柴胡欄子金礦淺孔留礦法對中厚礦體回采的應用與改進

李先波，趙永波，趙名名

（赤峰柴胡欄子黃金礦業有限公司，內蒙古 赤峰 024000）

赤峰柴胡欄子黃金礦溫家地西礦場位于華北克拉通與興蒙造山帶的過渡帶，云霧山隆起的東北端，屬于赤峰——朝陽金礦集中區的西段。礦體主要賦存于太古界建立群沉積變質巖系之近東西向張扭性斷裂帶中，受斷裂構造和蝕變閃長巖脈控制，礦場主要為5 號礦體，礦體巖性為含金石英脈和含金閃長玢巖脈，塊狀構造，礦體走向302°，傾向212°，傾角74°，上盤為構造帶，呈劈理狀，構造帶厚度不均勻，礦體下盤為強硅化大理巖，目前采場所用采礦方法大多以上向水平分層充填法對中厚礦體進行回采，這種方法在采場每分層充填及凝固時的時間較長，導致采場作業巖工長期窩工。要提高經濟效益，完成上級集團單位和領導布置的任務，則需從開采方法入手，對赤峰柴胡欄子金礦的開采方式進行改變。

1 項目情況

本次研究我們在赤峰柴胡欄子金礦溫家地西分礦十二中段412502 采場進行了現場實驗，412502 采場位于十二中段24號～25 號勘探線之間，礦體厚度不均勻，靠近25 號勘探線位置較厚，約8m ～9m，在24 線位置厚度約5m ～6m。礦體平均厚度6.2m。在回采的過程中，我們根據礦體產狀、傾角及厚度，為確保作業安全，原設計采用上向水平分層充填采礦法，但為考慮縮短采場回采周期，避免因采場充填凝結時間導致作業人員窩工，現設計采用無底柱淺孔留礦法對412502 礦塊進行回采，但采場所在25 線區域礦體較寬，隨作業面向前推進，采場回采作業面暴露面積逐漸加大，柴礦現階段采用的支護方式已經不能對采場地壓進行控制。由此會引發較大安全隱患，如何使用淺孔留礦法進行安全生產，規避這些安全問題，使回采工作能安全、順利進行，是本文我們探討的關鍵。

2 淺孔留礦法在中厚礦體方面回采的改進與優化

淺孔留礦法能有效改善工人作業環境，提高礦山生產力和安全因素，但其開采條件要求：礦體厚度不大，傾角60°～65°以上，礦巖穩固，產狀單一，礦石無結塊性、自然性。溫家地西分礦基本滿足鉛礦留礦法的要求，但為了更好確保采場回采作業安全，溫家地西分礦工程技術人員設計對采場進行兩步回采，首先，要根據采礦床的強度和傾斜角度出發,考慮礦山和圍堰的穩定性,并且以區域為單位沿礦體走向進行礦塊劃分,再根據具體開發區域進行假柱設計，在25 線礦體較厚區域下盤進行人工混凝土假柱施工澆筑，縮小采礦幅度，增大采場安全性，確保作業人員回采安全。采場假柱設計如圖所示。

圖1 假柱的設計

其次，在回采過程中，采取了二次回采，即當采場一次回采結束后，對空區進行充填，待充填凝固后，對預留下盤礦體進行二次回采，并且,在回采過程中,從礦體上盤往下盤分層推進,每分層的回采順序從下往上回采,使回采工作面形成題型,從采場一段一直走向采場另一端,以此減少暴露范圍，減少采場貧化、保護環境的同時，有效增強礦場地質穩定性，更好的保證回采安全。

3 重要作用于經濟效益

通過對比數據,兩種采礦方法的作用和效果極其明顯,其帶來的經濟效益主要有兩方面：

一方面在項目中，技術人員用淺孔留礦法代替上向水平分層充填法，減少充填及凝固時間，大大縮短采場回采周期，顯著提高了經濟效益。其次，在回采過程中，通過25 線預留下盤礦體，縮小回采幅度，確保采場暴露面積在可控范圍之內，增強采場安全性。再次，在回采過程中進行人工混凝土假柱的設計施工，確保鏟運機順利出礦，增加采場出礦安全性。通過上述改進采礦方法，使采場“損失”和“貧化”兩率得到大幅度降低。

另一方面，淺孔留礦法改進優化代替上向水平分層采礦法后，明顯縮短采場回采周期，減小采場回采幅度，大大增強采場安全性。采礦方法改變以后，由多次充填方式改為一次性充填成型。在試驗過程中，我們對兩種采礦方法的完成時間進行了對比，對比結果如下表所示。

表1 上向水平分層填充采礦法與淺孔留礦法結果對比

從上表中我們可以看出，采用淺孔留礦法較上向水平分層充填采礦法充填及凝固時間能有效縮短66d，這能使采場回采周期明顯縮短，有效的提高了采礦進度，保障溫家地西分礦完成生產任務指標，經濟效益顯著提升，我們按每班作業采礦160t 進行了經濟價值預算：N=Txs=66dx160t/d=10560t(其中N--采礦量，T--節省時間，s--臺班效率)，總共可以可開發10560t 礦石，再以412502 采場平均品位5.5g/t 計算，10560tx5.5g/t=58kg，按當前市場黃金價格計58000gx340 元/g=20068000 元。即可增加2006.8 萬元的經濟效益，且這僅為赤峰柴胡欄子金礦溫家地西分礦十二中段412502 采場的利潤，若能將研究所取得的理論、方法與改進優化等成果，完全可以推廣應用于各個礦山企業，則其帶來的經濟價值相當巨大，而且邊采變填，也能有效保護暫時無法開采的金礦資源，減少礦山貧化的發生。

4 結語

淺孔留礦的采礦方法結構簡單、生產工藝簡單，應用以后，能夠保證礦山的安全、高效開采，社會效益十分顯著。但美中不足的是，淺孔留礦法限制條件比較多，僅適用于中厚型、傾斜礦體的中小礦山，若針對大礦山的中厚礦體開采，則還需我們不斷研究、試驗，不斷改進與優化，只有這樣，才能最大限度提高礦山開采效率，才能在實現礦山企業的利益收入最大化的同時，做到環境傷害最小，有效實現礦山資源的可持續發展。