浅析红透山矿采矿难题的技术处理及其进步意义.pdf

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1、第32卷第5期有色矿冶Vo1．32．№52016年10月NON—FERROUSMININGANDMETALLURGYOctober2016文章编号：lOO7—967X(2O16)05—09-05浅析红透山矿采矿难题的技术处理及其进步意义宋建村，姜坤序(中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司，辽宁抚顺113321)摘要：红透山矿业建矿以来，由于多年爆破开采形成了大量陷落区，且陷落区边帮以每年数米速度迅速向外扩展，危及井塔和相关构筑设施的安全。矿山根据”安全深度”理论，在系统空区上部构筑人工胶结隔离层，在隔离层以下对矿体即时充填，保障了生产安全。针对矿山厚大矿体开采造成的地压

2、失稳，采取两部采矿法，有效控制冲击地压，避免了人员伤亡事故。关键词i陷落区；系统空区；胶结隔离层；两步采矿法中图分类号：TD801文献标识码：A表1+370m、+300m残柱爆破主要参数1红透山矿业地表陷落区的处理及技1画■—广—百术进步意义!!竺!互!匦塑壁1．1陷落区的形成原因红透山矿床地表露头高程+430m，深部尖灭高程一1200m，该矿1958年开始生产，至1963年已采到+133m中段。1964年初矿山+370m、+300m中段已经出矿结束，形成地下8O余万立方米的空区，对应地表面积近万平方米。存在的问题是：地下空区没有充填法处理条件，而顶、底柱矿壁逐渐破碎

3、，地表又有民房，一旦地表出现坍塌，后果极其严重。两个中段的残柱回采用深孑L和中深孔一次爆破形成。中深孔凿岩借用矿块采准巷道，深孔凿岩在适当部位开凿硐室。爆破时间1964年1月，火药总量46t(2号岩石硝铵炸药)，崩落矿量8．4万t，投入深孔7600m，中深孔11500m，深孔单位药耗0．6kg／t，中深孔0．506kg／t，单位炮孔崩矿量深孔5t／m，中深孔4t／m，详见表1。爆破后形成联通地表的陷落区，深130m，面积8000m。，体积100万m。，崩落矿石由下部中段底部结构出矿，崩落上部残柱后上部空间结构见图1。图1崩落上部残柱后上部空区结构1．2陷落区引发的问题

4、1——崩落前巷道；2——崩落前采场l3——崩落界线；红透山是个深井开采矿山，陷落区在地表，与深4——自然坍塌界线I5——崩落矿石；6——残留矿柱；部空区联通，空区垂直延伸可达1600m之多。又7——胶结充填体；8——下部空区；9——冬季人风预热}由于历史原因，红透山主井在3O号矿体上盘，井下1O——边帮坍塌废石；l1——地表岩层}12——崩落前地表。主井距矿体最近处50m，地表当时陷落区边缘距井*收稿日期：2Ol6一Ol一07作者简介：宋建村(199O一)，男，本科，采矿助理工程师，主要从事井下采矿技术管理工作。1O有色矿冶第32卷塔200m，按传统理论和技术规程做法

5、由矿体根部和浅孔的采矿方法，现在的采矿方法实质上都是即(或凸出部位)按错动角向上划空区崩落范围至地时充填。表，则竖井大部在预测崩落区范围内，事实上当时崩通过建立隔离层，充填采空区，改变采矿方法综落区边帮外缘迅速向外扩展，经仪器观测每年扩展合治理后，收到了良好效果：矿山地压观测部门对井5～10m左右，如此对井塔安全构成极大威胁。下各中段马头门设点观测主井，对地表设点观测井经后来请有关设计研究部门协同处理，提出了塔，观测陷落区外缘，2O余年常年观测结果表明，移红透山矿主井保安矿柱设计，压矿量达331．3万t，动量在观测允许误差范围内，即基本稳定，在此基础该设计主导思想是只

6、有不采下部的300余万t矿上矿山对竖井保安矿柱压矿量也进行了充填法全部量，地表陷落区边帮破坏范围才能被制止，井塔的安回收，现已结束多年。全性才能得到保证。1．3．3改善冬季入风质量而当时矿山年产量不到6O万t，所压矿量相当红透山地处辽东偏远山区，冬季地表气温低至于5年产量，这将严重影响矿山职工、家属几万人的一32℃，矿山由主井入风，东西两翼风井回风，冬季生活和就业，所以，不采的做法是矿山难以接受的方易出现主井井壁淋水现象。自从+73m中段形成案。人工胶结隔离层后，矿山根据空区岩石可预热冷风1．3技术对策原理，将地表陷落区中的冷空气，通过+253m、+1．3．1建设人工

7、胶结隔离层193m、+133m中段空区引入主井入风系统，彻底解为了解决矿山陷落区不断扩大的难题，矿山生决了冬季冻井问题。产技术人员进行了大量的探讨和研究，根据“安全深1．4进步意义度”理论，决策建立人工胶结隔离层，以制止空区上胶结充填隔离层建立并取得预期成果，是进一部继续向外扩展。“安全深度”简单来说就是认为当步完善了对”安全深度”理论。”安全深度”理论起初开采深度达到某一深度后，地表移动与变形将不会只讲开采到一定深度就会形成对地表破坏的效果，危及地表建筑物的安全，这个深度称为“安全深度”。红透山的做法证明了”安全深度”其实可以人为控矿山用钻孔法和坑