铀业分公司浅孔留矿法作业指导书

铀业分公司浅孔留矿法作业指导书1浅孔留矿法简介1.1特点自下而上分层回采，工人直接在采场的暴露面积下的留矿堆上作业。每分层落下矿石需靠自重放出三分之一左右（称局部放矿），为继续上采提供一个作业空间，其余矿石暂留在采场内作为继续上采的作业平台。在矿块全部回采完毕后，暂留在采场中的矿石再行大量放出，这叫最终放矿或大量放矿。另外，由于要进行局部放矿和最终放矿，所以，暂留在采场内的矿石将经常向下移动，就无法永久支撑围岩。当围岩不稳固时，留矿就不能阻止围岩的片落。在局部放矿，特别是在大量放矿时，不稳固的围岩就会随向下移动的矿石而发生片落，造成矿石的贫化。而且片落的大块岩石，常常会堵塞漏斗造成放矿困难，增加矿石的损失。因此，暂留的矿石是不能作为采场地压管理的手段。1.2适应条件留矿法适用于开采矿石和围岩均稳固，矿石无自燃，不易结块的急倾斜矿体。2.作业前准备2.1作业前要准备好作业材料和工具，安排好作业人员。2.2检查作业地点是否存在片帮冒顶隐患，如果有要及时处理。2.3工作面要提前通风，稀释氡气、氡子体等有害气体。2.4工作面照明要充足，照明电压不大于36V。2.5要保证两个安全出口的畅通。2.6人行格内的梯子要牢固，平台上的积渣要清理干净。3.作业步骤3.1矿块布置和构成要素矿块一般沿矿体走向布置。阶段高度一般为40～60m，顶柱4～6m，底柱5～6m，矿块间留间柱，宽度为5～12m，漏斗间距为5～6m。在开采薄矿体时，由于矿房的宽度较小，一般情况不留间柱，只留顶底柱，矿块之间靠天井横撑支柱隔开或回采时架设的顺路井隔开。在矿体品位较高，连续性较好的情况下，可不留底柱，采用人工假底。当上阶段平巷不需保留时，也可不留顶柱。3.2采准切割工作3.2.1采准工程主要是在阶段平面沿矿体走向掘沿脉运输巷道；通风行人天井一般布置在间柱中，自天井在垂直方向上每隔4～6m向两侧矿块掘一人行联络道，断面1.4×1.8m2（图1）。图1留间柱、顶柱的留矿法图1留间柱、顶柱的留矿法1—回风巷道；2—顶柱；3—天井；4—联络道；5—间柱；6—存留矿石；7—底柱；8—漏斗；9—阶段运输平巷；10未采矿石；11—回采空间开采薄矿体时，因一般不留间柱，则是在矿房一侧或中央掘进一个天井，在另一侧或两侧架设顺路井（图2、图3）。图3在矿块中央掘先进天井、两侧设顺路井的留矿法图2在矿块一侧掘先进天井、另一侧设顺路井的留矿法图3在矿块中央掘先进天井、两侧设顺路井的留矿法图2在矿块一侧掘先进天井、另一侧设顺路井的留矿法顺路井采用混凝土工程或者木支护提升。顺路井一般分为人行格与放矿格两格，其规格为1.4×2.8m2。要求：上下两个梯子平台的间距不得大于4m，梯子宽度不小于0.4m，梯子的蹬间距离不大于0.3m，梯子的安放倾斜角不大于80°，梯子下端距井壁不得少于0.6m，上端要高出平台1m以上，方便人员上下时扶手。上下平台的梯子孔要错开，梯子上下两端必须固定好。3.2.2切割工作主要是掘进拉底巷道，形成拉底空间和辟漏。其作用是为回采工作开辟自由面，为爆破创造有利条件，同时形成放矿漏斗。拉底的高度一般为2～2.5m，宽度应等于矿体的厚度。对于开采薄和极薄的矿体，为保证放矿顺利，拉底宽度不应小于2米。拉底和辟漏施工方法：①无底柱的切割方法在沿脉运输巷道中打上向炮孔，孔深2.0～2.2m，所有炮孔一次性爆破（图4中Ⅰ）；站在第一层落下的矿堆上，打第二层炮孔，孔深1.6～1.8m（图4中Ⅱ）,然后将第一层落下矿石装运运出去；砌筑混凝土人工假巷,并按漏斗间距在下盘留出架设木质漏斗的位置（图4中Ⅲ），养护28天；架设漏斗口并爆破第二层炮孔，将落下矿石从漏斗放出一部分，进行平场，拉底工作即告完成（图4中Ⅳ）。