破碎傾斜中厚礦體分段崩落法開采技術(shù)研究.pdf

1、在我國金屬礦床地下開采中，傾斜中厚礦體開采數(shù)目約占礦床開采總數(shù)的23％左右，其中有相當(dāng)大的一部分為破碎難采礦體。這部分礦體崩落礦石移動(dòng)空間條件差、對采準(zhǔn)工程可靠性要求高，一旦采準(zhǔn)工程遭到破壞，其負(fù)擔(dān)的礦量將成為永久損失，即使采取補(bǔ)救措施使采場得到開采，也將面臨礦石損失貧化大的難題。因此，破碎傾斜中厚礦體的開采問題，多年來一直是許多崩落法礦山急需解決的重大技術(shù)難題。
　　中國有色建設(shè)集團(tuán)于1998年從贊比亞聯(lián)合銅礦有限公司(ZCCM

2、)接手的謙比希銅礦，絕大部分礦體為典型的破碎傾斜中厚難采礦體。本文結(jié)合謙比希銅礦難采礦體條件，應(yīng)用東北大學(xué)的“三律”適應(yīng)性理論，從研究地壓顯現(xiàn)規(guī)律、巖體冒落規(guī)律和散體流動(dòng)規(guī)律出發(fā)，系統(tǒng)地研究了應(yīng)用無底柱分段崩落法開采的合理工藝技術(shù)，以使這類破碎傾斜中厚礦體得到高效安全開采。
　　本文結(jié)合謙比希銅礦破碎傾斜中厚礦體的開采條件，圍繞如下六方面內(nèi)容展開研究工作。
　　(1)通過對謙比希銅礦近礦巖體的結(jié)構(gòu)面調(diào)查和點(diǎn)荷載試驗(yàn)、以及由此

3、進(jìn)行的各種類型巖體的穩(wěn)定性分級，查明圍巖的穩(wěn)定性在穩(wěn)定到極不穩(wěn)定之間，其中礦體與近礦圍巖中等穩(wěn)定到極不穩(wěn)定。通過分析礦巖可冒性得出，謙比希銅礦破碎傾斜中厚礦體，適合用巷道式作業(yè)的分段崩落法開采，并可依靠上盤圍巖自然冒落形成分段崩落法的覆蓋層。
　　(2)實(shí)驗(yàn)得出謙比希銅礦的放出體下部較寬上部較窄，表明礦石散體的流動(dòng)性差，因此，采用沿走向布置回采進(jìn)路的無底柱分段崩落法開采時(shí)，為取得良好的回采指標(biāo)，需要采用較大的崩巖高度，以充分回采下

4、盤富礦帶。
　　(3)采用巷道變形監(jiān)測方法，實(shí)測了采場回采過程中其下穿脈巷道的變形過程，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查的巷道垮冒現(xiàn)象，研究了謙比希銅礦礦體與近礦巖體的地壓顯現(xiàn)規(guī)律。研究得出，謙比希銅礦主采區(qū)的采動(dòng)壓力集中作用于層、節(jié)理發(fā)育的礦體與近礦圍巖，有效卸壓區(qū)用卸壓角表示為90°～99°，在卸壓區(qū)的上盤側(cè)有一高應(yīng)力區(qū)，范圍約為6m。
　　(4)根據(jù)采動(dòng)壓力分布及地壓顯現(xiàn)規(guī)律的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，提出卸壓與讓壓組合方案開采技術(shù)，使傾角38°

5、～50°之間的破碎中厚礦體得到了有效開采。
　　(5)根據(jù)散體流動(dòng)規(guī)律分析了謙比希銅礦礦石損失貧化大的原因，并從改進(jìn)廢石漏斗的形成過程入手，提出了分段崩落法導(dǎo)流放礦技術(shù)，試驗(yàn)表明，該技術(shù)可有效改善放礦條件，顯著降低了礦石的損失貧化。
　　(6)對傾角23°～38°的不穩(wěn)難采礦體，運(yùn)用放礦理論的放礦口分流效應(yīng)，增大分段出礦時(shí)采場內(nèi)的散體移動(dòng)帶寬度，由此提出了雙進(jìn)路分流出礦崩落法開采技術(shù)。實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場工業(yè)試驗(yàn)表明，雙進(jìn)路