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      采空區(qū)隱患影響下的殘礦協(xié)同開采技術(shù)研究

      2020-06-22 01:56:30李海港李仕杰鄭小龍劉周超
      金屬礦山 2020年5期
      關(guān)鍵詞:頂柱殘礦礦塊

      李海港 李仕杰 鄭小龍 劉周超 閆 雷

      (1.江西省安全科學(xué)研究院,江西南昌330103;2.江西省安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)研究中心,江西南昌330103;3.江西理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院,江西贛州341000)

      贛南是我國乃至世界著名的黑鎢礦產(chǎn)地,黑鎢產(chǎn)量占到我國總產(chǎn)量的90%以上,區(qū)域內(nèi)集中了10余座大型鎢礦山及20 余座小型鎢礦山,其中絕大部分鎢礦山為具有數(shù)十年開采歷史的老礦山,由于贛南鎢礦的賦存條件特點(diǎn)以及原有開采技術(shù)條件限制,留下了大量未處理的復(fù)雜地下采空區(qū)以及未能開采完全的殘留礦石[1-3]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),贛南大吉山鎢礦、漂塘鎢礦、蕩坪鎢礦、盤古山鎢礦、鐵山垅鎢礦、西華山鎢礦等礦山形成的采空區(qū)總量達(dá)3 640萬m3,已充填空區(qū)量1 274 萬m3,剩余采空區(qū)總量為2 366 萬m3,殘留礦石及低品位資源金屬總量約10萬t[4-5]。在當(dāng)前礦產(chǎn)資源日益緊缺的情況下,如果能充分回收這部分遺留的殘礦,則意味著目前礦山可采礦量會(huì)大大增加,與此同時(shí),以上大部分礦山逐漸步入深部開采,隨著開采中段向下延伸,遺留空區(qū)使得回采條件更加復(fù)雜、惡劣,礦柱變形破壞,相鄰采場和巷道維護(hù)困難,空區(qū)坍塌和巖移,致使下一中段回采困難,空區(qū)積水造成突水隱患等,導(dǎo)致大量殘礦無法回收,這類空區(qū)隱患與殘礦回采的矛盾亟待解決[6-7]。

      采礦領(lǐng)域一般認(rèn)為,資源開采與采空區(qū)屬于一組矛盾的組合,深部資源開采過程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生采空區(qū),而采空區(qū)的出現(xiàn)又會(huì)威脅到資源開采的安全性,如何協(xié)調(diào)處理好采空區(qū)與資源開采的關(guān)系是礦山安全生產(chǎn)領(lǐng)域亟待解決的重要難題[8]。2009年陳慶發(fā)教授基于A.H.Ansoff 提出的“協(xié)同”理念[9-10],針對采空區(qū)隱患資源開采條件提出了“協(xié)同開采”的理念,并明確闡述了“協(xié)同開采”定義及其技術(shù)體系[11-12]。自此,“協(xié)同開采”理念得到迅速發(fā)展,不少學(xué)者相繼提出了大量協(xié)同開采技術(shù),極大地豐富了我國采礦技術(shù)體系[13]。孫會(huì)熙等[14]針對礦山存在的資源開發(fā)規(guī)劃不明確與采空區(qū)隱患威脅問題,提出了對于資源分區(qū)開采的協(xié)同開采優(yōu)化方案,協(xié)同處理了空區(qū)隱患問題,并實(shí)現(xiàn)了礦產(chǎn)資源的高效回收;張海磊等[15]針對高埋深采空區(qū)群及存在的巖爆顯現(xiàn)問題,結(jié)合高濃度膏體充填工藝與地壓監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了隱患資源與空區(qū)協(xié)同處理的協(xié)同開采;聶興信等[16]針對礦體復(fù)雜多變的賦存條件,提出了深孔分段空場上向嗣后充填協(xié)同采礦法,并結(jié)合數(shù)值模擬與工業(yè)試驗(yàn)對該方法的適用性進(jìn)行了論證;陳陽等[17]結(jié)合數(shù)值模擬方法對比分析了不同崩落法與充填法協(xié)同開采方案的可行性,對協(xié)同開采方案進(jìn)行了優(yōu)選。“協(xié)同開采”理念的實(shí)質(zhì)就是通過一定手段和方法解決處理礦山系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中存在的矛盾與沖突,實(shí)現(xiàn)礦山系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的統(tǒng)一與協(xié)調(diào),從而達(dá)到隱患處理與資源高效安全生產(chǎn)的目的。不同協(xié)同開采方案往往針對不同礦山系統(tǒng)或不同的矛盾組合,對于贛南鎢礦山而言,礦體賦存條件復(fù)雜,脈幅平均為0.3 ~0.4 m,最寬達(dá)6 ~8 m,礦脈間距一般在10 m 左右,導(dǎo)致采空區(qū)形態(tài)差異大,且贛南主要鎢礦的開采已有近百年歷史,部分老采空區(qū)位置難以探明,地壓顯現(xiàn)較為嚴(yán)重。如何利用現(xiàn)有技術(shù)手段協(xié)同解決贛南鎢礦山采空區(qū)隱患治理與殘礦資源開采兩大難題具有非常重要的工程實(shí)踐意義。

