某礦山緩傾斜厚大難采礦體采礦方法的研究

■黃大恒

（廣西岑溪市龍灣礦業有限責任公司廣西岑溪543212）

某礦山緩傾斜厚大難采礦體采礦方法的研究

■黃大恒

（廣西岑溪市龍灣礦業有限責任公司廣西岑溪543212）

某礦山Ⅲ號礦體屬于緩傾斜厚大難采礦體。根據其圍巖和礦體穩固性好的特點，提出了采用圓柱切頂切底向上深孔礦塊空場法進行回采，在生產實際中，礦體回采率和貧化率指標較好，作業安全性得到改善。

緩傾斜 難采礦體 采礦方法 研究

1 前言

緩傾斜厚大礦體由于礦體傾角小，采礦時崩落的礦石無法通過自重放出，一直以來都是屬于比較難采的礦體。目前國內對此類礦體回采方法多有研究，但一般是采用分段崩落法進行回采，少數使用了房柱法或分層崩落法。但從實踐上看，這幾種采礦方法回采緩傾斜厚大礦體時存在采準工程量大，礦石回采率低，貧化率高以及采礦不安全的問題一直未能較好解決。因此有必要根據緩傾斜厚大礦體的特點加以研究，尋求更加安全高效的采礦方法。

2 礦體開采地質條件

某礦山Ⅲ號礦體位于礦區東側，賦存標高在80～170m水平之間，大體呈啞鈴狀，礦體走向約30°,傾向120°、平均傾角26.5°。礦體在100m水平及140m水平水平厚度較大，達60m，120m水平礦體水平厚度相對較小，僅有20m左右，礦體沿走向長度約110m，礦石平均品位Pb+Zn 8.56%左右，Ag為55g/t,礦體中常見灰巖夾石，夾石厚2～10m不等。上盤圍巖為英安斑巖，下盤圍巖由英安斑巖和花崗斑巖組成。圍巖穩固性較好，極限暴露面積可達2000 m2，礦石密度3.37t/m3，松散系數1.65。礦石無自燃性與結塊性，水文地質條件簡單，礦體賦存地面標高為340m～420m。礦石結構為粒狀結構、塊狀構造。主金屬礦物為Pbs,Zns,FeS，次金屬礦物為CuS。礦體賦存情況如圖1所示。

圖1 礦體賦存情況

3 采礦方法比較與選擇

根據某礦山Ⅲ號礦體礦巖允許暴露面積大，礦體厚度大，綜合品位較高，以及傾角處于緩傾斜等特點，綜合礦山的設備情況及生產實際，可供選擇的采礦方法有分段礦房法和圓柱切頂切底向上深孔礦塊空場法。

（1）分段礦房法：就是在階段基礎上劃分為分段，再在每個分段形成相對獨立的出礦系統和通風系統。分段礦房法對礦石和圍巖的穩固性靈活調整礦塊的結構參數，其對礦體的傾角適應性強，可以開采緩傾斜至急傾斜礦體。采用分段礦房法進行回采時，可以在一個礦段內布置多個分段同時進行回采作業，容易實現機械化作業，提高礦塊生產能力。但分段礦房法也存在如下缺點：每個分段需要布置較多的巷道工程，采準切割工作量大，采空區形成大空洞，如不作適當處理，會影響作業區域的安全，回采礦柱時礦石的回采率低，貧化率高。

（2）圓柱切頂切底向上深孔礦塊空場法：主要是用于回采礦體傾角在00～30O，礦體厚度20m～40m，上盤圍巖極限暴露面積要求在1600m2～2500m2以上，礦體中等穩固，極限暴露面積要求在100m2～200m2以上的緩傾斜礦體。其可以充分利用礦體和圍巖的穩固性，回采工藝簡單，可以有效提高礦石的回采率，降低礦石貧化率，作業時，人員都是在低矮而寬敞的切頂、切底中進行作業，安全、通風得到了較大的改善，同時采用了中深孔或深孔配合高效的機械化裝運設備，可以多階段、多區段和多礦塊同時進行回采作業，從而大大提高礦塊的生產能力。圓柱切頂切底向上深孔礦塊空場法正好可以克服分段礦房法的不足。

