袁曉輝
(湖南有色黃沙坪礦業(yè)分公司,湖南 郴州 424421)
高硫易燃鉛鋅礦床自燃屬于含硫礦床在開采方面的一項重大災(zāi)害。
相關(guān)統(tǒng)計顯示,我國當(dāng)前大約有30的硫鐵礦以及10%的多金屬礦和有色金屬不同程度的存在著和硫礦石自然的安全隱患,所以,增強(qiáng)高硫易燃鉛鋅礦床開采過程中的自燃防治工作就顯得尤為重要。
硫化礦石自燃擁有較為獨特的礦石類型特征、地質(zhì)條件以及層位地點分布等相關(guān)特征,所以就需要查清礦床以及礦石是否存在以上特征,以便于向防護(hù)提供指導(dǎo)[1]。
首先,就可能會出現(xiàn)自燃情況的礦井而言,在對礦石類型予以劃分的過程中,避免采取冶加工技術(shù)條件或能否分采等相關(guān)常規(guī)方式對其進(jìn)行劃分,而是需結(jié)合和自燃相關(guān)的礦石地質(zhì)特點來對其予以劃分。
其次,在開展自燃傾向性實驗鑒定的過程中,地質(zhì)采樣方面的工作需結(jié)合劃分好的礦石類型來對其予以選擇。在實際鑒定的過程中,除了需考慮礦石當(dāng)中的礦物成分以及含量之外,還應(yīng)充分考慮其結(jié)構(gòu)的相關(guān)構(gòu)造特點。
同時,需在地質(zhì)圖以及剖面圖當(dāng)中標(biāo)注存在自燃傾向性的礦石,以便于在生產(chǎn)與設(shè)計的過程中進(jìn)行參考;最后,需對礦床的水文地質(zhì)條件,以及裂隙和斷裂等相關(guān)發(fā)育情況進(jìn)行調(diào)查。這主要是因為地下水豐富以及斷裂、裂隙等相關(guān)構(gòu)造發(fā)育地點極其容易產(chǎn)生礦石自燃現(xiàn)象,在對這類區(qū)段進(jìn)行開采的過程中,需對安全系數(shù)以及避險措施予以充分的考慮。
就包含礦石自燃傾向性的高硫易燃鉛鋅礦床而言,在對礦井進(jìn)行選擇制定布置方式的過程中,需考慮一下幾點原則:首先,開拓系統(tǒng)需設(shè)置數(shù)量足夠、布置合理以及裝備完善;其次,能夠建立漏風(fēng)小以及礦井總負(fù)壓低的通風(fēng)系統(tǒng);最后,能夠讓采礦方式的效率得到提升。在具體措施方式則主要包含以下幾點:
第一,在對中斷運輸巷道平面予以布置的過程中,需采取頂?shù)妆P脈外運輸巷道和穿脈巷道構(gòu)成的環(huán)形布置方式,主要指的是結(jié)合穿脈來對獨立采區(qū)進(jìn)行獨立,確保采區(qū)當(dāng)中的生產(chǎn)系統(tǒng)不會出現(xiàn)互相干擾的情況;
第二,結(jié)合生產(chǎn)技術(shù)水平以及最大生產(chǎn)效率科學(xué)的設(shè)置階段、分段以及分層高度,以此來縮短礦體暴露在空氣中的時間,以及循環(huán)以及階段的回采時間;
第三,在開采順序方面,需運用多翼回采。就極厚礦體而言需劃分出較為獨立的礦區(qū),防止在平面中布置產(chǎn)生礦塊與采區(qū)之間相互制約的情況,影響開采強(qiáng)度。就自燃性極強(qiáng)的塊段需先進(jìn)行回采出礦,并縮短礦石在采場當(dāng)中的滯留時間。
其次,需降低采區(qū)漏風(fēng)的情況,縮短巷道維護(hù)時間,降低低壓,確保礦體的完整性,以此來根據(jù)設(shè)計順序進(jìn)行回采[2]。
要想縮短礦石回采出礦時間或延長礦石自燃發(fā)火周期,需運用能夠防止礦石出現(xiàn)自燃情況的采礦方式以及工藝,讓強(qiáng)化工作變得更加的高效[3]。主要策略如下:
其一,運用低成本、安全性高以及高效率的充填采礦方式與工藝,例如尾砂、塊石膠結(jié)充填法以及水砂分段充填法等,應(yīng)避免運用崩落法。該類采礦方式擁有靈活性強(qiáng),以及容易針對礦石所具備的不同特點運用不同采礦參數(shù)的優(yōu)點,所以該方法是對自燃傾向性硫化礦予以開采的有效方式之一。應(yīng)避免選擇礦石損失率較大的相關(guān)采礦方式,確保損失在采場當(dāng)中的礦石量不會達(dá)到氧化聚熱的臨界體積;
其二,實施強(qiáng)化開采工藝。應(yīng)用具有高效率的鑿掘、裝礦以及出礦設(shè)備等,通過多工作面來對開采工作進(jìn)行強(qiáng)化,對崩礦量進(jìn)行控制,促進(jìn)工作效率的提升,并讓回采循環(huán)時間能夠得到有效的縮短;
其三,控制崩礦參數(shù)。需運用適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償空間、崩礦方向、裝藥量以及孔網(wǎng)密度,以此來讓礦堆能夠保持在最佳的散熱狀態(tài);
其四,運用有底部結(jié)構(gòu)的采礦方式。就有底部結(jié)構(gòu)的采礦方式而言,需充分考慮底部結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)破壞時,諸如卡斗等使得無法按時出礦的應(yīng)急處理方式;
其五,預(yù)處理措施。對于無法在第一時間出礦的自燃傾向性較強(qiáng)的礦石,需采取預(yù)處理措施,例如預(yù)先噴灑阻化劑或水,確保礦石能夠長時間確保濕潤的情況,并將礦石氧化控制在地溫緩慢的狀態(tài)當(dāng)中,以此來讓礦石自燃發(fā)火周期能夠得到延長。
本文就高硫易燃鉛鋅礦床開采的自燃情況提出了幾點具有極強(qiáng)針對性的措施。
研究成果對高硫易燃鉛鋅礦床開采擁有極強(qiáng)的指導(dǎo)作用,以便于對自燃現(xiàn)象予以有效的預(yù)防,推廣應(yīng)用前景極強(qiáng)。