洋灰洞子銅礦礦床開(kāi)采安全設(shè)施初步研究

趙德偉 陳琪 甄東來(lái)

【摘?要】洋灰洞子銅礦礦體形態(tài)受巖體形態(tài)及構(gòu)造裂隙帶的產(chǎn)狀制約，開(kāi)采環(huán)境復(fù)雜。本文主要敘述了洋灰洞子銅礦礦床開(kāi)采安全設(shè)施研究。

【關(guān)鍵詞】銅礦;地下開(kāi)采;安全設(shè)施

Abstract：The morphology of the Yanghuidongzi copper deposit is restricted by the shape of the rock mass and the occurrence of the structural fissure zone，and the mining environment is complex.This article mainly describes the research on the mining safety facilities of the Yanghuidongzi copper deposit.

Key Words：copper mine;underground mining;safety facilities

洋灰洞子銅礦床共有四條礦體，其中Ⅷ、Ⅻ號(hào)礦體為主礦體，礦體的空間位置明顯受北東向構(gòu)造帶控制。Ⅷ號(hào)礦體主要賦存在Ⅰ號(hào)花崗閃長(zhǎng)斑巖體內(nèi)及其巖體東側(cè)的圍巖中，礦體形態(tài)受巖體形態(tài)及構(gòu)造裂隙帶的產(chǎn)狀制約，Ⅻ號(hào)礦體主要賦存在構(gòu)造角礫巖中。Ⅷ號(hào)礦體呈透鏡狀，與巖體走向一致。

1 開(kāi)采方案

1.1開(kāi)采方法

礦山采用分段空?qǐng)龇ㄟM(jìn)行開(kāi)采。礦體中各中段采用下行式開(kāi)采，每個(gè)中段中各礦塊回采順序?yàn)楹笸耸交夭?，礦塊采用自上而下進(jìn)行采礦，同時(shí)作業(yè)分段最多為兩個(gè)。

礦房回采均采用自上而下分段回采方式。沿走向布置時(shí)，沿礦房長(zhǎng)度方向從礦房中央向兩側(cè)推進(jìn)?；夭晒ぷ骶€(xiàn)均呈直線(xiàn)形或正臺(tái)階形狀?；夭蓵r(shí)一般以中央切割天井形成的切割空間為自由面，向兩側(cè)退采。

礦房采空后，進(jìn)行礦柱回采。爆破順序?yàn)椋合缺局卸伍g柱、再爆本中段頂柱，最后爆上中段底柱，崩落的礦石通過(guò)本中段底部結(jié)構(gòu)放出。

1.2采空區(qū)處理

采空區(qū)可通過(guò)崩落圍巖處理，也可對(duì)空區(qū)進(jìn)行廢石充填。為保證生產(chǎn)安全，空區(qū)廢石墊層厚度不得小于20m。一般情況下，礦塊回采結(jié)束后，采取圍巖自然冒落的方式進(jìn)行處理，對(duì)不能進(jìn)行自然冒落的圍巖，需在空區(qū)頂板布設(shè)炮孔，強(qiáng)制崩落圍巖，充填空區(qū)，并對(duì)空區(qū)進(jìn)行封閉處理。

2礦床開(kāi)采安全設(shè)施

2.1安全出口

礦山一期開(kāi)采544m中段時(shí)，有兩個(gè)獨(dú)立的直達(dá)地表的安全出口，即：544m主運(yùn)輸平硐和風(fēng)井;600m回風(fēng)水平有兩個(gè)獨(dú)立安全出口，一個(gè)是風(fēng)井，另一個(gè)利用已有544m～600m探礦斜坡道與通達(dá)地表的544m主運(yùn)輸平硐相連。

礦山二期開(kāi)采544m以下中段時(shí)，有三個(gè)獨(dú)立的直達(dá)地表的安全出口，即：除了前期的544m主運(yùn)輸平硐和風(fēng)井兩個(gè)通達(dá)地表的安全出口外，新增一個(gè)提升豎井安全出口。

