大水矿床无公害开采的实践(20130730)
综采工作面水害分析及防治水实践
受煤 层顶 、 底板 含水 层 的 影 响 ， 综采 工 作 面 含水 量 较高 ， 尤 其是 Ｏ 灰 强含水 层 中含有 的水 分极 大 。顶板 砂岩水 存 在于 顶底 板 中 ， 属于 裂 隙水 ， 导 致在 煤炭 开采 过程中顶底板中的裂 隙水不能被及 时释放 出来 ， 水分 很 容 易在 回采 时 进 入 工 作 面 ， 引发 事 故 。 强含 水 层 位 于煤 层 顶 、 底板中， 是 南低 北 高 的 地 势 ，由于 南 部 有 未 完 成 的工程 项 目，该面 施 工 区 域 由于 没有 回采 工 作 面 存在 ， 其含水层水并没有疏放 ， 因此对工作面回采影响 很 大 。根据 工作 面 ３ ６ ０ ５ 、 ３ ６付 一补 ３ ０等地 质 勘探孔 资 料 分析 ， 二１ 煤 层距 底 板 Ｌ １ — ３灰岩含 水 层 ６ ０ ． ８ ８ ｍ， 水 压５ ． ４ ０ Ｍ Ｐ ａ ， 根 据 斯 列 沙 列 夫 公 式 计 算， 突 水 系 数 ０ ． ０ ８ ８ Ｍｐ ａ ／ ｍ＞ ０ ． ０ ６ Ｍ ｐ ａ ／ ｍ（ 底 板 受构 造 破 坏段 ） ， 因此
３水 害导 致的后 果分 析
高， 工作面的最大倾角是 ３ ５ 。 。倾向煤层斜轴边缘 的煤 层 相对 其他 煤 层 来 说 比 较 厚 ， 该 综 采 工 作 面煤 层 平 均 厚度 是 ７ ． ３ ｍ。该 工作 面巷 道在 掘进 的过程 中 ，未发 现 大于 １ ０ ｍ 的断 层 ， 但 底 抽巷 和 下 付 巷 揭 露 二 条 正 断 层 及 二条 逆 断层 ， 其底 抽巷 及 下付 巷 中 部 一 条 正 断 层 与 条逆 断 层呈 阶 梯 状 组 合 断 层 ， 并 且 这 两 个 断 层 以及 周围的岩层呈现破碎状 ， 对工作面煤炭的回采有着很 大影响。
水体上开采技术与典型案例分析
3.9.水体上开采突水系数分析结论
实践与测试资料表明，矿压作用下的底板破 坏深度一般为6-14m，灰岩水的导升高度一般为37m，上下两个破坏带厚度之和为9-21m。
由此可见，准确查明矿压破坏带和导升断裂 带厚度是预测底板突水条件的关键因素。
最后，则是操作注水控制台，对分隔出的一段钻孔进 行注水观测，通过注水控制台上的流量表，观测出这段岩 层单位时间的注水渗流量，从而测试出这段岩层的透水性 能。
5.2 底板导水破坏深度 经验公式计算法
根据大量实测资料，用实测的底板导水破坏深度与关系 最密切的工作面斜长、采深、倾角等因素的数据经回归分
析，拟合公式。
修正后的公式充分考虑的破坏和影响，应该 说更加符合实际情况。
3. 3 等效隔水层厚度概念
上述公式中只考虑了底板隔水层厚度而未考虑底板隔水层是由 不同性质的岩层复合而成，且不同岩石有着完全不同的力学性质和 抗水压能力。因此，不能单纯以岩石的实际厚度来计算突水系数， 而应根据岩石本身的力学强度和隔水性能对实际厚度进行计算，得 出一个假定岩体强度和隔水性能均一的等效隔水层厚度(Me)。为此， 提出了等效隔水层厚度的计算公式：
3. 4 岩石强度比值系数
确定有效隔水层厚度的关键在于如何确定不 同性质岩层的强度比值系数。目前还缺乏系统的 理论与实验研究。根据邯郸地区的现场压水试验 资料获得了表2-2斫列的强度比值系数。
3. 5 新的突水系数计算公式
在获得了等效隔水层厚度后，并考虑底板破 坏带深度和原始导升高度带等因素，所得到新的 突水系数的计算公式如下：
2) 井下仰斜钻孔双端堵水器导高观测原理与方法
综采工作面水害及防治水实践
m3 / min。 1. 2. 2 水文地质条件分析 （ 1 ） 煤 8 底板及煤 8 —煤 6 顶板裂隙水。 该含 水段为煤 8 、 煤 7、 煤 6 等煤层成煤时期形成的顶底 该工作面为新区域， 此段裂隙水未得到疏 板裂隙水， 放。因此， 回采时此部分水量将直接进入工作面 。 （ 2 ） 煤 5 顶板强含水层。 该含水层水位呈北高 南低的趋势， 靠近南部区域由于 － 690 m 水平轨道 中石门已直接揭露该含水层， 含水层水位已得到有 现已基本疏降至 － 690 m 水平， 但北部区域 效疏降， 由于无工程揭露， 含水层水位未得到疏降， 现水位标 高最高为 － 100 m， 相对该采区最大水头高度 450 m， 最大水压 4. 5 MPa。区内煤 8 至煤 5 平均间距为 46. 7 m， 切眼处间距最大， 为 58. 7 m。 经计算， 切眼 处导水裂隙带高度为 68. 5 m， 导水裂隙带大于此间 工作面回采垮落后， 导水裂隙将导通煤 5 距。因此， 顶板含水层， 使含水层水顺裂隙进入工作面。 经过 3088 工作面电法探测及钻探探测结果显示， 煤5 顶 板含水层在此区域的富水性具有明显的不均一特 · 111·
