鐵礦采礦方法范例6篇

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鐵礦采礦方法范文1

鐵路橋涵臺背填土的組成及壓實指標應按設計文件及施工規范要求進行分層填筑壓實,其檢測是按相應的規范、規程及標準在施工過程中完成。由于臺背回填區域施工空間狹窄,大型壓實機具的使用受到限制,施工中往往采用小型夯實機具進行施作,很難達到壓實指標要求;另外,由于填土施工過快,沒有嚴格按分層填筑、碾壓、檢測進行施工,造成壓實指標達不到標準要求;最終導致回填區域填土不穩定,工后超限沉降大,且不均勻。臺背回填區域填土屬于隱蔽工程,對于發生超限沉降及變形問題,責任方較難認定。

對已施工完成的回填區域填土的檢測,目前尚無統一的規范、規程及標準可循。本文按照或參照現行有效的國家及行業勘察、土工試驗規范、規程及標準,采用勘察方法,對已施工完成且發生嚴重不均勻超限沉降的橋涵臺背填土進行檢測,定性地評價回填區域填土狀況,為加固處理方案提供指導依據。

二、勘察執行的主要規范、規程及標準

1.《鐵路工程巖土分類標準》TB 10077-2001、J123-2001

2.《鐵路工程地質勘察規范》TB 10012-2007、J124-2007

3.《鐵路工程地質原位測試規程》 TB 10018-2003、J261-2003

4.《鐵路工程地質鉆探規程》TB 10014-2012、J1413-2012

5.《鐵路工程土工試驗規程》TB 10102-2004

6.《鐵路路基設計規范》 TB10001-2005

7.《鐵路工程地基處理技術規程》TB10106-2010 、J1078-2010

8.《巖土工程勘察規范》(2009年版)GB 50021-2001

9.《高速鐵路設計規范》(試行)TB10621-2009及《新建時速200~250公里客運專線鐵路設計暫行規定》鐵建設(2005)140號文過渡段相關要求

三、勘察方法

根據橋涵臺背回填區域填土設計及施工采用分層填筑級配碎石(水泥摻入量5%)至橋涵混凝土結構頂齊平(地基系數K30≥150MPa/m,孔隙率n=28%),其上為三七灰土(28天抗壓強度不小于0.7MPa),采用與之相適宜的勘察方法如下:

1.鉆探:采用油壓XY-130型鉆機。用于鑒定填土名稱、顏色、組成、密實程度、塑性狀態、充填物等情況;采取原狀土樣和擾動土樣、進行孔內重型(N63.5)動力觸探及標準(N63.5)貫入試驗原位測試等。

2.原位測試

1)重型(N63.5)動力觸探試驗:試驗設備主要由觸探頭、觸探桿和穿心錘三部分組成;采用自動落錘裝置,穿心錘重63.5kg,自由落距76cm,探桿直徑42mm,探頭直徑74mm,錐角60度。用于對級配碎石填料進行重型(N63.5)動力觸探試驗測試,采用連續貫入的方法,每貫入10cm記錄其相應的擊數。

2)標準(N63.5)貫入試驗:試驗設備主要由刃口型的貫入器靴、對開圓筒式貫入器身和貫入器頭三部分組成;采用自動落錘裝置,穿心錘重63.5kg,自由落距76cm,探桿直徑42mm。用于對灰土填料進行標準(N63.5)貫入試驗測試,采用每次貫入45cm的方法,預貫入15cm后,再記錄貫入30cm相應的擊數。

3.室內試驗:依據《鐵路工程土工試驗規程》TB10102-2004、《高速鐵路設計規范》(試行)TB10621-2009及《新建時速200~250公里客運專線鐵路設計暫行規定》鐵建設(2005)140號文過渡段相關要求進行試驗。

四、勘探工作量布置及完成情況

在橋涵臺背兩側回填區域各布置鉆探4孔,鉆孔間距5m,孔深至填土底以下1m。完成的勘探工作量見下表:

完成的勘探工作量

工作

內容 鉆探(m/孔) 標準貫入試驗(處) 重型動力觸探(處) 室內試驗

擾樣(個)

(級配碎石) 原狀土樣(組)

(灰土)

工作量 90.7m/8孔 11 77 5 7

五、級配碎石參數力學指標統計

級配碎石參數力學指標統計是按《鐵路工程地質勘察規范》B10012-2007、J124-2007有關公式進行數理統計。通過對單孔同層級配碎石參數力學指標分類匯總、對比、分析數據離散原因、剔除異常數據進行數理統計。統計個數不足6個時,統計結果給出統計個數、最大值、最小值、平均值及推薦值;統計個數為6個及以上時,統計結果給出統計個數、最大值、最小值、平均值、標準值、變異系數、修正系數、推薦值。

六、級配碎石密實程度確定

本次勘察分別采用《鐵路工程巖土分類標準》及《巖土工程勘察規范》(2009年版)對碎石類土(級配碎石)密實程度的劃分及分類原則,通過對現場采集的重型(N63.5)動力觸探原位測試數據結合鉆探情況分析對比,綜合確定級配碎石的密實程度。

依據《鐵路工程巖土分類標準》TB10077-2001、J123-2001“碎石類土密實程度的劃分”對碎石類土(級配碎石)密實程度進行劃分。其碎石類土密實程度是按結構特征、天然坡和開挖情況、鉆探情況劃分為松散、稍密、中密及密實四種程度。按結構特征分析,骨架顆粒交錯愈緊密、愈連續接觸、孔隙愈填滿,密實程度愈趨于密實;按天然坡和開挖情況分析,邊坡愈穩定、鎬挖掘愈困難,密實程度愈趨于密實;按鉆探情況分析,鉆進愈困難,密實程度愈趨于密實,反之,密實程度愈趨于松散。

依據《巖土工程勘察規范》(2009年版)GB 50021-2001“碎石土密實度按N63.5分類”(見下表),對碎石土(級配碎石)密實程度進行分類。

碎石土密實度按N63.5分類

重型動力觸探錘擊數N63.5 ≤5 5 <N63.5≤ 10 10 <N63.5≤ 20 >20

密實度 松散 稍密 中密 密實

碎石土密實度是按重型(N63.5)動力觸探(修正后)錘擊數分類為松散、稍密、中密及密實四種密實度。從表中數值分析,重型(N63.5)動力觸探錘擊數愈大,密實度愈趨于密實,反之,密實度愈趨于松散。

