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阶段矿房法在某倾斜厚矿体中的应用

探究分段凿岩阶段矿房法在急倾斜薄矿脉中的应用

探究分段凿岩阶段矿房法在急倾斜薄矿脉中的应用[摘要]在倾角大、中厚矿脉开采活动中，分段凿岩阶段矿房法的应用体现出生产能力大，安全性高、生产成本低等优势，然而分段凿岩阶段矿房法在急倾斜薄矿脉中的适用性研究较少，结合某急倾斜薄矿脉，对分段凿岩阶段矿房法在急倾斜薄矿脉中的应用进行研究。通过实践证明发现，分段凿岩阶段矿房法在急倾斜薄矿脉开采中适用性较好，有效改善了矿体安全作业条件，提高了采矿效率，缩短了采场回采周期，其综合效益明显。 [关键词]分段凿岩阶段矿房法急倾斜薄矿脉 1急倾斜薄矿脉概况某铁矿生产能力为100万t/a，在长期开采过程中，矿脉漏采达到了-16m，进入到地下开采阶段，然而露天边帮仍存在着数量较多的挂帮矿，需要在进入地下开采阶段之前进行回收。挂帮矿属于Ⅱ#矿带，Ⅱ#矿带是由两层矿构成，其中一层矿位于二层矿上部，其中一层矿层厚度仅仅在2-5m，二层矿厚度大部分在20-25m范围内。在进行一层矿层开采过程中采取留矿法进行开采，冒顶事故频发，无法保障开采作业安全性，决定在一二层开采中应用分段凿岩阶段矿房法进行开采作业。Ⅱ#矿带一层矿层矿体倾角为75-85°，矿层厚度为2-5m，属于典型的急倾斜薄矿脉。该矿脉矿石以磁铁石英岩为主，容重为3.3tm3，矿石品位约为28%，岩石硬度系数在6-12范围内，属于中等稳固。一层矿层上下盘围岩容重为2.7t/m3，岩体节理发育，稳固性良好。该矿脉一层矿体与采空区分布示意图如下： 2分段凿岩阶段矿房法在急倾斜薄矿脉中的采矿方案及回采工艺研究（1）应用分段凿岩阶段矿房法采矿方法的依据。在该急倾斜薄矿脉开采过程中，因其矿层厚度较薄，应用留矿法进行开采其安全隐患较大，回采强度较低，出现了较多的冒顶事故，为此，提出在急倾斜薄矿脉中应用分段凿岩阶段矿房法，选择分段凿岩阶段矿房法，其主要依据考虑以下几点： ①安全性。阶段矿房法在开采过程中，其回采工序均在巷道中完成，矿岩暴露面积较小，安全性较高。此外，阶段矿房法在应用中多为集中爆破，可以有效降低多次爆破对井下环境的影响。 ②回采作业效率。在该铁矿中，一层与二层均采取阶段矿房法，在采矿与回采中可以共用部分坑道，提高回采作业效率，减少采动干扰能等。 ③采矿强度。应用阶段矿房法，可以实现中深孔落矿，采取机械化程度较高机械设备，采矿强度较高。 ④灵活性。应用分段凿岩阶段矿房法，可以充分利用凿岩巷道，推动凿岩爆

