採選廠三中段177採場殘礦回收方案
為加大殘礦回收力度、杜絕資源浪費現象,採選廠與我公司簽訂了《資源回收工程施工合同》,三中段177採殘礦回收工作由我公司承擔。根據177採場內實際情況及周邊現狀,現編制本採場殘礦回收方案。
一、採場現狀
三中段177採,約在1996年結束回採,隨後進行充填。由於整個盤區採空面積過大,加之充填體都未接頂,以致造成大面積頂板冒落。雖然歷經近20年的變遷,177採除頂板冒落外,其周邊情況並無大變。
根據礦體賦存條件,177採曾先後分為兩段回採。先採Ⅱ段,出完礦充填到一定高度後,再採Ⅰ段。品位比較好的礦,主要分佈在Ⅰ段與Ⅱ段結合的地段。
經現場調查,177採Ⅰ段漏斗不可用,切割通路不太通暢,依照目前情況,只能從169採漏斗經切割巷道進入177採電耙硐室。177採Ⅰ段與Ⅱ段結合部在前期準備階段已人工處理出一條通路上山,高約7m,但漏斗上方頂板安全威脅大,人員不敢冒然進入。故177採場目前直接回採難度及安全隱患均較大。
二、方案設計原則
1、儘可能地恢復利用現有巷道及生產系統,做到節省時間與成本最低化;
2、嚴格遵循“安全第一、預防為主”方針,杜絕一切冒險作業行為,做到確保安全萬無一失;
3、生產系統佈置力求合理,儘可能減輕勞動強度,提高生產效率,為今後殘礦回收創造有利條件;
三、前期準備工作
1、全面檢查並處理從三中段至177採所有需要經過地段的巷道頂板,以保證作業人員通行的絕對安全。
2、檢查並修復與177採場採出礦有關的風水管路、電線電纜、軌道架線等主要生產系統。
3、準備前期恢復生產需要的通風機、鑿巖機、電耙及相應輔助設備設施。
4、架設169採通路,清理從169採到177採的切割巷道。根據現場實際地質情況,需對以下地段採取相應支護措施:①169漏斗電耙硐室後砌築一人工礦柱,礦柱規格為2m×1m×2m,硐室左側需搗制約6m長的砼體牆,以控制硐室區域頂板。②169耙道中間約171採處頂板已暴露D3S2-4頁巖層,面積約2m×2m,周邊矽化層有破碎現象,需進行砼拱支護。支護段長約6~8m,淨斷面保證2m×2m,以確保不影響電耙出礦,局部地段斷面不夠需洗泡後再支護。③175採處頂板矽化已破碎,加之該處又處在177採出礦口,為確保出礦安全,需進行砼拱支護。支護段長約4m,淨斷面保證2m×2m,以確保不影響電耙出礦,局部地段斷面不夠需洗泡後再支護。
5、安排人員檢查採場頂部558充填道巷道及管路情況,能疏通恢復的儘量疏通恢復。如確實不能疏通恢復的,待採場內上分層情況揭露後再採取相應措施。
四、殘礦資源回收具體方案
根據採場內及周邊現狀,並結合生產系統、設備設施情況,現推薦採用以下兩種殘礦回收施工方案:
㈠混凝土假巷殘礦回收方案(方案一)
1、總體思路(可詳見附圖)
①疏通169採~177採的切割巷道,在Ⅰ段礦巖垮塌體內向Ⅱ段礦體方向做混凝土假巷,預留出礦穿回收Ⅰ段礦石垮塌體;
②從下分層68穿漏斗上方巷道(163運道漏斗進入)掘短天井與上分層混凝土假巷貫通,回收處理Ⅱ段冒落礦石及頂板;
③在下分層砌築混凝土擋牆,對Ⅱ段下部進行充填;
④採用淺孔留礦法對Ⅱ段上部未塌落礦體進行採礦,礦石經短溜井、68穿漏斗耙運放出;
⑤最後在混凝土假巷內採取後退方式對Ⅰ段礦巖垮塌體進行資源回收。
2、主要工程投入
①在上分層Ⅰ段礦巖垮塌體內施工混凝土假巷(含出礦穿約60米);
②在下分層68穿漏斗上方巷道(163運道漏斗進入)掘短天井與上分層貫通;
③在下分層砌築混凝土擋牆。
本方案主要投入工程量見表1:
表1投入工程量表(混凝土假巷法)