《鐵路工程巖土分類標準》與《巖土工程勘察規范》(2009年版)對碎石類土密實程度的劃分及分類,盡管內容有所不同,但兩者的劃分及分類對碎石類土密實程度的確定趨勢是一致的。

本次在鉆孔內不同深度對級配碎石共進行77處重型(N63.5)動力觸探原位測試,根據測試結果確定級配碎石密實程度:稍密47處(占61%)、中密23處(占30%)、密實7處(占9%);與鉆進難易程度確定的級配碎石密實程度分布范圍基本相符。

七、灰土塑性狀態確定

塑性狀態是反映黏性土在不同含水量時的表現狀態。由于目前對灰土塑性狀態的劃分沒有規范、標準可循,考慮灰土與黏性土性質相近,本次檢測參照《鐵路工程地質原位測試規程》TB10018-2003、J261-2003“黏性土的塑性狀態”(見下表),對灰土塑性狀態進行劃分。

黏性土的塑性狀態劃分

N(擊/30cm) ≤2 2<N≤ 8 8 <N≤ 32 >32

塑性狀態 流塑 軟塑 硬塑 堅硬

塑性狀態根據標準(N63.5)貫入試驗錘擊數劃分為流塑、軟塑、硬塑、堅硬狀態。從表中數值分析,標準(N63.5)貫入試驗錘擊數愈大,塑性狀態愈趨于堅硬;反之,塑性狀態愈趨于流塑。

本次在鉆孔內不同深度對灰進行11處標準(N63.5)貫入試驗原位測試,根據測試結果確定灰土塑性狀態:軟塑7處(占64%)、硬塑3處(占27%)、堅硬1處(占0.9%)。

八、室內試驗

1.級配碎石試驗

1)級配碎石顆粒組成

本次對鉆孔內采取的5個級配碎石擾動土樣按過渡段碎石粒徑級配相關要求進行顆粒組成試驗,其結果見“過渡段碎石粒徑級配范圍匯總對比表”如下:

過渡段碎石粒徑級配范圍匯總對比表

勘探孔編號:ZD-01取樣深度:2~5m

級配 編號 通過篩孔(mm)質量百分率(%)

50 40 30 25 20 10 5 2.5 0.5 0.075

1 100

(100) 90~100

(98.6) ―

60~90

(71.4) ―

30~65

(51.2) 20~50

(41.2) 10~30

(28.3) 2~10

(21.7)

2 ― 100

(98.6) 95~100

(90.4) ―

60~90

(71.4) ―

30~65

(51.2) 20~50

(41.2) 10~30

(28.3) 2~10

(21.7)

3 ―

100

(90.4) 95~100

(78.3) ―

50~80

(59) 30~65

(51.2) 20~50

(41.2) 10~30

(28.3) 2~10

(21.7)

注:括號內數據為試驗室顆粒組成含量數據。

過渡段碎石粒徑級配范圍匯總對比表

勘探孔編號:ZD-03取樣深度:5~8m

級配編號 通過篩孔(mm)質量百分率(%)

50 40 30 25 20 10 5 2.5 0.5 0.075

1 100

90~100

(100) ―

60~90

(73.8) ―

30~65

(50.2) 20~50

(42.5) 10~30

(28.9) 2~10

(21.4)

2 ―

100

(100) 95~100

(91.1) ―

60~90

(73.8) ―

30~65

(50.2) 20~50

(42.5) 10~30

(28.9) 2~10

(21.4)

3 ―

100

(91.1) 95~100

(81.1) ―

50~80

(58.5) 30~65

(50.2) 20~50

(42.5) 10~30

(28.9) 2~10

(21.4)

注:括號內數據為試驗室顆粒組成含量數據。

過渡段碎石粒徑級配范圍匯總對比表

勘探孔編號:ZD-05取樣深度:2~6m

級配編號 通過篩孔(mm)質量百分率(%)

50 40 30 25 20 10 5 2.5 0.5 0.075

1 100

(100) 90~100

(96.8) ―

60~90

(70.6) ―

30~65

(48.9) 20~50

(38.5) 10~30

(25.2) 2~10

(18.8)

2 ―

100

(96.8) 95~100

(83.3) ―

60~90

(70.6) ―

30~65

(48.9) 20~50

(38.5) 10~30

(25.2) 2~10

(18.8)

3 ―

100

(83.3) 95~100

(78.1) ―

50~80

(57.9) 30~65

(48.9) 20~50

(38.5) 10~30

(25.2) 2~10

(18.8)

注:括號內數據為試驗室顆粒組成含量數據。

過渡段碎石粒徑級配范圍匯總對比表

勘探孔編號:ZD-07 取樣深度:6~10m

級配編號 通過篩孔(mm)質量百分率(%)

50 40 30 25 20 10 5 2.5 0.5 0.075

1 100

(100) 90~100

(97.9) ―

60~90

(75.2) ―

30~65

(56.3) 20~50

(44.2) 10~30

(29.9) 2~10

(22.8)

2 ―

100

(97.9) 95~100

(90.2) ―

60~90

(75.2) ―

30~65

(56.3) 20~50

(44.2) 10~30

(29.9) 2~10

(22.8)

3 ― ―

100

(90.2) 95~100

(82.1) ― 50~80

(64.0) 30~65

(56.3) 20~50

(44.2) 10~30

(29.9) 2~10

(22.8)

注:括號內數據為試驗室顆粒組成含量數據。

過渡段碎石粒徑級配范圍匯總對比表

勘探孔編號:ZD-08 取樣深度:6~11m

級配編號 通過篩孔(mm)質量百分率(%)

50 40 30 25 20 10 5 2.5 0.5 0.075

1 100

90~100

(100) ―

60~90

(89.6) ―

30~65

(71.4) 20~50

(57.6) 10~30

(37.3) 2~10

(27.1)

2 ―

100

(100) 95~100

(97.4) ―

60~90

(89.6) ―

30~65

(71.4) 20~50

(57.6) 10~30

(37.3) 2~10

(27.1)