浅谈急倾斜煤层采煤的方法

浅谈急倾斜煤层采煤的方法发表时间：2013-04-08T10:00:42.047Z 来源：《建筑学研究前沿》2013年1月供稿作者：孙玉光[导读] 急倾斜煤层的构造复杂,断层和褶曲多,煤层厚度变化较大,开采煤层的赋存条件普遍较差。孙玉光工作单位：阜矿集团兴阜煤矿【摘要】急倾斜煤层开采的矿山压力的分布规律不清楚,急倾斜煤层开采的顶板管理复杂,顶板事故多。因此,通过对急倾斜煤层采煤方法的分析与研究,提高急倾斜煤层回采率与经济效益,增加安全度,促进煤炭工业的健康与可持续发展,特别是南方矿区的急倾斜煤层的开采具有十分重要作用和指导意义。【关键词】急倾斜煤层采煤方法安全Showing sharp inclined seam coal mining method SunYuGuang Work units: the group was mine coal mine was 【 pick to 】 sharp inclined coal bed mining mine pressure regularity of distribution is not clear, sharp inclined coal bed mining management complex roof, roof accident. Therefore, through to the sharp inclined seam coal mining methods of analysis and study, improve the steep coal seam in the recovery rate and economic benefits, increases safety and promote the health of the coal industry and the sustainable development, especially in the south of the sharp inclined seam mining has very important role and significance. 【 key words 】 steep coal seam mining method in safety 一、急倾斜煤层开采的主要特点 1.急倾斜煤层的构造复杂,断层和褶曲多,煤层厚度变化较大,开采煤层的赋存条件普遍较差、储量少、开采困难、采煤工作面生产能力小。因此,开采急倾斜煤层的矿井多数是中、小型矿井。 2.急倾斜煤层的倾角大于岩石安息角,采煤工作面采下的煤能自动下滑,从而简化了工作面的装运工作,但下滑的煤和矸石容易冲倒支架,砸伤人员,急倾斜煤层和围岩的节理发育,初次来压和周期来压与不明显,易发生无预兆的大面积突然冒顶垮落,造成顶板事故,给生产带来一些不安全因素。因此,生产的不安全因素多,安全性差。 3.急倾斜煤层顶板压力垂直作用于支架或煤柱上的分力比缓倾斜煤层小,而沿倾斜作用的分力大,煤层开采后,煤层顶、底板都有可能沿倾斜方向滑动垮落,支架稳定性差,易发生扭曲与倾倒。因而工作面支护工作的难度大。二、急倾斜煤层开采技术存在的问题总的来说,目前我国急倾斜煤层开采方法中不同程度地存在很多问题,这些问题主要表现在以下几个方面: 1.煤炭损失率高。主要存在于那些采落的煤炭与采空区冒落矸石无隔离设施的采煤方法,如斜坡式、小分段爆破、水力采煤、仓储式等。这些采煤方法的煤炭损失率有的高达40%-50%,与此同时,生产的煤炭往往有较高的含矸率。煤炭损失率高,不但给煤炭自燃创造了条件,而且浪费资源,缩短矿井寿命。 2.巷道掘进率高。这些问题主要表现在斜坡式、小分段爆破和沿倾斜推进的掩护支架等采煤方法中。这些采煤法,有相当大的一部分巷道是在支承压力带内掘进和维护的,维护这些巷道的工作量很大。掘进率高,增加了巷道掘进维护的费用,影响工作面的接替,给通风管理工作造成困难。尤其在有冲击地压危险的煤层中,巷道对煤体切割过多,增加了冲击地压的危险。 3.通风条件差。这一问题,大部分急倾斜煤层采煤方法都不同程度地存在,而斜坡式、小分段爆破、仓储式和长孔爆破采煤法尤为严重。这些采煤方法中,通风系统复杂,有的采煤工作面为独头通风,工作面风流中,煤尘和瓦斯的含量较高,对工人的健康和安全危害较大。 4.工人劳动强度大。这是所有急倾斜煤层采煤方法共同的缺点,由于煤层赋存条件的限制,急倾斜煤层中大部分巷道和工作面坡度大、空间小,工人在工作面落煤、支护、运料、行走均十分困难,劳动强度大。 5.开采效益差。与倾斜或近水平煤层比较,急倾斜煤层的开采不仅单产低、工效低,而且成本高、煤质差,因此,这类急倾斜煤层矿井规模小、效益差。三、急倾斜煤层采煤方法的分析 1.合理划分采区,加大采区尺寸尽量加大采区尺寸,加大采区的煤炭储量。划分采区时,根据生产设备及回采工艺的要求,避免人为地划分采区边界,适当加大采区的走向长度,加大阶段垂高。 2.优化回采工艺,提高生产效率目前我国急倾斜煤层开采工艺相对比较落后,绝大多数矿井采用炮采工艺和风镐落煤工艺,工人劳动强度大,安全状况差。优化回采工艺最主要的就是提高回采机械化程度。要提高矿井开采的机械化程度,可以从局部机械化和全局机械化两个方面来考虑。局部机械化指的是从支护方式、落煤方式以及运输方式几个方面单独考虑改进方法,以提高矿这几个方面的机械化程度。全局机械化是采用综合机械化采煤方式,从破煤、装煤、运煤以及支护四个方面来实现机械化。在一定的条件下,对开采技术条件进行评价,寻求最适宜的采煤方法,并且通过对工作面开采工艺、设备及系统配置的分析,采取改造系统的薄弱环节、完善工艺系统和开采技术等措施来有效地提高工作面单产。如加大采区走向长度,改进回采工艺,合理确定采煤工作面的支护方式等。在通常情况下,急倾斜煤层采区的走向长度比较小,可采储量少,只能满足几个月的正常生产,造成采面搬迁频繁,而且需要留设大量的保护煤柱,影响资源回收率。这不仅影响矿井的正常生产,增加无效工时,同时也造成了资源浪费,降低了工作面设备的使用效率,影响机械化程度的提高。在生产过程中,根据矿井地质条件的变化,加大采区走向长度,不仅可以增加采区储量和服务年限,减少工作面搬迁次数,而且还能减少区间煤柱的损失,减少准备巷道的掘进工程量,进而增大采区生产有效工时比率。加大采区的走向长度,还可以增加采区同时开采的工作面个数,能提高采区的生产能力,有利于采区和矿井的集中生产。 3.改进巷道布置,优化生产系统

