留矿法和无底柱分段崩落法联合采矿技术
刘维忠
【摘 要】摘要:介绍了留矿法和无底柱分段崩落法联合的采矿技术,生产实践表明,这种联合采矿方法,可使矿石回采率和采出矿石品位均明显提高,可为今后同类矿体的采矿工作提供参考。 【期刊名称】矿业工程 【年(卷),期】2011(009)005 【总页数】3
【关键词】关键词:矿石回收;联合采矿方法;回采率提高
0 引言
酒钢集团桦树沟铁铜矿为金属矿物以铜为主,磁铁矿为副的联合矿床。矿石硬度 f=10～14,矿岩稳定,较难崩落。该矿区是酒钢集团主要硐矿原料基地之一,目前生产铁铜矿60万t/a,矿体采用无底柱分段崩落法开采。分段高度10 m、进路间距10 m、崩矿步距1.6 m、深孔排距1.6 m。中深孔凿岩设备为 YGZ-90导轨式凿岩机,孔深6～12 m。在生产过程中,因矿体边界上部为实体、无法以切割井为自由面、由深孔爆破完成放顶工作,造成这部分矿石丢失;或不能进行切割工程,影响无底柱分段崩落法的实施。采用留矿法和无底柱分段崩落法联合的采矿技术,能较好的解决此问题。
1 开采技术分析
降低矿石损失贫化除了地质因素外、开采技术也是主要原因。
矿体在2 805 m分段以上为分支产状,在2 805 m水平矿体最大、3个矿体实际连成一个矿体。以下逐渐变小至2 605 m水平尖灭。
在生产过程中,通过进一步探矿确定矿体产状、形状与地质资料一致,但在2 805 m水平矿体边界部位,矿体有局部延伸现象,矿石品位较低、一般为1%～3%,矿体上分段为围岩实体,没有形成覆盖层。用无底柱分段崩落法,在掘凿深孔对这部分矿石爆破的同时还需要崩落顶板岩石、形成覆盖层。这样崩下的矿石和顶板岩石混合在一起容易形成贫化,当矿体高度在5 m以下时,爆破后品位下降在1%以下,达不到边界品位而不能回采,造成了矿石永久损失。
为了充分利用地下资源,减少因矿石损失贫化所引起的经济损失,提高矿产原料的数量和质量,对矿体边界部位的矿石用浅孔留矿法回收比较合理。浅孔落矿易适应矿体边界变化,因而矿房回采矿石的损失贫化小,可提高矿石回收率及出矿品位。 在2 805 m水平用该采矿方法开采,第一步采用留矿法开采矿房,第二步用无底柱分段崩落法开采矿体。
2 采矿工程布置
——采准工程布置原则。考虑到矿体边界矿体矿岩界线变化大,矿岩界线比2 815 m水平向南推移,使2 805 m水平矿体北部的边界区域上部为实体,采用无底柱分段崩落法时无法崩落该顶板,造成悬顶,因此,不再布置专用的切割巷和切割井放顶工程,直接把进路掘止回采水平矿体边界,在进路端部、运用无矿柱留矿法开采。
——无矿柱留矿法。矿体边界外没有布置采矿工程,矿岩没有受到开挖影响、相对稳定。矿房长度不大于相邻两条进路的长度,一般不大于10 m;宽3～6 m,无矿柱留矿法采场不宜过宽,否则存在留矿被压实或因顶板暴露面积大出现冒顶现象,会降低矿石回收率、影响损失贫化。利用相邻回采巷的间柱拉开平巷作为切割巷;在切割巷中,向上打深度为2～2.5 m的倾斜炮孔,以切割巷为自由面爆破。
爆破后在矿石堆上将第二次需要爆破的炮孔打完后,仅出松散量,保证人员设备出入方便,接着爆破第二次炮孔,为防止损坏回采平巷,第一次炮孔宜布置密些、浅些、装药量少些。局部放矿及平场撬顶后,使工作面的作业空间高度为1.8～2 m,当次分层作业即告完毕。每采一层后,通过局部放矿在矿堆上部形成2 m高的空间,与工作面和相邻两条进路构成风流通路,人员、材料从两侧进路出入采场,安全省力,材料和设备的运送也方便,直至矿石全部爆落下来。随着矿石崩落,逐渐增加出矿量;最后对矿房空区顶板进行支护处理,全部采完矿房内的矿石。 对采场采用斜长工作面方案,减少矿房暴露面积来维护矿房稳定。对采场内欠稳固围岩采用锚杆支护或临时木支护。
回采顺序采用分采的办法,将回采巷道端部先布孔爆破回采,再依次沿进路巷后退回采。进路端部矿体较薄,从巷道向上掏槽回采薄矿脉。为了获得爆破后的最佳采幅,一般沿矿房长度方向分段装药爆破,每次爆破长为2～3 m。采用铲运机装矿,采场生产能力可达500 t/d,采场工效600 t/工班,损失率8%,贫化率10%。 因留矿法采矿已在矿体端部形成空场,为无底柱分段崩落法形成了崩矿自由面及补偿空间。爆破仅受顶板围岩的夹制作用,为了保证爆破效果,采用深孔压顶爆破技术、在回采巷道靠近空场位置布置深孔将分层顶板爆破塌落,形成无底柱分段崩落法的正常退采条件。
3 留矿法和无底柱分段崩落法联合的采矿技术
3.1 联合的采矿方法
对矿体边界变化比较大的矿石用留矿法回采后,可用无底柱分段崩落法正式回采。其必要条件是矿房已充填,使回采巷道深孔排面爆破具备挤压爆破条件;防止因矿房充填空间不够,造成无底柱分段崩落法第1、2排孔爆落的矿石抛置于矿房内
留矿法和无底柱分段崩落法联合采矿技术
