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第二节 铁矿开采

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一、概况
1986—2005年,随着全省钢铁工业的发展和对铁矿石需求的增长,全省铁矿开采业不断发展、壮大,处于一个较为平稳的发展时期。全省铁矿原矿产量占全国比例最低的年份为1986年,全省铁矿产量379万吨,占全国产量的2.53%。最高年份为2004年,全省铁矿产量1162万吨,占全国产量的3.74%。全省铁矿原矿产量在全国各省份排位最低的年份为1987年、1991年、1993年、1997年和1998年,排第十位,最高的年份为2003年和2004年,排第七位。
1985年,中断十余年的马庄露天矿区开始开采,并于当年见效,1986年大量出矿,1991年闭坑。1986年,莱芜铁矿业庄矿区实施设施维修,当年恢复生产,采用隔水浸路采矿,1990年年底全面展开充填采矿的准备工作。1986年,莱芜铁矿马庄矿区二期工程开始开采,产量逐年增加;1990年开始缩短采矿工作,产量呈下降趋势。投资续建张家洼矿山公司张家洼铁矿,张家洼矿山公司小官庄铁矿投产。同时,为了多渠道解决矿石供应缺口问题,全省扶持发展了一批县和乡镇办小铁矿。
1987年年底,全省有国营铁矿企业12处。其中:部属1处,即张家洼矿山公司;省属6处,即金岭铁矿、黑旺铁矿、韩旺铁矿、莱芜铁矿、张马屯铁矿、郭店铁矿;市(地)、县属5处,即石门铁矿、卓山铁矿、祥山铁矿、马陵铁矿、高戈庄铁矿。乡镇矿山和村民集体采矿点120余处,主要分布在莱芜、枣庄、沂源、苍山、淄博、青州、莱州、莱西等8个市、县。重点是莱芜市,有66处,矿石产量占乡镇和村民集体采矿总产量的50%。进行基建施工的铁矿区有侯家庄、张家洼和东召口矿区3处,总建设规模为130万吨。截至1987年年底,全省国营大、中、小型铁矿山形成采矿能力388.5万吨,选矿处理能力254.5万吨;铁矿石产量增至482.09万吨,其中国营矿山为364.5万吨,乡镇与群采为117.59万吨。
1986—1990年,全省共生产铁矿原矿石2550.86万吨,平均年产铁矿原矿石510.17万吨,比“六五”时期年产量提高261.37万吨,提高幅度为105.05%;铁矿石产量由1986年的379万吨增至1990年的623.99万吨,5年平均年增长12.97%。

图1-1 鲁中矿业集团双井塔楼

1991—2000年,全省铁矿开采业受市场经济价格体系影响,矿山效益降低,全省矿山发展速度减慢,铁矿石产量提高幅度甚微。除新增部分地方小矿山外,基本没有新建较大矿山。新增的地方小矿山资源埋藏浅、储量小、易开采,但寿命短。部分矿山因资源枯竭、开采条件变化等影响相继停产闭坑,1993年郭店铁矿最后一个矿区——南顿丘矿区闭坑,全矿因资源枯竭而全面转产。卓山铁矿、祥山铁矿、高戈庄铁矿等也相继停产闭坑。此外,国家对矿山的投入基本取消,加之企业本身缺乏积累,除个别矿区延续计划经济时期的投入进行投产外,多数企业未有新的投产。1992年,莱芜铁矿谷家台东区采取“五不”(不疏干、不改河、不塌陷、不搬迁、不还水)方针,用矿体近顶板灰岩注浆堵水的治水方法和分段落矿嗣后胶结充填采矿方法,开始恢复试采工作;1996年谷家台东区试采陆续出矿;1999年7月12日,-100米水平突水达3000立方米/时,造成矿井被淹没,被迫暂时封井。1993年7月,金岭铁矿侯庄矿区投产,设计生产能力50万吨/年,服务年限为29年。1991—2000年,全省共产铁矿原矿石7237.73万吨,年均产铁矿石723.77万吨,仅比1986—1990年年均产量增长213.60万吨;铁矿石产量由1991年的604.93万吨增长到2000年的820.35万吨,年均增长速度为3.56%。
