Ⅲ1矿体1680采掘分解.docx
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Ⅲ1矿体1680采掘分解.docx
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Ⅲ1矿体1680采掘分解
盐边县成宗矿业有限公司
Ⅲ-1矿体1680m分段
采掘作业方案
攀钢集团工程技术有限公司特种工程分公司成宗矿业采矿工程处
2014年8月
设计方案审批表
项目名称
盐边县成宗矿业有限公司冷水箐镍矿
施工部位
1840中段
时间
2014.8.3
工程处
审核意见
安全生产部
审核意见
综合工作部
审核意见
总经理
审核意见
董事长
审核意见
参加设计人员
采矿:
王国军
王怀富
沈继伟
卢华勇
地质:
蒋廷忠
张振兴
劳元学
测量:
熊常平
马金波
盐边县成宗矿业有限公司
攀钢特种分公司成宗矿业采矿工程处
2014年6月
目录
1Ⅲ-1矿体1680m分段矿体开采技术条件3
1.1岩体特征3
1.1矿体特征3
1.2.2矿石特征3
1.2.3矿体围岩及夹石3
1.3矿床开采技术条件3
1.3.1水文地质3
1.3.2工程地质3
1.3.3地质环境3
2工程现状3
2.1 Ⅲ-1号岩体开拓现状3
2.2 Ⅲ-1号岩体后期开拓规划3
2.3 1680分段现状3
3采矿方法3
3.1 采矿方法选择3
3.2 采准切割工程及回采工艺3
3.3通风排水3
3.4供风、供水、供电3
3.5落矿3
3.6出矿3
3.7运输3
4充填3
4.1充填工程3
5技经指标3
5.1 1680分段储量情况3
5.2 各矿房采矿指标3
6设备配置与矿房生产能力3
6.1 主要设备配置3
6.2 矿房生产能力3
6.3 各矿房设计生产能力3
7采掘进度计划3
盐边县成宗矿业有限公司
Ⅲ-1矿体1680m分段
采掘作业方案
1Ⅲ-1矿体1680m分段矿体开采技术条件
1.1岩体特征
Ⅲ-1岩体位于Ⅲ号岩体以北,与Ⅳ号岩体之西。
从69线至P73-1,走向长约300余米,宽100~450米剖面上,中间宽、上下部变窄,形似不规则肾状。
岩体倾状角61°~71°。
自上而下划为石英闪长岩与橄榄辉石岩两个岩相带,相带向界线清楚。
岩体侵位于盐边群冷水箐组下部(Pt1yL)的斜长角闪片岩中,呈侵入接触。
岩体上下延伸,标高在1510~1997米之间。
1.1矿体特征
Ⅲ-1岩体之矿体,产于超基性橄榄辉石岩的中下部,产状与岩体基本一致与围岩呈渐变过度关系,分布于P69线~P3-1勘探线之间,长度全300m,除P71-3线以西的零星脉状和小透镜状矿体外,主矿体分布于P71-3至P73-1线剖面之间,中段高度为(1610~1700)m的范围内,为105m(走向)×90m(延伸)的透镜体。
矿体北北西倾,走向(水平方向)76°~90°,倾角61°~71°。
矿体在(1660-1680)m,P72~P73线区间,厚度最大(46-50)m。
于透镜状矿体的两端和上下延伸部位,矿体变落,或呈脉状延伸(在西端和上部表现明显),或分叉尖灭。
矿体品位较为稳定,一般镍品位0.3%~0.8%,平均品位Ni0.645%,CU0.23%。
在P72~P72-3线一带的坑内钻单工程中常有镍品位0.918%~1.117%,铜品位0.42%~0.459%的海绵陨铁状高品位矿石出现。
1.2.2矿石特征
1、矿石类型
矿体无地表出露,深部矿石全为新鲜的铜镍硫化物,含矿母岩为辉石橄榄岩。
矿石中的硅酸镍含量很低;铜镍主要呈硫化铜镍形式存在,其中镍主要含于镍黄铁矿中,铜主要赋存在黄铜矿中,钴主要含于镍黄铁矿中与镍呈类质同象形式存在。
矿石中硫化镍占86.12%,氧化镍占6.6%.属高硫化率的混合矿,矿石类型属硫化铜镍型。
按矿石构造特征可划分为浸染状。
海绵陨铁状和块状三种。
矿石类型以浸染状为主,又可分为稠浸状和稀浸状两种。
海绵陨铁次之,块状矿石很少见。
2、矿石结构、构造
据矿物粒度大小可分为:
1).细粒结构:
矿物晶体或集合体小于1㎜者,称为细粒结构。
2).中粒结构:
