摘要:采空区管理是任何一个矿山都不得不面临的一个问题,常用方法以封闭、崩落和充填为主,敦德矿山根据矿山实际,选用封闭采空区的方法进行管理。敦德矿山采用无底柱分段崩落采矿方法,在崩落矿石层上面必须覆以岩石层,即覆盖层。覆盖层即是采空区与下部采矿水平之间的缓冲层,也是保护层。采矿生产用的溜井从上到下贯穿整个采矿阶段,这也成了采空区与下部生产水平的一个直接通道。虽然有了缓冲层,为防止采空区顶部大量围岩崩落产生的冲击波带来的危害,在一个分段采矿结束后,降段溜井必须进行封堵。本文结合敦德铁矿相关溜井降段封堵的实践运用经验,仅供大家参考。
关键词:无底柱分段崩落法;采空区;降段溜井;封堵
1、工程背景
敦德矿山始建于2009年,于2016年开始生产,年产150万吨矿石。敦德铁矿矿体属于厚大矿体,东西走向长,南北厚度宽,经三年生产,首采中段已下降至第四分段,井下已形约100万立方的采空区。经生产过程中的管控,目前采空区覆盖层厚度控制在30米左右。井下采矿进路垂直矿体走向布置,由于矿体厚度后,南沿进路方向布置溜井多,造成采空区与下部生产水平的通道也相应增多。因此,做好溜井降段封堵对敦德矿山的安全生产有着重大意义。
2、项目内容
根据 敦德矿山矿山实际,选用封闭采空区的方法进行管理,即对与采空区联通的溜井进行封堵,以防止围岩垮落产生的冲击破带来的危害。
施工前应将施工用的锚杆、托网等材料和器具运到现场,并将施工用风、水、电接入现场,做好各项施工准备。如图所示,使用贫矿或废碴石(防板结)将井筒堆积到距离所要封堵分段溜井口5m左右,为防止溜井有浮石伤人,在施工溜井封堵前必须搭设安全棚。加强照明亮度,下放挂梯到碴面,排险工先将井口周围的帮壁进行敲帮问顶,然后沿井壁自上而下对溜井壁进行检撬,必要时(岩石较破碎)采用7cm厚喷浆临时支护。经过排险和支护,确认安全后,再次每隔2m重复以上工艺,直至将碴面下放到距离溜井口8~10m处(冬季封堵取8m;夏季封堵取10m)。为保证安全,所封堵溜井的振动放矿机安排专人看守,每次2m循环放料时,上下要配合得当,严禁多出和井内有人作业。到达设计高度、具备安全作业条件后,在填充的矿碴堆上方1.5m处,沿周长进行井壁水平锚杆孔施工,孔深1.5m,同标高均匀分布。孔打完后植入φ36圆钢树脂锚杆,锚杆外露1.5m。当采用夏季方案时,锚杆打完后,在矿碴上铺一层1.0m厚的细沙作隔离层,然后在细沙上铺一层塑料布或者废弃的风筒布,再将托网铺在锚杆上方。将预先搅拌好的混凝土分批次倒入溜井中,每次浇筑高度不大于0.5m,然后进行振捣。分层浇筑总高度累计为5m,混凝土强度等级为C25。待混凝土达到初凝强度后,再将粒度小于300mm的矿石倒入上段溜井中,作为混凝土上方的缓冲层。待混凝土达到终级强度后方可将下方的矿碴放出,下分段才能继续使用该溜井。
冬季封堵时,为防止矿碴冻结堵塞溜井,必须采用优化的备用方案。即在第一层锚杆打完后,用Φ16×@300圆钢进行圈筋焊接,在其上方铺设4mm厚薄钢板形成作业平台,然后再按第一方案进行工序施工。
3、实施预期效果
对与采空区相联通巷道及溜井进行封堵后,在保证覆盖层厚度不小于30m的情况下可正产生产,在采空区下面各分段作业的人员及设备得到安全保证,采空区塌落产生冲击波不会进入作业水平,对人员及设备造成损伤。
参考文献:
[1]刘永胜.无底柱分段崩落法配矿管理初探 [J].采矿技术,2011.
[2]解世俊.金属矿床地下开采 [M].北京:冶金工业出版社,1986.
[3]王运敏.现代采矿手册 北京:冶金工业出版社,2012.1
作者简介:
臧春龙(1983),男,本科,内蒙古呼和浩特市,工程师,现就职于宝钢集团八钢公司敦德矿业公司,主要从事矿山生产技术管理工作。
论文作者:臧春龙1,魏弼臣2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/3
标签:采空区论文; 崩落论文; 矿山论文; 矿体论文; 作业论文; 井壁论文; 混凝土论文; 《基层建设》2019年第29期论文;