兰尖铁矿无底柱分段崩落法结构参数分析研究与确定.docVIP

兰尖铁矿无底柱分段崩落法结构参数研究与确定-工程论文 兰尖铁矿无底柱分段崩落法结构参数研究与确定 杨春城 YANG Chun-cheng （四川机电职业技术学院，攀枝花 617000） （Sichuan Electromechanical Institute of Vocation and Technology，Panzhihua 617000，China） 摘要： 本文对兰尖铁矿无底柱分段崩落法结构参数的选择进行了研究分析，指出了参数选择的依据，对其它类似矿山选择结构参数提供了参考。 Absrtract： In this paper, the selection of structure parameters are analyzed, and points out the basis for the parameter selection, choice of other similar mine structure provides reference parameters. 关键词 ： 无底柱分段崩落法；结构参数；模拟试验 Key words： non-pillar sublevel caving；structural parameters；simulation test 中图分类号：TD85 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）02-0313-02 0 引言 兰尖铁矿包括兰家火山和尖包包两个矿区，尖山矿区矿体为急倾斜厚大矿体，钒钛磁铁矿矿床，非常适合采用无底柱分段崩落采矿法。无底柱分段崩落法没有底部结构，采场结构十分简单。采准布置简单，在竖向上各个分段从上往下回采，只要建成上部分段就可以投入生产，基建工程量小。无底柱分段崩落法主要结构参数有：中段高度、分段高度、进路间距、崩落步距，其中中段高度主要由矿体产状决定、分段高度主要后设备有效穿孔深度决定，现将兰尖铁矿结构参数确定逐一进行分析。 1 中段高度选择 尖山矿区矿体东起垭口F213断层，西至赖巴石沟F316断层，介于22～28.5号勘探线之间，开采1000m标高以上矿石。原露天采场上口尺寸为850m×650m，露天底为1300m标高，最高地面标高为1690m。矿体走向近东西，倾向北，倾角50°～60°，矿体呈单斜层状、似层状及透镜状产出。从理论上来讲，中段高度越大，矿区中段越少，开拓工程量越少。但是由于矿体倾角原因，中段的矿石溜井会随着矿体下降，距离矿体越来越远，从而增大了铲运机运矿距离，导致铲运机效率降低，成本升高。根据尖山矿体产状以及选取的主体设备的最佳出矿运距，本着减少开拓工程量的原则，参照其他成熟矿山做法，确定中段高度为100m。将开采范围内的挂帮矿体开采区和下部矿体开采区划分为1300m、1200m、1100m和1000m四个中段进行回采，中段之间采用自上而下的开采顺序，中段内各分段也采用自上而下的开采顺序。 2 分段高度选择 分段高度越高，矿山所布置的采准工程量越少，采准成本越低。无底柱分段崩落法总的趋势是朝着增大分段高度的方向发展，但是穿孔设备的有效穿凿深度限制了分段高度。没有高效的穿孔设备，穿孔的效率的穿孔的精度都难以保证，提高分段高度就成了空谈。矿山采用阿特拉斯·科普柯Simba 1354采矿凿岩台车穿凿上向扇形中深孔，在30m内穿孔效率和精度都能得到保证。高效的穿孔设备为采用大结构参数的无底柱分段崩落法提供了技术保证。在参考国内同类型矿山的结构参数后，确定分段高度为20m，这是国内真正意义上的高分段、大参数。 3 进路间距、崩矿步距 在中段高度、分段高度确定后，主要还有进路间距、崩矿步距，这个两个参数属于矿山在生产过程中能够根据自身实际条件可以调节的参数，且相互影响，相互制约。为降低损失贫化，选择合理的采场参数，需要对矿山矿石条件进行模拟试验，通过试验，摸索规律，指导设计及矿山生产。矿山采用通行的物理模拟试验法作为试验方法。根据矿山端壁放矿特征，试验在采用相似端壁情况下，下部预留一出矿口（相当于采场进路），利用铲斗将模型内矿岩逐步铲出，同时，将预装入的标志颗粒进行回收。根据标志颗粒被放出的顺序，可以将不同放出高度下的放出体圈出，因此，可求得端壁条件下各种发育高度的放出体。试验进行3次，计算本矿石条件下的椭球体发育参数。采用分段高度20m，结合国内已采取的高分段、大间距参数，确定模拟参数为20m×18m、20m×20m、20m×22m详细参数见表1。 3.1 试验模型及材料 ①一个一面装有玻璃