2001—2005年,全国钢铁工业快速发展,铁矿石需求增加,全省铁矿开采业进入大发展阶段。特别是2003年下半年后,全国铁矿石价格上涨,铁精粉价格由260元/吨左右提高至2004年的1100元/吨,2005年价格开始下滑,但仍维持在600元/吨700元/吨。受铁矿石价格居高不下的影响,加之钢铁工业快速发展,铁矿石供应严重不足,供需矛盾加剧,激发了铁矿开采业的快速发展。2004年后,找矿探矿工作取得较大进展,并取得显著成绩。据不完全统计,2004年、2005年,全省提交铁矿床地质普查(详查)报告90多个。铁矿开采业的发展,带动了低品位铁矿石的开发利用,主要赋存于淄博、莱芜、临沂、潍坊、泰安等地。赋存于日照等地的铁、钛(钛、铁)矿床,也经有关部门勘查后提交地质普查报告,进行开发或列入开发计划。这一时期,新增建设的铁矿山,多为民营中小型矿山,建设速度快、建设期短、投产早,以小型露天矿山为主。全省共生产铁矿原矿石4989.50万吨,年均997.90万吨,较前10年年均产量提高274.13万吨,至2005年,铁矿石产量由2000年的875.15万吨提高到1077.35万吨,5年期间年均增长4.62%。
二、露天铁矿
1986年,在生产的露天铁矿山主要有黑旺铁矿、韩旺铁矿、石门铁矿、刘岭铁矿、莱芜铁矿的马庄露天矿区和温石埠露天矿区等。
(一)主要矿区
莱芜铁矿马庄露天矿区。于1987年将最终开采标高179米水平延伸到150米水平。增加矿量11万吨,1991年5月闭坑。温石埠露天矿区于1986—1988年沿用闭水缩坑开采,共采原矿14.44万吨,1988年11月闭坑。
黑旺铁矿。这是一座中型露天矿,1958年建矿,至1975年完成第四次开采设计,设计能力70万吨/年;开拓形式为斜坡卷扬辅以汽车运输。1985年突破设计产量指标,生产矿石74.4万吨。此后,基本均衡生产,1989年全部矿岩卷扬提升,汽车二次转载入破碎口。1995年以地下开采方式进行边坡压矿实施回收,到闭坑共回收矿石资源87万吨。2004年8月3日,淄河水从矿坑南部河床直接贯入矿坑,导致矿坑被淹没,被迫闭坑,设计范围内66万吨资源量丢失。
韩旺铁矿。1980年1月投产。首采王峪矿段,采、选能力50万吨,是山东省第一家设计全部采用汽车公路运输开拓的中型露天矿。1981—1983年,停产培训,进行整顿和技术改造,1984年恢复生产,1992年4月临时停采。开采最低水平157米,累计采出地质储量311.6万吨,剩余储量1183.5万吨。上河采场作为王峪采场“临时停采”的接续工程,1989年由韩旺铁矿联合山东省冶金设计院完成设计,最初设计开采范围为44-53勘探线的+100米水平以上,圈定地质储量1233.27万吨,由于征地受阻,被迫将地表界限南移200米,自46B-57勘探线范围,重新圈定地质储量1214.46万吨,生产能力50万吨/年。1992年4月1日,韩旺铁矿划归莱钢,莱钢同意韩旺铁矿扩大采选规模,并上报山东冶金总公司。山东冶金总公司批准上河采场向北扩至43勘探线,开采水平不变,重新圈定地质储量为1534.6万吨,生产能力75万吨/年。