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[摘要]:本文通过对浅部老窿矿区进行调查,分析了浅部老窿区的矿石状态以及矿石类型,阐述了相对应的矿石开采方法,结合采矿过程可能出现的安全问题提出了相应的解决措施。由于开采老窿矿区矿石属于危险性较高的施工活动,必须通过安全防范措施,严格保证施工的安全性,防止意外事故的发生。
[关键词]:浅部老窿矿区 采矿方法 安全管理
当前民窿采用手工土法只采高品位矿石,而弃置低品位及含金脉石,在地表浅部现今残留大量老窿矿石。加之其规模庞大,因而开发利用老窿矿石资源具有极大的意义。不仅可以促进矿山生产的发展,增加储量,还可以促进经济的发展。然而由于开采老窿矿的技术条件较为复杂、要求较高,对开采老窿矿石的安全防范措施是极其必要的。
1、 浅部老窿矿区概述
1.1 浅部老窿矿区的矿体赋存状态
本次浅部勘查的金矿体主要赋存在寒武系中上统黄洞口组第五段泥质粉砂岩、泥质砂岩夹含炭泥的构造破碎带中。其中规模最大的是30号矿,30号矿体倾角25~60度,矿体厚度为0.43~2.06m,平均真厚度0.80m,矿石类型属石英脉型,平均品位Au2.7g/t。由于老窿矿体受破碎带、风化、岩石构造、老窿水的影响,比较破碎,导致岩石的稳固性较差。
1.2 老窿矿区的矿石类型
(1)松散型泥结矿石 (2)密实型胶结矿石 (3)残留矿柱、矿壁 (4)未采矿块
2 老窿采矿方法
2.1 手工作业采矿法
对于松散型泥结矿石,通过采准形成自由面后,则让其自然垮落,采取手工作业采矿方式。
2.2 风钻钻眼法
对于胶结密实的矿石,小矿柱和矿壁,则采用风钻钻眼方式,爆破采矿。
2.3 浅孔留矿法与充填法
对于未采矿块,矿体厚度不大,矿岩稳固,通过穿脉探矿短巷揭露矿体特性,可以采用浅孔留矿法或充填法回采。
2.4 分段开采法
对于品位较高的矿石或者厚大矿体,通过结合具体实际情况开设分段,采用分小段落矿开采。各中段自上而下,矿体沿脉走向由远到近顺序回采。
2.5 空场法
根据上述浅部勘查的金矿体产状,并结合矿岩稳固性情况,由于浅部矿石多是被弃置的低品位薄矿脉,应当采取空场法方式进行采矿。考虑矿体厚度薄以及矿体产状变化大,首先,可以通过设计倾角小于25度矿体的采用木垛间柱房柱法;其次,大于25度的采用平底结构留矿全面法;最后,对于极薄矿脉则设计采用分条步距空场法,或分段步距空场法。
3 浅部老窿矿区采矿存在的主要问题及安全措施
3.1 浅部老窿矿区采矿存在的主要问题
浅部老窿矿区的矿石开采活动存在不少安全隐患,首先由于破碎带造成矿岩破碎、局部形成绿泥石化蚀变带使矿岩结构松散、抗压强度低;而且断裂构造、地表错动区和老窿储水将形成地下与地表的水力联系;风化、蚀变、岩层错动和节理、裂隙又使得地下水与矿岩之间结合。结果,地下水的作用又进一步地使矿岩的稳定状况恶化,使得稳定性更差。由此可见,浅部老窿矿区的矿岩稳固性较差使得矿区的开采危险性增加。
3.1.1 采矿危险性高
(1)地压活动因素。
民窿的无序开采,严重破坏了矿体的空间赋存状态,破坏原岩的应力平衡,产生了次生应力场,在次生应力的长期作用下,民窿开采遗留的坑道、矿柱、隔墙等采矿设施及采空区现已面目全非。在老窿回采工作面随处可见片帮、垮塌、开裂、移位等地压显现,并出现地表开裂和塌陷现象,说明民窿采区内的地压活动强烈,这是开采老窿矿区的最大安全隐患。
(2)无序开采因素
由于老窿矿区开采缺乏系统的规划、技术设计等,作业人员缺乏必要的专业知识和技术指导,安全认识淡薄,造成窿道、空区的稳固性差,易出现片帮、冒顶。
??(3)通风因素。
民窿开采由于规模小、生产力水平低,通风系统不完善,后期因矿坑水的浸泡和长期地压活动破坏等造成巷道空区顶、帮冒落,原通风系统已不复存在。目前,整个采空区仅靠自然通风,井下有毒有害气体不能及时排出地表,地面的新鲜风流也不能及时供给井下,空区内积聚的热量也不能及时排除。