3 # 量 1. 4 m / min， 其中回风巷 6 号富水异常区 1 钻孔 3 水量 1. 0 m / min， 其余 2 个钻孔水量较小， 均为 0. 2
综采工作面的正常生产， 将突水事故造成的损失控 ， 制到最低 采取了一系列的防治水措施， 保证了采面 安全和正常生产。
1
1. 1
工作面地质及水文地质条件
大水矿床开采实例4——西石门铁矿大水矿床开采
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟大水矿床开采实例4——西石门铁矿大水矿床开采该矿设计规模220 万吨/年，采用有底柱和无底柱分段崩落法回采。
矿体赋存于潜水位以下，为一大水矿床。
矿山于1970 年开始建设，1987 年底移交生产。
在1970～1977 年期间，是在潜水位以上的闪长岩及石灰岩内施工，未进入奥陶纪含水灰岩层。
通过1978 年6～9 月的第一次放水（日放水量9 万吨）和1980 年7～10 月的第二期放水（在40m 水平日放水量3.5～5 万吨）之后，水位下降至120m 水平以下，才在含水层中施工。
经过放水疏干，矿区水位下降大，三个水口的水力坡度陡，说明了该矿涌水是静储量为主，侧向补量不大。
排水疏干系统如图1 所示。
图1 西石门铁矿排水疏干系统1—主井；2—副井；3—废石井；4—北区排风井；5—北区回风井；6—马河；7—马河矿柱；8—中区回风井；9—南区回风井；10—南区进风井；11—北区水泵房及疏干位置；12—中央区水泵房及疏干位置；13—南区水泵房；14—40m 水泵房及疏干位置；—·—矿体界线；—··—··—矿柱界线该矿北区与南区各建水泵房1座，各安装DX—400—22 水泵8 台（每台功率360kW），排水能力分别为5.8万吨/日和3.6 万吨/日。
另外，在这两泵房内还各安装115kW 的14Sh—19 的低扬程水泵2 台，作为枯水期将水泵入中央区水沟，流入中央区水泵房，然后排出地表供给选厂。
在120m 水平中央区设水泵房一座，安装360kW 的DK—400—22 水泵15 台，洪水期12 台工作，用3 条直径478mm 管道排出地表，排水能力为10.8 万吨/日。
在40m 水平设水泵房一座，安装680kW 的150D30×10 的水泵5 台，日排水能力为3.6 万吨，用两条直径325mm 排水管直接排地表，供矿区生活用水。
我国金属矿山大水矿床的地下开采采矿方法思考
我国金属矿山大水矿床的地下开采采矿方法思考摘要：大水矿床在我国分布较为广泛，随着金属矿山开采的持续，不得不面临大水矿床的开采，但难度大，掌握其采矿方法，具有现实意义。
本文对此进行了分析，仅供参考。
关键词：金属矿山；大水矿床；开采引言按照GB12719规范的说法，大水矿床是估计、计算矿坑用水量在50000的矿区水文地质条件，极可能发生突水淹井和矿难事故。
在我国金属矿山当中，大水矿床是比较常见的一种，虽然其中蕴含大量的金属矿藏，但是开采难度大，在很长一段时间内并不是开采的首选。
不过随着开采的加深，开采任务逐渐转向大水矿床的开采，因此，有必要探索其地下开采的采矿方法。
1关于大水矿床1.1地表水地表水就是在地表上的水源，一般包括湖泊、河流、滨海、池塘等水源，地表水对矿床的影响，取决于矿床中水的补给方式。
尤其是位于地表水下方的矿床，充水条件最为复杂，影响程度最大。
这类矿床在我国分布较广，如湖南康家湾铅锌银矿、安徽新桥硫铁矿、湖南锡矿山南矿等，这些矿区均位于当地地表径流之下。
1.2老空水老空水，主要是赋存于废弃矿坑和巷道当中的水。
这种水通常酸性大，富含有毒物质，破坏性极强，而且巷道还会成为涌水、突水通道。
老空水不易调查，危害性很大。
1.3地下水地下水是大水矿床的主要水源，统称为充水含水层，大水矿床当中威胁最大的是北方中奥陶系灰岩，比之威胁小一些的是南方二迭系茅口灰岩。
它们有一个共同的特点即岩溶发育，约90%的大水矿床分布其中，而且这种地质条件还会受到其他水源的补给。
从矿床充水强度来看，岩溶充水层的充水强度最大，孔隙充水层次之，裂隙充水层最次。
因为裂隙充水层充水强度最弱，水源补给弱，对矿床影响小，一般情况下，主要考虑岩溶充水或是孔隙充水。
2关于采矿方法探析2.1大水矿床开采难点从上文内容来看，大水矿床的充水条件复杂，补给来源复杂多变，对矿床的开采有不同的影响。
从这个角度出发，大水矿床的开采，难点在于水文地质条件复杂，必须完善地质勘测。
论金属矿山大水矿床的地下采矿方法
