洋灰洞子铜矿矿床开采安全设施初步研究

赵德伟 陈琪 甄东来

【摘 要】洋灰洞子铜矿矿体形态受岩体形态及构造裂隙带的产状制约，开采环境复杂。本文主要叙述了洋灰洞子铜矿矿床开采安全设施研究。

【关键词】铜矿;地下开采;安全设施

Abstract：The morphology of the Yanghuidongzi copper deposit is restricted by the shape of the rock mass and the occurrence of the structural fissure zone，and the mining environment is complex.This article mainly describes the research on the mining safety facilities of the Yanghuidongzi copper deposit.

Key Words：copper mine;underground mining;safety facilities

洋灰洞子铜矿床共有四条矿体，其中Ⅷ、Ⅻ号矿体为主矿体，矿体的空间位置明显受北东向构造带控制。Ⅷ号矿体主要赋存在Ⅰ号花岗闪长斑岩体内及其岩体东侧的围岩中，矿体形态受岩体形态及构造裂隙带的产状制约，Ⅻ号矿体主要赋存在构造角砾岩中。Ⅷ号矿体呈透镜状，与岩体走向一致。

1 开采方案

1.1开采方法

矿山采用分段空场法进行开采。矿体中各中段采用下行式开采，每个中段中各矿块回采顺序为后退式回采，矿块采用自上而下进行采矿，同时作业分段最多为两个。

矿房回采均采用自上而下分段回采方式。沿走向布置时，沿矿房长度方向从矿房中央向两侧推进。回采工作线均呈直线形或正台阶形状。回采时一般以中央切割天井形成的切割空间为自由面，向两侧退采。

矿房采空后，进行矿柱回采。爆破顺序为：先爆本中段间柱、再爆本中段顶柱，最后爆上中段底柱，崩落的矿石通过本中段底部结构放出。

1.2采空区处理

采空区可通过崩落围岩处理，也可对空区进行废石充填。为保证生产安全，空区废石垫层厚度不得小于20m。一般情况下，矿块回采结束后，采取围岩自然冒落的方式进行处理，对不能进行自然冒落的围岩，需在空区顶板布设炮孔，强制崩落围岩，充填空区，并对空区进行封闭处理。

2矿床开采安全设施

2.1安全出口

矿山一期开采544m中段时，有两个独立的直达地表的安全出口，即：544m主运输平硐和风井;600m回风水平有两个独立安全出口，一个是风井，另一个利用已有544m～600m探矿斜坡道与通达地表的544m主运输平硐相连。

矿山二期开采544m以下中段时，有三个独立的直达地表的安全出口，即：除了前期的544m主运输平硐和风井两个通达地表的安全出口外，新增一个提升竖井安全出口。

2.2硐室及其安全通道和独立回风道

设计在444m中段井底车场附近设置变电硐室。变配电硐室联络道入口处设栅制栏门及专用防水门，防水门设防水头10m，抗压强度98kPa;变配电硐室与水泵房毗邻布置，之间设置栅栏防火两用门。变配电硐室设2个出口，一个与中段平巷相通，另一个与水泵房相连。

变电硐室采用砌碹，并用非可燃性材料支护，硐室的顶板和墙壁应无渗水，电缆沟应无积水。变配电硐室和采区变配电硐室的地面标高应比其入口处巷道底板标高高出0.5m。硐室的地坪面应向巷道等标高较低的方向倾斜，其坡度可为2‰～3‰。硐室内电气设备之间应有宽度不小于0.8m的通道，设备与墙壁之间的距离应不小于0.5m。变电硐室内各种电气设备的控制装置。应标明编号和用途，并有停电标志。硐室入口应悬挂“非工作人员禁止入内”的标志牌，高压电气设备应悬挂“高压危险”的标志牌，并应有照明。

2.3井巷工程支护

矿区岩石比较坚硬完整，矿体顶底板为花岗闪长斑岩、蚀变角砾状绢云母千枚岩或蚀变绢云母千枚岩。无论从钻探岩芯编录及坑道观察，岩石都比较坚硬完整，稳定性较好，岩体抗压强度在81.8～132.7MPa之间。矿山巷道在此类岩性综合体中穿行。

对坑道涌水有影响的主要是基岩风化裂隙水和构造裂隙水，在夏季大气降水也是井下涌水的主要来源，特别是当开采后期地面形成塌陷后，降水的直接渗漏量会显著增加。由于浅部基岩风化裂隙发育，并与构造裂隙呈交错分布，在涌水量计算中把两个含水层视为统一充水体。矿床水文地质条件属于简单的类型。

544m主运输平硐硐口往里27m范围巷道为圆弧拱断面，掘进断面11.08㎡，净断面8.04㎡，采用钢筋混凝土支护，支护厚度为350mm，混凝土强度等级C20;该平硐内27m～391m范围（364m长）巷道为三心拱断面，掘进断面13.01㎡，净断面10.25㎡，采用钢筋混凝土支护，支护厚度300mm，混凝土强度等级C20。

该风井井颈采用钢筋混凝土支护，厚度为600mm，混凝土强度等级C25。井筒采用混凝土支护，厚度为300mm，混凝土强度等级C25;局部稳固地段可采用喷射混凝土支护，厚度为100mm，混凝土强度等级C20。

提升竖井（φ4.5m）井颈采用钢筋混凝土支护，厚度为800mm，混凝土强度等级C25。井筒采用混凝土支护，厚度为300mm，混凝土强度等级C20。井筒净断面积15.9㎡，井筒掘进断面积20.43㎡。

3小结

该项目在矿床开采期间需采用以上安全设施以满足生产和安全要求，在开发中要同时注重地质环境保护，保护水资源、土地资源和生态环境，做到环境保护与矿山开发协调发展。

参考文献：

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作者简介：

赵德伟（1980.01.03），男，黑龙江哈尔滨，高工，学士学位，主要从事矿山设计、研究和管理。

（作者单位：黑龙江省冶金设计规划院）