3 ―

100

(97.4) 95~100

(91.7) ―

50~80

(85.4) 30~65

(71.4) 20~50

(57.6) 10~30

(37.3) 2~10

(27.1)

注:括號內數據為試驗室顆粒組成含量數據。

從以上表中對比數值可以看出,5個級配碎石樣品部分粒徑級配均超出范圍,特別是≤0.075 mm粒徑級配超標嚴重,屬級配不良,不符合相關要求。

2)級配碎石顆粒中針狀及片狀碎石含量試驗

本次對鉆孔內采取的5個級配碎石擾動土樣進行顆粒中針狀及片狀碎石含量試驗,其結果見“顆粒中針狀及片狀碎石含量匯總表”如下:

顆粒中針狀、片狀碎石含量匯總表

勘探孔編號 ZD-01 ZD-03 ZD-05 ZD-07 ZDz-08

取樣深度(m) 2~5 5~8 2~6 6~10 6~11

針片狀含量(%) 0.3 0 0 0.3 1.5

從表中數值可以看出,5個級配碎石樣品顆粒中針狀、片狀碎石含量試驗結果為0.0~3.0%,滿足規范要求的顆粒中針狀、片狀碎石含量不大于20%。

3)級配碎石粘土團含量試驗

本次對鉆孔內采取的5個級配碎石樣品進行粘土團含量試驗,其結果見“粘土團含量匯總表”如下:

粘土團含量匯總表

勘探孔編號 ZD-01 ZD-03 ZD-05 ZD-07 ZD-08

取樣深度(m) 2~5 5~8 2~6 6~10 6~11

粘土團含量(%) 10.1 7.9 9.3 17.4 23.7

從表中數值可以看出,5個級配碎石樣品粘土團含量試驗結果為7.9~23.7%,均超過規范要求的粘土團含量不得超過2%。

2.灰土試驗

本次在鉆孔內共采取7組灰土原狀土樣進行無側限抗壓強度試驗,其結果見“灰土無側限抗壓強度匯總表”如下:

灰土無側限抗壓強度匯總表

勘探孔編號 ZD-01 ZD-02 ZD-03 ZD-04 ZDz-05 ZD-07 ZD-08

取樣深度(m) 0.5 0.9 0.7 1.2 0.6 1.5 1.7

抗壓強度(MPa) 0.1 0.07 0.08 0.27 0.09 0.22 0.24

從表中數值可以看出,7組灰土原狀土樣無側限抗壓強度值為0.07~0.24MPa,均低于設計(抗壓強度值不小于0.7MPa)要求;與標準(N63.5)貫入試驗錘擊數確定的灰土塑性狀態分布的范圍基本相符。

九、結論及建議

1.結論:根據鉆探、原位測試及室內試驗結果,橋涵臺背回填區域級配碎石填料屬于級配不良、密實程度差,灰土整體強度低,主要檢測項目不能滿足設計及相關規范、規程及標準要求。由于回填區域土體結構不穩定、強度小、壓縮變形大,是造成不均勻超限沉降的直接原因。

2.建議:對橋涵臺背回填區域進行注漿加固處理。加固處理后的回填區域仍按此檢測方法進行復檢,目的是檢測注漿加固效果。

十、幾點說明

1.盡管級配碎石填料壓實指標地基系數K30及孔隙率n與重型(N63.5)動力觸探原位測試確定的級配碎石密實程度之間沒有關系式可循,但其反映土體密實程度的趨勢是一致的,即地基系數K30愈大及孔隙率n愈小,密實程度也就愈趨于密實。

鐵礦采礦方法范文2

【關鍵詞】 分段鑿巖階段礦房法 淺孔留礦法 中深孔爆破

1 概況

建宇鐵礦礦體控制長度1017m,厚度1.97-21.91m,平均厚度10.84m。礦體產于黑云角閃斜長片麻巖中,呈脈狀或似層狀產出,形態總體不規則,沿走向傾向厚度變化較大,產狀323°∠80°。該礦在680米以上為露天開采,開采深度98m;下部采用豎井+斜坡道聯合開拓,采礦方法主要為平底結構淺孔留礦法。

2 開采技術條件

礦體圍巖為片麻巖,為層狀巖石結構,巖石質量為中等,據相關資料,此類巖石抗壓強度500~200MPa,抗拉強度5~20MPa。礦體圍巖因風化作用,近地表巖石裂隙發育,巖石力學性能降低,巖石穩定性差,深部巖石節理、裂隙不發育,巖石完整,致密堅硬,力學性能很高,巖石穩固性較好。礦體與圍巖均屬相同地質作用形成,礦體與圍巖的力學性具有統一性。多年采礦證實,絕大部分采礦工程未發生嚴重坍塌,冒頂等工程地質問題。

3 采礦方法選擇

因礦山擴大生產規模,選廠礦石處理量增大,井下采礦壓力大增。淺孔留礦法已不適合礦山發展形勢。井下急需解決的問題:(1)改善回采安全條件;(2)增大采場生產能力;(3)提高礦石的回采率。為此就需選擇低成本、高強度、高效率的采礦方法。

建宇鐵礦礦體傾角平均80度,屬于急傾斜礦體,且礦體和圍巖均較穩固,硬度系數f=8~14。對于這種穩固的急傾斜礦體適合的常用采礦方法有:充填法、空場法和崩落法。根據礦體賦存條件和開采技術條件,參考國內大中型礦山成功應用的采礦方法,選擇的采礦方法為分段鑿巖階段礦房法。

礦體厚度6~20m的塊段采用分段鑿巖階段礦房法回采,對于礦體厚度小于6m的局部塊段,沿用礦山原有的淺孔留礦采礦法。采空區嗣后充填處理。

4 分段鑿巖階段礦房采礦法

4.1 礦塊布置

礦塊沿礦體走向布置,礦塊長60-80m,礦塊寬為礦體厚度,礦塊高為中段高度60m,分段高度12m,間柱寬10m,底部結構由無軌運輸巷、出礦穿脈巷、集礦塹溝、裝車硐室等組成。

無軌運輸巷沿礦體走向下盤脈外布置,距下盤礦體12m,單塹溝受礦,集礦塹溝沿走向布置于礦體厚度中央,斜面傾角45°。出礦穿脈巷連接運輸巷與集礦塹溝,斜交布置,交角45°~50°左右,間距11~12m。

