坑木假底淺孔留礦法在五圩礦的應(yīng)用

石乃敏，陳志清

(1 .河池職業(yè)學(xué)院， 廣西 河池 547000；2 .河池五吉有限責(zé)任公司， 廣西 河池 547000)

淺孔留礦采礦法是我國(guó)地下金屬礦山應(yīng)用范圍最廣泛的一種采礦方法，在急傾斜薄與極薄礦脈的中小型礦山中應(yīng)用較為普遍[1]。五圩銻礦脈狀礦床的開(kāi)采就是用此采礦方法，因?yàn)闇\孔留礦采礦法工藝簡(jiǎn)單、管理方便、設(shè)備要求低、采礦成本低。五圩銻礦一直采用坑木假底淺孔留礦法，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 礦山概況

五圩多金屬礦區(qū)箭豬坡礦位于廣西河池市金城江鎮(zhèn)西南方向約35km,是河池市五吉有限責(zé)任公司所屬的一個(gè)小型礦業(yè)企業(yè)。箭豬坡礦床在清朝光緒年間就已開(kāi)始開(kāi)采，1985年該礦劃歸五吉公司的前身廣西河池市有色工業(yè)公司開(kāi)采至今，現(xiàn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為開(kāi)采礦石8萬(wàn)t/a。

五圩礦區(qū)地處丹池成礦帶的南段，箭豬坡礦床位于五圩背斜中部近核部附近，分布在泥盆統(tǒng)納標(biāo)組第一、第二段的絹云母泥巖、泥質(zhì)白云巖、含鐵白云巖、絹云母泥巖中，其中第二段是箭豬坡礦床的主要礦化層位。礦床主要受一組北北西向壓扭性斷裂帶控制。箭豬坡礦床的礦脈產(chǎn)于箭豬坡扭裂帶中。該扭裂帶由一群近于平行的扭性兼壓性的斷裂組合而成，已發(fā)現(xiàn)三十余條，成群出現(xiàn)，長(zhǎng)度幾十米至千余米。斷裂帶走向北北西，傾角較陡，一般為60°～80°，沿走向和傾向有“入”字型分支，部分呈雁行排列。破碎帶厚度變化較大，由幾厘米至3m不等。礦體呈脈狀，網(wǎng)脈狀成群沿扭裂帶分布。主要金屬以銀、鉛、鋅、銻為主，伴生有鎘、鎵等元素。

礦床為巖漿期后的中低溫?zé)嵋撼涮畹V床。在礦區(qū)308線至307線0.95km2范圍內(nèi)，共有礦脈32條，其中J3#、J7#、J31#和J31-1#4條主要礦脈的資源儲(chǔ)量，占保有資源儲(chǔ)量的79.0%，其余礦脈規(guī)模較小，屬于平行主脈旁側(cè)的次要礦脈。

箭豬坡礦采用平硐-斜井開(kāi)拓系統(tǒng)，坑內(nèi)采用有軌運(yùn)輸，平巷為人工推車，斜井為卷?yè)P(yáng)提升，開(kāi)采標(biāo)高為10～400m，最大開(kāi)采深度約400m，階段高度為30m左右。

2 礦床開(kāi)采技術(shù)條件

箭豬坡礦床礦脈賦存于條帶狀泥巖及含鐵白云質(zhì)絹云母泥巖中，圍巖堅(jiān)固程度一般，普氏硬度f(wàn)為5～6。礦石和圍巖裂隙不發(fā)育，除風(fēng)化帶以及含碳質(zhì)較高、且風(fēng)化破碎嚴(yán)重的礦脈外，穩(wěn)定性較好。礦體呈脈狀、網(wǎng)脈狀成群沿扭裂帶分布，其產(chǎn)狀形態(tài)嚴(yán)格受斷裂面的產(chǎn)狀和形態(tài)控制。礦脈大部分傾向70°～90°，西側(cè)有少量?jī)A向250°～270°，傾角60°～85°。礦脈較薄，大者1～2m，大部分在1m以下。礦石平均品位較低，鉛0.862%，鋅3.813%，銀82 g/t。礦石的礦物成分較復(fù)雜，主要硫化物類礦物有閃鋅礦、輝銻礦、方鉛礦、黃鐵礦和少量的黝錫礦、黃銅礦、斑銅礦、毒砂等。雖然礦脈眾多，但主礦脈間距較大，可以分采。礦區(qū)地表無(wú)大水體，礦床水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，采礦工作僅受降雨滲水及風(fēng)化裂隙充水的影響。十多年的開(kāi)采實(shí)踐證明，井下基本上無(wú)地下水滲透，實(shí)際上近于無(wú)水礦床。礦區(qū)周圍除有礦山企業(yè)的廠房及附屬工業(yè)設(shè)施外，無(wú)居民居住和其它永久建筑物和農(nóng)田，地表允許陷落。

3 采礦方法

根據(jù)箭豬坡礦床礦脈的賦存條件、開(kāi)采技術(shù)條件和礦山的裝備水平等因素，礦山長(zhǎng)期采用具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、管理方便、采準(zhǔn)工程量小、工藝技術(shù)容易掌握、所需的設(shè)備比較簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)的淺孔留礦法進(jìn)行開(kāi)采。由于礦脈的品位不穩(wěn)定，對(duì)于品位不高或礦巖不十分穩(wěn)固地段，采用典型的留頂?shù)字烷g柱的留礦法開(kāi)采；對(duì)于品位較高的地段，采用不留間柱和底柱的順路天井留礦法[2]，以充分回收礦石，此時(shí)用坑木來(lái)建造人工假底和順路天井。箭豬坡礦的實(shí)踐證明，用坑木假底留礦法，可充分回收礦產(chǎn)資源，提高礦山的經(jīng)濟(jì)效益。本文主要介紹這種方法在箭豬坡礦使用的情況。

