礦柱回收是指某段礦場(chǎng)開(kāi)采完畢后對(duì)礦山開(kāi)采所留設(shè)的安全礦柱、巖柱,根據(jù)用途不同,分為保護(hù)地面建筑及井筒的礦(巖)柱、開(kāi)拓礦(巖)柱、采區(qū)礦(巖)柱等礦柱的回收。礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源,在加強(qiáng)礦產(chǎn)資源的勘探開(kāi)發(fā)的同時(shí),還應(yīng)不斷提高礦石回收效率,最大程度的從正在開(kāi)采的礦床中回收礦產(chǎn)資源。
有色金屬礦山大部分保留各種類(lèi)型的礦柱,礦柱礦量據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示大約占礦山可采量的30%~40%。礦柱大量積壓,會(huì)造成礦石資源的大量損失,而且也存在嚴(yán)重的安全隱患,因此,礦柱的回采對(duì)礦山的生產(chǎn)、安全、經(jīng)濟(jì)效益有重大的影響。
國(guó)外金屬礦山應(yīng)用房柱法回采比較多。原蘇聯(lián)的馬格涅季特鐵礦礦山工業(yè)場(chǎng)和高山機(jī)械廠在地下有6000多萬(wàn)噸的保安礦柱儲(chǔ)量,回采使用的采礦方法是房柱法嗣后膠結(jié)充填,這樣既能夠保證工業(yè)場(chǎng)地穩(wěn)定,同時(shí)也能成功回采保安礦柱;前蘇聯(lián)茲良洛夫礦在殘留礦柱的二次回采上使用的是振動(dòng)出礦技術(shù),房間礦柱和頂柱向采空的礦房崩落,同時(shí)振動(dòng)放礦機(jī)出礦,這會(huì)有益于對(duì)殘留礦柱的回采;美國(guó)馬格蒙特礦為了對(duì)礦柱中的高品位礦石成功回采,采取了錯(cuò)索支撐保護(hù)大約27m的礦房跨度;墨西哥的格雷羅礦則同時(shí)回采礦柱和進(jìn)行采空區(qū)充填作業(yè),最終成功回收得到高品位礦石;加拿大湯普森礦也取得一定的成果,垂直礦塊采礦法(VBM)被使用,進(jìn)行對(duì)房間礦柱大量崩礦回收,并且采用圓木假頂護(hù)頂;羅德礦,地處加拿大,采用圓木假頂護(hù)頂,在高應(yīng)力錯(cuò)索支撐的護(hù)頂?shù)谋Wo(hù)之下,回收礦柱頂柱,創(chuàng)造了一個(gè)非常安全的作業(yè)環(huán)境。
日本在礦往回采的安全管理研究上同樣作了許多工作,分析回采礦柱及圍巖的相關(guān)有限元分析結(jié)果,在礦柱回采中,對(duì)殘留礦柱及空區(qū)圍巖兩者周?chē)膲毫白冃芜M(jìn)行多次監(jiān)測(cè),使用的主要監(jiān)測(cè)裝置有:位移計(jì)、壓力盒及聲發(fā)射裝置,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),再根據(jù)得到的數(shù)據(jù)的分析結(jié)果,放入礦山生產(chǎn)指導(dǎo)工作中;俄羅斯研究者在西賓斯克憐礦高水平構(gòu)造應(yīng)力礦區(qū)關(guān)于有沖擊地壓危險(xiǎn)的礦塊礦柱回采方面也收獲了一定的寶貴成果,比如如何合理正確的選擇礦塊及礦柱的分布位置、推進(jìn)方向、進(jìn)行局部卸載、設(shè)置合理的卸壓區(qū)及加強(qiáng)必要的支護(hù)等。圖1是國(guó)外一些礦山充填礦房及其礦柱回采概括。