      鑒于此,本研究以贛南某典型鎢礦采場殘留礦體為例,基于“協(xié)同開采”理念,以三維精細(xì)探測為基礎(chǔ),以采空區(qū)微震實(shí)時(shí)監(jiān)測為手段,協(xié)同應(yīng)用空區(qū)封閉、充填空區(qū)等方法,在空區(qū)隱患處理的同時(shí)實(shí)現(xiàn)殘礦安全開采,形成空區(qū)隱患治理與殘礦安全回采的協(xié)同作業(yè)關(guān)鍵技術(shù),以期為贛南鎢礦資源安全高效開發(fā)提供理論依據(jù)和工程借鑒。

      1 空區(qū)治理與殘礦回采的協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)

      “協(xié)同開采”理念的基本內(nèi)涵是根據(jù)礦山系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)工作面臨的不良隱患因素或系統(tǒng)負(fù)效應(yīng)(如采空區(qū)、圍巖失穩(wěn)、突水突泥等隱患因素),以現(xiàn)有技術(shù)手段(包括巖層控制、災(zāi)害控制、實(shí)時(shí)安全監(jiān)測等技術(shù))減小或弱化不良隱患因素帶來的影響,從而實(shí)現(xiàn)資源開采與隱患處理的雙贏[11-12]。

      對于贛南鎢礦而言,受其賦存條件影響,采空區(qū)總量巨大,形態(tài)各異,難已探明,地壓顯現(xiàn)現(xiàn)象顯著,同時(shí)限于以往的開采技術(shù)手段,大量殘留礦體未開采完全,殘礦資源開發(fā)問題亟待解決。殘礦資源開采與采空區(qū)隱患的協(xié)同作業(yè)是擺在工程技術(shù)人員面前的重大難題。由此,引入“協(xié)同開采”理念,以三維精細(xì)探測為基礎(chǔ),利用三維精細(xì)探測技術(shù),探明復(fù)雜空區(qū)三維信息,為殘礦回采技術(shù)方案設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)資料;以采空區(qū)微震實(shí)時(shí)監(jiān)測為手段,在整個(gè)回采階段對采空區(qū)頂板穩(wěn)定性和礦柱應(yīng)力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,因地適宜設(shè)計(jì)殘礦回采方案;采用充填空區(qū)或崩落圍巖等方法,在空區(qū)隱患處理的同時(shí)實(shí)現(xiàn)殘礦安全回采,形成了空區(qū)隱患治理與殘礦安全回采的協(xié)同作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)(圖1)。

      2 工程概況

      2.1 礦區(qū)地質(zhì)概況

      礦區(qū)位于西華山—楊眉寺復(fù)背斜次一級(jí)褶皺南段,以山嶺地形為主,北高南低,最低標(biāo)高320 m,高差657 m,礦體賦存標(biāo)高為200~750 m。礦床有細(xì)脈帶型和大脈型兩類,以前者為主,主要礦化面積1.2 km2,共有16 條礦帶。礦區(qū)地層為中上寒武系,巖性為變質(zhì)含礫粗砂巖、變質(zhì)中粒砂巖、變質(zhì)細(xì)砂巖和砂質(zhì)板巖。礦區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育,有EW 向、NE—NNE 向和NW 向,規(guī)模都不大,對礦體破壞較小。礦區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造有近EW向的F5、F6斷層,NW向的F2斷層和NE 向的F3斷層,其中最重要的斷層是F2,該斷層走向48°,傾向138°,傾角54°,破碎帶寬0.5~1 m。該4組斷層形成的菱形區(qū)段為礦體的主要賦存區(qū)。

