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缓倾斜中厚矿体不稳固顶板采矿方法的试验研究.pdf

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·· 缓倾斜中厚矿体不稳固顶板采矿 方法的试验研究 冶金部马鞍山矿山研究院李兆平 ·提要·在鹤庆锰矿缓倾斜顶板不稳固的中厚矿休中试验成功了人一〔柱锚杆护顶房柱采矿 法,以人工柱代替矿石柱,矿房回采分层进行,先超前切顶,用锚杆加金属网支护顶板,再落下层矿。 试验区段采空区处理采用了“浅孔切割放顶和崩垮人工柱”的方法。 · ·关健词缓倾斜中厚矿体不稳固顶板人工柱超前切顶分层回采锚杆护顶 鹤庆锰矿矿石资源为低磷、低铁、优质 ,,采矿方法 富锰矿石矿石价值高其中为缓倾斜 中厚矿体。对于这种类型的矿体要求尽量提经过多次方案论证,确定采用人工柱锚 高回采率,降低贫化率,尽可能地利用宝贵杆护顶房柱法,该方法的主要特点是将矿 的矿石资源。为此,冶金部矿山司于年块划分为矿房和矿柱,矿房回采之前于矿柱 月下达了“鹤庆锰矿采矿方法及地压活动位置先掘上山,再刷帮挑顶清底在采准上 规律”研究课题,要求在安全回采条件下,山和拉底巷道中砌筑片石柱代替矿柱矿房 矿房和矿块回采率分别为和,废石回采分层进行,先超前切顶,用快硬水泥卷 混入率不大于,矿房生产能力。锚杆加固不稳固顶板,再落下分层矿石。采 马鞍山矿山研究院和鹤庆锰矿共同承担了这矿方案见图。 项课题,试验期间共完成了个矿块的试采, 并将成果在全矿区推广。 试验区段的地质条件幸 试验地点位于该矿中段北冀 井勘探线之间。矿体直接顶板为含锰灰岩, 厚度,其上为薄层状灰岩,层厚 ,二,层间胶结物为泥质,遇 水离层严重。底板为灰岩、泥灰岩。矿体呈 层状、似层状产出,倾角““。矿石类 ,。图采矿方法示意图 型以原生碳酸锰和氧化锰为主厚度一 一电耙桐室,一人工底柱,一出矿 该中段上部有。断层穿过,导致上部矿体 漏斗,一人工间柱,一人行联络道, 。, 倾角变陡且厚度变薄该矿为新建矿山一中段运输道,一锚杆,一落矿炮 ,, 万的基建工作刚结束因此本次试验眼,一上分层,一下分层,一运 。 采场也就是矿山日常生产采场。料回风道 李兆平工程师安徽马鞍山湖北路号邮编 ©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net 口曰口 在矿房回采期间,多数人工柱仅仅出现 矿块结构参数了裂缝片帮等变形方式,极个别人工柱片帮 , 试验采场中段高度,矿房斜长范围较大但在回采期间并未失去其支撑性 。 ,,一。能因此试验采用的人工柱规格尺寸是合理 矿块宽度一矿房跨度间 柱和底柱为人工柱,间柱宽,间柱规格尺的。 寸为火接顶宽斜长高, 回 。采工艺 间距底柱规格为》二 宽长高,间隔,底柱的间隔位置回采顺序 , 作为电耙铜室。矿块回采由西向东顺序退采矿房回采 从拉底巷道开始由下向上逆矿体倾斜方向进 采准工程行。由于矿体厚度为,故试验采场采 。用了一层落矿,先超前切顶,用杆加金属 中段运输巷道布置在下盘脉外每个采分锚 ,。 场布置一个出矿漏斗,规格二,漏网加固顶板再回采下层矿 斗间距一,布置在矿房一侧,便于掘凿岩爆破 进上山和回采矿房时共用。利用原来的探矿凿岩使用一凿岩机和直径的 横穿从中段运输巷道掘人行联络道通往拉底“一”字型钎头,炮孔深度为, “”,。 巷道。拉底巷道沿矿体底板掘进,规格之字型排列间距一爆破采用 ,。 。岩石炸药非电导爆一次点火起 采准上山沿矿体底板掘进与上中段管爆 回风巷道贯通,规格。矿石运搬及出矿 采场中用一的电耙出矿,矿 石切“” 人工柱筑石经漏斗装人“的型矿车,人工推 。 在矿房回采之前进行人工柱砌筑是该采车运至平嗣外矿仓 矿方法最重要的工艺步骤。为了保证人工柱采场通风 , 有足够的养护期及砌柱和回采不相互影响,采场通凤采用自然通风的方式新鲜风 、 人工柱砌筑应超前个矿房进行。砌筑前对流从。中段经穿脉拉底巷道进人采场 。 上山进行刷帮挑顶,然后进行上山清底,并工作面污风经安全出口从上中段回风巷排 将上山清成台阶面,目的是增强人工柱的稳出。 定性。砌筑材料为片石、河砂、水泥,片石采 ,顶支护 用本矿采石场的石灰石水泥为自产的板 硅酸盐水泥。为了解人工柱承压性能,在矿房上分层切顶过程中,紧跟回采工作 部分人工柱上埋置了最大量程的液面用马鞍山矿山研究院专利产品快硬水泥卷 压压力枕一型,中国矿业大学研锚杆加固顶板。该锚杆由杆体和水泥卷两部 制。压力枕测得数据为顶板与人工柱的接触分组成,具有早期强度高,成本低,制造及 压力,故安装位置应尽量靠近部。安装工艺简单,能够迅速提供对顶板锚固力 压力表读数表明人工柱具有良好的承压的特点。现场拉拔试验结果表明锚杆安装后 。 性能,人工柱压力值最大曾达到〕分钟即可提供的锚固力,小时可 矿房一矿房的第个人工柱上测得提供