论金属矿山大水矿床的地下采矿方法发表时间：2016-09-19T10:25:16.200Z 来源：《基层建设》2015年9期作者：李晓峰[导读] 随着我国经济的不断发展，第二第三产业经济不断向前推进，人们的对生活水平及生活质量的要求的不断提高，我国对矿产资源的需求也在不断增加。
乌拉特后旗紫金矿业有限公司内蒙古 015543 摘要：随着我国经济的不断发展，第二第三产业经济不断向前推进，人们的对生活水平及生活质量的要求的不断提高，我国对矿产资源的需求也在不断增加。
处于露天或者地表的矿产资源已经处于被开发殆尽的状态。
然而，生产生活对矿产资源的需求不会因矿产资源的减少或采矿难度的增加而减少，因此，为了满足我国发展经济不断提高生活质量的要求，人们开始加强对复杂地形地域矿产资源的开发利用，大水矿床就是其中之一。
本文旨在围绕金属矿山大水矿床的地下采矿方法，简要论述我国大水矿床的充水类型，浅议选择地下采矿方法的基本原则和要求以及介绍了金属矿山大水矿床的几种常见的地下采矿方法的特点和使用条件等。
关键词：地下采矿方法；大水矿床；充水类型前言金属矿山的大水矿床地形地质及水文条件非常复杂，相对于一般的金属矿山开发采集，其需要考虑的因素更多，开采难度更大，采集过程中更易出现突发状况，危险性更大。
因此，选择适宜此种条件的地下采矿方法非常关键。
相关人员应根据金属矿山大水矿床的实际地形地质环境的特点，综合考虑地形、环境、气候、人员等因素，对比不同采矿方法的优势和局限性，选择出最恰当的地下采矿方法，保证开采活动的顺利进行，高效完成。
一、我国的大水矿床的不同充水类型我国的地形地质环境比较多样化，因此金属矿山的大水矿床的充水类型及条件比较复杂多样。
大水矿床可能由多种水源共同作用形成，可能囊括了地表水、自然降水、冰川水、熔岩水、孔隙裂隙水等。
通过金属矿山大水矿床的不同充水类型，大致可以将大水矿床分为以岩溶水层为主要充水方式的矿床和以孔隙含水层为主要充水类型的矿床两大类别。
“保水采煤的理论与实践”专辑特约主编致读者
保水采煤的理论与实践 专辑特约主编致读者㊀㊀保水采煤是指在干旱半干旱地区煤层开采过程中,通过控制岩层移动维持具有供水意义和生态价值含水层(岩组)结构稳定或水位变化在合理范围内,寻求煤炭开采量与水资源承载力之间最优解的煤炭开采新技术㊂这一概念是根据陕北侏罗纪煤田(神府煤田)开发中遇到的地质生态环境环境问题而提出的,对水资源供需矛盾突出㊁地下水生态价值明显的矿区同样适用㊂近30年来,众多学者从地质学㊁水文地质学㊁采矿学㊁岩层控制学㊁生态学等角度,通过现场调查㊁理论分析㊁室内试验及工程应用等方法论证了保水采煤理念的科学性,促进了我国西部生态脆弱矿区生态环境保护与煤炭绿色开采㊁科学开采㊂2017年我刊第1期出版了 保水采煤的理论与实践 专辑(第一辑),报道了保水采煤在科学内涵㊁煤-水双资源开采㊁工程实践等方面的新进展㊂两年来,保水采煤理论研究不断深入,技术体系逐步形成,工程实践不断深入,保水采煤区地下水监测网初步建成,研究范围走出干旱半干旱矿区㊂为此,本专辑集中报道两年来保水采煤的最新研究进展,以期推动保水采煤理论㊁技术体系和工程实践的完善,促进我国煤炭主产区 西北地区的科学开采㊁绿色开采㊂西北大型煤炭基地地质环境条件的特殊性决定了煤炭开发过程中,必须优先保护㊁科学利用有限的水资源,才能维系和改善脆弱的生态环境㊂面对这一技术瓶颈和挑战,本期前27篇论文集中报道了在地质条件探测㊁水文地质条件评价㊁植被与地下水位关系㊁采煤过程中含(隔)水层结构保护等方面取得的进展,探讨了保水采煤面临的科学问题,确立了部分典型植被的地下水位阈值,刻画了高强度采煤条件下覆岩裂隙场㊁应力场㊁渗流场的动态演化规律以及地下水漏失量,建立并揭示了导水裂隙带发育高度预测模型及演化特征,形成了基于含水层结构保护的水害防控技术,开展了烧变岩强含水层㊁地表水体下保水采煤工程实践,划分了保水采煤矿井的等级类型,对厚含水层进行了精细划分,阐释了高强度采煤弱胶结覆岩的损伤过程,论述了地下水开发利用中的有关物质成分迁移路径㊁水资源储存技术,提出了基于含水层保护的地质环境承载力问题及解决途径㊂值得提及的是,保水采煤已经走出西北生态脆弱矿区,走向西南岩溶石漠化矿区,并首度走出国门,走向水资源丰沛的孟加拉国,实现了孟加拉国孟巴矿地下水径流系统的有效保护㊂在本专辑出版之际,感谢行业有关专家学者在百忙之中对论文评审把脉,感谢录用和未被录用论文作者对本专题的高度关注和辛勤付出㊂同时,对相关企业和专家学者为我国保水采煤理论研究和工程实践做出的贡献表示崇高的敬意!。
“碧海2013”专项执法行动启动
工作 方 法采 用资 料 收集 、 野 外 调 查 并 辅 以必 要 的 山
