马路坪矿中磷开采工艺的改进

2011-11-15汪军，罗曼，李黔

采矿技术 2011年4期

关键词：空场矿房矿层

汪军，罗曼，李黔

(贵州开磷集团，贵州贵阳 550302)

马路坪矿中磷开采工艺的改进

汪军，罗曼，李黔

(贵州开磷集团，贵州贵阳 550302)

开磷集团马路坪矿中磷开采一直以来是个难题。近几年随着磷石膏胶结嗣后充填法的成功应用，再通过开采工艺的优化，取得了较好的效果，解决了产能提升、安全生产、生产组织等方面存在的难题。

中磷;空场采矿法;嗣后充填采矿法;开采工艺

0 前言

开磷集团马路坪矿中磷开采在750中段以上均采用空场采矿法。2006年磷石膏胶结嗣后充填采矿法在用沙坝矿试验成功后，2008年在马路坪矿进行推广应用，但由于马路坪矿开采技术条件与用沙坝矿不同，推广过程中出现了一些问题。在实践中，针对出现的问题提出了解决方案，并取得了较好的效果。

1 中磷开采技术条件

马路坪矿回采范围沿走向为E25～E15线，走向长度约3000 m，矿体呈稳定层状产出，矿层倾角20°～45°，矿体厚3～6 m，平均4 m，矿石平均地质品位35.23%。

矿层直接顶发育，厚度一般0～2 m，局部可达3 m以上，该层极不稳定，直接顶上为鲕状白云岩，致密稳固;矿层底板为白云岩，矿层中距底板0.8～1.5 m处存在一层光滑平直的白云质薄层，是矿层中的薄弱面，严重影响矿体的稳定性，一经揭露极易片帮滑落。

矿层顶板白云岩为含水层，常有裂隙、溶洞时有发育，矿层为隔水层。由于中磷矿层在开采过程中遇水后成泥浆状，对安全生产、运输以及生产能力的提升造成了较大影响。

2 开采工艺简介

2.1 空场采矿法

中段高度50 m，分层高度10 m，共5个分层。盘区长度600～800 m。盘区斜坡道布置于矿体底板，位于盘区中央，盘区内布置3条溜井，分别位于盘区中央、盘区斜坡道两翼200 m处。盘区内采用从上往下、从两端向中央的顺序回采。

盘区斜坡道送至相应分层后沿脉内掘进脉内采准巷道，然后由盘区两端向盘区斜坡道退采，在脉内掘进工程到位的情况下，采用两分层同步退采，上分层超前下分层一个矿房。

2.2 充填采矿法

中段高度50 m，分层高度10 m，共5个分层。盘区长度600～800 m。盘区斜坡道布置于矿体顶板，位于盘区中央，盘区内布置3条溜井，分别位于盘区中央、盘区斜坡道两翼200 m处。盘区内回采采用从下往上的方式进行。

盘区斜坡道送至相应分层后在距矿体15～30 m处掘进顶板脉外采准巷道，并沿走向每隔20 m掘进矿房石门至矿体，然后沿矿体走向掘进20 m形成脉内采准，在矿房两端施工沿矿体倾向的切割上山;在2～3个分层的脉外采准掘进完成后，由最低分层开始，间隔对矿房采用房柱法进行回采，然后由上分层对下分层已采矿房进行充填，充填矿房胶结后继续向上回采并充填，在上一分层矿房充填体胶结后，可采最低分层未采的矿房，如此循环。

2.3 存在的问题

(1)用空场法开采时，由于盘区斜坡道位于矿体底板，顶板的水释放不出来，导致在回采过程中水对顶板特别是直接顶的浸润，形成严重的安全生产隐患;水与中磷矿混合后形成泥浆状，对文明卫生整治及矿石运输带来极大的影响。

(2)由于盘区长度在600～800 m，开采是自上而下、两翼向中央进行，造成回采准备时间过长。

(3)回采矿房跨度的确定随意性大，回采过程中观察顶板的情况主要依靠经验。

(4)原设计每个盘区布置3条溜井，由于使用空场采矿法，矿、废的排放在掘进工作的不同阶段进行，即掘进前期为废石，掘进后期及回采期间为矿石。随着生产能力的提升以及充填采矿法的应用，脉外掘进和回采同时进行，矿、废排放的生产组织难度加大。

3 开采工艺的改进

3.1 采切工程布置的改进

针对中磷的特性，如果在回采前对回采地段先行疏水，将可以避免回采过程中水对安全生产、运输、文明生产等的影响。

由于矿层顶板是含水层，裂隙、溶洞发育，而矿体为隔水层，如果将井巷工程布置在矿体顶板，并施工脉内采准，将可以使顶板水提前排除或减小将来回采过程中的水量，加之回采顺序是从下自上进行，因此上几个分层的回采将基本不会受到水的影响。

根据磷石膏胶结嗣后充填法回采工艺要求，所有工程均布置于矿体顶板，包括斜坡道、脉外采准及溜井系统等，这就为疏水创造了较好的条件。

3.2 盘区布置的优化

马路坪矿在使用空场采矿法和充填采矿法前期，盘区长度是按照600～800 m进行划分的，在实际应用过程中，随着产能的提升，出现了生产组织困难、生产准备时间长等问题。经过一段时间的研究和实践，提出了新的盘区布置方式，较好的解决了以上问题。

将盘区长度由600～800 m变更为400 m，盘区溜井由3条分散溜井变为2条集中溜井，且矿石和废石分别进入不同的溜井。不同盘区布置方案的对比见表1。

表1 不同盘区布置方案的对比

3.3 采场暴露面积的控制及确定

在采用空场采矿法时，采场的暴露面积主要依据施工人员的经验来确定，顶板好暴露面积大，顶板差则暴露面积小，这为安全生产留下了不确定因素。根据使用空场采矿法近30 a的统计和经验，马路坪矿采场暴露面积根据不同地段一般在400～800 m2，因而在确定马路坪矿充填采矿法矿房大小时选取的是600 m2，即矿房走向长20 m，倾向长30 m，平均暴露面积400～600 m2。由于充填采矿法需要事先确定矿房位置以便于矿房石门的布置，因而杜绝了矿房大小控制随意性的问题，为安全生产提供了保障。事实也证明，自2008年采用充填采矿法并根据矿山实际情况固定矿房大小以来，马路坪矿未发生过重伤以上安全事故。