2.2硐室及其安全通道和獨(dú)立回風(fēng)道

設(shè)計(jì)在444m中段井底車(chē)場(chǎng)附近設(shè)置變電硐室。變配電硐室聯(lián)絡(luò)道入口處設(shè)柵制欄門(mén)及專(zhuān)用防水門(mén)，防水門(mén)設(shè)防水頭10m，抗壓強(qiáng)度98kPa;變配電硐室與水泵房毗鄰布置，之間設(shè)置柵欄防火兩用門(mén)。變配電硐室設(shè)2個(gè)出口，一個(gè)與中段平巷相通，另一個(gè)與水泵房相連。

變電硐室采用砌碹，并用非可燃性材料支護(hù)，硐室的頂板和墻壁應(yīng)無(wú)滲水，電纜溝應(yīng)無(wú)積水。變配電硐室和采區(qū)變配電硐室的地面標(biāo)高應(yīng)比其入口處巷道底板標(biāo)高高出0.5m。硐室的地坪面應(yīng)向巷道等標(biāo)高較低的方向傾斜，其坡度可為2‰～3‰。硐室內(nèi)電氣設(shè)備之間應(yīng)有寬度不小于0.8m的通道，設(shè)備與墻壁之間的距離應(yīng)不小于0.5m。變電硐室內(nèi)各種電氣設(shè)備的控制裝置。應(yīng)標(biāo)明編號(hào)和用途，并有停電標(biāo)志。硐室入口應(yīng)懸掛“非工作人員禁止入內(nèi)”的標(biāo)志牌，高壓電氣設(shè)備應(yīng)懸掛“高壓危險(xiǎn)”的標(biāo)志牌，并應(yīng)有照明。

2.3井巷工程支護(hù)

礦區(qū)巖石比較堅(jiān)硬完整，礦體頂?shù)装鍨榛◢忛W長(zhǎng)斑巖、蝕變角礫狀絹云母千枚巖或蝕變絹云母千枚巖。無(wú)論從鉆探巖芯編錄及坑道觀(guān)察，巖石都比較堅(jiān)硬完整，穩(wěn)定性較好，巖體抗壓強(qiáng)度在81.8～132.7MPa之間。礦山巷道在此類(lèi)巖性綜合體中穿行。

對(duì)坑道涌水有影響的主要是基巖風(fēng)化裂隙水和構(gòu)造裂隙水，在夏季大氣降水也是井下涌水的主要來(lái)源，特別是當(dāng)開(kāi)采后期地面形成塌陷后，降水的直接滲漏量會(huì)顯著增加。由于淺部基巖風(fēng)化裂隙發(fā)育，并與構(gòu)造裂隙呈交錯(cuò)分布，在涌水量計(jì)算中把兩個(gè)含水層視為統(tǒng)一充水體。礦床水文地質(zhì)條件屬于簡(jiǎn)單的類(lèi)型。

544m主運(yùn)輸平硐硐口往里27m范圍巷道為圓弧拱斷面，掘進(jìn)斷面11.08㎡，凈斷面8.04㎡，采用鋼筋混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度為350mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20;該平硐內(nèi)27m～391m范圍（364m長(zhǎng)）巷道為三心拱斷面，掘進(jìn)斷面13.01㎡，凈斷面10.25㎡，采用鋼筋混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度300mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20。

該風(fēng)井井頸采用鋼筋混凝土支護(hù)，厚度為600mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25。井筒采用混凝土支護(hù)，厚度為300mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25;局部穩(wěn)固地段可采用噴射混凝土支護(hù)，厚度為100mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20。

提升豎井（φ4.5m）井頸采用鋼筋混凝土支護(hù)，厚度為800mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25。井筒采用混凝土支護(hù)，厚度為300mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20。井筒凈斷面積15.9㎡，井筒掘進(jìn)斷面積20.43㎡。

3小結(jié)

該項(xiàng)目在礦床開(kāi)采期間需采用以上安全設(shè)施以滿(mǎn)足生產(chǎn)和安全要求，在開(kāi)發(fā)中要同時(shí)注重地質(zhì)環(huán)境保護(hù)，保護(hù)水資源、土地資源和生態(tài)環(huán)境，做到環(huán)境保護(hù)與礦山開(kāi)發(fā)協(xié)調(diào)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

趙德偉（1980.01.03），男，黑龍江哈爾濱，高工，學(xué)士學(xué)位，主要從事礦山設(shè)計(jì)、研究和管理。

（作者單位：黑龍江省冶金設(shè)計(jì)規(guī)劃院）