3.1.2 采矿难度性大
(1)矿体倾角陡(50o~80o)且破碎,不明空洞多,人员无法在暴露空顶下或矿体底板上作业。对于矿体倾角小于50度,顶板暴露面积大,顶板易发生冒落。
??(2)品位较低,平均品位金2.7g/t,无法承受下向胶结充填法等的高成本施工作业。
? (3)部分残留矿柱完好,很难由于自重而垮落。
? (4)矿体薄,厚度一般在3m左右,大规模采矿方法并不适应此种矿体的开采。
3.2 安全措施
(1)老窿矿区的采矿方法一般实行先上后下、由远而近的老窿矿开采顺序,
通过对原采人调查了解,现场勘查,将开采老窿矿石的采掘技术计划进行统筹安排,同时编制好专项安全措施,并监督严格执行。由于老窿矿是民采后的充填物,极易造成岩石松动下落,要求上中段的矿石开采必须超前下中段,提高老窿矿区的采矿安全性以及保证高效率。
(2)开采松散型泥结矿石应当严禁人员进入老窿空区,禁止在高悬空下出矿。尤其要注意使用浅孔留矿对胶结密实的老窿矿石进行开采时,要时刻警惕、观察、检查该老窿矿石区的矿石胶结情况以及含水量,使用木材等进行支护,保证安全。其次,当开采高悬空矿柱和矿壁时,应当事先做好检查工作,查看空区顶、底板安全以及将松石危岩处理掉,最好设置掩护支架进行安全防范,以及稳固性高的工作架。严格按照有关施工安全规定进行操作,保证工作人员的人身安全,防止发生意外事故的发生。 ??? (3)为了保证通风系统通风情况达到标准,应当按照矿区的开采规划,利用矿山现有的溜矿井连通各中段平硐,形成集中出矿。封闭通往空区的废旧巷道,并在各个残矿回采点用局扇加强通风,保证通风情况良好。对各巷道等设施设置名称标识、及安全警示标识牌。
(4)加强岩石移动观测;
为了保证残矿的开采安全,必须加强岩石移动观测,熟悉、了解岩石移动活动规律,可以通过在地面和井下各中段设置地压观测点,进行预测工作,并构建地下开采灾害预警系统,及时对采场进行安全稳定性评判,采取合理、有效的措施降低地压的灾害性。
??? (5)加强对老窿矿区的地形、地质勘测;
加强对老窿矿区的地理位置特征勘察以及工程的地质条件检查,事先勘测好,做出相应的措施应对。建立和完善地表排输水系统,防止地表水渗入老窿矿区内,例如可以通过设置截水沟,将表面积水引离矿区内容易塌陷的地方。此种做法不仅可以防止地表水渗入矿区内,还可以防止老窿矿区内发生水灾以及泥石流。另一方面,在开采矿石的气候季节挑选中,应当选择天气较干的时期,在天气潮湿及雨季天气时尽量避免进行采矿工作。
(6)应对矿岩不稳固的安全措施;
由于大部分老窿矿区的矿岩稳固性较差,应当通过强化开采的方式进行采矿,即强掘、强采、强出的方式,不仅可以加快与地压的时间争抢速度,还可以提高整个矿区的单位采矿量,确保整个工作流程有序、较快的进行。
(7)保证施工队伍的专业性;
由于老窿矿区的采矿施工工作复杂性较大,加上危险性高,只有施工队伍具备足够的专业性和丰富的经验,才能使得采矿工作的顺利进行,保证工作人员的人身安全。
首先,在矿区设置各种观测点,以便及时掌握老窿矿区的矿岩的含水量等最新情况。其次,注重现场人员的巡视工作,加派人员进行勘察,确保现场情况在计划、控制之中,保证矿区的安全性,对危险性大的作业点配备专门的安全监护员。最后,通过开设培训班,对施工人员进行安全知识、及技能培训,提高施工人员的整体综合素质,提高施工过程的安全性。严格按照相应的安全技术操作规范以及施工安全规范性进行施工,降低老窿矿区的开采危险性。
总之,老窿矿区的矿石开采,必须经过科学的规划、设计,选择合理的采矿方法,科学的管理,彻实可靠的安全措施,具有丰富经验的施工队伍。
参考文献:
[1]陈泽昌. 老窿矿富集规律及找矿方向[J].黄金科学技术,2000.8(2):30-35