      2.2 礦山資源開采現(xiàn)狀

      根據(jù)礦體的賦存形態(tài),礦山主要采用淺孔留礦法、階段礦房法、全面法等空場采礦方法進(jìn)行開采,不可避免地產(chǎn)生了形態(tài)復(fù)雜各異的采空區(qū)。礦體為脈狀雁行陣列式產(chǎn)出,其采空區(qū)也多呈現(xiàn)長寬比、高寬比均較大的脈狀展布。采空區(qū)地壓隱患嚴(yán)重,受采空區(qū)隱患影響,礦山的采礦損失率普遍超過40%,在當(dāng)前礦產(chǎn)資源日益緊缺的情況下,如果能充分回收這部分遺留的殘礦,對于充分回收寶貴的礦產(chǎn)資源、延長礦山服務(wù)年限、增加礦山經(jīng)濟(jì)效益都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

      礦山針對厚大礦脈、薄礦脈分別采用階段礦房法和淺孔留礦法開采。對采用階段礦房法(大采)開采的厚大礦脈而言,其殘礦類型包括頂柱、間柱、底柱及存窿礦等,對于采用淺孔留礦法或全面法(小采)開采的薄礦脈而言,其殘礦類型包括頂柱、間柱等。大采形成的殘礦周邊可能會(huì)出現(xiàn)采空區(qū)冒落貫通地表的現(xiàn)象,小采形成的殘礦一般都較獨(dú)立,并且受爆破方式影響,大采采場的殘礦一般比小采采場的殘礦更不規(guī)則,形態(tài)更復(fù)雜,殘礦量也更大。

      考慮到上述因素,本研究以贛南某典型鎢礦+448~+388 m 中段的31132 采場(大采)殘留礦體作為研究對象,原礦體以脈帶狀產(chǎn)出,礦體傾角85°~89°,平均寬度為14.8 m,采用分段鑿巖階段出礦空場采礦法開采[18]。采場東西向布置,采場平均長度為43 m,高度為61.1 m,平均采幅為15.3 m,分4 個(gè)鑿巖分段,各分段高度延用西邊39112 礦塊采場布置形式,控制在9.7~12.9 m 不等。因11#線穿脈為分區(qū)總回風(fēng)巷,需要保護(hù),且+448 m 與+388 m 中段東西錯(cuò)位,因此留設(shè)了10 m寬的間柱。

      3 采空區(qū)三維精細(xì)探測及建模技術(shù)

      3.1 實(shí)體模型構(gòu)建

      采空區(qū)幾何特性以及與礦塊的空間關(guān)系對于殘礦回采意義重大,采用三維精細(xì)探測技術(shù)對采空區(qū)進(jìn)行有效探測,建立相應(yīng)的三維模型可直觀展示采空區(qū)位置形態(tài),同時(shí)三維建模結(jié)果可有效指導(dǎo)殘礦回采方案設(shè)計(jì)。本研究以三維精細(xì)探測技術(shù)為基礎(chǔ),采用國內(nèi)生產(chǎn)的blss 三維掃描系統(tǒng)對+448~+388 m 中段的31132 采場采空區(qū)形態(tài)進(jìn)行探測,并結(jié)合3Dmine 軟件,構(gòu)建了+448~+388 m 中段礦塊采場、各分段井巷及采空區(qū)等模型(圖2)[14]。在所建模型的基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析采空區(qū)空間形態(tài)及其幾何特征,同時(shí),通過多次采空區(qū)掃描建??捎行Ч浪悴蓤龃媪?、出礦量以及分析爆破作業(yè)完成程度,為下一步殘礦回采方案設(shè)計(jì)提供充足的基礎(chǔ)資料。

      3.2 殘礦資源估計(jì)

      本研究采空區(qū)3D 激光掃描測量采用“分次掃測、整體拼接”方案,分次掃描結(jié)果不僅可對采空區(qū)變化情況進(jìn)行有效測定,并且通過對比分次掃描的采空區(qū)體積量變化可對殘礦量進(jìn)行估計(jì)。首先為驗(yàn)證殘礦資源估計(jì)的準(zhǔn)確性,對比3次掃描的采空區(qū)體積與實(shí)際月開采礦量變化情況,將第1次掃測采空區(qū)體積換算成礦量59 960 t,采場存礦量為14 510 t;第2 次掃測前進(jìn)行一次頂部放頂,礦量為12 350 t(設(shè)計(jì)崩礦量),第2次掃描時(shí)采場存礦量為18 437 t。根據(jù)放頂?shù)V量以及第1 次、第2 次掃描期間存礦量變化情況可得兩次掃描期間出礦量為8 423 t,第2次掃測采空區(qū)體積換算成礦量為52 037 t,兩次采空區(qū)形態(tài)變化量為7 923 t,由超爆量等因素引起的誤差量約500 t;第3 次掃測采空區(qū)體積換算成礦量為67 381 t,兩次采空區(qū)形態(tài)變化量為15 344 t,不考慮31132 礦塊采場與周邊采場之間夾石層垮透增加混入量情況的誤差量約3 000 t。由上述結(jié)果可以驗(yàn)證殘礦資源估計(jì)的可行性。