《韩旺铁矿采选扩建工程初步设计》由莱钢设计院于1992年5月完成,1992年6月山东冶金总公司批复实施。从1990年开始在上河采场边基建边生产。1991年,韩旺铁矿委托冶金部长沙矿冶研究院对上河采场进行边坡稳定性研究。1995年韩旺铁矿以此为依据,对上河采场初步设计进行优化修改,优化设计保持下盘原设计最终边坡角39°50′40°50′不变,将上盘最终边坡角由原设计的39°05′40°30′提高到49°50°。最终开采水平延伸到+90米水平,增加开采矿量84.1万吨。受资源枯竭威胁,2003年9月,马鞍山矿山研究院与莱钢集团鲁南矿业有限公司(原韩旺铁矿)编制《莱钢集团鲁南矿业有限公司露天转地下开采可行性研究报告》,2004年,山东省冶金设计院编制初步设计,设计年生产能力100万吨,并经山东冶金总公司批复,2005年露天转地下工程开始建设,2007年年底投产。
石门铁矿。1979年1月投产,建成采、选能力20万吨,一直持续生产。1992年4月1日由山东省经委批准石门铁矿划归济钢集团。到2005年年底,矿山实际采选配套能力65万吨/年。因资源枯竭,2005年,山东省冶金设计院编制了《石门铁矿露天转地下工程建设初步设计》,设计生产能力80万吨,并进入全面准备工作。
刘岭铁矿。1973年7月投产,初期设计采矿规模10万吨/年。1998年2月由山东省经委批准该矿划归济钢,成为其子公司之一。至2005年矿山露天开采深度约25米60米,采选配套生产能力达到90万吨/年。2005年,山东省冶金设计院编制《刘岭铁矿露天转地下工程建设初步设计》,设计年生产铁矿原矿90万吨,2006年年初,经山东冶金总公司批复,开始转入地下开采的前期工程。
淄博市华联矿业有限责任公司。1987年建立,为乡镇企业,开采韩旺铁矿卧虎山矿段,最初设计年产原矿60万吨,2005年发展到年产铁矿石原矿180万吨。2006年1月由山东省冶金设计院提交了《淄博市华联矿业有限责任公司铁矿扩界开采资源开发利用方案(代可行性研究报告)》。经山东省国土资源厅批准,该方案设计由露天开采转为地下开采,年生产能力为100万吨。随后开始露天转地下建设工程的前期准备工作。
高戈庄铁矿。1958年开始由群众办矿,1962年一度停采。1970年3月恢复建设,1985年潍坊市将该矿下放给昌邑市管理,1998年以前一直采用露天开采的方式。自1999年开始,矿山根据露天开采现状和深部矿体条件,采用露天与地下两种开采方式组织生产。至2005年年底,露天开采仅剩部分零星矿体,绝大多数转为地下开采,采选能力为25万吨/年。
(二)技术装备
1986年以来,黑旺铁矿主要开采装备为4立方米电铲、KY-200牙轮钻机、KQ-200和KQD80前孔钻机,红旗100120推土机和BJ374重型汽车。形成了穿爆、铲装、运输和斜坡卷扬提升均为机械化生产的露天矿山。重型汽车用于露天矿采剥矿岩运输,提高了技术装备水平和开采效率。韩旺铁矿、石门铁矿、刘岭铁矿露天开采均采用汽车运输开拓方式,汽车多为20吨以上载重汽车,同时采用沃尔沃、松日等挖掘机,提高了采矿效率和矿山生产能力。
(三)开拓方式
全省露天铁矿均为中小型矿山。1980年以后建设的中小型矿山多为公路汽车运输开拓。黑旺铁矿改造成为斜坡卷扬与汽车公路联合形式的开拓;1989年,调整全部矿岩卷扬提升,汽车二次转载入破碎口的开拓方式。韩旺铁矿为单一的汽车公路开拓方式。石门铁矿则斜坡路堑与汽车公路开拓兼容,后为汽车公路开拓方式。露天矿采矿方法有两种:一种为采矿工作线平行于矿体走向布置,称为纵向推进采矿法,宽厚矿体、建矿初期多采用此法;另一种为采矿工作线垂直矿体走向布置,称为横向推进采矿法,黑旺铁矿一直沿用此方法,多台阶采剥作业,其他露天矿山后期逐步采用此法。
