黑龙江省齐齐哈尔地质勘查总院 161006
摘要:在矿产开采的过程中采矿的设计会受到很多因素的影响,其中矿床地质对采矿设计的影响最为明显。地质特征不同,所采取的采矿设计原则也有着很大的差异,所以在这样的情况下就需要对矿床的地质情况进行严格的分析,这样才能更好的保证采矿设计的科学性和合理性。本文主要分析了矿床地质特征对采矿设计的影响,以供参考和借鉴。
关键词:采矿设计;矿床;地质特征;影响;分析
矿床地质特征包含的内容很多,矿床类型不同,地质特征便不同。考虑到矿床地质特征对采矿设计方案有一定影响,所以相关技术人员在开展采矿活动之前,必须做好对矿床地质特征待的了解,弄清楚矿床的矿体特征、水文地质条件、矿体围岩等多方面信息,以此来确保采矿设计方案的正确性与可行性,确保矿床采矿工作的顺利完成。下面结合某矿区采矿实践,对矿区采矿设计中受到的地质特征的影响做详细论述,具体如下。
1矿床地质特征包含的内容
采矿任务开展前,要对矿床的地理环境特征做出全面调查,地质情况对采矿方案设计影响严重。采矿工程开展期间,安全是首要问题,应得到管理人员的足够重视。针对地形较为复杂的采矿区域,可以先进的探测技术对地下岩石结构进行分析,并判断在开采期间存在的安全隐患问题,结合整理分析得到的报表,对安全防范措施进行探讨。地质特征分析调查结果中,还应该包含完善风险防控对策,结合实际测量到的数据结构来进行,以及矿产的储备量。这样可以帮助技术人员所确定的开采方案更具有可行性,采矿任务也能够高效稳定的完成。
2某矿山地质采矿实例
为了探讨矿床地质特征对采矿设计方案的影响,本文以某矿产采矿实践为例,对该矿山地质采矿中需要做好的工作、需要了解的信息做详细论述。
2.1矿床地质特征
①伴生有益组分。该矿山内部伴生有益组分主要是铜,呈现的形式为铜矿、铁铜矿石。经预测,该矿山含铜总量为1.12万吨。下表1为某矿床矿体的分布规律图。
表1 为某矿床矿体的分布规律图
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②水文地质
该矿床隐伏于第四系覆盖层之下。钻探揭露的岩(土)层主要有闪长玢岩、矽
卡岩、磁铁矿床、大理岩、第四系砂层、粘土(亚粘土)等。根据岩性及其组合特
征、埋藏条件、分布位置、富水性大小等在本矿区内划分出4个含水层(组)和3个隔水层(组)。矿区新生界松散层的厚度一般在73到102m之间,砂性土的含量比较大:超过了整体含量的一半。基岩短由两个部分组成,第一个部分是硬火成岩,另外一部分是蚀变岩,所以这也就决定了该地区岩石质量非常好,同时还有着非常高的稳定性,大理石的抗压性好,质地比一般的岩石都要更硬一些。但是在风化带和浅层基岩岩芯会破碎,岩石的稳定性和强度都是比较差的矿区中的主要矿体都埋藏在了比较浅的地表,很多局部的顶板是二含,如果对顶板采用全部陷落的方法进行管理就很有可能造成冒落带和隔水性能的下降,这样就会使得采矿区的地质条件更差,很有可能从中等水平降级为低等水平。
③某矿山的矿床地质特征总结。通过以上的信息我们可以知道该矿山主要有三个矿体,三个矿体在地表的深度都不是很深,同时,矿体的分布不是非常的集中,在矿区中很多矿藏的隔水层可能已经出现损坏或者是缺失的情况,该地区地表的农田也很有可能因为采矿活动而遭到破坏。
2.2开拓方案
该矿山在开展地质采矿工作之前,相关技术人员结合矿山实际情况、矿床地质特征预先制定了两套开拓方案。
方案一:先采用下盘竖井法开采Iv号主矿体,开采时使用中央式布置方法来布置主井和风井;Iv号矿体开采结束后,再采用同样的方法开采III号和XlII矿体,开采时在两个矿体的顶部位置分别开凿一处风井,布置方法为对角式布置。
方案二:先期开采三个主矿体中的Iv号矿体,开拓时同样采用下盘竖井方案,然后布置主井,将主井的布置位置设置在Iv号矿体旁边,而风井的位置则布置在III号矿体或者XIII号矿体旁边,形成与主井布置方式相对的对角式布置。对比分析两种开拓方案的优缺点,不难发现方案一的应用优势更加完善。
比起方案二,方案一的应用优势有:①方案一提出采用下盘竖井法先期开采Iv号主矿体,技术方案更加可行,且具有一一定的节约建设资金的优势;②方案一在实际实施时不会面临巷道维护费用支出难题,所以能进一步节约矿井开拓成本;③方案一开拓获得的矿石年产量比方案二要高。
2.3采矿方法
确定方案后也要配合科学合理的开采形式,对工作期间可能会出现的风险问题加以控制。为了能够更好的对矿石进行利用,将分层的高度控制在1.8—2.2m之间,在实际的工作中采用的是出矿填充的开采顺序,这种方法也有很多自己独到的特点。首先工作面上向分层推进,在工作中将所有的程序重复循环,生产过程中要包含很多的工艺和环节,生产能力会受到管理水平和机械化水平的重要影响。其次是分层回采。分层填充,因为在开采的过程中开采的区域比较低,所以在维护工作上也比较方便,同时对矿体产生的变化也有非常强的适应能力,所以也不容易出现超采的现象,对矿藏的损坏率也进行有效的控制。再次在采矿的过程中,工作人员必须要在制定的场地内来进行开采作业,为了保证工程以及工作人员的人身安全,一定要采取相应的顶板加固措施。第四是采矿过程中所采用的填充料可以用炉渣或者是废弃的矿石,在进行填充的过程中要采用干式填充法。最后是采矿工作中涉及到的切割工程量相对较少,这样就大大提高了采矿的效率,同时也保证了采矿的质量。
2.4矿井建设
由于矿区内第四系广泛分布且砂层厚度大、水量大。穿越第四系的竖井掘进时,应采用特殊的施工方法,如冻结或注浆法,以防竖井井壁垮塌。
2.5矿井通风
采用中央式通风系统,由主井进新鲜风流。风流经石门,运输大巷至采区运输巷,再进入各采场。各中段开采时,主井和副井之间应设置两道风门,以避免新鲜风流短路。主风机安装在副井井口,如遇事故要求,风机可反转运行实现反风:各独头巷道掘进应设掘进应设局扇通风。
采场的新鲜风流从人行天井进入采场,污风由充填回风井到上中段回风巷,若同时生产采场较多,为保证每个采场有足够的新鲜风流,在充填回风并顶部设局扇加强通风。每个矿山的矿床地质特征都是不一样的,各有特点,认真、仔细和全面地分析矿床地质特征,有助于选择正确的开拓方案和采矿方法,优化通风系统,确保矿山建设安全,同时节约投资,提高经济效益。
结语:
采矿活动中矿床的地质特征对采矿方案的设计有着十分重要的影响。所以在采矿的过程中一定要对矿床的地质特征有充分和详细的了解,同时还要将当地的地质条件和水文特征进行具体的分析,这样才能更好的提高采矿方案和工艺选择的科学性和有效性。在保证采矿质量的同时也保证了工作效率,有效的促进了采矿工作的顺利进行。为采矿企业实现了更高的经济效益和社会效益,促进了采矿企业的健康发展。
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