      根據(jù)礦山生產(chǎn)資料對礦量進(jìn)行估算,31132礦塊采場設(shè)計(jì)頂柱回采量為19 970 t,設(shè)計(jì)底柱回采量為13 155 t。通過礦體三維模型進(jìn)行布爾運(yùn)算,可以精確計(jì)算殘礦量。通過三維激光掃描得到采空區(qū)頂板有較大起伏,經(jīng)計(jì)算可得31132礦塊采場實(shí)際頂柱回采量為18 945 t,實(shí)際底柱回采量為15 482 t,整體估算量誤差小于10%。采場三維激光掃描技術(shù)為快速測定采場存窿量、分析出礦量提供了一種新的方法,為下一步制定殘礦回采方案提供了基礎(chǔ)條件。

      4 采空區(qū)實(shí)時(shí)微震監(jiān)測

      4.1 微震系統(tǒng)概述及現(xiàn)場布設(shè)情況

      對于贛南鎢礦殘礦資源回采工作而言,采空區(qū)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題是影響回采工作有序進(jìn)行的關(guān)鍵一環(huán)。微震技術(shù)的基本原理與聲發(fā)射技術(shù)監(jiān)測原理類似,都是采集巖石受力破壞過程的聲能信號(hào)(微震波信號(hào)),通過對采集的聲能信號(hào)進(jìn)行分析從而對監(jiān)測區(qū)域結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度及安全性進(jìn)行評價(jià),達(dá)到穩(wěn)定性實(shí)時(shí)監(jiān)測的目的[19-20]。本研究針對31132 采場建立了IMS 微震監(jiān)測系統(tǒng),于采空區(qū)周邊布置了2 臺(tái)4通道數(shù)據(jù)采集分站和8 個(gè)單向微震檢波器,+388 m中段微震檢波器布設(shè)如圖3 所示。上述8 個(gè)微震檢波器形成了一個(gè)立體的監(jiān)測臺(tái)網(wǎng),將采場包圍在中心,使該系統(tǒng)能夠精確定位到采場內(nèi)發(fā)生的微震事件,從而準(zhǔn)確掌握殘礦回采過程中采場內(nèi)巖體活動(dòng)情況,對回采工作中巖體穩(wěn)定性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

      4.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析及可視化

      本研究微震監(jiān)測周期為2015—2017年,在進(jìn)行微震監(jiān)測數(shù)據(jù)分析時(shí),剔除了微震監(jiān)測系統(tǒng)受傳感器通信線路砸斷、系統(tǒng)時(shí)間不同步、傳感器連接盒電路板燒毀等因素影響的數(shù)據(jù)。圖4 為31132 礦塊微震監(jiān)測區(qū)域示意圖。表1 中統(tǒng)計(jì)了該區(qū)域監(jiān)測周期內(nèi)記錄到的事件。由表1 可以看出采集到的數(shù)據(jù)質(zhì)量較高,為后續(xù)處理分析奠定了基礎(chǔ)。

      圖5 表示的是監(jiān)測周期內(nèi)觸發(fā)傳感器數(shù)目大于4的微震事件分布情況,球體的顏色代表事件發(fā)生的時(shí)間,球體尺寸與事件震級(jí)數(shù)呈正相關(guān),即球體越大,表明事件的震級(jí)越大。由圖5 可以看出:事件位于+448 m 中段和+388 m 中段,尤其在+388 m 中段與采空區(qū)底部之間較為集中。采礦活動(dòng)使得礦柱或者上下盤圍巖受力狀態(tài)發(fā)生改變,應(yīng)力重新分布,導(dǎo)致微震事件數(shù)呈現(xiàn)增加的趨勢,底部結(jié)構(gòu)微震事件數(shù)增多,說明底部巖體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性波動(dòng)性較大,需要增強(qiáng)底部結(jié)構(gòu)的錨噴網(wǎng)支護(hù)。