(四)排水系统
全省露天铁矿以凹陷露天采场居多,对凹陷露天矿坑积水的排除,主要通过泵房和水仓直接或接力排出矿坑。黑旺铁矿应用水量大,矿坑深,分别在65米、35米和15米水平设置多个固定泵房和水仓,矿坑积水经各级泵房接力排出矿坑。
三、地下铁矿
(一)主要矿区
山东的地下铁矿主要分布在淄博金岭、莱芜和济南三地。1986年在产的地下铁矿山主要有张家洼矿山公司小官庄铁矿和张家洼铁矿、莱芜铁矿、金岭铁矿、济南张马屯铁矿、郭店铁矿南顿邱矿区等。
1.金岭铁矿
全省最早的地下开采的铁矿,下辖三个矿区(分矿),分别为铁山分矿、召口分矿和侯庄分矿。1986年全矿年生产铁矿原矿65.11万吨,至1997年铁矿原矿产量基本上维持在60万吨70万吨,1998年开始提高产量达到74.14万吨,2000年产量达到83.57万吨,2005年产量达到135.23万吨。
铁山矿区包括铁山矿床和辛庄矿床。铁山矿床沿走向赋存七个不连续的矿体,1986年仅有五、六、七矿体。五矿体始采于1978年7月,最低开采水平为-249米,设计生产能力为15万吨/年,1991年3月回采结束;六矿体1975年1月转入地下开采,设计生产能力为30万吨/年,1996年9月回采结束;七矿体1988年10月开始生产,最低开采水平-225米,设计生产能力15万吨/年,1997年12月回采结束。辛庄矿床1990年开始基建,1993年12月-160米-220米投入生产,-220米以下盲主井、盲副井已建,设计生产能力15万吨/年。
召口矿区有北金召北、东召口、北金召三处矿床。北金召北矿床设计生产能力为45万吨/年(-310米以上为30万吨/年,-310米以下为15万吨/年);东召口矿床设计生产能力为15万吨/年;北金召矿床第一期工程(-240米-310米)设计生产能力10万吨/年,服务年限5年,其延伸工程前期(-310米-430米)设计生产能力为25万吨/年,服务年限12.5年,后期(-430米-570米)为40万吨/年,服务年限25年。
侯庄矿区1970年开工建设,1971年底停建,1985年重新开工建设,设计生产能力50万吨/年,服务年限29年,1993年7月投产,实际生产能力8万吨,2000年增至28.98万吨,2005年达到56.8万吨。
2002年7月,金岭铁矿、山东宏鲁矿业集团公司和山东冶金地质勘探局一队三家组建山东金鼎矿业有限公司,以合资方式开采王旺庄矿床,其中山东金岭铁矿占有40%的股份,其余两家各占有30%的股份。王旺庄矿床地质储量5299.9万吨,平均品位TFe51.65%。开拓系统设箕斗井、罐笼井各一条,在王旺庄-300米标高设盲箕斗井与盲罐笼井,东召两条提升井通过-300米水平运输大巷与王旺庄矿区联通,另外在王旺庄矿区西南端设进风井、回风井各一条。提升系统采用明、盲、主、副竖井二段接力提升。明、盲主竖井为二段接力提升矿石,明、盲副竖井为二段接力提升人员、材料、设备及废石。设计生产能力50万吨/年,设计采用大孔采矿法、中孔采矿法和浅孔房柱法。
2.莱芜矿业有限公司
2000年莱芜铁矿改制为有限责任公司。1986年,矿区有马庄矿区、业庄矿区(上述两个是地下开采矿山)、谷家台矿区。
