淺談北山礦區殘礦回采的實踐

■黃大恒（廣西岑溪市龍灣礦業有限責任公司廣西岑溪543212）

淺談北山礦區殘礦回采的實踐

■黃大恒
（廣西岑溪市龍灣礦業有限責任公司廣西岑溪543212）

簡述北山礦區殘礦的形成原因和賦存類型，確定殘礦的回采原則，并根據殘礦的不同賦存情況采取不同的回采方法。實踐證明，只要措施得當，殘礦回采可以為企業創造良好的經濟效益，延長礦山服務年限，對資源危機的礦山生存發展具有重要的意義。

殘礦 賦存類型 回采

1　前言

北山礦區是上世紀80年代初探明的,鉛鋅金屬儲量達145萬噸的大型有色金屬礦山。1995～2001年間由于礦業秩序混亂，許多非法民窿進入礦區實施搶采盜采，礦區資源迅速枯缺，變成資源危機礦山。同時由于民窿亂采爛挖，采富棄貧，使礦區留下了賦存形式多樣的殘礦。2001年以后，隨著法律法規不斷完善，國家監管加強，礦業秩序持續好轉，資源價格大幅回升，為殘礦回采創造了良好的條件。

2　殘礦的賦存情況

2.1礦床地質特征

北山礦區礦床為膠體沉積ˉ熱液迭加類型，共有三個含礦帶，礦區南北長2.7KM，東西寬0.1～0.6KM，共查明大小礦體14個，其中I號、II號、II—B礦體規模最大，占總儲量90%以上，礦體賦存標高在100M至400M左右，礦體呈似層狀產出，東西兩端有分枝尖滅。礦體賦存于礁頂20～80M厚白云巖帶中，礦石及白云巖較堅硬。礦體直接頂底板大部分為白云巖，穩固性較好。

2.2殘礦的賦存類型

根據現場調查了解，北山礦區的殘礦的賦存類型主要有以下三種：

2.2.1掛壁型

北山礦區屬侵蝕成礦，礦體和圍巖呈漸變關系，原礦鉛鋅品位由礦體中心向圍巖逐漸降低，硫鐵品位越高鉛鋅綜合品位就略低，由于當時市場價格較低及民采追求利潤最大化，往往采取全面法掏心采富的采礦方法，留下大量鉛鋅綜合品位3%～5%硫鐵品位12% ～18%或者硫鐵品位>25%鉛鋅綜合品位1%～2%的掛壁型礦體。掛壁型礦體厚從2m～8m不等，在II號礦體190m～400m水平礦體上下盤均有賦存。

2.2.2懸頂型

懸頂型形成的原因主要是民采的同時上下作業，上部采場還未采完，采場底板就已被掏空。懸頂型殘礦鉛鋅綜合品位往往較高，一般在6%～8%，懸頂礦體厚度一般在7m左右，懸頂型殘礦主要賦存在II—B礦體220m～270m及II號礦體310m～340m水平，經多次冒落，回采條件差，但由于品位較高，仍具有很大的回收價值。

2.2.3冒落型

北山礦區礦體比較厚大，在II號礦體310m～370m、260m～290m、190m～250m，以及IIˉB礦體220m～260先后形成四個比較大的采空區，采空區經多次冒落及硐室爆破治理，部份懸頂型和掛壁型殘礦垮落至采空區底部，垮落礦石上覆蓋大量圍巖，此類殘礦品位時高時低不穩定。

3　殘礦回采的原則

由于殘礦賦存狀態的特殊性，在回采過程中應遵循以原則:（1）安全第一的原則，準確掌握開采時的采掘工程、采空區情況等地質資料，確保施工方案安全可靠；（2）殘礦的回收與采空區處理相結合的原則，有效管理地壓；（3）靈活掌握工程布置的原則，盡量利用原有工程，減少新工程投入；（4）回采方案與礦山生產實際相結合，為避免應力變化產生新的安全隱患，殘礦回采應采用“快采，強出”的原則；（5）加強放礦管理，提高礦石回采率，減少貧化；（6）利潤與資源回收相結合的原則，根據采選成本，合理決定殘礦采場的放礦截止品位，盡量回收礦產資源。

