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《科技創(chuàng)業(yè)家雜志》2014年第九期

1地下鐵礦開(kāi)采巷道支護(hù)安全技術(shù)

鐵礦開(kāi)采巷道支護(hù)技術(shù)是保證鐵礦安全順利推進(jìn)的重要措施。對(duì)于開(kāi)采巷道,可以采用無(wú)底柱分段崩落法。對(duì)于通行巷道則需要對(duì)圍巖結(jié)構(gòu)和應(yīng)力變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析,從而確定最佳的錨桿支護(hù)方式。由于錨桿支護(hù)具有較高的支護(hù)強(qiáng)度、科技含量高、機(jī)械化程度高和靈活性高等特點(diǎn),在鐵礦巷道支護(hù)中主動(dòng)性較強(qiáng),有利于提高圍巖強(qiáng)度,保持巷道圍巖的長(zhǎng)期穩(wěn)定[1]。應(yīng)用錨桿支護(hù)能夠有效的避免冒頂事故的發(fā)生,提高鐵礦開(kāi)采的安全性。在實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中,為了更好的加強(qiáng)巷道支護(hù),提高鐵礦開(kāi)采的安全性,需要針對(duì)實(shí)際工況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析,對(duì)錨桿支護(hù)進(jìn)行科學(xué)改進(jìn),配套錨桿支護(hù)體系,使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)強(qiáng)度,并加厚錨桿托板,選擇優(yōu)質(zhì)的錨固劑等措施,提高錨桿支護(hù)的強(qiáng)度,從而實(shí)現(xiàn)鐵礦開(kāi)采巷道支護(hù)的安全性。

2地下鐵礦開(kāi)采突水封堵技術(shù)

鐵礦開(kāi)采工藝的科學(xué)合理性和先進(jìn)性是提高鐵礦開(kāi)采安全性的重要保證。鐵礦開(kāi)采過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)遇到復(fù)雜情況,如富水礦床如何在保證安全的前提下進(jìn)行快速開(kāi)采等。由于每個(gè)開(kāi)采工況不同,地質(zhì)結(jié)構(gòu)不同,所以選擇的安全開(kāi)采技術(shù)不能千篇一律,需要有針對(duì)性的進(jìn)行研究與應(yīng)用。對(duì)于富水床開(kāi)采中,主要的開(kāi)采問(wèn)題就是突水問(wèn)題,因此,為了有效的控制突水現(xiàn)象,需要配合大位移鉆孔技術(shù),利用灌漿封堵技術(shù),將大面積的富水床的水進(jìn)行有效控制,然后再進(jìn)行開(kāi)采,這種開(kāi)采控水技術(shù)是富水礦床安全開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)。技術(shù)應(yīng)用需要注意的是灌漿材料的選擇與配比,封堵工藝的確定和鉆孔的施工工藝等這些都是起關(guān)鍵作用的環(huán)節(jié),決定著封堵技術(shù)的最終效果。因此,在鐵礦開(kāi)采過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)突水現(xiàn)象,就必須認(rèn)真對(duì)待,為避免事態(tài)的進(jìn)一步擴(kuò)大,需要對(duì)突水做出應(yīng)急響應(yīng),然后再經(jīng)過(guò)科學(xué)的分析,選擇最佳的封堵工藝,保證鐵礦開(kāi)采的安全順利進(jìn)行。

3地下鐵礦開(kāi)采回填安全技術(shù)

