娄台子铁矿娄台子二采区采空区处理探究

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1、娄台子铁矿娄台子二采区采空区处理探究　　摘要：娄台子铁矿二采区内223m以上矿体已经回采完毕，为了充分回收地下铁矿资源，消除安全隐患，控制在大的暴露面积情况下可能的发生大规模冒落，同时为了使矿山深部矿体能按正常的顺序回采，稳定矿山的生产能力，需尽快进行223m水平以上中段矿柱的回采和采空区的处理。根据设计要求，选择崩落围岩处理采空区方案，同时回收矿柱残矿。用从上至下的方法，先处理上部中段的采空区，再依次处理下部中段的采空区，在同一水平，先处理上盘矿体的采空区，再处理下盘矿体的采空区。经现场验证，此法处理效果显著。关键词：采空区崩落围岩回收矿柱中图

2、分类号：P618.31文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）06（c）-0037-021矿山概况娄台子二采区现有娄台子大竖井、北沟竖井、娄台子大斜井、宋铁柱竖井、娄台子1号盲竖井、娄台子2号盲竖井、北沟盲竖井、宋铁柱盲竖井共8条井，另外还有一个安全出口，共开拓9个中段，分别为410m、370m、320m、275m、223m、175m、125m、75m、25m水平，其中223m水平以上矿房已经采完，矿柱和采空区还未处理；目前1755m中段采准工作已经结束，正在进行175m回采工作，已经回采了3个矿房；125m、75m、25m水平的开

3、拓和采切工作正在进行。娄台子二采区西侧有国家沟村，在采空区处理塌陷范围之外，但有一处民房距塌落线较近，处理采空区时要对其加强监测，对其安全有威胁时，必须搬迁；南侧有吴台子村，吴台子村距岩石移动界线400m，采空区处理对其无影响；东侧有娄台子村，最近的民房距岩石移动界线14m，采空区处理对其影响不大，但要对其加强监测，以确保安全。娄台子二采区西侧70m即为娄台子一采区，采空区处理对其无影响。娄台子二采区距其它采区均在500m以上，不会互相影响。1.1课题的提出及意义娄台子铁矿二采区内2235m以上矿体已经回采完毕，随着深部中段采空区的形成和扩大，将

4、会导致地压增加，威胁深部生产阶段的安全，是以后生产活动中发生大规模地压活动的隐患。同时，造成矿柱的变形和破坏，使得矿柱的回采更加困难，甚至不能回采，成为永久性损失。对于矿山生产能力来说，矿柱回采矿量占有一定的比例。如果矿柱存在时间过长，将会增加同时工作的阶段数，积压大量的矿量和设备，延长巷道和风、水、压气管道的维护时间和增加生产经营费用，并占有矿山一定得资金，在经济上造成损失。经估算，本次回采的矿柱矿量达112.12万t，及时回收这部分矿柱矿量对缓解矿山生产能力，延长矿山生产服务年限，延缓深部中段的采准、切割及回采具有实际意义。1.2设计的主要内

5、容依据矿山提供的矿房回采后的矿柱现状和地下采空区资料，确定223m水平以上矿柱回采及采空区处理方案，估算采出的矿石量，确定矿柱回采及采空区处理工程量[1]。2采空区处理2.1处理方案选择处理采空区常用的方法有：崩落围岩处理采空区、充填采空区、永久矿柱支撑采空区、隔绝密闭与疏通采空区，采用以上方法的联合方法处理采空区等五种[2]。娄台子二采区地表允许陷落，因此本次选择崩落围岩处理采空区方案，同时回收矿柱残矿[3]。5根据矿山矿岩特征，以及所留矿柱和空区特征，工人不可能再在空区内进行采矿作业。矿柱回采的采准、切割工作均在顶柱上下盘的沿脉巷围岩内进行。

6、穿孔在脉外凿岩硐室内进行，采用束状中深孔大量崩矿的采矿方法。矿山空区中段多，矿柱矿量大，采用一次性爆破很不现实，设计采用从上至下的方法，即先处理上部中段的采空区，再依次处理下部中段的采空区；在同一水平，先处理上盘矿体的采空区，再处理下盘矿体的采空区，矿体间距较小时，上下盘矿体同时处理；每次爆破1～2个矿房，间柱、顶柱、上盘围岩同时爆破，用分段导爆管控制起爆顺序，起爆顺序为间柱-顶柱-上盘围岩。崩落后视矿房底部是否安全，在确保安全的情况下可以从本中段出矿，否则需在下面的空区处理后从下部中段出矿[4]。上盘围岩采用硐室爆破，与矿柱回采属同一次爆破，起

7、爆顺序上在矿柱回采后。当崩落矿石从底部运出，其上盘爆破后的围岩随着矿石的运出开始下降，最终形成20～30m缓冲垫层。硐室爆破最小抵抗线取5～6m，硐室间距15m。硐室规格1×1×1。2.2工程布置在370m、314m、268m水平掘上下盘沿脉巷道，在沿脉巷内每隔15m掘凿岩硐室，规格3m×3m，向矿体方向凿束状中深孔。在上盘沿脉巷内每隔15m掘采空区处理装药硐室，规格1m×1m。每个水平均设有入风巷（或天井）和回风天井，天井内设梯子间，兼作安全出口。保证每个水平均有两个以上安全出口。矿柱回采与空区处理总采准工程量为10276m/41473m3，详

8、见表1。3结语5崩落围岩处理采空区的目的是使围岩中的应变能得到释放，减小应力集中程度。矿房采完后，矿柱是应力集中的部位，设计采用从上至下