4.2 采準、切割工程

采準工作有脈外運輸巷、穿脈巷、通風人行天井、分段鑿巖巷、、出礦穿脈、裝載硐室、切割巷、切割天井等。

中段運輸平巷沿礦體走向布置于下盤脈外,穿脈運輸巷間距60-80m。礦塊即以穿脈運輸巷劃分,兩端穿脈運輸巷內設有脈內人行通風天井,貫通上下兩水平。從此天井底部水平開始,向上每隔一定距離(即分段高度12m)掘進一條分段鑿巖巷道,分段鑿巖巷道位于礦體厚度中央。裝運出礦水平的鑿巖巷道由上向扇形中深孔爆破形成集礦塹溝。切割天井的位置,位于礦體的上盤。

切割槽形成采用切割平巷與切割天井聯合拉槽法。切割立槽寬度為4m,以切割天井為自由面,采用中深孔爆破。

4.3 回采工作

切割立槽在礦房全高形成后,即可正式回采礦房。

落礦工作是以切割立槽為自由面,在分段巷道內用YGZ-90型鑿巖機鉆鑿垂直扇形中深孔,炮孔直徑65mm,排距1.6m,孔底距1.8~2.2m。分段微差爆破,非電導爆管起爆,自拉槽小補償空間逐排爆破落礦。爆破選用乳化巖石炸藥,裝藥機械選用BQF-100型裝藥器。

上下分段保持垂直工作面或上分段超前一排炮孔,以保證分段爆破作業的安全。

自各分段崩落的礦石借自重落入礦塊底部的集礦塹溝內,在出礦穿內采用zl-50裝載機將礦石裝運至運輸巷道,直接裝車,運到選廠。裝載機效率為350t/臺班(25×104t/臺年),大塊礦石在出礦穿內二次爆理。

4.4 采場通風

通風采用JK58―1№4.0型局扇加強通風,新鮮風流從中段平巷、天井、分段巷道進入作業面,污濁風流經作業面、切割天井、回風平巷排至上中段回風巷。

4.5 礦柱回采

間柱盡可能布置在礦體厚度較小的部位,做為永久礦柱保留。礦體較厚部位的間柱,待礦房出礦工作結束后,予以部分回采。在分段巷內鉆鑿上向扇形孔,采取一次性打眼,一次性爆破進行間柱的回收。

4.6 采空區處理

為減少礦柱損失,礦塊底部采用水泥尾砂比為1:4膠結充填,作為下中段礦塊的頂柱,充填高度8m,其它部分采用非膠結尾砂與廢石充填。

5 分段鑿巖階段礦房法應用效果

建宇鐵礦應用分段鑿巖階段礦房法代替淺孔留礦法解決了井下采場供礦不足和安全性差等問題,應用效果明顯。通過對兩種采礦方法的技術經濟指標對比,不難看出,相比淺孔留礦法,該方法鑿巖、爆破、裝運等作業均在巷道中進行,所以作業人員與所用設備一般不進入采空區,因而安全性好;由于礦房內同時作業的鑿巖工作面多,落礦與礦石的裝運作業可平行進行,中深孔爆破礦石量大,故礦房的生產能力大;應用無軌裝運設備,生產效率高,靈活性大,回采強度高等明顯優勢。

兩種采礦方法主要經濟技術指標對比(如表1)

鐵礦采礦方法范文3

關鍵詞:坑道涌水地面塌陷礦體自燃防范措施

中圖分類號:P631文獻標識碼: A

Adverse factors and preventive measures

of pyrite resources mining ditch silver home

Wang Shuansheng

(Limited by Share Ltd Lingbao Jinyuan miningLingbao City, Henan Province, 472500)

Abstract: Based on the influencefactos , swallet,surface collapse,and spontaneous ignition on pyrite ore,analyzing these kinds of potential safety hazards and protective measures in the pyrite mining.These measures could direct mining in depth in the future.

Key words: swallet,surface collapse,spontaneous ignition on pyrite ore

河南省靈寶市銀家溝硫鐵礦素有“中原硫鐵王國”之稱,隨著礦產資源開發規模擴大,一些不利于開采的因素嚴重制約礦山的正常開采。一是隨著開采深度的不斷增深,銀家溝硫鐵礦富水礦床的特性逐漸顯現,礦坑涌水一直影響企業的正常生產,水害嚴重制約礦山企業的發展,使相當數量的礦石資源無法開發。二是根據銀家溝硫鐵礦礦床的賦存特性,礦山一直采用無底柱分段崩落法采礦,隨著采礦深度的降低,引發的地面塌陷問題越發突出,目前已成為礦山的主要地質災害。三是隨著礦床的開采,遺留在采場損失的礦石不斷增加,進而引發礦石的自燃,采場作業環境溫度高,影響施工作業,甚至造成停產。本文通過對制約硫鐵礦開采的主要因素及現狀進行分析,總結近年來,礦山在開采過程中所采用的措施,僅供其它同類礦山同類借鑒。

一、水患

河南省靈寶市銀家溝硫鐵礦是小秦嶺地區有名的大水礦床,礦坑涌水一直影響企業的正常生產,水害嚴重制約礦山企業的發展,使相當數量的礦石資源無法開發。礦床水文地質條件,礦區內可溶性碳酸鹽巖分布于花崗斑巖巖體周圍,礦區內地下水在礦山開采前,主要接受大氣降水補給,其次是地表河流入滲補給。大氣降水通過各類巖石的裂隙、溶隙和構造破碎帶滲入地下,形成地下水,為礦區內礦坑充水的主要水源,礦區主要儲水構造為白云巖、接觸帶斷裂帶和礦體。

根據以往的突水情況分析表明,斷裂構造帶是礦井突水的主因及控制因素。針對以上情況,礦山采用以下措施,一疏降底板高承壓含水層水壓;二區域截流;三注漿加固;四建防水閘和防水門。另外,礦山堅持“有疑必探、先探后掘”的疏水原則。在井巷工程靠近含水層是,利用坑道鉆疏水。既先用¢91mm的鉆桿開孔,再用¢75mm的鉆桿鉆進,孔口安裝閥門,有計劃的放水,有效的防止突水。近年來礦山在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ號礦體疏水中,共完成放水鉆孔158個,進尺4497.3米,有效的控制了突水情況的發生,為安全開發利用資源提供了保障。

