索向各
摘? 要:緩傾斜極薄小礦體采礦作業(yè),在礦業(yè)開采中有一定的難度,且因為礦層傾斜角度、厚度不同,開采參數(shù)也會有差異。做好極薄小礦體的開采設計,保證礦石產出的數(shù)量及質量,實現(xiàn)礦體資源利用的最大化,能夠為開礦企業(yè)帶來最大收益。該文結合常用到的開采工藝,總結了緩傾斜極薄礦體采集中的常用參數(shù),在實際使用中做出微調,為行業(yè)工作中提供參考。
關鍵詞:緩傾斜;極薄礦體;開采工藝
中圖分類號:TD853? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼:A
1 緩傾斜極薄小礦體
業(yè)界將礦體賦存進行了明確分類,從傾斜角度及礦層厚度將礦體分為四個大類多個小類別。以礦體的傾斜角度進行分類,可將礦體分為4大類,第一類為水平或微傾斜礦體,定義為礦體的傾斜角度要小于5°,一般狀態(tài)下,傾斜角度在0°~3°;第二類為緩傾斜礦體,這一類礦體的傾角定義在5°~30°,一般業(yè)內作業(yè)設計時將傾斜角度在3°~30°的礦體都算作緩傾斜礦床;第三類是傾斜礦床,傾斜角度在30°~55°,實際作業(yè)中定義在30°~50°,最后一類為急傾斜礦體,這類礦體傾斜角度在55°以上,開采工藝也較為煩瑣。第二種分類方式為按照厚度分類,將礦體厚度小0.8 m的定義為極薄礦體,該文所介紹的采礦方法用于此厚度分類的礦體;當?shù)V體厚度到達0.8 m~4 m,則可將此礦體定義為薄礦體;下一個分類為中厚度礦體,此種礦體厚度與一般厚礦體比較,厚度要小,在4 m~10 m;厚礦體厚度在10 m~30 m;最后一項分類為極厚礦體,其厚度在30 m以上。
該文介紹的采礦方法,作用于緩傾斜極薄小礦體,其傾斜角度在5°~30°,厚度在0.8 m之內。
2 常用的采礦工藝
采礦工業(yè)中,常用的技術工藝根據(jù)不同的礦體分類、不同的作業(yè)步驟,分出眾多種類,該文重點介紹了4種技術工藝。
第一種工藝為留礦采礦法,留礦采礦法將礦體進行分割,分開成為礦房及礦柱2部分,通過礦房回采技術,結合淺眼崩礦,將開采出的礦體放出一部分,剩余部分則暫存礦房中作為繼續(xù)上采工作平臺,當整體礦房開采完成后,進行最終放礦及礦柱回采工作。
第二種工藝為溶浸采礦工藝,溶浸采礦技術是應用化學藥劑改變礦體的形態(tài),再應用化學技術將礦體轉化為原有形態(tài)。此方法將化學技術與礦物質的化學特性相結合,能夠提升工作效率,保證礦體純度,但對操作人員專業(yè)技能有很高的要求。
第三種工藝為礦層加固工藝,通過礦層加固工藝,提升礦體穩(wěn)定性,保障礦體及內部作業(yè)人員人身安全。具體操作方法為應用錨桿將礦層表層位置進行支撐,其作用范圍在礦層表面最多3 m處位置加固,如果礦層深度超過10 m則,則無法發(fā)揮加固礦層的作用。因此此工藝適用于該文所分析的極薄小礦體的開采。如遇礦體破損,無法配合錨桿進行加固,可向礦體內部進行注漿,也可起到加固效果,保障開采作業(yè)安全順利地進行。
最后一種工藝為采礦填充工藝,在礦體開采中,需要對礦場工作面進行填充。對填充材料的選擇需要謹慎,因為材料決定了礦內支架結構,同時也決定了礦體采空區(qū)域的填充效果,因此也要同時考慮到地壓的影響,有效控制地表下沉,為礦體回采環(huán)節(jié)做好鋪墊。
3 緩傾斜極薄小礦體實際開采分析
3.1 充分考慮開采條件
從業(yè)界資料來看,我國大部分礦區(qū)礦體傾角都在30°以下,屬緩傾斜,且按厚度進行分類,也屬于極薄小礦體。現(xiàn)階段我國礦業(yè)開采量巨大,但采礦技術還處于落后階段,結合緩傾斜極薄小礦體的特點,其開采難度較大,因此在開采中要盡可能通過現(xiàn)有技術手段保證采出礦石的良率,盡可能降低開采中的損失,降低損失率。施工作業(yè)工人專業(yè)度參差不齊,因此也要使施工工藝簡單,易于管理,同時保障作業(yè)時的安全性,在此大前提下,提高礦石產出量和生產能力。