      5 殘礦協(xié)同回采

      本研究以“協(xié)同開采”理念為基礎(chǔ),結(jié)合采空區(qū)精細(xì)探測與三維建模技術(shù)與微震實(shí)時(shí)安全監(jiān)測技術(shù),根據(jù)31132 礦塊的賦存特點(diǎn),因地制宜設(shè)計(jì)了頂柱、底柱、間柱分步開采的回采方案,同時(shí)為了盡可能保證殘礦回采工作的安全性,根據(jù)頂柱、間柱開采中存在的空區(qū)隱患,協(xié)同應(yīng)用空區(qū)封閉、膠結(jié)充填等方法對空區(qū)進(jìn)行有效治理,實(shí)現(xiàn)空區(qū)隱患處理與殘礦資源回收的有機(jī)統(tǒng)一。

      5.1 頂柱回采技術(shù)

      根據(jù)掃描得到的采空區(qū)邊界圖及頂柱回采標(biāo)準(zhǔn)方案圖,開展了31132 礦塊采場頂柱回采設(shè)計(jì)研究。為保護(hù)+448 m 中段11#線回風(fēng)巷,本研究只針對31132 礦塊采場東部頂板回采進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對頂柱實(shí)際形態(tài)結(jié)構(gòu)特征,確定頂柱回采采用兩側(cè)間柱中施工放頂硐室,并鉆鑿深孔炮孔進(jìn)行壓頂?shù)姆桨福鐖D6(a)所示。

      頂柱工業(yè)試驗(yàn)中,放頂硐室一側(cè)由采準(zhǔn)天井、采準(zhǔn)天井聯(lián)道進(jìn)入,另一側(cè)由+448 m 中段向下施工硐室天井進(jìn)入,在兩側(cè)的放頂硐室內(nèi)對向施工深孔炮孔,各控制一半的頂柱。深孔孔口呈“馬蜂窩”形態(tài),孔口炮孔密度大,孔底炮孔密度小。深孔施工采用礦山自有的KQJ-100B 立柱式潛孔鉆機(jī),鉆鑿炮孔直徑為100 mm,孔底距為2.5 m,實(shí)際裝藥量為3 060 kg,整體爆破效果良好,局部出現(xiàn)少量大塊,并且31132 采場與31131 采場之間的夾石出現(xiàn)了部分垮塌。由圖6(b)可清楚發(fā)現(xiàn)礦房爆破之后的實(shí)際采空區(qū)界線,與礦山根據(jù)采準(zhǔn)及爆破設(shè)計(jì)資料劃定的采空區(qū)界線之間存在明顯誤差,平均超出3.5 m 的距離(如圖6(b)中的陰影部分),這部分可能由礦石超爆、邊壁垮落等因素造成。放頂結(jié)束后,對+448 m 中段13#線主巷進(jìn)行了水泥墻全封閉,嚴(yán)禁人員及設(shè)備進(jìn)入。同時(shí)在下部+394 m 水平電耙道進(jìn)行電耙出礦,礦石由電耙耙到溜井下放至388 m 中段,通過有軌電車運(yùn)輸至坑口。31132 采場西部頂板待有條件之后再進(jìn)行回采。

      5.2 底柱回采

      針對底柱實(shí)際形態(tài)結(jié)構(gòu)特征,確定底柱回采方案為利用388 m 中段運(yùn)輸穿脈鉆鑿上向中深孔,并補(bǔ)充相應(yīng)的出礦沿脈、裝礦進(jìn)路,以形成完整的出礦、運(yùn)輸系統(tǒng)。具體回采方案如圖7(a)所示。Ⅲ主2沿脈巷需施工上向中深孔,以端部切槽為指向,通過后退式分次爆破完成底柱的回采工作。為保證出礦順利進(jìn)行,需增加出礦沿脈與裝礦進(jìn)路,即形成底部塹溝出礦結(jié)構(gòu)。由于采場處于大量出礦階段,因此底柱回采工作暫不實(shí)施。待采場頂板回采結(jié)束后,存窿礦與底柱崩落礦石一并回采,回采結(jié)束后可采用尾砂膠結(jié)充填,為間柱回采創(chuàng)造條件。31132 采場底柱回采剖面如圖7(b)所示。