二、地面塌陷

礦山于1991年籌建,1995年已形成10萬噸/年采選能力,至今已形成40萬噸/年采選能力。屬地下開采,豎井和斜井聯合開拓方式,采礦方法主要為無底柱分段崩落法,局部采用空場法,中段高度50米,分段高度10米,采礦允許地面塌陷。

㈠區塌陷區現狀調查

從地面塌陷地質災害的成因和塌陷特征,將分地面塌陷為采空地面塌陷和熔巖地面塌陷。采空地面塌陷是主要的礦山地質災害,是由地下開采引起的地面塌陷,伴隨塌陷往往還有地面裂縫及山體開裂。巖溶地面塌陷是由開發排水(包括礦坑突水)為主導因素引起的巖溶塌陷。隨著各個礦體采深增加,地面已形成多處塌陷。Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ號礦體塌陷區屬于采空地面塌陷。Ⅱ號礦體地面塌陷形成時間是1999年4月,塌陷面積3806.1米2;Ⅳ號礦體地面塌陷時間是1997年7月,塌陷面積5866米2;Ⅴ號礦體地面塌陷時間是2003年5月,塌陷面積1647.5米2;Ⅵ、Ⅶ號礦體地面塌陷時間是2006年 10月,塌陷面積分別是656.5米2、476.5米2。Ⅲ號礦體地表裂縫屬于巖溶塌陷。Ⅲ號礦體是一個富水礦體,礦體從2000年開始疏水,日排水量為8000米3。長期的排水導致2005年4月山體出現裂縫,形成一條北北東向裂縫,長約200米,寬0.2―5米不等。

㈡礦山地面塌陷趨勢分析

該礦區礦體一般受斷裂帶和接觸帶控制,傾角60°―80°,礦體在近地表表現為褐鐵礦,較破碎,淺部風化帶穩定性差,根據巖體的滑落角推算最終Ⅱ號塌陷區的面積為32426.7米2,Ⅳ號塌陷區的面積為28546.5米2,Ⅴ號塌陷區的面積為36930米2,最終各個塌陷區將連為一體。地面塌陷直接破壞地表植被和地表水系,尤其是Ⅳ號礦體的地面塌陷橫穿山溝,直接威脅礦區的一條主干路。

㈢礦山地面塌陷防治措施

礦山地面塌陷是由于人類開采礦產資源誘發的,因此防治應以人文本,既要預防和減輕地質災害帶來的破壞和損失,又能保障礦產資源有序開發。結合礦山實際情況,提出如下防治建議。建立健全地面塌陷區的管理規章制度;建立塌陷區應急救援預案;嚴格執行塌陷區檢測和日報制度;在塌陷區周邊挖設排洪渠,防止洪水灌入塌陷區;對塌陷區進行封堵,防止人、畜入內;在塌陷區邊設立溫馨提醒等。回填法是一種常見和有效的治理方法,截止目前Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ號地面塌陷已累計回填石渣362386.73米3,延緩了塌陷范圍的進一步擴張。

三、礦體自燃

Ⅱ號礦體為礦區所控制的七個礦體之一,占礦區總儲量的11.3%,從1995年5月份開始采礦。采礦方法采用無底柱分段崩落法,首采標高1005米,分段高50米,分層高10米。1998年,礦體開采到940分層時出現高溫,2004年,在回采910、900分層時開始出現明火, 2007年9月該礦體停采。

2007年11月,我公司與中南大學合作對Ⅱ號礦體硫礦自燃進行調查研究并提出滅火方案。選擇在Ⅱ號礦體890、880分層著火區施工鉆孔注阻化劑滅火。2008年3月―2009年5月,先后施工40個鉆孔,總進尺1096.3米,進行注阻化劑滅火,但滅火效果不明顯。后來又在地表火區對應位置垂直施工一鉆孔從地表灌水滅火,因為排出的水富含鐵離子,污水處理后無法達標排放。2009年6月,滅火工作暫停,總投資96.7萬元。

2009年12月我礦與三門峽黃金設計院合作做Ⅱ號自燃礦體采礦方法試驗研究,期望用改變采礦方法以達到正常生產的目的。該設計的核心是“將Ⅱ號礦體850至860層面10米段高的實體作為頂柱,通過一定網度的長錨索對頂柱進行支護加固,設計孔眼數386個,錨索長度合計4678.5米。通過長錨索吊頂,將860層面以上的自燃區域與下部回采施工區隔離;確保850層面以下回采施工安全,850以下采用空場法采礦。該工程共完成850層面頂柱長錨索支護錨索加固孔眼382個,長錨索3898.5米,采礦輔助工程419.1米。2011年3月份開始正?;夭?,至7月底共采出礦石量3.66萬噸。

結束語:合理開發利用礦產資源,有效預防地質災害,需要科學合理的規劃和嚴格的落實機制,要因地制宜、講究實效。結合我礦實際情況,采取有效措施解決了礦床涌水、礦石自燃和地表塌陷等問題,預防和降低了地質災害帶來的破壞和損失,提高了資源回收率,保障了礦產資源有序開發。

參考文獻

(1)靈寶市銀家溝硫鐵礦Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號礦體勘察報告

鐵礦采礦方法范文4

【關鍵詞】緩傾斜中厚礦體;機械化;無軌采礦;技術

緩傾斜中厚礦體一般指厚度為5~20m,傾角為5°~30°的礦體,是采礦界公認的難采礦體,至今存在大量未解決的理論和技術難題。目前,利用先進的無軌采掘設備,國外在緩傾斜中厚礦體的開采技術研究方面取得了顯著的進展,首先是擴大了房柱法的適用范圍,創造了沿走向推進的對角式斜巷。分析了緩傾斜中厚礦體開采過程中,在地壓控制和采場礦石運搬方面存在的困難,從充分發揮無軌設備的工作效率和回采作業的安全角度出發,提出“大盤區、小分段”的設計理念;通過數值模擬,分析了采空區頂板形狀對采場穩定性的影響,強調了優化采空區頂板形狀對控制采空區頂板穩定的重要性。試驗結果表明:在大紅山礦區的巖層條件和原巖應力作用下,采空區的跨度不應大于20 m。工業試驗結果證明,以上述理論為基礎提出的小分段空場開采嗣后尾砂與廢石混合充填采礦工藝充分發揮了無軌采掘設備的效率,保證了采場頂板的穩定,改善了作業人員的工作條件,與傳統的采礦工藝相比,生產效率提高了3倍以上。

