张强论文--浅谈长锚索在采矿回采中的应用-1

浅谈长锚索在采矿回采中的应用新疆新鑫矿业股份有限公司喀拉通克铜镍矿张强2010年7月10日摘要：喀拉通克铜镍矿为松软破碎矿体，在使用上向水平分层胶结充填采矿法的过程中，往往需要提前加固矿体。本文中就长锚索在我矿采矿中应用作简单的介绍、分析。关键词：松软破碎；上向水平分层胶结充填采矿法；长锚索；凿岩；注浆；1、引言喀拉通克铜镍矿始建于1988年，一期开采对象为Y1矿体的特富矿，采用上向水平分层胶结充填采矿法，分矿房和矿柱两步回采。2、矿区地质情况矿床位于准噶尔褶皱系的北东缘。其北10Km为北西向的额尔齐斯—玛因鄂博深断裂（以下简称“额—玛断裂”），该断裂的北侧是另一个大地构造单元—阿尔泰褶皱系；其南50Km为乌伦古深断裂，该断裂与额—玛断裂平行；其东16Km为北西向的可可托海—二台大断裂，该断裂切穿了准噶尔、阿尔泰两大褶皱系。因此，处于两个大地构造单元的接合部位，比邻两组深大断裂且被它们从北、东、南三面围切成半封闭状态，是矿床所在地域的一大特点。这一地域的第二个特点是地层以泥盆系、石炭系为主，偶有奥陶系，它们构成了若干个北西向的复背斜和复向斜；而第三系和第四系则作为上述基岩的盖层分布在平坦和低洼处。这一地域第三个特点是自华力西早期以来岩浆活动频繁，形成了从超基性到本乡性、从深成相到喷发相的各类岩浆岩体。喀拉通克铜镍矿矿床属于岩浆熔离型铜镍硫化物矿床。矿区分为3个矿床，即1#矿床、2#矿床和3#矿床，3个矿床分别赋存于3个杂岩体中Y1矿体为不规则的透镜状，走向3300，倾向北东，倾角650-850，向南东倾伏。根据矿山开采实践，将矿床及围岩分为四个工程地质岩组，即致密块状岩组、碎裂岩组、块状岩组、层状岩组，前三者是Y1矿体的组成部分，后者是该岩体的围岩。首期工程主要开采致密块状碎裂岩组的Y1矿体的特富矿，采用先房后柱上向水平胶结充填法。此岩组由断层面、糜棱岩带和构造透镜体带组成，裂隙极其发育，呈碎裂结构，岩体极不稳固，易发生塌方事故，故在回采过程中需要及时的加固矿体。3、采矿要素及回采工艺①、采场布置形式：垂直走向布置；②、采场长度：矿体厚度③、矿房宽：6m④、矿房高：30m⑤、底柱高：5m⑥、矿柱宽：6m回采过程采取自下而上分层回采、分层充填。分层回采中，沿采场长度方向分两段崩矿和出矿。为减少充填次数和清底工作量，采取两采一充，分层高度4m。其主要包括落矿、通风、支护、出矿、充填。如图：图中：1--运输巷道2--穿脉巷道3--充填体4--溜矿井5--行人天井6--充填天井4、长锚索的应用大量的工程实践和试验表明：长锚索支护的主要作用有以下几个方面：（一）悬吊作用长锚索，可以把松动的不稳定的岩石悬吊在围岩较深处的稳定岩石体上。（二）组合梁作用长锚索打入层状围岩后，将薄层的岩石锚固，使层间摩擦阻力增大，形成组合梁，用以支撑上部的岩石荷载。（三）加固拱作用在很破碎的围岩中，在一定范围内也不存在稳定的岩层时，悬吊和组合梁作用不可能产生，但打入长锚索后仍然能对围岩起到支护作用。喀拉通克铜镍矿采用上向水平分层胶结充填采矿法，分矿房和矿柱两步回采。矿柱采场的回采由于相邻矿房已回采完毕，并进行了充填，现有矿柱采场受相邻工作面回采后的影响，顶板破碎断层严重，必须进行顶板维护，该维护方法采用长锚索注浆工艺，这种方法就是在顶板上按1.5*1.5米的网度进行15米的中深孔凿岩，然后再在孔内穿入用柴油侵泡清洗污油后的钢丝绳，最后用注浆设备，将孔内充填水泥泥浆，使得钢丝绳完全融合到岩体，起到在各断层间稳定的悬吊作用，最终达到顶板维护作用。5、长锚索的应用中存在的问题及解决措施在整个工艺中有两各问题困扰着我们：1、在凿岩过程中，由于断层较多，特别容易使钎头卡住，而处理这种问题既困难又耗费时间。2、在注浆过程中，孔内注浆不连续，导致钢丝绳不能稳定的悬吊在孔中，起不到断层连接作用。为了攻克这两个难题，我矿开始了反复的演练。经过半年的磨练，终于找出了这两个问题的症结，现对凿岩和注浆两各环节的操作步骤注意事项作简单的介绍。具体如下：（一）凿岩方面：1、钻机架设必须一步到位，确保钎头行进方向一致。2、气压必须稳定。3、钎头在行进过程中密切注意速度，保持匀速。4、钎头在即将穿过断层时，有加速迹象，必须调高转速，调低推进速度，低速通过，在断层上下让钎头来回打磨几遍，使得钻孔空间变大。（二）注浆方面：1、气压必须稳定。2、注浆手与副手必须步调一致。3、注浆手通过手模、耳听必须时刻感受注浆管内砂浆流动的速度。4、一旦堵管，立即撤管，清理。6、结束语通过不断推广和学习，熟练的掌握了这两个环节的操作，在实际工作中，取得了很好的效果。为在回采矿石的过程中，起到了保驾护航的作用，也为更加快速的回采矿石提供了很大的帮助。新鑫矿业股份有限公司喀拉通克铜镍矿采矿车间张强2010年7月10日