急倾斜煤层开采的主要特点

急倾斜煤层开采方法急倾斜煤层开采的顶板管理复杂,顶板事故多。因此,通过对急倾斜煤层采煤方法的分析与研究,提高急倾斜煤层回采率与经济效益,增加安全度,促进煤炭工业可持续发展,开采具有十分重要作用和指导意义。一、急倾斜煤层开采的主要特点 1、急倾斜煤层的构造复杂,断层和褶曲多,煤层厚度变化较大,开采煤层的赋存条件普遍较差、储量少、开采困难。 2、急倾斜煤层的倾角大于岩石安息角,采煤工作面采下的煤能自动下滑,从而简化了工作面的装运工作,但下滑的煤和矸石容易冲倒支架,砸伤人员,急倾斜煤层和围岩的节理发育,初次来压和周期来压与不明显,易发生无预兆的大面积突然冒顶垮落,造成顶板事故,给生产带来一些不安全因素。因此,生产的不安全因素多,安全性差。 3、急倾斜煤层顶板压力垂直作用于支架或煤柱上的分力比缓倾斜煤层小,而沿倾斜作用的分力大,煤层开采后,煤层顶、底板都有可能沿倾斜方向滑动垮落,支架稳定性差,易发生扭曲与倾倒。因而工作面支护工作的难度大。二、急倾斜煤层开采技术存在的问题急倾斜煤层开采方法中不同程度地存在很多问题,这些问题主要表现在以下几个方面: 1、煤炭损失率高。