考慮實際緩傾斜極薄小礦體開采的極端狀況,首先開采中可能存在礦脈透鏡長短不統(tǒng)一的情況,甚至有極大差異,礦體規(guī)模較小、厚度較薄;礦體走向也不完全穩(wěn)定,可能存在斷續(xù)的狀況,在坡度不同的情況下,其內部結構無法做出判斷;通常情況下極薄礦體出礦量小,但其具有極高的品質,決定了其經濟價值,因此也要保證開采礦石的質量。
3.2 開采工藝的選擇
根據(jù)采礦現(xiàn)場的實際情況,選擇合適的開采方法,在方法選擇時,首要考慮到的是內部作業(yè)人員的人身安全,對礦場上部的礦巖脫落做好防護。極薄巖層的礦物質具有極高的經濟價值,因此選擇的開采方式也需要保證采出礦石的質量,同時也要避免其他礦產資源的浪費,做好回采工作。最后,礦場如果臨近水源地,也要做好水土的保護工作,對水體進行保護,同時做好回填,預防地面塌陷。幾種常用的采礦工藝在前文中做了簡要介紹,留礦采礦法適用于急傾斜薄和極薄礦體的開采,不適用于該文分析的緩傾斜極薄小礦體,此次結合分采填充采礦法介紹采礦工藝。
3.2.1 采礦作業(yè)結構參數(shù)介紹
在采礦作業(yè)中,其結構參數(shù)跟礦體產狀、設備參數(shù)等條件做出調整,緩傾斜極薄小礦體的開采,一般條件為,將礦塊的長度控制在30 m~50 m,礦塊垂高為30 m,分層的上下高度控制在2 m為宜。將一般應用參數(shù)結合實際礦體產狀、設備參數(shù)等影響因素做好計算和調整,才能保證開采礦石的質量。
3.2.2 礦巖的分采
礦體的開采包括外部的礦石及內部巖體的開采,但實際開采中,礦石和巖層的質地不同,因此開采可分為先巖后礦及先礦后巖的。具體分采順序由礦石及巖石的硬度、穩(wěn)定性決定。較為穩(wěn)定的一層,其開采順序可以安排在后,但業(yè)內大多情況優(yōu)先開采礦石層,此順序可控制好開采范圍,保證礦石質量,具體開采順序視現(xiàn)場情況而定。
3.2.3 礦巖鑿破
做好嚴格的開鑿、爆破把控,控制好礦層開采范圍,降低礦石浪費,減少開采損失。業(yè)內常用到7655型礦巖開鑿設備,其有效工作角度在礦層傾角60°以內,符合緩傾斜開采要求。在設計執(zhí)行礦體爆破時,將炮孔設置于礦層及巖層中間位置,使其炮孔角度與緩傾斜礦層的傾斜角度一致。極薄礦體定義為0.8 m,以0.5 m為界限,礦層厚度小于0.5 m時,采用“之”字形排列布置炮孔實施爆破,厚度大于0.5小于0.8 m則采取平行或梅花排列布置炮孔實施爆破。
3.3 開采中的注意事項
3.3.1 保證作業(yè)安全
保證現(xiàn)場作業(yè)人員的人身安全,首先保證礦井整體結構的安全,避免出現(xiàn)坍塌等情況,尤其是極薄礦體,坍塌風險更大,因此要做好加固工作。做好安全培訓工作,當作業(yè)人員進入現(xiàn)場時,必須按要求佩戴防護設備,尤其是安全帽和安全背夾,能有效降低碎巖脫落對頭部和脊椎造成的傷害。做好采場通風工作,安裝符合規(guī)范的通風設備,及時對現(xiàn)場有毒有害氣體及浮塵進行環(huán)保排放,且人員進入現(xiàn)場前也要做好氣體檢測。
3.3.2 避免環(huán)境污染
做好環(huán)保工作,排風系統(tǒng)其排放要達到環(huán)保標準,杜絕為了經濟利益污染環(huán)境,影響周邊居民。做好污染物防治工作,避免金屬物質影響周圍水源,安排專員定期對周圍水質進行檢測。
4 結語
綜上所述,緩傾斜極薄小礦體的開采,要在保證安全環(huán)保的前提下,根據(jù)提供的參數(shù)參考,結合工作現(xiàn)場的實際情況進行微調,促進經濟、環(huán)境的持續(xù)可協(xié)調發(fā)展。
參考文獻
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