某礦山緩傾斜厚大難采礦體采礦方法的研究

■黃大恒

（廣西岑溪市龍灣礦業(yè)有限責(zé)任公司廣西岑溪543212）

某礦山緩傾斜厚大難采礦體采礦方法的研究

■黃大恒

（廣西岑溪市龍灣礦業(yè)有限責(zé)任公司廣西岑溪543212）

某礦山Ⅲ號(hào)礦體屬于緩傾斜厚大難采礦體。根據(jù)其圍巖和礦體穩(wěn)固性好的特點(diǎn)，提出了采用圓柱切頂切底向上深孔礦塊空?qǐng)龇ㄟM(jìn)行回采，在生產(chǎn)實(shí)際中，礦體回采率和貧化率指標(biāo)較好，作業(yè)安全性得到改善。

緩傾斜 難采礦體 采礦方法 研究

1 前言

緩傾斜厚大礦體由于礦體傾角小，采礦時(shí)崩落的礦石無(wú)法通過(guò)自重放出，一直以來(lái)都是屬于比較難采的礦體。目前國(guó)內(nèi)對(duì)此類(lèi)礦體回采方法多有研究，但一般是采用分段崩落法進(jìn)行回采，少數(shù)使用了房柱法或分層崩落法。但從實(shí)踐上看，這幾種采礦方法回采緩傾斜厚大礦體時(shí)存在采準(zhǔn)工程量大，礦石回采率低，貧化率高以及采礦不安全的問(wèn)題一直未能較好解決。因此有必要根據(jù)緩傾斜厚大礦體的特點(diǎn)加以研究，尋求更加安全高效的采礦方法。

2 礦體開(kāi)采地質(zhì)條件

某礦山Ⅲ號(hào)礦體位于礦區(qū)東側(cè)，賦存標(biāo)高在80～170m水平之間，大體呈啞鈴狀，礦體走向約30°,傾向120°、平均傾角26.5°。礦體在100m水平及140m水平水平厚度較大，達(dá)60m，120m水平礦體水平厚度相對(duì)較小，僅有20m左右，礦體沿走向長(zhǎng)度約110m，礦石平均品位Pb+Zn 8.56%左右，Ag為55g/t,礦體中常見(jiàn)灰?guī)r夾石，夾石厚2～10m不等。上盤(pán)圍巖為英安斑巖，下盤(pán)圍巖由英安斑巖和花崗斑巖組成。圍巖穩(wěn)固性較好，極限暴露面積可達(dá)2000 m2，礦石密度3.37t/m3，松散系數(shù)1.65。礦石無(wú)自燃性與結(jié)塊性，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，礦體賦存地面標(biāo)高為340m～420m。礦石結(jié)構(gòu)為粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。主金屬礦物為Pbs,Zns,FeS，次金屬礦物為CuS。礦體賦存情況如圖1所示。

圖1 礦體賦存情況

3 采礦方法比較與選擇

根據(jù)某礦山Ⅲ號(hào)礦體礦巖允許暴露面積大，礦體厚度大，綜合品位較高，以及傾角處于緩傾斜等特點(diǎn)，綜合礦山的設(shè)備情況及生產(chǎn)實(shí)際，可供選擇的采礦方法有分段礦房法和圓柱切頂切底向上深孔礦塊空?qǐng)龇ā?/p>

（1）分段礦房法：就是在階段基礎(chǔ)上劃分為分段，再在每個(gè)分段形成相對(duì)獨(dú)立的出礦系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)。分段礦房法對(duì)礦石和圍巖的穩(wěn)固性靈活調(diào)整礦塊的結(jié)構(gòu)參數(shù)，其對(duì)礦體的傾角適應(yīng)性強(qiáng)，可以開(kāi)采緩傾斜至急傾斜礦體。采用分段礦房法進(jìn)行回采時(shí)，可以在一個(gè)礦段內(nèi)布置多個(gè)分段同時(shí)進(jìn)行回采作業(yè)，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，提高礦塊生產(chǎn)能力。但分段礦房法也存在如下缺點(diǎn)：每個(gè)分段需要布置較多的巷道工程，采準(zhǔn)切割工作量大，采空區(qū)形成大空洞，如不作適當(dāng)處理，會(huì)影響作業(yè)區(qū)域的安全，回采礦柱時(shí)礦石的回采率低，貧化率高。

（2）圓柱切頂切底向上深孔礦塊空?qǐng)龇ǎ褐饕怯糜诨夭傻V體傾角在00～30O，礦體厚度20m～40m，上盤(pán)圍巖極限暴露面積要求在1600m2～2500m2以上，礦體中等穩(wěn)固，極限暴露面積要求在100m2～200m2以上的緩傾斜礦體。其可以充分利用礦體和圍巖的穩(wěn)固性，回采工藝簡(jiǎn)單，可以有效提高礦石的回采率，降低礦石貧化率，作業(yè)時(shí)，人員都是在低矮而寬敞的切頂、切底中進(jìn)行作業(yè)，安全、通風(fēng)得到了較大的改善，同時(shí)采用了中深孔或深孔配合高效的機(jī)械化裝運(yùn)設(shè)備，可以多階段、多區(qū)段和多礦塊同時(shí)進(jìn)行回采作業(yè)，從而大大提高礦塊的生產(chǎn)能力。圓柱切頂切底向上深孔礦塊空?qǐng)龇ㄕ每梢钥朔侄蔚V房法的不足。

所以決定采用圓柱切頂切底向上深孔礦塊空?qǐng)龇ㄟM(jìn)行回采某礦山Ⅲ號(hào)礦體。

4 礦體采準(zhǔn)切割工程

4.1 礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)

