三山島金礦海下盤區式進路采礦方法創新技術研究

趙明宣ZHAO Ming-xuan；張偉洲ZHANG Wei-zhou；孫磊SUN Lei

（山東黃金礦業（萊州）有限公司三山島金礦運營管理部，萊州 261442）

（Sanshandao Gold Mine Operation Management Department，Shandong Gold Mining（Laizhou）Co.，Ltd.，Laizhou 261442，China）

1 礦山概況

三山島金礦位于山東省萊州市北的三山島特別工業區。隸屬山東黃金礦業（萊州）有限公司，是國家黃金工業“七五”期間重點建設項目，是中國100 家最大有色金屬礦采選業企業之一，也是目前全國機械化程度最高的地下開采黃金礦山。礦山下設直屬、新立、倉上和平里店四個礦區。

2 地質概況

三山島—倉上斷裂為本區的控礦構造，北東起三山島鎮，南西至潘家屋子，兩端延入渤海。陸地出露長12km，寬50-200m，平面上呈反“S”型展布，總體走向40°，局部走向70-80°，傾向南東，傾角45-75°。礦體主要賦存與主裂面之下范圍內，為黃鐵絹英巖和絹英巖礦化巖帶，蝕變越強品位越高，也是主礦體的賦存部位。

沿走向最大長度1145m，沿傾斜最大長度900m，南西側尚未封閉。平均厚度9.71m，平均傾角46°。礦巖平均體重2.8t/m3，松散系數1.6。[1]

3 采礦方法現狀

三山島金礦屬濱海及海底礦床開采，礦區位于王河入海口附近，淺部及西南角礦體位于海水之下。礦區北側為一小的窿起，東南面為濱海平原，地面標高一般為2.2-4.3m。礦床全部埋藏在當地侵蝕基準面之下。礦區絕大部分位于潮間帶內海水之下，淺層第四系地下水與海水發生明顯水力聯系。通過對該礦進路式采礦方法進行創新，對提高該礦單采場生產能力具有一定的重要意義。[2]

4 具體創新思路

4.1 現有進路式采礦方法現狀

①垂直于礦體步進路方法：采場沿走向布置，長50m，采場寬為礦體寬，中段高度40m，頂柱2m，底柱5m。沿礦體走向在采場下盤施工進路通道，寬度一般3m 左右，高度3.5m，垂直于礦體步進路，根據采場頂板情況決定進路規格，最寬不超過寬進路設計規格（5*3.5）每個進路采場內布置一條通風天井，架設順路泄水井。[3]

②沿礦體走向步進路采礦方法：采場沿走向布置，長50m，采場寬為礦體寬，中段高度40m，頂柱2m，底柱5m。垂直于礦體從下盤往上盤施工進路通道，寬度一般3m 左右，高度3.5m，沿礦體走向步進路。

4.2 創新方案及思路、方向和目的[4]

①思路、方向和目的

結合井下生產和多年來進路法和機械化寬進路法采礦方法經驗及盤區式采礦方法在我礦的成功運用，通過改變采場參數，施工工藝及順序，鑿巖爆破技術改進及充填泄水等措施，確保上下盤及頂板穩固，提高采礦強度和出礦效率。

②采礦方法及工藝說明

第一，采準方式：分段巷、采聯巷、通風泄水井、沉淀池；

第二，切割方式：脈內切割；

第三，回采順序及工藝要求。

③鑿巖爆破技術要求

炮孔與上盤礦體走向夾角不超過45 度，炮孔低抗線不超過0.7 米，炮孔間距0.5 米；點柱回收時抵抗線0.7米，炮孔間距0.5 米，炮孔線裝藥密度2 卷/米。

④充填作業

采場一步采回采結束后，禁止廢石回填，二步采回采結束時，先用廢石、尾砂將采空區充填至2.6 米，余下0.4米用1:8 的充填體膠結接頂。

⑤頂板支護與安全

回采時必須及時跟進錨桿支護，支護面與工作面之間距離不得大于5 米，支護網度1.0-1.5×1.0-1.5m，片采區域視頂板情況采取局部加強支護、木支護、錨網支護等多種支護措施。

5 方案的選擇與比較

經表1 簡單比較，普通的進路法采礦大大降低了采場的貧化率與損失率，但施工進度太慢，作業成本高，因而機械化寬進路采礦法也暫且擱置，而盤區式進路采礦方法包含了機械化寬進路采礦的優點，一步采或二步采可按寬進路進行回采，并還有它獨特的優點就是充填次數較少，充填頻率較低，從而單采場的綜合生產能力較高。

表1

6 綜合評價[5]

主要優點：

①取消點柱，優先回采護頂礦，可回采礦量增加，損失率降低。

②生產組織靈活，作業技術易于掌握，能夠實現多作業面平行作業。

③爆破工藝的改進減少了對礦體上盤及頂板的破壞，頂板穩固頂大大提高。

④分一步充填和二步充填，打板墻次較少，相對減少人工作業時間，充填量相比較大容易操作。

⑤上下盤礦體邊界、采幅寬度的精細化控制降低了采場回采貧化率。

⑥采場閑置時間減少，鑿巖爆破與出礦及頂板支護等相互制約因素減少，采場回采周期縮短，生產能力提高。

⑦是兩種采礦方法相互結合的成果，既吸取機械化盤區采礦方法，一、二步交替回采的作業順序，又繼承機械化寬進路采礦方法的進路布置參數。

[1]《采礦手冊》編輯委員會.采礦手冊 第2 卷[M].北京：冶金工業出版社，2006.

[2]《黃金礦山實用手冊》編寫組.黃金礦山實用手冊[M].北京：中國人民出版社出版，1990（12）.

[3]《采礦設計手冊》編輯委員會.采礦設計手冊 礦床開采卷{上}[M].中國建筑出版社出版，1989.

[4].王成，胡國宏，劉志祥.三山島金礦海底開采采礦方法優化選擇[J].黃金科學技術，2009，17（1）：46-52.

[5].修國林，何順斌，于常先.三山島金礦海底開采關鍵技術及最優開采方案研究[J].黃金科學技術，2010，18（1）：9-13.