4　殘礦的回采

4.1掛壁型殘礦的回采

4.1.1采礦方法

掛壁型殘礦采用淺孔留礦法進行回采，采場結構和采準切割工程如圖1所示。

4.1.2采準切割工程

礦房沿走向布置，礦房長度60m，中段高度30m，沿礦房走向每隔10m在礦壁開掘上山聯通上中段平巷作通風行人之用，上山規格為2m×2m，沿上山每5m高差水平掘進聯通采空區作鑿巖硐室，硐室斷面規格為4m×3m，在礦房另一端開掘電耙硐室和受礦漏斗。

4.1.3回采

①鑿巖爆破

在鑿巖硐室采用YT～28氣腿式鑿巖機打扇形孔，炮眼最大深度為6m，每個炮孔鉆至圍巖時即停止鉆眼。爆破作業由電耙硐室遠端由遠及近進行落礦，每次崩落礦體上下盤兩個鑿巖硐室。

②采場通風

每次爆破結束后，新鮮風流由中段平巷進入工作面，爆破后60min方可進入采場作業。通風流程：新鮮風→流工作面→污風→人行通風天井→上中段運輸巷道→總回風斜井→地表主扇風機抽出。

③出礦

落礦完成后，徹底處理頂板邊幫安全，由電耙將礦石耙入受礦漏斗，再使用WJ～1R小型地下鏟運機鏟裝入礦斗運至地面原礦倉。

4.2懸頂型殘礦的回采

4.2.1采礦方法

懸頂型殘礦采用中深孔進行回采，其采場結構和采準切割工程如圖2所示。

4.2.2采準切割工程

在采場底部開掘倒“V”型底部結構，從上下盤運輸平巷掘進出礦倉，在距空區下盤4～5m并與采空區高差相同處掘進4m×3m的鑿巖巷道。

4.2.3回采

①鑿巖爆破

在鑿巖巷道采用QZJ～100B型鉆機打斜向扇形中深孔，炮孔直徑90mm，排間距2m，孔底距1.8～2m，上下分段微差起爆網絡，一次爆破。

②采場通風

每次爆破結束后，新鮮風流由中段平巷進入工作面，爆破后60min方可進入采場作業。通風流程：新鮮風流→工作面→污風→人行通風天井→上中段運輸巷道→總回風斜井→地表主扇風機抽出。

③出礦

崩落的礦石落入礦房底部結構，WJ～1R小型地下鏟運機由礦房兩側運輸巷進入出礦穿鏟裝作業，再由礦斗車運至地面原礦倉。

4.3冒落型殘礦的回采

4.3.1采礦方法

冒落型殘礦的采礦方法有點類似平底出礦的無底柱淺孔留礦法，礦石的采出主要是覆蓋在礦石上的廢石層壓力把礦石壓至出礦倉，采場結構和采準切割如圖3所示。

4.3.2采準切割工程

沿冒落的采空區下盤，按10m高差掘進分層運輸平巷，為方便鏟運設備通行，運輸平巷規格為2.6m×2.5m，上下分層每隔500m采用斜坡道聯通，斜坡道坡度≤18度，為減少出礦穿的掘進工程量，要求分層運輸平巷離采空區邊界3～5m，然后沿分層運輸平巷每隔5m向冒落的礦石堆掘進出礦穿，出礦穿規格為4m×3m，各分層運輸平巷經聯絡道與溜礦井連通。