本 区的 地 面塌 陷主 要 是 长期 大 量开 采 菱镁 矿 、 煤 炭 及石 膏资 源 ， 形 成采 空 地面塌 陷。 菱 镁 矿 开采 引 发 地 面 塌 陷 ２处 ， 规模 小 ， 发展 趋 势基 本 稳 定 ； 采 煤 引 发 地 面 塌 陷 ３处 ， 主要 分 布 在 羊范 镇 的北 部 和 西 部 ， 塌 陷总面 积 ２ １ ２ ８ ｍ。 ， 地 面 塌 陷 的范 围 、 方 向、 形 状 与采 空 区 的 范 围 、 方 向、 形 状基 本 一 致 ，发 生 时 间 一 般 滞 后 井 下 采 煤 ３～ ４年 ； 石膏 矿 开 采 引 发 地 面 塌 陷 ５处 ， 本 区 的 石 膏 矿 体 赋存 于 奥 陶 系 中统 马家 沟 组 中 部 ， 呈似层状 、 透镜状产 出， 矿体 厚度大 ， 范 围相 对煤矿 要小 ， 且 石膏易被水软 化等 特点 ， 所 以 石 膏 矿 的 地 面 塌 陷
４ ． ３ 泥石流 规模 小 、 中 易 发 生
区内共 １处 ， 位 于晏 家 屯镇 庞 马 村 东北 角 向东 北 延伸 １ ５ ０ ０ ｍ， 整体 方 向西南 ～东 北 向 ， 地裂 缝 可见 宽 度一 般 ５ ～２ ５ ｃ ｍ， 断续 分 布 ， 该 裂 缝 为水 平 拉 裂 ， 从 而导致 房 屋裂 缝 ０ ． ５ ～１ ． ２ ｃ ｍ， 损 坏房 屋 １ ８间 ， 发 现于 ２ ０ １ ０年 ３月初 ， 目前 停 止活 动 ， 发 展 趋 势 为减 弱 。根 据现 有 资料 的调 查 ， 邢 盛 煤 矿 和 邢 北 煤 矿 位 于庞 马村 西南 角 ， 由于 采 矿 会产 生 采 空 沉 陷 以 及 伴 生 的地裂 缝 可 能 性 ， 同 时 表 层 岩 性 为粉 质 粘 土 、 中 砂， 其 下 为 中粗砂 ， 为 上 细下 粗 的地 层 结 构 ， 过 渡 地 下水 开采 也有 形成 地裂缝 的可 能性 。
甘肃大水金矿Au-As共生分异机理研究
甘肃大水金矿Au-As共生分异机理研究杨斌;彭秀红;钟炎良【摘要】从分布特征、迁移形式以及沉淀机制3个方面研究了大水金矿Au-As共生分异机理.结果表明:Au、As含量早期为共消长,后期为不消长关系,并且二者在空间上为不套合关系;Au、As的晶体化学和地球化学性质的相似性以及温度、压力、pH,决定了二者可以形成[AuAs]2-、[Au(AsS2)]0和[Au(AsS3)]2-络合物进行迁移;在主成矿期,成矿热液富砷贫硫以及后期物理化学条件的改变,Au、As在地壳中各自分异沉淀形成矿物;Au、As在成矿前期,主成矿期以及成矿晚期分别经历了共生、分离和富集3个阶段,在一定程度上解释了大水金矿的成因,为寻找新型砷矿床提供了思路.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】3页(P47-49)【关键词】Au-As共生分异;分布特征;迁移方式;沉淀机制【作者】杨斌;彭秀红;钟炎良【作者单位】成都理工大学核技术与自动化工程学院;四川省地学核技术重点实验室;成都理工大学核技术与自动化工程学院;四川省地学核技术重点实验室;成都理工大学核技术与自动化工程学院;四川省地学核技术重点实验室【正文语种】中文甘肃大水金矿是近年来国内发现的较大型金矿床，该矿的成因一直是学术界的热点问题之一。
前人对大水金矿的常见元素进行了大量的研究，但是对As研究较少。
As是大水金矿床中常见的伴生元素，从Au、As的组合特征入手研究甘肃大水金矿的成矿机制，打破了研究金矿床的传统模式，在一定程度上解释清楚了其成矿机制，为该地区的下一步找矿工作提供参考。
1 地质背景甘肃省玛曲县大水金矿床大地构造位置属于秦祁昆造山带，西秦岭南亚带。
区内出露主要为二叠纪至白垩纪地层。
二叠纪地层为中薄层微晶灰岩、中厚层生屑灰岩、生物亮晶灰岩等;三叠纪地层为杂砂岩、板岩、灰岩以及白云岩等;侏罗纪地层主要为砾岩与砂岩;白垩纪地层主要为灰紫色砂砾岩夹砂岩。
甘肃大水金矿床方解石的稀土元素地球化学特征
甘肃大水金矿床方解石的稀土元素地球化学特征
代文军;陈耀宇;马小云;史文全
【期刊名称】《黄金》
【年(卷),期】2011(032)002
【摘要】方解石是大水金矿床脉石矿物之一,其形成贯穿整个成矿过程.根据野外观察和室内分析,大水金矿床中的方解石分为矿化期前、矿化期和矿化期后3期.通过对不同产出类型方解石稀土元素地球化学特征研究表明:不同产出类型的方解石稀土元素含量、有关参数和配分模式均有不同程度的差别,显示不同来源;矿床成矿流体具多来源特征.成矿环境表现为相对开放而氧化的环境.