图4无底柱留矿法拉底步骤②有底柱拉底和辟漏同时进行的切割方法这种切割方法适用于矿体厚度大于2.5～3m的条件下(图5)在沿脉运输平巷的一侧以40°～50°倾角打上向第一次炮孔，其下部炮孔高度距平巷底板1.2m，上部炮孔在平巷的顶角线上与漏斗侧的钢轨在同一垂直面上（图5中Ⅰ）；爆破后站在矿堆上，一侧以70°倾角打上向第二次炮孔（图5中Ⅱ）；第二次爆破后将矿石运出，架设工作台再打上向第三次炮孔，装好漏斗后爆破（图5中Ⅲ）并将矿石放出，继续打上向第四次炮孔（图5中Ⅳ），爆破后的漏斗颈高约4～4.5m；在漏斗颈上部以45°倾角向四周打炮孔，扩大斗颈，最终使相邻斗颈连通，同时完成辟漏和拉底工作（图5中Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ）。图5有底柱拉底和辟漏同时进行的切割方法图5有底柱拉底和辟漏同时进行的切割方法图6有底柱掘拉底平巷的切割方法图6有底柱掘拉底平巷的切割方法③有底柱掘拉底平巷的切割方法这种方法适用于厚度较大的矿体。从沿脉运输平巷一侧向上掘进漏斗颈，从斗颈上部向两侧掘进高2m左右、宽1.2～2m的拉底平巷，然后将其开帮至矿体边界，同时从拉底水平向下或从斗颈中向上打倾斜炮孔，将上部斗颈扩成喇叭状的放矿漏斗（图6）。按上述切割方法形成的漏斗斜面倾角，一般为45°～50°,每个漏斗担负的放矿面积为30～40m2，最大不超过50m2。3.3回采工作采用自下而上的分层回采方式，每一分层回采工作包括地质物探编录与圈矿、落矿、通风、局部放矿、处理松石与平场等工作，分层高度2米。在开采极薄矿体时，为了作业方便和取得较好的经济效果，采场的最小工作宽度一般为0.9～1米。回采工作面多为沿走向呈阶梯布置。3.3.1地质物探编录与圈矿每一分层上采前，地质物探人员对采场顶板所揭露的铀矿体表面进行放射性测量，并根据测量结果来确定矿体品位、矿化特征、矿体厚度等，并圈定矿体，指导回采工作。3.3.2凿岩根据地质、物探人员的圈矿，施工人员从最底层往上开始回采。形成采场后，在留矿堆上进行作业，采用YSP-45或YT-28型凿岩机进行向上或水平打眼，打上向炮孔时，可沿走向采用梯段工作面或不分梯段的整层一次打完。梯段工作面长度一般为10～15m。采用长梯段或不分梯段的工作面形式，可减少撬顶和平场的时间，便于回采工作的组织，目前使用比较广泛。上向炮孔深度一般为1.3～2m，水平炮孔深度一般为1.8～2.2m。3.3.3装药爆破井下采场浅眼落矿的爆破，一般具有两个以上的爆破自由面，爆破面积和爆破体积都要比井巷掘进爆破大。要求达到爆破作业安全，每米炮孔落矿量大，回采强度大；大块少，二次破碎量小；矿石的贫化、损失率低，材料消耗少。3.3.3.1炮眼排列井下采场炮眼排列基本形式主要有“平行”和“交错形”排列二种1）平行排列这种排列常用于矿石坚硬、矿体与围岩不易分离以及采幅较宽的矿体（图7a2）交错排列适用于矿石坚硬，厚度大的矿体。这种布置形式，炸药能量在矿体中分布较均匀，爆下的矿石，块度均匀，在实际生产中，使用非常广泛（图7c）。当采幅较窄时，如图7b布置其效果更为显著。图7井下崩矿的炮眼排列a图7井下崩矿的炮眼排列a—平行排列；b—窄幅交错排列；c—宽幅交错排W—最小抵抗线；a—眼距列3.3.3.2爆破参数1）炮眼直径和深度当矿床赋存条件较为复杂，矿体小且产状变化大时，为了能较好地控制采幅，降低回采过程中的贫化与损失率，广泛采用浅眼小口径炮眼爆破落矿。一般炮眼直径为38～42mm，眼深为2～2.5m。当矿体较薄时，眼深取较小值，便于控制采幅和贫化损失率。2）最小抵抗线和炮眼间距最小抵抗线是指从药包中心到自由面的最短距离（图7中W值）。炮眼间距是指同排炮眼中相邻两眼之间的距离（图7中a值）。炮眼的排距一般与最小抵抗线取同值。最小抵抗线W和炮眼间距a可按下列经验公式选取：W=（25～30）d(m)a=（1～1.5）W(m)式中d—炮眼直径（m）。