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地下铁矿开采安全技术探讨

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《科技创业家杂志》2014年第九期

1地下铁矿开采巷道支护安全技术

铁矿开采巷道支护技术是保证铁矿安全顺利推进的重要措施。对于开采巷道,可以采用无底柱分段崩落法。对于通行巷道则需要对围岩结构和应力变化进行动态分析,从而确定最佳的锚杆支护方式。由于锚杆支护具有较高的支护强度、科技含量高、机械化程度高和灵活性高等特点,在铁矿巷道支护中主动性较强,有利于提高围岩强度,保持巷道围岩的长期稳定[1]。应用锚杆支护能够有效的避免冒顶事故的发生,提高铁矿开采的安全性。在实际开采过程中,为了更好的加强巷道支护,提高铁矿开采的安全性,需要针对实际工况进行现场分析,对锚杆支护进行科学改进,配套锚杆支护体系,使其达到标准支护强度,并加厚锚杆托板,选择优质的锚固剂等措施,提高锚杆支护的强度,从而实现铁矿开采巷道支护的安全性。

2地下铁矿开采突水封堵技术

铁矿开采工艺的科学合理性和先进性是提高铁矿开采安全性的重要保证。铁矿开采过程中,经常会遇到复杂情况,如富水矿床如何在保证安全的前提下进行快速开采等。由于每个开采工况不同,地质结构不同,所以选择的安全开采技术不能千篇一律,需要有针对性的进行研究与应用。对于富水床开采中,主要的开采问题就是突水问题,因此,为了有效的控制突水现象,需要配合大位移钻孔技术,利用灌浆封堵技术,将大面积的富水床的水进行有效控制,然后再进行开采,这种开采控水技术是富水矿床安全开采的关键技术。技术应用需要注意的是灌浆材料的选择与配比,封堵工艺的确定和钻孔的施工工艺等这些都是起关键作用的环节,决定着封堵技术的最终效果。因此,在铁矿开采过程中,发现突水现象,就必须认真对待,为避免事态的进一步扩大,需要对突水做出应急响应,然后再经过科学的分析,选择最佳的封堵工艺,保证铁矿开采的安全顺利进行。

3地下铁矿开采回填安全技术

铁矿开采后,采空区需要进行回填,从而保证采空区的空间结构,减缓开采应力场变化,为后期的回采提供安全性。回填安全技术的效果强弱的主要影响因素有回填料选择、回填工艺、回填是否彻底到位、回填强度等。现阶段,铁矿开采后,对采空区回填时,容易出现的环节有回填料级配不合理,胶凝剂选择不符合规格,回填接顶率较低,甚至出现较大的空顶串联[2]现象。因此,在铁矿地下开采中,要对易出现问题的环节加以巩固,并预备应急预案以备不时之需。回填料选择质量要符合国家对矿质采空区回填料的质量要求,能就近取材最好,利用尾矿填充时在分析尾矿的特性与物质组成后作出判断。不能用于回填时,要选用其它材料,如粉煤灰、砂石等,配合水泥、胶凝剂等,按照固定比例进行注浆回填。回填接顶至关重要,是后期回采的安全保障。因此,需要在回填时做到接顶彻底,无空顶区,回填时,要分步进行回填,切不可一次性回填,避免产生空顶区。在胶凝剂的选择上,要针对回填注浆的凝固期、使用环境和最终能达到的强度效果来选择胶凝剂的型号。

4地下铁矿开采的边坡安全技术

通过对矿区地质情况发生的变化进行分析可知,原露天开采活动对边坡造成的破坏性变化及影响对当前进行的地下开采造成了十分严重的干扰,因此必须对地下开采活动进行边坡稳定性影响的分析。露天转地下开采的变形机制与单一开挖的变形规律相比,更加复杂。要想对露天转地下开采活动做好有效的变形控制,必须综合分析各种影响因素之间的作用及关系,以此来确保矿山及矿山周围区域的安全。目前来看,国内还未对露天及地下开采之间的作用规律及特点形成较为统一的认识,然而随着地下开采不断延深,使得矿山开采活动的采深及坡角度均呈现了不断增大的趋势,其变形范围和变形量值也超过了原单一开采的认知。因此,必须对露天转入地下开采时边坡地压的各种影响因素进行深入的探讨[3]。

5地下铁矿开采的安全排水技术

地下铁矿开采同其它地下矿产开采一样,不可避免会遇到积水问题。因此需要配备专用的地下排水设备与管线。排水设备与管理的正常应用对矿下水的排出起到直接作用,因此,需要在日常维护中认真管理,加强排水量的科学计算。到了汛期,必须结合井下正常基岩裂隙涌水的防治措施,加强防洪处理。如建立露天坑内截排水设施;雨季之前,完善地面截排水设施;对矿区雨量进行适时检测等等,以此来缩短因大水造成工程停产的时间。

6总结语

随着地下铁矿开采的不断推进,开采深度越来越深,安全开采技术就显得格外重要,是保证顺利开采、无人员伤亡开采、无事故开采的先决条件。因此,地下铁矿开采中要加强安全意识,采用安全措施,提高安全生产效率,保证铁矿开采的连续性。

作者:王清河单位:河北钢铁集团沙河中关铁矿有限公司

科技创业家杂志责任编辑:杨雪    阅读:人次
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