马庄矿区。1986年矿石产量抑制住下滑势头,1989年达到年产原矿28.8万吨。1990年原矿产量开始下降,1991年投资改造零米工程,使马庄矿区产量稳定在20万吨/年左右。1990年马庄三期工程开始施工,2003年马庄三期工程可采矿量濒临枯竭。2004年,莱矿投资建设马庄铁矿-150米和-200米水平深部开拓工程,作为三期工程的延续工程。
业庄矿区。1966年开工建设,1980年转为缓建。1985年,莱芜铁矿提出对业庄矿区实施留护顶矿皮隔水采矿,山东冶金总公司于1986年7月3日批复同意,出资50万元对业庄矿区进行恢复建设,1987年投产,采矿方法为进路采矿。1992年开始改为胶结充填采矿,1993年生产能力达到15万吨,以后生产正常进行。
谷家台矿区。1970年5月开工建设,设计生产能力为100万吨/年。1980年缓建,1992年矿井东区恢复建设。1998年10月,鞍山冶金设计研究院完成《山东省莱芜钢铁总厂莱芜铁矿谷家台矿区扩建200万吨/年规模暨建成无公害矿山可行性研究报告》,开始矿井西区建设,直至1999年7月12日在试采中因突水事故封井。2004年后转入恢复建设,经注浆堵水和矿井恢复,年底恢复矿井中央泵房、变电所的运行,嗣后全面展开井下安全系统的工程建设。
3.鲁中冶金矿山公司
1992年,张家洼矿山公司改名为鲁中冶金矿山公司,隶属中央管理。公司始建于1970年,1985年其主体工程小官庄铁矿投产。公司开采小官庄、张家洼和港里三个矿床,根据三个矿床毗邻赋存的条件,采取三矿联合开采方案。小官庄铁矿作为鲁中冶金矿山公司铁矿开采主体工程,1970年12月26日始建,设计生产能力250万吨/年(1992冶金部核定为140万吨/年),1985年底建成投产。小官庄铁矿是全国黑色冶金矿山设计开采最深的大型地下铁矿,主竖井由地表掘至-520米,井深720米,2号副井由地表掘至-563米,井深763米。首采矿段为小官庄铁矿东区-220米水平,西区-230米水平。张家洼铁矿设计能力45万吨/年,1989年试生产,边基建边生产,以矿养矿,1993年投产。矿床首采矿段-138米水平,运输系统由-350米水平运至小官庄铁矿主井提升至地表。港里铁矿于1997年开始开发。2003年9月,港里铁矿建设完成,正式出矿。2005年,全公司生产铁矿石166.55万吨。
4.莱新铁矿
2002年,莱新铁矿由原新汶矿业集团西岗煤矿转产建设而来,开采山东省莱芜铁矿西尚庄铁矿床。莱新铁矿矿床总资源量4409万吨,设计分三期建设。第一期开采范围内铁矿石资源量868万吨,可采资源量825万吨。第二期开采范围内铁矿石资源量1902万吨,可采资源量1617万吨。第三期开采范围内铁矿石资源量1639万吨,可采资源量1393万吨。矿山设计生产规模年产铁矿石(原矿)50万吨。开拓系统设计在矿体上盘7线掘一提升竖井,右西端上盘掘西副竖井,构成上盘竖井开拓系统。主竖井断面为椭圆形,净径5.5米×4.18米,掘至-343米水平。井内设提升间和梯子间,钢绳罐道,主要提升任务为矿石,兼作入风井与安全出口。西副井净径直径4.5米,掘至-335米水平。内设梯子间作为第二安全出口。提升任务主要为岩石、人员及下放材料。中段划分确定段高为50米,由上而下划分为-205米(回风水平),-255米(基建水平)、-305米(排水水平)3个中段水平。开采顺序在垂直方向上先上后下,在水平方向上由矿体的两端向中间回采,尽量避免生产过程中各块体之间的相互干扰。对多层矿体应先采上盘矿体,后采下盘矿体。采矿方法为对厚大矿体采用分段空场二步采矿法,矿块垂直走向布置,首采矿柱,宽度12米,二步采矿房,宽度12米。中厚矿体(厚度5米以上),选用中深孔落矿的房柱采矿法。薄矿体所占比例很小,采用浅孔落矿的房柱法回采。采后空区进行充填处理。充填料为高浓度尾砂加普通水泥,地面制备,管道输送至井下采空区。2005年投产,生产能力30万吨/年,2006年5月由鲁中冶金矿山公司收购并管理。
