弓長嶺鐵礦高落差端部礦體安全開采技術研究

任鳳玉 宋德林 李海英 宮國慧

(1.東北大學資源與土木工程學院，遼寧沈陽110819;2.鞍鋼集團礦業(yè)公司弓長嶺礦業(yè)公司，遼寧 遼陽111007)

弓長嶺鐵礦二礦區(qū)為沉積變質(zhì)礦床，礦體走向長4 850 m，劃分為西北區(qū)、中央?yún)^(qū)和東南區(qū)3區(qū)開采［1］，在各采區(qū)交界部位，設計留100 m長的采區(qū)間柱，以保障各區(qū)獨立開采。實際生產(chǎn)中，以磁鐵礦為主的中央?yún)^(qū)上盤含鐵帶主要應用無底柱分段崩落法先行開采，已采至－280 m中段;而東南區(qū)上盤含鐵帶為赤鐵礦，近年方進行露天開采，生產(chǎn)標高在+385～+420 m水平。由此導致中央?yún)^(qū)地下回采工作面與東南區(qū)露天工作面的垂直落差高達700 m，如此大的落差，加大了采動巖移的范圍，同時中央?yún)^(qū)從－220 m中段開始又向東南區(qū)擴采了200 m，使得采區(qū)之間受巖移影響的范圍進一步擴大，最終在東南區(qū)回采設計中，按70°移動角圈定，在中央?yún)^(qū)的端部留下約500 m長的采區(qū)間柱作為保安礦柱。如此巨大的保安礦柱不能回采，不僅造成資源浪費，而且嚴重制約采區(qū)產(chǎn)能的提高，對礦山企業(yè)經(jīng)濟效益影響重大。為此，揭示端部礦體的賦存條件與可能發(fā)生的巖移危害形式，提出巖移危害防治措施，據(jù)此研發(fā)高落差端部礦體的安全開采方案，對于提高資源利用率與改善礦山生產(chǎn)條件意義重大。

1 端部礦體賦存條件與巖移危害分析

弓長嶺鐵礦端部礦體的剖面形態(tài)如圖1所示，其地表范圍為17線+70 m～21線+70 m，礦體傾角為60°～85°，礦體西端為中央?yún)^(qū)上盤含鐵帶開采形成的塌陷坑，該塌陷坑深約100 m、寬度30～100 m，兩壁陡立，坑內(nèi)底部為片落的碎石與塊石，礦體東端為東南區(qū)上盤含鐵帶露天采場。……