我國(guó)有許多擁有多年開(kāi)采歷史的礦山,不同種類(lèi)礦床采用了不同回采礦柱方法,提供了有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)參考。開(kāi)采緩傾斜及傾斜中厚礦體方面,貴州隸礦、荊襄劉沖磯礦、新冶銅礦等采用人工巖柱支撐法,回采礦房?jī)?nèi)礦柱,并用中深孔或淺眼來(lái)抽采局部礦柱等方式來(lái)回采全面法、房柱法的礦塊礦柱,從而極大地增加了礦床回采率。其中貴州萬(wàn)山礦區(qū)效果顯著,隸礦回采率高達(dá)95%。厚礦體開(kāi)采中,獅子山銅礦、銅官山銅礦、壽王墳銅礦、大吉山鶴礦、赤馬山銅礦等十幾個(gè)大中型礦山在回采礦柱上大量采用崩落法,回收得到大量礦柱,為完善礦床開(kāi)采順序,實(shí)現(xiàn)采礦計(jì)劃有著重要意義,并提供了寶貴的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。
上個(gè)世紀(jì)五十年代,銅官山鋼礦為了更好的提高礦柱的回采率隊(duì)及回采強(qiáng)度而采用有底柱分段崩落法回采礦塊間柱和頂?shù)字?。從走十年代開(kāi)始,礦柱回采中開(kāi)始應(yīng)用充填法。凡口鉛巧礦回收間柱及頂?shù)字鶗r(shí)采用尾砂礦柱;柏坊銅礦在由于具備復(fù)雜的采礦技術(shù)條件和較大巖層壓力,所W使用了膠結(jié)充填法來(lái)回采礦柱;銅山銅礦為了實(shí)現(xiàn)保護(hù)露天采礦場(chǎng)的目的,在礦柱回收上采用膠結(jié)礦柱,在礦房回收上使用尾砂礦柱的方式。金川鎮(zhèn)礦則在下向分層膠結(jié)礦柱的應(yīng)用上取得一定的成功。圖2是國(guó)內(nèi)一些礦山用空?qǐng)龇ɑ夭沙涮畹V房間柱的簡(jiǎn)況。
可以看出,國(guó)內(nèi)普遍使用上向膠結(jié)充填法進(jìn)行礦柱的回采。
在理想的狀態(tài)下,間柱、頂?shù)字幕夭墒┕?yīng)與礦房回采同步,以保證在礦房回采結(jié)束后,及時(shí)回收礦柱。但在實(shí)際生產(chǎn)中,由于關(guān)系到生產(chǎn)的接續(xù)、生產(chǎn)安全及人員短缺等問(wèn)題,往往是礦柱回收滯后于礦房的回采。由于礦柱回采的滯后,當(dāng)?shù)V房?jī)?nèi)的礦石出空后,礦柱就成為安全隱患,這時(shí)如果不及時(shí)進(jìn)行頂?shù)字伴g柱回采施工,極易出現(xiàn)安全事故。在爆破順序上,如果間柱的爆破遲于頂?shù)字疲厝粚?dǎo)致巖石混入率加大,影響回收質(zhì)量和回采率,因此間柱、頂?shù)字谋剖┕ひ瑫r(shí)進(jìn)行。
為保證絕對(duì)安全,對(duì)于淺孔留礦法頂?shù)字幕厥帐┕?yīng)該與淺孔采礦同步,否則在礦房采礦結(jié)束后對(duì)頂?shù)字M(jìn)行回采施工,使人員在采空區(qū)上部作業(yè),存在極大的安全隱患。因此,在進(jìn)行人行天井施工的同時(shí),須進(jìn)行間柱回采施工;在礦塊進(jìn)行切割與淺孔采礦的同時(shí),進(jìn)行頂?shù)字幕夭墒┕ぁ_@樣,在淺采結(jié)束后,就可以對(duì)間柱與頂?shù)字瑫r(shí)進(jìn)行爆破落礦,從而避免了人員在空區(qū)上部作業(yè),保證施工安全。同時(shí),這種回采順序不僅能有效地保證出礦產(chǎn)量,更保證了礦石質(zhì)量。
這個(gè)柱里邊的箍筋肢數(shù)是3*4
單立柱廣告牌的形狀尺寸單立柱廣告牌一般分為兩面牌及三面牌兩種主要的牌面形式,其中的兩面牌由2個(gè)基本平行的牌面組成,主要適合于單條道路的兩側(cè),有的考慮到車(chē)輛行駛的視覺(jué)效果,部分兩面牌的牌面設(shè)置成小幅度的...