[2]杨明. 残留矿柱开采的新工艺技术研究[J].矿业研究与开发,2000,20(6)8-10
[3]谷新建,周杏成. 老窿残矿回采的研究与实践[J].中国矿业,2000,9(5):29-31
[关键词]:浅部老窿矿区 采矿方法 安全管理
当前民窿采用手工土法只采高品位矿石,而弃置低品位及含金脉石,在地表浅部现今残留大量老窿矿石。加之其规模庞大,因而开发利用老窿矿石资源具有极大的意义。不仅可以促进矿山生产的发展,增加储量,还可以促进经济的发展。然而由于开采老窿矿的技术条件较为复杂、要求较高,对开采老窿矿石的安全防范措施是极其必要的。
1、 浅部老窿矿区概述
1.1 浅部老窿矿区的矿体赋存状态
本次浅部勘查的金矿体主要赋存在寒武系中上统黄洞口组第五段泥质粉砂岩、泥质砂岩夹含炭泥的构造破碎带中。其中规模最大的是30号矿,30号矿体倾角25~60度,矿体厚度为0.43~2.06m,平均真厚度0.80m,矿石类型属石英脉型,平均品位Au2.7g/t。由于老窿矿体受破碎带、风化、岩石构造、老窿水的影响,比较破碎,导致岩石的稳固性较差。
1.2 老窿矿区的矿石类型
(1)松散型泥结矿石 (2)密实型胶结矿石 (3)残留矿柱、矿壁 (4)未采矿块
2 老窿采矿方法
2.1 手工作业采矿法
对于松散型泥结矿石,通过采准形成自由面后,则让其自然垮落,采取手工作业采矿方式。
2.2 风钻钻眼法
对于胶结密实的矿石,小矿柱和矿壁,则采用风钻钻眼方式,爆破采矿。
2.3 浅孔留矿法与充填法
对于未采矿块,矿体厚度不大,矿岩稳固,通过穿脉探矿短巷揭露矿体特性,可以采用浅孔留矿法或充填法回采。
2.4 分段开采法
对于品位较高的矿石或者厚大矿体,通过结合具体实际情况开设分段,采用分小段落矿开采。各中段自上而下,矿体沿脉走向由远到近顺序回采。
2.5 空场法
根据上述浅部勘查的金矿体产状,并结合矿岩稳固性情况,由于浅部矿石多是被弃置的低品位薄矿脉,应当采取空场法方式进行采矿。考虑矿体厚度薄以及矿体产状变化大,首先,可以通过设计倾角小于25度矿体的采用木垛间柱房柱法;其次,大于25度的采用平底结构留矿全面法;最后,对于极薄矿脉则设计采用分条步距空场法,或分段步距空场法。
3 浅部老窿矿区采矿存在的主要问题及安全措施
3.1 浅部老窿矿区采矿存在的主要问题
浅部老窿矿区的矿石开采活动存在不少安全隐患,首先由于破碎带造成矿岩破碎、局部形成绿泥石化蚀变带使矿岩结构松散、抗压强度低;而且断裂构造、地表错动区和老窿储水将形成地下与地表的水力联系;风化、蚀变、岩层错动和节理、裂隙又使得地下水与矿岩之间结合。结果,地下水的作用又进一步地使矿岩的稳定状况恶化,使得稳定性更差。由此可见,浅部老窿矿区的矿岩稳固性较差使得矿区的开采危险性增加。
3.1.1 采矿危险性高
(1)地压活动因素。
民窿的无序开采,严重破坏了矿体的空间赋存状态,破坏原岩的应力平衡,产生了次生应力场,在次生应力的长期作用下,民窿开采遗留的坑道、矿柱、隔墙等采矿设施及采空区现已面目全非。在老窿回采工作面随处可见片帮、垮塌、开裂、移位等地压显现,并出现地表开裂和塌陷现象,说明民窿采区内的地压活动强烈,这是开采老窿矿区的最大安全隐患。
(2)无序开采因素
由于老窿矿区开采缺乏系统的规划、技术设计等,作业人员缺乏必要的专业知识和技术指导,安全认识淡薄,造成窿道、空区的稳固性差,易出现片帮、冒顶。
??(3)通风因素。
民窿开采由于规模小、生产力水平低,通风系统不完善,后期因矿坑水的浸泡和长期地压活动破坏等造成巷道空区顶、帮冒落,原通风系统已不复存在。目前,整个采空区仅靠自然通风,井下有毒有害气体不能及时排出地表,地面的新鲜风流也不能及时供给井下,空区内积聚的热量也不能及时排除。
3.1.2 采矿难度性大
