現代鉛鋅礦采礦技術的分析

邊紅星

摘要：隨著國民經濟的發展，現代采礦技術融入的新設備、新技術越來越多。本文主要是對某鉛鋅礦的采礦方法和開采技術進行了分析，以供同仁參考！

關鍵詞：鉛鋅礦 采礦方法 采場地壓管理

1.概況

某鉛鋅礦屬高中溫熱液充填、接觸交代礦床。礦體多產于灰巖與火成巖接觸帶，部分礦體產于頁巖與砂頁巖中：礦石以致密塊狀為主，鉛加鋅品位約12%，礦體中等穩固，產于破碎帶或頁巖砂巖中，礦體不太穩固，礦體傾角40°～70°。厚度不等，大礦體一般厚度為15～20m。走向長度100～300m，礦體分支復合現象普遍，常出現礦體不連續。礦山2002年建成，2003年投產。

2.采礦方法

因礦石品位高、礦體分支復合現象普遍，且礦石含硫高，有的高達25%，具有一定的粘性、結塊和自燃性、礦體傾角多為40°～55°，因此礦體回采常采用上向式水平分層干式或尾砂充填采礦方法，以干式充填采礦法為主。

近幾年的回采和生探實踐發現，中深部的礦體規模越來越小，形態更趨復雜，受地質構造擠壓扭曲，礦體圍巖節理發育破碎，極不穩固。對小礦體、扁平狀緩傾斜礦體；礦體圍巖極不穩固的礦體，提高探礦程度。準確把握礦體形態。對小礦體盡可能采用淺孔留礦法、對扁平狀的緩傾斜礦體采用空場采礦法，對極不穩固礦體優先考慮深孔崩落法。

3.采準設計優化

3.1 傳統的設計思路模式

傳統的礦房間柱存在：（1）采礦工效低。由于采場面積小，不足200m2，充填時采場兩端要施工砼間墻，手工澆注、立模工作量大、時間長，采礦工效低。（2）回采間柱時安全性差：礦房回采時超挖間柱一部分，留下少量間柱，同時砼間墻質量難以保證，使間柱回采安全威脅增大；（3）生產成本高，效益低。12m寬礦房、6～8m寬間柱式采準方式。其采準工程量大。一方面，使采準施工的時間很長；另一方面，千噸采切比高達15～20m/kt，砼間墻木材、水泥消耗大。（4）礦石損失大，浪費了礦產資源。

3.2 采準工程布置優化與采準采礦投入產出優化

以往采準設計，方案唯一，只談可行。優化采準工程設計是降低企業生產成本，提高企業經濟效益的有效途徑之一。采準工程設計優化，必須通過多方案的工程經濟分析比較，選擇最經濟的方案予以實施。工程經濟分析比較是指把各方案采準采礦工程的投入和采場回采產出的物資因素、勞動因素、時間因素量化成資金價值因素，然后選取投入最少產出最大的最優方案。對于不能量化的因素，輔以定性分析。

4.采場頂板和采場地壓管理

采場頂板和采場地壓管理，是礦山安全管理一項極為重要的工作。采場冒頂片幫是礦山主要的安全威脅，以及礦山安全事故最主要的原因，占礦山安全事故的40%以上。采場頂板冒落，是由于礦巖不穩固，地質條件差，落礦炮眼深度不一，排列不規范，眼底不在同一水平上，因而爆破作用造成頂板凹凸不平，頂板暴露表層產生浮石和松石所致。采場地壓主要是采空區形成后，應力作用產生的。礦體開挖〔采場回采）巖體應力重新分布，采空區頂板上巖體重力傳遞到壁幫上，頂板表層應力松馳，隨即出現拉應力，巖體抗拉強度小于此應力時，頂板開裂，尤其是節理裂隙發育的巖體，抗拉強度更小，故此易出現頂板松石及小塊礦石掉落，斷層面和節理面是巖體應力的弱面，當巖體產生空區，地壓應力增大。頂板巖層抗拉應力不足夠維護應力平衡，大片頂板從弱而開始塌落或破壞，空區四周幫壁呈現壓力增高，它要承受礦體重力給與的壓力，巖體允許抗壓強度比抗拉強度大10倍以上，當壓力過大，超過其抗壓強度，壁幫成剪切破壞，破壞住往發生在幫的腰部，過高的空區壁容易發生，采空區四周頂角容易產生壓應力集中。加強采場頂板和采場地壓管理，預防冒頂片幫傷人，是極其重要而復雜艱巨的課題，要用系統論的方法加強管理。

4.1加強采場日常的安全技術生產組織管理

嚴格按回采（分層）設計施工；堅持先擴幫后上采的回采順序，處理干凈浮石和松石；不自燃的礦石采場，一般分兩次吃兩頭）集中落礦，落礦炮眼要排列有序，眼底基本處于同一水平，使落礦后的頂板平整，具有一定光面爆破效應，減少對采場頂板的破壞作用；嚴格控制分層回采高度，一般為2.5～3.5m，加強生產組織，縮短分層回采時間：

4.2及時充填.發揮充填體的“原巖效應”作用

采礦后及時進行分層充填，留有底柱的切割層充填時，先澆注0.6m厚的鋼筋混凝土假底，每分層充填料上有0.15～0.2m厚砼墊層，以增大充填體的強度，有益于底柱回采和采場扒運礦石。充填體對采空區的壁幫能起較好的保護作用，增大了壁幫的承受壓力，有一定的“原巖效應” ，尾砂充填能較好接頂密實，但干式充填接頂填滿空區是難題，要精心組織，在安全條件下，一定要用手工扒料并在分層充填澆注砼墊層時多次往礦體上盤與充填料的空隙扒填具有流動塌落的砼料。

4.3采取必要的安全護頂技術措施

從經濟、礦體分支復合現象具體情況出發，對于礦巖不穩固礦體回采。一般不宜采用下向式砼充填法、深孔崩落法。為了安全回采，采取可靠的安全護頂措施，主要有效的是長錨索護頂，錨索的作用主要是把破碎不穩固巖體連成一整體，抵抗巖體應變時的水平剪一切應力或拉應力。長錨索護頂分下向式和上向式兩種，尤其以下向式效果為佳，它具有預應力作用，加強了巖體強度，但采準工作量大，成本高；上向式錨索施工是在切割層完全切開以后，因本身礦巖不穩固，切開后頂板凹凸不平.安全威脅較大，因此不安全和受限制的地方都上不了錨索，現在我們采取邊切采邊錨索的辦法，一般每切開50m2左右錨索一次，分次多次錨索較好地解決了上向式錨索存在的問題。

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