,它是一個(gè)單向開(kāi)啟的風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置,按靜壓差來(lái)調(diào)整開(kāi)啟度,用重錘的位置來(lái)平衡風(fēng)壓。通過(guò)余壓閥的風(fēng)量一般在100-1200m3/h之間,維持壓差在5-40Pa之間。
淺孔采礦結(jié)束后,要放出一部分礦石作為頂柱爆破的補(bǔ)償空間。為避免發(fā)生冒頂事故,應(yīng)盡快進(jìn)行頂柱爆破。一般頂柱采用硐室回收,其主要方案有 3種。
(1)主巷式
由于在采場(chǎng)的上水平留有頂?shù)字?,通常在水平掘鑿一層硐室,回收頂柱;在二段掘鑿一層硐室回收底柱?
這時(shí)采用“主巷式” ,即在水平掘鑿一條貫通礦體的硐室主巷,再在主巷中根據(jù)抵抗線布置成“丁” 、 “干”或“一”字形硐室;在二段以電耙巷道為硐室主巷,在兩幫掘鑿“丁” 、“干”或“一”字形硐室。其布置如圖 4所示。
該方式工程量大、工期長(zhǎng)、出碴距離遠(yuǎn)及勞動(dòng)強(qiáng)度大。根據(jù)爆破需要放出礦房?jī)?nèi)的礦石,但很難把握采場(chǎng)空間,因此爆破效果也難以控制;但因不在采場(chǎng)內(nèi)作業(yè),通風(fēng)好、物資供應(yīng)及行人方便、采場(chǎng)內(nèi)不積壓大量礦石。
(2)多井式
對(duì)于一些頂柱靠近地表的采場(chǎng),或上部水平已經(jīng)采空崩落或無(wú)法進(jìn)行硐室施工時(shí),可采用“多井式” 。此時(shí)采場(chǎng)不能放空,要留有大量礦石作為施工平臺(tái),在采場(chǎng)內(nèi)向頂柱掘鑿若干便于下碴與行人的下碴行人天井,根據(jù)礦柱厚和抵抗線掘鑿若干層硐室。硐室可采用“一” 、 “丁”或“干”字形,如圖 5所示。
該方式施工管理簡(jiǎn)單、工期短、見(jiàn)效快,由于有施工下碴行人井,增加了自由面,破碎效果好,保證了后續(xù)出礦工作順行;但人員在采場(chǎng)內(nèi)行走作業(yè),施工時(shí)通風(fēng)效果不好,降低了安全性,而且采場(chǎng)積壓大量礦石。
(3)混合式
有時(shí)因?yàn)榈V塊的特殊條件限制,采用以上兩種方式均不適宜時(shí),為保證生產(chǎn)的接續(xù),采用多井與主巷式相結(jié)合回收頂?shù)字?,如圖 6所示。
該方式由于有兩條井,通風(fēng)效果好,人員不在采場(chǎng)內(nèi)作業(yè),行人上下通過(guò)天井,提高了安全性;又由于有下碴井,施工碎碴直接倒入采場(chǎng),降低勞動(dòng)強(qiáng)度,管理簡(jiǎn)單;但需掘鑿硐室主巷,工期長(zhǎng)、見(jiàn)效慢。
理論上,在天井施工的同時(shí)進(jìn)行各段硐室回采施工,爆破時(shí)在起爆順序上間柱先于頂?shù)字5趯?shí)際生產(chǎn)中,由于人員、設(shè)備及生產(chǎn)進(jìn)度等要求,往往不能按正常順序進(jìn)行。恰恰相反,頂?shù)字然厥眨g柱最后回采或作為永久損失。如果在頂?shù)字厥罩?,再回收間柱就相當(dāng)于窄礦體的回收,且比窄礦體回收更復(fù)雜、更不安全。
(1)二段有底柱回收