1.緩傾斜中厚礦體

1.1緩傾斜中厚礦體目前應用

緩傾斜中厚礦體一般指厚度在5~20m,傾角在5°~30°的礦體,是采礦界公認的難采礦體,至今存在大量未解決的理論和技術難題。目前,利用先進的無軌采掘設備,國外在緩傾斜中厚礦體的開采技術研究方面取得了顯著的進展,首先是擴大了房柱法中的適用范圍,創造了沿走向推進的對角式斜巷房柱法、下向階梯式房柱采礦法和斜交走向推進的房柱采礦法[1,2]。其次,是分段空場采礦法得到了更加廣泛的應用,尤其是下盤脈外采準分段房柱法、底盤漏斗分段空場法發展最快,將兩者組合并結合爆力運搬形成的適合于傾斜中厚礦體開采的分段空場采礦方法也得到較快發展[3,4]。此外,隨著大型深孔液壓鑿巖設備的使用,使采切工程變得越來越簡單,工程量越來越小。目前廣泛采用的平面采切工程更有利于大型無軌出礦設備發展高效率大規模出礦的特點[5]。國內在緩傾斜中厚礦體開采方面,大多數仍采用房柱法或下盤底部結構的空場法開采,少數礦山采用全面法、爆力運搬空場法和分段崩落法開采等。下盤漏斗電耙出礦空場法的主要缺點是采切工程量大,分層鑿巖爆破工藝復雜勞動強度大,電耙采場出礦效率底。

1.2緩傾斜礦體目前的問題

由于緩傾斜中厚礦體固有的開采技術條件,如:傾角較小,崩落礦石不能完全借助于自重放出;在采場內出礦必須使用運搬設備,因無頂板檢護設備,作業很不安全;若開掘底盤出礦漏斗,勢必造成采切比大、采礦成本提高。目前,緩傾斜中厚礦體一般采用房柱采礦法和有底部結構的分段空場采礦法,少數礦山采用留礦全面采礦法、爆力運搬空場采礦法和分段崩落采礦法等。根據對我國26個緩傾斜中厚礦體生產礦山統計,房柱采礦法和分段空場采礦法是國內開采緩傾斜礦體的主要采礦方法。1房柱采礦法對于緩傾斜中厚礦體,采用房柱采礦法回采,首先需要解決采場運搬問題。除此之外,還必須解決高大空場的頂板管理和作業安全問題。西方國家采用自行設備來解決這兩大問題,回采盤區除配備鏟運機外,還配備有大型的頂板安全檢查車、撬毛車、錨桿安裝車等自行設備。但在我國大面積推廣使用大型無軌設備還不太現實。

2.在無軌采礦中的應用

緩傾斜中厚礦體,是一種典型的難采礦體,至今沒有找到更合適的采礦方法。蒼山鐵礦礦體厚度變化大、傾角緩、礦區斷層破碎帶分布范圍廣、節理裂隙發育、礦體被斷層切割嚴重,地表有重點保護的建筑物和國防光纜。因此給采礦方法的選擇帶來了很多困難。2開采的技術條件礦區礦體主要有②和③號兩條主礦體,③號礦于②號礦體上盤。主礦體呈馬鞍狀,其鞍脊部位傾角很緩,往下傾角逐漸變大,一般在20°~55°不等;礦體厚度從幾米到二十幾米不等,變化較大。礦體上盤一般為黑云母角閃片巖,其平均單軸抗壓強度為192MPa,彈性模量為37GPa,泊松比為0.22,抗拉強度為13MPa;下盤為磁鐵角閃片巖,其單軸抗壓強度為127MPa,彈性模量為37GPa,泊松比為0.21,抗拉強度為11MPa;礦體單軸抗壓強度為210MPa,彈性模量為44GPa,泊松比為0.18,抗拉強度為12MPa??偟膩碚f礦巖穩固性好。3采礦方法選擇3.1采礦方法初選根據蒼山鐵礦主礦體的賦存狀況、地表不允許塌陷,以及充填系統尚未建立等情況,初步選擇的采礦方法。提高礦山無軌設備的壽命和可利用串的一個重要途徑是搞好維修管理、改善維修質量。盡量減少因停工故障引起非計劃性維修的比重,從而降低設備費用及生產成本,提高礦山競爭能力。

3.緩傾斜中厚礦體技術上的改進

多年以來,國內礦山對于緩傾斜中厚礦體主要是采用房柱法,桿柱房柱法以及下盤漏斗崩落法等,其中以后者的應用最為廣泛。某些礦山試驗和應用房柱法(桿柱房柱法)積累了較豐富經驗,并取得較好的技術經濟效果。但是,此法需要保留房間礦柱和礦房頂部的礦皮 (一般留1.0~2.0米)且往往無法回采,而導致較大的礦石損失。因此,繼續研究降低房柱法(桿柱房柱法)的礦石損失,是當前急待解決的關鍵性問題。另外,從某些礦山試驗和應用下盤漏斗崩落法的實踐經驗來看,此法確實是技術上易行,安全上可靠的采礦方法。但是,由于此法需要掘進下盤采切工程,采切比相當大,特別是隨著礦體厚度的減小,采切比必將急劇增大。有些礦山由于礦體下盤形狀不規則和未能及時圈定礦體,往往使下盤采準布置產生困難或造成殘柱和殘礦的損失。因此,繼續研究降低下盤漏斗崩落法的采切比,也應是當前迫切需要解決的重要課題??傊?對當前礦山廣泛應用的房柱法和下盤漏斗崩落法,如何進一步降低礦石損失和采切比,都是對當前和今后采礦方法進行研究試驗的關鍵性課題。對于緩傾斜中厚礦體來說,最合理的采礦方法應根據圍巖和礦體的不同穩固性來選擇。采準工的方法主要是下盤漏斗中深孔回采方法。這個過程更難以布置,漏斗間勢必會形成殘柱或殘種方法主要是技術上可靠,安全上可行,適 礦,造成礦石的損失。-用范圍較廣。但需要大量的下盤漏斗和鑿巖 對于這類礦體,如果使用房柱法存在以恫空以及運礦巷道,采切比特別大,尤其是 下問題:在頂板圍巖穩固性變化的情況下,礦體厚度減小時更加顯著。如果遇到礦體下 采場尺寸不易掌握。當頂板圍巖趨于中穩盤圍巖不穩固時,還需要大量的混凝土支 時,常有局部塌落和浮石的威脅,而且在中護,支護費用相應增大;而且增加了采準工 厚礦體下作業,不易檢查上盤圍巖的變化。作時間,影響強化開采。如果遇到礦體底盤 安全性較差。因此,探索此類礦體的開采方16?黃金法,將成為礦山開采的塾要課題。體下部,采場高度控制在3m左右,采場寬度仍為6~sin,上推斜長為6~sin,兩邊留。

