关于缓倾斜薄矿体采矿方法分析

关于缓倾斜薄矿体采矿方法分析

内蒙古科技大学内蒙古自治区包头市014010

摘要:在开采缓倾斜薄矿体时,一般会选用全面法、房柱法、壁式崩落法等,但针对此些方法而言,均存在不足的地方。本文依据某金矿的矿体特点及赋存状态,有针对性的提出了房柱全面矿块空场法,以此将此矿所存在的采矿难问题给解决掉。

关键词:薄矿体;缓倾斜;采矿方法

1.矿区分析

1.1地层

矿区出露地层从南到北可划分成三个岩性段:其一,硅质岩段。于矿区西南部分布,呈现为西北向分布,而从总体上来讲,呈现为北东倾斜,倾角区间为20~40°,以硅质板岩居多。其二,二云母石英片岩。此层实为金矿的赋矿层位,以整个矿区的中部较多分布,呈现为从北向西方向分布,局部呈现为从南向西分布,而在具体倾角上,达到了25~70°,出露宽度的区间值为450~500米;还需要指出的是,无论是矿体,还是矿化蚀变带,均来源于此岩段中;岩石组合的主体是二云母石英片岩,而在相应夹薄层上,主要是绢云石英砂板岩。其三,绢云石英片岩。此层主要分布于整个矿区的北部,主体为绢云石英片岩,夹薄层主要有钙质片岩、二云母片岩等。

1.2矿区构造特征分析

针对矿区地层来讲,其主体呈现为一单斜层,从总体上来讲,呈现为缓倾(北东),部分区域还呈现为南西向缓倾,倾角达到了15~50°;另外,还需要明确的是,由于地层受区域多期次构造的长期作用与影响,局部出现被复杂化的情况。在整个矿区当中,各个岩段与岩性层小褶曲构造比较多见。而在具体的断裂构造上,主要可划分成三组:(1)北西向。其在整个矿区当中,实为一组韧性剪切带,突出表现为强揉皱及强片理化,长度可达数千米,宽度区间为25~95米,总体上呈现为北东倾斜,最小倾角为15°,最大倾角为50°,实为一种以低角度为典型特点的韧性逆冲推覆剪切带。还需要说明的是,此组在整个矿区中,是十分重要的控矿构造。(2)近东西向。多见于浅部探矿坑道中,或是地表,基本走向为东西向,最小倾角为60°,最大78°。其三,近南北向断裂。最长可达数十米,而最短小于百米,产状几乎呈直立。

2.开采技术条件分析

大部分矿体均储存在硅化二云母石英片岩段中,已经处于施工状态的坑道矿体顶底板,有着比较稳定的岩石,在实际开采中,大多地段不需要进行支护。另外,在整个矿区中,无论是生产用水,还是生活用水,都来自附近河道,有着比较齐全的水资源条件;已经施工的坑道当中没有涌水情况,有着比较简单的水文地质条件。

3.选择采矿方法

基于缓倾斜薄矿脉所对应的各种壁式崩落法实际应用当中,所存在的共性问题为:有着比较高的材料消耗,比较低的功效,比较复杂的工序等,而在实际应用全面法、房柱法过程中,所存在的突出问题即为比较大的矿柱损失,以及比较低的矿石回采率,除此之外,还有着比较低的资源利用程度等,在一些特殊情况下,还需借助锚杆支护,因而有着比较复杂的工序,相关作业人员通常会在崩落岩层下,或者是采空区下来开展各项作业,因而有着比较差的生产安全性。所以,针对此矿而言,所存在的突出问题就是采矿问题。原因有二,其一为采矿难,其二为矿石品位较低。

对于此类矿床而言,其有着比较特殊的赋存特点,在开发矿山过程中,需依据赋存状态,有目的性、针对性的改进采矿方法,将传统适用采矿法所存在的不足或弊端给克服掉,因而在现实生产过程中,获得比较不错的开采指标。依据矿体赋存状态、矿床地质构造以及、矿岩开采技术条件,建议采用更加实用且先进的现场试验房柱全面矿块空场法:(1)首先沿着矿脉倾向,划成阶段,通常情况下,阶段斜长区间值可达40~65米,此矿事先已经设置有探采坑道,因此,在实际操作中,可尽可能采用原先坑道高度当作对阶段斜长进行划分的基础依据,无需受此长度的影响与限制。(2)基于此阶段中,沿着走向采场,或者是划成矿块,其在具体的走向长度上,通常可以达到30~60米。而在各个区段之间的间柱,通常可选择2~6米。此矿有着较低的品位,可不进行回收,因此,选择3~4米为佳。(3)在布置采准工程方面,可在脉内完成,也可根据现实需要,在脉外来进行布置。此矿已经打探矿坑道,因此,尽可能修复与刷大,便可继续使用。而对于后续采准巷道而言,尽可能在脉外进行布置,之所以要这样做,目的在于实现采场生产能力的增加,以及增加通风条件,最终实现整个生产可靠性与安全性的提升。(4)完成采准操作后,于盘区一侧,或者是区段一侧,切割上山,以及切割槽,并且以此为基础,沿着具体走向,对各个相邻矿房实施回采。在此操作过程中,矿房回采为此方法的基础工艺与回采作业流程,在各个处于相邻状态的矿房中开采矿石,借助电耙,运经切割上山,最后便可耙入放矿漏斗。(5)在相邻矿房实际回采过程中,为了能够更好的改善工作面通风条件,于间隔20~25米时,便可进行房间联络道的开掘工作,其无论是在工艺上,还是在回采方法上,均相似于传统的房柱采矿法。(6)在区段回采过程中,为了能够提高其可靠性与安全性,需要对各个相邻矿房的宽度,以及其间矿柱宽度进行合理设定。通常来讲,矿房斜长取值为10~12米,而在具体的间柱宽度上,可设定为2~3米。(7)当各个相邻矿房均完成回采操作后,便可平行回采各相邻连续矿柱。此矿有着并不高的品位,针对那些有条件的矿段,可顺便将一些矿柱进行回收。这样不仅能实现回采工作量的减少,而且还能降低采矿成本。(8)此矿整体矿体倾角较缓,因此,针对采后空区,可依据地表实况,酌情处理。

4.结语

综上,房柱全面矿块空场法与传统方法不同,其有着诸多优点,如运用多矿柱、多矿房实施集中同时回采,这样不仅有助于采场生产能力的提升,而且还对控制空区层地压有利,因而能使整个采矿作业变得更加安全。另外,此方法还能提升矿石质量,最大程度降低矿柱损失,促进矿山经济效益的提升。

参考文献:

[1]李剑宇,余荣炳.缓倾斜极薄矿体开采的爆破技术试验研究[J].矿业研究与开发,2016,23(4):55-57.

[2]董浩然.分层干式充填采矿法在煤矿缓倾斜薄矿体采矿中的应用研究[J].科技与企业,2017(22):153-153.

[3]滕建军,何顺斌,李威,等.曹家埠金矿缓倾斜薄矿体回采实践[J].黄金,2018,29(2):26-28.

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