生产的煤炭往往有较高的含矸率。煤炭损失率高,不但给煤炭自燃创造了条件,而且浪费资源。 2、巷道掘进率高。这些问题主要表现在斜坡式、小分段爆破和沿倾斜推进的掩护支架等采煤方法中。这些采煤法,有相当大的一部分巷道是在支承压力带内掘进和维护的,维护这些巷道的工作量很大。掘进率高,增加了巷道掘进维护的费用,影响工作面的接替,给通风管理工作造成困难。尤其在有冲击地压危险的煤层中,巷道对煤体切割过多,增加了冲击地压的危险。 3、通风条件差。这一问题,大部分急倾斜煤层采煤方法都不同程度地存在,而斜坡式、小分段爆破、仓储式和长孔爆破采煤法尤为严重。这些采煤方法中,通风系统复杂,有的采煤工作面为独头通风,工作面风流中,煤尘和瓦斯的含量较高,对工人的健康和安全危害较大。 4、工人劳动强度大。这是所有急倾斜煤层采煤方法共同的缺点,由于煤层赋存条件的限制,急倾斜煤层中大部分巷道和工作面坡度大、空间小,工人在工作面落煤、支护、运料、行走均十分困难,劳动强度大。 5.开采效益差。与倾斜或近水平煤层比较,急倾斜煤层的开采不仅单产低、工效低,而且成本高、煤质差,因此,这类急倾斜煤层开采效益差。三、急倾斜煤层采煤方法的分析

铜山铜矿分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿法工艺优化研究

铜山铜矿分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿法工艺优化研究吴贤振!饶运章!熊正明 "南方冶金学院环境与建筑工程学院!江西赣州#$%&&&’ 摘要(根据铜山铜矿矿体赋存状态!改进了分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿法矿块结构参数!并采用铲运机堑沟出矿!降低了矿石损失率!提高了矿块生产能力) 关键词(结构参数；铲运机堑沟出矿中图分类号(*+,-.)%文献标识码(/文章编号(%&&01%..2（.&&#）&$1&&&%1&$ !地质概况及矿床开采技术条件铜山铜矿是铜陵有色金属（集团）公司的主要生产矿山之一，矿区内分布有大小数十个矿体)本次设计主要针对深部（1.304中段以下）的$号和#&号矿体，两个矿体的走向均为东西向，倾向南，倾角.&51335，矿体厚度为%&1.34，平均%34)在矿体倾向方向，其厚度、倾角及形状均不稳定，往下部具有变缓变薄的趋势)矿石类型主要为含铜黄铁矿、含铜磁铁矿等，平均铜品位%)-.6，矿体稳固性中等（!7-1,）；顶板围岩为大理岩与燧石岩，较稳固（!731,）；底板围岩为闪长岩和五通石英岩，不稳固（!7#1$）)矿石含硫高易自燃)矿石比重#)3894#，自然安息角#,5)矿区地表为大片农田和村庄，不允许陷落) 该矿现有的采矿方法为电耙漏斗分段凿岩阶段矿房嗣后充填采矿法，矿块分矿房和矿柱，矿柱宽,1%&4，矿房宽%&1%$4，顶柱高-4，底柱高%&4，矿柱用尾砂胶结充填，矿房用尾砂充填)现行采矿方法的主要问题是：（%）矿块的顶、底柱的尺寸相对较大，矿块的损失率高；（.）底部出矿用电耙漏斗结构，采场的生产能力较低，仅在%3&89:左右)本次研究的主要目的是提高矿块生产能力和矿石回收率，主要内容是1#&%4和1#$34中段的采矿法方案优化、矿柱充分回收、矿块结构参数优化、矿石的出矿与运搬工艺的改造等) "采矿法方案优化设计原则、要求及优化选择的结果#!$ 根据矿山地质和开采条件与生产情况以及本研究的任务目标，对采矿法方案选择提出以下要求：（%）采场生产能力大)要实现年产铜料.0&&1#&&&8，必须切实提高矿山生产能力，因此采场的生产能力要大，确保在.&&89:以上) （.）采矿工效高)降低劳动的密集程度，提高采矿工效是降低成本、提高效益的主要途径之收稿日期：.&&.1.% 作者简介：吴贤振"%20%1’!男!讲师，在职博士生).&&#年0月;<=>?/@?E?B*E*=*D GH ;IJ)!.&&# 第.$卷第$期南方冶金学院学报KLJ).$!?L)$