分段采礦法的主要缺點是采切工程量大,底部結構復雜;此外,需要有高效運搬設備配合,才能充分發(fā)揮其優(yōu)越性。
分段礦房回采結束后,立即回采一側的間柱與上部的分段礦柱;在間柱鑿巖巷道、頂柱鑿巖硐室內,分別布置回采間柱和頂柱的深孔。礦柱回采順序是先爆破間柱,并將礦石全部放出,再爆頂柱;由于爆力的拋擲作用,頂柱的大部分礦石可由塹溝中放出。
銅礦石礦塊回采工作的回采工藝循環(huán)主要由落礦、通風、運搬、支柱、架設密集切頂支柱、回柱放頂?shù)裙ば蚪M成。后三個工序可合稱頂板管理。當前四頂工序使工作面推進到一定距離后,進行一次回柱放頂。
主干管道多用鋼管,采場管道可用內徑100~150mm的塑料管。架設管線時要求平直,易裝易拆,并能在一定范圍內移動。為了檢查管道是否通暢或漏水,充填前應先通清水10min。
銅礦石破碎出礦后空場高度過大還會給后續(xù)工序帶來困難,如難以觀察處理采場頂板,砌筑混凝土隔墻、按高順路井也有困難,工人勞動強度大等。因此,礦山應根據(jù)采場實際情況慎重確定分層高度。
采準切割工作:采準工作內容是掘進階段運輸平巷1、采區(qū)人行通風天井4、電耙巷道8、拉底巷道2、分段鑿巖巷道3、漏斗頸5、放礦溜井7與切割大井6等采準巷道。
銅礦石礦柱回采方法的選擇,除了考慮礦巖的地質條件外,主要是根據(jù)礦房充填狀況及圍巖或地表是否允許崩落而定。
銅礦石破碎采礦下向分層水力充填法結構和工藝較復雜,保護圍巖和地表的可靠性又不如下向膠結充填方案,在特殊復雜的條件下,礦石價值又很貴重,采用下向分層膠結充填法,就該認為是合理的。
為盡量減少廢石量,合理利用巷道進行探礦,同時為了放礦漏斗易于放礦,將中段運輸平巷沿礦體下盤邊界掘進。為了提高采出礦石品位和礦石質量品級,減少銅礦石廢石外運量,在采場中部砌混凝土墻構筑廢石格。削壁廢石運至廢石格充填采空區(qū)。
同時,礦房回采后在地下形成大量采空區(qū),嚴重地威脅下部生產階段的安全,成為以后發(fā)生大規(guī)模地壓活動的隱患。我國遼寧、湖南、江西等省的某些礦山,曾經先后發(fā)生的災害性地壓活動,對生產和資源已經造成很大損失。因此,及時回采礦柱和處理采空區(qū),是極其重要的二步回采工作。
在礦體下盤布置脈外運輸平巷,間柱內布置礦塊天井,溜礦井的上部開電耙道,在拉底水平布置切割平巷,礦房內布置兩條鑿巖上山。
采場的銅礦石破碎機垂直走向布置,礦房寬8m,階段高48m,鑿巖硐室布置在-104m水平,使用管縫式錨桿呵金屬網聯(lián)合支護。出礦水平為-152m階段,采用鏟運機單側出礦平底結構,出礦巷道間距8m,用網度1.0×0.8m的管縫式錨桿支護。
VCR采礦法是下向深孔大孔徑球狀藥包落礦階段礦房采礦法的簡稱,是加拿大某公司公司列瓦克鎳礦1975年回采充填體之間的礦柱試驗成功。
綜上所述,留礦采礦法是開采中厚以下,特別是薄與極薄礦體的經濟有效的采礦方法。在開采強度、勞動生產率,采場生產能力及回采成本等方面均優(yōu)于開采這類礦體的其他方法。
急傾斜薄和極薄礦脈使用留礦法時,近年來多在礦房底部漏斗內安裝振動放礦機取代木漏斗,由重力自溜放礦變?yōu)閺娭普駝臃诺V。從而改善了銅礦石破碎的流動性,取得了良好的經濟效益。
根據(jù)工作面形狀和尺寸等的不同,銅礦石破碎工藝的單層崩落采礦法可分為長壁式、短壁式、進路式、柱式與房柱式等方案。
銅礦石破碎后的礦塊布置沿走向布置,礦塊長50m,間柱寬10m,階段54m ,頂柱厚度6~8m,底柱高8~9m。布置脈內或脈外上下盤運輸平巷,在間柱下部掘進穿脈運輸平巷,形成環(huán)形運輸系統(tǒng)。
場內礦柱的留存或爆破與采空區(qū)的處理方法有關。采用充填處理采空區(qū),場內礦柱可以留存,而采用崩落處理采空區(qū),則可根據(jù)地區(qū)的要求爆破部分或全部礦柱,以利頂板巖石崩落。如洛林銅礦其場內礦柱,隨回采而崩落。
當?shù)V體較薄時,可利用勘探時的脈內沿脈巷道作階段運輸巷道;礦體較厚時,應把階段運輸巷道布置在礦體下盤接觸線上,以減少礦房開采中局部放礦后的平場工作量;當開采產狀變化較大且不太穩(wěn)固的貴重銅礦石時,為提高礦石回采率,減少坑道維護工作量,也可把階段運輸平巷布置在礦體的下盤脈外。
下向分層充填法按充填材料可劃分為水力充填和膠結充填兩種方案,但不能用干式充填。兩種方案均用礦塊式一個步驟回采。
有的礦山將采場劃分為近40°傾角的傾斜分層回采。充填料自上部充填巷道用無軌設備倒入充填地點,借自重鋪撒,然后鋪設傾斜混凝土墊板,進行落礦。破碎下的銅礦石借自重落入下部階段運輸巷道,用無軌裝運設備運走。整個采場形成無礦柱的連續(xù)回采。
淺孔法。就其切割立槽形成過程而言,又可稱為淺孔留礦法,即把切割立槽看作一個小礦房,自下而上逐層上采,采下的銅礦石破碎后暫留于槽內,作業(yè)人員站在留礦堆上進行鑿巖爆破工作。此法所開切割立槽寬度一般為2.5~3.5m。
急傾斜薄礦脈一般利用間柱中的天井和聯(lián)絡道,鉆鑿中深孔,待礦房中的崩落礦石放空后,與頂、底柱一起爆破和放礦。急傾斜中厚(或厚)礦體的間柱回采,根據(jù)空場內的條件和頂、底柱的回采順序來選擇回采方式。
過去,這種采礦方法用礦塊回采,如圖9―21所示。充填料自充填井溜至傾斜工作面,自重鋪撒。鋪設墊板后進行落礦,崩落的礦石靠自重溜入溜礦井,經漏口閘門裝入礦車。
龍首礦礦床生成于超基性巖體的中下部,呈似層狀、扁豆狀產出,富礦體的四周包裹貧礦體,礦體傾角65°~80°,礦區(qū)斷層、裂隙發(fā)育、礦石破碎,且受強烈風化的煌斑巖脈穿插、破壞。