【总页数】6页(P24-29)
【作者】代文军;陈耀宇;马小云;史文全
【作者单位】甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院;甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院;甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院;甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院
【正文语种】中文
【中图分类】P618.51;P597+.2
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王丹
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大水工作面综合防治水技术的研究与应用
大水工作面综合防治水技术的研究与应用
杨海军
【期刊名称】《华北科技学院学报》
【年(卷),期】2013(010)001
【摘要】东欢坨矿3088工作面的水文地质情况十分复杂,上有本煤层顶板水和5煤层砂岩顶板强含水层水,下有本煤层底板水,涌水量较大,严重影响工作面的正常生产.针对该工作面实际,研究出增设泄水眼、振动筛煤水分离、设立沉淀池和排水站以及减少运道和泄水巷水煤流量等一系列技术措施.通过在回采期间的应用,不仅有效避免了水害带来的威胁,而且有力保证了工作面的高产高效开采.
【总页数】3页(P10-12)
【作者】杨海军
【作者单位】河北唐山开滦集团东欢坨矿业公司,河北唐山063026
【正文语种】中文
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煤矿水害的预防及
（4）损失煤炭资源。为防止矿井水的威胁， 有时需要留设防水煤柱，影响煤炭资源的回收和 充分利用，有的甚至无法再开采。 （5）引起瓦斯积聚、爆炸或硫化氢中毒。如 果发生老空区、老窑突然透水，积聚在老空区内 的瓦斯和硫化氢等有害气体会随水而出，涌出的 瓦斯达到爆炸浓度，遇高温火源就会发生爆炸， 而人们呼吸了剧毒的硫化氢，重者就会造成死亡。 （6）一旦失控。造成淹井及人员伤亡。矿井 涌水量一旦超过排水能力或突然涌水，轻则淹井 停产，重则矿毁人亡。
煤矿防治水的原则是以防为主，防、排、 疏、堵相结合，在确保安全的前提下，要 做到经济合理，技术可行，效果最佳，资 源效益最好。在实际工作中，煤矿防治水 工作还应坚持先易后难、先近后远、先地 面后井下、先重点后一般、地面和井下相 结合、重点与一般相兼顾的原则。目前常 用的矿井水防治方法有地面防水、井下防 水、疏干降压、矿井排水和堵水防渗等。
矿井水害发生的条件、 原因及危害 自然界中，水的存在形式有大气水、地表水和地下水。 存在于大气圈的水，称为大气水。分布于地表上的海、河 湖、冰川中的水，称为地表水；埋藏于岩石空隙中的水称 为地下水。煤层周围岩层（围岩）中蕴藏的地下水是复杂 的自然系统，他的形成条件、赋存规律、物理性质、化学 成分和水动力特征等，与含水介质（岩石）和环境介质 （大气系统、地表水系统和人类工程系统）既统一又互相 制约。 一、矿井水害的概念 1.矿井水 在矿井建设和生产过程中，以各种形式涌入井筒、巷 道和工作面的大气降水、地表水、地下水、老窖（采空区） 积水通称为矿井水。
三、矿井水害发生的原因 矿井水害事故的原因经分析是一个极其复杂的课题， 它的形成一般是由于巷道揭露和采空区塌陷波及到水源所 致，有时是由于充水通道将水源与巷道或采掘工作面沟通， 造成矿井突水。下面从工程技术和管理两个方面来分析矿 井水害产生的原因。 1、工程技术方面的原因 （1）地面防洪、防水措施不当。防洪设施在设计、施 工有缺陷，达不到防洪要求标准，和防洪设施失效，以及 地面塌陷、裂隙未处理，使地面洪水由井巷、塌陷、裂隙 等通道进入井下造成矿井水害。 （2）水文地质情况不清。井巷或采掘工作面接近充水 断层、强含水层、岩溶陷落柱、含水溶洞、老空积水等充 水水源和充水通道时，未采取任何防范措施，而造成透水 事故。
浅谈金属矿山大水矿床的地下采矿方法
浅谈金属矿山大水矿床的地下采矿方法
王超群;晏永明;敬皓
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2014(000)033
【摘要】大水矿床是金属矿山当中最为常见的矿山类型，做好对此类金属矿山的资源开采，对于我国金属矿业发展及经济水平提升具有重要意义。
作者结合实践工作经验，在文章当中以点柱充填式采矿法为例，对金属矿山大水矿床的地下采矿方法进行探讨。
【总页数】1页(P101-101)
【作者】王超群;晏永明;敬皓
【作者单位】云南金诚信力合矿山工程设计院有限公司，云南昆明 650217;江西赣中钨业有限公司，江西丰城 331109;江西赣中钨业有限公司，江西丰城331109
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某大水矿床治水方案与采矿方法的选择
Ａｂ ｔａ ｔ： Ｄｅ ｅ ｍｉ ａ ｉｎ ｏ ｔ ｒ ｃ ｎ ｒ ｌ￣ｈ ｍｅ ａ ｄ ｓ ｌｃ ｉｎ ｏ ｍｎ ｓｒ ｃ ｔ ｒ ｎ ｔ ｆ ｗａ ｅ ｏ ｔ ｏ ｏ ｅ ｎ ｅ ｅ ｔ ｆ ｍｉ ｇ ｏ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｔＲ，ｄ ｐ ｓｔ ｉ ｈ ｎ ｇ ａ ｒｎ ｍｉ ｅ ｗｅ ｅ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ｔ ｏ ｓ ｆ ｒ ａ ｗａ ｅ ｅ ｏ ｉ ｎ Ｚ ｏ ｇ ｕ ｎ ｉ ｎ ｒ ｉ ｓ ， ｈ ｏ ｇ ｏ ｃ ｅ ｔ ｃ ｎ ｃ ｎ ｃ ｎ ｍｉ ｃ ｍｐ ｒｓ ｎ，ｔ ｅｒ ａ ｏ ａ ｌ ｅ ｓｏ 印 ｐ ｎ ｅ ｎ ｅ ｉ ｎ ｅ ｈ ｉａ ａ ｄ ｅ ｏ ｏ ｃ ｏ ａ ｉ ｌ ｏ ｈ ｅ ｓ ｎ ｂｅ ｓ ｆ ｎ ｉ ｇｃ ｍｅ ｔ ｄ ｔ ｌ ｇ ａｉ ｆ Ｊｍｅ ｈ ｄ ｗａ ｏ ｎ ｅ ｕ ．Ｔｈ ｔ ｏ ｎ ｅ ｉ ｇ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｏ ｉ ｈ ｍｏｓ ｉ ｔ ｏ ｓ ｐ ｉ ｔｄ ｏ ｔ Ｊ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ａ ｄ ｎ ｗ ｆ ￣ｎ ｅ ｈ ｉ ｕ ｆ ｈ ｇ ｉ－ ｔ ｌ ｔ ｒ ｌｗｅ ｅｄ ｓ ｒ ｅ ｅ ａｌ ｕ￣ ｍａ ｅ ｉ ｒ ｅｃ ｉ ｄ ｉ ｄ ｔ ｅ ａ ｂ ｎ ｉ
Ｋｅ ｒ ｓ： ｉ ｎ ｍｉｅ ｗａｅ ｙｄ ｐ ｓｔ ｙｗｏ ｄ ｒ ｎ ； ｔｒ ｅ ｏ ｉ；ｍｉｉｇ ｃ ｍｅ ｔｄ ｔｉｎ ｉ ｔ ｏ ； ｏ ｎｎ ； ｅ ｎ ｅ ａｌ ｇｆｌ ｉ ｌｍｅｈ ｄ
