洋灰洞子銅礦礦床開采安全設施初步研究

趙德偉 陳琪 甄東來

【摘?要】洋灰洞子銅礦礦體形態受巖體形態及構造裂隙帶的產狀制約，開采環境復雜。本文主要敘述了洋灰洞子銅礦礦床開采安全設施研究。

【關鍵詞】銅礦;地下開采;安全設施

Abstract：The morphology of the Yanghuidongzi copper deposit is restricted by the shape of the rock mass and the occurrence of the structural fissure zone，and the mining environment is complex.This article mainly describes the research on the mining safety facilities of the Yanghuidongzi copper deposit.

Key Words：copper mine;underground mining;safety facilities

洋灰洞子銅礦床共有四條礦體，其中Ⅷ、Ⅻ號礦體為主礦體，礦體的空間位置明顯受北東向構造帶控制。Ⅷ號礦體主要賦存在Ⅰ號花崗閃長斑巖體內及其巖體東側的圍巖中，礦體形態受巖體形態及構造裂隙帶的產狀制約，Ⅻ號礦體主要賦存在構造角礫巖中。Ⅷ號礦體呈透鏡狀，與巖體走向一致。

1 開采方案

1.1開采方法

礦山采用分段空場法進行開采。礦體中各中段采用下行式開采，每個中段中各礦塊回采順序為后退式回采，礦塊采用自上而下進行采礦，同時作業分段最多為兩個。

礦房回采均采用自上而下分段回采方式。沿走向布置時，沿礦房長度方向從礦房中央向兩側推進。回采工作線均呈直線形或正臺階形狀。回采時一般以中央切割天井形成的切割空間為自由面，向兩側退采。

礦房采空后，進行礦柱回采。爆破順序為：先爆本中段間柱、再爆本中段頂柱，最后爆上中段底柱，崩落的礦石通過本中段底部結構放出。

1.2采空區處理

采空區可通過崩落圍巖處理，也可對空區進行廢石充填。為保證生產安全，空區廢石墊層厚度不得小于20m。一般情況下，礦塊回采結束后，采取圍巖自然冒落的方式進行處理，對不能進行自然冒落的圍巖，需在空區頂板布設炮孔，強制崩落圍巖，充填空區，并對空區進行封閉處理。

2礦床開采安全設施

2.1安全出口

礦山一期開采544m中段時，有兩個獨立的直達地表的安全出口，即：544m主運輸平硐和風井;600m回風水平有兩個獨立安全出口，一個是風井，另一個利用已有544m～600m探礦斜坡道與通達地表的544m主運輸平硐相連。

礦山二期開采544m以下中段時，有三個獨立的直達地表的安全出口，即：除了前期的544m主運輸平硐和風井兩個通達地表的安全出口外，新增一個提升豎井安全出口。

2.2硐室及其安全通道和獨立回風道

設計在444m中段井底車場附近設置變電硐室。變配電硐室聯絡道入口處設柵制欄門及專用防水門，防水門設防水頭10m，抗壓強度98kPa;變配電硐室與水泵房毗鄰布置，之間設置柵欄防火兩用門。變配電硐室設2個出口，一個與中段平巷相通，另一個與水泵房相連。

變電硐室采用砌碹，并用非可燃性材料支護，硐室的頂板和墻壁應無滲水，電纜溝應無積水。變配電硐室和采區變配電硐室的地面標高應比其入口處巷道底板標高高出0.5m。硐室的地坪面應向巷道等標高較低的方向傾斜，其坡度可為2‰～3‰。硐室內電氣設備之間應有寬度不小于0.8m的通道，設備與墻壁之間的距離應不小于0.5m。變電硐室內各種電氣設備的控制裝置。應標明編號和用途，并有停電標志。硐室入口應懸掛“非工作人員禁止入內”的標志牌，高壓電氣設備應懸掛“高壓危險”的標志牌，并應有照明。

2.3井巷工程支護

礦區巖石比較堅硬完整，礦體頂底板為花崗閃長斑巖、蝕變角礫狀絹云母千枚巖或蝕變絹云母千枚巖。無論從鉆探巖芯編錄及坑道觀察，巖石都比較堅硬完整，穩定性較好，巖體抗壓強度在81.8～132.7MPa之間。礦山巷道在此類巖性綜合體中穿行。

對坑道涌水有影響的主要是基巖風化裂隙水和構造裂隙水，在夏季大氣降水也是井下涌水的主要來源，特別是當開采后期地面形成塌陷后，降水的直接滲漏量會顯著增加。由于淺部基巖風化裂隙發育，并與構造裂隙呈交錯分布，在涌水量計算中把兩個含水層視為統一充水體。礦床水文地質條件屬于簡單的類型。

544m主運輸平硐硐口往里27m范圍巷道為圓弧拱斷面，掘進斷面11.08㎡，凈斷面8.04㎡，采用鋼筋混凝土支護，支護厚度為350mm，混凝土強度等級C20;該平硐內27m～391m范圍（364m長）巷道為三心拱斷面，掘進斷面13.01㎡，凈斷面10.25㎡，采用鋼筋混凝土支護，支護厚度300mm，混凝土強度等級C20。

該風井井頸采用鋼筋混凝土支護，厚度為600mm，混凝土強度等級C25。井筒采用混凝土支護，厚度為300mm，混凝土強度等級C25;局部穩固地段可采用噴射混凝土支護，厚度為100mm，混凝土強度等級C20。

提升豎井（φ4.5m）井頸采用鋼筋混凝土支護，厚度為800mm，混凝土強度等級C25。井筒采用混凝土支護，厚度為300mm，混凝土強度等級C20。井筒凈斷面積15.9㎡，井筒掘進斷面積20.43㎡。

3小結

該項目在礦床開采期間需采用以上安全設施以滿足生產和安全要求，在開發中要同時注重地質環境保護，保護水資源、土地資源和生態環境，做到環境保護與礦山開發協調發展。

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作者簡介：

趙德偉（1980.01.03），男，黑龍江哈爾濱，高工，學士學位，主要從事礦山設計、研究和管理。

（作者單位：黑龍江省冶金設計規劃院）