3）单位炸药消耗量井下采场落矿的单位炸药消耗量与矿石性质、炸药性能、眼径、眼深和采幅等因素有关。一般来说，采幅越小、眼深越大，单位炸药消耗量也越大。表1所列经验数据适用于硝铵类炸药。表1井下采场浅眼落矿单位炸药消耗量坚固性系数f＜88～1010～15单位炸药消耗量（Kg/m）0.26～1.01.0～1.61.6～2.6采场一次爆破装药总量Q可按下式计算：Q=q×m×L×l（Kg）式中q—单位炸药消耗量（Kg/m3）；m—采幅（m）；L—一次落矿总长度（m）；l—平均炮眼深度（m）。3.3.3.3浅眼爆破的起爆药包安放位置图8起爆药包位置起爆药包，即安插雷管的起爆药（俗称炮头）。其在炮眼中放置的位置一般有两种。一种是安放在眼口第一或第二个药卷中，并使雷管的聚能穴朝向眼底，这种起爆称作正向起爆。另一种是将雷管放置在眼底第一或第二个药卷中，并使雷管的聚能穴朝向眼口，这种起爆称作反向起爆（图8）。图8起爆药包位置反向起爆时，爆轰波的传播方向与被破碎岩石朝自由面爆出的方向一致，因而有利于反射拉伸波破碎岩石。同时，眼底起爆时药包距自由面较远，爆炸气体不会立即从眼口冲出，因而爆炸能量可得到充分利用，有利于提高爆破效果。所以，在井下浅眼爆破时大多采用反向起爆。3.3.4局部放矿矿石崩落后，因矿石的碎胀性而使得采场空间高度减小，不能满足凿岩时的空间高度要求。因此，必须放出一部分矿石来，这一工作称为局部放矿。每次爆破后的局部放矿量，大约为爆破落矿量的三分之一。在局部放矿时，放矿工应与平场工密切联系，按规定从漏斗中放出所要求的矿量，以减少平场工作量和防止在留矿堆中形成空洞。在现场可根据下列现象判断是否形成了空洞：①在漏斗放矿时，采场上漏斗对应的矿堆表面未形成陷落的喇叭状，或与其它漏斗放矿形成的陷落式喇叭状相比相差较大，说明中间可能产生了空洞；②在漏斗放矿时，漏斗只放出规定放矿量的一小部分就无矿石溜出，这时在漏斗口以上附近形成了空洞。发现已形成了空洞，应及时采取措施进行处理。处理方法有：①用爆破震动消除，即在空洞上部的矿堆上，用较大的药包爆破，将悬空的矿石震落；②在空洞两侧的漏斗放矿，破坏悬空的拱角，使悬空的矿石垮落。3.3.5通风采场通风线路：新鲜风流通过主巷或沿脉采场的人行井进入采场，然后通过采场通风天井回到上中段的回风巷，形成采场的通风系统。采场在整个回采过程中保持通风畅通。3.3.6处理松石、平场与二次破碎在局部放矿后，人员进入采场内处理采场顶板与两帮的松、浮石，然后进行平场与二次破碎工作。大块是造成空洞的主要原因，所以，留矿法采场对大块进行二次破碎尤其重要。矿房采完后，暂留在矿房中的矿石应及时全部放出。否则，矿石有可能因氧化或压实而结块，也可能随时间的拖延，上盘岩石局部发生冒落或下沉而挤紧矿石。这些情况都会使大量放矿产生困难，造成矿石的损失与贫化。在大量放矿过程中，大块卡斗的情况是经常发生的。这是由于在工作面进行二次破碎，不可能将埋在崩落矿石中的大块全部破碎掉。另外，在放矿时上盘不稳固岩石，也会因矿石的向下移动失去支撑而发生局部片落。4主要危险有害因素浅孔留矿法存在如下主要危险、有害因素：1）物体打击；2）触电；3）高处坠落；4）冒顶片帮；5）粉尘；6）炮烟；7）辐射；8）火灾；9）噪音。5安全技术措施5.1回采过程中必须加强采场顶板的安全管理，敲帮问顶，处理好顶板和两帮的浮石，防止片帮、冒顶事故的发生。5.2严格按地质、物探、测量人员圈定的矿体进行找边和回采作业。5.3人行格一定要按设计的质量和规格要求进行架设，确保上采过程中安全行人和通风的需要。5.4放炮前，要设置警戒，放炮采场内所有人员撤离工作面后，由爆破员进行放炮。5.5炮响后，30分钟内，任何人员不准进入工作面；爆破员确认炮烟排净后方可进入采场进行检查，发现盲炮应按规程，进行盲炮处理。5.6定期对采场两帮进行洒