傾斜—急傾斜厚礦體采礦方法的探討

楊衛(wèi)東

（河南發(fā)恩德礦業(yè)有限公司，河南 洛陽 471700）

傾斜—急傾斜厚礦體是一種比較特殊的礦體類型，其具有著顯著的開采特點，為了實現(xiàn)對此類礦體的安全穩(wěn)順利開采，經(jīng)過不斷的發(fā)展也是產(chǎn)生了諸多的采礦方法，但是在實際的應用中都存在一定的局限性，為了實現(xiàn)更好的礦體開采效果，本文就以某案例進行分析，對其采礦方法進行深入的研究。

1 工程概況

在某礦段中，其一礦體的邊界呈現(xiàn)出平整、構(gòu)造輕微破壞、結(jié)構(gòu)比較簡單、穩(wěn)定品位和厚度變化不是很大等特點。其礦體的產(chǎn)狀和巖層的產(chǎn)狀是一致的，呈現(xiàn)出單斜、層狀和陡傾狀態(tài)。礦體是北東約25°走向，且傾斜受到白巖背斜的軸部寬緩和東翼的急劇變陡等限制，從而表現(xiàn)出總體的南東傾向，而局部是略朝北西進行倒轉(zhuǎn)。具體的表現(xiàn)為于1200m的標高上礦體的傾角是比較平緩的，一般在15°～40°范圍內(nèi)，而在1200m～1000m其傾角出現(xiàn)急劇的變陡，且傾角在40°～80°范圍內(nèi)，在1000m～900m礦體的傾角是近直立且略朝北西進行倒轉(zhuǎn)，在900m的標高下就恢復了正常的產(chǎn)狀，且傾角約為85°，因為G1的夾層是分隔的，礦體也就分為a和b兩層[1]。在1200m的標高上其傾角在40°～65°范圍內(nèi)，其平均的厚度是15m，是一種中等的穩(wěn)固性巖層。在b礦層中，其b礦層是通過團塊狀、條帶狀和假鮞狀態(tài)白云質(zhì)的磷塊巖與致密狀磷塊巖所構(gòu)成，超過1200m的標高上其傾角在40°～65°范圍內(nèi)，其平均的厚度是15m。

在頂板中，其頂部主要是淺灰色的薄層狀態(tài)含磷的碎屑白云巖、條帶含磷質(zhì)白云巖和不穩(wěn)定性條帶狀的白云質(zhì)其磷塊巖所組成，且平均的厚度為5.4m，其頂?shù)椎慕缇€是十分清楚的，在其上接觸的局部能夠見到?jīng)_刷的現(xiàn)象，是一種中等的穩(wěn)固性巖層。其底板是灰色的中厚層狀具有微細粒的白云巖，在中間夾有不穩(wěn)定性白云狀的粘土巖，且平均的厚度為11.5m，是一種中等穩(wěn)固性的巖層。在a、b的兩礦層間是一中穩(wěn)定的夾層，也為b礦層的直接性底板，而a礦層的直接頂板主要是淺灰色的中厚層含磷微粒的白云巖和頂部中不穩(wěn)定性硅質(zhì)團塊所組成，且在中間夾有不穩(wěn)定性白云質(zhì)的磷塊巖和硅質(zhì)的透鏡體，且平均的厚度是4m。

2 急傾斜厚礦體采礦特點

在急傾斜的厚礦體采礦中，采場內(nèi)的工作環(huán)境是比較差的，且人員的安全保障也比較低，尤其是在采礦中對急傾斜的厚礦體進行鑿巖、爆破、支護、礦石的運搬等，這些工作往往都是在大面積呈現(xiàn)暴露的頂板所實施，因此，急傾斜的后礦體具有作業(yè)的環(huán)境差和安全的程度低等特點。另外急傾斜的后礦體其采場的尺寸等一些結(jié)構(gòu)參數(shù)是很難控制的，尤其是一些采場跨度與頂?shù)字某叽绱笮〉葏?shù)，因為礦體的厚比較大，這也就造成頂板暴露的面積增加，想要確保采場和中段運輸?shù)南锏赖纫恍┑叵碌臉?gòu)筑物具有良好安全性，就一定要擴大其頂?shù)字烷g柱厚度，而往往會造成礦石出現(xiàn)損失，所以若地表在不允許出現(xiàn)塌陷中，急傾斜的厚礦體在開采中就需要具有科學合理的采礦法[2]。

