平底柱淺孔留礦采礦法在某鉛鋅礦的應(yīng)用

賈 巍

（寶雞八方山鉛鋅礦業(yè)有限責(zé)任公司，陜西 鳳縣 721700）

如今我國(guó)的很多礦山都采用無(wú)底柱淺孔留礦采礦法。這種采礦方法生產(chǎn)工藝非常簡(jiǎn)單，并且技術(shù)特點(diǎn)易于掌握，是目前非常流行的礦業(yè)采礦方法[1]。無(wú)底柱淺孔留礦采礦法是對(duì)之前的淺孔留礦采礦法的改進(jìn)，省去了其中的一些非必要技術(shù)步驟，對(duì)于礦產(chǎn)的損失也有很好的抑制作用，提高了礦山的回采率與機(jī)械化，尤其適用于中小礦山。本文通過(guò)分析無(wú)底柱淺孔留礦采礦法在某鉛鋅礦的應(yīng)用，對(duì)其工藝進(jìn)行探究和討論，為礦業(yè)工作者的技術(shù)革新帶來(lái)幫助。

1 無(wú)底柱淺孔留礦采礦法在某鉛鋅礦的開(kāi)采條件和環(huán)境結(jié)構(gòu)要求

作為研究對(duì)象，某鉛鋅礦其主要成分為鉛和鋅兩種礦元素。礦體幾乎全部賦存于背斜核部結(jié)晶灰?guī)r與其上千枚巖的接觸帶，礦體圍巖多屬于堅(jiān)硬與半堅(jiān)硬巖石，容礦巖石主要是微石英巖。

礦體產(chǎn)狀：走向110°±，傾向北，傾角75°～90°，深部向南倒轉(zhuǎn)。平底柱淺孔留礦采礦法在每個(gè)礦房開(kāi)采之前，要先進(jìn)行技術(shù)分析，主要解決以下一些技術(shù)問(wèn)題：前期采空區(qū)位置、規(guī)模、空區(qū)積水情況，實(shí)測(cè)上圖，加強(qiáng)對(duì)空區(qū)圍巖的監(jiān)測(cè)，并視情況對(duì)空區(qū)進(jìn)行疏干排水和充填；對(duì)不再利用的采空區(qū)、原有老硐、廢棄不用的巷道及時(shí)進(jìn)行封閉，防止人員誤入，消除安全隱患[2]。

2 無(wú)底柱淺孔留礦采礦法的研究

2.1 礦塊構(gòu)成要素

礦塊沿礦體走向布置，標(biāo)準(zhǔn)礦塊高50m，長(zhǎng)度50m，頂柱高度3m，間柱寬8m。

2.2 采準(zhǔn)、切割

沿礦體走向在礦體與下盤圍巖接觸處掘進(jìn)中段運(yùn)輸巷道。

在中段運(yùn)輸巷道內(nèi)沿礦體走向每隔50m掘一條2.0m×2.0m的天井，劃分出獨(dú)立的礦塊，在天井中沿垂直方向每隔5.0m，向兩側(cè)掘2.0m長(zhǎng)、斷面為2.0m×2.0m的聯(lián)絡(luò)道。在運(yùn)輸水平沿礦體脈內(nèi)掘進(jìn)切割巷形成自由面，切割巷與運(yùn)輸大巷采用出礦橫巷貫通。

2.3 回采工作

礦房回采是逆礦體傾斜方向自下而上依次推進(jìn)。沿礦體走向方向自礦房一側(cè)向另一側(cè)后退式開(kāi)采，回采工作面呈倒梯形。

首先在切割巷道中用鑿巖機(jī)打上向淺眼落礦，孔徑40mm，孔深2.0m，最小抵抗線1.0m，炮孔間距1.0m，單位炸藥消耗量0.50kg/t，每米炮孔崩礦量2.16t，人工裝藥爆破，然后進(jìn)行通風(fēng)、灑水、撬浮石和平場(chǎng)，在平場(chǎng)的同時(shí)進(jìn)行局部放礦。

2.4 進(jìn)行通風(fēng)

礦塊采用局扇進(jìn)行通風(fēng)。新鮮風(fēng)流由運(yùn)輸平巷通過(guò)側(cè)翼人行天井、經(jīng)聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)入采場(chǎng)，清洗工作面后，污風(fēng)再通過(guò)另一側(cè)的人行天井經(jīng)上中段回風(fēng)平巷排出地表。

2.5 礦柱回采及采場(chǎng)管理

在礦山采礦過(guò)程中，一定要加強(qiáng)采場(chǎng)頂板管理，根據(jù)采場(chǎng)頂板穩(wěn)固情況，生產(chǎn)中對(duì)頂板不穩(wěn)固地段，要采用錨桿支護(hù)或錨網(wǎng)支護(hù)，也可在貧礦段留不規(guī)則礦柱進(jìn)行支護(hù)。