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文献标识 码 ：Ａ
Ｄｅ ｅ ｍｉ ａ ｉｎ ｏ ｔｒｃ ｎ ｒ ｌｓｈ ｍｅａ ｄ ｓ ｌｃ ｉ ｎ ｔｒ ｎ ｔ ｆｗａ ｅ ｏ ｔｏ ｃ ｅ ｎ ｅｅ ｔｏ ｏ
科技成果汇编第一批(印发)
言
“十二五”以来，在广大科技工作者的努力下，公司科技进步 和创新工作取得了较快发展，形成了一批重要科技成果，部分成果已 应用于生产实践，取得了显著的经济效益和社会效益，为公司经营发 展做出了贡献。 为推进公司内部科技成果的共享，加快科技成果转化应用，加强 各单位对公司内部科技成果的了解，促进研究机构、企业间的技术合 作，现选择部分重点科技成果（排名不分先后）汇编成册，作为第一 批推介成果向全公司发布，供公司各单位参考使用。 第一批推介成果汇编涵盖了铜铝矿产资源采选、冶炼、材料加工 技术以及工程技术与装备， 并对各成果内容和主要技术特点进行了简 要说明，各单位可结合企业实际需求进行选择，与成果来源单位和联 系人进一步沟通交流，开展合作。
2 氧化铝.................................................................................................................................... - 10 2.1 高效强化拜耳法......................................................................................................... - 10 2.2 新型助滤剂制备及添加技术 ..................................................................................... - 11 2.3 3500t/d 大型氧化铝焙烧炉......................................................................................... - 12 2.4 溶出稀释槽乏汽利用技术 ......................................................................................... - 13 2.5 氧化铝大型化-Φ18m 分解槽技术 ............................................................................ - 14 2.6 Φ26×23.5m 大型高效深锥沉降槽技术...................................................................... - 15 2.7 赤泥干法堆存及湿法赤泥堆场干法堆存技术 ......................................................... - 16 3 铝电解.................................................................................................................................. - 17 3.1 新型稳流保温铝电解槽节能技术 ..............................................................................- 17 3.2 铝电解槽火眼智能防卡堵系统 ................................................................................. - 18 3.3 ACS 铝电解智能槽控系统 ......................................................................................... - 19 3.4 铝电解槽新式节能阴极结构技术 ..............................................................................- 20 3.5 新一代铝电解过程控制系统 ..................................................................................... - 21 3.6 电解铝厂制造执行系统——SmelterStar .................................................................. - 22 3.7 电解铝无功补偿及谐波治理系统 ............................................................................. - 23 3.8 铝电解槽不停电开停槽开关装置 ............................................................................. - 24 3.9 铝电解系列全电流降磁技术与带电焊接装备 ......................................................... - 25 3.10 节能型曲面阴极技术 ................................................................................................- 26 3.11 国产第四代铝电解多功能机组 ................................................................................