鲁地铁矿不稳定矿岩体安全高效开采技术研究摘要
莱州—安丘一带是山东重要的铁矿产区,已发现并探明铁矿十余处,并且多数铁矿正在开发阶段。由于多数矿床的节理裂隙发育、顶板及矿体比较破碎,属开采条件复杂、矿岩不稳固的难采矿体,开采过程中经常出现冒顶、片帮现象,人员和设备在暴露面下作业时安全难于保障,同时也严重影响了该地区铁矿开发工作。鲁地铁矿属于典型难采不稳固矿岩,在附近区域的矿山中具有很好的代表性。在现场勘查、室内岩石力学试验基础上,结合数值模拟技术,揭示了采场不稳定失稳机理,针对不稳定地段提出了以超前支护保护进路顶板、光爆掘进保护巷道浅部围岩及采用纤维混凝土支护提高混凝土的护表能力的三级控制方案,并针对局部极不稳定破碎地段提出了“进路下向二步分层回采上向充填开采方案”和针对稳定性相对较好地段提出了采矿效率相对较高的“上向进路充填不接顶采矿方案”。通过对冒落带灌注马丽散+锚杆超前支护来提高回采率。经现场工业试验表明:通过改进,可有效控制进路中的不稳定矿岩,有效避免了工作面冒顶的发生,使采场的安全性大幅提高。同时,新采矿方案简化了回采工序,减少了接顶次数,提高了矿石的回采率和采场的出矿能力,减少了矿石损失。冒落带灌注马丽散+锚杆超前支护来避免大量冒顶造成的矿石开采损失,提高回采率。该套方案成功应用于现场,对于松散破碎条件下难采矿体的回采具有普遍的示范意义,为解决鲁地铁矿面临的不稳定矿岩体稳定性控制问题,实现安全高效生产以及可持续发展提供理论与实践基础,为该地区的矿山开采提供采矿技术支持。
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