5.济南钢城矿业有限公司
2000年5月,张马屯铁矿改名为济南钢城矿业有限公司。矿井于1967年开工建设,1977年局部投产。原设计能力50万吨,因矿区水文地质条件复杂,只在7线以东-240米-110米矿段局部投产,形成20万吨/年的采矿能力。1982年3月15日,开始7线以东的延伸工程,以接续生产能力。矿井采用竖井和斜井联合开拓方式,-240米水平以上采用竖井和斜井开拓,-240米-360米水平采用盲竖井和盲斜井联合开拓方式,各阶段水平有人行通风斜井上下相连。设计生产能力20万吨/年。1986年产铁矿原矿15.76万吨,至1993年生产产量基本平稳,1994年提高到21.68万吨,随后平稳生产至1999年。1993年3月实施大帷幕注浆堵水工程,工程东起7号勘探线,西至11号勘探线,帷幕线长1414米,堵水钻孔241个,其中注浆孔228个,深度330米560米,注浆孔工程量96142.9米,注浆1061段,注入水泥47375.7吨,耗资8001.7万元,施工观测钻孔13个。1996年12月竣工,1997年夏季进行了放水试验,堵水效果为82.14%,大帷幕工程解放地质资源量1000余万吨。2000年二期工程投产,生产能力提高到50万吨/年,当年产量达31.95万吨,随后控制规模产量保持平稳生产,2005年产铁矿原矿36.95万吨。
6.郭店铁矿
至1986年,其他矿区相继闭坑,生产矿区有康山矿区和南顿丘矿区,1987年康山矿区闭坑。仅剩南顿丘矿区生产至1995年,因资源枯竭闭坑,9年共生产铁矿石42.34万吨。
(二)开拓方式
山东省地下铁矿多为竖井开拓,其他有斜井开拓及联合开拓方式。
竖井开拓,即主、副井和通风井均采用竖井下掘,达到设计开采阶段水平。适用于地貌平缓,埋藏较深的矿体。采用竖井开拓的有鲁中冶金矿山公司小官庄铁矿和张家洼铁矿,金岭铁矿召口矿区、侯庄矿区,莱芜铁矿业庄矿区。
竖井与斜井联合开拓,即主井为竖井,副井为斜井的开拓方式。较适宜于矿体距地表中等以下深度的矿体的地下开采。济南钢城矿业有限公司(原张马屯铁矿)和莱芜铁矿谷家台矿区采用此方法。张马屯铁矿主竖井是一个混合井,用以提升矿石、岩石、排水管线设置和人员升降等,副斜井担负通风和设备材料提运。
斜井开拓,适用于埋藏较浅,又不宜露天开采的矿体。金岭铁矿铁山矿区采用上、下盘组合斜井开拓,上盘斜井开掘在矿体之间的无矿带,明斜井、盲斜井之间通过溜井及矿、岩仓连接,形成提升系统,行人、设备通过井底车场连接。地方及民营小矿山多采用斜井开拓的方式。
平硐与竖井联合开拓,适宜于山地和大地标高上、下有可采矿体,且山麓地形较平缓,大地标高以上的矿体又不适宜露天开采的条件下采用。莱芜铁矿马庄矿区主竖井坐落在邛山之坡,与+205米水平平硐联络,矿石、岩石和人员均经主竖井升降,再经+205米水平平硐到达地表。其东副井和西风井为竖井。
(三)采矿方法
全省地下铁矿采矿方法主要根据矿体埋藏条件确定。前期多采用分段空场采矿法(亦称分段采矿法)、无底柱分段崩落采矿法和有底柱分段崩落采矿法。随着开采技术的发展和对铁矿资源的认识的提高,山东省地下铁矿多采用胶结充填、空场开采嗣后充填采矿法。
