中深孔分段鑿巖階段空場采礦法在鑫達金礦的應用研究

王建海

（內蒙古包頭鑫達黃金礦業有限責任公司，內蒙古 包頭 014000）

急傾斜薄礦體在我國金屬礦山，特別是金礦床開采中占有很大比重。在開采這類礦體時，受礦體成礦因素以及其他地質因素影響，該類礦體厚度小，礦脈分支復雜，礦巖界限不規則，回采時，廢石混入率大，礦體邊界難以控制，資源貧損嚴重，回收率不理想；且由于礦體厚度薄，作業空間狹小，當使用留礦采礦法回采此類礦體時，依靠留礦堆控制地壓，工人仍需站在礦堆上進行作業，安全得不到保障[1]。

內蒙古包頭鑫達黃金礦業有限責任公司礦區儲量豐富，礦脈多而薄，受到礦體賦存條件的掣肘，一直以來生產能力得不到提升，資源回收情況不甚樂觀，為更好的回收利用該礦資源，提高礦山生產能力，增加礦山經濟效益，該公司決定對部分中厚礦體進行采礦方法進行變更，考慮采用中深孔分段鑿巖階段空場采礦法回采礦體。

1 地質工程概況

內蒙古包頭鑫達黃金礦業有限責任公司礦區位于內蒙古自治區包頭市九原區阿嘎如泰蘇木烏拉山中東段烏蘭不浪溝至哈達門溝境內，行政區劃隸屬于包頭市九原區阿嘎如泰蘇木管轄，交通條件便利[2]。

礦區東西長約15km、南北寬約12km，劃分為東柏樹礦、西柏樹礦、烏蘭不浪礦、七分礦、囫圇圖礦、大壩溝礦、七道溝礦七個礦區。礦區礦石類型為含金石英脈和含金鉀化硅化蝕變巖，硫化物較單一，屬貧硫化物型礦石，靠近地表褐鐵礦化較強。礦體較完整連續，呈脈狀產出。根據礦區最新核實報告，目前開采的13號脈，其礦體傾向172°～204°，平均189°，傾角50°～70°，平均62°，厚度1.20m～8.65m，平均3.22m，厚度變化系數為71.33%，厚度穩定。

圖1 交通位置圖

2 礦山開采現狀

礦山此前主要采用留礦采礦法進行開采，采場長50m，寬為礦體厚度，中段高40m，留有6m間柱和4m頂柱。采準切割工程主要有脈外運輸巷、出礦進路、回風平巷以及人行通風天井。回采隨切割拉底形成落礦自由面開始逐層向上回采，利用貫穿風流對采場進行通風；每一分層回采結束后進行局部放礦，保證下一分層回采時回采工作面始終保持2.0m左右作業空間；待整個采場回采結束后，再統一進行最終放礦。

該采礦方法隨礦山開采深度不斷增加，地壓管理愈發困難，且礦脈厚度變化嚴重，采場損失貧化難以控制，工人平場工作強度高，積壓礦石時間長，影響礦山正常資金周轉。

3 中深孔分段鑿巖階段空場采礦法

為了從根本上解決礦山所面臨的難題和滿足實際生產需求，在內蒙古包頭鑫達黃金礦開采現狀、地質與開采技術條件的基礎上，同時考慮技術經濟方面的因素，根據分析提出了這種技術上可行的采礦方案；急傾斜薄礦體扇形中深孔開采方案。

3.1 礦房結構

采場沿礦體走向布置長50m，中段高度40m，采礦寬為礦體厚度（本方案按照4m設計），采場間柱6m，分段高度12m，留4m頂柱。采礦方法三視圖如圖1所示。

圖2 采礦方法三視圖

3.2 采切工程

表1 采切工程量表

從采場中段脈外沿脈巷道每隔8m掘進出礦穿脈貫穿采場，在采場間柱布置行人通風天井，天井與分段鑿巖巷貫通，分段鑿巖巷規格為2.3m×2.3m（寬×高），該巷道視穩固情況采取相應的支護措施，不穩固時采用噴錨支護，錨桿網度1.0m×1.5m，噴射混凝土厚度30mm～70mm，必要時還應在局部位置支木支柱或者液壓支柱進行支撐。主要采準切割工程量如表1所示。

3.3 回采工藝

用YGZ-90鑿巖機在分段鑿巖巷道內鑿上向平行中深孔，鉆頭直徑φ=60mm，炮孔排距1.4m～1.5m，孔底距1.8m～2.2m。在采場中央掘進切割天井，回采時從中間向兩端落礦，上分段落礦超前下分段落礦5m以上。崩礦時將兩發導爆管雷管裝入孔底起爆具內進行孔底起爆，先爆破切割天井旁邊的切割井拉槽炮孔，以形成切割槽，再以切割槽為自由面和補償空間向后依次分段爆破。落礦后采用1m3鏟運機出礦，鏟運機通過中段沿脈運輸平巷、裝礦進路進入采場出礦。各工序作業人員必須嚴格遵守安全操作規程，確保作業安全。

3.4 主要經濟技術指標比較

表2 主要經濟技術指標對比表

安全性能評估。中深孔采礦法相對淺孔留礦采礦法在安全性能上有較為突顯的優勢。主要表現在作業人員始終在水平巷道作業，避免了長期在暴露面積較大的采空區作業，從源頭上降低了冒頂片幫事故的發生率。

4 結論

通過中深孔分段鑿巖階段空場采礦法在內蒙古包頭鑫達黃金礦業有限責任公司的應用，取得了良好的經濟效益，主要體現在以下方面：

（1）采場技術指標得到顯著提升，礦石損失率、采礦貧化率分別下降至15%和10%，資源回收率提高。

（2）采場采切及回采作業施工簡單，管理方便，工人勞動強度得到明顯改善。

（3）礦山生產能力得到了提高，原先存在的淺孔留礦法生產能力低下的問題得到了有效的解決，緩解了生產緊張局面。