4.結束語

綜上所述,緩傾斜中厚礦體機械化采礦理論與技術雖然已經發展很快,但還存在很多不足,在今后發展過程中將進一步完善和改進,以適應礦山建設和發展需要。

【參考文獻】

[1]胡際平.現代地下采礦方法典型實例(七):房柱采礦法[J].國外金屬礦山,1990,(8):36-38.

[2]我國金屬礦山采礦技術進展及趨勢綜述.金屬礦山,2007,(10).

[3]黃成林.蒙庫鐵礦采礦外包及管理的實踐.礦業快報,第五屆全國礦山采選技術進展報告會論文集,第444期:585-587.

鐵礦采礦方法范文5

【關鍵詞】緩傾斜~傾斜;薄、極薄礦體;采礦方法

0 前言

由于浙江諸暨七灣礦業有限公司鉛鋅礦內多為緩傾斜~傾斜(傾角18°~42°),薄~極?。ê?.68m~2.74m)的小礦體。作業人員采用常規全面采礦法回采厚度≤1m的極薄礦體時,在回采過程中會出現作業空間高度不足、礦石貧化率高頻、工人的勞動強度高,作業人員容易疲勞等問題,并有可能誘發安全事故發生。

因此,針對緩傾斜~傾斜、薄~極薄小礦體回采時存在的問題,通過改進、優化礦山現采用的采礦方法,對提高回采作業安全條件、降低礦石貧化率、降低工人勞動強度,有著極其重要的意義。

1 開采技術條件

礦床工程地質條件及水文地質條件均較簡單:鉛鋅礦礦體均賦存于矽卡巖化的大理巖中,礦石堅硬、穩固性較好,其頂、底板圍巖致密堅硬,抗剪、抗壓強度大,穩固性較好,同時礦巖界線清楚;礦區地下含水層不發育、涌水量較小。

浙江諸暨七灣礦業有限公司鉛鋅礦礦體多為傾角18°~42°、厚0.68m~2.74m、走向長多≤60m的緩傾斜~傾斜、薄~極薄的小礦體。

2 采礦方法

筆者根據礦體賦存特點、礦巖穩固性、礦石經濟價值等開采技術條件,將礦山采用多年的全面采礦法改良、優化成留碴全面采礦法。

留碴全面法通過爆破底板圍巖來補償作業空間高度,以保持正常的作業空間和頂板的完整性,崩落下的巖碴充填采空區,礦石運輸出地表。此采礦方法具有安全條件高,礦石貧化率底,工人勞動強度低,生產工藝簡單、易于操作,采準切割工作量小,通風條件好等優點。經礦山生產實踐,改良后的采礦方法,較適宜回采緩傾斜~傾斜的極薄小礦體。

2.1 礦塊布置

根據礦體賦存狀態,礦塊沿走向布置,設斜高3m的底柱,斜高3m的頂柱;

當礦體走向長度≤60m時,只設置一個礦塊;礦體走向長度>60m時,可設置兩個礦塊,此時礦塊間需留3m寬間柱。

由于此類礦體規模較小,連續性差,回采形成的采空區暴露面積?。ǖV塊最大跨度一般

2.2 采準、切割工作

為減少采準、切割工程量,先在中段運輸平巷內礦塊中部位置,沿礦脈傾角向上掘通風行人上山與上中段平巷貫通,此通風行人上山要作為礦塊回采時的出礦井,其斷面為2.2m×2m。

在通風行人上山底部、向上間隔3m位置,向礦塊兩端拉開掘進拉底平巷(斷面1.5m×2m)至礦塊邊界;并在中段運輸平巷內、礦塊兩翼向上掘進順路上山(斷面:1.5m×2m)連通拉底平巷。

礦塊沿礦脈傾角向上回采時,須滯后2m用崩落的廢石架設出礦井(斷面:2.2m×2m,兼作通風行人上山),并在礦塊兩翼架設順路上山,順路上山隨采高而升高,回采停止,上山也停止。

2.3 礦塊回采

1)回采方式:自拉底平巷開始,以拉底平巷為自由工作面,自礦塊兩翼沿礦體走向向中部后退式回采。礦塊的回采工作在采礦脈―清碴(出礦)―收墊―破底(補償作業空間)―平場、鋪墊―采礦脈的循環中進行,直至采完礦塊而結束。

2)鑿巖爆破:采用YT-24型鑿巖機進行穿孔作業,一般先回采約4m斜高的礦脈后,再進行破底工作。

鑿巖機傾斜向上打炮孔(角度與礦體傾角相同),眼深2m左右。炮孔采用三角形(或“之”形)布置,炮孔間距60cm~70cm。采用2#巖石乳化炸藥、非電導爆管(半秒延期雷管)一次性起爆方式爆破。

3)清碴(出礦):清碴工作應在“敲邦問頂”后進行,作業面爆落的礦石人工搬運至出礦井溜放至中段運輸平巷在中段運輸平巷裝車運輸出地表。

4)收墊:回采礦脈時鋪設在廢石上的墊層,在清碴完成后須進行收墊工作。

5)破底(補償作業空間):收墊工作完成后,再進行鑿巖爆破底板圍巖工作以補償作業空間高度,破底厚度控制在回填采空區留有1.8m~2.0m空間高度即可,并將所崩落的廢石留在采場作為下一作業循環作業平臺。

