司家营铁矿Ⅲ采场雨季防排水措施的优化.pdf
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1、第 9卷第 1期 2 0 1 1年 2月 矿 业 工 程 M i ni ng En g i ne e r i n g 5 3 司家营 铁矿 采 场雨季 防排 水措施 的优化 中 文李胜辉王磊 ( 河 北 钢铁集 团矿业 公 司 司家 营铁 矿有 限公 司 ,河北 滦县 0 6 3 7 0 1 ) 摘 要 :从 矿岩特性 、覆盖层作用 及基建巷道施工 质量控 制方面对 司家营铁 矿雨季 采场 涌水 、溜井跑 溜事故 原因做了系统分析 。在 总结 事故原因基础上 ,对 雨季 如何做好采 场防排 水提 出了改进措施 ,对溜井 口、振动放 矿机 存在的问题提 出了改 进方案 ,对保证水 泵正 常运转方
2、 面提 出了合 理建议 ,为雨季地 下采场 安全生产提供 了有效保障 。 关键 词 :雨季 ;防排水 ;跑溜 中图分 类号 :T D 9 9 2 2 文献标识 码 :A 文章编号 :1 6 7 1 8 5 5 0( 2 0 1 1 )0 1 0 0 5 3 0 2 1 概 述 司家营铁矿有限公 司是河 北钢铁 集 团矿业 公 司下属 的 大型矿山采选 联合 企业 ,位 于河 北 省唐 山市 滦县 响 堂镇 。 采用露 天 与地 下 开 采相 结 合 的方 式 ,设 计 年 生 产 铁 精 粉 6 8 0万 t ,其 中一期 2 5 0万 t ,二期 4 3 0万 t 。以勘 探线 划分 为北区
3、和 南 区 ,其 中北 区位 于 S 6 一N3 4勘 探 线 ,全 长 为 4 k m。一期工程主要 开发北 区 的 、采 场 。 采 场设 计 采用露 天开采 ,采 场采 用地 下 开采 ,其位 于 S 6 一 N 4勘 探 线 之 问 。 采场 采用竖井开 拓 ,无 底柱 分段 崩落 采矿 法 ,中段 高 6 0 m ,分 段 高 1 2 Y n,进 路 间 距 1 0 1T I ,2 H I 。 电 动 铲 运 机 出 矿 。2 0 0 7年基建工程完成正式 投产 ,由于 矿区第 四系 表土 层 、覆 盖层 较薄等因素影响 ,在 2 0 0 8年雨季先后 发生 两次 地 表降水 涌入采
4、场 ,人员及时撤 出幸未造成设备人 身事故 。 涌水淹没 了下分段采切巷道 ,灌人 采区溜井 、采 区通风井 , 造 成主运输水平黄 泥沉积 、清理 困难 ,并 发生 了 多次采 区 溜 井跑 溜事故 ,对井下 生产造 成 了严重 影 响 ,后 召开技 术 专题会议对 此问题作 了研 究 ,提 出治理 措施 ,实施 效果 较 好 ,对使用 无底柱分段崩 落法 的矿 山有一 定 的指导 借鉴 意 义 。 2 原 因分析 2 1 覆 盖 层 薄 覆 盖层 的作用 ,从采 矿工 艺上 考虑 ,主要 是放 矿工 艺 对覆盖层的厚度有要 求 。崩落 覆盖层 为进 路端 部形 成挤 压 爆 破的条件 ,提