序號 | 工程名稱 | 工程量 (m) | 每米工程量(m3/kg) | 總工程量(m3/kg) | 備註 |
1 | 天井掘進(2×2) | 6 | 4 | 24 | 短溜井 |
2 | 充填擋牆 | 12 | 1 | 12 | 充填用 |
3 | C15砼墊層 | 72 | 0.9 | 64.8 | 切割巷+假巷支護 |
4 | C25砼支護 | 72 | 3.114 | 224.208 | 切割巷+假巷支護 |
5 | 鋼筋制安(φ18) | 60 | 31.14m*2kg/m | 3737 | 主筋 |
6 | 鋼筋制安(φ14) | 60 | 31m*1.21kg/m | 2251 | 連接筋 |
3、主要設備投入
本採場殘礦回收投入設備設施相對較簡單,除系統供風、供水、通風、動力電纜外,僅需投入以下設備:①軸流式通風機2~3台;②2DPJ-30電耙3台,其中1台固定在下分層68穿漏斗上方,1台固定在上分層169漏斗旁的切割巷道內,另1台在工作面使用;③YT-28型鑿巖機1台;④其它輔助設備設施。
4、施工生產組織
混凝土假巷施工期間:安排早班、中班兩個支護班組,每班5~6人;
殘礦回收期間(包括Ⅱ段上部回採):安排一個爆破班組和早班、中班出礦班組,爆破班組2人,出礦班組每班4-5人。
本方案具體資源回收生產進度安排見表2:
表2進度計劃安排表(混凝土假巷法)
序號 | 工程名稱 | 進度計劃安排 | |||||||
5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 | ||
1 | 前期準備 | ||||||||
2 | Ⅰ段假巷支護 | ||||||||
3 | Ⅱ段冒落礦石清理與頂板處理 | ||||||||
4 | Ⅱ段底部擋牆及充填 | ||||||||
5 | Ⅱ段上部礦石回採 | ||||||||
6 | Ⅰ段冒落礦石回收 | ||||||||
7 | 採空區處理(採選廠負責) |
5、預計效果
①Ⅰ段冒落區內施工了混凝土假巷,為Ⅱ段採場提供了安全出口,Ⅰ段冒落礦石在混凝土假巷內採取後退式回採,其安全可得到保障;
②嚴格按本方案實施,可實現177採場Ⅱ段殘礦100%回收和Ⅰ段冒落礦石60~70%回收。按Ⅱ段礦石量1800噸、品位5%、回收率100%和Ⅰ段冒落礦石量2700噸,品位2%、回收率65%來考慮,177採場總共可回收礦石3555噸,金屬含量125.1噸。
㈡膠結充填殘礦回收方案(方案二)
1、總體思路(可詳見附圖之剖面圖)
①疏通169採~177採的切割巷道和切割巷道~175採場擬掘聯通平巷處的巷道,在上分層原175採場內向177採掘聯通平巷,再從下分層68穿漏斗上方巷道(163運道漏斗進入)掘短天井與上分層聯通平巷(靠177採)貫通,作為上分層礦石溜井。
②先回收1#區域內和3#區域內的冒落礦石,處理4#區域內頂板冒落礦石。其中1#區域內冒落礦石由切巷內電耙轉運至169採場漏斗,3#區域內冒落礦石由人工或電耙搬運至新掘短溜井、再由下分層68穿漏斗上方的電耙轉運至68穿漏斗內,4#區域冒落礦石直接由下分層68穿漏斗上方電耙耙運至68穿漏斗內。
③1#、3#、4#區域冒落礦石回收處理結束後,對其空區進行集中充填,先充填1#區域,再充填3#和4#區域;在充填過程中做好假巷,以便為回收2#區域冒落礦石和回採5#區域礦石創造條件。
④1#、3#和4#區域充填凝固後,再對2#區域冒落礦石進行清理回收,對5#區域礦石進行回採。其中2#區域冒落礦石由電耙經假巷耙至切巷轉運,5#區域回採礦石由電耙耙經假巷、短溜井,再由下分層68穿漏斗上方電耙轉運。
