成果名称：张家洼铁矿软破矿岩巷道综合维护技术研究
申请单位：北京科技大学鲁中冶金矿业集团公司
成果编号：鉴字[教SW2007 ]第 107 号
鉴定日期：2007年12月15日
学 科：5、地学
成果简介：
张家洼铁矿是鲁中冶金矿业集团所属矿山之一，该矿建于1980年，1988年投产，但该矿为矽卡岩型矿床，矿体赋存条件复杂，矿岩松软软破，也是国内有名的难采矿山之一。矿山在采用无底柱分段崩落法进行开采的过程中，采场地压显现剧烈，巷道与炮孔破坏严重，每个分段水平的巷道掘支到位率不到80%，破坏率及返修率都在50%以上，报废率达15%左右，炮孔的完好率仅在 70%左右。严重的地压显现及大量的返修工作，使得正常的回采顺序经常被打乱，丢矿现象十分严重。进入-152m水平以下矿体开采以后，矿山虽加强了地压控制管理，并进一步提高了支护强度，但巷道垮冒破坏现象仍未得到有效控制，多数巷道的安全稳定期不能满足采矿工艺的需要，返修支护率仍达32%以上，一些对张矿生产和安全极为关键的运输巷和通风巷，因掘出时间较长，收缩变形量大，已有多处发生片垮破坏，急需补强支护。巷道大面积破坏和大量的返修工程，使张矿采掘衔接极为紧张，到2002年年底张家洼矿区采准矿量仅剩30多万吨，且多位于矿岩软破的西部分支矿体，巷道稳定性差，采矿难度大，而接续矿区港里矿的开拓和采准，又遇到了大面积的极软破矿岩，掘不进，支不住，采准速度慢，如不及时解决巷道掘支问题，矿山产量将要大幅度减产，甚至面临停产的危险。为缓解张家洼铁矿采掘衔接紧张局面，北京科技大学、张家洼矿有关科室共同承担了对张矿和港里矿开采过程中巷道地压活动规律与支护技术研究课题，以尽快解决软破岩石巷道的掘支难题，加快港里矿区的生产准备，确保矿山产量顺利衔接。
该项研究自2001年开始，经过近三年多室内与现场的工作，又经近三年的应用实践现已全部完成。在项目研究实施过程中，采用了现场与室内、理论与实践、点上试验与面上推广的研究技术路线，运用现场调查、室内实验、理论分析及工业应用试验等多种研究手段，对张家洼铁矿的开采过程中巷道地压显现，从现象到本质、从宏现到微观、从点到面进行了归纳总结，对其机理进行多角度探讨，最终揭示了该矿巷压显现规律，提出了围压恢复加固理论，研制了多项创新技术，在此基础上提出了软破巷道支护方案和集成工艺技术，经过现场工业试验和大面积的推广应用，到2003年12月已圆满完成了研究任务，项目完成后又进行长达3年的应用实践。应用此成果共支护巷道40000多米，巷道返修率降至5％以下，报废率为零，创直接效益9934万元。港里矿区按时投产，保证了张家洼铁矿产量的正常衔接和稳产。