施工時(shí)在二段沿礦柱方向進(jìn)行小耙道施工,按回收面積掘鑿 1~2 個(gè)漏斗。如果原行人天井可利用,就用作行人通風(fēng);如果不能利用,就新掘鑿一條行人天井。為保證安全,先在四段以上掘鑿硐室,硐室施工可根據(jù)實(shí)際采用“丁”或“一”字形硐室,施工結(jié)束后再到三段進(jìn)行切割施工,完成采礦作業(yè)。
該方式優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械化出礦程度高,能利用現(xiàn)有設(shè)備出礦,礦石回收效果好、數(shù)量大、質(zhì)量好。能夠在耙道里進(jìn)行二次爆破,破壞少。但三段切割作業(yè)不安全。
(2)二段無(wú)底柱回收
如果原行人天井可利用,就用作行人通風(fēng);如果不能利用,就新掘鑿一條行人天井。施工時(shí)為保證安全,先在三段以上進(jìn)行硐室施工,可根據(jù)實(shí)際采用“丁”或“一”字形硐室,施工結(jié)束后,在二段聚礦井四周按回收面積進(jìn)行開(kāi)幫切割施工,完成采礦作業(yè)。
該方式雖然機(jī)械化出礦程度低,但能利用自重完成礦石運(yùn)搬;礦石回收效果不好;在振動(dòng)漏口進(jìn)行二次爆破,作業(yè)危險(xiǎn)、破壞性大、效率低。
在礦房填充類(lèi)型相同時(shí),選用回采礦柱方法,需要注意以下幾個(gè)因素:
1.礦石和圍巖的穩(wěn)定性;
2.礦體傾角和形態(tài)、礦巖接觸線的變化特征;
3.礦石的品位和價(jià)值;
4.地表是否需要維護(hù);
5.礦房的采礦方法及充填材料;
6.上階段的開(kāi)采狀況。
在礦柱回采時(shí)要注意礦房回采方法,礦柱回采方法,充填材料和強(qiáng)度之間的合理選配。在保證實(shí)現(xiàn)礦房充填的基本目標(biāo)的前提下,盡量節(jié)約充填費(fèi)用,適應(yīng)礦山地壓控制,簡(jiǎn)化生產(chǎn)和技術(shù)管理,利于礦房礦柱回采比例進(jìn)行。一般應(yīng)先采頂?shù)字?,后采間柱。 2100433B
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一、概況 金城金礦下設(shè)三個(gè)分礦一個(gè)采區(qū),由紅布、東季、馬塘、馬塘二采等分礦組成。該礦礦床賦存于焦家主斷裂黃鐵絹英巖化蝕變帶中,屬于“焦家式”破碎帶蝕變巖型金礦床。礦體下盤(pán)比較穩(wěn)固,上盤(pán)破碎,礦體中節(jié)理裂隙發(fā)育,穩(wěn)固性較差,屬于難采礦體。特別是東季礦區(qū),礦巖極為破碎,采準(zhǔn)巷道掘進(jìn)與維護(hù)十分困難,廄于極破碎松散難采礦體。
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評(píng)分: 4.3
預(yù)制混凝土人工礦柱在底柱回采中的作用
礦柱回采是指對(duì)開(kāi)采單元中的礦柱進(jìn)行的回采工作。使用兩個(gè)回采步驟的采礦法時(shí),礦柱礦量在中厚以下礦體中占礦塊礦量的5%-20%,在中厚以下礦體中占20%-50%,甚至55%-60%,個(gè)別情況外,礦柱都在回采完礦房后回采。
礦柱回采方法與礦柱回采前礦房處于敞空或充填狀態(tài)有關(guān),也與礦體賦存要素、礦石和圍巖的穩(wěn)固程度、礦石的品位和價(jià)值、以及地表是占允許陷落等因素有關(guān),但選擇礦柱回采方法都應(yīng)遵循下列原則:
(1)從回采礦房和礦柱的綜合效果最優(yōu)出發(fā);
(2)統(tǒng)一考慮采準(zhǔn)、切割、回采和采空區(qū)處理;
(3)礦房回采后及時(shí)回采礦柱和處理采空區(qū)。
以免礦柱因在地壓作用下破壞而難回采,而且也利于縮短采掘作業(yè)線、集中管理和減少巷道維護(hù)費(fèi)用 。
1.房柱采礦法和全面采礦法礦柱的回采
回采這類(lèi)礦柱需要在暴露面積大和暴露時(shí)間長(zhǎng)的采場(chǎng)頂板下進(jìn)行,安全性較差。因此僅部分回采或不采,部分回采的方式是:間隔回采,在待采礦柱周?chē)媚径獾戎ёo(hù)頂板后回采,從礦柱中將高品位部分采出。為了安全,對(duì)頂板和礦柱嚴(yán)密監(jiān)控,快速地自上而下和由遠(yuǎn)而近地后退回采、避免爆破損壞頂板和不同采礦柱,并使爆堆集中從而利于快速出礦,有條件時(shí)可采用遙控出礦設(shè)備。
2.留礦采礦法和階段礦房采礦法礦柱的回采
對(duì)薄和極薄礦體中的礦柱片淺孔爆破,對(duì)其他礦體中的礦柱,用中深孔、深孔或藥室爆破向敞空礦房落間柱、頂柱和上階段底柱,在空?qǐng)鰻顟B(tài)下或在崩落巖石覆蓋下放礦。后一種放礦中的礦石損失率和礦石貧化率常高達(dá)40%-60%。因此,需從回采順序和起爆順序上減少這種放礦的比例,并在使用這種放礦時(shí)減少崩落礦巖接觸面面積,在上階段底柱上已堆積崩落巖石條件下,先爆破間柱和頂柱井在空?qǐng)鰻顟B(tài)下放完礦,后爆破底柱。并在崩落巖石覆蓋下放礦。與一起爆破這幾種礦柱并在崩落巖石覆蓋下放礦相比,在崩落巖石覆蓋下放礦占的比例就小得多 。
與礦房回采的開(kāi)采條件相比,在總體上,礦柱回采的開(kāi)采條件差,主要是礦石承受支撐壓力的穩(wěn)固性較差,作業(yè)不安全,經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)能力低,資源利用受影響。這就使一些礦山未及時(shí)回采礦柱。澳大利亞的芒特艾薩礦從1979年起,將礦房和礦柱布置成蛋格式,將礦房和礦柱也作為同等重要的結(jié)構(gòu)要素去回采。礦房和礦柱都用分段落礦階段礦房采礦法回采,事后膠結(jié)充填。充填體強(qiáng)度和自立性很好,暴露面自立高度可達(dá)200m。礦房和礦柱都在空?qǐng)鰲l件下放礦。一個(gè)礦柱的最大崩礦量高達(dá)130萬(wàn)t。
礦柱回采的主要發(fā)展趨勢(shì)是:研究采場(chǎng)地壓規(guī)律,發(fā)展礦塊結(jié)構(gòu)要素的計(jì)算技術(shù),從提高礦塊開(kāi)采總效果出發(fā),合理確定礦房礦柱尺寸和開(kāi)采工藝匹配,發(fā)展連續(xù)開(kāi)采工藝,不留或不留臨時(shí)礦柱,發(fā)展空?qǐng)鱿禄夭傻V隴的頂板監(jiān)控技術(shù)和遙控作業(yè)設(shè)備(如遙控鏟運(yùn)機(jī)),堅(jiān)持統(tǒng)籌安排、按比例及時(shí)回采礦柱,采取綜合措施、完善大量崩落回采礦柱的工藝、降低礦石損失和貧化,發(fā)展頂?shù)字偷V房連采的工藝,簡(jiǎn)化充填礦房的頂?shù)字鶉蛇^(guò)程,研究新的有效的回采工藝等 。2100433B