矿物晶体或集合体在1~3㎜者称为中粒结构。
3).粗粒结构;矿物晶体或集合体大于3㎜者,称为粗粒结构。
矿石的构造以浸染状为主.根据矿石中硫化物含量划分为:
1).星点(星散)状矿石(简称星散状),硫化物含量2~7%。
2).稀疏浸染状状矿石:
(简称稀浸状),硫化物含量7~25%。
3).稠密浸染状矿石;(简称稠浸状),硫化物含量25~50%。
4).致密块状矿石;(简称块状),硫化物含量大于50%。
1.2.3矿体围岩及夹石
矿体产于Ⅲ-1号岩体中,围岩及夹石均为超基性的辉石橄榄岩,与矿石常呈渐变过渡关系。
镍品位低于边界品位0.2%即为围岩或夹石;高于0.2%低于0.3%的构成表外矿;大于0.3%为表内矿。
矿体中一般有夹石,因分异或熔离差异而形成,无明显规律可寻,靠基本分析取样化验结果区分矿与非矿。
1.3矿床开采技术条件
1.3.1水文地质
矿区水文地质条件简单,主要为构造裂隙及风化裂隙充水,属以裂隙含水为主的水文地质条件简单矿床。
1.3.2工程地质
该区内所见规模较大的断层虽然较少,但小断裂却较发育,在这些小断裂通过的地段使岩石破碎、节理、裂隙发育,从而造成局部工程地质的软弱带,同时它也是矿区内的主要含水透水地段。
所以,采掘巷道需及时支护。
1.3.3地质环境
Ⅲ-1号岩体及其中的铜镍矿体分布范围较小,且均隐伏于地表之下。
主要矿体埋深距地表200米以下,地表及近地表均无矿体分布,今后矿山开发只能用硐采,采矿对现有地形地貌改变甚小,也不会造成大面积的地表塌陷或植被破坏和水土流失。
2工程现状
2.1 Ⅲ-1号岩体开拓现状
Ⅲ-1号岩体采用平硐-斜井开拓系统,对角抽出式通风系统,斜井-平硐提升矿石,平硐出渣,电机车运输。
矿石通过溜井溜至1670m水平再通过电机车运到10#斜井――经10#斜井提升至1730米水平――电机车运输至6#斜井――经6#斜井提升至1890米水平――电机车运输至3#斜井――经3#斜井提升至2025米水平――电机车运输至原矿仓。
掘进渣经渣溜井溜至1670m水平再通过电机车运到8#斜井――经8#斜井提升至1860米水平渣溜井――溜至1855米水平――经拖拉机运输至地表渣场。
2.2 Ⅲ-1号岩体后期开拓规划
根据生产探矿资料,Ⅲ-1号岩体最低赋存标高为1610米,现已开拓至1670米水平,后期开拓规划:
8#斜井继续向下延伸至1610米水平,再施工1610米开拓平巷,再施工反向斜井与10#斜井贯通形成开拓系统。
1670米以下中段划分:
中段高度60米(1670米-1610米),中间施工一副中段1640米中段,分段高度10米。
1640米副中段8#与10#斜井贯通。
2.3 1680分段现状
1680m分段前期已施工下盘沿脉运输巷道126m,有1#、2#、3#溜井分别与1670m水平相通(其中3#溜井尚余3~5m未贯通),已布置回采进路及出矿巷道12条,已施工完5条分别为:
1#采场,1#出矿巷,2#采场,2、3#出矿巷,3#采场,正在施工7条,其中1#采场出矿联道已施工1条,4#采场未开口施工,4、5#出矿巷已掘进23m,5#采场巷道已掘进28m,6#采场巷道已施工23m,6、7#出矿巷已掘进12m,7#采场巷道已施工10m。
2#采场、3#采场出矿联道已形成。
原施工的3#进路已施工35m,在23m~35m有塌方,塌方高度约5~7m。
1680采场标高情况:
1680分段巷道布置标高不一,底板高程从1679~1683m,对采区高度控制造成一定的影响。
3采矿方法
3.1 采矿方法选择
根据矿山原采用的采矿方法对比,确定采用无底柱分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法。
矿块布置和构成参数:
中段高度60m,分段高10~20m(根据现有实际工程,先回采1680-1700米分段),垂直矿体走向布置采场。
根据现场实际情况,尽量利用原有施工巷道,将矿块划分为13个矿房,划分为3个大的分区(即1-4#矿房为Ⅰ分区,5-8#矿房为Ⅱ分区,9-13#矿房为Ⅲ分区),首先安排落矿的矿房确定为Ⅱ分区5#矿房、Ⅰ分区1号矿房,Ⅲ分区9#矿房,按照由西向东后退式的原则,首采矿房为5#矿房,回采结束后,嗣后全尾砂胶结充填,充填体养护达到设计要求后,对6#矿房进行回采。