(1)矿体倾角陡(50o~80o)且破碎,不明空洞多,人员无法在暴露空顶下或矿体底板上作业。对于矿体倾角小于50度,顶板暴露面积大,顶板易发生冒落。
??(2)品位较低,平均品位金2.7g/t,无法承受下向胶结充填法等的高成本施工作业。
? (3)部分残留矿柱完好,很难由于自重而垮落。
? (4)矿体薄,厚度一般在3m左右,大规模采矿方法并不适应此种矿体的开采。
3.2 安全措施
(1)老窿矿区的采矿方法一般实行先上后下、由远而近的老窿矿开采顺序,
通过对原采人调查了解,现场勘查,将开采老窿矿石的采掘技术计划进行统筹安排,同时编制好专项安全措施,并监督严格执行。由于老窿矿是民采后的充填物,极易造成岩石松动下落,要求上中段的矿石开采必须超前下中段,提高老窿矿区的采矿安全性以及保证高效率。
(2)开采松散型泥结矿石应当严禁人员进入老窿空区,禁止在高悬空下出矿。尤其要注意使用浅孔留矿对胶结密实的老窿矿石进行开采时,要时刻警惕、观察、检查该老窿矿石区的矿石胶结情况以及含水量,使用木材等进行支护,保证安全。其次,当开采高悬空矿柱和矿壁时,应当事先做好检查工作,查看空区顶、底板安全以及将松石危岩处理掉,最好设置掩护支架进行安全防范,以及稳固性高的工作架。严格按照有关施工安全规定进行操作,保证工作人员的人身安全,防止发生意外事故的发生。 ??? (3)为了保证通风系统通风情况达到标准,应当按照矿区的开采规划,利用矿山现有的溜矿井连通各中段平硐,形成集中出矿。封闭通往空区的废旧巷道,并在各个残矿回采点用局扇加强通风,保证通风情况良好。对各巷道等设施设置名称标识、及安全警示标识牌。
(4)加强岩石移动观测;
为了保证残矿的开采安全,必须加强岩石移动观测,熟悉、了解岩石移动活动规律,可以通过在地面和井下各中段设置地压观测点,进行预测工作,并构建地下开采灾害预警系统,及时对采场进行安全稳定性评判,采取合理、有效的措施降低地压的灾害性。
??? (5)加强对老窿矿区的地形、地质勘测;
加强对老窿矿区的地理位置特征勘察以及工程的地质条件检查,事先勘测好,做出相应的措施应对。建立和完善地表排输水系统,防止地表水渗入老窿矿区内,例如可以通过设置截水沟,将表面积水引离矿区内容易塌陷的地方。此种做法不仅可以防止地表水渗入矿区内,还可以防止老窿矿区内发生水灾以及泥石流。另一方面,在开采矿石的气候季节挑选中,应当选择天气较干的时期,在天气潮湿及雨季天气时尽量避免进行采矿工作。
(6)应对矿岩不稳固的安全措施;
由于大部分老窿矿区的矿岩稳固性较差,应当通过强化开采的方式进行采矿,即强掘、强采、强出的方式,不仅可以加快与地压的时间争抢速度,还可以提高整个矿区的单位采矿量,确保整个工作流程有序、较快的进行。
(7)保证施工队伍的专业性;
由于老窿矿区的采矿施工工作复杂性较大,加上危险性高,只有施工队伍具备足够的专业性和丰富的经验,才能使得采矿工作的顺利进行,保证工作人员的人身安全。
首先,在矿区设置各种观测点,以便及时掌握老窿矿区的矿岩的含水量等最新情况。其次,注重现场人员的巡视工作,加派人员进行勘察,确保现场情况在计划、控制之中,保证矿区的安全性,对危险性大的作业点配备专门的安全监护员。最后,通过开设培训班,对施工人员进行安全知识、及技能培训,提高施工人员的整体综合素质,提高施工过程的安全性。严格按照相应的安全技术操作规范以及施工安全规范性进行施工,降低老窿矿区的开采危险性。
总之,老窿矿区的矿石开采,必须经过科学的规划、设计,选择合理的采矿方法,科学的管理,彻实可靠的安全措施,具有丰富经验的施工队伍。
参考文献:
[1]陈泽昌. 老窿矿富集规律及找矿方向[J].黄金科学技术,2000.8(2):30-35
[2]杨明. 残留矿柱开采的新工艺技术研究[J].矿业研究与开发,2000,20(6)8-10
[3]谷新建,周杏成. 老窿残矿回采的研究与实践[J].中国矿业,2000,9(5):29-31