- 27 3.12 铝电解槽预应力槽壳 ............................................................................................... - 28 4 铝用炭素................................................................................................................................ - 29 4.1 提高铝用炭阳极抗氧化性关键技术 ......................................................................... - 29 4.2 降低天然气单耗实用技术 ......................................................................................... - 30 4.3 石油焦耦合均化配料技术 ......................................................................................... - 31 4.4 残极清理技术及装备 ................................................................................................. - 32 4.5 罐式炉低温煅烧石油焦关键技术 ............................................................................. - 33 4.6 高效节能阳极焙烧炉技术 ......................................................................................... - 34 4.7 ARFS 阳极焙烧炉燃烧装置与火焰控制系统 ........................................................... - 35 4.8 大排料量高效节能罐式煅烧炉技术 ......................................................................... - 36 5 综合利用与环保.................................................................................................................... - 37 5.1 高效低耗烟气脱硫技术 ..............................................................................................- 37 -2-
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（2）《谷家台大水矿床近顶板灰岩封闭系统注浆堵水 采矿及研究》，1998年8月山东省科委组织鉴定，鲁科成鉴 字［1998］第40号鉴定书：该成果防治地表下沉，达到了不 扰动、不破坏地下水资源效果，保持了生态环境，具有显著
社会效益。
鉴定书“专家测试报告”：地勘报告-150水平矿坑涌水 量77505m3/d,1995年1月矿坑实际涌水量2477.8 m3/d， 本次测试矿坑涌水量700 m3/d。
Ø
Ø ②
水位下降，生态环境恶化；
浪费宝贵水资源和电能，加大了生产成本。 崩落和空场开采的后果：
Ø
Ø Ø
回采率仅60％左右，大量资源永久损失；
废石、尾矿地表堆存，占用土地，污染环境； 产生大量采空区，易引发恶性地质灾害；
Ø
地表大量塌陷。
恢复矿井时，技术上、客观条件上，疏干开采已不可能。
40~45o倾角的矿体产状，地表帷幕注浆的工作量大，效果难以保证。
近矿体岩溶裂隙发育
导水通道畅通
富水性强
⑤西南、西北部山区的大面积裸露灰岩
矿体顶部灰岩 连通性强 井下水 侧向强补给源
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⑥
第四系：10—15米
粗砂砾石层
富含孔隙潜水
局部为承压水 第三系 ：0—150米 粘土质粉沙岩 隔水
局部第三系缺失形成天窗，从而
河水—粗砂砾石层潜水—灰岩水 垂向补给
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谢谢
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2.水文地质条件
① 区域内主干河流 汶河
区南300-1500米；
②
洪峰流量2920m3/s，离矿
发源于北部山区，流经矿区
向南汇入汶河的河流：
Ø 中部—嘶马河：长22.5km
储水面积达到429万m3； Ø 西部—方下河：长42.5km ，储水面积4820万m3；
宽80m，汇水面积80 km2,
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3.技术方案及探索
最初方案：近矿体顶板注浆10X10网度 进一步方案：上盘灰岩硐室扇形孔注浆 现行方案：上盘灰岩联通巷平行孔覆盖注浆 管理措施：月度注浆堵水会商制度、区域注浆堵水效 果评价制度
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最初方案——近矿体顶板注浆10X10网度 剖面图
大水矿床无公害开采的实践 大水矿床无公害开采的实践
莱芜矿业有限公司 亓俊峰
2013年8月
莱钢集团莱芜矿业有限公司是一个具有 55 年开采历 史的地下铁矿山，其前身为始建于1958年的莱芜铁矿，下 辖的三座矿山均在距地级莱芜市中心 6Km以内，区域内地
势平坦，村庄间距均在2Km以内。距离现莱芜市政府1.5Km
最初方案——近矿体顶板注浆10X10网度 平面图
进一步方案——上盘灰岩硐室扇形孔注浆 平面图
进一步方案——上盘灰岩硐室扇形孔注浆 剖面图
扇形孔
现行方案——上盘灰岩联通巷平行孔覆盖注浆 平面图
现行方案——上盘灰岩联通巷平行孔覆盖注浆 剖面图
平行孔
4. 注浆量与效果
Ø Ø Ø 1995年—1999年7月：4700吨 事故抢险注浆:3000吨 矿井恢复注浆 2926m/15206吨
破碎机进采场分散布置于采区溜井上口，承接铲 运机缷矿，粗碎后＜250mm的矿岩直接落入采区溜井； 采区溜井下口设震动放矿机为穿脉胶带供矿； 沿脉主胶带承接穿脉胶带矿岩输送至斜井胶带； 多段斜井胶带接力将矿岩提升至地表； 形成粗破碎→溜矿→坑内运搬→矿物提升
四大系统联动、连续运转
矿山高度机械化、智能化、现代化； 公司全员实物劳动生产率达到20000吨/人.年； 现价格体系下，铁精粉成本≯450元/吨。
①通达各个作业地点的声光报警信号系统
②井下作业人员区域分布射频定位系统 ③从地表分别下送的信号和井底车场照明系统
④6水闸门
1座水闸墙
3防水密闭门
防水系统。
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人员逃生系统按如下要素构建