三个分区中各布置一个采场交替进行回采。
Ⅰ分区回采至4号矿房时在6号充填体中施工出矿巷道及出矿口进行出矿;Ⅱ分区回采至8号矿房时在10号充填体中施工出矿巷道及出矿口进行出矿;(若充填体中施工巷道不成功,则在矿房一侧施工一条2米×2米的堑沟,使用30KW电机配0.35-0.5米3的电耙出矿)。
3.2 采准切割工程及回采工艺
1、切割工程布置:
首先继续施工1700m中段上盘脉外联道,延伸到1#进路,长度46m;5#进路1700m联道,长度11.5m;1680m中段1#采场出矿联道3条,合计长度10.5m。
2、切割天井施工:
切割天井规格为1.6×1.6m,高度为20m,布置于矿体上盘适当位置。
采用普通法施工。
采准切割工程量表
巷道名称
规格(m*m)
工程量(m)
备注
1700充填平巷
2.6*2.6
138.5
1700充填联道
2.6*2.6
196.4
12条
切割天井
1.6*1.6
280.0
14条
1680凿岩平巷联道
2.6*2.6
72.0
1680凿岩平巷
2.6*2.6
186.9
未施工部分
1680充填体中出矿巷道
2.6*2.6
140
3、切割槽施工:
切割天井位置布置切割槽,规格为3×3m(个别矿房3×5m,根据矿体形态确定),切割槽长度为矿房宽度。
4、塌方区治理:
3#进路塌方区治理需在将巷道内散落的矿石及杂物清理后进行。
首先人员进入3#进路,清理巷道两帮及拱顶松石,逐步推进到作业面,然后对巷道进行喷浆支护,支护厚度5~10cm;在塌方区需作锚杆、挂钢筋网及喷浆支护,支护厚度为7~10cm。
5#进路尚余约15m贯穿矿体,该部分巷道拟从西侧上盘切割槽进入施工,以避免在5#进路再次发生塌方影响生产。
5、巷道支护:
Ⅲ-岩体矿岩整体性不好,裂隙较多,凿岩巷道、分层巷道需作喷浆支护,局部裂隙发育地段需作喷锚网支护,矿块回采致裂隙、局部塌方时要对回采巷道进行必要的处理,可局部地段进行锚杆或者混凝土支护,以保证施工生产安全。
支护方式根据现场情况可采用以下方式:
①、素喷5-6cm等;
②、锚杆支护、或锚杆+挂网支护;
③、锚杆+挂网+喷浆支护(锚杆间距0.8-1.5米,喷浆厚度7-8cm);
④、先素喷,再锚杆+挂网;
⑤、先素喷,再锚杆+挂网,再喷浆支护;
⑥、砼或钢筋砼支护。
6、施工顺序:
恢复生产后的首采地段选择为1680m分段,根据地质情况分析,Ⅲ-1矿体1680m至1700m区段矿块不均衡,1680m至1690m区间矿体较均衡,分布也比1690m至1700m区间集中。
因此选择首采区间为1680m至1690m分段,先期急需施工的巷道为1700m中段上盘沿脉及1680m分段8#、9#、12#、13#进路及出矿联道和5#、1#、9#、13#进路切割天井及切割槽以及1700m分段相应的联道。
然后逐次安排施工本分层其他进路及联道。
3.3通风排水
采区通风:
前期矿房掘进期间通过矿体西侧上山经1730m中段运输巷排出,生产期各采场由通风由矿房切割天井经1700m分段排除炮烟。
为保证通风安全,应在采场内增加局部通风机。
排水:
1670m排水用水泵直接抽排由8#斜井排至8号硐洞口。
3.4供风、供水、供电
供水:
由8#斜井中水仓或地表高位水池供水。
供电:
由1730m变电硐室供电。
供风:
由1730m中段空压站供风。
3.5落矿
1、中深孔凿岩:
采用YGZ90凿岩机凿岩,凿岩时严格按炮孔布置图施工,控制炮眼深度和角度,保证炮眼深度偏差在0.2m以内,角度偏差在1度以内。
2、装药
⑴、孔内装药连续偶合不间隔,装药密度0.9-1.1g/cm3之间。
⑵、堵塞长度必须按要求留取,一般装药系数为0.85左右,严禁用压气将炮孔装满。
⑶、起爆药包位于孔口时,雷管聚能穴应朝向底孔,禁止反向爆破,装起爆药包时要用竹、木棒或胶带沿孔壁慢慢推入,不宜用力过大,速度不宜过快。
严禁用压气装起爆药包。