3 采礦方法選擇

按照礦體的賦存條件狀況，在本文礦段中主要采礦法是普通分段的空場法、礦體階段的礦房法與無低柱的分段式崩落法。不管是任何一種類型的采礦法都具有一定的局限性，本案例中就采用了組合式的采礦法，其以巖石的力學當作基礎(chǔ)，對采礦的工藝、采場的結(jié)構(gòu)和設(shè)備等內(nèi)在的聯(lián)系進行協(xié)調(diào)，形成一種既依存且獨立的采礦法，具有不同類型采礦法特色與優(yōu)點。

在此種組合式的采礦法中，其是將束狀孔當作量球形的藥包爆破的技術(shù)為基礎(chǔ)而形成的高效采礦法，其回采的單元包括了礦房的采場與崩落的采場等兩部分，其礦房的部分按照空場的采礦法進行回采，將放完礦空場當作回采單元其剩余的部分礦量進行大量的爆破來用作補償?shù)目臻g，對回采單元其剩余的部分礦量和同上水平底柱進行一次性整體的崩落，其補償空間總體積確保崩落礦巖的接觸面空間位置沒有出現(xiàn)明顯位移，確保崩落礦石與崩落圍巖所崩落體工程基本界面[3]。

4 采礦方法應用分析

（1）結(jié)構(gòu)和參數(shù)。其階段的高度在30m～50m，而分段的高度為11m。其礦房的走向長為100m～300m，而礦房的寬為10m、礦房的高度為7m、房間的間柱寬為4m、斜頂柱的真厚為4m。

（2）采準工作。因為礦體的走向長為600m，因此于礦體的下盤進行一條和礦體走向垂直運輸?shù)拇笙锊贾?，其各分段進行脈內(nèi)的運輸平巷布置，也就是a礦層和b礦層都進行分段運輸?shù)钠较镌O(shè)置，且各分段間通過無軌自行的調(diào)度設(shè)備以斜坡道進行連通。另外把礦體劃分成50-100×35m礦塊，并與采場的底部進行塹溝的巷道、出礦的進路和出礦的聯(lián)絡道等掘出，通過中深孔的爆破拉底產(chǎn)生出礦的塹溝，礦房的下部塹溝于回采前就要形成，而礦柱下部所對應塹溝要與采場的整體崩落完成后而形成，且于礦體的下盤要沿著脈聯(lián)絡道，間隔有50m～80m進行一條脈外的溜井布置。

（3）切割工作。在礦房的回采前，要進行切割工作，主要包括了立槽和橫巷的切割，在立槽的掘切割前，要先于礦房兩側(cè)進行橫巷的掘切割，則兩切割的橫巷長度和分段平巷跨度之和就是礦房的寬度。后于分段的平巷端部其中央沿著礦層朝挑頂進行立槽的掘切割，長度約是3m，且將切割橫巷和切割立槽當作礦房的回采自由面與補償?shù)目臻g。

（4）回采的工藝。鑿巖：于鑿巖的硐室通過高壓環(huán)行的潛孔鉆機進行Ф127mm下向的垂直深孔鉆鑿，要求孔距為3m～4m、排距為2.5m，在鑿巖的硐室內(nèi)通過鉆機進行上向的中深孔鉆鑿，用在礦柱的崩落中。爆破：在進行礦房的回采中，主要通過束狀孔的水平性高分層的落礦技術(shù)應用，要求分層的爆破高度和束間距等一些布孔的參數(shù)要相適應，一般為5m～8m，在每次的爆破后都要出礦，在礦房底板的分層回采到最小的安全厚度為15m時，再實施整個采場整體一次性的崩落爆破處理。將礦房回采產(chǎn)生的空場當作整體采場崩落補償?shù)目臻g，如果礦房的回采所產(chǎn)生補償空間總體積要比礦柱爆其破所需補償?shù)目臻g大，在礦房內(nèi)保留部分的礦石要不放出，來確保整體崩落礦石沒有出現(xiàn)明顯位移情況。

（5）采場通風。在采場主要通過礦井的主風流來通風，其新鮮風通過聯(lián)絡道進到鑿巖的工作面內(nèi)，而污風通過另一側(cè)的聯(lián)絡道到回風巷中，后由回風井將其排出到地表內(nèi)。于鑿巖的硐室與出礦的進路內(nèi)進行局扇的配置來強化通風的效果。

5 結(jié)語

綜上所述，傾斜—急傾斜厚礦體的采礦具有著顯著的特點，為了實現(xiàn)高質(zhì)高效的采礦目的，就需要根據(jù)實際的情況做好采礦方法的選擇，并嚴格按照規(guī)范采礦的工藝，這也是其安全穩(wěn)定采礦所必須要注重的內(nèi)容。