特殊条件铁矿矿床开采技术..doc

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第六篇特殊条件铁矿矿床开采技术蛋h?第一章地表水体及建筑物下铁矿开采技术地表水体、建筑物或铁路下矿床的开采，简称“三下”采矿。对于这类矿床的开采必 须采取相应的回采工艺技术，使地下回采工作对地面建筑物、铁路干线的变形控制在允 许范围以内，影响最小；同时，要防止地表水涌入井下，造成水患。 国内外在“三下”矿床开采中根据特定的矿床赋存条件采取相应的工艺技术，已采出 了大量的矿产资源。美国、苏联、加拿大、波兰、日本等国的地下矿山都先后成功地进行 了“三下”开采。我国的锡矿山锑矿、湘西金矿、车江铜矿以及许多煤矿也成功地在河床 下、地面建筑物下进行了矿床开采。目前对“三下”矿床的开采，总的说来，在金属矿山由 于岩性不均质，构造发育，故多采用充填法回采，以防止围岩崩落，减缓或避免岩移；而在 煤矿则根据沉积岩层的沉降和破坏的特点，采取不同的措施，采用崩落法开采。因为在 非煤矿山中也存在有许多类似煤矿的沉积岩层矿床的开采，故本节除介绍金属矿山的经 验外，还引用了一些煤矿的经验，供相似的非煤矿山开采时参考选用。第一节地表水体下矿床的开采一、采用充填采矿法或留矿柱局部充填采矿法开采用充填法回采时，上下盘围岩的破坏较小，一般只产生并裂性破坏，不发生崩落。裂 缝带的最大高度远比用崩落法管理顶板时低。围岩的破坏与变形大小和回采方案、充填 ? !# ? 第一章地表水体及建筑物下铁矿开采技术,{孨ek(u 工艺、充填材料的性质等有密切关系。尽管充填栗矿法成本较高，但能充分地采出矿产 资源，特别是开采急需的稀贵的或高品位的金属矿物，在经济上也是合理的，故已是水体 下开采行之有效的、优先选用的采矿法。近几年来，使用水砂充填料和低强度的胶结充 填体已使充填成本显著降低，因而更扩大了其使用范围。二、留设防水矿（岩）柱开采在水体下的矿床开采时，首先要确定最小的安全开采深度，在水体和回采的最高水 平之间留下一定厚度的防水矿柱。在回采过程中而使防水矿柱不遭破坏，防止水渗入井 下。在确定安全开采深度时要考虑水体类型、水量大小，补给来源以及矿体的岩性、结 构、透水性能等因素。防水矿柱的最小厚度应是矿体导水裂缝带的最大高度加上一定厚 度的保护层。如图 !## 所示。如果地层无松散层覆盖和采深较小，还应考虑增加地 表裂缝深度。图 !## 防水层最小厚度 ! —防水矿拄的最小厚度； #—保护层厚度： $—导水裂隙带最大高度#% 保护层高度（ #）的确定 根据我国煤矿开采的经验，保护层厚度数值的选取，除与煤层倾角有关外，还与水体 下有无松散层以及松散层中粘性土层厚度有很重要的关系。 （ # ）缓倾斜（ ’()*’ ）及倾斜（ )*’(**’ ）煤层的保护层厚度按（ ## ）式计算 #+ # ! $ % ， , （ ## ） 式中 ! $ ———开采全厚， , ； ? -*! ? 第六篇特殊条件铁矿矿床开采技术际?{孨ek(u ! ———开采分层数； ———与覆盖岩岩性及松散层情况有关的系数。 值可参照表 ! # # 确定。 （ $ ）急倾斜（ %%’() ）煤层的防水保护层厚度可按表 !#$ 的数值选取。 $* 导水裂缝带最大高度（ #$）的计算 崩落带上方一定范围内的岩层产生断裂和裂隙，由于它具有一定的导水性，称为导 水裂缝带。导水裂缝带高度一般包括崩落带和裂隙带高度。根据我国煤矿水体下的开 采实践，在沉积岩层矿山导水裂缝带最大高度可用表 !#+ 中的经验公式计算。 表 !## 值覆盖岩岩性 松散层底部粘性土 层大于开采全厚 松散层底部粘性土 层小于开采全厚 松散层底部无粘性土层 全部为小于开采全 厚的粘性土层 坚硬 ,%-! 中硬 +,!% 软弱 $+%, 极软弱 $$,+表 !#$ 急倾斜煤层防水保护层厚度（ . ）覆盖岩岩性 松散层底部粘性 土层大于开采全厚 松散层底部粘性 土层小于开采全厚 松散层底部无粘 性土层 全部为小于开采全 厚的粘性土层 %%’-)-)’()%%’-)-)’()%%’-)-)’()%%’-)-)’() 坚硬 #%#-$)$$$$$,#/$) 中硬 #)#$#%#-#-(#+#% 软弱 !-#)#$#$#,/#)表 !#+ 导水裂缝带最大高度计算式覆盖岩岩