4.3.3回采

①鑿巖爆破

對冒落的塊度大于400mm×400mm×400mm的礦石采用YT～24鑿巖機打眼放炮。大塊卡殼的礦石采用竹竿頂住藥包炸落后再打眼解炮，嚴禁進入松方下鑿巖作業。

②采場通風

每次爆破結束后，用局扇經風筒將新鮮風流導入工作面，通風時間不應少于40min。通風流程：新鮮風流→局扇→工作面→污風→人行通風天井→上中段運輸巷道→總回風斜井→地表主扇風機抽出。

③出礦

冒落的礦石塊度經解炮至400mm×400mm×400mm以下，采用WJ～1R小型地下鏟運機鏟裝，直接裝入礦斗提升或經分層運輸平巷倒入溜礦井由280m水平主運輸巷運至地面原礦倉。

5　殘礦回采的保障措施

殘礦回采作業環境差，安全風險大，必須進行統一部署、協調組織，制定相關生產管理及安全技術措施，確保殘采作業有序、安全、高效。

（1）成立由地測采工程技術人員及安全管理人員組成的殘礦回采領導小組，統一安排、指導、管理殘礦回采作業。

（2）遵守有關安全技術操作規程，并采取必要的安全防范措施，遵循由上及下，由遠而近，上部分層超前下部分層的回采原則，充分利用圍巖強度的同時要控制好空區的暴露面積。

（3）盡可能采用機械化出礦，加快作業進度，減少人員在空區下的暴露時間，作業時要先確認頂、底板安全，實行安全管理人實時跟班管理制度，發現異情，及時撤出作業人員，待處理并穩定后方可繼續作業。

（4）制定有效的激勵約束機制。殘礦回采技術難度大，作業環境差，安全風險高，采掘成本投入多，所以對殘礦回采必須一定的政策扶持和獎勵：①核算采選成本，設置基本單價，實行利益同享，風險共擔采掘單價承包制度，體現高風險高回報原則，調動殘采作業隊積極性，約束殘采作業隊回采作業時造成的人為貧化，實現殘采作業量高質好，并盡可能回收有限的礦產資源；②給予相關工程技術人員設置適度的殘采專項獎勵，促進技術人員和管理人員的對殘礦找礦和回采積極性，超前考慮采場接替，保證生產穩定。

（5）建立采場生產管理臺賬，對采空區及時測量并存檔，實時掌握殘礦的賦存情況。

6　結語

隨著礦山開采時間越久，資源儲量消耗越多，殘礦資源量也將不斷增大，開展殘礦回采工作勢在必行。各個礦山的地質條件及礦業秩序差異，殘礦的賦存情況也千差萬別，殘礦回采的方法也不盡相同。本人在北山礦區前后組織了近十年殘礦回采并取得不錯的成效，實踐認為，首先，全面掌握殘礦的賦存情況是開展殘礦回采的基本條件；其次，根據殘礦的賦存情況采用簡單適用的回采方法雖然回采率略有降低，但可以有效降低采掘成本，綜合效益最大；第三，加強殘礦回采過程安全管理是殘采工作重中之重；最后，要加強殘礦回采的管理，確定好采場放礦截止品位，殘礦回采工作才能為企業創造效益。礦產作為不可再生資源，殘礦回采可以充分利用礦產資源，延長礦山服務年限，對資源危機的礦山生存發展具有重要的意義。

［1］解世俊.金屬礦床地下開采［M］.北京：冶金工業出版社，1986.

［2］于潤滄.采礦工程師手冊［M］.北京：冶金工業出版社，2009.

［3］徐忠義，杜前進.采礦知識問答［G］.北京：冶金工業出版社，2008.

［4］向太平.無底柱淺眼留礦采礦法在高山采礦的應用［J］.有色金屬 (礦山部分)，2004,56(1)10～11.

［5］李宏平，劉禕祥.多層礦體的礦柱回采［J］.有色金屬 (礦山部分)，2003，55 (1)5～8.

［6］高寶錄.采礦損失貧化的管理［J］.有色金屬 (礦山部分)，2003，55(3)9～10.

P61[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～129～2

黃大恒（1974～），男，碩士研究生，采礦工程師。