箭豬坡礦坑木假底淺孔留礦法礦塊結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 杭木假底留礦采礦法示意圖

3.1 礦塊構(gòu)成要素

采用脈內(nèi)階段運(yùn)輸平巷，沿礦體走向布置礦塊。階段高度為30m,礦塊長(zhǎng)度30～50m，礦塊寬度為礦體厚度，頂柱和人工假底均為3m，不留間柱，漏斗間距3～4.5m。

3.2 采準(zhǔn)切割

運(yùn)輸巷道一般沿礦脈靠下盤掘進(jìn)。在礦房的兩側(cè)各布置一個(gè)規(guī)格為2m×2m的天井，其中一側(cè)用前一個(gè)礦塊開(kāi)采時(shí)留下順路天井，或沿脈開(kāi)掘一個(gè)通上中段的先進(jìn)天井，另一側(cè)隨開(kāi)采工作面向上推進(jìn)用坑木架設(shè)。架設(shè)天井時(shí)，應(yīng)盡可能使礦脈位于天井?dāng)嗝娴闹醒?，天井的上下出口，?yīng)位于運(yùn)輸巷道側(cè)壁內(nèi)[3]。切割工作較簡(jiǎn)單，從運(yùn)輸巷道頂板向上挑頂約3m，架好假巷和漏斗即成。架設(shè)假底和漏斗的坑木直徑為15～20cm。

3.3 回采

礦房回采采用分層分階梯作業(yè)，分層高度控制在1.8～2m，梯段工作面長(zhǎng)度為10～15m?；夭晒ぷ靼ㄨ弾r爆破、通風(fēng)、局部放礦、撬頂、平場(chǎng)、破碎大塊和架設(shè)順路天井等。

(1)鑿巖。一般采用YSP-45型鑿巖機(jī)鉆鑿上向炮眼，眼深1.8～2m，排距0.8m，眼距0.5～0.8m。

(2)爆破。用乳化炸藥及導(dǎo)爆管雷管爆破，電雷管起爆系統(tǒng)起爆。炮孔裝藥系數(shù)60% ～70%，孔口填塞炮泥。

(3)通風(fēng)。放炮完畢，采用局扇壓入式通風(fēng)排出炮煙，新鮮風(fēng)流由采場(chǎng)一側(cè)的順路天井進(jìn)入工作面，污風(fēng)通過(guò)采場(chǎng)另一側(cè)的沿脈天井排入上中段回風(fēng)巷。

(4)局部放礦。每次爆破后，利用礦石自重從采場(chǎng)漏斗放出崩下礦石的30%左右，以保證作業(yè)面2m左右的作業(yè)空間高度。為減少平場(chǎng)工作量，應(yīng)根據(jù)爆破情況確定每個(gè)漏斗的放出礦量。整個(gè)采場(chǎng)落礦結(jié)束后，再將留在礦房中的礦石全部放出。

(5)撬頂平場(chǎng)。局部放礦結(jié)束后，班長(zhǎng)及安全員進(jìn)入采場(chǎng)作業(yè)面檢查情況，撬落頂板和上下盤的松石，確保工作面的安全。然后，將工作面的礦石堆表面扒平，開(kāi)始下一循環(huán)的鑿巖作業(yè)。

4 采場(chǎng)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

采礦臺(tái)效50t/臺(tái)班，采礦工效7.1t/工班，礦石貧化率20%～22%、損失率12%，采準(zhǔn)系數(shù)40m3/kt。

主要材料消耗：炸藥0.6kg/t、導(dǎo)爆管0.55發(fā)/t、鋼釬0.05kg/t、坑木0.005m3/t、合金片2g/t。

5 存在問(wèn)題

(1)機(jī)械化程度低。處理松石、平整場(chǎng)地、破碎大塊、架設(shè)人工底柱及漏斗等工作，主要靠人力完成，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低。

(2)坑木消耗量大。

6 結(jié)語(yǔ)

五圩礦采用坑木假底淺孔留礦法，回采工藝簡(jiǎn)單，工人易掌握；采切工程量少，采礦成本低；回采工作面可隨礦體變化而變化，礦石損失少、貧化小等優(yōu)點(diǎn)。十多年的開(kāi)采實(shí)踐證明，采用坑木假底淺孔留礦法開(kāi)采品位較高的薄礦脈，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 史維祥，姚志遠(yuǎn)，李錫潤(rùn)．中小型礦山地下開(kāi)采基礎(chǔ)[M]．沈陽(yáng)：東北工學(xué)院出版社，1990，3．

[2] 劉建平．淺談降低采礦貧化率的方法措施[J]．有色金屬(礦山部分)，2007，59(4).

[3] 王鶴年，孫建珍，劉愛(ài)民．承德豐寧招兵溝采場(chǎng)采礦方法研究探討[J]．中國(guó)礦業(yè)，2008，17(8).