6)鋪墊工作:爆破底板廢石后進行平場、鋪墊工作,鋪墊工作完成后方可進行下一循環的回采礦脈工作。

采場崩礦前需在充填的廢石上鋪設隔離層,鋪墊材料可用竹排、鐵板、麻袋、棕墊等,為了減少粉礦損失,礦山二種鋪墊料混用。

7)作業循環:回采作業采用三班一循環,其中一班鑿巖爆破礦石,一班出礦,一班破底、平場、鋪墊。

2.4 通風

小礦體回采時的通風主要利用系統大風量進行通風,當利用系統風壓、風量對小礦體采場內通風效果不佳時,須采用局扇進行加強通風。

3 注意事項

1)當通風行人上山傾角>30°時,須在上山的一側構筑人行踏步,并設置照明線路,以保障人行安全;

2)采用爆破底板來擴展作業空間時,禁止爆破頂板圍巖,確保頂板圍巖的完整性及穩定。

3)進入工作面時,先進行“敲邦問頂”工作,作業過程應注意觀察周邊圍巖情況,發現隱患及時處理,確認安全后再進行作業;

4)礦石和廢石須分開爆破崩落,崩落礦石前應在充填的廢石上鋪設墊層。

【參考文獻】

[1]《采礦設計手冊》編輯委員會.采礦設計手冊?礦床開采卷下[M].北京:中國建筑工業出版社,1999.

鐵礦采礦方法范文6

[關鍵字]深井 大直徑深孔 側向崩礦 采礦方法

[中圖分類號] TD8 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-5-304-1

0前言

新疆阿舍勒銅礦是一座國家級大型富銅礦,目前礦山400m中段以上可采礦量逐年減少,礦山已經進入深部礦體400m~0m中段開采,開采深度超過500m。該銅礦I礦體是主要工業礦體,該礦體連續性好,深部厚度逐漸變大,儲量大。據此,礦山在原有生產能力基礎上進行擴產,由原來4000t/d擴大到6000t/d,其中70%的采用大直徑深孔側向崩礦采礦法開采。

1開采技術條件

I礦體是分布于18#~17#勘探線間,總體南北向展布,為半隱伏~隱伏礦體。礦體形態在剖面上呈“魚溝”狀,水平面上呈“鐮刀”狀, 礦體走向投影長853m,埋深于855~0m水平標高間,距地表埋深18~930m。礦體西翼為正常翼,傾角45~55°,最大埋深720m,礦體沿傾向,走向延伸不穩定,變化大,呈“復合分枝狀”;東翼傾角為55~75°,東翼傾斜延深較大,呈穩定的厚層狀,連續性好,沿傾斜方向厚度逐漸增大,平均厚度45m。礦體規模大~中等,儲量大。礦石類型主要為銅硫礦石和銅鋅硫礦石。Cu品位2.43%

2主要施工機械設備選型

2.1鑿巖設備

大直徑深孔鉆機選用Simba261潛孔鉆機,鉆頭直徑為165mm,布孔網度為2.7m×2.5m,鉆機效率為40m/臺班,選用2臺Simba261潛孔鉆機工作,另備用T-150鉆機1臺。

2.2出礦設備

由于礦體走向較短,采場出礦點與礦石溜井距離較短,故用鏟運機直接鏟運礦石至溜井,出礦設備選用JCCY-6(6m3)柴油鏟運機,效率為500t/臺班,4臺同時工作,2臺備用,可滿足深部礦體6000t/d出礦任務。

3大直徑深孔側向崩礦嗣后充填采礦法

3.1礦塊布置

礦塊垂直礦體走向布置,劃分礦房和礦柱,均為12m,長視礦體厚度而定。當礦體厚度小于50m時,礦房、礦柱長為礦體厚度;當礦體厚度大于50m時,礦房礦柱按田字形布置,采場高度為50m。

3.2采準切割

各中段脈外出礦巷道布置在礦體下盤脈外,每中段布置1條,出礦穿脈由下盤脈外巷道向上盤回風道掘通,每隔12掘進一條。出礦進路在出礦穿脈中每隔12m以45°角掘到礦房底部集礦塹溝。鑿巖硐室以12×4.1m全斷面拉開,鑿巖硐室兩側每隔5m留設5×1.8m的點柱支撐硐室頂板;在底部拉底巷道向上掘切割天井,而后以切割天井為自由面拉開切割槽,然后采用側向爆破方式落礦。采礦方法圖見圖1。

3.3回采、出礦

回采分兩步進行,第一步回采礦房,第二步回采礦柱。

為避免爆破對相鄰采場穩定性的影響,采用隔3采1的方式。鑿巖采用潛孔鉆機在鑿巖硐室內以2.7~3.0×2.5~3.0m的網度鑿下向平行炮孔,鉆孔直徑Φ165mm。采用乳化油炸藥和非電導爆起爆系統,全斷面側向崩礦,每次爆破2~3排炮孔,單響藥量控制在330kg以內。爆落的礦石用6m3柴油鏟運機在采場底部集中鏟裝,而后運至礦石溜井。

3.4充填

礦房礦石全部出完后,用戈壁集料漿膠結充填空區,其中底部和頂部充填體為灰砂比1:4,中部灰砂比為1:6。待兩面或三面礦房膠結充填好并養護兩個月后,再回采礦柱,礦柱空區用戈壁集料和尾砂非膠結充填。

3.5主要技術經濟指標

4結語

阿舍勒銅礦深部礦體厚大變大,礦體形態穩定,適合大規模開采。針對此情況,采用大直徑深孔側向崩礦嗣后充填采礦方法開采,實現了礦山產能由4000t/d至6000t/d的提升。生產實踐中證明了該方法適合阿舍勒銅礦深部礦體開采,是一種高效安全的采礦方法。

參考文獻

[1]馬秋,溫鎮才,楊溢等.云錫卡房分礦新山礦段大直徑深孔采礦方法[J].礦業工程研究.2010,25(03):24-28.

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