分段留礦在無底柱淺眼房柱法中的應(yīng)用

郭國(guó)華

(福建省德化鑫陽(yáng)礦業(yè)有限公司， 福建 德化縣 362516)

鑫陽(yáng)礦業(yè)有限公司位于德化、大田、永春3縣交界處，是一個(gè)集采礦、選礦、球團(tuán)于一體的中型國(guó)有控股企業(yè)。該公司深部礦體已探明可采儲(chǔ)量2267萬t，礦床開拓采用平硐斜坡道-豎井聯(lián)合開采方式，礦井采用對(duì)角統(tǒng)一通風(fēng)系統(tǒng)，采礦方法采用房柱法，根據(jù)礦體儲(chǔ)存及開采技術(shù)條件，工程分二期建設(shè)，一期工程生產(chǎn)能力為采選30萬t/a；二期工程生產(chǎn)能力為采選60萬t/a，服務(wù)年限為30 a。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況及開采技術(shù)條件

公司深部礦段為沉積-熱變改造層控磁鐵礦床。礦體賦存在上石炭系船山組-下二系棲霞組中厚層灰?guī)r并已蝕變?yōu)槲◣r的含礦層位中，層狀、透鏡狀產(chǎn)出。開采對(duì)象為V-Ⅷ含礦層，其中規(guī)模較大的礦體有V2、Ⅵ1、Ⅵ2、Ⅶ2、Ⅷ1和Ⅷ2等，自下而上依次產(chǎn)于深部平臥向斜正常翼含礦層中。該深部礦體為中厚緩傾斜礦體，總體走向?yàn)楸睎|25°～30°，走向長(zhǎng)約1000 m，傾向南東，傾角0°～38°，一般小于20°，賦存標(biāo)高206.3～670 m，600 m以上礦體厚度1～21.89 m，平均7.1 m；600 m以下礦體厚度一般為5～36.21 m，平均12 m。礦巖穩(wěn)定，整體性好，水文地質(zhì)相對(duì)簡(jiǎn)單，開采條件好。礦體間接頂?shù)装鍘r性主要有板巖、變泥巖、變粉砂巖、石英云母片巖及矽卡巖等，巖石穩(wěn)固性較好?；◢弾r體為礦體的底盤，巖石堅(jiān)硬完整。

2 礦床開拓及采礦方法

根據(jù)深部礦體產(chǎn)狀及賦存條件，礦床采用平硐斜坡道-豎井聯(lián)合開拓，中段高度30 m，設(shè)630(主平硐)、600、570、540、510、480 m等6個(gè)中段與斜坡道貫通，運(yùn)輸巷道布置在礦體下盤，形成中段環(huán)形運(yùn)輸系統(tǒng)。一期采用平硐、斜坡道開拓至600中段，采用無底柱淺孔房柱法開采，裝載機(jī)或鏟車裝礦，主平硐拖拉機(jī)運(yùn)輸；二期利用一期開拓的同時(shí)采用豎井、斜坡道開拓至480中段，采用中深孔切頂房柱法，礦石用礦車運(yùn)輸至溜井溜至480中段，再經(jīng)有軌運(yùn)輸?shù)截Q井提升后直接進(jìn)入選廠原礦倉(cāng)。

一期采用無底柱淺孔房柱法。盤區(qū)內(nèi)礦塊回采順序從上而下回采，從切割工程自由面退采，上礦塊適當(dāng)超前。礦塊采用分層回采，先拉底后壓頂，拉底高度為4 m，下層全部采完后，再分層用上向淺孔崩礦(稱為挑頂)，第二次挑頂在留礦堆上進(jìn)行。若礦層厚度小于4 m，則采用一次性回采。根據(jù)公司現(xiàn)有設(shè)備條件，該采礦方法的采幅高度可達(dá)12 m左右。

