翟思龍 徐萬壽
(玉溪大紅山礦業有限公司 云南玉溪 653405)
玉溪大紅山鐵礦井下400萬t/a采礦工程二期首采分段拉槽設計淺述
翟思龍 徐萬壽
(玉溪大紅山礦業有限公司 云南玉溪 653405)
大紅山鐵礦是昆鋼集團旗下的一個重要鐵礦石原料基地,該礦山地處云南省玉溪市新平彝族、傣族自治縣戛灑鎮,對外交通十分方便。隨著一期采礦生產的不斷下降,現主采區已回采至400m分段,本文主要針對玉溪大紅山鐵礦井下400萬t/a采礦工程二期首采分段拉槽設計展開了具體分析。
玉溪大紅山鐵礦;采礦工程;分段拉槽設計
無底柱分段崩落采礦方法中的切割拉槽工作,是該采礦方法生產工藝中的重要一環,一條回采進路(或一個分段水平)能否正常進行回采,與切割拉槽的質量有著直接關系,因為切割拉槽是進路回采的最初的擠壓爆破補償空間。若不能較好的拉開切割槽,進路回采就會產生懸頂、立槽、大塊多等異常現象,嚴重影響生產及各項經濟指標的完成。
大紅山鐵礦400萬t/a井下采礦工程開拓方式膠帶斜井、無軌斜坡道、盲豎井聯合開拓方式,采礦方法主要采用高分段、大間距(20m×20m)無底柱分段崩落法。400m標高以上礦體為一期開采對象,采出礦石通過采礦溜井下放至380m分段運輸水平后經電機車,破碎系統及膠帶系統等運至地表。280~370m標高之間礦體為二期開采對象,考慮到一、二期采礦生產的正常銜接,二期首采分段設置在370m水平,跨過380m分段直接回采至400m標高,分段高度30m。
現一期采礦生產已下降至最后一分段(即400m分段),要想一、二期生產能夠正常銜接,必須保證400m分段回采完畢之前展開二期生產,故二期首采分段拉槽爆破迫在眉睫,為此,公司特成立技術攻關小組,展開二期拉槽設計。
3.1 二期首采分段拉槽方法選擇
400m分段切割槽(8#穿脈)與370m分段切割槽(3#穿脈)平行重疊,370m分段切割槽正上方西側有380m分段8#穿脈,400m、370m分段切割槽及380m分段8#穿脈關系見圖1,因370m分段切割槽以西進路前2排中深孔上方有380m分段8#穿脈而不能爆破至400m,故而設計380m分段8#穿脈為切割槽,與370m分段切割槽同時拉槽,以確保后期370m分段出礦進路正常回采爆破。因三個分段穿脈平行錯位空間關系,為保證370m分段進路正排炮孔能夠回收400m分段桃形礦柱,370m分段及380m分段聯合拉槽高度必須超過400m分段桃形礦柱,故設計在370m、380m分段切割槽以西各設置一切割井聯道,切割井設置在切割井聯道內,370m分段切割井高8m,考慮到施工作業安全,380m分段切割井高22m,與400m分段桃形礦柱頂尖安全隔層7.2m。

圖1 400m分段8#穿脈、380m分段8#穿脈及370m分段3#穿脈剖面關系圖
3.2 切割槽炮孔布置方式及參數選擇
(1)380m分段以8#穿脈作為切割巷進行拉槽,每排3個豎直向上孔,機芯高度為2.0m。
參數選擇:
排位線方向:67°17′14″;
孔徑:90mm;
排距:1.4m;
孔底距:1.7m。
針對經過400m分段桃形礦柱的排位,1#與2#孔延伸入桃形柱并且與400m空區預留1.5m安全隔層,2#孔與400m-8#穿脈安全距離視深孔布置預留1.0~1.5m的安全距離,1#孔與2#孔孔底距1.2~1.6m,2#孔與3#孔孔底距1.8~2.0m。
(2)370m分段以3#穿脈作為切割巷進行拉槽,每排5個豎直向上孔,機芯高度為2.0m。
參數選擇:
排位線方向:67°17′14″;
孔徑:76mm;
排距:1.2m;
孔底距:1.33m;
距上分段采空區安全間距:1.5m。