所以決定采用圓柱切頂切底向上深孔礦塊空場法進行回采某礦山Ⅲ號礦體。

4 礦體采準切割工程

4.1 礦塊結構參數

礦體140m水平以上，階段斜長取70m；礦體140m水平以下，階段斜長取50m。沿礦塊走向長度劃分為兩個礦塊，礦塊走向長度為55m。礦塊間柱取8m，階段間柱取10m。圓柱切頂切底向上深孔礦塊空場法示意圖如圖2所示。

圖2 圓柱切頂切底向上深孔礦塊空場法

4.2 采準切割

采準工作包括掘進脈外階段運輸平巷、脈內階段平巷，礦柱內上山，上山聯絡道，礦房聯絡道，放礦漏斗等。完成采準工程后，在礦塊下端開掘切割槽，然后先沿礦體傾向由下而上分別進行圓柱切頂回采，圓柱切頂回采工作面斜長50m～70m，走向長55m，切頂高度2.5m；再沿礦體傾向由下而上分別進行圓柱切?回采，圓柱切底回采工作面斜長50m～70m，走向長55m，切底高度3m，切頂切底圓柱直徑5m。

4.3 鑿巖爆破

采用QZJ-100B深孔鉆機打眼，炮孔平行切割槽布置，向上深孔的深度小于20m，炮孔間距為1.5m，炮孔排距為2m，在切底時集中向上鉆鑿平行炮孔。使用2號巖石乳化炸藥，沿傾向由下而上進行垂直分層進行崩礦，使用微差起爆網絡。

4.4 回采工藝

采準切割工程完成后，以切割槽為自由面，沿傾向由下而上進行垂直分層崩礦，每次爆破2排炮孔，崩落11380t礦石，崩落的礦石由30kw的電耙耙入漏斗，再由脈外運輸平巷運出。

4.5 采場通風

每次深孔爆破結束后，新鮮風流由脈內階段平巷經礦柱內上山及上山聯絡道進入采場，污風由上階段平巷排出，通風24h方可進入采場進行作業。

4.6 采礦方法主要技術經濟指標

礦房生產能力 200t/d

炸藥消耗量 0.36kg/t

損失率 10.6%

貧化率 12%

萬噸采掘比 228m3/萬噸

5 采空區處理及安全回采措施

全部放出采場礦石后，應將進入采場的通道封閉，防止人員進入采空區。礦塊中的間柱根據其含夾石情況可進行選擇性回收，不回收的間柱和采場內預留的永留礦柱用于維持空區的穩定。

（1）在礦房內切頂切底遇到厚大連續的灰巖夾石時，要注意保留灰巖夾石的完整，作永久礦柱。

（2）回采間柱時，要綜合考慮間柱的夾石情況及與采場內預留的永留礦柱間的距離，盡量減少采空區的暴露面積。

（3）采場礦石出完后，將進入采場的通道封閉，防止人員進入采空區。

（4）對處于大型連續結構面（如斷層、破碎帶、構造帶）區域的采場及深部采場，必須進行現場地壓監控，以防發生局部地壓；采場有人進行作業時，要實時安排專職安全管理人員進行安全監控，發現異常情況，應立即組織作業人員撤離，并進行處理，確認安全后才可繼續作業。

（5）加強通風工作，每個作業班組配備手持式氣體檢測儀，防范發生爆煙中毒事故。

（6）通往廢棄通道、井巷、采空區和塌陷區等危險區域，均應設置警戒標志或封堵，警示或禁止人員進入。

6 結論

采用圓柱切頂切底向上深孔礦塊空場法進行回采Ⅲ號礦體，該采礦方法較好地利用了圍巖和礦體的穩固性，工人能較快掌握采礦工藝流程，采場通風、安全情況良好，采場生產能力也比較大。但是也存在前期礦房內向上鉆鑿深孔耗時長，難度大，不易裝藥，爆破時要對預留的永久礦柱采取另外的保護措施等問題需要進一步研究解決。

［1］ 《采礦手冊》編輯委員會.采礦手冊［M］.冶金工業出版社，2006，162-170.

［2］周君才等著.難采礦體新型采礦法［M］.冶金工業出版社，1998，212-213.

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-25-2