大直徑深孔階段空場嗣后充填采礦法的應用

摘要：主要論述了大直徑深孔階段空場嗣后充填采礦法在貴州某磷礦的實際應用，包括開采方案的實施、鑿巖爆破過程、采場通風、出礦能力、充填方法選擇等，通過現場實踐應用情況分析，對礦山今后開采積累了大量有價值的經驗。

關鍵詞：大直徑深孔 采礦方法 嗣后充填

0 引言

根據對國內急傾斜中厚至厚礦體礦山的統計，主要的采礦方法包括有（無）底柱分段崩落法、分段礦房法、階段礦房法、上向水平分層充填法等。不管哪種方法的采礦，應根據礦山實際情況以及礦體厚度變化和圍巖穩固性等采取合理的采礦方法，以最安全高效的方法回收礦石，降低貧化率，保護環境。

1 開采方案概況

礦段礦床屬急傾斜中厚至厚礦體，礦房、礦柱按15m寬垂直礦體走向方向依次布置，長為礦體厚度（含夾層），階段高度為70m。采用下行式開采方式，實際采場回采高度為55m。上部階段布置大孔鑿巖硐室，拉底水平布置塹溝受礦硐室，塹溝受礦硐室可利用中深孔爆破形成。采用“隔三采一”的回采順序，減小附近區域礦塊回采時相互干擾及保證回采安全。礦塊回采結束采空區應及時充填，其中礦房采空區用尾砂膠結充填，礦柱采空區用廢石或尾砂非膠結充填。

2 鑿巖爆破

選用高風壓潛孔鑿巖臺車鑿巖，從鑿巖硐室向下鑿大直徑深孔至下部受礦硐室頂板。鉆孔直徑Φ165m，孔深控制在45～55m，平均鑿巖效率約50m/臺班。大孔鑿巖必須控制孔位偏差和鉆孔偏斜。鉆孔偏斜率要求中間孔小于3%，邊孔小于1%。

具體的采場鑿巖布孔參數應通過爆破漏斗小型工業試驗來確定，以獲得最優的爆破效果。目前只能通過類比方法來確定大塘礦段礦塊布孔參數：礦房采場中間炮孔布孔參數取3.0×3.0m，邊排孔孔網參數取2.2～2.5×2.0～2.2m（抵抗線×孔間距），實行光面控制爆破，邊孔至采場邊界0.6～0.8m；礦柱采場中間孔采用3.0×3.0m的孔網參數，邊排孔采用2.7～3.0×2.5m的布孔參數，采用松動爆破技術，邊排孔距充填體邊界1.6m～1.8m。每排炮孔平行布置，拉槽區還應再加密2～4個孔，炮孔每米崩礦量約16～18t/m。

3 采場通風

采場通風主要借助礦山通風系統形成的主風流負壓來完成。新鮮風流經下部中段上盤沿脈巷、聯絡道進入采場空區，洗涮工作面形成污風后上升到上部鑿巖硐室以及下盤回風巷，然后由上部中段回風巷道排至下盤回風井。

4 出礦能力

電動出礦選擇斗容為4m3（出礦效率為430～480t/臺班）的電動鏟運機，從裝礦進路中裝礦經穿脈出礦巷道運至上盤溜礦井，放至階段運輸水平后裝入25t自卸卡車，然后運至主溜井或地表原礦倉。采場爆破期間，每次崩落的礦石運出約1/3，使下次崩礦有足夠爆破補償空間，其余礦石暫留在采場內。考慮到爆破和出礦作業可交叉進行，不計充填時間的礦塊生產能力可達615t/d，計充填時間的礦塊綜合生產能力為412t/d，取400t/d。

5 充填方法

礦段初步設計中推薦全尾砂膠結充填：骨料為全尾砂并輔助井下掘進和采切的廢石，膠結料為425#普通硅酸鹽水泥。

根據設計數據，灰砂比為1：10、料漿濃度為70%的尾砂充填體28d試塊抗壓強度經數學回歸為0.75MPa，可以滿足礦房采場充填體穩定自立所需的最低強度0.65MPa，因此礦房采空區考慮主要采用灰砂比為1：10、料漿濃度為70%的尾砂充填體充填。

6 結論

礦段礦體為一走向上比較長、賦存深度范圍較大的急傾斜中厚至厚礦體，礦巖穩固條件好，適宜采用階段空場嗣后充填采礦法進行回采。在綜合考慮礦段礦巖地質條件、穩固情況、礦山地壓、充填體強度和質量等多種因素基礎上，研究制定了垂直走向布置的大直徑深孔階段空場嗣后充填采礦方法，實踐證明該采礦方法在本礦很實用。

參考文獻：

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作者簡介：

任光鳳（1985-），女，土家族，貴州印江人，本科，主要從事國土資源管理工作。