不良岩体条件下上向进路机械化高强度采矿技术
   来源:中国科技博览     2021年03月17日 16:47

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[摘 要]在采矿的过程中经常会遇到不良岩体。这种岩体在施工的过程中容易出现破裂,严重时甚至会出现崩解的现象,对施工会产生较大的影响。施工单位常采用上向进路机械化高强度采矿的技术来解决不良岩体条件的采矿问题。但这种采矿方式的工艺较为复杂,并且采矿率低,必须在此基础上对相关流程和技术进行优化。

[关键词]不良岩体;上向进路;机械化;高强度

中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)05-0262-01

本文主要分析了不良岩体条件下,上向进路式回采技术在采矿过程中的应用效果。不良岩体是指容易出现破裂和风化崩解的一类岩体,由于其自身的稳定性较差,会对采矿的安全性和效率产生一定的影响,不仅会使巷道掘进的难度增大,还会导致采矿的效率降低。采用上向进路机械化高强度采矿技术能够从一定程度上解决不良岩体的采矿问题,但这一技术中还存在一定的缺陷,需要对其进行进一步的完善。

1.矿床开采的技术条件

要进行矿床的开采首先要确保矿区内含有较为丰富的矿产资源。但是在实际开采的过程中经常面临的一个问题是矿区内的岩体条件较差,稳定性低,巷道掘进难度大。许多矿区中还存在地质受到挤压的问题,矿层的内部结构中存在很多皱褶,这些问题都会造成采矿难度的上升。矿体自身的分布就较为复杂,并且结构多变,矿体内的组成成分也十分的复杂,通常包括砂岩、粘土等成分。不良岩体通常属于薄层矿,在抗风、抗水能力上都较差,地质的稳定性低,在遇水之后容易进一步软化,从而形成软弱岩石,岩石之间的缝隙也会进一步变大,会对采矿的效率和质量都造成极大的影响。为了确保采矿的效率,施工单位应当在实际开采前对矿区的地质进行深入全面的调查,尤其要重视对岩体稳定性的评价,当确认矿区岩体属于不良岩体时,就要选择正确的开采方法。

2.采矿方法

在进行矿区的开采时,要结合矿体的性质条件等对采矿方式进行合理的选择。不良岩体的常用采矿方式是露天-地下结合的采矿方式。在地下采矿环节中,应当选择合理专业的设备,如乌龟斜坡开道设备、岩台车、装药车等。这些设备的功率较大,运行的稳定性和效率都较高,具有较强的生产能力。上向进路的采矿方法应用范围较广,运输和采切的效率较高,在破碎岩体的过程中尤其能够发挥良好的效果,在巷道的掘进方面也能发挥重要的作用,是针对不良岩体的理想采矿方式。

2.1 不良岩体综合支护技术

由于不良岩体自身的稳定性较差,为了避免在开采的过程中出现岩体坍塌或崩裂的情况,需要对岩体进行一定的支护。在支护前首先要封闭壁面,这样可以避免岩体因为风化啊作用而出现局部的坍塌。支护的开始阶段要使用锚杆和钢网对岩体进行支护。这些装置能在短期内起到较好的保护作用,防止岩体出现垮落的问题。但是这一防护措施只能在短期内实现对岩体的保护,随着风化作用的加剧,岩体的垮落现象也会日益严重,要从根本上保护岩体,还要在支护的中后期使用混凝土锚杆、锚索等强度较高的材料对岩体进行进一步的支护。在支护材料和技术的选择上,有几点需要格外引起注意。第一是合理的选择支护的等级,这样能够有效的控制支护的成本。在不同的等级下,巷道栏杆的材质、断面的规格、材料的使用时间等都有所不同。通常等级越高,所需要的费用就越高。当根据实际需要选择合适的支护等级时,就能避免在材料和人力资源上的浪费。其次,掘进凿岩和锚杆的规格必须保持一致。对岩体的支护主要是通过井巷掘进过程中的掘支工艺实现的,因此必须重视巷道的施工过程。巷道的断面过大时,锚杆的安装效率将会降低,锚杆的质量、安全性等也会受到相应的影响。第三是大跨度岔口的长锚支护。矿下的材料运输采用的都是无轨运输方式,矿石和废石料都是通过转载调室由运料车输送到地面上的。矿井下的地形复杂,岔口又多,岔口之间的跨度大,若不进行专门的支护,将会导致安全事故的发生。使用长锚索对岔口进行支护能够起到良好的效果。通常,长锚索的跨度在6-9米之间,通过注浆泵孔对孔内进行二次注水能够进一步提高岔口的稳定性。

2.2 爆破工艺参数优化

在进行矿井的采掘时,需要进行大面积的爆破,这会对岩体造成较大的破坏,导致后续的凿孔、设备安装的效率变低,并且施工的危险系数变大,巷道的稳定性低。要解决这些问题就要对爆破工艺的参数进行一定的优化。首先在掏槽时可以选择大直径空孔直线掏槽的方式。大直径空孔的直径通常在90毫米左右。这种掏槽技术还能从一定程度上提高掏槽的效率。其次是进行光面爆破。光面爆破的方式能够极大的减少爆破对岩体的破坏作用,从而确保巷道掘进的效率和质量。最后,要采用机械化的装药方式。采用机械进行装药不仅能减少安全事故的发生频率,还能提高装药的效率。

2.3 出矿工艺

出矿时也要选用专业、运行效率和稳定性较高的设备,例如R2900G铲运机、MT-439运矿车等。铲运机在完成工作面的岩体铲运之后,通过巷道进入下盘,再穿过岔口,直接将石料装入运料卡车中,输送到地表。这样的作业流程可以极大的提高材料运输的效率,还能减少安全事故的发生频率。

3.结语

我国的煤矿开采过程中,不良岩体是常见的地质状况之一。由于不良岩体自身的一些性质,导致采矿工作的进行面临了较大的困难。为了提高采矿的效率及安全性,需要对不良岩体进行一定的支护。在支护技术和设备的选择上应当根据实际的地质状况和施工要求进行确定,并提高不同工艺之间的协调性。

参考文献

[1] 赵树国.不良岩体条件下上向进路机械化高强度采矿技术研究[J].黑龙江科技信息,2015(04):35-36.

[2] 王贻明,吴爱祥,江怀春,张衡,韩斌.不良岩体条件下上向进路机械化高强度采矿技术研究[J].金属矿山,2010(07):97-99.

[3]邱景平,辛国帅,张国联,邢军,孙晓刚.小官庄铁矿上向进路充填采矿方法试验研究[J].金属矿山,2013(08):16-18.

作者简介

沈云付,彝族,贵州工程应用技术学院矿业工程学院学生;指导老师:温良霞,副教授。

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