      底柱回采工業(yè)試驗(yàn)中,采用YGZ-90 圓盤式中深孔鉆機(jī)進(jìn)行中深孔施工,鉆鑿炮孔直徑為60 mm,孔底距為2.0 m,排距為1.5 m,以端部切槽為自由面及補(bǔ)償空間進(jìn)行后退式分次爆破,將塹溝內(nèi)殘留的存窿礦石與底柱一同放出,以回收上部存窿礦石及底柱礦石。

      5.3 間柱回采

      根據(jù)間柱實(shí)際形態(tài)與結(jié)構(gòu),經(jīng)分析論證,開采東區(qū)低品位礦體時(shí),由于該區(qū)礦體處于中西部已開采區(qū)域的錯(cuò)動(dòng)范圍內(nèi),為保證回采安全,采用了全尾砂膠結(jié)充填的采礦工藝,回采前首先對下部中段采空區(qū)進(jìn)行有效充填。目前礦山正在進(jìn)行充填站建設(shè),土建工程基本完成,下一步將進(jìn)行充填設(shè)備安裝及充填管道鋪設(shè)等。

      由于間柱西部為39112 礦塊,已結(jié)束回采,頂部已崩透至地表,由現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果可知,該區(qū)垮落體部分已經(jīng)壓實(shí)固結(jié),東部為31132 礦塊采空區(qū),回采前需對該區(qū)進(jìn)行全尾砂膠結(jié)充填,考慮到需保護(hù)上部的分區(qū)總回風(fēng)巷,預(yù)留10 m 頂柱作為永久損失。下部間柱采用分段充填法進(jìn)行回采,回采順序?yàn)樨Q直方向從下而上,平面方向由礦體邊界向采準(zhǔn)天井進(jìn)行后退式回采。具體回采方案如圖8所示。

      中深孔施工采用礦山自有的YGZ-90 圓盤式中深孔鉆機(jī),鉆鑿炮孔直徑為60 mm,孔底距為2.0 m,排距為1.5 m,以端部切槽為自由面及補(bǔ)償空間進(jìn)行后退式分次爆破。分段鑿巖爆破出礦完成之后,對該分段進(jìn)行充填,充填完成之后進(jìn)入上一分段的循環(huán)中。各分段鑿巖及充填過程如圖9所示。

      本研究開展了31132 礦塊采場殘礦回采工業(yè)試驗(yàn),對31132 礦塊采場東部頂板進(jìn)行了放頂,崩礦量8 110 t,爆破效果良好,在此基礎(chǔ)上輔以空區(qū)隔離等手段對空區(qū)進(jìn)行了治理,確保了回采工作安全有序進(jìn)行;完成了底柱上向中深孔施工,但由于采場處于大量出礦階段,底柱回采工作暫不實(shí)施,待采場頂板回采結(jié)束后,存窿礦與底柱崩落礦石一起回采?;夭山Y(jié)束后可采用尾砂膠結(jié)充填,為間柱回采創(chuàng)造條件。

      6 結(jié) 論

      (1)針對贛南鎢礦存在形態(tài)復(fù)雜的采空區(qū),以采空區(qū)三維精細(xì)探測技術(shù)為基礎(chǔ),精細(xì)化構(gòu)建了包括礦塊、采空區(qū)、底部結(jié)構(gòu)工程、頂部硐室工程等在內(nèi)的整體地質(zhì)模型,通過多次復(fù)合精細(xì)化掃描得到的采空區(qū)模型,精確得到殘礦量與殘礦形態(tài),為殘礦回采方案制定提供了基礎(chǔ)資料。

      (2)以殘礦回采工業(yè)試驗(yàn)為依托,建立了IMS 微震監(jiān)測系統(tǒng),對31132礦塊采場的采空區(qū)穩(wěn)定性進(jìn)行了監(jiān)測,通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集分析,有效指導(dǎo)了31132礦塊采場殘礦的安全回采。

      (3)結(jié)合贛南鎢礦山殘礦的賦存特點(diǎn),以+448~388 m 中段的31132 采場殘留礦體為例,系統(tǒng)制定了殘礦回采(頂柱、底柱、間柱)與空區(qū)治理(空區(qū)封閉、膠結(jié)充填)的協(xié)同開采技術(shù)方案,并開展了頂柱回采工業(yè)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果證明了殘礦協(xié)同開采技術(shù)方案的可行性,可對贛南地區(qū)鎢礦資源回采提供一定的參考。

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