淺談切頂房柱法在29—4#礦體中的應用

李義　張楊

摘 要：為了確保老廠分礦竹葉山坑采場合理有效的接替、生產的正常運行，保障坑口的持續發展。對29#礦群29～4#礦體3～5剖面（1917～1937）作采礦方案設計。本次設計主要以29#礦群29～4#礦體3線、5線、7線、7-1線剖面圖及1900中段、1917中段、1925中段、1937中段平面圖為設計依據。區域礦體屬花崗巖與碳酸鹽巖接觸帶的硫化礦（局部為氧化礦），礦石類型、圍巖性質與相鄰的竹葉山礦段范圍的礦石圍巖一致。主要有大理巖、花崗巖、硫化礦、氧化礦等。

關鍵詞：切頂房柱法；高效；塊石充填

1 地質概況及儲量

（1）地層。區內地層為中三疊統個舊組卡房段地層（T2g14～T2g15），其中T2g14主要為大理巖與灰質白云巖、白云質灰巖互層組成。T2g15則以大理巖為主，以含泥質為特征。

（2）構造。北西向組：斷裂帶多由破碎角礫巖及節理破碎帶構成，角礫大小不均，棱角～次棱角狀、鈣質膠結，斷面較粗糙，呈松散狀態具張性～張扭性質。節理面多參差不齊，呈松馳、張裂狀。

（3）花崗巖。花崗巖（γ53）：為燕山中晚期、中～細粒狀黑云母花崗巖，堅硬致密，在礦體底部、巖體邊緣或相對突起部分由于受構造及風化作用的影響，巖石松散松軟，常含弱的風化裂隙水。礦段內花崗巖為隱伏的老卡巖體（竹葉山突起），近南北向展布，頂部標高約2060米，形態多變，呈槽狀、凹兜狀。

（4）礦體地質概況。29-4#礦體呈層狀、似層狀、脈狀產出，主要產于花崗巖與碳酸鹽類巖石的接觸帶上，為巖漿期后熱液充填交代所形成，為巖漿期后熱液接觸帶銅、錫多金屬硫化物礦床。本次設計地質儲量86200噸，其中錫金屬376噸、錫品位0.436%，銅金屬279噸，銅品位0.289%。

（5）礦體圍巖和夾石。礦體上盤圍巖為大理巖、灰質白云巖。圍巖巖石完整性一般，f=6～7。巖體邊緣或相對突起部分由于受構造及風化作用的影響，巖石松散松軟，常常含弱的風化裂隙水，f=4～6。在礦體的下盤凹陷部位的花崗巖除少量完整外，近礦花崗巖普遍具有不同程度的泥化、綠泥石化、絹云母化、黃銅礦化，與礦體接觸部位大多呈風化、半風化狀態，風化帶厚度5～20米，f=3～4。

2 開采技術條件

（1）地表及上部允許陷落。（2）工程地質。區域礦體屬花崗巖與碳酸鹽巖接觸帶的硫化礦（局部為氧化礦），礦石類型、圍巖性質與相鄰的竹葉山礦段范圍的礦石圍巖一致。主要有大理巖、花崗巖、硫化礦、氧化礦等。

3 采礦方法選擇

（1）采礦方法選擇。根據礦體地質賦存特征、開采技術條件及老廠分礦多年來的生產實踐經驗，本次設計在類比采礦方法的基礎上，經過進一步的研究和技術比較后，確定采用切頂房柱法進行回采。切頂房柱法：適用于傾角不大于30°，礦體厚度5～10m，礦體、圍巖中等以上穩固的層狀礦體。

（2）采礦方法分析對比選擇。根據礦體的地質概況及開采技術條件，結合老廠分礦的生產實際，充分利用現有的生產系統，提高設備的利用率和機械化程度，按照安全、高效、低耗的原則，選擇有底柱分段空場法和切頂房柱法進行分析比較。