鐵礦開(kāi)采后,采空區(qū)需要進(jìn)行回填,從而保證采空區(qū)的空間結(jié)構(gòu),減緩開(kāi)采應(yīng)力場(chǎng)變化,為后期的回采提供安全性。回填安全技術(shù)的效果強(qiáng)弱的主要影響因素有回填料選擇、回填工藝、回填是否徹底到位、回填強(qiáng)度等。現(xiàn)階段,鐵礦開(kāi)采后,對(duì)采空區(qū)回填時(shí),容易出現(xiàn)的環(huán)節(jié)有回填料級(jí)配不合理,膠凝劑選擇不符合規(guī)格,回填接頂率較低,甚至出現(xiàn)較大的空頂串聯(lián)[2]現(xiàn)象。因此,在鐵礦地下開(kāi)采中,要對(duì)易出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)加以鞏固,并預(yù)備應(yīng)急預(yù)案以備不時(shí)之需。回填料選擇質(zhì)量要符合國(guó)家對(duì)礦質(zhì)采空區(qū)回填料的質(zhì)量要求,能就近取材最好,利用尾礦填充時(shí)在分析尾礦的特性與物質(zhì)組成后作出判斷。不能用于回填時(shí),要選用其它材料,如粉煤灰、砂石等,配合水泥、膠凝劑等,按照固定比例進(jìn)行注漿回填。回填接頂至關(guān)重要,是后期回采的安全保障。因此,需要在回填時(shí)做到接頂徹底,無(wú)空頂區(qū),回填時(shí),要分步進(jìn)行回填,切不可一次性回填,避免產(chǎn)生空頂區(qū)。在膠凝劑的選擇上,要針對(duì)回填注漿的凝固期、使用環(huán)境和最終能達(dá)到的強(qiáng)度效果來(lái)選擇膠凝劑的型號(hào)。

4地下鐵礦開(kāi)采的邊坡安全技術(shù)

通過(guò)對(duì)礦區(qū)地質(zhì)情況發(fā)生的變化進(jìn)行分析可知,原露天開(kāi)采活動(dòng)對(duì)邊坡造成的破壞性變化及影響對(duì)當(dāng)前進(jìn)行的地下開(kāi)采造成了十分嚴(yán)重的干擾,因此必須對(duì)地下開(kāi)采活動(dòng)進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性影響的分析。露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采的變形機(jī)制與單一開(kāi)挖的變形規(guī)律相比,更加復(fù)雜。要想對(duì)露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采活動(dòng)做好有效的變形控制,必須綜合分析各種影響因素之間的作用及關(guān)系,以此來(lái)確保礦山及礦山周圍區(qū)域的安全。目前來(lái)看,國(guó)內(nèi)還未對(duì)露天及地下開(kāi)采之間的作用規(guī)律及特點(diǎn)形成較為統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),然而隨著地下開(kāi)采不斷延深,使得礦山開(kāi)采活動(dòng)的采深及坡角度均呈現(xiàn)了不斷增大的趨勢(shì),其變形范圍和變形量值也超過(guò)了原單一開(kāi)采的認(rèn)知。因此,必須對(duì)露天轉(zhuǎn)入地下開(kāi)采時(shí)邊坡地壓的各種影響因素進(jìn)行深入的探討[3]。

5地下鐵礦開(kāi)采的安全排水技術(shù)

地下鐵礦開(kāi)采同其它地下礦產(chǎn)開(kāi)采一樣,不可避免會(huì)遇到積水問(wèn)題。因此需要配備專用的地下排水設(shè)備與管線。排水設(shè)備與管理的正常應(yīng)用對(duì)礦下水的排出起到直接作用,因此,需要在日常維護(hù)中認(rèn)真管理,加強(qiáng)排水量的科學(xué)計(jì)算。到了汛期,必須結(jié)合井下正常基巖裂隙涌水的防治措施,加強(qiáng)防洪處理。如建立露天坑內(nèi)截排水設(shè)施;雨季之前,完善地面截排水設(shè)施;對(duì)礦區(qū)雨量進(jìn)行適時(shí)檢測(cè)等等,以此來(lái)縮短因大水造成工程停產(chǎn)的時(shí)間。

6總結(jié)語(yǔ)

隨著地下鐵礦開(kāi)采的不斷推進(jìn),開(kāi)采深度越來(lái)越深,安全開(kāi)采技術(shù)就顯得格外重要,是保證順利開(kāi)采、無(wú)人員傷亡開(kāi)采、無(wú)事故開(kāi)采的先決條件。因此,地下鐵礦開(kāi)采中要加強(qiáng)安全意識(shí),采用安全措施,提高安全生產(chǎn)效率,保證鐵礦開(kāi)采的連續(xù)性。

作者：王清河單位：河北鋼鐵集團(tuán)沙河中關(guān)鐵礦有限公司