⑷、每次爆破都必须采用微差爆破,微差间隔以25-30毫秒为宜。
⑸、装药结束必须清理现场,洗净装药器,捆好输药管放至安全地点,盘好风源管,回收炸药袋,剩余爆破材料当班退库。
⑹、联线前必须在警戒位置设置警示牌。
3、联线
⑴、起爆网络一般采用复式起爆方法。
⑵、使用导爆索时要轻拿轻放,不能砸,不准用钳子、剪刀等工具剪切,只能用快刀割。
⑶、起爆网络联接必须正确、合理,起爆前必须对网络进行一次复查,相邻几条进路同时爆破时,必须实行一次点火起爆。
4、爆破:
⑴、起爆地点应设在爆破进路外的联络道内(或通风联道内),并至少有一直角拐弯。
⑵、起爆前15分钟第一次进行鸣哨警示、并必须设好警戒,点火前进行第二次鸣哨警示、并在确定警戒区内无人后,方可点火起爆。
⑶、点火时必须有2人在场,一人负责点火,另一人负责记时及全面观察情况。
⑷、起爆必须在规定时间内进行,任何人不得违反,遇到特殊情况不能准时爆破时,必须提前两小时以上向项目部联系。
⑸、起爆后必须查炮,由二人以上(含二人)进行,查炮时间可以安排在下一班(但查炮前不得出矿),必须在通风条件良好,炮烟散净的情况下进行。
5、爆破故障的处理
发生盲炮、悬顶、立槽等爆破事故,都必须查清原因,制定处理方案并分析制定预防措施。
⑴、出现盲残炮,应重新装药联线,当发生成排炮孔拒爆或药量大于100公斤的盲炮时,必须在规定的放炮时间内进行。
⑵、出现悬顶、立槽等事故时,严禁进入采空区悬拱下方处理,必须等相邻进路回采爆破二天以后再决定处理方法,并须经项目部与爆破作业人员现场一起研究确定处理方案,爆破人员只准在眉线以外进行处理,如处理不下来,应上报有关部门,再确定处理方案。
6、落矿
落矿爆破由安排的矿房顺序推进,采取隔二采一或隔三采一的方式进行,进路内爆破顺序为由北向南的顺序,每次爆破2~3排。
7、爆破参数
⑴、中深孔排距1.5米
⑵、中深孔孔底距1.8米
⑶、炸药单耗0.35-0.4Kg/吨
⑷、孔内装药连续偶合不间隔,装药密度0.9-1.1g/cm3之间。
⑸、每排装药量250-290Kg
⑹、每排崩矿量730吨
⑺、崩矿步距2-3排
爆破参数根据实际爆破效果进行调整。
3.6出矿
矿房出矿采用CYE-1电动铲运机经出矿联道通过1680m沿脉运输巷道就近倒入矿石溜井,溜放至1670中段装入矿车运输,矿房内由遥控铲运机进入矿房出矿。
1、一、二期矿房由三、四期凿岩巷道内每隔8米施工一条出矿联道出矿,矿房内由遥控铲运机进入矿房出矿。
2、三、四期先从凿岩巷道内出矿,矿房内采用遥控铲运机出矿。
3、CYE-1电动铲运机主要技术参数:
外形尺寸(长×宽×高)=5945mm×1350mm×2000mm,电缆有效长度80m,最小转弯半径4200mm,最大卸载高度≥978mm,最大爬坡能力≥25%。
3.7运输
1670m中段由电机车牵引运输巷运至10号斜井1670m甩车场,经10号斜井提升到1730m中段,由电机车牵引运输到6号斜井1730m甩车场,由6号斜井提升到1890m中段,再次转运到3号斜井1890m甩车场,经3号斜井提升到2025m水平2号硐,由电机车牵引矿车运至矿仓。
掘进渣经渣溜井放至1670m中段,由电机车牵引运输巷运至8号斜井1670m甩车场,经8号斜井提升到1860m溜渣井,再溜至1855水平,由拖拉机运输到1855米水平地表渣场。
4充填
4.1充填工程
1700m分段的脉外联道与通风斜上山贯通,
矿房充填通过布置在1700m分段的脉外联道经各矿房联道进入矿房充填,
矿房出矿完成后,准备做矿房充填。
充填采用尾矿砂胶充填,充填站搅拌好充填料后,经充填管道输送到采场,充填采空区,进行分次充填,充填前,将采空区下部的拉底平巷、出矿联道通道口封闭,通过构筑钢筋混凝土墙或红砖灰沙墙或木板墙进行封闭,并埋设泄水孔。
由于采场暴露面积较大,高度较高,安装泄水管时,采场内不便安装,因此,泄水管分别安装于采场的两端,封闭挡墙上设两个泄水管,泄水管打上孔之后,用土篷布包好,封闭挡墙要求坚实严密,不能跑浆。
当充填料高度高于巷道顶板时,就很难从泄水管滤水,上部回水采用溢流的方式从充填口经充填平巷流至水仓内,由水泵排出地表。
