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1、宝山铅锌银矿深部开采特殊安全问题的思考与研究ISSN1671—2900CN43一I347/TD采矿技术第5卷第4期MiningTechnology.Vol.5,No.42005年12月Dec.2oo5宝山铅锌银矿深部开采特殊安全问题的思考与研究曹小平（湖南宝山铅锌银矿，湖南郴州市424402）摘要:对宝山铅锌银矿深部开采的特殊安全问题进行了分析预测，并探讨了岩层控制和矿井降温等问题的应对措施.关键词:深部开采;岩层控制;矿井降温;安全生产宝山铅锌银矿地处湖南省桂阳县城南郊lkm,始建于1966年，已有39年开采历史,其中地下开采有20
2、余年历史.目前，地下开采己达到一110m标高,距地表深度为580m,属中等深度开采范围•根据该矿西部铅锌矿床地质赋存情况，矿床埋藏深度预计达到一500m以下标高，距地表深度1000m左右•因此，该矿将进入深部矿床开采范畴.随着矿床资源开采深度越来越深，地质环境给矿山牛产将带来许多在浅部开采中没有遇到的问题和困难:一是地压增大，围岩易变形，矿柱易失稳，还有可能发生岩爆现象;二是随着开采深度增加,矿井中空气和巷道周围岩体温度升高，将因此出现高温现象.1西部铅锌银矿床地质概况宝山矿田西部铅锌矿区属于中低温热液矿床，南段为接触交代铅锌矿床•其
3、屮F2,断层下盘,F0断层上盘间的梓门桥第二组和梓门桥第一组白云岩及浊水组砂岩的铅锌矿,品位高，矿体产状与围岩产状一致.矿体以层状，脉状，透镜体为主，有少量的囊状，团块状,矿床有害元素含量低，银伴生高，但围岩破碎，区域节理断层很发育,开采难度大.西部矿床南段部分为F.断层下盘的倒转背斜接触交代铅锌铜矿床，铅锌矿体主要赋存在矽卡岩与石磴子组灰岩的接触带中及火成岩与灰岩的接触带屮，以扁豆状，脉状，囊状及透镜体为主，产状与岩层一致，南侧北倾•该铅锌矿床品位较高,围岩稳固,采矿条件较好，易回收.2深部开采面临的特殊安全问题2」深部岩层控制问题
4、原岩应力观测试验表明，深度超过450〜500m吋，水平应力将增大，可能超过垂直应力分量即/or>1,且其显现特点将与深度小于400m时不同，变静压为动压•具体表现为巷道破坏或巷道和采场的围岩变形，矿柱失稳，特别是岩爆（冲击地压）显现频率和强烈程度增大，并表现出具有瞬间释放岀大量能量的特点，使较长一-段巷道破坏，并伴有震动与回响声•震动不仅在井下可感受到，在地表亦能感受到•释放的能量相当于里氏地震5级以上•释放能量小者可使巷道顶板岩石呈薄透镜状以很高速度弹射.当然,深部开采矿山发生岩爆是有条件的，不是所有矿山都可能发牛岩爆现象，根
5、据发牛岩爆矿山资料分析，岩爆是自然地质条件与采矿技术条件按定方式组合而发生的.岩爆的等级与回采空间形状，规模，矿岩物理力学性质有关•一般用能量释放率作为度量岩爆发牛频度及程度的指标•岩爆发牛频度与能量释放率之间的经验相关曲线见图1.///.//图1岩爆频度与能量释放率关系2.2深部开采的高温问题随着开釆深度的增加，矿井中空气及巷道周围岩体的温度升高.金属矿山根据矿床地质条件，地温升温率变化于35〜120nr••之间.井下温度的升高影响工人劳动正常热交换进行.根据井下温度对劳动生产率影响研究得知，超过舒适环境的较高井下空气湿球温度会使劳
6、动牛产率降低30%.工人曹小平:宝山铅锌银矿深部开采特殊安全问题的思考与研究长期在高温环境屮作业会因高温而导致疾病的发生，如热痉挛,热疲劳，热幅射病等•因此，矿井温度升高,工作条件恶化，劳动牛产率降低，职业病威胁是深部开采所面临的一个新的严重问题•深部开采述会遇到由于矿石温度升高，造成硫化矿石自然和装填炸药自爆的现象，这也要引起足够的重视.3深部开采特殊安全问题的应对措施矿山进入深部开采后，深部岩体由于处于高地应力，高温等环境，使岩体的组织结构行为特征和工程响应均发生根本性变化，导致深部开采地压突变事故呈现多发性和突发性特征，地压危害
7、程度更加严重，巷道及巷道周围岩体温度增高•要求对深井开采地压危害的预防和控制，矿井综合降温措施等进行深入研究.3」岩层控制方法大量的原岩应力测量表明，在-•般条件下，原岩应力的垂直分量与深度成正比，某些深部开采矿山的岩石力学性质试验结果表明，矿岩的强度指标随深度增加，有下降趋势.上述两个因素单独或综合起作用的结果是:巷道和采场随开采深度增加，其破坏现象加剧;各类矿柱随开采深度增加，失稳现象增多;岩体的流变性质会随着开釆深度增加而增强.因此，巷道破坏或巷道和采场的围岩变形,矿柱失稳，岩爆频度增加是深部开采地压呈现的最明显特征对安全生产和
8、经济效益产生极其不利因素.针对宝山矿将进入深度开采范围，考虑到深部矿床地质条件，必须建立完整的地压测量和监控系统，掌握本矿地压变化规律，再进行深部开采，设计开拓系统•选择采矿方法和回采工艺时，必须根据具体条件，研究解决岩