礦體140m水平以上，階段斜長(zhǎng)取70m；礦體140m水平以下，階段斜長(zhǎng)取50m。沿礦塊走向長(zhǎng)度劃分為兩個(gè)礦塊，礦塊走向長(zhǎng)度為55m。礦塊間柱取8m，階段間柱取10m。圓柱切頂切底向上深孔礦塊空?qǐng)龇ㄊ疽鈭D如圖2所示。

圖2 圓柱切頂切底向上深孔礦塊空?qǐng)龇?/p>

4.2 采準(zhǔn)切割

采準(zhǔn)工作包括掘進(jìn)脈外階段運(yùn)輸平巷、脈內(nèi)階段平巷，礦柱內(nèi)上山，上山聯(lián)絡(luò)道，礦房聯(lián)絡(luò)道，放礦漏斗等。完成采準(zhǔn)工程后，在礦塊下端開(kāi)掘切割槽，然后先沿礦體傾向由下而上分別進(jìn)行圓柱切頂回采，圓柱切頂回采工作面斜長(zhǎng)50m～70m，走向長(zhǎng)55m，切頂高度2.5m；再沿礦體傾向由下而上分別進(jìn)行圓柱切?回采，圓柱切底回采工作面斜長(zhǎng)50m～70m，走向長(zhǎng)55m，切底高度3m，切頂切底圓柱直徑5m。

4.3 鑿巖爆破

采用QZJ-100B深孔鉆機(jī)打眼，炮孔平行切割槽布置，向上深孔的深度小于20m，炮孔間距為1.5m，炮孔排距為2m，在切底時(shí)集中向上鉆鑿平行炮孔。使用2號(hào)巖石乳化炸藥，沿傾向由下而上進(jìn)行垂直分層進(jìn)行崩礦，使用微差起爆網(wǎng)絡(luò)。

4.4 回采工藝

采準(zhǔn)切割工程完成后，以切割槽為自由面，沿傾向由下而上進(jìn)行垂直分層崩礦，每次爆破2排炮孔，崩落11380t礦石，崩落的礦石由30kw的電耙耙入漏斗，再由脈外運(yùn)輸平巷運(yùn)出。

4.5 采場(chǎng)通風(fēng)

每次深孔爆破結(jié)束后，新鮮風(fēng)流由脈內(nèi)階段平巷經(jīng)礦柱內(nèi)上山及上山聯(lián)絡(luò)道進(jìn)入采場(chǎng)，污風(fēng)由上階段平巷排出，通風(fēng)24h方可進(jìn)入采場(chǎng)進(jìn)行作業(yè)。

4.6 采礦方法主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

礦房生產(chǎn)能力 200t/d

炸藥消耗量 0.36kg/t

損失率 10.6%

貧化率 12%

萬(wàn)噸采掘比 228m3/萬(wàn)噸

5 采空區(qū)處理及安全回采措施

全部放出采場(chǎng)礦石后，應(yīng)將進(jìn)入采場(chǎng)的通道封閉，防止人員進(jìn)入采空區(qū)。礦塊中的間柱根據(jù)其含夾石情況可進(jìn)行選擇性回收，不回收的間柱和采場(chǎng)內(nèi)預(yù)留的永留礦柱用于維持空區(qū)的穩(wěn)定。

（1）在礦房?jī)?nèi)切頂切底遇到厚大連續(xù)的灰?guī)r夾石時(shí)，要注意保留灰?guī)r夾石的完整，作永久礦柱。

（2）回采間柱時(shí)，要綜合考慮間柱的夾石情況及與采場(chǎng)內(nèi)預(yù)留的永留礦柱間的距離，盡量減少采空區(qū)的暴露面積。

（3）采場(chǎng)礦石出完后，將進(jìn)入采場(chǎng)的通道封閉，防止人員進(jìn)入采空區(qū)。

（4）對(duì)處于大型連續(xù)結(jié)構(gòu)面（如斷層、破碎帶、構(gòu)造帶）區(qū)域的采場(chǎng)及深部采場(chǎng)，必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)地壓監(jiān)控，以防發(fā)生局部地壓；采場(chǎng)有人進(jìn)行作業(yè)時(shí)，要實(shí)時(shí)安排專(zhuān)職安全管理人員進(jìn)行安全監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即組織作業(yè)人員撤離，并進(jìn)行處理，確認(rèn)安全后才可繼續(xù)作業(yè)。

（5）加強(qiáng)通風(fēng)工作，每個(gè)作業(yè)班組配備手持式氣體檢測(cè)儀，防范發(fā)生爆煙中毒事故。

（6）通往廢棄通道、井巷、采空區(qū)和塌陷區(qū)等危險(xiǎn)區(qū)域，均應(yīng)設(shè)置警戒標(biāo)志或封堵，警示或禁止人員進(jìn)入。

6 結(jié)論

采用圓柱切頂切底向上深孔礦塊空?qǐng)龇ㄟM(jìn)行回采Ⅲ號(hào)礦體，該采礦方法較好地利用了圍巖和礦體的穩(wěn)固性，工人能較快掌握采礦工藝流程，采場(chǎng)通風(fēng)、安全情況良好，采場(chǎng)生產(chǎn)能力也比較大。但是也存在前期礦房?jī)?nèi)向上鉆鑿深孔耗時(shí)長(zhǎng)，難度大，不易裝藥，爆破時(shí)要對(duì)預(yù)留的永久礦柱采取另外的保護(hù)措施等問(wèn)題需要進(jìn)一步研究解決。

［1］ 《采礦手冊(cè)》編輯委員會(huì).采礦手冊(cè)［M］.冶金工業(yè)出版社，2006，162-170.

［2］周君才等著.難采礦體新型采礦法［M］.冶金工業(yè)出版社，1998，212-213.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-25-2