圖2 380m分段切割槽炮孔平面布置圖

圖3 370m分段切割槽炮孔平面布置圖

圖4 切割槽中深孔布置示意圖

圖5 370m、380m分段切割槽縱剖面圖
370m分段與380m分段切割槽均先爆破切割槽內東西向排面擴井孔,切割井擴開后以其為自由面進行切割井聯道內南北向排面中深孔爆破,待切割井聯道完全拉開后,以切割井聯道為自由面開始爆破切割槽內東西向排面中深孔,從而進入切割拉槽,拉槽均以切割井聯道為中心,同時向南北兩邊進行,為保證較好的擴井及切割拉槽效果,每次爆破必須使用分段爆破,以免爆破后形成過擠壓而造成懸頂。
此外,為保證爆破作業安全,以及370m分段拉槽爆破時不對380m分段切割井中深孔造成破壞,上下兩個分段切割拉槽順序為:先進行380m分段切割拉槽工作,待380m分段往南拉槽至370m分段切割井聯道對應位置后,370m分段方可組織切割拉槽工作,南北兩邊同時推進,待370m分段拉槽爆破趕上380m分段后,便可與380m分段同步爆破,380m分段超前于370m分段兩炮,爆破后松動出礦30~40%后便可組織下一炮,剩余礦量可在370m分段拉槽爆破后與370m分段礦石一起回收。
(1)切割井擴井孔,切割井聯道中深孔及切割槽中深孔設計時必須使用各分段巷道實測圖。
(2)設計切割槽中深孔孔底距400m分段8#穿脈或桃形礦柱安全隔層1.5m,但考慮到可能因400m分段生產作業使巷道底板與最初采切完成時的實測資料有出入,400m分段爆破回采時對桃形礦柱有破壞,要求370m、380m分段中深孔施工時,每隔幾排刻意打穿一個孔至400m分段,用于探清400m分段8#穿脈底板及桃形礦柱情況,以及時調整切割槽設計孔深,但每個穿孔必須及時對其孔底進行封堵。
(3)由于380m分段8#穿脈從中間往兩邊進行切割拉槽,拉槽的過程中南北兩端巷道處于堵頭狀態,且巷道較長(各長約200m),為保證作業時空氣質量,要求南北兩邊必須加設局部風機至作業面,作業前必須對空氣進行檢測,合格后方可進行作業。
綜上所述,400萬t/a井下采礦是大紅山鐵礦開發過程中的關鍵性工程,本文立足于該鐵礦開采情況與礦業集團公司技術現狀,認為開展二期首采分段拉槽設計刻不容緩,通過合理的拉槽爆破,方可保證礦產開采安全與開采效果,最終環節礦業公司供礦壓力,有效提高礦業公司經濟效益。
[1]陳愛明.大紅山鐵礦400萬t/a二期(深部)采礦工程初步設計開工報告會在昆舉行[J].有色金屬設計,2010,36(3):60.
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[3]劉仁剛.昆鋼大紅山鐵礦多種采礦方法聯合開采的探討[J].現代礦業,2010(5):79~81.
Yuxi Dahongshan Iron downhole 4 million t/a of the second phase of the first mining segment Mining pull slot design Brief Introduction
Zhaisilong Xuwanshou
(YuxidahongshanminingCo.,LTD Yuxi Yunnan 653405)
Dahongshan Iron ore is an important raw material base of Kunming Iron and Steel Group,the mine is located in Yuxi City,Yunnan Xinping Yi and Dai Autonomous County Lance sprinkle the town,outside the transportation is very convenient.With a declining mining production,now the main mining area has been mining segment to 400m,the paper mainly for Yuxi Dahongshan Iron downhole 4 million t/a of the second phase of the first mining segment Mining pull slot design carried out a detailed analysis.
Yuxi Dahongshan Iron;mining project;Pull groove segment design
TD163
A
1004-7344(2016)10-0210-02
2016-2-10
翟思龍(1987-)男,助理工程師,本科,主要從事采礦生產技術管理工作。
徐萬壽(1978-),男,采礦高級工程師,本科,主要從事采礦生產技術管理工作。