為確保生產(chǎn)安全，當(dāng)?shù)V塊回采結(jié)束后，要立即封閉采空區(qū)，并豎立安全警示標(biāo)志。

2.6 放礦技術(shù)與平場(chǎng)操作

放礦分兩步驟，即局部放礦和大量放礦。局部放礦放出每次崩落礦石的30%～35%左右，使回采工作面保持2.0m～2.5m空間，其余的落礦量暫時(shí)留在礦內(nèi)，為下一步的循環(huán)作業(yè)提供基礎(chǔ)。礦房回采至頂柱時(shí)，進(jìn)行大量放礦。礦塊生產(chǎn)能力100t/d。

圖1 礦房布置

在整個(gè)出礦的過(guò)程當(dāng)中，該鉛鋅礦的幾個(gè)出礦口要進(jìn)行均勻分布出礦，不可根據(jù)個(gè)人喜好和習(xí)慣而隨意改變。只有進(jìn)行均勻分布、均勻出礦才能使得采礦的底板能夠平整，均勻不出意外。

2.7 出礦與運(yùn)輸

在礦石開(kāi)采完畢，出礦作業(yè)進(jìn)行到一定程度之后，就可進(jìn)行運(yùn)輸?shù)墓ぷ鳌?/p>

將電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)帶入礦區(qū)之內(nèi)，經(jīng)過(guò)脈外運(yùn)輸巷將鉛鋅礦送入礦車內(nèi)，組成整組礦車，由電機(jī)車運(yùn)輸至井底車場(chǎng)，最終送運(yùn)地表。

2.8 填充作業(yè)

由于在整個(gè)礦山的操作過(guò)程當(dāng)中，會(huì)將大量的礦石進(jìn)行開(kāi)采，礦山的內(nèi)部會(huì)變得空曠，不及時(shí)處理會(huì)產(chǎn)生坍塌危險(xiǎn)。推薦采空區(qū)采用崩落上盤圍巖和廢石充填相結(jié)合的處理方法，該方法是礦山處理采空區(qū)的主要方法，對(duì)于小型采空區(qū)可以采用封閉的處理方法。

對(duì)于需要崩落上盤圍巖的采空區(qū)，根據(jù)采空區(qū)位置條件，利用或新掘礦體下盤的人行設(shè)備天井、在采空區(qū)合適高度掘進(jìn)鑿巖聯(lián)絡(luò)平巷以及上盤鑿巖巷道，采用扇形中深孔，裝藥爆破崩落上盤圍巖。

對(duì)于采用掘進(jìn)廢石充填的采空區(qū)，礦山在具體實(shí)施時(shí)要充分利用已有工程，將廢石提升至采空區(qū)上部中段，利用上部中段出礦進(jìn)路，傾倒廢石至采空區(qū)內(nèi)；如采空區(qū)上部合適巷道工程，或距離較遠(yuǎn)，則考慮掘進(jìn)廢石斜溜道，為廢石充填提供條件。

崩落上盤圍巖+廢石充填空區(qū)處理方法的實(shí)質(zhì)是崩落部分圍巖和部分廢石充填采空區(qū)，保證足夠厚度的礦巖墊層，空區(qū)與下部生產(chǎn)區(qū)隔離，使之形成緩沖巖石墊層，以控制礦山地壓，轉(zhuǎn)移和緩和應(yīng)力集中。

考慮到礦山現(xiàn)有采空區(qū)情況和后續(xù)可能新產(chǎn)生的采空區(qū)，設(shè)計(jì)推薦對(duì)于采空區(qū)高度在50m以內(nèi)的采空區(qū)緩沖墊層厚度取20m，原則上要求采空區(qū)緩沖墊層最小厚度不小于采空區(qū)高度的1/3。

3 結(jié)語(yǔ)

采礦作業(yè)有很大的技術(shù)復(fù)雜性，施工周期也相對(duì)較長(zhǎng)。如何高效安全的進(jìn)行對(duì)礦物的開(kāi)采，是每個(gè)礦業(yè)工作者需要思考的問(wèn)題。

本文詳細(xì)的探討了某鉛鋅礦的采礦過(guò)程當(dāng)中平底柱淺孔留礦采礦法的應(yīng)用及技術(shù)過(guò)程，對(duì)于該礦的開(kāi)采條件進(jìn)行分析，并分析了該鉛鋅礦的開(kāi)采技術(shù)環(huán)境和結(jié)構(gòu)要求，并重點(diǎn)分析了平底柱淺孔留礦采礦法的整個(gè)技術(shù)流程，對(duì)其中的數(shù)據(jù)參數(shù)、工程技術(shù)、處理巖石工藝、爆破技術(shù)、通風(fēng)除塵、排除險(xiǎn)情、出礦與運(yùn)輸以及填充工作進(jìn)行了探討，從而為礦業(yè)工作人員實(shí)施平底柱淺孔留礦采礦法提供了應(yīng)用方法和依據(jù)。