东西区各自独立
最低开拓水平—最上部回风大巷的
Ø 各两条辟水人行天井 Ø 独立人行斜坡道 Ø 通畅的泄水系统 Ø 中央泵房变电所—西采区回风大巷的独立天井 Ø 斜井、东风井、主井、西风井通达地表的人行安全出 口
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用dimine软件模拟的谷家台铁矿井巷工程及矿体三维模型
爱邦破碎机
七、面向未来的探索
1、认真培育骨干员工队伍： 招收专科以上学生，从事井下直接生产工；
考试考核合格者脱产补习基本知识；
签约员工从事新型生产设备的操作维修； 明确职业晋升，系统培训、岗次动态考核
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最大洪峰流量528 m3/s；其上游10.4km是青杨行水库， 宽180m，汇水面积226.4
km2 最大洪峰流量180 m3/s；其上游13.7km是大治水库
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方下河
谷家台铁矿 汶河
嘶马河
③ 矿体底板： 燕山期闪长岩
不透水；
④ 矿体直接顶板：奥陶系中统马家沟组灰岩 厚度10-400m 埋深40-200m
弓
弓
背：叶庄、曹村、马庄、山子后
弦：刘家庙、谷家台、赵庄 牛泉 杜官庄 泉河
西南端：西尚庄
西北端：小官庄、张家洼、港里
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二、谷家台铁矿床的开采条件和原方案局限性
1. 矿体产状
Ø Ø Ø Ø Ø Ø 走向近东西，长2300米 埋藏深度56—962米 厚度0.23—90.81米，平均15米 倾向北东，倾角30—40°，最大64° 储量7900万吨 地质品位： TFe 47.98% 最高68.87％
查明天窗四处：赵庄、抽水主孔、牛王泉、杜官庄
静储量大
动储量特别大
复杂
大水铁矿床
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3.初期的开采设计与施工
① 1970年动工建设，是当年莱钢的主要原料依托 ② 常规地下采矿模式： ③ 中央泵站 矿床疏干开采
-150m水平 20台 250D60X6
680kw水泵—地表 能力大于12万m3/日 ④ 采矿方法：崩落法 部充填法
•
12月8日，山东省冶金总工业公司组织，国内专家审查，山
东省冶金总公司鲁冶生贸字[2004]6号文，同意恢复矿井。
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2004年，出水点群孔下向分段注浆，2926米/15206吨，大型
潜水泵和接力泵串联井筒排水，小型群泵喂水完成矿井恢复。
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已按防涌水事故预案形成的安全系统：
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四、坑内注浆堵水的三个学合作进行注浆试验和岩体
裂隙注浆计算机模拟研究，1995年5月开始谷家台铁
矿东区-10m水平 20A-23A间注浆，注浆孔131个
/6206.39m，注入水泥浆3296 m3（水泥2472吨），
备采矿量48.4万吨，采出矿石7.05万吨，采场直接
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房柱(空场)法
局
⑤ 北部嘶马河改道：嘶马河—新河—方下河 ⑥ 三个村约150户村民搬离塌陷区 ⑦ 修建鹁鸽楼水库 疏干后 为牛泉、方下还水
水文地质条件复杂，第二次国民经济调整 1979年缓建，排水维护矿井
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原塌陷区，目前已经治理
4.常规矿床疏干开采的局限
① 矿床疏干排水后果：
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2.事故与矿井恢复
•
1999年7月12日，-100m水平28A线穿脉闪长岩体 掘进中突涌水，初期强度：38000m3/小时，恶性事 故，三个月堵水无发效，被迫封井。
经悉心研究，2003年提交矿井恢复总体方案，国家安 全科学技术研究中心提交评价报告，评价结论：已经基本 具备恢复生产的条件和能力，矿井恢复方案可行。2003年
Ø
备采矿量360万吨
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五、胶结充填的探索
1. 分段落矿，阶段出矿，嗣后胶结充填。 2. 上向水平分段胶结充填。 3. 预控顶上向水平分段胶结充填。 4. 下向胶结充填机械化盘区。
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分段落矿，阶段出矿，嗣后胶结充填示意图
上向水平分段胶结充填
示意图
预控顶分段采矿嗣后充填
示意图
下向胶结充填机械化盘区
示意图
六、基于三水平同时生产的远程遥控建设方案
现有-150m水平以上生产系统生产的同时，新建-150m至-
350m水平开拓系统，建成后系统合并，形成-50m、-150m、250m水平同时下向胶结充填机械化盘区开采生产系统。 运输水平实现坑内运搬自动化； 爱邦破碎机取在代贮矿溜井和井下破碎的硐室方案； 主提升、通风、排水等自动化配置、副井电梯式配置； 数字化掘进台车； 远程遥控铲运机；
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三、无公害开采的技术路线和预期效果
1. 井下近顶板灰岩注浆补漏，形成封闭保护。
2. 高性能廉价胶凝材料，实现全尾砂和废石胶结充填。
3. 不疏干放水，开采活动不扰动地下水系。
4. 废石和尾矿全部用于井下充填，地表无废弃物。
5. 矿石回采率90％以上。 6. 地下无采空区，地表无可见变形。 7. 完成开采后可封闭井口，恢复地貌。
且最早建设的马庄铁矿早期采用有底柱分段崩落法。受独 特的水文地质，区域环境的制约，公司从1991年开始，不 断探索矽卡岩型磁铁矿床不疏干开采，崩落采矿转变为胶 结充填回采，取得良好的经济效益和社会效益。
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一、莱芜地区铁矿床成因
Ø Ø Ø 燕山造山运动晚期，距今约120百万年 地下岩浆突破大理岩、粉砂岩和第四系覆盖冲出 矿山一带约8 km2火成岩出露 北东折向南西的矿山弧形 背斜 形状 弓向SE、弦向NW的月牙状弯弓。 Ø 热液接触交代—高温热液型磁铁矿床