杨波 梁代华 李娟 杨茂平
摘要:矿山岩层稳定性不同,或者矿脉的倾角不同,所形成的极薄矿脉类型也不一样,采用的开采技术也就有所不同。留矿采矿法是常用的极薄矿脉开采技术,具有开采成本低,操作简单易懂,适用范围广等优势,是我国主要的矿产资源开采技术之一。文章就一留矿采矿技术为例,介绍留矿采矿技术,并探讨其在极薄矿脉开采中的具体应用。
关键词:极薄矿脉;矿产资源;开采技术;留矿采矿
中图分类号:TD853文献标识码:A文章编号:1009-2374(2014)24-0116-02在矿产资源开采过程中,选用合理的开采技术对矿产资源开采效果有很大的影响,特别是对于那些开采环境复杂、开采条件差的极薄矿脉地带,使用的开采方法对矿产资源开发利用的影响更大。留矿采矿法是极薄矿脉地带开采常用的技术之一,特别是对于一些金属硫矿矿产资源的开采,留矿采矿法应用更加普遍。本文就从留矿采矿在极薄矿脉地带矿产资源开采中构成要素、采准切割、回采等方面进行详细分析,探讨留矿采矿技术在极薄矿脉地带矿产资源开采中的应用。
1极薄矿脉地带矿产资源开采法之留矿采矿法概述
留矿采矿法就是指将开采到的矿石一部分留在矿房中,工人可以利用开采过的矿石堆积成的矿石面,站在矿石面上进行开采作业。利用这种方法可以对极薄矿脉地带的矿产资源进行开采,并且这种方法结构简单,开采采准工作量一般较小,很容易被开采人员掌握。利用留矿采矿法进行极薄矿脉地带矿产资源的开采,便于管理,开采成本也相对较低,所以受到广泛的欢迎。另外,这种开采方法适用范围广,可以用于不同倾角的矿脉地带,甚至可以用于急倾斜薄矿产资源的开采。
极薄矿脉地带矿产资源开采过程中,需要将开采幅度严格的进行控制,并将开采贫化率控制在最小范围。利用留矿采矿技术,可以满足上述要求,而且还能提升开采率,降低开采成本。
虽然留矿采矿法在极薄矿脉地带矿产资源开采中具有明显的优势,也因此得到了广泛的应用,但留矿采矿法由于自身的特征,也给采矿工作带来了一些问题。对于极薄矿脉地带矿产资源的开采,硫矿采矿法的主要特征包括以下几个方面:(1)留矿采矿法适用范围很广,并随着技术的进步得到了一定的扩展,其应用范围不仅体现在倾角角度方面,同样体现在矿岩稳定性方面。(2)利用这种技术进行矿产资源开采打破了传统的矿石结构,使矿藏资源结构发生改变。(3)利用留矿采矿技术,对矿产资源底部结构开采,强度加大,工作量也相对较高。
在采矿的过程中,由于留矿采矿法的利用,大部分的矿石会暂时留在采矿场中,如果围岩不稳定,就可能导致矿石移动、围岩片落等,甚至造成严重的事故,对采矿企业造成严重的损失。这就需要加强对围岩的管理,尽可能的缩小围岩的暴露面积,避免造成二次
贫化。
另外,对于矿场的房顶,需要进行严格的管理,保证房板稳定,能够具有一定的承受能力,确保在增加放矿量时满足相应的要求。
2留矿采矿开采法在极薄矿脉中的应用
2.1留矿采矿法构成要素
极薄矿脉地带矿产资源开采过程中,应用留矿采矿法,其主要构成要素包括开采使用的矿房、上部回风巷道、间柱、底柱等关键部位。
矿房是留矿采矿法第一构成要素,极薄矿脉地带矿产资源开采中的许多参数都是根据矿房的正常设置情况实施设置的,包括开采矿石的长度,矿房顶柱高度以及矿房阶段高度等,可以说矿房的设置关系着采矿工作的质量与成效。
除矿房外,留矿采矿开采构成要素还包括上部回风巷道、间柱、底柱等关键部位,因为这些部位都是矿产资源开采过程中重要的位置,对这些关键部位的设置,需要根据开采实际情况进行适当的调整。极薄矿脉地带矿产资源底部结构开采是留矿采矿开采的难点与重点,所以需要根据实际情况对底部结构进行合理的设置。
2.2留矿采矿法的采准切割技术的应用
采准切割工作是利用留矿采矿法开采极薄矿脉地带矿产资源的重要环节,其主要工作包括运输平巷、通风人行天井、切割巷道等。其中运输平巷是开采掘进阶段的工作,而开采联络道、通风人行天井以及切割巷道都是开采过程中的重要工作。
在开采掘进阶段,对运输平巷的采准切割,一般要保持与极薄矿脉地带的走向一致,但对于一些平行的极薄矿脉,也可以沿其上盘或下盘进行设置运输巷道;对于极薄矿脉地带矿产资源开采中通风人行天井采准切割,其采准定位也是根据极薄矿脉走向设置的;联络道的设置一般位于通风人行天井垂直高度处,联络道的间距需要根据开采的实际情况进行设置。
为了保证极薄矿脉地带矿产资源开采工作顺利进行,利用留矿采矿法,有时还需要设置开采顺路天井,顺路天井拉低空间高度一般要设置在2~2.5m之间。
2.3留矿采矿法开采极薄矿脉地带的矿产回采技术
利用留矿采矿法进行极薄矿脉地带的矿产资源开采,回采工作是保证矿产开采率的主要手段,也是开采工作中重要的组成部分。一般来说,对于极薄矿脉地区回采工作,都是采用从上到下的分层回采技术,对于每一个普通浅孔的分层回采工作,都包括凿岩、爆破、撬顶、放矿等工作。另外有一些水平梯段分布的极薄矿脉回采工作面以及自下到上的回采倾斜面。在进行回采过程中,为了保证回采工作顺利进行,需要利用先进的位移测杆对矿产开采场顶板收敛情况实施测量,对矿井中的胶条柱承压情况实施测量,对检测回采面的岩体
结构。
通常情况下,都是利用浅孔凿岩的方式进行极薄矿脉地带采矿回采工作的。在回采过程中,回采得到的矿石,一部分排除,而另一部分留在回采场地中,为回采区域的岩层起到一定的支撑作用,保证矿脉回采工作顺利完成,在回采工作完成后,将留在回采场地的矿石全部排出。
3结语
留矿采矿法是我国采矿工作中普遍使用的方法之一,对于极薄矿脉地带矿产资源的开采具有很大的优势,具有操作简单、适用范围广、开采成本低等特点。随着我国科技的进步,留矿采矿技术会逐渐的被改进,其开采的矿块结构也会逐渐趋于合理。在以后的实践采矿过程中,特别是极薄矿脉地带矿产资源的开采,留矿采矿法会向着降低开采损失、较少贫化矿石的方向发展,必定会大大改善作业环境与条件,增加开采工作的安全性,增强底部结构的采矿强度。
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作者简介:杨波(1968—),男,四川射洪人,四川省长城安全事务有限公司高级工程师,硕士,研究方向:矿山开采设计。