⑤2#和5#區域內礦石全部回收完成後,最後視情況對2#和5#區域進行整體充填。
2、工程投入
①在上分層175採向177採掘聯通平巷,在下分層至上分層間掘短天井,作為上分層的礦石溜井,同時兼作上分層採場的第二安全出口。
②在1#區域充填前預製假平巷及電耙硐室,為回收2#區域礦石創造條件。
③在3#區域充填前預製假巷溜井(溜礦石用),為回採5#區域內礦石創造條件;如果採場上部558充填道未疏通,還需在3#區域再預製另一條假巷天井(人行通風用)。
本方案主要工程投入見表3:
表3投入工程量表(膠結充填法)
序號 | 工程名稱 | 工程量 (m) | 每米工程量(m3/kg) | 總工程量(m3/kg) | 備註 |
1 | 連通平巷(2×2) | 約6 | 4 | 24 | 175~177採之間 |
2 | 天井掘進(2×2) | 約6 | 4 | 24 | 短溜井 |
3 | 充填擋牆 | 12 | 1 | 12 | 充填用 |
4 | 充填假巷 | 約20 | — | — | |
5 | C15砼墊層 | 約12 | 0.9 | 10.8 | 切割巷+假巷支護 |
6 | C25砼支護 | 約12 | 3.114 | 37.368 | 切割巷+假巷支護 |
3、設備投入
除工作面增加1台電耙外,其它基本同方案一。
4、施工生產組織
正常情況下,安排兩個獨立出礦班組(1#、2#區域一班,3#、4#、5#區域一班)和一個爆破班組,出礦班組每班4-5人(生產任務重時,可增加人員延長每班作業時間);爆破班組2人,負責整個冒落區大塊礦石改炮和5#區域礦石回採工作。
本方案具體資源回收生產進度安排見表4:
5、預計效果
①1#、2#和3#區域冒落礦石實現了分區錯時回收,其頂板暴露面積有限,而5#區域礦石回採是在充填體上進行的,整個177採場礦石頂板安全有保障。
②177採場自始至終具備兩個作業面平行生產作業條件,其採場生產能力可得到保障,縮短了本採場資源回收週期。
③嚴格按本方案實施,可杜絕資源浪費現象,實現177採場殘礦100%回收。按Ⅱ段礦石量1800噸,品位5%和Ⅰ段礦石量2700噸、品位2%來考慮,177採場總共可回收礦石4500噸,金屬含量144噸。
表4進度計劃安排表(膠接充填法)
序號 | 工程名稱 | 進度計劃安排 | |||||||
5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 | ||
1 | 前期準備 | ||||||||
2 | Ⅰ段1#區域冒落礦石回收 | ||||||||
3 | Ⅰ段1#區域充填(採選廠負責) | ||||||||
4 | Ⅰ段2#區域冒落礦石回收 | ||||||||
5 | Ⅰ段3#區域冒落礦石回收、Ⅱ段4#區域冒落礦石回收及頂板處理 | ||||||||
4 | Ⅰ段3#區域、Ⅱ段4#區域充填 | ||||||||
5 | Ⅱ段5#區域礦石回採 | ||||||||
7 | 採空區處理(採選廠負責) |
㈢方案比較選擇
方案一:優點是方案實施可靠度高、安全有保障,雖前期工程投入費用大、但不產生礦方充填費用;缺點是資源回收週期較長、礦石與金屬含量不能100%回收。
方案二:優點是前期工程投入費用低,資源回收週期較短,礦石與金屬含量可實現100%回收;缺點是方案實施可靠度低、產生礦方充填費用。
綜合以上分析,我項目部選擇方案一(即混凝土假巷殘礦回收法)作為177採場殘礦資源回收實施方案。