初次充填高度限定为1.0m以内,养护1天后再进行下一步充填,充填高度在3.0m以内(封堵挡墙高度以内)时,每次充填高度严格限定为0.8~1.0m,以免因充填量太大导致当前失稳发生事故。
生产中根据采场顶部结构确定接顶方式,采场顶部进行分次充填,充填至采场顶板0.3~0.5m时停止充填,等充填体完全凝结后,采用灰砂比1:
4高浓度充填料浆,最后一次强制挤压接顶,当充填钻孔或不封口脱水管出浆时停止充填。
对矿房进行充填距接顶高度1.0至1.5m时,充填料调高配合比并加入适量微膨胀胶结材料(微膨胀水泥),使其充填料充分接顶,便于在充填体上掘进上部出矿联道,达到上部矿房安全的目的。
5技经指标
5.1 1680分段储量情况
1680m至1690m区间地质矿量为158632t,1690m至1700m区间地质矿量为153523t。
5.2 各矿房采矿指标
矿房
编号
矿量(吨)
地质品位(%)
混入岩石(吨)
损失率(%)
采出品位(%)
贫化率(%)
岩石混入率(%)
1
14339
0.672
2096
11.1
0.586
12.8
14.6
2
18660
0.672
4192
8.0
0.549
18.3
22.5
3
27048
0.672
5180
7.8
0.564
16.1
19.2
4
25640
0.672
2833
7.9
0.605
9.9
11.0
5
21213
0.672
1596
3.2
0.625
7.0
7.5
6
19573
0.672
2046
4.2
0.608
9.5
10.5
7
21881
0.672
1187
6.2
0.637
5.1
5.4
8
21424
0.672
950
3.7
0.643
4.2
4.4
9
21419
0.672
1724
1.2
0.622
7.4
8.0
10
16700
0.672
2055
4.3
0.598
11.0
12.3
11
15777
0.672
2113
5.9
0.593
11.8
13.4
12
12088
0.672
2255
4.1
0.566
15.7
18.7
13
5336
0.672
875
10.3
0.577
14.1
16.4
合计
241096
0.672
29101
5.7
0.600
10.8
12.1
6设备配置与矿房生产能力
6.1 主要设备配置
1、中深孔凿岩设备:
配置2台YGZ90凿岩机凿岩;
2、中深孔装药设备:
装药器2台;
3、出矿设备:
配置CYE-1电动铲运机2台,遥控、手动铲运机1台。
4、出渣设备:
配置CYE-1电动铲运机1台。
CYE-1电动铲运机主要技术参数:
外形尺寸(长×宽×高)=5945mm×1350mm×2000mm,电缆有效长度80m,最小转弯半径4200mm,最大卸载高度≥978mm,最大爬坡能力≥25%。
6.2 矿房生产能力
每个矿房日出矿300吨,同时出矿矿房2个,每日出矿600吨,月出矿16500吨。
6.3 各矿房设计生产能力
回采期次
矿房
编号
矿量(吨)
采出品位(%)
日出矿(吨)
同时回采矿房数
每期出矿品位
Ⅰ
1
14339
0.586
300
2
0.614
5
21213
0.625
300
9
21419
0.622
300
Ⅱ
2
18660
0.549
300
2
0.585
6
19573
0.608
300
10
16700
0.598
300
Ⅲ
3
27048
0.564
300
2
0.596
7
21881
0.637
300
11
15777
0.593
300
Ⅳ
4
25640
0.605
300
2
0.608
8
21424
0.643
300
12
12088
0.566
300
13
5336
0.577
300
合计
241096
0.600
600
300
0.6
7采掘进度计划
根据采掘进度要求设计施工网络图
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- 矿体 1680 采掘 分解