大直徑深孔空場嗣后充填采礦法開采隔離中段的研究和實踐

丘永富 王忠江

（新疆阿舍勒銅業股份有限公司，新疆哈巴河 836700）

大直徑深孔空場嗣后充填采礦法開采隔離中段的研究和實踐

丘永富 王忠江

（新疆阿舍勒銅業股份有限公司，新疆哈巴河 836700）

阿舍勒銅礦600m以下采用大直徑深孔空場嗣后充填采礦法，每隔50m一個采區中段，在上下采區中段采充后，隔離中段的開采成為采礦工作的難點。通過對可能方案進行對比分析，確定與實施可行的方案，并對方案效果進行總結，認為該方案增加此方法的適用范圍，解決了隔離中段采礦困難，安全、經濟、可靠，可在類似礦山上進行推廣。

大直徑深孔空場嗣后充填采礦法；隔離中段；實施效果；阿舍勒銅礦

阿舍勒銅礦開采以垂高50m設置采區分段進行開采，800m以上采用無底柱分段崩落采礦法，650～700m采用下向進路充填采礦法，600～700m采用分段空場嗣后充填采礦，600m以下為厚大急傾斜礦體，采用大直徑深孔空場嗣后充填采礦法，采場垂直礦體走向布置［1］，中段高度為50m，采場寬12m。由于需要隔斷平行開采，留設了多個未開采的隔離中段，如450m為開采的隔離中段；隔離中段上下采區（400m采區和500m采區）均為已采場充填體，為保證資源最大程度回收和礦山經濟效益，需要解決隔離中段礦體的開采技術難題。

1 隔離中段的大孔鑿巖硐室可能的布置方案的比選

1.1 方案一：500中段采場底部結構內布置大孔鑿巖硐室

1.1.1 方案介紹。根據礦山大直徑深孔嗣后充填采礦法的特點，上部采場底部受礦結構為“V”型塹溝。采場底部結構中的進路間柱未進行回收，通過開挖500中段采場底部結構內的充填體和進路間柱，把大孔鑿巖硐室布置在原采場底部結構內，留斜狀梳形礦柱；同時，在450中段采場頂部留取足夠厚度頂柱，確保上部充填體的穩定性，見圖1。

1.1.2 方案優缺點。優點：①充填體內掘進大孔鑿巖硐室，效率高；②大孔鑿巖硐室布置在原采場底部結構內，進路間柱較好地維護了硐室穩定性；③大孔鑿巖硐室分開布置，極大縮小了硐室的頂板暴露面積，有利于硐室的穩定性；④采場頂柱能較好地維護大孔鑿巖硐室本身及上部充填體的穩定性，保證采場利用大直徑深孔嗣后充填法順利進行回采。

缺點：①要通過原500m采場的殘礦堆掘進困難，安全風險大；②大孔鑿巖破壞了采場頂板的整體穩定性；③采場頂柱的回收，造成整個采場生產效率降低和成本提高。

圖1 500中段采場底部結構內布置大孔鑿巖硐室方案

1.2 方案二：增設輔助中段布置大孔鑿巖硐室

1.2.1 方案介紹。在充填體的下部采場增設一個輔助中段，輔助中段的位置設置在原中段以下14m處，如450m中段的則可布置在486m水平位置處，輔助中段的下盤沿脈運輸巷需聯通斜坡道、副井，上盤只需采用天井聯通主中段的回風巷，將大直徑深孔采場的大孔鑿巖硐室布置在該處，將原來設計的50m中段的采場劃分為上下兩個采場進行分采，上下兩部分礦體采用不同的回采方式進行回收，從而將大孔鑿巖硐室與充填體之間隔開，控制充填體的垮冒，維護鑿巖硐室的穩定，見圖2。

1.2.2 方案特點。優點：①避免了在充填體內掘進巷道，克服了不穩定因素，提高了掘進工程的施工安全系數，減少了采準工程維護工作量；②大孔鑿巖硐室布置在原礦內，其穩定性大大高于布置在充填體內，回采安全性得以保證；③調整為大孔鑿巖硐室布置在原礦內，礦山有成熟的施工和技術經驗，降低了技術難度，減小了安全風險；④采用2種不同的回采方式回采同一個采場可以最大限度地滿足生產要求，也能較好地控制地壓活動，更能較好地控制上部充填體的穩定，是一種在充填體下采礦的穩妥方法。

缺點：①由于增加了一個輔助中段，增設了大量的開拓工程和輔助工程，增大了生產投入，使得生產準備周期加長；②相對于純大直徑深孔采礦法，增大了一定的采礦成本和充填成本；③在同一個采場內采用2種不同的回采方式，減少了大直徑深孔采礦法所占的比重，使得單個采場的生產周期拉長，降低單個采場的生產能力。

圖2 采場內增設輔助中段布置大孔鑿巖硐室方案圖

1.3 方案確定

綜合上述2種大孔鑿巖硐室布置方案自身的優缺點，從安全可靠角度出發，考慮到礦山生產的連續性，在最大程度穩產的條件下，保證安全回采是礦山生產的頭等大事，故確定方案二為最優方案。

2 方案實施效果

方案二在450m采區已實施了3a，采區進入采礦后期，在安全的前提下實現了“強采、強出、強充”，將大直徑深孔空場嗣后充填采礦法“高產、高效和低成本”的優勢發揮出來，取得了良好的經濟技術指標：①采場生產能力達1 000～1 500t/d；②貧化率為4%～6%；③損失率為5%～7%；④一次炸藥單耗為0.4～0.5kg/t；⑤炮孔崩礦量為27～30t/m；⑥充填成本為23～25元/t。

3 結語

通過大直徑深孔空場嗣后充填采礦法開采隔離中段的研究和450m采區的成功應用，認為此法高效可行，并在將在類似隔離中段（如350m采區）進行推廣應用。該方法是對大直徑深孔空場嗣后充填采礦法使用的一次創新和發展，增加此方法的適用范圍，解決了隔離中段采礦困難，具有安全、經濟、可靠等優點，可在類似礦山上進行推廣。

［1］黃英華，焦文宇，唐紹輝，等.充填體下隔離中段采場結構參數優化［J］.湖南科技大學學報（自然科學版），2012（4）：11-17.

Research and Practice of Mining Isolation Section by Large Diameter Deep Hole Open Stope Filling Mining Method

Qiu YongfuWang Zhongjiang
（Xinjiang Ashele Copper Limited by Share Ltd，Habahe Xinjiang 836700）

Six hundred meters below the Ashele copper mine use large diameter deep hole open stope filling mining method,there is a middle area every fifty meters,after mining and filling on the middle of upper and lower mining area upper and lower filling mining area,the exploitation of the isolated middle is a difficult point in the mining work. Through comparative analysis of the possible solutions,feasible solution was determined and implemented,the effect of the program was summarized that the program increased the scope of this approach,solved the difficulties of mining middle isolation,which is safe,economic,reliable,and can be popularized in similar mines.

large diameter deep hole open stope backfilling method；isolated middle；implementation effect；the Ashele copper deposit

TD853.34

A

1003-5168（2016）11-0094-02

2016-10-12

丘永富（1979-），男，本科，工程師，研究方向：采礦、測量。