5、供必要 的碎 胀空 间 ,覆盖 层太 薄 可能造 成 当放矿到截止品位 时地下 与露天 连通 ,不 能形 成椭 球体 和 有 效地 回收矿石 。如顶 盘 围岩有 冒落危 险 ,覆 盖层 可起 到 收稿 日期 :2 0 1 1 一O 8 1 7 作者简介 :申 文 ( 1 9 7 2 一) ,男 ( 汉族) ,河北滦县人 ,河北钢铁 集团矿业 公司司家营田兴铁矿工程科副科长 ,助理工程师 ,主要从 事矿山工程管理工作。 缓 冲作 用 ,避免气浪或崩 落 的废 石危 害进路 中的 人员 和设 备 。同时覆 盖层的厚度 应满 足矿 山防排水 的要求 采 场 设计覆 盖层厚度为2 0 m,因刚投 人生
6、产 部分矿块 未来 得及 形成 ,覆 盖层较薄 ,地表 降水没 有经 过缓 冲直接 汇集 到井 下采场 进路 ,虽然两次 降水 量均 较小 ,时 间约 8小 时 ,在 降水 3 4小时后就进入采 场造 成采场巷道被淹 。 2 2矿岩粘土含量大 采场地表除局部 山头有 基岩裸 露外 ,其余 均为第 四 系表 土层覆盖 ,造成覆 盖层及采 场崩 落矿石 地表 内含有 大 量 的粘 土 ,粘土在 放矿 过 程 中速 度 快 ,易 沿 废 石( 矿 石 ) 间隙流 至放矿 口,遇水则 变成 泥 ,采 出矿石 含有 大量 的泥 浆 ,进 入溜 井容易造成 堵塞 或跑 溜事故 。更严 重者 ,雨 季 大
7、量 黄 泥 饱 和 后 流 放 动 性 大 ,极 易 穿 过 崩 落 矿 岩 突 然 涌 人 进路 ,造成 进路堵塞 、发生重大 的设备及人 身事故 。 2 3 采 场 巷 道 坡 度不 合 理 由于巷道施工质量 没能严格 把关 ,对巷 道坡 度要求 不 高 ,巷 道坡度变化较 大 ,采场 排水 主要通 过通 风井 、专用 泄水井 实现。通风井处 标高 较高 ,泄水井 当 时未形 成 ,采 场巷道 经无轨设备碾 轧 ,巷道 坡度走 向 易改变 ,在采 场 内 出现 多处反坡段 ,造成 巷道 内积水 淤泥 ,个 别地 段积水 达 半米之 深 ,涌水进入采 区溜井造成溜井跑 溜事 故。 3 优化措
8、施 3 1 增 厚 覆 盖 层 覆 盖层 的形成方 式 :1 )利用 爆 破 崩 落边 帮 形成 覆 盖 层 ;2 )用废石 回填露天采 空区形成覆盖层 。根据该矿 实际 情 况 ,利用爆破露天采 坑边 帮与 司家 营铁矿 露天 开采 废石 同时进 行加快覆盖层形 成 ,对增 加降 水在覆 盖层 中 的缓 冲 时 间,使其 不至于大量 降水短 时 间内汇人 采场 ,不能及 时 排 出,造成 巷道被淹 。由于露天采场剥岩含土量 比例大些 , 露天采 坑边 帮主要为基岩 ,首先对露 天采坑边 帮进 行爆破 , 先 形成 一定的覆盖层 ,再 采用 露天采 场排岩 形成 较厚 覆盖 层 ,避 免露天采
9、场排岩 中 的黄土对 采场 不利影 响 ,也 解决 了部 分 露 天 采 场 排 岩 运 距 远 的 问题 。 5 4 矿 业 工 程 第9 卷第 1 期 3 2 保 证 合 理 的 巷 道 坡 度 无底柱分段崩落法在采场 内一般不 设置水 沟 ,则要求 必须合理设置巷道坡度 ,使采场 涌水在 联络道 、进 路 内排 出流动汇集顺畅。降低通风 井、泄水井标 高 ,保证 其能通 过通风井、泄水井下 泄到运输水平 水仓 。要求 进路坡 度 向 外能汇集到联络道 ,保 证联络道坡 度一致 ,使 其能 流到通 风 井 、泄水 井 中 。 回采 进 路 和 联 络 道 设 置 坡 度 可 适 当 大 一
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