4 采場結構參數及采準切割

（1）分段高度8m；巷道規格3×3m2；溜井規格1.5×1.5m2；礦柱規格4×4m2。（2）礦房間距12m；礦房長度50m；采場沿走向布置。

5 回采工作

（1）回采順序。由上向下按分段順序進行回采；由上至下、由東向西按步距進行退采。

（2）落礦。1917～1925中段采用K41型鑿巖臺車施工，上向扇形施工中孔，分步距進行落礦，孔徑φ76mm，邊孔角5°；排距1.8m，孔底距2.3m，孔深≤7m。1925中段以上部分采用YT-28型氣腿鑿巖機進行切頂。孔徑40～45mm，炮孔最小抵抗線w為1.5m，孔底距a為1.8～2.2m，炮孔密集系數為1.2～1.5。崩礦步距1.8～3m，進路式回采時崩礦步距不超過5m。爆破：使用￠65mm、￠32～35mm2#巖石銷銨炸藥人工裝藥，采用非電導爆管和導爆索相結合，多排孔分別爆破落礦。礦石合格塊度為350mm，個別大塊在采場內進行二次破碎。

（3）出礦。利用鏟運機從采場內將礦石利用2#溜井溜至1900中段，運出地表。

（4）支護。由于該礦體礦巖節理裂隙發育，在切頂工作結束后，需用噴射混凝土、錨桿、錨網的混合支護方式對頂板進行支護。

（5）礦柱回采。礦房回采完畢后，經有關安全部門和技術管理等部門進行現場安全檢查和綜合分析，確認安全后方可利用淺眼對預留在采場內的保安礦柱進行抽采、削采，留下的保安礦柱間距視現場頂板穩定情況而定。淺眼抵抗線0.8m，平均眼深1.8m。

6 通風

（1）進風部分。分別由兩路進風，一路由1800m中段運輸平硐為主進風平巷經29#斜井進入到1900中段，然后經1#鏟運機道以及各分段分段平巷進入各采場；另一路利用1945中段經進風井進入采場。

（2）回風部分。新鮮風流洗刷工作面后，利用抽出式通風將污風抽至1937回風平巷，再利用1900中段回風平巷經1990回風斜井排除。

7 塊石充填

（1）充填系統的建立：為了確保廢石不出坑，做到清潔生產，降低生產成本，在1937中段施工充填平巷和充填井。（2）充填線路：用鏟運機將廢石運至1937中段充填平巷經充填井充填采空區。（3）充填時采用邊回采邊充填的方式對礦房進行充填。

8 頂板和空區管理

（1）礦房進路和鏟運機運輸平巷，必須用錨桿對頂板進行護頂，局部松散采用錨網進行支護。（2）在切頂工作完成后，留部分崩落礦石作護頂支撐工作面。在工作面上對頂板進行支護作業。采用錨桿、錨網相結合的方式對頂板進行支護。根據實際情況，對局部不穩固部分采用噴錨支護。錨桿長度為1.5m，錨桿支護密度≤1.5m；錨網使用鋼筋制作、網度10×10cm2。噴錨支護時，噴射厚度視情況而定。（3）崩礦時應采取措施，避免破壞回采進路的頂板，保護好“眉線”的穩固。（4）回采后的空區內嚴禁人員進入。充填塊石時，必須由上至下進行，并有專人監護。

9 安全注意事項

（1）認真貫徹和執行“安全第一、預防為主、綜合治理”的國家安全生產方針。（2）在工程施工前，技術人員必須做到對每一項工程都進行認真地對施工單位和隊組進行技術交底，施工單位和隊組應精心組織施工，以確保安全生產和工程質量。（3）作業隊組必須做好安全生產交接班制，進入工作面首先要檢查安全情況，認真檢查并清除作業迎頭和周圍環境的頂板幫壁浮石浮塊、認真檢查支護是否安全，認真檢查通風是否良好，認真檢查設備設施是否完好，確認安全后方可施工，做到隱患不除不準施工作業。（4）施工過程中若遇松散迎頭要及時采取架 等支護措施，并支護緊跟迎頭；對溜礦井、回風井的施工，必須每隔0.7～0.8m敲一對棚子，敲設安全操作平臺。（5）鏟運機運行過程中，運輸平巷和出礦平巷內嚴禁站人。（6）未盡事項，請按《礦山安全操作規程》及有關法律、法規執行，做好安全生產“標準化”作業。

10 結束語

本文結合現有的地質勘探程度和工程施工情況，多方案進行分析比較，選擇相對最優的采礦方案進行施工。通過合理有序的組織施工，目前采場的回采工作和充填工作已基本結束，并取得了明顯的效果。

參考文獻

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