3 分段留礦在無底柱淺孔房柱法中的應(yīng)用

630中段24#采場(chǎng)采用無底柱淺孔房柱法，位于礦區(qū)內(nèi)42-43勘探線之間，礦塊規(guī)格50 m×50 m，礦塊內(nèi)垂直布置礦房礦柱，礦柱直徑為4～5 m，礦柱間距為20～25 m，礦塊回采高度根據(jù)礦房相鄰ZK14、ZK4374鉆孔資料為V2礦體厚度(平均為10 m)。在回采過程中發(fā)現(xiàn)該采場(chǎng)為V2礦體不規(guī)則狀產(chǎn)出厚大部分，厚度達(dá)28 m。

在礦體底板642水平布置采切巷道，在礦塊內(nèi)先進(jìn)行拉底，拉底高度為4 m，后直接壓頂至652水平，未揭露礦體頂板，礦體厚度超過預(yù)先估計(jì)的10 m。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，采取先沿采場(chǎng)底板按一定坡度出部分礦石，騰出鑿巖空間，再進(jìn)行第二次壓頂工作，仍未達(dá)到礦巖邊界，采場(chǎng)頂板高度已至657水平。在對(duì)采場(chǎng)局部頂板進(jìn)行探礦后，確認(rèn)礦體頂板高度超過665水平，此時(shí)再壓頂已無作業(yè)空間，若直接出礦采場(chǎng)頂板以上礦石將無法回收，這會(huì)大大降低礦石的回采率，浪費(fèi)礦產(chǎn)資源。因此，如何充分回收657水平以上的礦石已成為當(dāng)務(wù)之急。

針對(duì)上述情況，決定采用無底柱淺孔房柱法結(jié)合分段留礦對(duì)657水平以上礦塊進(jìn)行回采。具體工程布置如下：在24#采場(chǎng)的2#上山運(yùn)輸巷657水平布置采切巷道，把該采場(chǎng)分為上下采場(chǎng)，下采場(chǎng)已崩下的礦石暫不出礦，當(dāng)作上采場(chǎng)的臨時(shí)底板，在657切割巷進(jìn)行拉底，拉底高度為4 m，先與下采場(chǎng)貫通，沿用下采場(chǎng)原有通風(fēng)系統(tǒng)，礦柱上下對(duì)應(yīng)，后進(jìn)行壓頂工作。上采場(chǎng)落下的礦石從657切割巷運(yùn)出，最后657以下的礦石從下采場(chǎng)642切割巷運(yùn)出(見圖1)。

4 結(jié) 論

針對(duì)局部礦體厚大的采場(chǎng)，結(jié)合房柱法、分段留礦法兩者的優(yōu)點(diǎn)，采用分段采礦、分段出礦的回采方式，有效地回收了資源，提高了生產(chǎn)能力和勞動(dòng)生產(chǎn)率，解決了回采質(zhì)量、人員安全、貧損指標(biāo)控制和生產(chǎn)能力問題，有效彌補(bǔ)了原有淺孔房柱法的不足，進(jìn)一步縮短了盤區(qū)建設(shè)周期，并確保了礦房爆破質(zhì)量和效果，上述方法的推廣應(yīng)用為企業(yè)獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

無底柱淺孔房柱法結(jié)合分段留礦在鑫陽(yáng)礦業(yè)有限公司深部礦體的開采中已應(yīng)用多次，也取得了一定的經(jīng)驗(yàn)，但今后還需加強(qiáng)以下幾方面的工作：進(jìn)一步加強(qiáng)綜合研究；不斷總結(jié)頂板管理經(jīng)驗(yàn)，采取科學(xué)的輔助觀測(cè)手段，以降低貧化率及確保人員安全；加強(qiáng)對(duì)盤區(qū)點(diǎn)柱、壁柱回采的研究工作，進(jìn)一步降低損失率；采取靈活多樣的護(hù)頂措施，并不斷總結(jié)分析，以進(jìn)一步降低成本，為臨時(shí)點(diǎn)柱和間壁柱的充分回收創(chuàng)造條件；加強(qiáng)施工指導(dǎo)和生產(chǎn)管理，進(jìn)一步縮短回采周期。

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