五、技術經濟估算(見下表)
表5技術經濟估算表
序號 | 項目名稱 | 工程量 | 預算單價 | 費用 (萬元) | 備註 |
一 | 產值收入 | ||||
金屬含量 | 125.1噸 | 4萬元 | 500.4 | ||
二 | 投入成本 | 213.2 | ㈠+㈡+㈢ | ||
㈠ | 前期工程投入 | 28.1 | 1+2+3+4+5+6 | ||
1 | 天井掘進(2×2) | 6m | 1500元 | 0.9 | |
2 | 充填擋牆 | 12m3 | 500元 | 0.6 | |
3 | C15砼墊層 | 64.8m3 | 600元 | 3.9 | |
4 | C25砼支護 | 224.208m3 | 800元 | 17.9 | |
5 | 鋼筋制安(φ18) | 3737t | 8000元 | 3.0 | |
6 | 鋼筋制安(φ14) | 2251t | 8000元 | 1.8 | |
㈡ | 金屬含量回收成本 | 125.1噸 | 均價1.4萬元 | 175.1 | |
㈢ | 其它不可預見 | 1項 | 10萬 | 10 | |
三 | 實現利潤 | 287.2 |
六、安全保障措施
1、所有井下作業人員,必須經過安全培訓和崗位安全責任教育後方能下井作業,堅持開好班前會,班前會不是走過場,而是講實際問題,講現場安全,講當班作業地點應注意的安全問題。
2、進入作業現場前,應首先檢查和處理頂板、邊邦,確認安全後才能開始作業。在作業過程中出現嚴重危及人身安全的徵兆時,作業人員必須迅速撤離危險區,並及時報告和處理,同時設置警戒和照明標誌。
3、冒落礦石的二次爆破,應採用炸藥敷炮或淺孔改炮的方法,宜打淺孔、少裝藥,以減少因爆破而影響到頂板的安全;
4、整個殘礦回收工作應遵循“快採、快出、快充”原則,儘量縮短採場暴露時間,以控制採空區的地壓活動。
5、爆破器材使用管理應嚴格遵守國家相關規定,在爆破作業前,務必做好爆破警戒。
6、採場通風要引起高度的重視。在進入多年未工作的採場前,要提前通風,排盡有毒有害氣體;採場爆破後要有足夠的通風時間,如果採場上部通路被充填或其它原因堵塞,能疏通的儘量疏通,不能疏通的應採用局扇將下部運輸平巷的新鮮風流送往工作面,保證採場工作面正常通風。
7、電耙操作前,要仔細檢查設備的運轉部位、鋼絲繩以及掛勾是否牢固,使用操作時嚴格遵守電耙工的安全操作規程。
8、漏斗放礦時,不允許完全放空,礦石面要保持在漏斗的卡門以上,防止落礦時,卡門被礦石沖壞。
9、作業人員不得進入作業區域以外的場所,以免發生意外。
10、生產工區(隊)必須每班對作業現場安全狀況進行檢查確認,發現隱患及時處理;項目部要求組織每週不少於1次的安全檢查,提出檢查報告或整改意見。
七、其它需要説明的問題
1、下分層68穿漏斗上方與上分層連通的短溜井佈置尤為關鍵,與今後生產安全及效率都息息相關,為此需懇請地測部門合理設計並確保貫通精度。
2、採空區充填是本方案得以順利實施的又一保障,充填管路系統還需相關部門人員提前做好檢查暢通工作,確保本採場充填工作順利進行。
3、本方案是根據我部現階段現場瞭解的實際情況基礎上進行設計的,如今後在實際生產施工過程中發生變化,需視情況進行調整。
4、本方案所涉及內容與實際不符或設計不妥之處,敬請諒解,並懇求批評指正。
附:1、177採場平面圖;
2、177採場剖面圖。
3、177採場巷道支護斷面圖;
温州建設集團礦山工程有限公司
駐錫礦山項目部
2015年4月29日