金岭铁矿矿体多为急倾斜矿体,采矿方法主要为分段凿岩阶段矿房法。矿体回采采用矿房、矿柱两步骤回采,先采矿房,后采矿柱。矿房沿矿体走向或垂直走向布置,阶段高度50米70米,矿房长度30米50米,顶、底柱高度6米10米,间柱宽度6米12米,分段高度8米14米。1994年将分段高度提高至15米20米。金岭铁矿对缓倾斜的薄矿体采用了全面采矿法和浅孔留矿法,如召口矿区北金召、东召口缓倾斜中厚以下矿体,铁山矿区的边角矿体采用了全面采矿法。辛庄矿床和侯庄矿区的部分矿体采用浅孔留矿法。采后空区,采用水石充填、干式充填,充填料为水、选厂抛出的废石和掘进废石,2005年开始采用胶结充填。至2005年全矿充填率达58.72%,其中水石、干式充填占54.46万吨,胶结充填占4.25%。
莱芜铁矿于1993年前采用有底柱分段崩落采矿法,1993年首先在业庄矿区进行充填采矿试点成功后,将上、下盘向进路充填采矿法进行全面推广应用,淘汰了分段崩落采矿法,使矿石回采率由60%提高到90%以上。同时,将选矿废弃物全部返还采空区用于充填,避免地质塌陷,地面也不再露天堆存工业废渣,实现无公害采矿。为有效控制采场冒顶,2004年以来,在马庄铁矿推行长锚索预控顶采矿法并取得成功。
鲁中冶金矿山公司小官庄矿采用无底柱分段崩落采矿法,其结构参数为中段高度50米、分段高度10米12.5米、进路间距10米。溜井布置为50米×50米,矿块以溜井为单元进行划分。张家洼矿和港里矿采矿方法与小官庄矿基本类似,也是无底柱分段崩落采矿法。
济南钢城矿业有限公司采用中深孔分段凿岩、阶段出矿的分段空场采矿法,采空区嗣后全尾砂胶结充填处理。矿床采用下行式顺序开采:自上而下共分为-200米、-240米、-300米、-360米四个阶段水平,每个阶段划分四个分段水平,分段高度为12米。矿块实行二步骤回采,将矿块划分为一步回采的一期矿房和二步回采的二期矿房,不再划分为矿房矿柱,先回采一期矿房,全尾砂胶结充填后,利用胶结充填体的支撑作用,再回采二期矿房。一期矿房宽16米,二期矿房宽15米,长度为矿体厚度。
(四)排水系统
山东省地下铁矿均在矿井下设中央泵房、变电所和水仓,用于排除矿井涌水。各开采阶段的涌水由泄水井或水沟汇集入水仓,经泵房通过排水管道排出地表。排水管道装设在管子井或在主井筒中专设管子间。根据开拓深度和矿井涌水量,矿井涌水一段或多段排至地表。
矿体埋藏较深、开拓深度大,且涌水量较大的矿山,因受限于排水设备能力,而采取多段排水或接力排水。矿山因生产接续分期开拓延伸的,采用多段接力排水系统。矿体埋藏较浅、开拓深度不大,且涌水量较小的矿山,采用一段排水。
地下矿山井下排出的涌水,多数供给本矿生产用水和选矿厂生产用水。济南钢城矿业有限公司(原张马屯铁矿)井下排水,于1997年5月投资1540万元,铺设直径700毫米管道近5000米,把井下排出的矿坑水全部调入济钢作为钢铁生产用水,日供水量5万立方米。
(五)通风系统
山东省地下铁矿通风系统多采用中央抽出式和对角抽出式两种形式。新鲜风流由进风井进入井下,经各阶段运输平巷、出矿平巷、采区天井进入采区,冲洗采掘作业工作面后,污风经回风上山和回风平巷,再由风井抽出。2000年,矿山为节约能源,提高井下通风效率,先后采用井下多级站通风,即将井下根据实际分成几个区域,分段测量后,配备风机,形成局部通风网,网间连接形成接力通风。除加强主通风系统设施的管理外,还辅以局部通风和湿式凿岩,对装载、耙矿、放矿等扬尘点采取洒水等降尘措施。