試論無底柱淺孔留礦法在小型金屬礦山開采中的運用

高曉宏

(西北有色地質勘查局711總隊,陜西漢中 723000)

試論無底柱淺孔留礦法在小型金屬礦山開采中的運用

高曉宏

(西北有色地質勘查局711總隊,陜西漢中 723000)

在我國金屬礦山的開采中,淺孔留礦法是應用最為廣泛的采礦方法之一。本文對無底柱淺孔留礦法在小型金屬礦山開采中的應用現狀進行了分析,并結合實際情況,對其進行了適當改進,提高了采礦作業的安全性和開采效率,為小型金屬礦山的開采提供了有效參考。

無底柱淺孔留礦法 小型金屬礦山 運用

在經濟發展的帶動下,我國社會對于礦產資源的需求不斷增大,礦產資源緊缺問題也受到了人們的廣泛關注。機械化技術的發展,帶動了金屬礦產開采的有效進行。在小型金屬礦山的開采過程中,存在很多的影響因素,如產礦條件、圍巖和礦體的穩固性、回采率等,為了保障礦產開采的順利進行,各種采礦方法也得到了不斷完善。本文主要針對無底柱淺孔留礦法的應用情況進行了分析和探討。

1 礦山概況

某銅礦屬于小型金屬礦山,年生產能力約為60000t/a。在礦山范圍內,共探明了三條隱伏礦脈,形成了數個生產中段。目前,大部分中段已經基本采空,主要是在65、23中段進行回采作業。礦體主要賦存在破碎帶中,圍巖由粗安巖、凝灰質粉砂巖以及復屑凝灰巖等組成,裂隙發育,巖石破碎,存在一定的泥化。礦體的埋藏相對較淺,在部分地段出露地表,賦存于0-160m標高之間。在礦山開采范圍內,水系輕微發育,深部地下水主要來源于礦脈中的裂隙水,由于礦區內的出露地層多為泥灰巖、泥巖等,隔水效果良好,礦體多賦存于隔水層之下,水文地質條件屬于中等復雜類型。

2 無底柱淺孔留礦法在小型礦山開采中的應用

結合礦山開采的實際情況,對無底柱淺孔留礦法在小型礦山開采中的應用情況進行分析和研究。

2.1 無底柱淺孔留礦法概述

淺孔留礦法,是我國地下金屬礦山應用范圍最為廣泛的一種采礦方法,其開采技術條件為:礦體厚度較小,傾角在60-65°以上,礦巖穩固,產狀單一,無結塊性和自燃性的礦體。這種采礦方法的應用,可以有效改善作業條件,提高礦山的生產能力和生產安全。無底柱淺孔留礦法,是對淺孔留礦法的改進和擴展,與改進前相比,取消了底部結構,增加了出礦進路,并且可以通過電動裝巖機進行裝車,脈外巷道運輸,可以有效降低采礦貧化率,提升礦體的回采率和生產效率,在小型金屬礦山的開采中,得到了非常廣泛的應用。

2.2 開采工藝

結合礦山礦床的賦存條件、開采技術條件等因素,在對礦產進行開采時,采取的是淺孔留礦法,為了解決底部結構消耗過大、漏斗容易堵塞等問題,取消了底部結構,即采用了無底柱淺孔留礦法,對礦山進行開采。

(1)采準切割。在應用無底柱淺孔留礦法進行礦產開采的過程中,需要在礦房底部增設出礦進路,與脈外平巷相互連接。采準切割的步驟包括:沿著礦體分布,掘進沿脈運輸平巷→在礦塊的兩側,掘進人行天井,并沿著人行天井,每隔5m左右鑿除相應的聯絡通道→在沿脈運輸巷內,每隔6m,掘出出礦進路→在礦塊底部掘出拉底平巷。由此可知,采準切割工程主要包括了沿脈運輸平巷、人行天井、出礦進路以及拉底平巷。在開采過程中,可以將上中段的沿脈運輸平巷作為該中段采場的回風平巷。為了確保開采的有效進行,需要結合實際情況,對采切工程量進行確定。

(2)回采工藝。在淺孔留礦法中,回采工藝是非常簡單的,一般都是采用淺眼爆破的方式,在聯絡巷中鑿巖,同時以拉底平巷為自由面,向上回采。回采流程主要包括幾個基本流程:其一,鑿巖。在小型金屬礦山的開采中,一般會采用YT-24型鑿巖機鉆鑿水平炮眼,將炮眼的孔徑控制在38-42mm,深度約在2-2.5m,每一個炮眼之間的距離為0.5-0.8m,每一排炮眼的距離為0.8m,為了便于爆破,炮眼應該上仰5°-8°,按照梅花型或者之字型排布。在鑿巖過程中,應該結合礦體邊界,對采場的寬度進行控制,以降低采礦貧化率。其二,爆破。在開鑿出的炮眼中,加入乳化炸藥,利用毫秒延期電雷管進行分段起爆。炮孔的裝藥系數約為60%-70%,并在空口處填塞炮泥。其三,通風。爆破完畢后,可以采用局扇壓入式通風,對爆破的煙塵進行排除,由采場一側的順路天井引入新鮮的空氣,并通過另一側的天井,將污風排入上中段回風巷。一般來說,通風時間應該控制在30min左右。其四,局部放礦。在每一次爆破后,利用礦石的自重,可以從出礦橫巷中,放出約30%的礦石,為作業面留出約2m的作業空間。同時,為了減少平場工作量,在出礦前,工作人員必須進入采場內,對爆堆高度進行檢查,結合實際高度,對每一個出礦橫巷放出的礦石量進行確定。當整個回采流程結束后,可以將礦房內所有的礦石全部放出。在放礦前,需要對采場進行全面檢查,確保沒有其他工作人員時,才能進行放礦,以減少安全隱患。其五,撬頂平場。在局部放礦結束后,作業人員需要再次進入采場,對作業面進行全面檢查,撬落頂板以及上下盤上松動的巖石,以確保工作面的安全。之后,通過手工操作,對工作面礦石堆的表面進行平整,然后才能進行下一個循環的鑿巖作業。

2.3 技術優勢

與以往的淺孔留礦法相比,無底柱淺孔留礦法不需要設置底柱,可以增加對礦柱的回收,提升回采率,降低礦產資源的損失和貧化,同時,可以提高出礦的機械效率,提高勞動效率,而且由于采用的是脈外運輸平巷出礦,安全性較高,可以有效解決生產與安全之間的矛盾。

3 結語

總而言之,在小型金屬礦山的開采過程中,無底柱淺孔留礦法是一種應用最為廣泛的開采方法之一,具有非常顯著的優勢。對此,礦山開采企業應該充分重視起來,對相關技術進行合理應用,不斷提升礦山開采的效率。

[1] 王培壽,王永成,張海洋.無底柱淺孔留礦法與分段崩落法聯合采礦方法研究與應用[J].有色金屬,2010,62(2):15-17.

[2] 覃永田.無底柱淺孔留礦法在金屬礦的應用實踐[J].技術與市場,2014,21(4):128-129.

[3] 李波,姜濤,彭輝,肖益蓋.無底柱淺孔留礦法在小型金屬礦山開采中的應用[J].現代礦業,2011,(10):50-51.

[4] 韋汝征,唐汪忠.無底柱淺孔留礦法在多拉納薩伊金礦采礦中的應用[J].科技資訊,2009,(19):133．