倾斜—急倾斜厚矿体采矿方法的探讨*

2014-03-21杨树林谷中元石振东郑建明

采矿技术 2014年1期

杨树林，谷中元，石振东，郑建明

(1.靖宇县来宝矿业有限公司，吉林靖宇市 135207； 2.中国钢研科技集团吉林工程技术有限公司，吉林长春 130022； 3.吉林化工学院信息与控制工程学院，吉林吉林市 132022；4.东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳 110819)

阳岔河铁矿为一中型矿山，矿体走向长约810 m，埋藏深约390 m，矿体倾角55°～65°，中厚～极厚矿体，矿石品位(TFe)29.08%，无自燃性、结块性。围石坚硬，抗压强度100～120 MPa，地表为荒地和次生林地，岩体完整度较好。

1 采矿方法选择

根据矿体赋存条件，阳岔河铁矿的采矿方法主要有普通分段空场法、阶段矿房法(或深孔阶段矿房法即VCR法)和无低柱分段崩落法。传统普通空场法分两步骤回采，1步回采矿房、2步回采矿柱。由于矿柱所占矿量较大(一般占阶段矿量的30%～40%)导致矿石回收率较低，回采矿柱时地压问题突出，矿柱回收困难。因此，传统普通空场法不适用于本矿厚大矿体的开采。

任何一种采矿方法都有局限性，虽然大量采矿方法的变形方案能够解决一些传统采矿方法难以开采的矿体，但难以改变由各种采矿方法本质所决定的缺陷。组合式采矿法以岩石力学为基础，协调采矿工艺、设备和采场结构之间的内在联系，既依存又独立于相关的采矿方法，兼备不同采矿方法的特色和优点，消除其缺点，通常能获得良好的技术经济指标，因此得到广泛应用。本文推荐采用阶段空场连续崩落采矿法回采阳岔河铁矿厚大矿体。

2 阶段空场连续崩落采矿法

阶段空场连续崩落采矿法是基于束状孔当量球形药包爆破技术的一种高效采矿方法，回采单元(或盘区)包括矿房采场和崩落采场两部分。矿房部分按空场采矿方法回采，放完矿的空场作为回采单元剩余部分矿量大量爆破的补偿空间，回采单元剩余部分矿量连同上水平的底柱(或部分矿柱)一次整体崩落，补偿空间的总体积保证崩落矿岩接触面的空间位置不发生明显的位移，也就保证崩落矿石和崩落围岩的崩落体形成基本平整的界面。覆岩下放矿应按合理的放矿顺序进行并形成斜面放矿，当斜面的底端的放矿品位低于设计的放矿截止品位时，其顶端应推移至下一回采单元的落矿矿堆的初始高度，此时应进行下单元的崩落，形成规整的连续爆破体。提出的阶段空场连续崩落采矿法的标准采矿方法如图1所示。

2.1 矿块布置与结构参数

矿块宽35 m，长50～100 m，矿块沿矿体走向布置。凿岩硐室布置在480 m水平，出矿在440 m水平，沿采场方向布置堑沟和出矿联络道，联络道内每隔8～12 m布置一条垂直进路，如图1所示。体矿块回采采用从西往东的推进的顺序(后退式回采)。

2.2 回采工艺

采准：在凿岩水平脉外联络道上分别掘垂直矿体走向和沿矿体走向的联络道，将矿体划分为50～100 m×35 m(长×宽)的矿块，在采场底部掘进堑沟巷道、出矿联络道及出矿进路，利用中深孔爆破拉底形成出矿堑沟，其中矿房下部的堑沟在回采前形成，矿柱下部对应的堑沟在采场整体崩落后形成。在矿体下盘沿沿脉联络道间隔50～80 m布置一条脉外溜井，溜井底部位于阶段运输水平，在溜井底部设放矿口。

凿岩：在凿岩硐室利用KQA-100高压环行潜孔钻机钻凿Ф127 mm下向垂直深孔，孔距3～4 m，排距2.5 m。在凿岩硐室内利用YGZ-90钻机钻凿上向中深孔，用于崩落矿柱。

爆破：矿房回采时采用束状孔水平高分层落矿技术，分层爆破高度与束间距等布孔参数相适应(一般在5～8 m)，每次爆破后均进行出矿，当矿房底板分层回采至最小安全厚度(15 m)时，进行整个采场的一次性整体崩落爆破。矿房回采形成的空场作为采场整体崩落的补偿空间，若矿房回采形成的补偿空间的总体积比矿柱爆破所需的补偿空间大得多时，矿房中保留部分矿石不放出，保证整体崩落的矿石不发生明显的位移。