分段留矿在无底柱浅眼房柱法中的应用

郭国华

(福建省德化鑫阳矿业有限公司， 福建 德化县 362516)

鑫阳矿业有限公司位于德化、大田、永春3县交界处，是一个集采矿、选矿、球团于一体的中型国有控股企业。该公司深部矿体已探明可采储量2267万t，矿床开拓采用平硐斜坡道-竖井联合开采方式，矿井采用对角统一通风系统，采矿方法采用房柱法，根据矿体储存及开采技术条件，工程分二期建设，一期工程生产能力为采选30万t/a；二期工程生产能力为采选60万t/a，服务年限为30 a。

1 矿区地质概况及开采技术条件

公司深部矿段为沉积-热变改造层控磁铁矿床。矿体赋存在上石炭系船山组-下二系栖霞组中厚层灰岩并已蚀变为矽卡岩的含矿层位中，层状、透镜状产出。开采对象为V-Ⅷ含矿层，其中规模较大的矿体有V2、Ⅵ1、Ⅵ2、Ⅶ2、Ⅷ1和Ⅷ2等，自下而上依次产于深部平卧向斜正常翼含矿层中。该深部矿体为中厚缓倾斜矿体，总体走向为北东25°～30°，走向长约1000 m，倾向南东，倾角0°～38°，一般小于20°，赋存标高206.3～670 m，600 m以上矿体厚度1～21.89 m，平均7.1 m；600 m以下矿体厚度一般为5～36.21 m，平均12 m。矿岩稳定，整体性好，水文地质相对简单，开采条件好。矿体间接顶底板岩性主要有板岩、变泥岩、变粉砂岩、石英云母片岩及矽卡岩等，岩石稳固性较好。花岗岩体为矿体的底盘，岩石坚硬完整。

2 矿床开拓及采矿方法

根据深部矿体产状及赋存条件，矿床采用平硐斜坡道-竖井联合开拓，中段高度30 m，设630(主平硐)、600、570、540、510、480 m等6个中段与斜坡道贯通，运输巷道布置在矿体下盘，形成中段环形运输系统。一期采用平硐、斜坡道开拓至600中段，采用无底柱浅孔房柱法开采，装载机或铲车装矿，主平硐拖拉机运输；二期利用一期开拓的同时采用竖井、斜坡道开拓至480中段，采用中深孔切顶房柱法，矿石用矿车运输至溜井溜至480中段，再经有轨运输到竖井提升后直接进入选厂原矿仓。

一期采用无底柱浅孔房柱法。盘区内矿块回采顺序从上而下回采，从切割工程自由面退采，上矿块适当超前。矿块采用分层回采，先拉底后压顶，拉底高度为4 m，下层全部采完后，再分层用上向浅孔崩矿(称为挑顶)，第二次挑顶在留矿堆上进行。若矿层厚度小于4 m，则采用一次性回采。根据公司现有设备条件，该采矿方法的采幅高度可达12 m左右。

3 分段留矿在无底柱浅孔房柱法中的应用

630中段24#采场采用无底柱浅孔房柱法，位于矿区内42-43勘探线之间，矿块规格50 m×50 m，矿块内垂直布置矿房矿柱，矿柱直径为4～5 m，矿柱间距为20～25 m，矿块回采高度根据矿房相邻ZK14、ZK4374钻孔资料为V2矿体厚度(平均为10 m)。在回采过程中发现该采场为V2矿体不规则状产出厚大部分，厚度达28 m。

在矿体底板642水平布置采切巷道，在矿块内先进行拉底，拉底高度为4 m，后直接压顶至652水平，未揭露矿体顶板，矿体厚度超过预先估计的10 m。根据以往经验，采取先沿采场底板按一定坡度出部分矿石，腾出凿岩空间，再进行第二次压顶工作，仍未达到矿岩边界，采场顶板高度已至657水平。在对采场局部顶板进行探矿后，确认矿体顶板高度超过665水平，此时再压顶已无作业空间，若直接出矿采场顶板以上矿石将无法回收，这会大大降低矿石的回采率，浪费矿产资源。因此，如何充分回收657水平以上的矿石已成为当务之急。

针对上述情况，决定采用无底柱浅孔房柱法结合分段留矿对657水平以上矿块进行回采。具体工程布置如下：在24#采场的2#上山运输巷657水平布置采切巷道，把该采场分为上下采场，下采场已崩下的矿石暂不出矿，当作上采场的临时底板，在657切割巷进行拉底，拉底高度为4 m，先与下采场贯通，沿用下采场原有通风系统，矿柱上下对应，后进行压顶工作。上采场落下的矿石从657切割巷运出，最后657以下的矿石从下采场642切割巷运出(见图1)。

4 结 论

针对局部矿体厚大的采场，结合房柱法、分段留矿法两者的优点，采用分段采矿、分段出矿的回采方式，有效地回收了资源，提高了生产能力和劳动生产率，解决了回采质量、人员安全、贫损指标控制和生产能力问题，有效弥补了原有浅孔房柱法的不足，进一步缩短了盘区建设周期，并确保了矿房爆破质量和效果，上述方法的推广应用为企业获得了较好的经济效益和社会效益。

无底柱浅孔房柱法结合分段留矿在鑫阳矿业有限公司深部矿体的开采中已应用多次，也取得了一定的经验，但今后还需加强以下几方面的工作：进一步加强综合研究；不断总结顶板管理经验，采取科学的辅助观测手段，以降低贫化率及确保人员安全；加强对盘区点柱、壁柱回采的研究工作，进一步降低损失率；采取灵活多样的护顶措施，并不断总结分析，以进一步降低成本，为临时点柱和间壁柱的充分回收创造条件；加强施工指导和生产管理，进一步缩短回采周期。

参考文献：

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[2]张富民，等.采矿设计手册(1～4卷)[M].北京：中国建筑工业出版社,1988.

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