通，以滿足兩個水平同時出礦需求。

5.2.4在施工斜上方反掘斜溜槽時，必須考慮到采區(qū)溜井下部硐室的額墻不受損壞，故施工角度應(yīng)在60°— 65°之間選取。

5.2.5在施工-390m水平至-450m水平垂直溜井，可以考慮采用大孔分層爆破法(該技術(shù)在張莊鐵礦井下已成功運用)，將大大節(jié)約溜井施工周期，為下一步上中段開拓及出礦創(chuàng)造條件。

5.2.6在兩個水平溜井施工完畢后，為確保兩水平出礦安全和效率，在-390m至-450m水平井底口進(jìn)行封閉，以提高出礦效率和保證安全。

5.2.7目前，張莊鐵礦已經(jīng)完成了4-1、6-1斜支溜井施工，今后類似溜井全部按照此設(shè)計進(jìn)行施工、使用；同時2-1溜井由于考慮到-390m及以上水平暫時不需要使用，暫停施工垂直溜井，但為使將來施工方便，提前向斜上方反掘一條斜溜槽。

6　效果

6.1目前正在使用4-1斜支溜井，解決了-390水平及-450水平同時出礦的矛盾，避免了交叉出礦，提高了出礦生產(chǎn)效率，按每班次實際出礦時間為3小時，采用4m3鏟運機(jī)出礦(-450出礦水平)，每班次將多出300噸左右原礦，每月將增加3萬噸左右礦石，效益十分可觀。

6.2避免了采用原設(shè)計斜溜井-390水平出礦，對-450水平溜井上口格篩的沖擊而造成破壞。

6.3解決了原設(shè)計長斜溜井施工條件艱難、安全隱患大、工期長、成本高以及勞動強(qiáng)度大等施工難題。

6.4加快溜井施工進(jìn)度，采用普通法施工大約需要3個月左右時間，現(xiàn)只需1.5個月時間。

7　結(jié)語

優(yōu)化后的斜支溜井，解決了原設(shè)計長斜溜井施工條件艱難、安全隱患大、工期長、成本高、勞動強(qiáng)度大等缺點，并降低了采準(zhǔn)工程量、運輸距離縮短、提高了后期出礦效率，對類似井巷礦山有一定的借鑒意義。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]采礦設(shè)計手冊，井巷工程卷[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006

[2]采礦設(shè)計手冊，礦床開采卷(上、下)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006

[3]采礦手冊編輯委員會.采礦手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005

[4]解世俊. 金屬礦床地下開采[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，2008

收稿日期：2016-01-22

作者簡介：周擁軍(1968-)男，安徽馬鋼張莊礦工程部，副主任工程師。

中圖分類號：TD853.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-9994(2016)01-0027-03

Application of Inclined Chute in Underground Mines

ZHOU Yong -jun

Abstract：When using the vertical chute ore inclined orebody has that the ore quantity big, long transport distance, high labor intensity and late out of the low efficiency problem. used low Angle inclined chute structure form, these problems can be solved successfully.

Key words：Inclined chute;optimize the improvement;main methods