一、采矿方法分类
二、充填采矿法
三、刘塘坊铁矿北部区域采矿:
(一)矿体特点
初步资料:中钢集团安徽刘塘坊铁矿,设计生产能力原矿150万吨/年,矿石总储量4280万吨,其中低贫矿石量(333类)210.5万吨。
地层属上太古界吴集组,主要是片麻岩类岩石,以强混合岩化斜长片麻岩、含石榴石黑云斜长片麻岩为主,其次还有黑云角闪片岩,长英质变粒岩。
地层产状平缓略向东倾,构造平台与构造斜坡联合形成膝状弯曲,形成膝状挠曲构造。
刘塘坊矿床共发现大小铁矿体24 个,
编号3~26。
其中3 #赋矿层位最低。
其中3 #矿体规模最大,为主矿体,12 号次之,4 #规模第三,其它为小矿体。
目前井巷揭露及井下钻探显示:矿体厚度较薄,多在3至6米,个别段厚度在20米以下,多为平行矿体,矿体受断层影响较大,连续性较差,受剧烈地质构造矿影响,部分接近矿体围岩破碎。
矿体倾角8°至30°,多在10°至20°左右,局部矿体离层,个别矿层挤压为粉状,对全矿采切施工、回采工作造成很大困难。
目前可采矿量偏少。
(二)采矿方法变化:
2012年5月北部区域采矿合同签订后,根据-400m水平北部区域矿体特点,结合业主生产计划需要,-400m水平矿体7#至9#穿脉3#确定了分段中孔凿岩分段出矿分段房柱法,布置见下图:
与此同时,-500m水平1#穿至4穿3#矿体也是分段房柱法回采,布置类似。
2012年9月开始采准施工,10月开始中孔凿岩,11月中旬开始中孔爆破,回采中,因矿体情况变化与原资料出入较大,矿岩控制不是太理想,后期采场顶盘破碎整体性较差,顶盘围岩垮落严重,采场内塌落围岩压矿石现象严重,后期实测采场顶板塌落多大9米以上,且无法控制。
随着后期各处沿脉及钻探显示,全矿已探明的矿体多为缓倾薄矿体,多在10至20度之间,且连续性较差,分段房柱法不适用。
2013年初,针对以上情况,全矿尚未回采地段及分段房柱法首分段以外的矿体采矿方法均调整为上向分层充填采矿法,具体来说应为脉外采准布置的点柱上向水平分层房柱法,具体布置:
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(三)点柱上分层充填回采方案
脉外采准、溜井布置方案,采场沿走向布置,3#矿体按照原3#、4#、5#、6#穿脉划分采场,首分段高度为12.5米,其上各分段高度
均为15米,矿体下盘水平距离60米左右布置-500~-400m斜坡道一条,各分段在矿体下盘50米左右布置脉外巷一条,脉外巷与斜坡道由分段联巷沟通,每个采场通过采场联络巷(±15%)与各自采场已形成的空区相通,作为人员、设备运行及出矿通道,溜井布置在下盘穿脉内,溜井上口在各自分段脉外巷附近,这样采场矿石通过汽车经采场联络巷、脉外巷、溜井联巷倒入溜井进入-500m运输系统。
采场通风则由斜坡道进风,新鲜风流通过采场联络巷进入采场,洗刷采场后通过脉外巷由7#穿回风井回风至-500m水平,通过北风井排出地表。
采场充填,考虑今年三季度前充填系统尚未形成,前期用斜坡道及-487m采准废石充填,充填系统形成后,整个采场采用胶结充填分层充填,每层充填3米左右,使采场顶板距充填体面2.5m高度,保证后续回采作业高度,充填过程中采用脱水管脱水。
(四)首分层采准布置与回采
首分层高度5至6米,采用平底装矿形式,沿矿体下盘布置一条3.3×3.2m沿脉运输巷,穿脉两边留设6米矿柱,随后平行穿脉方向按照8或10米矿房、5米宽矿柱依次布置,矿房中部布置3×3米切割巷至上盘,矿柱间距5至8米,具体视矿体情况定。
所有切割巷施工完以后,依次自采场远端(相对穿脉运输巷)依次进行矿房回采工作,矿房回采则分为上盘向下盘方向3.5米高拉底、下盘向上盘方向2.5米压顶两步,所有矿房回采完毕,则进行沿脉运输巷所处矿块回采工作,回采方向仍未自采场远端(相对穿脉运输巷)退采,同样分为自远端向近端方向3.5米高拉底、近端向远端方向2.5米压顶两步,
采幅为8至10米。
(五)非首层采准布置与回采
由斜坡道分段联巷进入3.2×3.2米分段脉外巷施工,随后再由各采场3.2×3.2米分段联络巷(15%下坡)进入各自采场已形成的空区,随后自近端(相对分段联络巷)向远端进行2.5米压顶回采,回采完毕及时分层充填,充填层高3.0米,依次循环至采场底板平齐。
当高出本分段脉外巷底板时,及时将分段联络巷压顶做坡,满足汽车进入采场需要。
(六)采场顶板管理
矿体比较破碎,每层压顶后及时施工管缝式或砂浆锚杆,局部破碎地段喷砼安全支护,支护没有完成前不得出矿。
快速出矿也是避免事故的一种措施。
(七)采场出矿
目前,采用1立方柴油、电动铲运机以及lw220装载机出矿装入矿车。
进入二分层以后,则为1立方柴油、电动铲运机以及lw220装载机装入汽车倒入溜井装入矿车。
(八)目前存在的问题
1) 矿体受断层的影响,尚未完全掌握其具体形态,部分设计只能边探边改,影响较大。
2)局部矿体及其顶盘围岩风化程度高,较为破碎,采场顶板管理问题突出。
3)前期中孔分段房柱法与本回采方案衔接问题,将造成部分损
失。
4)矿体倾角较小,矿体下盘与沿脉运输巷三角区回采难度大成本高,要造成部分损失。
(九)点柱上向分层采矿法图例:
以上是点柱上向分层采矿法在刘塘坊北部区域的应用和实践,就此机会和大家简要介绍到这里,谢谢大家。