基于岩体质量分级的破碎矿体采场结构参数确定.pdf

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1、第32卷第1期有色矿冶Vo1．32．№12016年O2月N0N—FERR0USMININGANDMETALLURGYFebruary2016文章编号：1007—967X(2016)01—17—04基于岩体质量分级的破碎矿体采场结构参数确定王成龙，刘海涛，靳传军，时传龙，闫懂金，孙永强，王福永，郝明涛，赵兴东。(1．西和中宝矿业有限公司，甘肃西和742100；2．东北大学井巷与地压控制研究中心，辽宁沈阳110819)摘要：以四儿沟门金矿为工程依托，开展急倾斜薄到中厚矿体采场结构参数确定。通过对四儿沟门金矿175

2、0中段进行地质调查、岩石力学实验，获得用于岩体质量分析所需的基本参数；应用岩体质量Q分级和Mathews稳定性图表法分析采场稳定性；基于Mathews稳定性图表法确定采场冒落的边界尺寸参数，为中深孑L诱导冒落的采场结构参数确定提供理论依据。分析认为在采场高度保持36m不变的情况下，当采场长度为50m时两帮会发生塌落，而顶板则保持稳定，这些参数的确定为诱导冒落采矿技术的使用提供可能性。关键词：岩体质量分级；采场结构参数；破碎矿体中图分类号：TD852文献标识码：A矿体赋存于地表以下300m深度范围内)，矿体厚O

3、引言度2～13m，平均厚度4．0m，厚度变化较大。矿体急倾斜薄破碎矿体在我国占有较大的比重，在形态呈不规则透镜状、脉状，矿带走向NE45。左右，工程实际中品位和价值高的矿石多采用充填法回倾向315。左右，局部反倾，倾角在80。以上。采，成本和技术条件要求高，而品位价值较低矿石则该矿山矿体受背斜核部及两翼的切层断裂和破采用浅孔留矿法和分段凿岩阶段矿房法，前者采切碎带控制。矿体与围岩界线清楚，矿体附近的围岩工程量大，生产能力低，后者虽解决生产能力问题，为石英砂岩、粉砂质板岩或粉晶灰岩。围岩硬度系但损失贫化率较大。

4、数：板岩、粉晶灰岩f一8～10、石英砂岩f一10～12、四儿沟门金矿1～2矿体系薄到中厚急倾斜千枚岩f一4～6。矿石硬度系数：f一6～8。主要矿矿体，围岩和矿体破碎，回采损失贫化率大。为解决岩物理力学参数如表1所示。损失贫化问题，拟定采用中深孑L诱导冒落采矿技术表1矿岩物理力学参数试验结果回采矿体，在上下盘矿岩交界处留一定厚度护盘矿，Table1Themechanicalparametersresultsoforeandrock在回采完毕后自动脱落，这不但可以解决原采矿方法浅孔落矿生产能力不足的问题，而且能有

5、效减小回采损失贫化率，同时，这能有效减少爆破负担面积，降低凿岩和爆破成本，减小爆破震动，利于安全经济生产。巴顿岩体(Q)分类是较为常用的岩体质量评价方法，在许多国家得到应用，适用范围广。Mathews2岩体质量分级稳定性图表法能有效分析采空区顶板及围岩稳定2．1巴顿岩体质量Q分类性，辅助调整采场结构参数。巴顿岩体(Q)分类结Q分类[3]主要考虑了岩块尺寸、结构面摩擦、合Mathews稳定性图表法[1q能有效判断采场是水和地应力四部分因素。具体计算方法如下。否冒落，进而通过调整采场结构参数促进两帮塌落，当塌落矿

6、石低于回采品位时停止出矿。1750m水平中段RQD值为18，节理组数(J)：20；节理粗糙系数(J)：4；节理蚀变系数(J)：1矿床地质及其开采技术条件3；节理水折减系数(J)：1；SRF为应力折减系数：1～2矿体探明长度240m，延深560m(主要1*收稿日期：2015一O9～16作者简介：王成龙(1972一)，男，硕士研究生，高级工程师，主要从事采矿工程管理工作。18有色矿冶第32卷3．1采矿方法选择则：Q一×}×一×鲁×÷一．z由于矿山选冶采用全泥氰化系统，无法利用尾(1)矿进行充填，而四儿沟门矿区范围

7、内地表又不允许利用巴顿岩体质量(Q)分类方法，计算所得的崩落，故1—2#矿区的开采条件仅适用于空场采矿Q值的可能范围为0．001～1000，代表着围岩从极法，排除充填法和崩落法。差的破碎岩石到极好的坚硬完整岩石，分为5个质由于矿体为急倾斜薄到中厚矿体，全面采矿法量等级，四儿沟门金矿1750中段岩体质量评价结果和房柱采矿法均不适用。根据基四儿沟门矿区的生为Ⅲ类岩体。产现状及开采技术条件，结合国内外类似矿山的开2．2Mathews稳定性图表法采经验，提出三种技术上可行的采矿方法：分段凿岩该方法是Mathewsl6

8、等提出的，后来经过改阶段矿房法、浅孔留矿法、中深孔分段矿房法、小分进，如式(2)～(3)。段自然崩落法。经济上占有优势的是浅孔留矿法和分段凿岩阶段矿房法。Q一x一x÷一．2c2四儿沟门金矿原使用采矿方法为浅孔留矿法。N—Q×A×B×C一1．2×1×0．2×3．9—0．94浅孔留矿法采切工程量大，劳动强度高，生产能力低(3)下并伴随着高损失贫化率。结合矿山生产实际和环式中A——强度因素，取1；境需要，